化学制药工艺学

11、反应压力P68

压力对于液相或液-固相反应一般影响不大，而对气相、气-固相或气-液相反应的平衡、反应速率及产率影响比较显著。 Kp = KN × p?V Kp - 用压力表示的平衡常数；KN - 用摩尔数表示的平衡常数；?V - 反应过程分子数(或体积)的增加。

理论产率决定于KN，并KN的增加而增大。当反应体系的平衡压力p增大时，p?V的值视?V的值而定。如果?V<0，p增大后，则p?V减小。加压使平衡向体积数减少(分子数减少)的方向移动，因此加压对反应有利。如果?V>0，加压使平衡向反应物方向移动，因此加压对反应无利。如?V=0，反应前后体积或分子数无变化，则压力对理论产率无影响。 12、催化作用的基本特征（机理）。P69

⑴催化剂能反应活化能降低，反应速率增大。

⑵催化剂具有特殊的选择性。主要表现在两个方面，一是不同类型的化学反应，各有其适宜的催化剂。二是对于同样的反应物系统，应用不同的催化剂可获得不同的产物。 13、不同反应的催化剂。 (1)加氢反应：钯、铂、镍；

(2)氧化反应：V2O5、MnO2、MoO3； (3)脱水反应：Al2O3、硅胶； (4)氯化反应：Fe。

14、影响催化剂活性的因素。P70

⑴温度：温度对催化剂活性影响较大。温度太低，催化剂活性小，反应速率很慢；随着温度升高，反应速率增大；达到最大速率后，又开始降低。绝大多数催化剂都有活性温度范围，温度过高易使催化剂烧结而破坏活性。

⑵助催化剂：在制备催化剂时，往往加入某种少量物质(一般小于催化剂的10%)，这种物质对反应的影响很小，但能显著提高催化剂活性、稳定性或选择性。

⑶载体：使用载体可以使催化剂分散，增大有效面积，既可提高催化剂的活性，又可节约其用量，还可以增加催化剂的机械强度，防止其活性组分在高温下发生熔结现象，延长其使用寿命。常用的载体有石棉、活性炭、硅藻土、氧化铝、硅胶等。 ⑷催化毒物：对催化剂的活性有抑制的物质。 15、酸碱催化剂。P72

Lewis酸：AlX3、BX3、FeX3、SnX4、SbX5、ZnX2，金属正离子K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Al3+、Fe3+等。

Lewis碱：OH-、RO-、RCOO-等负离子，H2O、ROR’、RNH2。 16、酶催化反应的特点。

⑴催化效率高 ⑵专一性强 ⑶反应条件温和 ⑷酶的催化活性受到调节和控制。 17、相转移催化剂的分类及应用特点。P84

⑴鎓盐类：适用于液-液和固-液体系，适用于所有正离子，价廉，无毒，在所有有机溶剂中可以各种比列溶解，通常喜欢用鎓盐作为相转移催化剂。

⑵冠醚类：特别适用于固-液相转移催化，价格昂贵剧毒，催化效果好，一般限于实验室。 ⑶非环多醚类：价格低、稳定性好、合成方便，但应用不多。 18、相转移催化反应历程（至少知道一种）。P86

19、反应终点的监控。P92 在化学反应中常用薄层层析、气相色谱和高效液相色谱等方法来监测反应，也可用简易快速的化学或物理方法，如测定显色、沉淀、酸碱度、相对密度、折光率等手段进行反应终点监测。 举例：

20、设备因素和设备材质。P94

(1)设备因素：①乙苯的硝化反应是多相反应，在搅拌下将混酸加到乙苯中，混酸与乙苯互不相溶，加强教版可以增加两者的接触面积，加速反应。②固体金属(Na，Zn等)作催化剂的反应，若搅拌效果欠佳，相对密度大的固体金属催化剂沉积，不能起到完全的催化作用。 (2)设备材质：由二甲苯或对硝基甲苯制备取代苯甲酸的空气氧化反应，以溴化钴为催化剂，以冰乙酸为溶剂，必须在玻璃或钛质的容器中进行。如有不锈钢存在，反应不能正常进行。 21、正交设计：填写K和R；指出对收率影响最大的因素；确定较好的工艺条件；说明各因素对反映的影响。

1、手性药物的分类。

(1)对映体之间有相同的某一药理活性，且作用强度相近。 (2)对映体之间有相同的活性，但强弱程度有显著差异。

(3)对映体具有不同的药理活性。①一个对映体具有治疗作用，而另一个对映体仅有副作用或毒性；②对映体活性不同，但具有“取长补短、相辅相成”的作用；③对映体存在不同性质的活性，可开发成两个药物；④对映体具有相反的作用。

2、外消旋体、外消旋化合物、外消旋混合物的概念和区别。P105

(1)外消旋体：一种具有旋光性的手性分子与其对映体的等摩尔混合物。由旋光方向相反、旋光能力相同的分子等量混合而成，其旋光性因这些分子间的作用而相互抵消，因而是不旋光的，即旋光度为0。

(2)外消旋化合物：R和S两种构型对映体分子的完美有序的排列，每个晶核包含等量的两种对映异构体。

(3)外消旋混合物：等量的两种对映异构晶体的机械混合物，虽然总体上没有光学活性，但是每个晶核仅包含一种对映异构体。 区别：外消旋体主要分为外消旋化合物和外消旋混合物。外消旋光合物的熔点多数高于纯旋光体，溶解度则低于纯旋光体。外消旋混合物的熔点通常低于纯旋光体，溶解度则高于纯旋光度。

