- •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
Введение
В борьбе за выживание человеческого рода, со времени его зарождения, немаловажное место занимает медицина. Лечением ран, которые получали древние люди в схватках с хищниками и себе подобными, а также болезненных состояний занимались почитаемые в племенах люди – колдуны и шаманы. Их знания передавались из поколения в поколение и постепенно накапливались. Они использовали методы хирургического вмешательства, психотерапевтического воздействия и лечения травами. Многие сведения о методах лечения содержатся в египетских папирусах. Одними из первых дошедших до нас систематических письменных источников были труды Гиппократа (около 450 – 370 гг. до н. э.), реформатора античной медицины, который разработал основы клинической медицины. В основном сочинении римского врача Педания Диоскорида (I в.) «О лекарственных средствах» описано свыше 500 медикаментов растительного, животного и минерального происхождения. В работах римского врача Клавдия Галена (130 – 200 гг.) также приводятся данные по получению лекарственных препаратов из растительного и животного сырья. Настойки и экстракты были названы галеновыми препаратами Парацельсом (Филипп Ауреол Теофраст Бомбаст фон Гогенхейм 1493 – 1541 гг.). Парацельс подверг критическому пересмотру идеи античной медицины, он является одним из основателей ятрохимии. В XVI – XVIII в. ятрохимия рассматривала болезни как результат нарушения химического равновесия в организме и ставила задачей поиск химических средств для его восстановления. Благодаря развитию биохимии и молекулярной биологии стал возможен целенаправленный синтез новых биологически активных веществ или соединений (БАВ или БАС). Биологически активное вещество – это вещество, изменяющее жизнедеятельность живого организма. Практически каждое химическое соединение, особенно органическое, в той или иной степени воздействует на организм. Когда говорят о биологической активности вещества, обычно подразумевают полезное для человека действие. К БАВ относятся пестициды, гербициды, фунгициды и лекарственные средства. Для человека использование пестицидов и гербицидов полезно, т. к. применение их повышает урожайность сельскохозяйственных культур. А для растений и насекомых они яды. Одним из видов БАВ являются лекарственные средства (ЛС), которые в определенной дозе используются для лечения человека и животных от заболеваний. Свойства ЛС для человека строго регламентируются Фармакопейной статьей. Нормативные требования к ветеринарным препаратам несколько отличаются.
Данный курс посвящен химии и основам технологии синтетических и биоорганических лекарственных средств. Лекарство – это средство, корректирующее в определенной дозе болезненное состояние человека, сдвигающее его в сторону нормального функционирования организма. Готовое лекарственное средство (ГЛС) состоит из одной или нескольких субстанций БАВ (БАС) и веществ, обеспечивающих их биодоступность, т. е. способность всасываться и проникать через плазматические мембраны.