2 药物合成工艺路线的选择.ppt

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1、2药物合成工艺路线的设计和选择2.1概述2.2药物合成工艺路线的设计2.3手性药物的制备技术2.4药物合成工艺路线的评价与选择12.1概述工艺路线:一个化学合成药物往往可通过多种不同的合成途径制备，通常将具有工业生产价值的合成途径称为该药物的工艺路线。在化学合成药物的工艺研究中，首先是工艺路线的设计和选择，以确定一条经济而有效的生产工艺路线。2.1.1工艺路线22.1.2工艺路线设计与选择的研究对象⑴即将上市的新药在新药研究的初期阶段，对研究中新药（investigationalnewdrug，IND）的成本等经济问题考虑较少，化学

2、合成工作一般以实验室规模进行。当IND在临床试验中显示出优异性质后，便要加紧进行生产工艺研究，并根据社会的潜在需求量确定生产规模。这时必须把药物工艺路线的工业化、最优化和降低生产成本放在首位。3⑵专利即将到期的药物药物专利到期后，其它企业便可以仿制，药物的价格将大幅度下降，成本低、价格廉的生产企业将在市场上具有更强的竞争力，设计、选择合理的工艺路线显得尤为重要。⑶产量大、应用广泛的药物某些活性确切的老药，社会需求量大、应用面广，如能设计、选择更加合理的工艺路线，简化操作程序、提高产品质量、降低生产成本、减少环境污染，可为企业带来极大

3、的经济效益和良好的社会效益。42.2药物合成工艺路线的设计2.2.1合成路线设计的相关概念⑴基本策略药物合成工艺路线设计属于有机合成化学中的一个分支，从使用原料来分，有机合成可分为全合成和半合成两类：半合成（semisynthesis）：由具有一定基本结构天然产物经化学结构改造和物理处理过程制得复杂化合物的过程全合成（totalsynthesis）：以化学结构简单的化工产品为起始原料，经过一系列化学反应和物理处理过程制得复杂化合物的过程。5与此相应，合成路线的设计策略也分为两类:由原料而定的合成策略：在由天然产物出发进行半合成或合成

4、某些化合物的衍生物时，通常根据原料来制定合成路线。由产物而定的合成策略：有目标分子作为设计工作的出发点，通过逆向变换，直到找到合适的原料、试剂以及反应为止，是合成中最为常见的策略。这种逆合成（retrosynthesis）方法，由E.J.Corey于1964年正式提出。6⑵逆合成分析方法逆合成（retrosynthesis）过程:对目标分子进行切断（disconnection），寻找合成子（synthon）及其合成等价物（syntheticequivalent）的过程。切断（disconnection）：目标化合物结构剖析的一种处理

5、方法，想象在目标分子中有价键被打断，形成碎片，进而推出合成所需要的原料。切断的方式有均裂和异裂两种，即切成自由基形式或电正性、电负性形式，后者更为常用。切断的部位极为重要，原则是“能合的地方才切”合是目的，切是手段，与200余种常用的有机反应相对应。7合成子（synthon）：已切断的分子的各个组成单元，包括电正性、电负性和自由基形式。合成等价物（syntheticequivalent）：具有合成子功能的化学试剂，包括亲电物种和亲核物种两类。以抗真菌药物克霉唑为例：克霉唑(clotrimazole,2-5)的结构中,C-N键是一个易

6、拆键部位，即可由卤代烷与咪唑经烷基化反应形成(2-5)。通过确定易拆键部位而找到两个关键中间体—邻氯苯基二苯基氯甲烷(2-6)和咪唑(2-7)。8⑶逆合成方法的基本过程化合物结构的宏观判断：找出基本结构特征，确定采用全合成或半合成策略。化合物结构的初步剖析：分清主要部分（基本骨架）和次要部分（官能团），在通盘考虑各官能团的引入或转化的可能性之后，确定目标分子的基本骨架，这是合成路线设计的重要基础。目标分子基本骨架的切断：在确定目标分子的基本骨架之后，对该骨架的第一次切断，将分子骨架转化为两个大的合成子，第一次切断部位的选择是整个合成

7、路线的设计关键步骤。9合成等价物的确定与再设计：对所得到的合成子选择合适的合成等价物，再以此为目标分子进行切断，寻找合成子与合成等价物。重复上述过程，直至得到可购得的原料。克霉唑的合成工艺路线设计:骨架的第一次切断，将分子骨架转化为两个大的合成子邻氯苯基二苯基氯甲烷10邻氯苯基二苯基氯甲烷的合成方法:①邻氯苯甲酸乙酯与溴苯进行Grignard反应，先合成叔醇，氯化得到的关键中间体邻氯苯基二苯基氯甲烷(2-6)。此法合成的邻氯苯基二苯基氯甲烷(2-6)质量较好，但1)应用Grignard试剂，要求严格无水条件;2)溶剂乙醚易燃、易爆，

8、反应设备上须有相应的安全措施，而使生产受到限制。氯化亚砜溴苯邻氯苯甲酸乙酯邻氯苯基二苯基氯甲烷11②以邻氯苯基三氯甲烷(2-7)为关键中间体的合成路线此法优点:合成路线较短，原辅材料来源方便，收率也较高，曾为工业生产采用。缺点:1)由