有机合成的意义和作用范文

导语：如何才能写好一篇有机合成的意义和作用，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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[关键词]医院；全成本核算；经济管理；作用

[DOI]1013939/jcnkizgsc201536150

1全成本核算概述

11全成本核算的内容

成本核算是对组织生产经营所投入的资本进行的统计和核查，全成本核算即是从组织整体运营的角度，去计算组织的资产投入。医院成本核算是对医疗服务过程的人力、财力、物力进行控制，有效配置有限医疗资源的过程，包括了对医院固定资产的核算、流动资产卫生耗材的核算，还包括对医院无形资产的核算，医院医疗服务人员作为人力资本的价值等，都是全成本核算的具体内容。

12全成本核算的实施

医院全成本核算是一项系统工程。开展成本核算工作，涉及医院工作的方方面面，因此需要全院各部门的相互配合和全体员工的积极参与，特别需要强有力的组织实施和领导。需要全院更新观念、统一认识，建立专门的成本核算部门，规范管理流程，提高管理质量，才能充分保证核算质量和任务的落实，发挥成本核算的管理作用，从而提高医院经济管理绩效。

2医院全成本核算对经济管理的作用

21关系到成本使用效益

成本控制在医院经营管理中具有重要地位，是衡量医院经济管理活动的成绩和效果。通过以成本会计为主的各种方法，结合医院成本预算，预定标准成本和成本限额，按标准成本和限额开支成本和费用，以实际成本和成本限额比较，以达到降低成本和提高效率的目的。

22关系到服务质量和服务数量之间的平衡

对医院单位成本进行评价的过程中，无论是服务质量，还是服务数量均属于重要组成部分。当后者保持一定时，前者越高则意味着单位成本越高；当前者保持一定时，后者越低则意味着单位成本越高。医院通过全成本核算能够及时且准确了解某会计期间自身服务质量、数量之间的关系，然后在此基础上对医院成本予以针对性的调整，从而改善自身的经济管理状况。

23关系到医疗服务补偿问题

政府特别关注医疗卫生事业的健康发展，并为其提供一定规模的财政补贴。若医院在经济管理工作中未能做好全成本核算工作，有可能导致自身无法获得及时、足额的财政补贴。只有做好诸如单病种包干治疗等，才能保证提供的各种医疗保险垫付款得到足额及时的拨付，才能避免各级医保部门审核扣款的发生。与此同时，还能够为自身的正常运行和健康发展奠定基础。

3医院经济管理中全成本核算出现的问题

31全成本核算基础薄弱

现阶段，医院在经济管理工作中习惯应用财会制度，然而该制度对全成本核算问题缺乏足够的描述。大部分医院实施的全成本核算原则是在借鉴企业原则的基础上得到的，而没有充分结合自身的具体情况，如此一来，导致报表内容和账务处理脱节，无法形成有效对比。由此可见，尚未建立和健全全成本核算体系已然成为很多医院的突出问题，严重制约了医院经济管理工作的开展。

32信息化程度不高

医院全成本核算项目多、过程繁杂，仅靠手工是不可能完成的。有效的成本管理必须通过完善、高效的信息系统支撑才能准确快速地完成，但目前市场上能真正满足新的《医院财务制度》核算要求的软件甚少，再加上医院计算机网络系统建立不配套，信息资料传递方式落后，有些数据处理仍停留在手工操作上，直接影响了医院成本管理水平和管理质量的提高。

33实物管理不规范

很多医院暴露出实物管理不规范的严重问题，尤其表现在药品库、卫生材料库之类的核心部门，未设置专职实物会计岗位，没有落实对固定资产以及库存物资等方面的管理工作，如固定资产没有采用三级台账制，卫生材料的入库、出库、领用后的保管和使用缺乏完整账目。导致实物核算工作没有得到足够的重视，这种重钱轻物之类的现象是不正常的，亟须改变。

4加强医院全成本核算的对策

新《医院财务制度》指出：“根据核算对象的不同，成本核算可分为科室成本核算、医疗服务项目成本核算、病种成本核算、床日和诊次成本核算。成本核算一般应以科室、诊次和床日为核算对象。”在新的医院财务制度实施过程中，医院管理者必须充分认识到做好全成本核算工作的紧迫性、重要性、系统性和长期性。为此，笔者对医院

如何做好全成本核算工作，提出以下几点建议。

41完善相关制度

若想做好全成本核算工作，使其在医院经济管理中发挥出应有的作用，首先要做的工作是完善医院全成本核算制度。对于全成本核算而言，其涉及医院工作的方方面面，常见的如卫生耗材、其他物资、设备设施以及人工成本等，尤其是卫生耗材是各科室成本的大头。所以，若想落实医院全成本核算工作，就离不开专门的实施督导部门，应为其配备专业人才，各科室既是成本核算的承担者又是成本核算的管理者。各科室主任和护士长就是直接责任人，做好他们的培训工作，使其了解全成本核算的重要意义和主要内容，才能促使其主动投身到该项工作中去，从而带动全体职工从自身做起，在为病患诊疗过程中规范治疗，合理用药，减少浪费，这对于推动医院可持续发展而言具有相当积极的现实意义。

42加强网络平台建设

医院要实现信息系统、会计核算软件、成本核算软件等系统的无缝链接，医院的全成本核算工作，就离不开信息系统的支持。为此，医院应在启用满足新制度要求的成本核算软件的基础上，实现成本核算、绩效薪酬管理、经济运行分析、成本预算与管理信息化，所有与成本有关的数据，只要在HIS系统、物料（含固定资产管理）系统、人事考勤系统和会计核算等系统中录入一次，就能为后续系统所调用，实现真正意义上的、各系统的无缝链接。

43提升成本意识

要改变经营理念，在拓展服务领域的同时，更要顺应市场经济的实际要求。医院经济的健康发展是所有医院经济管理工作核心主题之一，同时还是医院全成本核算工作的关键组成部分，应确立和提升成本意识，积极总结控制成本的合理途径。如某院在药品管理方面，组建了专门的药事管理委员会，由其对院内药品应用情况进行评价，修订药品目录，以此提升和保证用药的有效性以及安全性；设置了药品招标小组，由其专门负责药品招标工作，以降低购药成本。我院就成立有医疗质量检查小组，分配专人重点检查诸如药品处方、病历书写、各科室消毒、规范医疗服务项目的记账管理等，从而降低因各级物价和医疗检查部门因检查不合格而罚没的各种额外支出等。

5结论

医疗成本将会对一家医院最终经济收益产生直接且重要的影响，所以，重视和做好医院全成本核算工作便显得尤为重要。开展全成本核算工作，能够赋予医院更为强大的市场竞争力，这是现代医院可持续发展的必由之路。

参考文献：

[1]黄思煜浅析医院成本核算中存在的问题及解决对策[J].内蒙古中医药，2013（16）：99-100

[2]魏康林，兰玲莉，肖锋建立医院成本核算体系加强医院经济管理的几点思考[J].西南军医，2011（1）：171-172

[3]魏嫦娥医院成本核算与经济管理的关系[J].临床和实验医学杂志，2011（15）：1221

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⑴举例说明烃类物质在有机合成和有机化工中的重要作用，有机合成说课稿。

⑵认识卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯的典型代表物的组成和结构特点，知道它们的转化关系。

二、教学背景分析

1.学习内容分析:

有机合成是本章的最后一节，在以往的教科书中没有专门讲解。本节教学要在帮助学生复习再现烃及烃的衍生物结构、性质、相互转化的基础上，初步学习有机合成的过程;理解有机合成遵循的原则;初步学会使用逆推法合理地设计出有机合成的线路;同时培养并提高学生综合运用所学知识解决实际合成问题的能力，为学生顺利学习本模块第五章进入合成有机高分子化合物时代及选修一《化学与生活》的学习奠定基础;同时让学生感受合成的有机物与人们生活的密切关系，使学生认识到有机合成是有机化学服务于人类的桥，是有机化学研究的中心，是化学工作者改造世界、创造未来最重要的手段，对学生渗透热爱化学、热爱科学的思想教育。

2. 学生情况分析：有机合成是有机物性质的应用，要求学生在前两章及本章前三节的学习基础之上熟练掌握好各类有机物的组成、结构、性质、相互衍生关系以及重要官能团的引入和消去等基础知识。因此在本节之前我们上了一节《烃及烃的衍生物》的巩固课，帮助学生把学过的有机化学知识形成知识网，使学生能够正确理解官能团结构与性质的辩证关系，掌握重要有机物相互转化关系，能够从断键、成键的角度正确书写化学方程式，让学生的认知尽可能达到其“最近发展区”，这样为我们本节的学习打下了坚实的基础。

基于以上分析，我制定了本节课的教学目标

三、本节课教学目标

1.知识目标：①使学生掌握烃及烃的衍生物性质及官能团相互转化的一些方法

②让学生初步了解逆向合成法的思维方法

2.过程与方法：

①通过小组讨论、归纳、整理知识，培养学生对有机物性质和官能团转化方法的归纳能力。

②通过有机物的合成方法的学习，培养学生的逆合成分析法的逻辑思维能力以及信息迁移能力。

③通过分析有机合成过程巩固各类有机物的结构、性质及相互转化关系。

3.情感、态度与价值观：

①体会新物质的不断合成是有机化学具有的特殊的科学魅力，对学生渗透热爱化学的教育。

②培养学生将化学知识应用于生产、生活实践的意识。

③加强学生的沟通能力和合作学习能力;以化学主人翁的身份体会化学学科在生产、生活中的实用价值，激发学习化学的兴趣。

四、教学设计流程与教学设计

㈠教学设计理论依据

布鲁纳认知结构理论、皮亚杰建构主义学习理论、维果茨基“最近发展区”理论。

㈡教学策略与方法选择标准

根据教学目标的内容与层次，化学教学内容的具体特征，高二学生的年龄与思维发展情况，我班学生的知识储备和能力特征，化学学科的特征(研究方法、基本思想、逻辑结构)，教师的教学优势能力及我校化学教学的技术条件，教案《有机合成说课稿》。

