高中化学鲁教版选修2教师用书：课题6专题2药物的分子设计与化学合成含解析

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1、课题2药物的分子设计与化学合成学习目标导航1.通过阿司匹林的发展历程以及药物的选择性设计的学习，了解人们对药物进行设计的思路。（重点）2.了解生物电子等排、剖裂和拼合这三种修饰和改造药物分子结构方法的原理。3.通过阿司匹林的生产实例，了解一般药物生产过程中的原料路线以及生产工艺等问题。（重难点）4.了解新世纪药物的发展方向和重点研究领域，了解我国传统陕药的重要作用和未来的发展方向。5•理解药物设计的思路以及药物生产过程中的化学问题。（难点）阶段1「认知预习质碇（知识梳理要点初探唤血药物的分子设计1.阿司匹林的发展历程（1）历

2、程：水杨酸一A阿司匹林―赖氨匹林和缓释阿司匹林。（2）阿司匹林水解的反应：/o^^cooh+H2Oo—c—ch32•药物结构修饰和改造的原因：某些药物虽然具有良好的药效，但是可能在溶解性、化学稳定性、毒副作用、选择性以及人体吸收等方面存在不足。因此，人们希望通过对其进行结构修饰和改造，以获得药效相当而又能克服原有缺陷的新药。3.冃前对已有药物进行结构改造的主要方法是生物电子等排、剖裂和拼合。IIP思考交流

3、

4、1.由乙酰水杨酸获得水杨酸时，发牛的反应属于哪种类型?【提示】水解反应或取代反应。药物的化学合成1.工业上选择原料路线

5、着重于经济和技术的可行性，所关心的是原料是否廉价易得、生产工艺是否简便、能否进行大规模生产以及产率高低等。2.生产工艺主要指将原料经过有关反应制得粗产品，然后将粗产品经过分离、提纯、制剂等一系列后处理得到所需要的产品的生产过程。对整个工艺过程，需要着重考虑的是反应条件、设备要求、安全生产和环境保护等问题。II思考交流

6、12.如何提纯乙酰水杨酸的粗品？【提示】粗品册陀酰水杨酸钠壽1豎子酰水杨酸①乙酸乙目旨②加热新世纪药物的展望精品01.人类对药物的要求：从以前的有效性、安全性向高效性、专一性、低毒性的方向发展。因此，生物制品、

7、天然药物备受青睐。1.在制剂方面将向长效制剂、靶向制剂和智能化制剂方向发展。2.现代药物研究的科技支柱有分子生物学、基因组学、蛋白质组学、组合化学、高通量筛选以及与药物研究相关的信息科学与技术。阶段2立屮药物的分子设计【问题导思】①为什么对己有药物进行结构改造？【提示】克服现有药物的缺陷。②对已有药物进行改造的方法有哪些?【提示】生物电子等排、剖裂、拼合。③N2和一0H的生物电子等排体是什么？【提示】2与CO,—OH与一NH2、一CH3、一SH等互为生物电子等排体。1•阿司匹林的发展第一阶段：水杨酸。水杨酸的结构简式为I膿3

8、H，分析结构，含有酚魁基和竣基，酚类对人体皮肤有腐蚀作用，因此水杨酸对胃肠道黏膜有较大的刺激作用。第二阶段：乙酰水杨酸。利用酯能水解的性质把酚拜基变成酯基，用乙酰水杨COOHo—gcH3)代替水杨酸，副作用明显减轻，但乙酰水杨酸述含有竣基,()能产生H+,服用量大时，对胃肠道仍有一定的刺激作用。第三阶段：赖氨匹林、缓释阿司匹林。利用竣酸的酸性制出了一种盐，如增加了其水溶性，可制成针剂的赖氨兀林COO十H3NCH(CH2)4nh3)后来，人们又利用功能高分子的合成方法，把乙酰水杨酸接在聚甲基丙烯酸疑乙酯上制成缓释阿司匹林(■E

9、ch2一)°2.药物结构改造的方法(1)生物电子等排利用生物电子等排体的相近的物理化学性质(如一NH—、—CH?—等)，设计新药吋在具有生物活性的分子中以一个电子等排体取代另一个电子等排体。(2)剖裂对于结构比较复杂的药物，可以将其分子结构剖析成两个或数个亚结构，通过对结构与药效间关系的研究，找到结构简化的新药物。(3)拼合把两种药物的结构或药效基团相拼，融合在一个分子内，提高药物的选择性或药理活性。卜例9科学家通过乙二醇的桥梁作用把阿司兀林连接在高聚物上，制成缓释长效阿司匹林，用于关节炎和冠心病的辅助治疗，缓释长效阿司匹林

10、的结构简式如下:rc3-Ha-cIcI-2HcOOCCH-.COOCH.CHoOOC(1)咼分子载体结构简式为O(2)阿司匹林连接在高分子载体上的有机反应类型是o(3)缓释长效阿司匹林在肠胃中变为阿司匹林的化学方程式是【解析】本题的关键信息是“通过乙二醇的桥梁作用把阿司匹林连接在高聚物上”,观察高聚物结构可以把缓释长效阿司匹林分为三部分：①高分子载体；②阿司匹林；③作为桥梁作用的乙二醇。在肠胃中变为阿司匹林的反应，则属于水解反应，从而找到正确的解题思路。ch3【答案】⑴壬ch2——COOH(2)酯化反应(或取代反应)ch3⑶

11、壬ch2—COOCH2CH2aXOOCCH3+吧0CH3酸I-ACH2—C3nICOOCH2CH2OH»变垃训练1•下列不是对药物进行结构改造的主耍方法的是()A.生物电子等排B.水解D.拼合C.剖裂【答案】B【提示】水杨酸合成路线的选择【问题导思】①水杨酸的结构简式如何书写?②制备水杨酸