制药工艺学试题与习题复习资料.doc

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1、优质文本?化学制药工艺学?第一次作业一、名词解释1、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。2、 邻位效应：指苯环内相邻取代基之间的相互作用，使基团的活性和分子的物理化学性能发生显著变化的一种效应。3、 全合成：以化学结构简单的化工产品为起始原料，经过一系列化学反响和物理处理过程制得化学合成药物，这种途径被称为全合成。4、 半合成：由具有一定根本结构的天然产物经化学结构改造和物理处理过程制得化学合成药物的途径。5、 临时基团：为定位、活化等目的，先引入一个基团，在到达目的后再通过化学反响将这个基团予以除去，该基团为临时基

2、团。6、 类型合成法：指利用常见的典型有机化学反响与合成方法进行合成路线设计的方法。7、 分子对称合成法：由两个相同的分子经化学合成反响，或在同一步反响中将分子相同的局部同时构建起来，制得具有分子对称性的化合物，称为分子对称合成法。8、 文献归纳合成法：即模拟类推法，指从初步的设想开始，通过文献调研，改进他人尚不完善的概念和方法来进行药物工艺路线设计。二、问答题1、你认为新工艺的研究着眼点应从哪几个方面考虑？答：（1） 工艺路线的简便性，（2） 生产本钱因素，（3） 操作简便性和劳动平安的考虑，（4） 环境保护的考虑，（5） 设备利用率的考虑等。2、化学制药工艺学研究的主要内容是什么？答： 一

3、方面，为创新药物积极研究和开发易于组织生产、本钱低廉、操作平安和环境友好的生产工艺；另一方面，要为已投产的药物不断改进工艺，特别是产量大、应用面广的品种。研究和开发更先进的新技术路线和生产工艺。3、 你能设计几种方法合成二苯甲醇？哪种路线好？答：1234反响1发生格氏反响，条件比拟苛刻。反响3一步引入3个氯原子，反响温度较高，反响时间较长，有未反响的氯气逸出，不易吸收完全，存在环境污染和设备腐蚀等问题。反响4金属钠参与反响，本钱比拟高。综合来看，反响2是最适宜的路线，不仅工艺路线短，而且原辅材料易得，反响条件温和，各步反响产率较高，本钱也比拟低，无氯化反响的缺点。4、 合成黄连素的工艺路线是什

4、么？有什么特点？答：特点：借鉴巴马汀的全合成方法，是我国自己开展起来的合成路线。5、怎样理解在碱性条件下苯酚、丙酮、氯仿缩合制备苯氧异丁酸？反响机理答：（1） 丙酮先烯醇化；（2） 与酚脱水；（3） 再与氯仿加成；（4） 三个氯原子水解为羧基。 33 326、怎样理解下述反响过程？反响机理答：11在氢氧化钾水解的同时形成碳负离子； 2继续甲醛发生羟醛缩合羟甲基反响引入羟甲基； 3再与二甲胺缩合脱水； 4在酸性条件下脱羧、成盐。7、完成以下合成过程：答：8、 理想的工艺路线有什么特点？答：1化学合成途径简洁，即原辅材料转化为药物的路线要简短；2所需的原辅材料品种少且易得，并有足够数量的供应；3中

5、间体容易提纯，质量符合要求，最好是多步反响连续操作；4反响在易于控制的条件下进行，如平安、无毒；5设备条件要求不苛刻；6“三废少且易于治理；7操作简便，经别离纯化易到达药用标准；8收率最正确、本钱最低、经济效益最好。9、 简述合成药物生产的特点？答：1品种多，更新速度快 ；2生产工艺复杂，需用原辅料繁多，而产量一般不大；3产品质量要求严格；4大多采用间歇式生产方式；5原辅料和中间体不少是易燃、易爆、有毒性的；6“三废废渣、废气、废液多，且成分复杂，严重危害环境。10、简述兰索拉唑的反响原理和可能的副反响？答：1第一步在碱的存在下发生缩合反响，得到硫醚产物3，脱除； 2第二步在催化剂的存在下发生

