内容提要

本书是国家医药管理局组织编写的医药中等专业学校教材。

除绪论外，其余12章介绍了卤化、硝化、磺化、重氮化、氧化、

还原、消除、烃化、酰化、缩合、环合和重排反应。为突出实用

性，各章以试剂或原料为主线，阐明药物合成反应的机理、条

件、影响因素、应用与限制等。章末有习题。书后的12个实验

覆盖面广，实用可靠。书末附常用符号、缩语和略语表、人名反

应对照、主要参考书目等。

本书内容翔实，富有中专特色，适用于中等医药学校化学制

药专业及相关专业。还可作职工中专、技工学校或药厂岗位培训

教材。

目录

第一章 绪论

一、药物合成反应学科的研究对象、内容、任务和作用

二、药物合成反应的分类方法及所用原料

（一）药物合成反应的分类方法

（二）药物合成中的原料

（三）试剂的分类

三、化学制药工业的特点

四、理论联系实际，学好药物合成反应

习题

第二章 卤化反应

第一节 概述

一、卤化反应的概念

二、卤化反应在药物合成中的应用

第二节 卤素卤化剂

一、卤素与烯烃的反应

二、卤素与炔烃的反应

三、卤素与芳烃的反应

（一）芳环上的卤化

（二）芳烃侧链的卤化

四、卤素与羰基化合物的反应

（一）卤素与酮的反应

（二）卤素与醛的反应

（三）卤素与羧酸或其衍生物的反应

第三节 卤化氢卤化剂

一、卤化氢与烯烃的反应

二、卤化氢与炔烃的反应

三、卤化氢或氢卤酸与醇的反应

四、氢卤酸与醚的反应

五、氯化氧化反应

第四节 含硫卤化剂和含磷卤化剂

一、硫酰氯

二、亚硫酰氯

（一）亚硫酰氯与醇的反应

（二）亚硫酰氯与羧酸的反应

（三）亚硫酰氯与二甲基甲酰胺组成的试剂

三、亚硫酰溴

四、三卤化磷

五、三氯氧化磷

六、五氯化磷

第五节 其它卤化剂

一、卤化物

（一）卤素交换反应

（二）磺酸酯的卤置换反应

二、次卤酸盐

三、一氯化碘

四、N－溴代琥珀酰亚胺

五、N－氯代琥珀酰亚胺

习题

第三章 硝化反应

第一节 概述

一、硝化反应的概念

二、硝化反应在药物合成中的应用

第二节 常用硝化剂及应用

一、硝酸硝化剂

二、硝酸—硫酸（混酸）硝化剂

三、硝酸盐—硫酸硝化剂

四、硝酸—醋酐硝化剂

第三节 硝化反应的主要影响因素

一、被硝化物的结构

二、硝化剂

三、温度

四、催化剂

五、搅拌

六、硝化反应的副反应

七、乙苯的硝化过程

第四节 亚硝化反应

一、概述

二、碳原子上的亚硝化反应

三、氮原子上的亚硝化反应

习题

第四章 磺化反应

第一节 概述

一、磺化反应的概念

二、磺化反应在药物合成中的应用

第二节 磺化剂及磺化理论

一、硫酸和发烟硫酸

（一）反应机理

（二）反应条件与反应方向

二、三氧化硫

（一）反应机理与特点

（二）三氧化硫磺化方法

三、氯磺酸

（一）氯磺化反应机理

（二）反应条件与反应方向

第三节 影响磺化反应的因素

一、磺化反应的主要影响因素

（一）磺化剂的浓度及磺化π值

（二）被磺化物的结构

（三）反应温度

（四）催化剂和辅助剂

二、氯磺化反应的主要影响因素

（一）原料配比

（二）反应温度

第四节 磺酸和磺酰氯化合物的性质及应用

一、酸性与成盐

二、磺酸基的水解

三、磺酸基的置换反应

四、磺酰氯的水解、醇解 氨解及应用

习题

第五章 重氮化反应

第一节 概述

一、重氮化反应的概念

二、常用重氮化剂

三、重氮化反应在药物合成中的应用

第二节 重氮化反应机理和主要影响因素

