药物化学实验讲义（2018）适用于药学、药剂学、药物分析、化学生物学、生物制药专业中南民族大学药学院药学教研室
适用于药学、药剂学、药物分析、化学生物学、生物制药专业 中南民族大学药学院药学教研室 药物化学实验讲义（2018）
目录实验要求..第一部分药物合成实验实验一苯佐卡因的合成（一）实验二苯佐卡因的合成（二）.6实验三苯妥英的合成，实验四磺胺醋酰钠的合成....9实验五香豆素-3-羧酸的合成13第二部分虚拟仿真实验..15实验六血管紧张素转化酶抑制剂构效关系分析，.16实验七雌激素受体调节剂分子对接..25.44第三部分综合一体化实验实验八伊马替尼的合成与作用机制分析45附件（Autodock软件教程）53
1 目录 实验要求.2 第一部分 药物合成实验.3 实验一 苯佐卡因的合成（一） .4 实验二 苯佐卡因的合成（二） .6 实验三 苯妥英的合成.7 实验四 磺胺醋酰钠的合成 .9 实验五 香豆素-3-羧酸的合成. 13 第二部分 虚拟仿真实验. 15 实验六 血管紧张素转化酶抑制剂构效关系分析 . 16 实验七 雌激素受体调节剂分子对接 . 25 第三部分 综合一体化实验. 44 实验八 伊马替尼的合成与作用机制分析 . 45 附件（Autodock 软件教程） . 53
实验要求1.安全第一，且行且珍惜！！！！！！！2.环保第二，所有废液倒入废液桶！！！每次实验完毕均要上交当次实验产物，小袋封装，标签注明姓名（包括同组搭3.档）及产品质量（g）！实验报告要求：一、实验目的（简写）：1.2.二、实验原理（简写）：方程式（配平）三、实验材料（简写）：注明主要实验材料的厂家批号及纯度规格。四、实验方法：举例：步骤方法（简写）现象（重点）分析(重点)干燥的100mL圆底瓶中加入对硝基苯甲酸69，无水对硝基苯甲酸溶硝基苯类化合1乙醇24mL，缓慢加入浓硫酸3mL，沸石2粒，混勺解，落液呈黄色物多为黄色2...........五、实验装置：干燥管需要画出主要实验装置图并标记各部分名称：六、计算收率（重点）：球形冷凝管按方程式列出各原料摩尔当量，按最小当量起始原料计算理论产量，得出收率。圆底烧瓶七、分析讨论（重点）：主要针对实验中出现的问题：产率比较低，原因可能是？颜色比较深，原因可能是？油状产物难成固体，原因可能是？八、思考题（重点）：1.2.注意：1.实验前请到实验员处领用仪器柜钥匙，签字；2.全部实验完成后请到实验员处清查实验仪器，上交仪器柜钥匙，签字；3.实验中途有任何损耗请到实验员处登记赔偿并更换领用新仪器！！4.实验员办公室：13-605（6楼西北角，走廊尽头，厕所旁边）。2
2 实验要求 1. 安全第一，且行且珍惜！！！！！！！ 2. 环保第二，所有废液倒入废液桶！！！ 3. 每次实验完毕均要上交当次实验产物，小袋封装，标签注明姓名（包括同组搭 档）及产品质量（g）！ 实验报告要求： 一、实验目的（简写）： 1. 2. 二、实验原理（简写）： 方程式（配平） 三、实验材料（简写）： 注明主要实验材料的厂家批号及纯度规格。 四、实验方法： 举例： 步骤 方法（简写） 现象（重点） 分析（重点） 1 干燥的 100 mL 圆底瓶中加入对硝基苯甲酸 6 g，无水 乙醇 24 mL，缓慢加入浓硫酸 3 mL，沸石 2 粒，混匀 对硝基苯甲酸溶 解，溶液呈黄色 硝基苯类化合 物多为黄色 2 . . . . . . . 五、实验装置： 需要画出主要实验装置图并标记各部分名称： 六、计算收率（重点）： 按方程式列出各原料摩尔当量，按最小当量起始原料计算理论产 量，得出收率。 七、分析讨论（重点）： 主要针对实验中出现的问题：产率比较低，原因可能是？颜色比较深，原因可能是？ 油状产物难成固体，原因可能是？. 八、思考题（重点）： 1. 2. 注意： 1. 实验前请到实验员处领用仪器柜钥匙，签字； 2. 全部实验完成后请到实验员处清查实验仪器，上交仪器柜钥匙，签字； 3. 实验中途有任何损耗请到实验员处登记赔偿并更换领用新仪器！！ 4. 实验员办公室：13-605（6 楼西北角，走廊尽头，厕所旁边）