6、氧化反响，生成亚砜产物兰索拉唑4；3可能的副产物有4的过度氧化产物如砜、吡啶的氧化物等。11、克霉唑关键中间体邻氯苯基二苯基氯甲烷的合成主要有几种？工业上选择哪条路线？为什么？答：1邻氯苯甲酸乙酯的试剂法2邻氯甲苯的三氯化法3邻氯苯甲酸的二次氯化二次反响法工业上选择路线3。因为，路线1应用试剂，要求严格的无水条件，原辅材料质量要求严格，且溶剂乙醚易燃、易爆，反响设备上须有相应的平安措施，而使生产受到限制。路线2第一步反响中一步引入3个氯原子，反响温度较高，反响时间较长；有未反响的氯气逸出，不易吸收完全，存在环境污染和设备腐蚀等问题。路线3原辅材料易得，反响条件温和，各步反响产率较高，本钱也比拟

7、低；无上述氯化反响的缺点，更适于工业生产。第二章 药物路线的设计和选择一、名词解释1. 全合成制药：是指由化学结构简单的化工产品为起始原料经过一系列化学合成反响和物理处理过程制得的药物。由化学全合成工艺生产的药物称为全合成药物。2. 半合成制药： 是指由具有一定根本结构的天然产物经化学结构改造和物理处理过程制得的药物。这些天然产物可以是从天然原料中提取或通过生物合成途径制备。3. 手性制药：具有手性分子的药物4. 药物的工艺路线：具有工业生产价值的合成途径，称为药物的工艺路线或技术路线。5. 倒推法或逆向合成分析 ：从药物分子的化学结构出发，将其化学合成过程一步一步逆向推导进行寻源的思考方法称

8、为追溯求源法，又称倒推法、逆合成分析法。6. 类型反响法：是指利用常见的典型有机化学反响与合成方法进行药物合成设计的思考方法。包括各类化学结构的有机合成物的通用合成法，功能基的形成、转换、保护的合成反响单元等等。对于有明显类型结构特点和功能基的化合物，常常采用此种方法进行设计。7反响： 重氮盐用氯化亚铜或溴化亚铜处理，得到氯代或溴代芳烃：8反响：含有a-活泼氢的醛、酮与甲醛及胺(伯胺、仲胺或氨)反响，结果一个a-活泼氢被胺甲基取代，此反响又称为胺甲基化反响，所得产物称为碱。 9 “一勺烩或“一锅煮：对于有些生产工艺路线长，工序繁杂，占用设备多的药物生产。假设一个反响所用的溶剂和产生的副产物对下

9、一步反响影响不大时，往往可以将几步反响合并，在一个反响釜内完成，中间体无需纯化而合成复杂分子，生产上习称为“一勺烩或“一锅煮。改革后的工艺可节约设备和劳动力，简化了后处理。10. 分子对称法：一些药物或中间体的分子结构具对称性，往往可采用一种主要原料经缩合偶联法合成，这种方法称为分子对称法。 二、填空1. 药物生产工艺路线 ， 技术先进性 ， 经济合理性， 2. 剖析药物的化学结构 ， 化学结构 3. “平顶型 、 “尖顶型 4 前头 ， 后边 5 最后 6 “平顶型 7. CN、CS、CO8 ， 异丁基苯。9. 推测合理的排列顺序, 着眼于原辅材料、设备条件10. 已有方法, 化学结构、化学

10、活性11. 简单分子或结构, 模拟12. 利用率高、价廉易得13. “一勺烩 或 “一锅煮14. 反响进程的控制方法、副反响产生的杂质及其对后处理的影响，以及前后各步反响对溶质、副产物等的影响后15. 相转移催化技术三、单项选择题1 B 2 C 3 A 4 C 5 D 6 A 7 A 8 B 9 B 10 C 11. A 12. B 13. A 14. C 15. B 四、简答题1. 药物工艺路线的设计要求有哪些？答： 1合成途径简易；2原材料易得；3中间体易别离；4反响条件易控制；5设备条件不苛求；6“三废易治理；7操作简便，经别离、纯化易到达药用标准，最好是多步反响连续操作，实现自动化；8

11、收率最正确、本钱最低。2. 药物的结构剖析原那么有哪些？答： 1药物的化学结构剖析包括分清主要局部主环和次要局部侧链，根本骨架与官能团；2研究分子中各局部的结合情况，找出易拆键部位；3考虑根本骨架的组合方式，形成方法；4官能团的引入、转换和消除，官能团的保护与去保护等；5假设系手性药物，还必须考虑手性中心的构建方法和整个工艺路线中的位置等问题。3药物生产工艺路线的设计和选择的一般程序：答：1必须先对类似的化合物进行国内外文献资料的调查和研究工作。2优选一条或假设干条技术先进，操作条件切实可行，设备条件容易解决，原辅材料有可靠来源的技术路线。3写出文献总结和生产研究方案包括多条技术路线的比照试验

