《药物合成反应》教学大纲

《药物合成反应》教学大纲OrganicReactionsforDrugSynthesis课程编码：27A22304学分：5.0课程类别：专业基础课计划学时：104其中讲课：56实验或实践：48适用专业：制药工程推荐教材：闻韧，《药物合成反应》（第三版），化学工业出版社，2010年参考书目：1.孙昌俊，《药物合成反应——理论与实践》，化学工业出版社，2007年2.斯密斯，马奇编著，李艳梅译《March高等有机化学-反应、机理与结构》（原著第五版修订版），化学工业出版社，2009年课程的教学目的与任务药物合成反应以无机化学、有机化学、物理化学为基础，对药物合成中常用的有机单元反应和特殊反应进行比较深入的讨论，着重讨论各单元反应发生的条件、反应的微观过程及影响反应的结构因素和反应条件因素，并用以指导药物合成方法的选择和工艺条件的优化。本课程要求学生掌握重要药物合成单元反应的反应条件、反应机理、影响因素及其在药物合成中的应用；掌握药物合成单元反应中常用主要反应试剂的性质、特点和应用范围。熟悉新试剂、新方法在药物合成反应中的应用进展；培养具有较为熟悉的合成药物及中间体的实验基本技能，能正确地、科学地、独立地进行合成反应实验工作，具有独立开展药物及精细化学品合成研究的初步能力。课程的基本要求1、掌握重要的药物合成反应的反应机理，反应的基本条件和应用范围；2、掌握反应中作用物的结构因素，反应条件对反应结果的影响；3、掌握重要合成反应中常用试剂的特性和应用条件、应用范围；4、了解有机合成的新反应，新试剂和新方法的发展，掌握某些新反应、新试剂和新方法在药物合成中的应用；5、掌握目标分子（即药物分子）合成设计的基本知识和基本步骤，具有选择较合理的合成方法的能力。各章节授课内容、教学方法及学时分配建议（含课内实验）第一章卤化反应建议学时：8[教学目的与要求]了解卤化反应在药物合成中的广泛应用；掌握不饱和烃卤加成反应、卤取代反应的特征、影响因素和各种类型反应的常见卤化剂；理解不饱和烃卤加成反应、卤取代反应的反应机理；掌握卤取代反应和卤置换反应的特征、影响因素和各种类型反应的常见卤化剂；理解卤取代反应和卤置换反应的反应机理。[教学重点与难点]不饱和烃卤加成机理。[授课方法]讲授，多媒体。[授课内容]§1.1卤化反应机理§1.2不饱和烃的卤加成§1.3烃类的卤取代反应§1.4羰基化合物的卤取代反应§1.5醇、酚和醚的卤置换反应§1.6羧酸的卤置换§1.7其他官能团化合物的卤置换反应第二章：烃化反应建议学时：7[教学目的与要求]了解烃化反应的概念及其与缩合反应的区别和联系；掌握烃化反应的特征及分类；理解影响各类烃化反应的主要因素；理解各类烃化反应的机理；掌握羟基、氨基保护的各种有效方法；理解影响各类烃化反应的主要因素。[教学重点与难点]各类烃化反应的机理。[授课方法]讲授，多媒体。[授课内容]§2.1反应机理§2.2氧原子上的烃化反应，包括醇、酚的氧烃化反应，醇、酚羟基的保护§2.3氮原子上的烃化反应，氨及脂肪胺、芳香胺、杂环胺氮原子上的烃化反应，氨基的保护§2.4碳原子上的烃化反应，芳烃、炔烃、羰基化合物等的烃化反应第三章酰化反应建议学时：7[教学目的与要求]理解各类酰化反应的机理；掌握酰化反应的基本类型和各类反应的骨架、官能团等变化的根本特征；理解各类反应的反应历程和底物结构特征、酰化剂、反应条件和溶剂对酰化反应的影响；掌握醇、酚羟基和氨基保护的各种有效方法（酰化反应）；了解各类酰化反应的特点及在药物合成中的应用；理解各类反应的反应历程和底物结构特征、酰化剂、反应条件和溶剂对酰化反应的影响。[教学重点与难点]各类反应的反应历程和底物结构特征、酰化剂、反应条件和溶剂对酰化反应的影响。[授课方法]讲授，多媒体。[授课内容]§3.1酰化反应机理§3.2氧原子上的酰化，包括醇、酚的氧酰化，醇、酚羟基的保护。