第一部分药物合成实验（13号楼6楼）3
3 第一部分 药物合成实验 （13 号楼 6 楼）
实验一苯佐卡因的合成（一）一、实验目的1.通过苯佐卡因的合成，了解药物合成的基本过程。2.掌握氧化、酯化和还原反应的原理及基本操作。二、实验原理苯佐卡因为局部麻醉药，外用为撒布剂，用于手术后创伤止痛，溃疡痛，一般性痒等。苯佐卡因化学名为对氨基苯甲酸乙酯，化学结构式为：COOC2H5NH2苯佐卡因为白色结晶性粉末，味微苦而麻；mp.88~90℃；易溶于乙醇，极微溶于水。合成路线如下：COOHCOOC2H5H2SO4H20C2H,OHNO2NO2COOC2HsCOOC2HsFe304+H20+FeNH2NO2三、实验方法（一）对硝基苯甲酸乙酯的制备（酯化）在干燥的100mL圆底瓶中加入对硝基苯甲酸6g，无水乙醇24mL，缓慢加入浓硫酸3-4mL，沸石2粒，慢慢振摇使混合均匀，装上附有氯化钙干燥管的球型冷凝器，加热回流80min；稍冷，将反应液倾入到100mL水中，抽滤；滤渣移至乳4
4 实验一 苯佐卡因的合成（一） 一、实验目的 1. 通过苯佐卡因的合成，了解药物合成的基本过程。 2. 掌握氧化、酯化和还原反应的原理及基本操作。 二、实验原理 苯佐卡因为局部麻醉药，外用为撒布剂，用于手术后创伤止痛，溃疡痛，一般 性痒等。苯佐卡因化学名为对氨基苯甲酸乙酯，化学结构式为： COOC2H5 NH2 苯佐卡因为白色结晶性粉末，味微苦而麻；mp.88~90℃；易溶于乙醇，极微 溶于水。 合成路线如下： COOH NO2 C2H5OH H2SO4 COOC2H5 NO2 + + H2O COOC2H5 NO2 H2O Fe COOC2H5 NH2 + Fe3O4 + 三、实验方法 （一）对硝基苯甲酸乙酯的制备（酯化） 在干燥的 100 mL 圆底瓶中加入对硝基苯甲酸 6 g，无水乙醇 24 mL，缓慢加入 浓硫酸 3-4 mL，沸石 2 粒，慢慢振摇使混合均匀，装上附有氯化钙干燥管的球型冷 凝器，加热回流 80 min；稍冷，将反应液倾入到 100 mL 水中，抽滤；滤渣移至乳
钵中，研细，加入5%碳酸钠溶液10mL（由0.5g碳酸钠和10mL水配成），研磨5min，测pH值（检查反应物是否呈碱性），抽滤，用少量水洗涤，干燥，计算收率。G注意：1.酯化反应须在无水条件下进行，如有水进入反应系统中，收率将降低。无水操作的要点是：原料干燥无水；所用仪器、量具干燥无水：反应期间避免水进入反应瓶。2.对硝基苯甲酸乙酯及少量未反应的对硝基苯甲酸均溶于乙醇，但均不溶于水。反应完毕，将反应液倾入水中，乙醇的浓度降低，对硝基苯甲酸乙酯及对硝基苯甲酸便会析出。这种分离产物的方法称为稀释法。思考题：1.酯化反应为什么需要无水操作？2.请画出用分水器做酯化反应的装置图。5
5 钵中，研细，加入 5% 碳酸钠溶液 10 mL（由 0.5 g 碳酸钠和 10 mL 水配成），研磨 5 min，测 pH 值（检查反应物是否呈碱性），抽滤，用少量水洗涤，干燥，计算收 率。 注意： 1. 酯化反应须在无水条件下进行，如有水进入反应系统中，收率将降低。无水 操作的要点是：原料干燥无水；所用仪器、量具干燥无水；反应期间避免水进入反 应瓶。 2. 对硝基苯甲酸乙酯及少量未反应的对硝基苯甲酸均溶于乙醇，但均不溶于 水。反应完毕，将反应液倾入水中，乙醇的浓度降低，对硝基苯甲酸乙酯及对硝基 苯甲酸便会析出。这种分离产物的方法称为稀释法。 思考题： 1. 酯化反应为什么需要无水操作？ 2. 请画出用分水器做酯化反应的装置图
