- •Лекций по курсу «методы получения биологически активных соединений» Электронный вариант на основе учебника: в.С. Мокрушин, г.А. Вавилов
- •Предисловие
- •Введение
- •Глава 1
- •Классификация лекарственных средств
- •Действие лекарственных средств на метаболизм живых организмов
- •1.2. Методы поиска новых препаратов
- •1.2.1. Основные этапы создания лекарственных препаратов, подходы к получению и отбору лекарственных средств
- •1.2.2. Разработка плана синтеза
- •1.3. Сырьевая база химико-фармацевтической промышленности
- •1.3.1. Продукты переработки твердого топлива и коксохимического производства
- •1.3.2. Продукты нефтеоргсинтеза
- •1.3.3. Лесохимическое сырье
- •1.3.4. Некоторые продукты многотоннажных производств
- •1.4. Теоретические аспекты выбора метода синтеза
- •1.4.1. Энергетические факторы
- •1.4.2. Классификация реакций
- •1.4.3. Механизм и кинетика реакций
- •1.4.4. Уравнения Гаммета, Тафта
- •1.4.5. Квантово-химические расчеты
- •1.4.6. Выбор растворителя
- •Характеристики растворителей
- •1.5. Разработка технологической схемы производства
- •1.5.1. Категории и типы технологических схем
- •1.5.2. Правила составления и основные требования к технологическим схемам
- •1.5.3. Оформление чертежей технологических схем
- •1.5.4. Типовое оснащение и привязка химического реактора к конкретному производству
- •Глава 2 методы получения промежуточных продуктов и синтетических лекарственных препаратов
- •2.1. Реакции электрофильного замещения
- •2.1.1. Нитрование
- •2.1.1.1. Реакции нитрования в синтезе некоторых лекарственных препаратов
- •2.1.1.2. Химические особенности реакций нитрования, реагенты, механизм
- •2.1.1.3. Нитрование арил и гетариламинов
- •2.1.1.4. Нитрование азотной кислотой
- •2.1.1.5. Технологические аспекты нитрования
- •2.1.1.6. Использование реакции нитрования для получения полупродуктов и лекарственных средств
- •2.1.1.7. Получение нитроэфиров и n-нитросоединений Так же как и при нитровании ароматических соединений, при получении нитроэфиров используют смесь азотной и серной кислот:
- •2.1.2. Нитрозирование
- •2.1.2.1. Механизм нитрозирования, реагенты
- •2.1.2.2. Особенности проведения реакции
- •2.1.2.3. Особенности структуры и свойств нитрозосоединений
- •2.1.2.4. Практика проведения реакции нитрозирования
- •2.1.2.5. Техника безопасности, экология
- •2.1.3. Сульфирование
- •2.1.3.2. Реагенты, использующиеся при проведении реакции сульфирования, механизм реакции
- •2.1.3.3. Особенности сульфирования, побочные реакции
- •2.1.3.4. Влияние температуры
- •2.1.3.5. Сульфирование бензола и его производных
- •2.1.3.6. Сульфирование анилина и его производных
- •2.1.3.8. Сульфирование хлорсульфоновой кислотой
- •2.1.3.9. Техника безопасности, экология
- •2.1.4. Сульфохлорирование
- •2.1.4.1. Химические особенности реакции
- •2.1.4.2. Технологические аспекты сульфохлорирования
- •2.1.4.3. Синтез сульфаниламидных препаратов
- •2.1.4.4. Техника безопасности, экология
- •2.1.5. Введение углеродных остатков в Ароматическое и гетероциклическое ядро
- •2.1.5.1. Реакции с-алкилирования
- •Реагенты, катализаторы. Как отмечалось, реагентами могут быть алкилгалогениды, олефины и спирты:
- •Механизм реакции. При взаимодействии реагента и катализатора быстро образуется карбокатион, его присутствие зафиксировано с помощью спектроскопии ямр:
- •2.1.5.2. Реакции гидроксиалкилирования
- •2.1.5.3. Реакции хлоралкилирования
- •2.1.5.4. Реакции аминоалкилирования
- •2.1.5.5. Реакции с-ацилирования
- •2.1.5.6. Реакции с-формилирования
- •2.1.5.7. Реакция карбоксилирования
- •2.1.5.8. Карбоксилирование алифатических соединений
- •2.1.5.9. Техника безопасности, экология
- •2.1.6. Галогенирование