㈢教学策略

小组合作式教学、启发式教学

㈣重、难点突破

本节的学习重点逆合成分析法，我首先让学生阅读教材，初步了解逆合成分析法，再让学生自主探究学习来理解逆合成分析法的思维方法，最后利用图表引导学生掌握合成草酸二乙酯的逆推法，体会逆合成分析法的思维过程。

五、教学过程

【活动1】

我利用多媒体展示有关福岛核电站起火爆炸、核辐射危害、核辐射防护服及生活中的有机合成材料，通过社会的热点问题的呈现，吸引学生的注意力引出本节要学习的主要内容，让学生了解有机合成在人类社会进步中的意义，同时激发学生的学习兴趣和求知欲望。

【活动2】

学生自学教材初步了解有机合成的定义、任务、过程。本环节的设计目的是：让学生独立利用教材内容资源进行学习，了解什么是有机合成、明确要进行有机合成的任务是什么、要完成有机合成需要怎样的过程、如何进行思考等，培养学生的阅读能力和信息素养。

【活动3】

学生小组讨论用尽可能多的方法合成乙烯、氯乙烷、乙醇。本活动的目的是：从学生已有的知识出发，为学生搭建学习平台，以便学生在原有的学习和掌握的规律的基础上积极主动建构知识。学生通过思考、交流、评价不仅知道了如何制取乙烯、氯乙烷、乙醇，更重要的是还知道了可以用过已经学过的有机化学反应用多种方法制取同一物质，激活了学生理解新知识的桥梁。为顺利完成活动4提供了真实的学习情境。

【活动4】

学生通过完成练习归纳完成问题导学3，再现官能团间的转化关系。目的在于让学生在利用活动3中原有认知结构中的知识经验去同化当前学习到的新知识，以引发学生的认知冲突，激发学生的学习兴趣，让学生亲身感受到某种官能团的转化有多种方法，同时培养学生的归纳总结能力。渗透在实际应用进行物质合成时，必须依据某些原则选取合理的方法，从而顺利过渡到逆合成分析法。

【活动5】

学生自学教材体会“逆合成分析法”在有机化学中的应用，并展示合成草酸二乙酯的逆推法。

本活动的内容是本节的重点及核心知识，让学生在原有知识的基础上通过自主合作探究性学习理解这些重点知识、核心知识的形成过程，学案上采用图表引导学生构建乙二酸二乙酯逆合成分析法的思维过程。让学生初步学会利用逆合成分析法设计简单的有机化合物的合成路线，通过交流展示培养学生的合作学习的能力及自信心，进一步体会如何利用逆推法解决具体有机合成问题，培养学生综合运用已有知识解决实际问题的能力，给学生充分表现的机会，感受成功的喜悦，从而学会学习。

【活动6】

学生讨论小结有机合成的原则，在前面的活动中已经渗透了有机合成的一些原则，在此基础上让学生通过讨论归纳总结。考虑到本节是有机合成的第一节基础课，鉴于学生的基础，可能总结不够全面，我再利用大屏幕帮助学生完善。这样可为以后评价合成线路打下基础。

学生观看大屏幕“20世纪在有机合成方面获诺贝尔化学奖的重要事件” ，对学生渗透热爱化学、热爱科学的思想教育。

【达标训练】

达标训练共安排了两道题，一题涉及的是正合成分析法，另一题是逆合成分析法。难度逐渐加深。

【活动7】

学生完成达标训练1，再小组讨论，最后板演展示化学方程式。

本题已经给出合成路线，只要求学生根据合成路线写出各步反应的化学方程式。本题所写的化学方程式均是以前没有学过的，但是可利用官能团之间的转化关系正确写出化学方程式。学案将本题作为达标训练第一题的目的有三个：一是通过实例让学生了解如何画合成路线图;二是通过化学方程式的书写考察学生对官能团相互转化关系的掌握情况，同时培养学生灵活应用所学知识的能力;三是让学生感觉此题并不简单，但经过思考又可以解出正确答案，增强学生的自信心及成就感。

【活动8】

学生用5分钟独立完成，用2分钟组内讨论合成路线，学生抢答展示合成线路。

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1 格氏试剂与格氏反应简介

1.1 格氏试剂

格氏试剂通常是用有机卤素衍生物（卤代烷、活泼卤代芳烃等，其中溴代烷用得最多）与金属镁在绝对乙醚（absolute ether or dry ether）存在下作用而成。反应方程式如下：

（实验中常用一小粒碘和温水浴引发）

乙醚（也可四氢呋喃）不仅是生成的有机镁化合物的溶剂，同时也和RMgX结合成络合物，结构如图1。C-Mg键为共价键，Mg-X键基本上是离子键，即：R-Mg+X-。C-Mg键的成键原子的电负性不同，C为2.50，Mg为1.23，C的电负性大于Mg，导致成键电子富集于C一方，起碳负离子的作用，使得烃基带部分负电荷，Mg带部分正电荷，C-Mg键是强极性键，即：

1.2 格氏反应

通常把格氏试剂和醛、酮、酯的加成反应叫做格氏反应，烷基锂也能进行此反应[3]。

格氏试剂的发明将有机合成技术向前推进了一大步，用它可以增长碳链。它不仅可以用于合成烃类、醇类、醛类和酮类，还可以用于合成羧酸、硫醇、亚磺酸以及金属有机化合物等，如在苏教版教材《有机化学基础》中，还例举了格式试剂在有机合成中的应用[4]：

2 醇在高中化学的重要地位

在有机化学中，醇是烃的含氧衍生物的开篇，是有机合成中应用极广的一类化合物，不仅用作溶剂，其中的羟基还是有机合成中关键的官能团，它可转变为别的官能团的各族化合物。伯醇和仲醇分别催化氧化为醛和酮，又是醇的转化的重要岔路口。其关系如图2所示：[5]

3 高中阶段合成醇的方式的局限性

在高中阶段，合成醇的方法主要有：卤代烃水解法；烯烃水化法；醛、酮的还原法等。无论上述哪种方法，都只是官能团的变化，碳架并未发生变化。由水煤气合成和淀粉发酵产物获得也相对单一，从有机合成的角度看，有着较高的局限性。几十年来，高考对醇的考查也相当精细，对醇的合成方面的背景信息不断拓展，例如有些地区的高考或模拟中出现烯烃的硼氢化-氧化（如2009年全国理综卷1的第30题）、氢化铝锂还原羧酸、格氏试剂法合成醇的背景信息。

4 利用格氏试剂合成各种醇进行考查的价值

实验过程如下：

①合成格氏试剂：实验装置如图3所示。向三颈瓶加入0.75 g镁屑和一小粒碘，装好装置，在恒压漏斗中加入3.2 mL溴苯和15 mL乙醚混匀，开始缓慢滴加混合液。待反应引发后开始搅拌，继续滴完后待用。

②制备三苯甲醇：实验装置如图3所示。将5.5 g二苯酮与15 mL乙醚在恒压漏斗中混匀，搅拌，滴加。40℃左右水浴回流0.5 h，加入20 mL饱和氯化铵溶液，冷却，放好，待提纯。

③提纯：用图4所示装置进行提纯。

（1）合成格氏试剂过程中，为加快反应速率以及提高格氏试剂的产率，可采取的措施有 。

（2）合成格氏试剂过程中，如果混合液滴加过快

将导致格氏试剂产率下降，其原因是 。

（3）在制备三苯甲醇的过程中，不能先将20 mL饱和氯化铵溶液一起加入后再水浴回流的原因是

。

解析：（1）对于已给定物质，加快反应速率要从改变浓度、压强、温度和催化剂等角度考虑；综合考虑反应物及装置特点，排除浓度、压强和催化剂的因素，为防止反应物大量挥发，选择适当的温度。由于合成格式试剂是液相与固相的反应，为使其充分进行，选择搅拌操作。（2）参考已知③，三颈瓶中已生成的格氏试剂会与溴苯反应生成副产物联苯，使产率下降。（3）参考已知①，格氏试剂易与水反应，使三苯甲醇产率降低。

例2 （2013江苏高考）化合物A（分子式为C6H6O）是一种有机化工原料，在空气中易被氧化。A的有关转化反应如下（部分反应条件略去）：

例3 （2013年浙江省高中学生竞赛）1912年Victor Grignard因其对格氏试剂的研究而获诺贝尔化学奖。格氏试剂RMgX由Mg和卤代烃RX在室温下的干燥乙醚中反应得到。格氏试剂具有很强的碱性以及很强的亲核进攻能力，广泛用于复杂有机化合物的合成。化合物G的结构如下图所示，是著名的香料，其合成路线如下（问题略）：

6 结束语

格氏反应是高考重要的背景信息，也是高中阶段知识的延伸，与高中化学有着密切的联系。鉴于中学的实际，格氏试剂法合成醇作为信息还只限于格氏试剂与醛、酮以及环氧乙烷的反应，与酯的反应要求较高。虽然高考不是引导中学教学的唯一导向标，但也要充分重视高考和竞赛选择背景信息的内涵及其重要意义。

参考文献：

[1][4]王祖浩主编.普通高中课程标准实验教科书·有机化学基础[M].南京：江苏教育出版社，2009：64.