实验二苯佐卡因的合成（二）（一）对氨基苯甲酸乙酯的制备（还原）在装有搅拌棒及球型冷凝器的250mL三颈瓶中，加入35mL水，2.5mL冰醋酸和已经处理过的铁粉，开动搅拌，加热反应5min，稍冷，加入对硝基苯甲酸乙酯6g和95%乙醇35mL，在激烈搅拌下，回流反应90min。稍冷，在搅拌下，分次加入温热的碳酸钠饱和溶液（由碳酸钠3g和水30mL配成），搅拌片刻，立即抽滤（布氏漏斗需预热），冷却后析出结晶，抽滤，用稀乙醇洗涤，干燥得粗品。（二）精制将粗品置于装有球形冷凝器的100mL圆底瓶中，加入10~15倍（mL/g）50%乙醇，在水浴上加热溶解。稍冷，加活性碳脱色（活性碳用量视粗品颜色而定），加热回流20min，趁热抽滤（布氏漏斗、抽滤瓶应预热）。将滤液热转移至烧杯中，自然冷却，待结晶完全析出后，抽滤，用少量50%乙醇洗涤两次，压干，干燥，计算收率。注意：1.还原反应中，因铁粉比重大，沉于瓶底，必须将其搅拌起来，才能使反应顺利进行，故充分激烈搅拌是铁酸还原反应的重要因素。所用的铁粉需预处理，方法为：称取铁粉10g置于烧杯中，加入2%盐酸25mL，加热至微沸，抽滤，水洗至pH5~6，备用。2.最后一步抽滤时，铁粉还原后比较致密，容易堵塞滤纸，按实际情况注意随时更换布氏漏斗或滤纸，也不宜将待滤液一次性全部倒入布氏漏斗过滤。思考题：1.铁酸还原反应的机理是什么？2.重结晶操作的注意事项有哪些？6
6 实验二 苯佐卡因的合成（二） （一）对氨基苯甲酸乙酯的制备（还原） 在装有搅拌棒及球型冷凝器的 250 mL 三颈瓶中，加入 35 mL 水，2.5 mL 冰醋 酸和已经处理过的铁粉，开动搅拌，加热反应 5 min，稍冷，加入对硝基苯甲酸乙 酯 6 g 和 95% 乙醇 35 mL，在激烈搅拌下，回流反应 90 min。稍冷，在搅拌下，分 次加入温热的碳酸钠饱和溶液（由碳酸钠 3 g 和水 30 mL 配成），搅拌片刻，立即 抽滤（布氏漏斗需预热），冷却后析出结晶，抽滤，用稀乙醇洗涤，干燥得粗品。 （二）精制 将粗品置于装有球形冷凝器的 100 mL 圆底瓶中，加入 10~15 倍（mL/g）50% 乙醇，在水浴上加热溶解。稍冷，加活性碳脱色（活性碳用量视粗品颜色而定）， 加热回流 20 min，趁热抽滤（布氏漏斗、抽滤瓶应预热）。将滤液趁热转移至烧杯 中，自然冷却，待结晶完全析出后，抽滤，用少量 50% 乙醇洗涤两次，压干，干 燥，计算收率。 注意： 1. 还原反应中，因铁粉比重大，沉于瓶底，必须将其搅拌起来，才能使反应顺 利进行，故充分激烈搅拌是铁酸还原反应的重要因素。所用的铁粉需预处理，方法 为：称取铁粉 10 g 置于烧杯中，加入 2% 盐酸 25 mL，加热至微沸，抽滤，水洗至 pH 5~6，备用。 2. 最后一步抽滤时，铁粉还原后比较致密，容易堵塞滤纸，按实际情况注意随 时更换布氏漏斗或滤纸，也不宜将待滤液一次性全部倒入布氏漏斗过滤。 思考题： 1. 铁酸还原反应的机理是什么？ 2. 重结晶操作的注意事项有哪些？
实验三苯妥英的合成一、实验目的1.学习二苯羟乙酸重排反应机理。2.掌握用三氯化铁氧化的实验方法。二、实验原理苯妥英可作为抗癫痫药，用于治疗癫痫大发作，也可用于三叉神经痛。苯妥英化学结构式为：OH苯妥英为白色粉末，mp.293-295℃C，合成路线如下：C-CH[0]C-COH8H2NNaOHC=0CH2N-ONaHCIOH三、实验方法（一）联苯甲酰的制备在装有球形冷凝器的250mL圆底烧瓶中，依次加入FeCl3.6H2014g，冰醋酸15mL，水6mL及沸石2粒，加热沸腾5min。稍冷，加入安息香2.5g，加热回流50min。稍冷，加水50mL，再加热至沸腾后，将反应液倾入250mL烧杯中，搅拌，放冷，析出黄色固体，抽滤。结晶用少量水洗，干燥，得粗品，计算收率。7