- •2.1.6.1. Препараты, содержащие в молекуле атомы галогенов
- •2.1.6.2. Реагенты, механизм реакций галогенирования
- •2.1.6.3. Хлорирование ароматических соединений
- •2.1.6.4. Бромирование, иодирование
- •2.1.6.5. Технологические аспекты галогенирования
- •2.1.6.7. Галогенирование альдегидов, кетонов и кислот
- •2.1.6.8. Свободнорадикальное галогенирование
- •Энергия стадий процесса
- •2.1.6.10. Получение галогенамидов
- •2.1.6.11. Окислительное хлорирование
- •2.1.6.12. Меры предосторожности при проведении реакций галогенирования
- •2.1.6.13. Экология
- •2.2. Реакции нуклеофильного замещения
- •Реакции нуклеофильного замещения у насыщенного атома углерода
- •2.2.1.1. Типы реакций
- •Реагенты для проведения реакций алкилирования
- •Механизмы реакций
- •Алкилирование аминов
- •Селективные методы синтеза первичных аминов
- •Селективные методы синтеза вторичных аминов
- •Алкилирование спиртов и фенолов
- •Алкилирование сн кислот
- •Алкилирование гетероциклических соединений
- •Техника безопасности, экология
- •2.2.2. Реакции нуклеофилов с соединениями,
- •2.2.2.1. Обзор реакций, их кинетика и механизм
- •2.2.2.2. Реакции ацилирования
- •2.2.2.3. Реакции нитрилов с нуклеофилами
- •2.2.2.4. Реакции этерификации, получение амидов и гидразидов кислот
- •2.2.2.5. Получение азометинов и гидразонов
- •2.2.2.6. Методы получения первичных аминов с помощью перегруппировок
- •2.2.2.7. Использование реакций в основном органическом синтезе
- •2.2.2.8. Технология, техника безопасности, экология
- •2.2.3. Нуклеофильное замещение в ряду ароматическИх и гетероциклических оединений
- •2.2.3.1. Нуклеофильное замещение по типу sn1
- •2.2.3.2. Ариновое замещение
- •2.2.3.3. Реакции нуклеофилов с ипсо-замещением нуклеофугных групп
- •Получение полупродуктов и лекарственных препаратов. В отсутствие электроноакцепторных заместителей замещение атома хлора происходит при высокой температуре и в присутствии катализатора:
- •2.2.3.4. Нуклеофильное замещение водорода
- •Еще в начале хх в. Было найдено, что реакция хинолина (изохинолина, фенантридина) с хлорангидридами кислот и цианидом натрия дает устойчивые соединения Райсерта (реакция Райсерта):
- •2.2.3.5. Замещение гидроксигрупп
- •2.2.3.6. Замещение по механизму anrorc
- •2.2.3.7. Технологические аспекты проведения реакций, техника безопасности, экология
Министерство образования и науки Российской Федерации
ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет-УПИ»
Кафедра технологии органического синтеза
В.С. Мокрушин
УДК 547+615
КОНСПЕКТ
Лекций по курсу «методы получения биологически активных соединений» Электронный вариант на основе учебника: в.С. Мокрушин, г.А. Вавилов
«Основы химии и технологии биоорганических
и синтетических лекарственных веществ»
Допущеногоо учебно-методическим объединением по образованию в области
химической технологии и биотехнологии в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальностям
«Химическая технология органических веществ»,
«Химическая технология синтетических биологически активных веществ»,
«Биотехнология»
Библиограф.: 82 назв. Табл. 23. Рис. 21
оглавление
|
||
Предисловие |
8 |
|
Введение |
10 |
|
Глава I. Общие сведения о лекарственных препаратах. Подходы к их разработке и получению |
11 |
|
1.1. |
Классификация лекарственных средств, механизм действия |
12 |
1.1.1. |
Классификация лекарственных средств |
12 |
1.1.2 |
Действие лекарственных средств на метаболизм живых организмов |
13 |
1.2. |
Методы поиска новых препаратов |
24 |
1.2.1 |
Основные этапы создания лекарственных препаратов, подходы к получению и отбору лекарственных средств |
24 |
1.2.2. |
Разработка плана синтеза |
28 |
1.3. |
Сырьевая база химико-фармацевтической промышленности |