12、4确证其化学结构的数据和图谱红外、紫外、核磁、质谱等；5生产过程中可能产生或残留的杂质、质量标准；6稳定性试验数据；7“三废治理的试验资料等等。4. 药物工艺路线设计的意义是什么？药物工艺路线设计的根本内容，主要是针对已经确定化学结构的药物，研究如何应用制备药物的理论和方法，设计出适合其生产的工艺路线。它的意义在于：有生物活性和医疗价值的天然药物，由于它们在动植物体内含量甚微，不能满足要求，在许多情况下需要进行人工合成或半合成。根据现代医药科学理论找出具有临床应用价值的药物，必须及时申请专利和进行合成与工艺路线设计研究，以便新药审批获得新药证书后，能够尽快进入规模生产。引进的或正在生产的药物，

13、由于生产条件或原辅材料变换或改变药品质量，都需要在工艺路线上改进与革新。因此，药物的工艺路线的设计和选择是非常重要的，它将直接关系到药品的质量。5. 药物工艺路线设计的主要方法有哪些？ 追溯求源法、类型反响法、分子对称法、模拟类推法、文献归纳法、6工艺路线的评价与选择方法包括哪几方面？7工艺路线的改造途径有哪些？选用更好的反响原辅料和工艺条件； 修改合成路线，缩短反响步骤； 改进操作技术，提高反响收率； 新反响、新技术的应用。 8制药工业过程按照毒性大小溶剂分为几类？选用原那么是什么？根据有机溶剂对人体及环境可能造成的危害的程度，分为以下四种类型进行研究： 1第一类溶剂及研究原那么 第一类溶剂

14、是指人体致癌物、疑为人体致癌物或环境危害物的有机溶剂。因其具有不可接受的毒性或对环境造成公害，在原料药、辅料以及制剂生产中应该防止使用。当根据文献或其他相关资料确定合成路线，涉及到第一类溶剂的使用时，建议重新设计不使用第一类溶剂的合成路线，或者进行替代研究。 由于有机溶剂的选用是合成工艺中比拟重要的一点，建议替代研究在工艺研究初期即开始进行，这样，有利于将由于溶剂替换对后续的结构确证、质量研究、稳定性考察的影响降至最低。但替代研究是一项比拟复杂、耗时的工作，有时候由于条件、时间等的限制，替代研究工作在临床研究前可能无法充分进行。在严格控制残留溶剂量的前提下，可使药物进入临床研究。在临床研究期间

15、、注册标准试行期间、注册标准转正后，仍可进一步进行替代溶剂的研究工作。 因为溶剂的改变可能导致产品物理化学性质以及质量的改变，因此如发生溶剂的替代，那么需要进行溶剂改变前后的产品物理化学性质、质量的比照研究，必要时还需要进行结构比照确证，以说明产品的结构是否发生变化。 如果工艺中不可防止的使用了第一类溶剂，那么需要严格控制残留量，无论任何步骤使用，均需进行残留量检测。 2第二类溶剂及研究原那么 第二类溶剂是指有非遗传毒性致癌动物实验、或可能导致其他不可逆毒性如神经毒性或致畸性、或可能具有其他严重的但可逆毒性的有机溶剂。此类溶剂具有一定的毒性，但和第一类溶剂相比毒性较小，建议限制使用，以防止对病

16、人潜在的不良影响。 考虑到第二类溶剂对人体的危害以及所使用的溶剂在终产品中残留的可能性，建议对合成过程中所使用的全部第二类溶剂进行残留量研究，以使药物研发者全面掌握产品质量情况，为最终制定合理可行的质量标准提供数据支持。 3 第三类溶剂及研究原那么 第三类溶剂是或其他质量要求限制使用，对人体低毒的溶剂。第三类溶剂属于低毒性溶剂，对人体或环境的危害较小，人体可接受的粗略浓度限度为0.5%，因此建议可仅对在终产品精制过程中使用的第三类溶剂进行残留量研究。 4 尚无足够毒性资料的溶剂及研究原那么 这类溶剂在药物的生产过程中可能会使用，但目前尚无足够的毒理学研究资料。建议药物研发者根据生产工艺和溶剂的