[2]金仲雅，陈永宏.格氏试剂在有机合成中的应用[J].郧阳师范高等专科学校学报，2001，21（3）：68～70.

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关键词：西药制药;新工艺;新技术;应用

随着人类社会的进步和人们对医疗日益需求，粗俗西药制药工业不断发展，西药已经成为世界科研发展最快的行业之一，医药工业的迅速发展与制药技术的不断创新与科技的发展离不开。尤其是最近二十年，高科技技术的蓬勃发展，促使制药工业大道新的水平。

1、当今西药制药技术工艺的介绍

当今的西药制取正朝着绿色化学领域迈进，绿色化学的昨天与今天化学科学的研究成果和化学知识的应用，使我们衣食住行各个方面都受益匪浅，更不用说化学药物对人们防病祛疾、延年益寿、更高质量地享活等方面起到的作用。但是另一方面，化学品的大量生产和广泛应用，给生态环境带来了各种严重的环境问题，威胁着人类的生存健康。

20世纪80年代中后期人们对污染预防和清洁生产的认识逐步提高，污染的全过程控制模式逐步代替终端污染控制模式。

2、新技术新工艺的发展方向

随着科学技术的不断发展，各种先进科学理论不断涌现。微生物技术和基因工程技术早已成为当前生物科学发展的主导方向。随着这种趋势的督导之下，制药技术也在不断的向着这种趋势靠拢。在当前制药新工艺的发展方向是采用无毒、无害的原料、催化剂和溶剂，选择具有高选择性、高转化率，不生产或少生产副产品的对环境友好的反应进行合成，其目的是通过新的合成反应和方法，开发制备单位产污系数最低，资源和能源消耗最少的先进合成方法和技术，从合成反应人手，从根本上消除或减少环境污染。

新技术新工艺的发展不仅注重人类的健康，还包括考虑对整个生命周期中对生态环境、动物、水生生物和植物的影响，具体地来说，这些绿色化学的原理和概念包括以下三个方面的内容：原子经济性“原子经济性”的概念是美国StandfB名化学家TrostM在1991年提出的．这一念引导人们如何去设计有机合成．原子经济性(atomeconomy)，即原料分子中有子转化成了产物。一个有效的合成反应不但有高度的选择性，而且必须具备较高的原子经济性，尽可能地利用原料分子中的原子。显然，“子经济陛”的概念是绿色化学的基本原理之一。

3、手性合成

我们周围的世界是手性的，构成生命体系的生物大分子的大多数重要的构件仅以一种对映形态存在．生物活性的手性化合物，例如药物，与它的受体部分以手性的方式相互作用。因此，药物的两个对映体以不同的方式参与作用并导致不同的效果就不足为奇了。现代药物化学已经使人们越来越认识到手性的重要性，手性合成的研究正逐步从实验室的科学探索走向工业技术，人们电越来越认识到手性技术对人类的健康和生态环境的重要意义。

4、新技术新工艺的发展前景

在生活方面，人们开始追求绿色消费、使用绿色产品。目前人们最熟悉的绿色产品可能是绿色食品。据报道，国际组织对于绿色食品尚无统一的定义，一般指尽量避免化学肥料和农药栽培、且加工过程尽可能少用食品添加剂的食品，尽管它们的价格比普通食品高出O．5―1．5倍。基于对“科技异化”的认识，绿色科技观的主要观点是：人类应该以协调人与自然之间的关系为最高准则，以不断解决人类发展与自然界发展之间的矛盾为宗旨，、利用科技与自然和平相处、和谐发展，努力避免负效应。

5、新技术新工艺的应用

“原子经济性”的概念是1991年美国著化学家Trost提出的。他提出在合成设计中地利用原子，避免使用保护基团及离去基团，这样就不会产生废物而对环境友好。'Frost合成效率包括两个方面：一是选择性，一是原子经济性，即原料分子中转化成产物的原子可占的白分比。一个有效的合成反应不但有高度的选择性，而且必须具备较高的原子经济性，尽可能地利用原料分子中的原子。原子经济性“是绿色化学的基本原理之一。人类周围的世界是手性的，构成生命体系的生物大分子的大多数重要的构件仅以一种对映形态存在。生物活性的手性化合物，例如药物，与它的受体部分以手性的方式相互作用。百分之几的原此，药物的两个对映体以不同的方式参与作用并导致不同的效果。因此开发单一对映异构体的手性药物已经成为国际上制药工业的发展趋势。

在当前科学技术发展的过程中，人们对环境破坏的逐步增大，各种病菌的变化也日益增多，细菌对药物的抗病性也在不断的增大。使得当前制药过程中药品研发的力度不断的加大。现在越来越多的药物、食品添加剂和香料全合成制备。通常，这些化合物是通过在合成程的最后一步对其相应的外消旋混合物进行拆分而获得。这样很可能对环境造成污染。从绿化学的角度讲，就是原子经济性较差。因此，化的不对称合成，即手性成成为有机化学研究的热点和前沿。未来的合成化学必须是经济的绿色的、环境友好的以及节省能源和资源的，要达到100％的选择性和100％的收率，只目标产物而不产生废物。实现催化剂的高效率和高选择性是实现不对动：催化反应的实用性工业化的关键。通过不对称催化不但可以提供医药、农药和精细化工所需的关键中间体，而可以提供环境友好的绿色合成方法。手性合成的研究正逐步从实验室的科学探索走向工业技术，人们也越来越认识到手性技术对人类的健康和生态环境的重要意义。

5.1不对称催化氢化

有不对称催化氢化是第一个在工业上使用的不对称催化反应。早在20世纪70年代，美国山都(Monsant0)公司就成功地应用不氢化合成了用于治疗帕金森病的L一多巴。Pf等设计合成了手性双毗陡麟配体的钉配合物，对2一(6’一甲氧基一2一萘基)丙烯酸和酮醋的不对称催化氢化具有极高的对映选择性，可用于制备非+

5.2不对称催化氧化

1980年Sharpless报道了用手名过氧叔丁醇对烯丙醇进行氧化，成功地实现了经济不对称环氧化的过程，这一方法的出现促进了实验有机合成和工业有机合成的发展。比如用认为，来合成尽受体阻断剂治疗心脏病药物s一心得安。

5.3酶催化拆分异构体

心血管病药物心得安的药效主要在于(鲁)异构体；(R)一异构体则可以用作一种避孕药为了分别得到单一异构体，Lagos等发展了化的方法。最近，丛方地将脂肪酶PSL器赔固定化生物反应来代替酶粉应用于该中间体的拆分。结果发现其催化活性是同质量酶粉活性的10倍，得到了95％e．e．的(R)一1一氧)一2一丙醇，并进一步合成、结晶得到99的手性(s)一心得安盐酸盐。

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关键词：离子液体 合成医药 应用

目前，绿色合成的主要研究方向有4个，分别是：水合成、无溶剂合成、超临界流体技术以及离子液体，在医药合成工业上的应用前景非常的广泛。

一、离子液体的一般特性

离子液体属于液体或者熔融盐，其完全是由离子组成的。而我们平常所说的“室温离子液体”又被叫做“地位熔融盐”，其全部是由离子组成的化合物，一般在室温下呈液态的盐。室温离子液体”不易燃烧，当温度处于400摄氏度以下时，其形式比较稳定，以液体的形态呈现。此外，其是一种理想的“绿色溶剂”，不仅具有可设计性的特点，而且具有可循环使用的优势，因此是一种环境友好型溶剂。当被使用在一些合成工艺中时，其还具有催化的作用。和传统的溶剂相比，离子液体的特点是：（1）呈液态的温度范围大。许多离子液体当处于300℃的环境中时，依然保持液体状态。在同样的条件下时，水的液态温度会低于100℃。但是，此时的氨水仅仅只有40℃。对于一些温度太高，而且不能在有机溶剂中发生反应的来说，可以使用离子液体，将其看做是一种良好的介质。（2）由于离子液体基本上没有蒸汽压，因此在分离以及蒸馏的过程中，也不会因为蒸发而产生损失。（3）离子液体可以对以下物质进行溶解：无机化合物、有机化合物以及金属配合物。此外，和传统的溶剂相比，离子液体的溶解度比较高。另外，在对阳离子以及阴离子进行调节时，也会改变其他溶剂的溶解性。也就是说当产量相同时，反应容积需要比较小。（4）当离子液体中含有ALCL3时，会表现出强的Lewis，Franklin以及Bronsted酸性和超酸性。可以通过对ALCL3的用量进行调节，这样就可以达到对酸性高低的调节。举个例子，在[Bmim]Cl-Al-Cl3体系中，假如ALCL3的摩尔分数低于0.5时就会呈现出碱性，等于0.5时会呈现出中性，而超过0.5时就会呈现出酸性。其既具有Lewis的酸性，也具有Franklin的酸性，因此在对比之后，可以发现离子液体更能精确定，也更容易进行调配。（5）有的离子液体不能溶于有机溶剂，也不能溶于水，比如：甲苯、乙醚。因此，我们可以使用这种特性，来实现溶液两相催化反应，也就是说选择能溶解催化剂但是不和反应物以及产物混溶的离子液体。（6）离子液体可以对以下气体进行溶解：O2、H2以及CO。因此，可以将其看做催化加氢、羰基化、甲酰化等反应的溶剂，应用价值非常大。