32 |
1.3.1. |
Продукты переработки твердого топлива и коксохимического производства |
32 |
1.3.2. |
Продукты нефтеоргсинтеза |
34 |
1.3.3. |
Лесохимическое сырье |
37 |
1.3.4. |
Некоторые продукты многотоннажных производств |
39 |
1.4. |
Теоретические аспекты выбора метода синтеза |
42 |
1.4.1. |
Энергетические факторы |
42 |
1.4.2. |
Классификация реакций |
45 |
1.4.3. |
Механизм и кинетика реакций |
46 |
1.4.4. |
Уравнения Гаммета, Тафта |
48 |
1.4.5. |
Квантово-химические расчеты |
51 |
1.4.6. |
Выбор растворителя |
53 |
1.5. |
Разработка технологической схемы производства |
56 |
1.5.1. |
Категории и типы технологических схем |
56 |
1.5.2. |
Правила составления и основные требования к технологическим схемам |
58 |
1.5.3. |
Оформление чертежей технологических схем |
61 |
1.5.4 |
Типовое оснащение и привязка химического реактора к конкретному производству |
67 |
Глава 2. Методы получения промежуточных продуктов и синтетических лекарственных препаратов |
71 |
|
2.1. |
Реакции электрофильного замещения |
72 |
2.1.1. |
Нитрование |
72 |
2.1.1.1. |
Реакции нитрования в синтезе некоторых лекарственных препаратов |
73 |
2.1.1.2. |
Химические особенности реакций нитрования, реагенты, механизм |
75 |
2.1.1.3. |
Нитрование арил и гетариламинов |
81 |
2.1.1.4 |
Нитрование азотной кислотой |
82 |
2.1.1.5. |
Технологические аспекты нитрования |
83 |
2.1.1.6. |
Использование реакции нитрования для получения полупродуктов и лекарственных средств |
85 |
2.1.1.7. |
Получение нитроэфиров и N-нитросоединений |
89 |
2.1.1.8. |
Техника безопасности, экология |
90 |
2.1.2 |
Нитрозирование |
92 |
2.1.2.1. |
Механизм нитрозирования, реагенты |
94 |
2.1.2.2. |
Особенности проведения реакции |
95 |
2.1.2.3. |
Особенности структуры и свойств нитрозосоединений |
97 |
2.1.2.4. |
Практика проведения реакции нитрозирования |
97 |
2.1.2.5. |
Техника безопасности, экология |
99 |
2.1.3. |
Сульфирование |
100 |
2.1.3.1. |
Препараты, содержащие сульфогруппу, значение реакций для получения лекарственных средств |
100 |
2.1.3.2. |
Реагенты, использующиеся при проведении реакции сульфирования, механизм реакции |
102 |
2.1.3.3. |
Особенности сульфирования, побочные реакции |
104 |
2.1.3.4. |
Влияние температуры |
106 |
2.1.3.5. |
Сульфирование бензола и его производных |
108 |
2.1.3.6. |
Сульфирование анилина и его производных |
109 |
2.1.3.7. |
Технологические аспекты сульфирования |
110 |
2.1.3.8. |
Сульфирование хлорсульфоновой кислотой |
111 |
2.1.3.9. |
Техника безопасности, экология |
112 |
2.1.4 |
Сульфохлорирование |
113 |
2.1.4.1. |
Химические особенности реакции |
114 |
2.1.4.2. |
Технологические аспекты сульфохлорирования |
116 |
2.1.4.3. |
Синтез сульфаниламидных препаратов |
118 |
2.1.4.4. |
Техника безопасности, экология |
120 |
2.1.5. |
Введение углеродных остатков в ароматическое и гетероциклическое ядро |
121 |
2.1.5.1. |
Реакции С-алкилирования |
123 |
2.1.5.2. |
Реакции гидроксиалкилирования |
128 |
2.1.5.3. |
Реакции хлоралкилирования |
129 |
2.1.5.4. |
Реакции аминоалкилирования |
131 |
2.1.5.5. |
Реакции С-ацилирования |
131 |
2.1.5.6. |
Реакции С-формилирования |
136 |
2.1.5.7. |
Реакция карбоксилирования |
138 |
2.1.5.8. |
Карбоксилирование алифатических соединений |
139 |
2.1.5.9. |
Техника безопасности, экология |
140 |
2.1.6. |
Галогенирование |
141 |
2.1.6.1. |
Препараты, содержащие в молекуле атомы галогенов |
141 |
2.1.6.2. |
Реагенты, механизм реакций галогенирования |
143 |
2.1.6.3. |
Хлорирование ароматических соединений |
144 |
2.1.6.4. |
Бромирование, иодирование |
149 |
2.1.6.5. |
Технологические аспекты галогенирования |
151 |
2.1.6.6. |
Присоединение галогенов к с=с двойной связи |