17、特点，必要时进行残留量研究。 随着对这类溶剂毒理学等研究的逐步深入，将根据研究结果对其进行进一步的归类。 选用原那么：一般应选择毒性较低的试剂，尽量防止使用第一类溶剂、限制控制使用第二类溶剂。10. 选择药物合成工艺路线的一般原那么有哪些？所选单元反响不要干扰结构中已有的取代基，使副反响尽可能少，收率尽量高；尽量采用会聚型合成工艺，如果只能采用直线型工艺，尽量把收率高的反响步骤放在后面；原料应价廉、供应充足；反响条件尽量温和，操作宜简单；多步反响时最好能实现“一锅法操作；尽量采用“平顶型反响，使操作弹性增大；三废应尽量少。五、合成题1. 试用逆向合成分析法设计一条益康唑的合成路线? 答： 1逆

18、合成分析 2 合成路线：2. 试根据逆合成分析和类型反响等方法设计一条抗菌药物克霉唑的合成路线? 答： 1逆合成分析 2类型反响 3试用分子对称合成法，以哌啶、甲醛、丙酮为原料设计鹰爪豆碱的合成路线。答：4 以对硝基苯甲酸合成局麻药盐酸普鲁卡因的合成路线答：5设计出以异丁基苯为原料，布洛芬的合成工艺路线。布洛芬6试画出布洛芬的绿色合成工艺路线第三章 工艺路线的研究与优化一、名词解释1. 基元反响：反响物分子在碰撞中一步直接转化为生成物分子的反响。2. 非基元反响：反响物分子经过假设干步，即假设干个基元反响才能转化为生成物的反响。3. 简单反响：由一个基元反响组成的化学反响。4. 复杂反响：由两

19、个以上基元反响组成的化学反响。又可分为可逆反响、平行反响和连续反响。5. 质量作用定律: 当温度不变时，反响速度与该瞬间反响物浓度的乘积成正比，并且每种反响浓度的指数等于反响式中各反响物的系数。 6. 可逆反响：属于复杂反响，两个方向相反的反响同时进行，其特点为：正反响速度随时间逐渐减小，逆反响速度随时间逐渐增大，直到两个反响速度相等，反响物和生成物浓度不再随时间而发生变化。对于正向反响和逆向反响，质量作用定律都适合。7. 平行反响竞争性反响: 平行反响又称竞争性反响，属于复杂反响。即一反响系统中同时进行几种不同的化学反响。在生产上将需要的反响称为主反响，其余的称为副反响。8. 质子性溶剂：质

20、子性溶剂含有易取代的氢原子，既可与含负离子的反响物发生氢键结合产生溶剂化作用，也可与负离子的孤电子对配位，或与中性分子中的氧原子(或氮原子)形成氢键，或由于偶极矩的相互作用而产生溶剂化作用。质子性溶剂有水、醇类、乙酸、硫酸、多聚磷酸、氢氟酸-氟化锑(3)、氟磺酸-三氟化锑(3H3)、三氟醋酸(3)以及氨或胺类化合物等。9. 非质子性溶剂：非质子性溶剂不含易取代的氢原子，主要靠偶极矩或范德华力的相互作用而产生溶剂化作用。非质子溶剂又分为非质子极性溶剂和非质子非极性溶剂或惰性溶剂。非质子性极性溶剂有醚类(乙醚、四氢呋喃、二氧六环等)、卤素化合物(氯甲烷、氯仿、二氯甲烷、四氯化碳等)、酮类(丙酮、甲

21、乙酮等)、含氮烃类 (硝基甲烷、硝基苯、吡啶、乙腈、喹啉)、亚砜类(二甲基亚砜)、酰胺类(甲酰胺、二甲酰胺、甲基吡咯酮、二甲基乙酰胺、六甲基磷酰胺等)。芳烃类(氯苯、苯、甲苯、二甲苯等)和脂肪烃类(正已烷、庚烷、环己烷和各种沸程的石油醚)一般又称为惰性溶剂。10. 正交设计：正交设计是在全面试验点中挑选出最有代表性的点做试验，挑选的点在其范围内具有“均匀分散和“整齐可比的特点。正交设计就是利用已经造好了的表格正交表一一安排试验并进行数据分析的一种方法。正交设计适用于影响因素较多，水平数较小的实验设计。二、填空1 反响速度 、 反响方向 、 反响深度 、 产品构型 等。2. 质子 ， 非质子 ，