3、拆分可分为结晶法拆分、动力学拆分和色谱分离。三种方法的应用特点。

(1)结晶法拆分：又可分为直接结晶法和非对映异构体拆分法。特点：直接结晶法工艺简单，生产成本低，但所得产物ee值不高；非对映异构体拆分法是最经典的拆分方法，发展历史最早，适用范围广，但需寻找合适的拆分剂。

(2)动力学拆分：利用两个对映体在手性试剂或手性催化剂作用下反应速度不同的性质而使其分离的过程。特点：过程简单，生产效率高；可以通过调整转化程度提高剩余底物的对映体过量，是拆分技术发展的方向。

(3)色谱分离法特点：通过形成非对映异构体，在固定相和流动相之间进行不停的吸附和解吸作用来达到分离的目的，可得到光学纯度较高的产品，但需要特殊的仪器。

1、为什么要中试放大？P146

⑴验证、复审和完善实验室工艺所研究确定的反应条件；

⑵研究选定的工业化生产设备结构、材质、安装和车间布置等； ⑶为正式生产提供数据，以及物质量和消耗等；

⑷为临床试验和其他的药理研究提供一定数量的药品； ⑸最佳工艺条件的确定。

2、常用的中试放大方法有经验放大法、相似放大法和数学模拟放大法。 ⑴经验放大法：基于经验通过逐级放大来摸索反应器的特征，实现从实验室装置到中间装置，中型装置和大型装置的过渡。在化学合成药物的工艺研究中，主要采用经验放大法。

⑵相似放大法：是应用相似理论进行放大，一般只适用于物理过程，而不宜用于化学反应过程的放大。

⑶数学模拟放大法：是应用计算机技术的放大法，它是今后发展的主要方向。

1、化学制药厂污染的特点。

化学制药厂排出的污染物除具有毒性、刺激性和腐蚀性等工业污染的共同特征外，化学制药厂的污染物还具有以下特点：(1)数量少、组分复杂，变动性大，综合利用率低(2)间歇排放(3)PH值不稳定(4)化学需氧量(SOD)高。

2、防止污染的主要措施。 P167(选择题，了解)

采用绿色工艺；循环套用；综合利用与资源化；改进生产设备，加强设备管理。

3、生化需氧量(BOD)：在一定条件下，微生物氧化分解水中的有机物时所需的溶解氧的量，单位为mg/L。

4、化学需氧量(COD)：在一定条件下，用强氧化剂氧化废水中的有机物所需的氧的量，单位为mg/L。

5、废水处理级数。P175 ⑴一级处理：采用物理方法或简单的化学方法除去水中的漂浮物和部分处于悬浮状态的污染物，以及调整废水的pH值等。投资少、成本低，但达不到国家规定的排放标准。常作为废水的预处理。

⑵二级处理：主要指废水的生物处理，适用于处理各种有机污染的废水。二级处理后BOD5可降至20~30mg/L，一般能达到排放的要求。

⑶三级处理：一种净化要求高的处理，除去二级处理中未能除去的污染物，包括不能被微生物分解的有机物。可导致水体富营养化的可溶性无机物(氮、磷等)以及各种病毒、病均等。方法如过滤、活性炭吸附、臭氧氧化、离子交换、电渗析以及生物法脱氮除磷等。废水经三级处理后BOD5可从20~30mg/L降至5mg/L以下，可达到地面水和工业用水的水质要求。 6、废水处理的基本方法。

(1)物理法：利用物理方法将废水中呈悬浮状态的污染物分离出来，在分离过程中不改变其化学性质。沉降、气浮、过滤、离心、蒸发、浓缩等。常用于废水的一级处理。

(2)化学法：利用化学反应原理分离、回收废水中各种形态的污染物。中和、凝聚、氧化和还原等。常用于有毒有害废水处理，不影响生物处理条件。 (3)物理化学法：吸附法、离子交换法和膜分离法等。

(4)生物法：利用微生物代谢作用，使废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物转化为稳定无害的物质。常用于废水的二级处理。

7、生物处理对水质的要求。P179

(1)温度：温度过高，微生物发生死亡；温度过低，微生物代谢作用缓慢，活力受到限制。 (2)PH值：PH值变化很大会使微生物的活力受到限制，甚至造成微生物死亡。 (3)营养物质：碳源、氮源、无机盐和少量的维生素等。

(4)有毒物质：大多数重金属离子(铅、铬、镉、锌、铜等)、某些有机物(酚、甲醛、甲醇、苯、氯苯等)、无机物(硫化物、氰化物等)。 8、好氧生物处理法--活性污泥法。P180

活性污泥是好氧微生物(包括细菌、微型动物及其他微生物)机器代谢和吸附的有机物和无机物组成的生物絮凝体，具有很强的吸附和分解有机物的能力。 在微生物细胞内酶的作用下，进入细胞体内的有机物一部分被吸收形成微生物有机体，另一

2-3-部分则被氧化分解，转化成CO2、H2O、NH3、SO4、PO4等简单无机物或酸根，并释放出能量。

厌氧生物处理法P187 与好氧生物处理相比，厌氧生物处理能耗低(不需充氧)、有机物负荷高、氮和磷的需求量小、剩余污染产量少且易于处理等优点，不仅运行费用较低，而且可以获得大量的生物能-沼气。 9、含尘废气的处理。P190

机械除尘、洗涤除尘和过滤除尘。 组合使用：

10、含有机物废气的处理。P195

(1)冷凝法：适用于处理有机污染物含量较高或沸点较高的废气。 (2)吸收法：适用于浓度较低或沸点较低的废气。 (3)吸附法：适用于浓度较低的废气。

(4)燃烧法：废气中的可燃污染物浓度较高或热值较高时。 11、废渣的处理。P200

(1)一般处理：从废渣中回收有价值的资源，并开展综合利用。 (2)最终处理：无害化处理(化学法。焚烧法、热解法、填埋法)。