152 |
2.1.6.7. |
Галогенирование альдегидов, кетонов и кислот |
154 |
2.1.6.8. |
Свободнорадикальное галогенирование |
159 |
2.1.6.9. |
Хлорирование алифатических и ароматических соединений в боковую цепь |
160 |
2.1.6.10. |
Получение галогенамидов |
163 |
2.1.6.11. |
Окислительное хлорирование |
163 |
2.1.6.12. |
Меры предосторожности при проведении реакций галогенирования |
164 |
2.1.6.13. |
Экология |
164 |
2.2. |
Реакции нуклеофильного замещения |
166 |
2.2.1. |
Реакции нуклеофильного замещения у насыщенного атома углерода |
166 |
2.2.1.1. |
Типы реакций |
168 |
2.2.1.2. |
Реагенты для проведения реакций алкилирования |
170 |
2.2.1.3. |
Механизмы реакций |
171 |
2.2.1.4. |
Алкилирование аминов |
175 |
2.2.1.5. |
Селективные методы синтеза первичных аминов |
176 |
2.2.1.6. |
Селективные методы синтеза вторичных аминов |
179 |
2.2.1.7. |
Алкилирование спиртов и фенолов |
182 |
2.2.1.8. |
Алкилирование СН кислот |
184 |
2.2.1.9. |
Алкилирование гетероциклических соединений |
186 |
2.2.1.10. |
Техника безопасности, экология |
188 |
2.2.2. |
Реакции нуклеофилов с соединениями, содержащими кратные связи C=O, C=N, C=S, C=C |
189 |
2.2.2.1. |
Обзор реакций, их кинетика и механизм |
189 |
2.2.2.2. |
Реакции ацилирования |
191 |
2.2.2.3. |
Реакции нитрилов с нуклеофилами |
195 |
2.2.2.4. |
Реакции этерификации, получение амидов и гидразидов кислот |
195 |
2.2.2.5. |
Получение азометинов и гидразонов |
197 |
2.2.2.6. |
Методы получения первичных аминов с помощью перегруппировок |
199 |
2.2.2.7. |
Использование реакций в основном органическом синтезе |
202 |
2.2.2.8. |
Технология, техника безопасности, экология |
203 |
2.2.3. |
Нуклеофильное замещение в ряду ароматических и гетероциклических соединений |
204 |
2.2.3.1. |
Нуклеофильное замещение по типу SN1 |
204 |
2.2.3.2. |
Ариновое замещение |
204 |
2.2.3.3. |
Реакции нуклеофилов с ипсо-замещением нуклеофугных групп |
205 |
2.2.3.4. |
Нуклеофильное замещение водорода |
214 |
2.2.3.5. |
Замещение гидроксигрупп |
221 |
2.2.3.6. |
Замещение по механизму ANRORC |
222 |
2.2.3.7. |
Технологические аспекты проведения реакций, техника безопасности, экология |
223 |
2.3. |
Получение фторорганических соединений |
225 |
2.3.1. |
Общие методы получения фторорганических соединений |
226 |
2.3.2. |
Синтез лекарственных средств |
239 |
2.4. |
Диазотирование и диазореакции |
244 |
2.4.1. |
Диазотирование ароматических аминов |
245 |
2.4.2. |
Строение солей диазония, реакционная способность |
250 |
2.4.3. |
Реакция азосочетания |
251 |
2.4.4. |
Восстановление диазосоединений |
255 |
2.4.5. |
Реакции диазосоединений с выделением азота |
256 |
2.4.6. |
Техника безопасности, экология |
259 |
2.5. |
Методы восстановления кратных связей |
260 |
2.5.1. |
Методы восстановления, реагенты и катализаторы |
260 |
2.5.2. |
Восстановление кратных С-С связей |
263 |
2.5.3. |
Восстановление кратных C-N связей |
265 |
2.5.4. |
Восстановление кетонов, альдегидов |
266 |
2.5.5. |
Восстановление сложных эфиров |
269 |
2.5.6. |
Восстановление азосоединений и солей диазония |
270 |
2.5.7. |
Восстановление нитрозогрупп |
271 |
2.5.8. |
Восстановление нитрогрупп |
272 |
2.5.9. |
Техника безопасности, экология |
274 |
2.6. |
Окисление и дегидрирование |
275 |
2.6.1. |
Реакции окисления |
275 |
2.6.2 |
Дегидрирование |
284 |
2.6.3. |
Техника безопасности, экология |
286 |
2.7. |
Реакции конденсации и гетероциклизации |
288 |
2.7.1. |
Реакции конденсации |
288 |
2.7.2. |
Реакции гетероциклизации |
291 |
2.7.3. |
Синтез лекарственных препаратов |
300 |
2.8. |
Основные концепции комбинаторной химии |
321 |
2.8.1. |
Твердофазный синтез |
321 |
2.8.2. |
Метод параллельных синтезов |
324 |