§3.3氮原子上的酰化，包括脂肪胺、芳香胺的氮酰化，氨基的保护。§3.4碳原子上的酰化，包括芳烃、烯烃的碳酰化。第四章：缩合反应建议学时：7[教学目的与要求]了解缩合反应的概念与分类；掌握Aldol缩合反应、Mannich反应、Reformasky反应中作用物的结构特点、试剂类型、反应条件并对这类反应的共同性、差异性进行比较；熟悉Prins反应及Grignard反应的反应机理、反应特点；熟悉Blane反应、Strecker反应及Grignard反应的反应特点；掌握Stobbe反应、Perkin反应中作用物的结构特点、试剂类型、反应条件并对这类反应的共同性、差异性进行比较；熟悉Micheal加成反应、的反应机理、反应特点。[教学重点与难点]各类缩合反应的反应历程。[授课方法]讲授，多媒体。[授课内容]§4.1第一节缩合反应机理§4.2-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应，包括Aldol缩合、Prins反应、Blane反应、Mannich反应等§4.3-羟烷基、-羟烷基化反应§4.4亚甲基化反应，包括Wittig反应、Knoevenagel反应、Stobbe反应、Perkin反应§4.5，-环氧烷基化反应§4.6环加成反应第五章重排反应建议学时：7[教学目的与要求]掌握Wagner-Meerwein重排、频哪醇重排反应、苯偶酰重排、Favorski重排反应、Woiff重排条件、迁移基的迁移能力与应用；掌握Beckmann、Curtius、Schmidt、Baeyer-Villiger、Claisen、Hofmann重排条件、迁移基的迁移能力与应用；熟悉Sommelet-Hauser重排、Stevens重排、Wittig重排；熟悉Diels-Alder反应、Woiff重排的反应机理、反应特点。[教学重点与难点]迁移基的迁移能力与应用。[授课方法]讲授，多媒体。[授课内容]§5.1重排反应机理§5.1从碳原子到碳原子的重排§5.1从碳原子到杂原子的重排§5.1从杂原子到碳原子的重排§5.1σ键迁移重排第六章氧化反应建议学时：8[教学目的与要求]掌握烃基、醇与醛酮氧化常用的氧化剂与特点；熟悉各类氧化剂的应用范围，以与它们对不同功能基氧化时的异同点；掌握烯键氧化常用的氧化剂与特点；熟悉各类氧化剂的应用范围，以与它们对不同功能基氧化时的异同点；了解芳烃的氧化、脱氢氧化与其它氧化反应。[教学重点与难点]各类氧化剂的适用范围。[授课方法]讲授，多媒体。[授课内容]§6.1氧化反应机理§6.2烃类的氧化§6.3醇类的氧化反应§6.4醛、酮的氧化反应§6.5含烯键化合物的氧化§6.6芳烃的氧化反应§6.7脱氢反应§6.8胺的氧化反应§6.9其他氧化反应第七章还原反应建议学时：6[教学目的与要求]掌握还原反应的基本概念、各类还原剂的应用特点与应用范围、常见的羰基还原方法；掌握含氮化合物的还原时采用的经典方法；熟悉不饱和烃和羧酸及其衍生物的还原时采用的经典方法；掌握含氮化合物的还原时采用的经典方法。[教学重点与难点]各类还原剂的应用特点与应用范围。[授课方法]讲授，多媒体。[授课内容]§7.1还原反应机理§7.2不饱和烃的还原§7.3羰基的还原§7.4羧酸及其衍生物的还原§7.5含氮化合物的还原§7.6氢解反应第八章合成设计原理建议学时：6[教学目的与要求]熟悉合成设计中常用术语；熟悉合成路线的评价；了解逆合成分析法。[教学重点与难点]逆合成分析。[授课方法]讲授，多媒体。[授课内容]§8.1常用术语§8.2合成设计的逻辑学§8.3逆合成分析撰稿人：孙敬勇审核人：王晓静教学内容、方式及过程安排实验一：查尔酮的制备建议学时：6[教学目的与要求]了解Aldol缩合反应的机理、特点及其反应条件。[教学方式]教师检查预习情况和讲授实验内容，示范操作，现场讨论和指导，实验结束检查数据并签字认可。