一、重氮化反应机理

二、主要影响因素

第三节 重氮盐的性质

一、水溶性

二、不稳定性

三、重氮盐的置换反应

（一）被卤素置换

（二）被氰基置换

（三）被羟基置换（重氮盐的水解反应）

（四）被氢原子置换（去氨基反应）

四、重氮盐的偶合反应

（一）反应机理

（二）主要影响因素

五、重氮盐的还原反应

第四节 重氮化操作方法

一、直接法

二、连续操作法

三、倒加料法

四、浓酸法

五、亚硝酸酯法

习题

第六章 氧化反应

第一节 概述

一、氧化反应的概念

二、氧化反应的类型

三、氧化反应在药物合成中的应用

第二节 常用无机氧化剂

一、锰化合物

（一）高锰酸盐

（二）二氧化锰

二、铬化合物

（一）铬酸

（二）三氧化铬—吡啶络合物

（三）铬酰醋酸酯

（四）叔丁基铬酸酯

（五）二氯铬酰

三、硝酸氧化剂

四、含卤氧化剂

（一）卤素

（二）次卤酸盐

五、过氧化氢

六、其它氧化剂

（一）高铁氰化钾

（二）含银氧化剂

（三）二氧化硒

第三节 有机氧化剂

一、欧芬脑尔氧化反应

二、有机过氧酸

三、四醋酸铅

四、N—卤代酰胺类

五、二甲基亚砜及有关化合物

第四节 催化氧化

一、液相催化氧化

二、气相催化氧化

第五节 生物氧化

一、生物氧化的概念和特点

二、生物氧化的关键

三、生物氧化在药物合成中的应用

习题

第七章 还原反应

第一节 概述

一、还原反应的概念

二、还原反应的类型

三、还原反应在药物合成中的应用

第二节 化学还原反应

一、活泼金属还原剂

（一）金属铁还原剂

（二）金属锌和锌—汞齐还原剂

（三）碱金属还原剂

二、硫化物及含氧硫化物还原刑

（一）硫化物还原剂

（二）含氧硫化物还原剂

三、复氢化合物还原剂

（一）氢化铝锂

（二）硼氢化钠和硼氢化钾

四、硼烷

五、M—P—V还原

六、乌尔夫—凯惜纳—黄鸣龙还原

第三节 催化氢化的概念与分类

一、催化氢化的概念

二、催化氢化的分类

第四节 多相催化氢化

一、反应机理

二、催化剂

（一）氢化催化剂

（二）载体

（三）助催化剂

（四）毒剂和抑制剂

（五）常用氢化催化剂的使用条件、作用范围及制备方法

三、主要影响因素

（一）作用物的结构

（二）作用物的纯度

（三）催化剂的种类和用量

（四）溶剂和介质的酸碱度

（五）温度

（六）压力

（七）接触时间

（八）搅拌

四、安全技术

五、催化氢化在药物合成中的应用

（一）炔烃的氢化

（二）烯烃的氢化

（三）醛和酮的氢化

（四）硝基、亚硝基、亚氨基化合物的氢化

（五）腈的氢化

（六）氢化烃化反应与还原胺化

（七）氢解

第四节 转移催化氢化和均相催化氢化

一、转移催化氢化

（一）主要影响因素

（二）应用

二、均相催化氢化

习题

第八章 消除反应

第一节 概述

一、消除反应的概念

二、消除反应在药物合成中的应用

第二节β—消除反应

一、反应机理

二、双键的定位法则

三、主要影响因素

第三节 不同物质的消除反应

一、醇的消除反应

二、卤代烃的消除反应

三、二卤化物和卤乙烯的消除反应

四、酯的消除反应

五、季铵碱的消除反应

六、曼尼希碱的消除反应

习题

第九章 烃化反应

第一节 概述

一、烃化反应的概念和分类

二、烃化反应在药物合成中的应用

第二节 卤代烃类烃化剂

一、氧原子上的烃化反应

（一）醇与卤代烃的反应

（二）酚与卤代烃的反应

（三）水与卤代烃的反应