二、离子液体的基本类型

离子液体一般是由无机阴离子以及有机阳离子组成，其中前者的体积比较小，而后者的体积相对比较大。对阴离子和阳离子的组合进行改变，那么就会形成不同的离子液体。离子液体中，我们比较常见的阳离子类型主要有以下4种：烷基季磷离子[PR

xH4-x]+，烷基季铵离子[NRxH4-x]+，N-烷基取代的吡啶离子以及1，3-二烷基取代的咪唑离子。阴离子主要包括对水非常敏感的氯铝酸根离子。另外一种阴离子组成的离子液体无论是在空气中还是在水中性质都很稳定，比如：SbF6-、CF3COO-，BF4-以及PF6-。

当以负离子的不同为依据对离子液体进行分类时，其可以被划分为非金属类以及金属类。金属类主要含有AlCl3或CuCl2-的卤化盐，此外负离子多用四氟硼酸根BF4-、六氟磷酸根PF6-，也包括TA-（三氟乙酸根CF3COO-）

新离子液体也是离子液体的一类，其发展基础是4[emim]BF4（熔点是12℃）。和含AlCl3离子液体不同，新离子液体的组成比较固定，有的品种对于空气和水都是稳定的。烷基取代的咪唑离子[R1R3im]+是其正离子的主要组成部分，比如：C4F9SO3-、CB11H12-。

三、在医药合成中的应用

（一）一些药物的合成

合成普拉多林及中间体。作为取代吲哚类医药的中间体，在对离子液体1-丁基-3-甲基醚唑六氟磷酸盐[Bmim]PF6进行使用时，可以合成普拉多林。反应过程分两步，第一步：在[Bmim]PF6中，2-甲基吲哚与N-吗啉-2-氯乙烷和N-烷基化反应，在此过程中没有烷基吲哚类副产物，质量收率是95%。第二步：在150℃而且没有铝盐存在的情况下，将[Bmim]PF6当做溶剂，进行Friedel-Crafts反应。在此之后，离子液体经水洗，在经过真空干燥之后就可以进行循环使用。

有的离子液体的构成成分是氯化锌和胆碱盐酸盐，因此可以把苯肼和酮羰基化合物作为原料，在缩合反应之后形成吲哚类化合物。易升华是吲哚类化合物的主要特点，而离子液体具有无挥发性，因此可以通过升华对产物和离子液体进行分离。

合成巴比妥酸衍生物。在室温离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼硫酸盐[Bmim]BF4存在下，使用室温研磨和微波辐射，芳香醛和巴比妥酸或硫代巴比妥酸或经Knoevenagel缩合反应，制备了相应的5-亚芳基巴比妥酸，加入强极性离子液体，这时中间体碳负离子的稳定性就会得到增加，因此反应就速度就会加快。在经过2个小时的研磨后，收率在80%左右。而当功率是160W的微波辐射下，反应是20S，此时的收率在82%-98%之间。

合成磺胺/磺酰胺类。使用的离子液体具有芳醛基结构，将其作为固定相有机合成的载体，用来担载底物，这样就可以合成磺酰胺类药物替罗非班。

合成萘普生。萘普生可以被用来解热镇痛，其α位含有一个手性碳，药用为（S）-（+）-异构体。此外，也可以合成香豆素，合成氟罗沙星，产生缩醛（酮）化反应。

（二）医药合成技术上的应用

拆分技术和介质。由于我们可以在离子液体中获得对映选择性以及比较高的酶活性，所以可以将其看做拆分反应介质。此外，离子液体[Bmim]PF6具有极性和疏水性，因此是一种理想的介质，即作为药物萘普生甲酯不对称水解反应的介质。

结束语：

目前，可持续发展理念已经渗透到各个领域，化学领域也不例外。此外，随着绿色化学理念的提出，关于离子液体的研究以及应用越来越多。离子液体的应用非常广泛，比如：高分子、生物、化学、医药以及石油等，也取得了不错的成果。尤其是在医药工业方面，离子液体的应用前景非常广泛。笔者主要对离子液体在医药中间体合成中的应用进行了分析，只是抛砖引玉，有不足的地方还望同行指正。

参考文献

[1]任强，武进，张平.1-烯丙基，3-甲基咪唑室温离子液体的合成及对纤维素溶解性能的初步研究[J].高分子学报。2011（2）.

[2]寇元，杨雅立.功能化的酸性离子液体[J].石油化工.2013（3）.

篇6

关键词：对甲基苯乙酮；对甲基-a-苯乙醇；钯碳；催化加氢

1 前言

对甲基-a-苯乙醇是一种重要的化工产品，在医药工业和化工制造业中有广泛的应用。在药物合成生产中，对甲基-a-苯乙醇是一种重要的药物中间体，比如是合成药物烟苄酯的重要原料。本实验采用钯碳作催化剂，对4-甲基苯乙酮作低压加氢合成对甲基-a-苯乙醇研究，同时钯碳经过处理可回收利用，清洁，污染少，成本相对较低。本文主要研究改变钯碳催化剂用量、溶剂甲醇与4-甲基苯乙酮比例、氢气压强三个反应条件对实验的影响，经过正交实验制备得到的对甲基-a-苯乙醇纯度可达98%，显示了良好的应用前景。

2 酮的催化加氢

酮和不饱和烃类似，在钯碳、铂、镍等催化剂作用下，很容易还原为相应的二级醇：

有些反应需加压、加温，或用特殊催化剂进行，最常用的溶剂为醇、酸等。同时应注意以下副反应：

例如：苯乙酮加氢合成苯乙醇，采用Ni-Sn-B/SiO2作催化剂[1]，实验方法为：在220ml不锈钢高压反应釜中加入5.0ml苯乙酮、50ml乙醇及催化剂，密封后用氢气置换内空气3次，加热至釜温80℃，充入氢气至2.0Mpa并在反应中保持恒定，开启搅拌器至转速1000r/min，同时开始记时，反应过程中间歇取样，产物以气相色谱检测。

2.1 试剂与反应原理

对甲基苯乙酮

英文名：4-Methylacetophenone （Synonyms： p-methylacetophenone；1-Acetyl-4-methyl benzene； 1-Methyl-4-acetyl benzene； 4-Acetyltoluene； p-methylacetophenone； p-tolyl methyl ketone； Ethanone， 1-（4-methylphenyl）-； Methyl p-tolyl ketone；）

化学名：对甲基苯乙酮 分子量：134.1774 CAS：122-00-9 分子式：C9H10O

结构式： 立体结构图：

理化性质：针状结晶或淡黄色液体，mp22-24℃，用于有机合成，含 量：≥98%

沸点：226℃ 密度：1.005g/cm3

对甲基-a-苯乙醇：

英文名：alpha，4-Dimethylbenzylalcohol （Synonyms： 1-（4-Methylphenyl）ethanol； Methyl p-tolyl carbinol；）

化学名：对甲基a-苯乙醇 分子量：136.1932 CAS：536-50-5 分子式：C9H12O

结构式： 立体结构图：

理化性质：淡黄色粘稠液体，是重要的有机合成原料，含 量：≥98%。

沸点：220℃ 密度：0.987g/cm3

2.2 反应方程式

3 实验方案

3.1 反应条件选择

a 溶剂选择：溶剂在加氢中起着重要作用，它影响着氢化速度，也影响反应方向。这主要是因为溶剂使催化剂对被加氢物的吸附特性发生变化，从而改变了氢的吸附量。这可使催化剂分散的更好，有利于气、液、固三相的接触。低压加氢常用的溶剂有：石油醚、环己烷、甲基环己烷和二恶烷、甲醇等。其活性顺序与极性顺序基本一致，极性大的溶剂加氢速度快。由于实验加氢生成物为液体且黏度较大，所以我们选择极性大的甲醇作溶剂。（注：溶剂要不含其他杂质，否则对反应有影响，易引起催化剂中毒）

b 催化剂选择：目前5%钯-碳是工业上广泛采用的催化剂，它不需要高温、高压操作，一般在0.5Mpa以下即可加氢。在一般条件下不能进行环加氢，钯-碳催化剂已有商品出售它比较 稳定，含50%水分的钯-碳催化剂比直接干燥至分状的催化剂活性要高些。经过分析选择钯碳作催化剂。

3.2 正交实验设计

根据实验目的：为提高转化率、产品纯度、收率等综合指标。拟定以下正交实验表：

1 确定因素水平表

2 选择正交表及表头设计选择L9（34）正交表头设计

3 确定实验方案（按正交表填表）

3.3 仪器及

3.4 实验简易装置图

3.5 操作流程

首先，将所有仪器洗净，再用去离子水趟洗，烘干；

每组实验取对甲基苯乙酮100ml加入高压反应釜，在按表3 L9（34）正交表取钯碳和甲醇溶剂，同时按照正交设计条件实验；盖好BF-05玻璃反应釜盖，接通FMK-A型高压釜控制器电源，开启冷凝水，先用N2排空三次，再用H2排空三次，然后调节K1使H2为需要的压强，开启搅拌，开始反应；