22、 惰性 溶剂。3. 物理操作 ， 别离、提取、蒸馏、结晶、过滤、以及枯燥 ，反响的性质 4 原料消失时 ， 原料斑点几乎不变而末出现新的杂质斑点时 5 气相色谱 、 液相色谱 、 化学或物理方法， 薄层色谱 6 4 ， 定律 ， 有爆炸极限的化学反响 ， 酶或催化剂催化的反响 ， 反常型 7. 参考前人工作经验, 试管, “相似相溶原理8. 质量作用定律9. 用移动化学平衡的方法, 价格廉价、易得反响物10 主反响， 副反响11. 反响物的配料比、反响时间，温度、溶剂、催化剂12. 使反响操作控制较为容易、副反响较小、收率较高、设备利用率较高13. 溶剂14. 单元反响的反响机理15. 类推法

23、16. 8817. 液相反响18. 浆式、框式或锚式、推进式 、涡轮式19 = 10-12 = 229.7720 平分法 、 黄金分割法 、 分数法 21. 总在试验范围的中点处安排试验22. x1a + 0.618()， x2 + 0.382 ()23 “均匀分散 和 “整齐可比 24. (), L, t, q, n 25. 试验中相应因子(因素)作用的大小, 主要因素, 次要因素26. 最正确水平27. 正交表中因子的水平数, 应大于三、单项选择题1. A 2. B 3. B 4. A 5. A 6. D 7. A 8. B 9. A 10. B 11. B 12. A. 13. B 14

24、. D 15. B 16. C 17. B 18. C 19. D 20. D21 A 22. A 23. B 24. B () 25. C ()四、简答题1. 现代有机合成反响特点有哪些？答： 1反响条件温和，反响能在中性、常温和常压下进行；2高选择性立体、对映体；3需要少量催化剂1%；4无“三废或少“三废 等2. 反响溶剂的作用有哪些？答： 1 溶剂具有不活泼性，不能与反响物或生成物发生反响。 2 溶剂是一个稀释剂，有利于传热和散热，并使反响分子能够分布均匀、增加分子间碰撞和接触的时机，从而加速反响进程。 3 溶剂直接影响化学反响的反响速度、反响方向、反响深度、产品构型等。3. 用重结晶法

25、别离提纯药物或中间体时，对溶剂的选择有哪些要求？ 答： 1溶剂必须是惰性的2溶剂的沸点不能高于被重结晶物质的熔点3被重结晶物质在该溶剂中的溶解度，在室温时仅微溶，而在该溶剂的沸点时却相当易溶，其溶解度曲线相当陡。可画图表示。4杂质的溶解度或是很大待重结晶物质析出时，杂质仍留在母液中或是很小待重结晶物质溶解在溶剂里，借过滤除去杂质。5溶剂的挥发性。低沸点溶剂，可通过简单的蒸馏回收，且析出结晶后，有机溶煤残留很容易去除。6容易和重结晶物质别离。7重结晶溶剂的选择还需要与产品的晶型相结合。4. 根据温度与反响速度的关系，以下列图分别表示何类型的化学反响？答： 1较常见的化学反响，符合定律2有爆炸极限

26、的化学反响3酶或催化剂催化的反响4反常型。5. 反响终点确实定方法有哪些？确定反响终点的原那么是什么？答： 1反响终点的控制，主要是控制主反响的完成；测定反响系统中是否尚有未反响的原料(或试剂)存在；或其残存量是否到达一定的限度。2在工艺研究中常用薄层色谱或纸色谱、气相色谱或液相色谱等来监测反响。一般也可用简易快速的化学或物理方法，如测定其显色、沉淀、酸碱度、相对密度、折光率等手段进行监测。3实验室中常采用薄层色谱()跟踪检测，判断原料点是否消失或原料点几乎不再变化，除了产物和原料外是否有新的杂质斑点生成，这些信息可以决定是否终止反响。 原料点消失说明原料反响完全。 原料点几乎不再变化，说明反