[场所及条件要求]章丘校区药物合成反应实验室。集热式恒温磁力搅拌浴、恒温磁力搅拌器、循环真空泵、水浴锅等。[作业要求]撰写实验报告，全部解答实验教材思考题。[注意事项]实验过程中不得在实验室饮食，不得看手机和其他无关书籍等。实验二：2，4-二氯乙酰苯胺的制备建议学时：6[教学目的与要求]了解氯化反应的机理、氯化剂的种类及其特点。[教学方式]教师检查预习情况和讲授实验内容，示范操作，现场讨论和指导，实验结束检查数据并签字认可。[场所及条件要求]章丘校区药物合成反应实验室。集热式恒温磁力搅拌浴、恒温磁力搅拌器、循环真空泵、水浴锅等。[作业要求]撰写实验报告，全部解答实验教材思考题。[注意事项]实验过程中不得在实验室饮食，不得看手机和其他无关书籍等。实验三：对硝基苯甲酸的制备建议学时：6[教学目的与要求]了解氧化剂的种类、特点及反应条件[教学方式]教师检查预习情况和讲授实验内容，示范操作，现场讨论和指导，实验结束检查数据并签字认可。[场所及条件要求]章丘校区药物合成反应实验室。集热式恒温磁力搅拌浴、恒温磁力搅拌器、循环真空泵、水浴锅等。[作业要求]撰写实验报告，全部解答实验教材思考题。[注意事项]实验过程中不得在实验室饮食，不得看手机和其他无关书籍等。实验四：对硝基苯甲酸乙酯的制备建议学时：6[教学目的与要求]了解酯化反应的特点及反应条件。[教学方式]教师检查预习情况和讲授实验内容，示范操作，现场讨论和指导，实验结束检查数据并签字认可。[场所及条件要求]章丘校区药物合成反应实验室。集热式恒温磁力搅拌浴、恒温磁力搅拌器、循环真空泵、水浴锅等。[作业要求]撰写实验报告，全部解答实验教材思考题。[注意事项]实验过程中不得在实验室饮食，不得看手机和其他无关书籍等。实验五：对硝基苯甲酸乙酯的制备建议学时：6[教学目的与要求]了解酯化反应的特点及反应条件。[教学方式]教师检查预习情况和讲授实验内容，示范操作，现场讨论和指导，实验结束检查数据并签字认可。[场所及条件要求]章丘校区药物化学实验室药物合成反应实验室。集热式恒温磁力搅拌浴、恒温磁力搅拌器、循环真空泵、水浴锅等。[作业要求]撰写实验报告，全部解答实验教材思考题。[注意事项]实验过程中不得在实验室饮食，不得看手机和其他无关书籍等。实验六：乙酰苯胺的制备建议学时：6[教学目的与要求]了解酰化反应及酰化剂的特点。[教学方式]教师检查预习情况和讲授实验内容，示范操作，现场讨论和指导，实验结束检查数据并签字认可。[场所及条件要求]章丘校区药物合成反应实验室。集热式恒温磁力搅拌浴、恒温磁力搅拌器、循环真空泵、水浴锅等。[作业要求]撰写实验报告，全部解答实验教材思考题。[注意事项]实验过程中不得在实验室饮食，不得看手机和其他无关书籍等。实验七：对硝基乙酰苯胺的制备建议学时：12[教学目的与要求]了解不同硝化试剂的用途、硝化产物异构体比例和分离方法，混酸的配制方法，冰盐浴。[教学方式]教师检查预习情况和讲授实验内容，示范操作，现场讨论和指导，实验结束检查数据并签字认可。[场所及条件要求]章丘校区药物合成反应实验室。集热式恒温磁力搅拌浴、恒温磁力搅拌器、循环真空泵、水浴锅等。[作业要求]撰写实验报告，全部解答实验教材思考题。[注意事项]实验过程中不得在实验室饮食，不得看手机和其他无关书籍等。成绩考核和评定实验成绩：平时成绩20%，实验报告成绩80%、作为考试成绩。平时成绩：主要包括实验操作及课堂表现等。通过回答教师提问表现出的对该实验的预习程度20分，实验的参与程度20分，仪器操作的正确性与准确性20分，实验的熟练程度、成功率与正确率30分，实验后仪器试剂整理及参与打扫卫生的表现10分。实验报告(百分制)：实验目的5分，实验原理10分，试剂和仪器5分，实验步骤10分，数据记录及数据处理20分，结果与讨论10分，思考题20分，原始记录10分，书写10分。修订时间：2016年4月撰稿人：孙敬勇审核人：王晓静