同时开始记时，反应过程中间歇取样，产物以气相色谱检测；

反应完毕，先排空，取盖，抽滤反应液，将滤液减压蒸馏，得到产品。

3.6 实验数据记录

4 实验结论

综上章所述，根据本实验实际效果，按A2B2C2条件生产，既提高纯度、收率又节约了成本，得到A2B2C2是此实验研究出的最佳反应条件。

通过对产品纯度、收率、反应速率的综合数据分析，加上反应条件的温和程度分析，可以得到：采用钯碳作催化剂研究4-甲基苯乙酮低压加氢，可以降低反应温度，降低反应压强，提高产品纯度，在操作上减轻了工作强度，钯碳可以回收利用。因此，认为钯碳是对甲基苯乙酮低压加氢的理想催化剂，在工业上具有现实意义，及良好的发展前景。本文中的实验数据（A2B2C2是此实验研究出的最佳反应条件）可以作为4-甲基苯乙酮低压加氢中试及工业化生产的重要依据。

参考文献

1. 王友臻，乔明华，胡华荣，王卫江，范康年.高选择性苯乙酮加氢Ni-Sn-B/SiO2非晶态催化剂的制备及特征.化学学报.2004年第62卷，第14期，1349-1352。

2. 宛悍东，张晓昕，宗保宁编.苯甲酸加氢用钯碳催化剂的制备、失活及再生研究.石油化工科学研究院报.2003年第9期，36-42。

3. 项晓青，朱兆璋，刘旦初编.把碳催化剂在硝基还原和碳碳双键加氢反应中的应用.复旦学报（自然科学版），第36卷第1期，1997年2月。

4. 金松涛等编著.有机催化.上海：上海科学技术出版社，1999年4月，116-187。

5. 邢其毅，徐瑞秋，周政编.基础有机化学（上册）.人民教育出版社，2000年8月，223-232。

6.大连工学院有机化学教研室编.有机化学实验.人民教育出版社2002年3月，193-200。

7.邢其毅，徐瑞秋，周政，斐伟伟编.基础有机化学（第二版），上册.高等教育出版社2003年2月，196-202。

篇7

【关键词】教学行为；化学；课堂教学；有效性

High school chemistry teaching behavior to improve the effectiveness of classroom teaching

Liao Chunquan

【Abstract】Whether the Scientific research colleges and universities or the high school teacher devote more enthusiasm and energy to the validity of class teaching since the new class reform. The writer studied the teaching effectiveness of promoting chemical class from the point of view of teaching behavior. Show us the current achievements and raise the questions during the study and the idea of future.

【Key words】Teaching behavior; Chemical; Classroom teaching; Validity

1.研究背景

自2006年辽宁省新课程实施以来，无论是科研院校还是一线教师对此倾注了极大的热情，能够发现课堂教学悄悄地发生了变化。这些变化中，有些是我们期待已久的，有些却是背离或者说误解新课程理念的，比如一味的追求课堂的开放，对学生的知识成长只停留在知识表面而不注重思维的锻炼与养成等等。对于后者，我们要透过表层的变化看到问题的本质，须冷静、客观、科学的分析，以积极有效的探索与解决策略纠正教学行为上的偏差，回归到课堂效率提高的核心目标。

课堂教学的有效性，直接关系到教学目标的实现。随着课改的不断推进，如何使学生在新课程背景下能得到更好的发展，已经受到每一位教育工作者的关注，如何提高课堂教学的有效性，是新课改成效突飞的又一个瓶颈，其教学策略的选择以及影响因素的研究都有着极其重要的意义。

教师的教学行为是教学环节中最直接的作用点，是提高化学课堂教学有效性的直接操作体现，起到了推动与促进的作用。目前仅局限于教学行为和课堂有效性的孤立研究，从上世纪80年代起，国内关于教学行为研究的文献渐渐多了起来，以题名中含有“教学行为”一词为条件在期刊网上进行搜索，共搜到1123篇论文（期刊、硕士、博士），其中上世纪80年代4篇，90年代48篇，以后每年论文数量成倍数递增，由2000年的10篇已经到2010年193篇，可见对教学行为的研究在近10来年逐渐进入了成熟期 〔1-3〕。但教学行为与课堂教学的有效性的组合研究还是处于初期阶段，尤其是化学学科领域内的研究，因此在一线的教学中研究教学行为对化学课堂教学有效性的提高具有极大的理论与实际意义。

2.理论依据〔4-5〕

教学行为是指课堂上教师教学生的行为。教学行为既包含教的行为也包含学的行为，同时又有二者的相互作用，即师生的互动行为等等。教学行为与教学方法、教学模式和教学策略的抽象程度不同，其是对具体的、可观察到的行为的抽象，而教学方法、教学模式、教学策略都是对教学行为抽象之后的再抽象；其次，抽象的对象不同。教学行为的抽象对象是发生在课堂上的一个个具体的行为，而教学方法、教学模式、教学策略的抽象对象则是教学思想、教学观念与教学内容和教学行为的融合体，是对思想或观念的再抽象。

教学行为是教学方法、教学模式、教学策略存在和呈现的客观载体。教学行为包含在教学方法之中，是一个个的教学行为构成了教学方法。一个个的教学行为在一定的教学思想和教学原则指导下，为解决某一类教学问题而形成的固定的行为系列就形成了教学模式，教学模式必须通过具体的教学行为才能存在和体现出来。教学策略是对教学方法、教学模式的选择和改造，但这在本质上是通过教学行为来实现的。可以这样说，不同层次和类型的教学行为，在一定的思想指导下，在一定的时空中进行组合与抽象，就形成了教学方法、教学模式和教学策略。

教学行为、教学方法、教学模式、教学策略相互联系，又相互区别，各自在不同的层次上有其强调和关注的重点，共同形成了教学论的观念系统。同时也可以看出，任何教学思想、理论、观念，以及以此为指导的方法、模式、策略，都必须通过教学行为才能落实到课堂上，才能发挥自己的作用。这也是本研究着眼于教学行为提高课堂教学有效性研究的重要原因。

3.研究的目标

在新课程背景下，研究体现了现代教学理论在化学新课程教学中的具体运用，为教学行为的研究和提高教学有效性的研究及二者复合研究提供案例，丰富其理论研究。研究根据不同的课程目标及教学任务采用不同的教学方式，评价了不同教学方式对提高课堂教学的有效性的影响。

4.研究的主要内容及过程

根据高中教学课程的模块特点，选取了人教版必修一《氧化还原反应》《用途广泛的金属材料》、《硝酸的化学性质》，必修二《元素周期律》，《影响化学反应速率的因素》，选修三《离子晶体》，选修四《盐类水解》，选修五《有机合成》作为研究的课程载体，对教师的教学行为对提高化学课堂中元素化合物、化学规律、物质结构、化学反应原理、有机化学的不同模块教学有效性进行了深入研究。

研究主要包括一下几个过程，资料收集，研究内容的确定，研究方法的修订，内容的实施，评价与总结。

对课堂教学有效性的文献索引，2005年至2010年有关课堂有效性的文献共计4676篇，而化学教学有效性的论文共计144篇，与有关教学行为与化学课堂教学的研究近五年仅为9篇，可见二者只有少数重叠，这为具体课程载体的选定和与教学行为的研究提供了很好的理论依据和研究的角度。

综合文献研究，经过反复的论证，在第一个研究周期中，确定选取必修一《硝酸的化学性质》，必修二《元素周期律》，选修三《离子晶体》，选修四《盐类水解》复习课，选修五《有机合成》作为课程模块，结合教师的如下教学行为，进行研究。研究的教学行为包括：文学渗透，实验探究，元素性质的切入教学，大化学正负结合思想，晶体教学的对称美学，晶体教学的几何思想，盐类水解的微粒观，有机合成的逆向合成分析的逆向思维引导，理论构建角度的引导。除此之外对教学过程中的问题驱动，多媒体教学等对提高课堂教学的有效性亦有考察。第二个研究周期中，结合第一周期的研究，选定必修一《氧化还原反应》、《硝酸的化学性质》，必修二《影响化学反应速率的因素》，整合各种教学行为和针对性强化研究。

以三年为第一个研究周期，第四年加以整合与针对性加强研究，其中研究内容均以公开课，研究课，汇报课，比赛课，展示课等形式在课堂教学中得以实现，在授课过程中，运用了不同的教学行为，提高了课堂的教学效率，不但取得了很好的效果，也得到了业内人士的好评。