27、响到达平衡。 有新的杂质斑点，说明有新的副反响发生或产物发生分解。在药物合成研究中，常发现反响进行到一定程度后，微量原料很难反响完全，继续延长反响时间，那么会出现新的杂质斑点的现象。试验中一般在原料消失时或原料斑点几乎不变而末出现新的杂质斑点时停止反响，进行后处理。6. 在进行工艺路线的优化过程中，如何确定反响的配料比？适宜的配料比，既可以提高收率，降低本钱，又可以减少后处理负担。选择适宜配料比首先要分析要进行的化学反响的类型和可能存在的副反响，然后，根据不同的化学反响类型的特征进行考虑。一般可根据以下几方面来进行综合考虑。 (1)凡属可逆反响，可采用增加反响物之一的浓度，通常是将价格较低或易

28、得的原料的投料量较理论值多加520不等，个别甚至达二三倍以上，或从反响系统中不断除去生成物之一以提高反响速度和增加产物的收率。 (2)当反响生成物的产量取决于反响液中某一反响物的浓度时，那么增加其配料比、最适宜的配料比应符合收率较高和单耗较低的要求。 (3)假设反响中有一反响物不稳定，那么可增加其用量，以保证有足够的量参与主反响。 (4)当参与主、副反响的反响物不尽相同时，可利用这差异，通过增加某一反响物的用量，增强主反响的竞争能力。 (5)为了防止连续反响(副反响)，有些反响的配料比宜小于理论量，使反响进行到一定程度停止。7在进行工艺路线的优化过程中，如何确定物料的加料次序？某些化学反响要求

29、物料按一定的先后次序参加，否那么会加剧副反响，降低收率；有些物料在加料时可一次投入，也有些那么要分批慢慢参加。对一些热效应较小、无特殊副反响的反响，加料次序对收率的影响不大。在这种情况下，应从加料便利、搅拌要求或设备腐蚀等方面来考虑，采用比拟适宜的加料次序。对一些热效应较大同时也可能发生副反响的反响，加料次序那么成为一个不容无视的问题，因为它直接影响着收率的上下。所以必须针对引起副反响的原因而采取适当的控制方法，必须从使反响操作控制较为容易、副反响较小、收率较高、设备利用率较高等方面综合考虑，来确定适宜的加料次序。8. 简述正交试验设计法的根本步骤？答： 正交设计就是利用已经造好了的表格正交表

30、一一安排试验并进行数据分析的一种方法。 正交表用() 表示。L表示正交设计，t表示水平数，q表示因子数，n表示试验次数。因子数一般用A，B，C等表示，水平数一般用1，2，3等表示。正交试验设计法一般有以下五个步骤：(1)找出制表因子，确定水平数；(2)选取适合的正交表；(3)制定试验方案；(4)进行试验并记录结果；(5)试验结果的计算分析。9. 反响溶剂对化学反响的影响有哪些？反响速度、 反响方向、 反响深度、 产品构型 等。10. 影响药物合成工艺的反响条件和影响因素有哪些？ 配料比与反响物浓度 、 溶剂 、 催化 、 能量的供应 、 反响时间及反响终点的监控 、 后处理 、 产品的纯化和检

31、验 。五、计算题根据反响活化能可以选择较适宜的温度，其根本关系式是： = 10-12 = 229.771. = -81500 /8.31410-12 = 354.70 K (81.55) 2 = -165000/8.31410-12 = 718 K (444.9) 因此，氯苯水解反响需在高压下进行，一般水解反响在350 600下反响。3. = -96000/8.31410-12 = 417.81 K (144.6) 4 表3-5 平分法试验结果试验号试验点()/2试验结果下次试验范围(a, b)%12.7水解，碱多了12.721.85结果良好，可加大碱量1.852.732.28结果仍良好停止5

32、 表3-6 黄金分割法试验结果试验号加碱量熬制时间游离松香 下次试验范围19+0.618(13-9)=11.55.520.129+0.382(13-9)=10.56.518.810.513 去掉(a, x2)310.5+0.618(13-10.5)=126皂化10.512去掉(x3, b)410.5+0.382(12-10.5)=11619停止6 1、R的计算表3-11 正交试验方案及结果试验号温度A时间B碱量%C转化率%180905312801206543801507384859065358512074968515054279090757890120562990150664K1414745-