7 实验三 苯妥英的合成 一、实验目的 1. 学习二苯羟乙酸重排反应机理。 2. 掌握用三氯化铁氧化的实验方法。 二、实验原理 苯妥英可作为抗癫痫药，用于治疗癫痫大发作，也可用于三叉神经痛。苯妥英 化学结构式为： N H N O OH 苯妥英为白色粉末，mp. 293-295°C，合成路线如下： C CH O OH [O] C C O O C C O O + C O H2N H2N NaOH N H N O ONa N H N O OH HCl 三、实验方法 （一）联苯甲酰的制备 在装有球形冷凝器的 250 mL 圆底烧瓶中，依次加入 FeCl3.6H2O 14 g，冰醋酸 15 mL，水 6 mL 及沸石 2 粒，加热沸腾 5 min。稍冷，加入安息香 2.5 g，加热回流 50 min。稍冷，加水 50 mL，再加热至沸腾后，将反应液倾入 250 mL 烧杯中，搅 拌，放冷，析出黄色固体，抽滤。结晶用少量水洗，干燥，得粗品，计算收率
福Y（二）苯妥英的制备在装有球形冷凝器的100mL圆底烧瓶中，依次加入联苯甲酰2g，尿素0.7g，20%氢氧化钠6mL，50%乙醇10mL及沸石1粒，直火加热，回流反应30min，然后加入沸水60mL，活性碳0.3g，煮沸脱色10min，放冷过滤。滤液用10%盐酸调pH6，析出结晶，抽滤。结晶用少量水洗，干燥得粗品，计算收率。口豆旋转防止粘连！注意：1.制备联苯甲酰时，直火加热至中沸，通过测其熔点控制质量。2.第二步回流需不时检查旋转冷凝管与瓶接口防止被碱腐蚀粘连。思考题：1.试述二苯羟乙酸重排的反应机理。8
8 （二）苯妥英的制备 在装有球形冷凝器的 100 mL圆底烧瓶中，依次加入联苯甲酰 2 g，尿素 0.7 g， 20% 氢氧化钠 6 mL，50% 乙醇 10 mL 及沸石 1 粒，直火加热，回流反应 30 min， 然后加入沸水 60 mL，活性碳 0.3 g，煮沸脱色 10 min，放冷过滤。滤液用 10 % 盐 酸调 pH 6，析出结晶，抽滤。结晶用少量水洗，干燥得粗品，计算收率。 注意： 1. 制备联苯甲酰时，直火加热至中沸，通过测其熔点控制质量。 2. 第二步回流需不时检查旋转冷凝管与瓶接口防止被碱腐蚀粘连。 思考题： 1. 试述二苯羟乙酸重排的反应机理
实验四磺胺醋酰钠的合成一、实验目的1.通过磺胺醋酰钠的合成，了解控制pH、温度等反应条件和纯化产品的方法。2.加深对磺胺类药物一般理化性质的认识。二、实验原理磺胺醋酰钠用于治疗结膜炎、沙眼及其它眼部感染。磺胺醋酰钠化学名为N-[4-氨基苯基)-磺酰基]-乙酰胺钠-水合物，化学结构式为：NH2· H20SO,NCOCH3Na磺胺醋酰钠为白色结晶性粉末：无臭，微苦，易溶于水，微溶于乙醇、丙酮。合成路线如下：NH2NH2NaOH(CH3CO)20pH12-13SO,NCOCH3SO2NH2NaNH2NH2HCINaOH: H20pH4-5pH7-8SO2NHCOCH3SO2NCOCH3Na三、实验方法（一）磺胺醋酰的制备在装有搅拌棒及温度计的100mL三颈瓶中，加入磺胺17.2g，22.5%氢氧化钠22mL，开动搅拌，于水浴上加热至50℃左右。待磺胺溶解后，分次加入醋酐13.69
9 实验四 磺胺醋酰钠的合成 一、实验目的 1. 通过磺胺醋酰钠的合成，了解控制 pH、温度等反应条件和纯化产品的方法。 2. 加深对磺胺类药物一般理化性质的认识。 二、实验原理 磺胺醋酰钠用于治疗结膜炎、沙眼及其它眼部感染。磺胺醋酰钠化学名为 N- [(4-氨基苯基)-磺酰基]-乙酰胺钠-水合物，化学结构式为： NH2 SO2NCOCH3 Na H2O 磺胺醋酰钠为白色结晶性粉末；无臭，微苦，易溶于水，微溶于乙醇、丙酮。 合成路线如下： NH2 SO2NH2 + (CH3CO)2O NaOH pH12-13 NH2 SO2NCOCH3 Na HCl pH4-5 NH2 SO2NHCOCH3 NaOH pH7-8 NH2 SO2NCOCH3 Na H2O 三、实验方法 （一）磺胺醋酰的制备 在装有搅拌棒及温度计的 100 mL 三颈瓶中，加入磺胺 17.2 g，22.5%氢氧化钠 22 mL，开动搅拌，于水浴上加热至 50℃左右。待磺胺溶解后，分次加入醋酐 13.6