5.研究取得的主要成果

2007年《用途广泛的金属材料》研究课，获辽宁省教育软件大赛一等奖

2008年《元素周期律》研究课

2008年《有机合成》研究课，且获辽宁省教育软件大赛优秀奖

2009年9月《离子晶体》青年教师汇报课

2009年10月《盐类水解》大连市展示课，获全国新课改成果交流二等奖

2010 年10月指导辽宁师范大学优秀实习教师《氧化还原反应》汇报课

2010年12月《硝酸的化学性质》第二届校秋实杯新课程改革大赛一等奖

全国新课改成果交流教学案例类二等奖

全国新课改成果交流习题类二等奖

2011年4月《影响化学反应速率的因素》研究课

6.研究中存在的问题和研究设想

6.1 存在的问题。

化学教学的作用之一应体现以化学学科为载体，展示自然科学的探究过程，培养学生的研究性方法。再现科学探究过程应以何种教学行为促进其高效呢？实验的探究模式建立，其实是一个科学研究的过程，一直在思考怎们能让高中生体会到这里面的一般模式及科学性，而现有的矛盾是学生的知识体系完全局限于课本，课堂还要遵循课本及新课程，若不体现科学方法的引导，而只注重知识内容，试问怎能培养出高科学素养的学生呢？或者说学怎么能把学生越教聪明呢？着眼此处，研究过程中也做了些尝试，以再现一般科学研究方法。如在《硝酸的化学性质》一课中，铜与浓硝酸的反应直接给出客观事实（创设科研途中的偶然事实），以此为生长点，给出科研模式，变换一个影响因素，实践实验模式，提出课题即金属与硝酸反应的领域性研究，以让学生体会到科学研究的过程。课前预设学生的思考及方案建立，会在教师的引导下步步递进，但课堂中有了很多的新生成，这些生成也恰恰体现了学生研究问题的不同角度，属于科学思维过程，属科研途中的可能性预测，有利于学生的科学素养的培养。再如对一氧化氮的认识，发现生成后直接反应，对笑气的处理，会不会与氧气反应，继续加水溶解，还要为什么产物是单一的而不能推断的都会发生等等，在这些问题上均给与了很好的调整，这也正是推而广之，研究金属活动性顺序，硝酸浓度，及反应条件的三个因素立体科研领域素要考虑的问题，往往一个科研思维不是在高等教育中才闪现，而是基础教育中的生成，高等学府中成长，科研道路中成熟，只有这样才能有更高层次更有成就的科学领域探索。

6.2 今后的研究设想。

如何在一线教学中能够系统化的针对具体模块教学采用有效的教学行为，应该是今后有关教育理论的研究方向之一，应努力建立一种新课程下教学行为与有效性教学的互应模式。新的课程改革已经实施一段时间，及时的反思和灵活多变的策略，才能以不变应万变，正所谓教学有法，教无定法，贵在得法，才能够在教学过程中达到“教是为了不教”的目的，才能促进我国教育改革的深入，这是一个深刻的话题，我辈教员应不断为之努力。

参考文献

［1］ 郑长龙.化学课程与教学论〔M〕.长春：东北师范大学出版社，2005.

［2］ 娄延果，郑长龙.论理科课堂的教学行为研究〔J〕.社会科学论坛，2010，（3）

［3］ 钟海青.教学模式的选择和运用〔M〕.北京：北京师范大学出版社，2006.

［4］ 姚利民.有效教学研究〔D〕.上海：华东师范大学，2004.

篇8

摘要： 对微生物转化技术在现代医药工业应用上的独特优势，特别是在手性药物或药物中间体制备、借助微生物转化手段实施组合生物催化在新药筛选方面发挥的积极作用进行了阐述分析，并结合作者自身近年来在该技术领域的实践和收获对数个相关课题作了介绍。

关键词：

微生物转化技术；

生物催化；

关键中间体

Application of microbial transformation in modern pharmaceutical industry

KEY WORDS

Microbial transformation;

Biocatalysis;

Key intermediates

1

概述

在过去的30多年中，微生物转化或酶转化技术在有机化学合成领域中的尝试不仅使理论研究获得广泛开展，在实际应用方面也取得了长足的进步。许多化学合成工艺相当复杂的药物、食品添加剂、维生素、化妆品和其它一些精细化工产品合成过程中的某些重要反应，目前已经能够用微生物或酶转化技术得以替代。在许多国外文献中经常能够看到的描述这种技术的名词有：microbial transformation、microbial conversion、biotransformation、biotransconversion和enzymation等［1，2］。微生物转化的本质是某种微生物将一种物质(底物)转化成为另一种物质(产物)的过程，这一过程是由某种微生物产生的一种或几种特殊的胞外或胞内酶作为生物催化剂进行的一种或几种化学反应，简言之，即为一种利用微生物酶或微生物本身的合成技术。这些具有生物催化剂作用的酶大多数对其微生物的生命过程也是必需的，但在微生物转化过程中，这些酶仅作为生物催化剂用于化学反应。由于微生物产生的这些能够被用于化学反应的大多数生物催化剂不仅能够利用自身的底物及其类似物，且有时对外源添加的底物也具有同样的催化作用，即能催化非天然的反应(unnatural reactions)，因而微生物转化可以认为是有机化学反应中的一个特殊的分支。某种特殊的微生物能够将某种特定的底物转化成为某种特定的产物，其本质是酶的作用。因此，对酶转化无需多作解释，它与微生物转化的差别仅在于：前者是一个单一的酶催化的化学反应，而后者为了实现这一酶催化反应，需要为微生物提供一个能够生物合成这些酶的条件，因此，从这一角度来看，这似乎是真正的生物转化。另外，尽管用于生物转化的酶大多来自于微生物，但也可以是来自于动物和植物的酶。而对于一个具体的生物转化来说，究竟是采用微生物转化技术，还是采用酶转化技术，这要综合考虑实现这一过程的诸多因素，如成本、环境、技术装备和质量要求等。在研究一个微生物(或酶)转化过程时，需要仔细地考虑诸多方面的问题如：所用转化底物的选择、所用微生物对不同底物转化能力的考察、转化路线或转化反应的选择等。其中最主要的是寻找适合于所设计转化过程的微生物，以及如何来提高这种微生物的转化能力，即提高这种酶活力。再则是发现一种新的酶或一种新的反应以便为设计一个新的微生物转化过程提供一条线索。为了寻找能够适合作为生物催化剂的微生物酶，除了有必要对原来已知的一些重要的酶或反应进行重新评价外，一种更为有效的方法是筛选新的微生物菌株或酶［3～6］。用于微生物转化的菌株或酶的筛选的范围应该尽可能地广，因为至目前为止已经发现了3000余种能够催化各种化学反应的酶，其中有些酶的催化效果比化学催化剂好；另外，微生物的多样性和其生理生化特性的多样性(它们能够修饰和降解许许多多有机化合物)，使我们有可能找到某种微生物或酶来催化某种特定的和所期望的化学反应。

2

生物转化与药物开发的应用

愈来愈多的研究表明，作为治疗用药物的外消旋体混合物有着不可避免的缺点，而美国FDA公布的手性药物指导原则无疑加快了从头开始开发单一异构体药物或利用外消旋体转换技术从已有的药物中开发单一异构体药物的步伐。手性药物制备的关键技术是不对称合成技术。多年来，有机化学工作者已经研究开发了许多种用化学的方法进行不对称合成的技术，但近20多年来，很多长期从事化学合成研究的工作者对微生物和酶反应发生了兴趣，与此同时，很多长期从事微生物和酶的研究的工作者对如何将此应用于有机合成发生了兴趣，从而使生物催化转化(biocatalytic transformation)成为一种进行不对称合成的重要技术。应用生物催化转化技术进行不对称合成与化学合成法相比较具有的优越性有：1)转化底物某一基团的专一性强，即对不需要转化的基团无需保护；2)通过对用于某一转化的微生物进行菌种选育和转化条件的优化，可以得到极高的转化率；3)生物催化转化的反应条件温和且对环境的污染很小。特别是近年来DNA重组技术的应用和新的转化系统的开发应用，使愈来愈多的原来使用化学方法进行不对称合成的化合物有可能被生物催化转化的方法来替代［7～10］。利用生物转化技术进行手性药物的开发主要进行两个方面的工作：一是进行药物关键中间体的制备，因为利用生物催化转化方法制备对映体纯化合物(enantiopure compounds)具有很大的吸引力，但试图利用这种方法来完成所期望的复杂的有机合成往往是困难的，甚至是不可能的，而利用这种方法获得某一关键中间体是切实可行的；另外，尽管用化学的方法能够在实验室条件下获得所需要的手性药物，但往往是由于成本和技术问题难以实现产业化。因此用化学生物化学的制备路线具有独特的优越性，即所谓的“绿色合成工艺”；二是进行消旋化合物的生物拆分或转化，得到单一构型的药物分子。表1为一些利用生物转化制备手性药物或关键中间体的实例［11］。

3

组合生物催化与新药发现组合

生物转化(催化)(combinatorial biocatalysis)，是指利用一种以上的具有特殊转化功能的微生物或酶，对同一个母体化合物进行组合转化，以得到化学结构的多样性，它是从已知化合物中寻找新型衍生物以及从简单化合物制备复杂化合物的有效手段。从某种角度讲，它比化学合成的方法更为简单和有效。这是一个新的研究领域。天然产物的多样性和其结构的复杂性，是存在于生物体内大量酶的作用结果。生物体内负责一系列重要生命活动的酶，在体外同样具有相同的催化能力。因此，只要体外的催化环境与体内相仿，则能够实现一系列复杂的，特别是用传统化学合成方法难以实现的化学反应。利用生物催化剂或化学合成酶催化相结合的方法，能够大大地增加衍生物的多样性，以及能够有效地对复杂天然产物的结果修饰和从简单的分子构建新的化合物库，在这过程中，往往能够发现新的生理活性物质。生物催化剂为扩大组合化学提供了各种合成的可能性［1，11～13］。表2为一些由酶或微生物催化的典型反应。利用生物催化发现先导化合物的优越性在于：1)可能进行反应的范围广；2)能够定向进行区域选择性和立体选择性；3)不需基团保护和脱保护，一步实现所需的反应；4)在温和和均一的条件下可容易地实现自动化和一步反应的重现性；5)温和的反应条件保证了复杂易变的分子结构的稳定性；6)高的催化活性可以降低催化剂的用量；7)酶的固定化可以使催化剂反复和循环使用；8)生物催化剂可在环境中完全被降解。