33、K2485557-K3614848-R20812-2 试验结果分析 极差R的大小可用来衡量试验中相应因子(因素)作用的大小。因子水平数完全一样时，R大的因素为主要因素，R小的因素为次要因素。因此主要因素为A(温度)。3最正确工艺条件确实定 K1、K2、K3中数据最大者对应的水平为最正确水平，即转化率最高。因此最正确水平组合是A3B2C2，即最正确工艺条件为反响温度90，反响时间120 ，用碱量6。第四章 催化反响一、名词解释1. 催化剂：某一种物质在化学反响系统中能改变化学反响速率，而其本身在反响前后化学性质并无变化，这种物质称之为催化剂()。2. 催化反响：有催化剂参与的反响称为催化反响。当

34、催化剂的作用是加快反响速率时，称为正催化作用；减慢反响速率时称为负催化作用。在某些反响中，反响产物本身即具有加速反响的作用，称为自动催化作用。3. 催化剂的活性：催化剂的活性又叫催化能力，是反映催化剂转化反响物能力的大小。在工业上，常用单位时间内单位重量或单位比外表积的催化剂在指定条件下催化生成的产品量来表示又叫催化剂的负荷。4. 催化剂的选择性：催化剂对复杂反响平行或串联反响有选择地发生催化作用的性能，称为催化剂的选择性。5. 助催化剂或促进剂：在催化剂的制备过程中或催化反响中往往参加少量物质(一般少于催化剂用量的10 )，虽然这种物质本身对反响的催化活性很小或无催化作用，却能显著提高催化剂

35、的活性、稳定性或选择性，这种物质称为助催化剂。助催化剂所起到的加速反响等作用称为助催化作用。6. 催化剂中毒：在催化剂的制备或反响过程中，由于引入少量杂质，使催化剂的活性大大降低或完全丧失，并难以恢复到原有活性，这种现象称催化剂中毒。7. 阻化现象：在催化剂的制备或反响过程中，由于引入少量杂质，仅使其活性在某一方而受到抑制，但经过活化处理可以再生，这种现象称为阻化。8. 反响: 被硫毒化后活性降低的钯，可以复原酰卤基使之停留在醛基形式的阶段，即反响。9. 催化剂：将钯附着在碳酸钙或硫酸钡上，加少量的醋酸铅和喹啉使之局部中毒，所得的催化剂即为催化剂。可以使炔烃的氢化停留在烯烃阶段，具有较好的选择

36、性复原能力。10. 相转移催化剂：相转移催化剂的作用是由一相转移到另一相中进行反响。它实质上是促使一个可溶于有机溶剂的底物和一个不溶于此溶剂的离子型试剂两者之间发生反响。常用的相转移催化剂可分为鎓盐类、冠醚类及非环多醚类等三大类。11. 酶生物催化剂：酶是生物体活细胞产生的具有特殊催化功能的一类蛋白质，也被称为生物催化剂。12. 固定化酶：固定化酶又称水不溶性酶，它是将水溶性的酶或含酶细胞固定在某种载体上，成为不溶于水但仍具有酶活性的酶衍生物。13. 自动催化作用：在某些反响中，反响产物本身即具有加速反响的作用，称为自动催化作用。14：载体担体 把催化剂负载于某种惰性物质之上，这种惰性物质称为

37、载体。常用的载体有石棉、活性炭、硅藻土、氧化铝、硅酸等。使用载体可以使催化剂分散，增大有效面积，不仅可以提高催化剂活性、节约用量，同时还可以增加催化剂的机械强度防止活性组分在高温下发生熔结而影响其使用寿命。二、填空1. 正催化 、 负催化 、 自动催化作用 2. 均相催化反响 和 非均相催化反响3. 活性 、 选择性 、 稳定性 、 价格 4. 产率 、 转化率 5. 毒化 、 选择性催化作用 。6. 加氢催化剂 、 酸碱催化剂 、 相转移催化剂 7. 鎓盐类 、 冠醚类 、 非环多醚类 8. 催化效率高 、 专一性强 、 反响条件温和 、 酶的催化活性受到调节和控制 、 酶的化学本质是蛋白质

