2025年大學《資源化學》專業(yè)題庫——藥物合成優(yōu)化技術研究考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項的字母填在題干后的括號內）1.藥物合成優(yōu)化的主要目標不包括以下哪一項？(A)提高目標產物的產率(B)降低生產過程的能耗(C)增加合成步驟的數(shù)量(D)減少副產物的生成2.在藥物合成中，通過選擇合適的溶劑，使得反應主要生成某一特定異構體，這種優(yōu)化屬于：(A)溫度優(yōu)化(B)催化劑優(yōu)化(C)選擇性優(yōu)化(D)溶劑優(yōu)化3.下列哪個概念直接衡量反應物轉化為目標產物時原子利用的效率？(A)原子經濟性(B)收率(C)選擇性(D)反應速率4.原子經濟性最高的化學反應類型是：(A)加成反應(B)消除反應(C)重排反應(D)酯化反應5.使用金屬催化劑進行選擇性加氫，避免關鍵官能團（如雙鍵、苯環(huán)）被還原，體現(xiàn)了：(A)原子經濟性原則(B)安全性原則(C)高選擇性原則(D)綠色溶劑原則6.在藥物合成路線設計中，引入保護基團后再進行敏感官能團的轉化，最后再脫去保護基團，主要是為了：(A)提高反應速率(B)防止不想要的副反應發(fā)生(C)增加產物的極性(D)降低反應溫度7.將反應過程中的廢棄物進行回收利用或轉化為有用物質，體現(xiàn)了綠色化學的哪項原則？(A)防止污染原則(B)原子經濟性原則(C)可持續(xù)性原則(D)安全化學原則8.對于需要精確控制反應進程和產物的復雜合成，以下哪種方法可能更為適用？(A)經驗性試錯法(B)正交試驗設計(C)響應面法(D)計算化學模擬9.在藥物合成中，使用固體酸或堿作為催化劑，通常具有的優(yōu)點是：(A)選擇性高(B)易于分離回收(C)反應條件溫和(D)以上都是10.評價一個藥物合成工藝優(yōu)劣時，除了產率和成本，以下哪個因素也是重要的考量指標？(A)反應時間(B)能源消耗(C)操作復雜性(D)以上都是二、填空題（每空2分，共20分。請將答案填在橫線上）1.藥物合成優(yōu)化的核心在于尋找最佳的________和________條件組合。2.綠色化學十二原則中，強調使用更安全的化學合成方法，減少或消除有害物質產生的原則是________原則。3.在多步合成反應中，為了保護易被氧化或親核試劑進攻的官能團，常用________策略。4.響應面法是一種用于優(yōu)化________個以上可控變量的數(shù)學方法。5.計算化學在藥物合成優(yōu)化中可以用于預測反應的________和________。6.提高反應的________和/或________，是提高目標產物產率的重要途徑。7.原子經濟性低于100%的化學反應，其副產物中可能含有________。8.選擇溶劑時，除了溶解性，還需要考慮其對反應________、________和環(huán)境的影響。三、簡答題（每題5分，共15分）1.簡述藥物合成優(yōu)化的主要目標。2.簡述綠色化學在藥物合成中的意義。3.簡述催化劑在藥物合成優(yōu)化中的作用。四、論述題（每題10分，共20分）1.結合資源化學的專業(yè)背景，論述在藥物合成過程中實施優(yōu)化的必要性。2.以一個具體的藥物（例如阿司匹林或對乙酰氨基酚）為例，簡述如何從原子經濟性和綠色化學的角度對其合成路線進行優(yōu)化思考。五、計算題（10分）某藥物合成反應，理論收率為95%，實際最優(yōu)收率為75%?，F(xiàn)有改進方案預計可以將理論收率提高到98%，但最優(yōu)收率預計只能達到85%。請計算該改進方案實施后，最終可能達到的最大產率相較于原方案提高了百分之多少？試卷答案一、選擇題1.(C)2.(C)3.(A)4.(A)5.(C)6.(B)7.(C)8.(D)9.(D)10.(D)二、填空題1.反應路徑，反應條件2.防止污染3.保護與去保護4.兩5.機理，能量6.選擇性，效率7.未反應的反應物8.速率，選擇性三、簡答題1.藥物合成優(yōu)化的主要目標包括：提高目標產物的產率和純度、縮短合成路線和反應時間、降低生產成本、減少副產物生成和環(huán)境污染、提高反應原子經濟性、確保反應條件和操作的安全可行等。2.綠色化學在藥物合成中的意義在于：從源頭上減少或消除有害物質的使用和產生，提高資源利用效率（原子經濟性），減少環(huán)境污染（如使用環(huán)境友好溶劑、催化劑，減少廢物排放），保障操作人員健康和安全，促進藥物合成過程的可持續(xù)發(fā)展，符合資源化學對高效、清潔、可持續(xù)的要求。3.催化劑在藥物合成優(yōu)化中的作用包括：改變反應速率，提高目標產物的產率或選擇性；降低反應活化能，使反應能在更溫和的條件下進行；提高反應區(qū)域選擇性或立體選擇性，減少副產物；有時便于反應物的回收和循環(huán)利用，降低成本；某些催化劑本身具有環(huán)境友好特性。四、論述題1.結合資源化學的專業(yè)背景，藥物合成優(yōu)化的必要性體現(xiàn)在：首先，資源是有限的，優(yōu)化合成路線可以提高原子經濟性，最大限度地利用起始原料中的原子，減少浪費，符合資源節(jié)約的原則；其次，優(yōu)化可以探索使用更廉價、更可持續(xù)的原料來源，降低成本，保障供應鏈安全；再次，優(yōu)化過程需要關注綠色化學原則，減少能源消耗、使用環(huán)境友好溶劑和催化劑、減少廢棄物排放，這與資源化學對環(huán)境友好和可持續(xù)性的要求高度一致；最后，優(yōu)化可以提高合成效率，縮短生產周期，減少存儲和運輸過程中的資源消耗，實現(xiàn)經濟效益和環(huán)境效益的雙贏。2.以阿司匹林（乙酰水楊酸）為例，其傳統(tǒng)合成路線是水楊酸與乙酸酐反應。從原子經濟性和綠色化學角度優(yōu)化思考：*原子經濟性：傳統(tǒng)路線生成阿司匹林和水，但乙酸酐過量使用，且反應有副產物乙酸生成。優(yōu)化可考慮使用催化量的?；瘎┗虬l(fā)展原位?；夹g，減少乙酸酐使用；或者探索直接利用可再生資源（如木質素）衍生的水楊酸進行合成的新路線。*綠色化學：優(yōu)化溶劑選擇，使用水、超臨界流體或生物基綠色溶劑替代傳統(tǒng)的甲苯或乙酸乙酯；開發(fā)選擇性更高的催化體系，減少對環(huán)境敏感基團的影響；改進反應條件，降低能耗；設計閉環(huán)或循環(huán)反應，將副產物或未反應物回收利用；關注整個過程的生命周期評價，盡可能減少整體環(huán)境影響。五、計算題原方案最大產率=75%改進方案最大產率=8