4

近年来本中心开展的一些相关课题的进展

近年来，上海来益生物药物研究开发中心开始涉及微生物转化课题的研究，特别是用微生物进行植物甾醇边链降解制备甾体药物关键中间体的开发以及抗糖尿病新药米格列醇和伏格列波糖的开发。

表1 利用生物转化制备手性药物或关键中间体的部分实例（略）

4.1

甾体类微生物转化的研究甾体药物包括激素类药物和非激素类药物：前者如性激素、类皮质激素和蛋白同化激素等；后者有抗细菌和抗肿瘤药物等。由于其不可取代的用途及治疗适应证不断扩大，甾体药物越来越引起人们的重视。利用生物转化技术进行甾体药物生产主要有植物甾醇的边链切除，以得到关键中间体ADD和4AD，以及进行立体选择性的羟化反应。(1)利用微生物转化切除边链，制备甾体药物关键中间体ADD和4AD微生物对甾体边链的裂解转化是一个很慢的过程，因为底物和产物的溶解性都很差，且底物传递至细胞的过程和产物传出细胞的过程都很慢。因此，如何提高底物的溶解性一直是提高微生物转化率的重要步骤。我们在微生物转化菌株的菌种选育、转化条件的优化和转化系统的研究方面进行了数年的研究工作［14～17］，最终已经获得了具有产业化价值的微生物转化技术，即以天然维生素E生产下脚料(含有混合植物甾醇)为底物制备甾体药物关键中间体ADD和4AD的工业化路线。图1所示为混合植物甾醇底物和ADD以及4AD的化学结构。(2)利用微生物转化选择性羟基化，制备甾体药物关键中间体11OHADD、11OH4AD，以及抗心衰新药依普利酮关键中间体11OH坎利酮我们分别进行了以ADD、4AD以及坎利酮为底物的微生物转化菌株的筛选、选育，以及转化条件的优化等大量研究工作，最终获得了具有产业化价值的微生物转化制备工艺。图2所示为11OHADD和11OH4AD的化学结构。图3所示为从坎利酮到11OH坎利酮的微生物转化。(3)利用微生物转化技术，获得多种4AD结构类似物很多甾体药物的关键中间体与4AD的结构类似物有关，我们筛选了多种具有不同特性的微生物菌株对4AD进行转化，结果得到了一系列的4AD结构类似物，如图4所示［18］。(4)利用微生物转化技术，从植物混合甾醇直接生产睾酮在我们多年对植物甾醇微生物转化边链切除的研究过程中，发现了一个非常有意义的现象：即在经过诱变处理的大量微生物转化菌种中，发现了一株能够直接将植物甾醇转化成睾酮的菌株［19］。同时，转化条件的改变能够使睾酮的转化率大大地提高。进一步的研究表明，能够将植物甾醇直接转化成大量睾酮的微生物菌株，其17羰基还原酶的活性比较高，因而将已经转化的ADD和4AD中17位的羰基还原成为羟基，分别获得睾酮和去氢睾酮，以及另外一个17位边链发生改变的结构类似物，如图5所示。经过大量的菌种选育工作和转化条件的优化工作，已经获得了一条利用微生物转化直接从混合植物甾醇制备睾酮的工业化工艺路线。

图1

底物混合植物甾醇和产物ADD以及4AD的化学结构（略）

图2

11OHADD和11OH4AD的化学结构（略）

图3

从坎利酮到11OH坎利酮的微生物转化（略）

图4

利用微生物转化4AD得到的一系列结构类似物（略）

图5

睾酮和去氢睾酮的化学结构（略）

4.2

降糖药物米格列醇的研究开发米格列醇(miglitol)的发现源于对微生物发酵产物野尻霉素的研究，研究显示该原来作为抗沙门氏菌的抗生素具有较强的α葡萄糖苷酶抑制作用，继而成为第一个具有开发价值的淀粉酶抑制剂。1脱氧野尻霉素(1deoxynojirimycin)由野尻霉素还原而得，也可由多种链霉菌和芽孢杆菌产生，同样具有糖苷酶抑制作用。N取代1脱氧野尻霉素具有更好的降糖效果，米格列醇就是其中之一。米格列醇的结构与葡萄糖相似，能够可逆地竞争性抑制假单糖α葡糖苷酶，减少单糖的代谢，降低在小肠的吸收。图6所示为葡萄糖、1脱氧野尻霉素和米格列醇的化学结构。根据文献报道，有多种制备米格列醇的化学合成工艺。其中有以6脱氧6氨基山梨醇为原料，经雷尼镍催化还原后，再与环氧乙烷反应而成。也可以先与环氧乙烷反应后，再在钯碳催化下还原制得。另外，也有多种利用生物转化和化学合成相结合的方法，以及先用微生物发酵制备野尻霉素或1脱氧野尻霉素后再用化学合成的方法来制备米格列醇［20］。本中心研究开发的米格列醇制备工艺采用生物转化与化学合成相结合的方法，简要工艺流程如图7所示。本制备工艺的关键是筛选具有高效氧化氨基葡萄糖的微生物菌株，以及能够实现产业化的转化工艺。

4.3

降糖药物伏格列波糖的研究开发伏格列波糖(voglibose)是新一代的α葡糖苷酶抑制剂，最初是从某种放线菌培养液中发现的氨基糖类似物，口服后能竞争拮抗性地抑制肠道内双糖类水解酶(α葡糖苷酶)，延缓糖尿病患者餐后血糖的迅速上升从而抑制餐后高血糖。同时伏格列波糖明显降低身体的脂肪量，肥胖的减轻使胰岛素受体敏感性增加，进而使空腹血糖逐渐明显下降。据文献报道，伏格列波糖的制备除了通过全化学合成获得外，还有以下几条路线：一条路线是由有效霉素产生菌发酵，从发酵液中分离出大组分有效霉素A，经生物转化后得到关键中间体valienamine和validamine，再经过化学合成即可得到终产物；或是从有效霉素发酵液中分离出小组分有效霉素G，生物转化得到关键中间体valienamine和valiolamine，两者经适当步骤的化学合成反应后即可得到终产物；第二条路线是从有效霉素发酵液中分离出小组分valienamine，经化学合成后得到终产物；第三条路线是从有效霉素发酵液中分离出小组分valiolone，同样经适当化学合成反应后得到终产物；第四条路线是由D葡萄糖经一系列的化学反应直接合成得到终产物。其流程如图8所示。本研究中心利用第一条工艺路线，筛选获得了具有高转化效率的微生物菌株，以及适合工业化生产的转化工艺。

图6

米格列醇、野尻霉素及1脱氧野尻霉素、αD葡萄糖的化学结构（略）

图7

米格列醇的制备工艺（略）

4.4

N乙酰神经氨酸的研究开发N乙酰神经氨酸(Neu5Ac)是合成抗病毒药物扎那米韦的前体，其本身也具有多种重要的应用价值。目前有三种不同的生物转化方法制备Neu5Ac(图9)：途径Ⅰ是一个相对简单的醛缩反应；途径Ⅱ涉及到反应前体ManNAc的磷酸化；途径Ⅲ所合成的产物Neu5Ac9P需要进一步用另外的酶脱磷酸化。这些合成方法均可在体外进行，目前已经用于工业化生产的是途径Ⅰ。

本中心采用途径Ⅰ的生物转化方法，首先从E.coliC600中成功地扩增了N乙酰神经氨酸裂合酶基因(nal)，通过同源性比较发现，它与来源于E.coli K12的nal序列完全一致。氨基酸序列比对结果表明，136和164位的氨基酸也为赖氨酸和酪氨酸，与文献报道的活性中心位点一致。进而，将该基因通过EcoRI和BamHI两个酶切位点，严格控制起始密码子和启动子间距离的情况下克隆到高表达载体pYG5上，构建成新的质粒pLY2，并进行其表达研究。然后对粗酶的制备、转化条件的优化、分析检测方法的建立，以及产物的分离纯化等进行了研究， 初步获得了一条适合工业化生产N乙酰神经氨酸的路线。

图8

制备伏格列波糖4条不同工艺路线（略）

图9

三种不同的生物转化制备Neu5Ac的方法（略）

参考文献

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篇9

【关键词】绿色化学；制药；西药；应用

绿色化学是基于传统化学的基础上形成的，它的出现是以创新为基础而非遵章守旧，是利用可持续发展策略为指导形成的一种综合性技术理念。这一技术在当今社会发展中无论是工业还是商业上，都有着举足轻重的地位，也发挥出重大的经济价值。但是在应用的过程中，我们必须要认识到它的重要性，从可持续发展的角度入手，以其基本设计策略实现功能的最大发挥，从而为西药研发工作的开展提供技术指导。

1.绿色化学概述

1.1绿色化学背景

绿色化学的研究是基于化学理论和研究实践的基础上形成的，它使得我们的衣食住行各个方面都发生了翻天覆地的变化，同时在医药治疗方面更是取得了突飞猛进的突破。它在给我们带来重大的社会经济效益的同时，也使得整个生态环境造成严重的威胁和污染，严重影响着人类的生存健康。自从上个世纪八十年代至今，人们对于自身健康问题的逐渐重视和对环保、节能生活理念的提出，以各种新技术、新方法为主的生产模式逐渐受到人们重视，也使得整个制药生产技术发生了深刻的变革。