二、氮原子上的烃化反应

（一）氨与卤代烃的反应

（二）伯胺 仲胺与卤代烃的反应

三、碳原子上的烃化反应

（一）芳环碳原子的烃化

（二）活性亚甲基碳原子的烃化

（三）卤代烃与氰化物的反应

四、相转移烃化反应

（一）反应原理

（二）相转移催化反应在烃化中的应用

第三节 硫酸酯和芳磺酸酯类烃化剂

一、硫酸酯类烃化剂

（一）氧原子上的烃化反应

（二）氮原子上的烃化反应

二、芳磺酸酯及其它酯类烃化剂

三、醇羟基、酚羟基和氨基的保护

第四节 环氧烷类烃化剂

一、氧原子上的羟烃化反应

二、氮原子上的羟烃化反应

三、碳原子上的羟乙基化反应

第五节 其它烃化剂

一、甲醛 还原剂

二、有机金属烃化剂

（一）有机镁试剂

（二）有机锂试剂

三、醇类烃化剂

四、丙烯腈烃化剂

五、重氮甲烷

习题

第十章 酰化反应

第一节 概述

一、酰化反应的概念

二、酰化反应的类型

三、常用酰化剂简介

四、酰化反应在药物合成中的应用

第二节 羧酸酰化剂

一、氧原子上的酰化反应

（一）反应机理

（二）主要影响因素

二、氮原子上的酰化反应

（一）反应机理

（二）主要影响因素

三、碳原子上的酰化反应

四、选择性酰化反应

第三节 羧酸酯酰化剂

一、氧原子上的酰化反应

（一）反应机理

（二）主要影响因素

（三）应用

二、氮原子上的酰化反应

（一）反应机理

（二）主要影响因素

三、选择性酰化反应

第四节 酸酐酰化剂

一、氧原子上的酰化反应

（一）主要影响因素

（二）应用

二、氮原子上的酰化反应

三、碳原子上的酰化反应

（一）反应机理

（二）主要影响因素

四、选择性酰化反应

第五节 酰氯酰化剂

一、氧原子上的酰化反应

（一）醇的酰化反应

（二）酚的酰化反应

二、氮原子上的酰化反应

三、碳原子上的酰化反应

（一）芳环上的酰化反应

（二）活性亚甲基上的酰化反应

第六节 其它酰化剂

一、乙烯酮

二、双乙烯酮

三、尿素

四、维尔斯迈尔反应

习题

第十一章 缩合反应

第一节 概述

一、缩合反应的概念

二、缩合反应的催化剂

三、缩合反应在药物合成中的应用

第二节 醛、酮化合物之间的缩合

一、自身缩合

（一）含α—活泼氢的醛或酮的自身缩合

（二）芳醛的自身缩合

二、交错缩合

（一）含α—活泼氢的醛、酮交错缩合

（二）甲醛与含α。—活泼氢的醛、酮缩合

（三）芳醛与含α—活泼氢的醛、酮缩合

第三节 醛、酮与羧酸或其衍生物之间的缩合

一、克脑文格缩合

（一）反应机理

（二）主要影响因素

（三）应用

二、柏琴反应

（一）反应机理

（二）主要影响因素

（三）应用

三、达参反应

（一）反应机理

（二）主要影响因素

（三）应用

四、雷福尔马茨基反应

（一）反应机理

（二）主要影响因素

（三）主要副反应

（四）应用

第四节 酯缩合反应

一、酯—酯缩合

（一）同酯缩合

（二）异酯缩合

（三）分子内的酯缩合

二、酯—酮缩合

三、酯—腈缩合

第五节 其它类型的缩合反应

一、曼尼希反应

（一）反应机理

（二）主要影响因素

（三）应用

二、维蒂希反应

（一）维蒂希试剂的制备

（二）主要影响因素

（三）维蒂希反应的特点

（四）应用

三、麦克尔加成

（一）反应机理

（二）主要影响因素

（三）应用

四、含活泼氢的非醛、酮类化合物与醛 酮的缩合

习题

第十二章 环合反应

第一节 概述

一、环合反应的概念

二、环合反应的特点