38、 9. 吸附法 、 载体偶联法 、 交联法 、 包埋法 。10. 底物专一性 、 活性曲线和最适 、 动力学常数 11. 12. 使用载体可以使催化剂分散，增大有效面积，不仅可以提高催化剂活性、节约用量，同时还可以增加催化剂的机械强度防止活性组分在高温下发生熔结而影响其使用寿命。13. - 14. 14三、单项选择题1. C 2. D 3. B 4. B 5. D 6. C 7. D8. A 9. C 10. A 11. D 12. A 13. B 14. A15. B 16. D 17. A 18. A 19. C 20. C 21. A四、简答题1. 何为催化剂？表征催化剂的性能指标有哪些

39、？作为工业催化剂的选择原那么是什么？答： 能显著改变反响速率，而本身的质量及化学性质在反响前后保持不变的物质称为催化剂()。表征催化剂的性能指标主要有1催化剂的活性；2催化剂的选择性；3稳定性；4价格 工业上选择催化剂要从活性、选择性、稳定性及价格几个方面统筹考虑，并不是活性越高越好，一般是：选择性稳定性活性价格2. 什么叫毒化剂和抑制剂？有何区别？答：在催化剂的制备或反响过程中，由于引入少量杂质，使催化剂的活性大大降低或完全丧失，并难以恢复到原有活性，这种现象称催化剂中毒。使催化剂中毒的物质称毒化剂，有些催化剂对于毒物非常敏感，微量的毒化剂即可使催化剂活性减小甚至消失。在催化剂的制备或反响过

40、程中，由于引入少量杂质，如果仅使其活性在某一方而受到抑制，但经过活化处理可以再生，这种现象称为阻化。使催化剂阻化的物质称为抑制剂，它使催化剂局部中毒，从而降低了催化活性。毒化剂和抑制剂之间并无严格的界限。毒化现象有时表现为催化剂的局部活性消失，因而呈现出选择性催化作用。3. 何为相转移催化剂，作为相转移催化剂所需具备那几个条件？ 答： 相转移催化剂是使反响物由一相转移到另一相中进行反响，它实质上是促使一个可溶于有机溶剂的底物和一个不溶于此溶剂的离子型试剂两者之间发生反响。相转移催化应用于非极性溶剂中具有反响条件温和、反响速度快、收率高、产品质量好等相转移催化剂需具备的条件是：1相转移催化剂必须

41、具有正离子局部，以便同负离子结合形成活性有机离子对或能与反响物形成络离子；2必须具有足够多的碳原子数，才能保证形成活性有机离子对转入有机相，但碳原子数目不能太多，否那么，不能转入无机相。碳原子数目一般为1220之间；3相转移催化剂中的亲油基的结构位阻应尽量小，一般为直链；4在反响条件下，化学性质应稳定且易回收。 4. 相转移催化反响有何优点？ 答： 相转移催化反响与其他类型的反响相比，具有以下优点：1防止使用无水的或极性非质子溶剂2缩短了反响时间，降低了反响温度3使有些原来不能进行的反响，成为可能4改变了产品的比例和选择性5处理简单6环境条件好5什么叫酶？酶催化反响具有哪些优缺点？答： 酶是生

42、物体活细胞产生的具有特殊催化功能的一类蛋白质，也被称为生物催化剂( )。酶具有一般催化剂的特性，即在一定条件下仅能影响化学反响速率，而不改变化学反响的平衡点，并在反响前后数量和性质不发生变化。优点：酶催化反响一般是在常温、常压、中性范围等条件下进行的，因此效率较高且节省能量；由于酶催化反响的专一性，因此无或很少副产物生成，有利于别离和提纯；另外，利用酶的立体异构转移性，即只与某一种异构体或某一种构象底物发生作用，这是一般化学催化剂无法比拟的；与微生物发酵法相比，其反响物简单反响最适条件易于确定；利用酶的专一性，可高效率分析天然物质和生物体成分，且不必对检体进行别离处理。缺点：由于在较温和的条件下进行反响，所以易发生杂菌污染；酶的价格较高，精制过程工作量大，有必要开发低本钱的精制技术；仅限于一步或二步简单的反响，与微生物发酵相比，在经济上尚不理想；从目前看，只能作用于限定的化合物。当然随着酶工程的不断开展，其适用的底物范围将不断扩大；由于酶是蛋白质，所以其催化作用条件有一定限制，特别是当催化体系中含有抑制剂(或失活剂)时，将大大减弱酶的催化活力。另外，采用固定化技术，虽然有助于增加酶的稳定性，但酶终究还会失活。当底物为高分子化合物时，固定化酶并非一定是优良的生物催