1.2绿色化学分析

1.2.1绿色化学含义

所谓的绿色化学主要指的是在化学生产的过程中以无毒、无害的原材料为主，以催化剂、融合剂为核心选择出具备高选择性、高转化率且不产生或者少产生副产品且不对环境造成污染的一种工作新技术，它的应用是通过采用新的合成和反应方式，从合成反应入手、以优化改进反应流程为目的来减少能量损耗的一种现代化技术手段，从根本上消除环境污染问题。

1.2.2绿色化学研究内容

绿色化学在应用的过程中注重安全这一概念，因为这一概念不仅是针对人类的健康，还包含了人体生命周期、生态环境、动植物生长的具体影响，但是就整个工作的开展进行分析，其在工作中所需要研究的问题包含了以下三个方面：

（1）原子经济性。

原子经济性概念是最早由美国人提出的一种新概念，它的应用最为关键的内容在于如何引导人们有机的去完成各项事件，同时以原子经济性为主的应用流程主要是概念中如何确定上合计成分，是利用原理转化产物为基础，以有效的选择性为核心进行工作的，但是这一选择并非是单纯的选择要求，更多的是注重高度和经济性的选择，尽可能的在工作中利用各种原子材料。因而，我们可以看出在整个管理工作中，绿色化学是否能够得到有效的落实其关键在于原子经济性能否得到有效的控制。

（2）手性合成。

当今世界本身是一个手性世界，其中构成生命体生物分子绝大部分都是以单纯的一种形态存在的。而生物活性作为手性化合物中的重要组成，无论是药物还是其他的受体部分，都是以手性的方式相互促进和推动的。因此，药物的两个相对应的体系在参与认识作用方面也发挥着至关重要的意义。近年来，现代化药物化学的应用已经越来越广泛，它也成为了人们身体健康和生态平衡的指导性理念。

1.3绿色化学的发展前景

1.3.1呼吁绿色经济

在生活方面，人们在目前的生活和生产中已经离不开绿色消费、使用绿色产品，处于近年来各种食品安全和医药安全问题的出现，以节能、健康、高质、安全为主的生产体系越来越受到人们的重视。绿色经济便是基于这种社会背景下提出的发展新流程，它的出现为我国经济发展指明了新方向，也为社会现代化建设提供了技术参考。

1.3.2绿色科技观是根本

在当今社会发展中，以新技术、新理念的发展历程越来越受到人们的关注，它在应用的过程中越来越多的呼吁协调发展，使得其中存在的各种问题都得到了有效的解决，也使得整个工作流程发生了翻天覆地的变化。

2.应用

2.1原子经济性

“原子经济性”的概念是1991年美国著名化学家Tr0st提出的。他提出在合成设计中经济地利用原子，避免使用保护基团及离去基团，这样就不会产生废物而对环境友好。Tr0st认为，合成效率包括两个方面：一是选择性，一是原子经济性，即原料分子中转化成产物的原子可占的白分比。一个有效的合成反应不但有高度的选择性，而且必须具备较高的原子经济性，尽可能地利用原料分子中的原子。原子经济性“是绿色化学的基本原理之一。

2.2手性合成

人类周围的世界是手性的，构成生命体系的生物大分子的大多数重要的构件仅以一种对映形态存在。生物活性的手性化合物，例如药物，与它的受体部分以手性的方式相互作用。因此，药物的两个对映体以不同的方式参与作用并导致不同的效果。因此开发单一对映异构体的手性药物已经成为国际上制药工业的发展趋势。现在越来越多的药物、食品添加剂和香料由全合成制备。通常，这些化合物是通过在合成过程的最后一步对其相应的外消旋混合物进行拆分而获得。这样很可能对环境造成污染。从绿色化学的角度讲，就是原子经济性较差。因此，催化的不对称合成，即手性成成为有机化学研究的热点和前沿。未来的合成化学必须是经济的、安全的、环境友好的以及节省能源和资源的，即要达到100%的选择性和100%的收率，只产生目标产物而不产生废物。实现催化剂的高效率和高选择性是实现不对称催化反应的实用性和工业化的关键。通过不对称催化不但可以提供医药、农药和精细化工所需的关键中间体，而且可以提供环境友好的绿色合成方法。

2.2.1不对称催化氢化

不对称催化氢化是第一个在工业上使用的不对称催化反应。早在20世纪70年代，美国孟山都（M0nsant0）公司就成功地应用不对称催化氢化合成了用于治疗帕金森病的L一多巴。Pai等设计合成了手性配合物。

2.2.2不对称催化氧化

1980年Sharptess报道了用手性钦酸醋及过氧叔丁醇对烯丙醇进行氧化，成功地实现了不对称环氧化的过程，这一方法的出现促进了实验有机合成和工业有机合成的发展。

2.2.3酶催化拆分异构体

心血管病药物心得安的药效主要在于（s）一异构体（R）一异构体则可以用作一种避孕药物。为了分别得到单一异构体，Lag0s等发展了酶催化的方法。最近，丛方地将脂肪酶PSL器赔固定化生物反应来代替酶粉应用于该中间体的拆分。结果发现其催化活性是同质量酶粉活性的l0倍，得到了95%的（R）-1一氯一3-（1一萘氧）一2一丙醇，并进一步合成、结晶得到99%.的手性（S）一心得安盐酸盐。

3.结束语

随着绿色化学成为化工生产可持续发展的方向.无毒无污染的合成技术。包括环境友好的“洁净反应介质的研究和发展成为绿色化学的重要研究内容。 [科]

【参考文献】

篇10

反思当前的复习课教学，大多采用以教师传递知识为主的教学模式，学生处于“被动”接受教师所设计的模式中，缺少学生“个性”的积极参与，没有“问题”的探索，学生难以形成持久的记忆，在面对新情景和问题时，往往无所适从，难以“活用”。现代认知心理学认为：学习是建构内在心理表征的过程，学习者并不是把知识从外界搬到记忆中，而是以已有的经验为基础，通过与外界的相互作用来建构对知识的新理解。自主建构是个体学习知识的核心机制，是这样一种活动过程：在自我实现与自我发展的内在需要和强烈愿望的驱动下，个体通过与周围环境的相互作用，自觉积极主动地使自身处于不平衡状态的认知逐步达到相对平衡状态的过程。

二、实现自主建构的任务特点

1.开放性。学生任务具有可供设计、想象和发展的空间，使具有不同思维优势和习惯的学生都能够拥有发挥个性和能力的机会。

2.层次性。不同阶段的学生任务对学生思维能力的要求应该是由低级到高级，由简单到复杂。

3.适度新颖性。复习是对旧知识整合的过程，毫无新鲜的成分会使人厌烦，完全生疏又使人迷惑，所以学生任务应以学生已有知识为基础，让他们有能力着手，同时又以新的知识或技能作为挑战，促进学生的学习。

三、自主建构的实施

我们经常发现，很多学生在看书、听课时内容都懂，基本知识掌握很好，但做题时却无从下手。这是因为解决问题不仅需要知识，而且需要思路。在复习中我们尝试设计一种复习模式，来帮助学生自主建构知识网络图，使学生在建构的过程中掌握学习化学的方法和规律。建构知识网络图模式共分四个阶段。

1.整理知识点。

这一阶段的目标是让学生熟悉所复习的主要内容。学生的任务是自己整理复习内容，如复习有机化合物时，可以让学生整理各类代表物的化学方程式。学生完成任务的情况主要有按物质整理、按反应类型整理、按物质反应类型列表整理等。通过不同的整理方式，让学生找到更适合自己的整理知识点的方法，为自主建构知识网络打下基础。

2.形成知识网络。

这一阶段的目标是理解所获取的知识，并在它们之间建立一定的有意义联系。学生任务是尽可能多地将相互转化的物质用线串联起来，并展示讲解。串联使知识网络化，学生任务没有限定物质，学生们根据自己的兴趣选择物质进行串联，充分展示个人对各类物质之间关系的理解。学生们构建的知识网络图通常有三种形式：一是发散式，由一种物质为起始生成不同的物质；二是串行式，以某物质为起始，每一生成物都是下一步的反应物；三是网络式，将串行式的每一物质进行发散，即串行式和发散式综合使用。然后通过学生间的交流及教师的点评完善自己的网络。

3.激活知识网络。

本阶段的目标是应用知识网络于练习中，并在实践中改良自己的知识网络，使知识之间的联系具有正确的意义，并感悟这种意义。学生的任务是在进行一定的练习后，在此基础上，使自己的网络更完善，并归纳总结解题方法，并尝试编写习题。

这一阶段是自主构建网络图的核心，学生构建起的网络图的意义在于应用。不仅要学会正向应用还要学会逆向应用，这样才能真正使所学知识融会贯通。所谓正向应用，是指学生通过解答不同的练习，经历着知识网络图中各条路线，有的简洁，有的复杂，有的可能有阻碍。在这个过程中，学生们通过自己在解题中的探索在知识间建立了正向联系，形成了正向解题思路。同时总结出一些经验和感受，即解题规律，在教师的引导下得出解题的一般规律。所谓逆向应用是指当学生解题后，师生共同总结，了解命题特点，学生们根据网络的引导自编习题，形成了逆向解题思路。在这一过程中，有的学生能够很快、很有新意地完成，有的学生会按部就班地完成，还有一些学生会走错路，但是他们会在多次修正后实现网络的完全激活。学生在解决问题的过程中运用这些方法和规律，并在这个过程中体会学习的乐趣和方法。

4.实践知识网络。