三、结构剖析与环合方式

（一）五员杂环及其苯并衍生物

（二）六员杂环及其苯并衍生物

四、环合反应的类型与机理

（一）常见的反应类型

（二）两种组合形式

五、环合反应在药物合成中的应用

第二节 吡唑及咪唑衍生物的合成及应用

一、吡唑啉酮类

二、吡唑烷酮类

三、咪唑、苯并咪唑及其衍生物

（一）咪唑及其衍生物

（二）苯并咪唑及其衍生物

第三节 吲哚衍生物的合成及应用

一、以苯腙为原料

二、以芳胺和α—卤代羰基化合物为原料

三、以邻硝基苯衍生物和草酸二乙酯为原料

第四节 吡啶衍生物的合成及应用

一、以醛、β—二羰基化合物和胺为原料

二、以β—二羰基化合物和β—烯胺基羰基化合物为原料

三、以β—二羰基化合物和氰乙酰胺为原料

四、以噁唑环为原料

第五节 喹啉衍生物的合成及应用

一、以芳胺和1，3—二羰基化合物为原料

二、以芳胺和α，β—不饱和羰基化合物为原料

第六节 嘧啶衍生物的合成及应用

一、以1，3—二羰基化合物或羧酸及其衍生物为原料

二、以丙二脒或丙二酰胺为原料

习题

第十三章 重排反应

第一节 概述

一、重排反应的概念和分类

二、重排反应在药物合成中的应用

第二节 亲核重排反应

一、肟—酰胺重排

（一）反应机理

（二）主要影响因素

二、酰胺—胺重排

（一）反应机理

（二）主要影响因素

（三）应用

三、苯偶酰一二苯乙醇酸型重排

（一）反应机理

（二）主要影响因素

（三）应用

四、片呐醇—片呐酮重排

（一）反应机理

（二）主要影响因素

（三）应用

第三节 亲电重排

一、史蒂文斯重排

二、萨默莱特—豪斯重排

（一）反应机理

（二）主要影响因素

（三）应用

习题

实验

实验一 1—溴丁烷的制备

实验二 邻硝基乙酰苯胺的制备

实验三 对硝基苯甲酸的制备

实验四 环己酮的制备

实验五 对甲苯胺的制备

实验六 兰尼镍的制备

实验七 氢化肉桂酸的制备

实验八 安替比林的制备

实验九 草酸二乙酯的制备

实验十 呋喃丙烯酸的制备

实验十一 苄基甲基醚的制备

实验十二 甲基硫氧嘧啶的合成

附录

常用符号、缩语和略语表

人名反应对照

主要参考书目

3.游离基

在反应过程中要寻求一个电子的试剂称为游离基。游离基或容易产生游离基的分子均

可以使某些物质发生游离基型的反应。

在讨论反应机理时，通常以试剂为标准区别某一反应的类型。亲电试剂进攻作用物所

引起的反应称为亲电性反应，亲核试剂进攻作用物所引起的反应称为亲核性反应。游离基

诱发的反应称为游离基型反应。

三、化学制药工业的特点

有机合成药物的来源主要依赖于化学制药工业。化学制药工业是知识密集、技术密集、

专业化程度极高的特殊行业。它与化工行业虽有许多共同之处，但又有其自身的特点：

（一）药物品种多，更新快；新药创制要求迫切，但难度和风险均大，而且周期长、耗资多

随着科学研究的发展和临床实践的深入，高效低毒的新药不断出现。药物正朝着高效、

速效、长效、特效、毒性小、副作用小、用量小、使用方便的方向发展。由于人们对药物的反

应存在着个体差异，治疗不同的疾病需要各类不同药物；就某一疾病而言，也需要不同的品

种和剂型以供选用。目前，世界上用于临床的原料药虽有四千多种，可一般认为仅有三分之

一左右的疾病得到较满意的药物治疗。因此，临床迫切需要创制疗效更好的新药。与此同

时，随着临床用药时间的增长，老药的耐药性和致病菌株的变异性，客观上需要医药产品不

断更新。进入80年代以来，世界每年推出50种左右的新药上市，并淘汰某些老品种。

新药创制是一项综合性的探索工作，也是当今医药界竞争的焦点。需要多学科（如医

学、化学、波谱学、分子生物学、药理学、毒理学、药剂学、药物动力学以及电子计算机学等）相

互配合，联合攻关。但难度大，周期长（从先导化合物的筛选到新药工业化生产一般需10年

左右的时间），耗资多（创制一个新药大都需要投入数亿美元）。

（二）生产技术复杂，工艺流程长，所需设备种类多，生产成本高。

（三）需用的原辅材料多，且有多种易燃、易爆、有毒以及具有刺激性和腐蚀性等物质。

药物的化学结构一般都较为复杂，需经过多步化学反应才能得到产品。因此，每种产品

的原辅材料少则十多种，多则几十种。据目前统计，我国年产26万多吨的化学原料药，每年

由化工配套的化工原料和中间体约2000多种，总重量达500万吨之多。药物生产中，当某

种原料短缺时，工艺路线要随之更改，甚至另辟新途。由于原辅材料大都易燃、易爆、有毒和

腐蚀性，故对防火、防爆、防毒、安全生产、劳动保护以及设备使用和工艺操作等都有特殊要

求。此外，药物合成中经常产生污染环境、危害生物的废气、废液和废渣。大量的“三废”就

是大量的资源，客观上都存在着利用的可能性。必须重视药厂“三废”的防治工作，认真贯彻

执行国家关于环境保护的政策和规定，不给人类留下后患。

（四）质量要求严格

药品是一种特殊的商品。其质量优劣既关系到人的身体健康和生命安危，又是医药工

业水平高低的重要标志。每种药物都必须完全符合药典或法定标准规定的质量要求。

GMP（Good Manufacturing Practice）的中文意义是“药品生产管理规范”，是药品制造过程中

的质量管理规范；是药品生产中质量管理的基本原则；是国际公认的衡量药品能否进入国际

市场的依据。制定GMP的目的在于建立科学的药物生产管理体系；尽可能减少乃至消灭

差错和事故；确保药品质量均一，并符合法定标准。最近，国家医药管理局颁发了“医药行业

推行GMP、GSP八年规划纲要”，要求全国制药企业、直接接触药品的包装材料生产企业及

药用辅料生产企业，到2000年要全部完成GMP改造，并符合GMP要求。

（五）批量小，需用急。

（六）产量不断扩大，质量标准不断提高。

进入90年代，国际化学医药产业又表现出高速度、高技术、高集中、高投入、高效益和国

际化的特点。我国化学医药工业正面临着空前的挑战。

四、理论联系实际，学好药物合成反应

有机合成药物归根结蒂是有机化合物，可以采用不同的原料，由不同的途径加以合成。

对制药工作者来说，掌握药物合成反应的基本原理和知识非常重要，而药物合成实验操作技

能，更是必不可少的基本功之一。在学习中，既立足于各药物合成反应的通性和一般规律，

又注重反应的特性、具体反应条件、应用和限制等；既重视合成实验操作技能的基本训练，又

要认真钻研一些合成实例；同时，还迫切需要我们不断培养自己查阅科学技术文献的能力。

科学技术文献乃是我们获得知识的主要源泉，它可以帮助我们寻找解决问题的途径和方法，

扩大和丰富我们的知识领域。只有这样，才能真正掌握药物合成的基本反应和方法，才能适

应我国飞速发展的医药工业需要，才能为祖国的医药腾飞和跨世纪的跃进贡献更多的智慧

和力量。

习 题

一、什么是化学药物？按来源分哪儿类？

二、化学制药工业有什么特点？

三、什么叫药物合成？什么叫药物合成反应？药物合成反应有哪几种分类方法？

四、怎样确定药物合成反应中的作用物与试剂？

五、指出下列反应中的作用物与试剂。