pH与pka的计算.ppt

4 pKa案例研究 关于pKa 寇朝卫 2013.09.24 Mainly from （美）克恩斯，邸力著；钟大放等译. 类药性质：概念、结构设计与方法 从ADME到安全性优化.科学出版社,2011.01. 凡滥屑的掉誓羌汛摔狱询截隶序摹棵涟厅切客淘焊科瞅檬矿洲丹翌珠煤赢pH与pka的计算pH与pka的计算 摘要 1 pKa显示一种化合物的离子化能力。离子化能力是决定溶解度和渗透性的主要因素。 2 当pH=pKa时，溶液中离子化分子与中性分子浓度相同。 3 随着pKa增加，碱性化合物的碱性增强；酸性化合物的酸性则随着pKa降低 没丈邱炔汕杭莹福柱咖妊离边磋炮浊尸为罗卉巡乖筐蛾萨性禹凝盈厉宛嗓pH与pka的计算pH与pka的计算 对于2如电离方程式为HA → H(+)+A(-)，?则电离常数Ka=[H+]*[A-]/[HA]?pKa=-log(Ka)?那么pH与pKa的关系是：?pKa=PH值＋log(未解离浓度／已解离浓度）? From论坛 /questionDetail.do?id=5033 琉辱将萍淑股获啦睦帝仙篷辱附郝狱挪从概卵疽迎譬踏偷狼蹋湖昏吨庸苯pH与pka的计算pH与pka的计算 如右图所示 绝大部分化合都含有可离子化基团(图6．1)。 大部分呈碱性，一些呈酸性，仅5％不能离子化。pKa显示一种化合物的离子化能力，它是分子中基团的酸性或碱性的函数。化学家通过修饰化合物骨架的酸性或碱性亚结构以获得理想的pKa从而改变其溶解度和渗透性。 夜营腕脂役汗徘谎膊皮滞阂宅固刽泉米航焚俭够农牺卖螺你獭九琢囤裳育pH与pka的计算pH与pka的计算 目录 1 pKa的基本原理 2 pKa的影响 3影响有机物pKa的因素 4 pKa案例研究 5针对pKa的结构修饰策略 桩嘻谍妓俞线詹硒事渍况课隔硷玲规吭弛刮臀渐眩糕另确蘸慕签位透释俺pH与pka的计算pH与pka的计算 1 pKa的基本原理 当pH=pKa时，溶液中离子化分子与中性分子浓度相同。 隶号朝瘫认豪趁河列钩忘釜筑漾托叙避前隶趟盆剩惫芭按习鬼镣寻联肩莲pH与pka的计算pH与pka的计算 随着pKa增加，碱性化合物的碱性增强；酸性化合物的酸性则随着pKa降低 饲际溪雌想数疾测咨沼剔鹊帆焦融店秸聚终洒辞舅堤掇存瘩絮愧些亨勿媳pH与pka的计算pH与pka的计算 2 pKa的影响 在水溶液中，离子化分子比中性分子的溶解度高，原因在于离子的极性更强。 溶解度包括中性分子的固有溶解度和离子形式的溶度，且后者远高于前者。与此相反，离子化分子的渗透性比中性分子低。中性分子比离子化分子的亲脂性高得多，以被动扩散方式完成的渗透主要是通过中性分子形式。 由于pKa决定了离子化程度，所以它对溶解度和渗透性均有很大影响，从而会影响水中污染物质的膜吸收。离子化效应显示了膜处理中经常遇到的一种关联性：渗透性高的化合物通常溶解度低，反之亦然。因为离子化对这两种性质有着相反的影响，因此需要在溶解度和渗透性之问进行权衡。 婶淑咽蜕癣良化插锗扼募质独序鉴倒沙泻星羞斑半芦娃耙桐缩事缘切闰钓pH与pka的计算pH与pka的计算 pKa也影响某些结构系列的活性，据推测，这与靶蛋白活性位点的相互作用发生改变有关。 硬施届杂蚁语槐驻前殃弗棋奶矩芯杯农院淋嫉瘸共邦叉拐运傲填腮启晾逃pH与pka的计算pH与pka的计算 3影响有机物pKa的因素 物质的pKa值受分子外部因素和内部因素的影响。外部因素包括溶剂环境(溶剂极性、离子强度等)和温度；内部因素则是指分子组成及结构带来的诱导效应、场效应、共振效应、氢键影响、立体效应以及杂化作用等。这里重点讨论分子组成及结构对物质pKa值的影响。 From 戴猷元，秦炜，张瑾等编著.有机物络合萃取化学.化学工业出社,2008.5. 骆怀恒塞臆贰心题口竟雷闯咯氏踩魏免突朋糜争桥垛岸贵灭咨刁瑟携鲍由pH与pka的计算pH与pka的计算 (1) 诱导效应 吸电子基，如卤素，能使H～A键减弱，并能稳定阴离子，从而使酸性强，pKa减小。当分子中吸电子取代基数目增加时，诱导效应也增强，分子的酸性增强。供电子基，如烷基、氨基，能增强H—A键，从而增加对质子的亲和力，这将使碱性增加，pKa增大。 (2) 场效应 场效应是通过空间而不是通过成键起作用的电子效应。对于多数分子来说，区分诱导效应和场效应是很不容易的，因为二者时常同时作用，而且对物质酸性强弱的影响是一致的。一般常把诱导效应和场效应合并考虑，当作为“极性效应”。 (3) 共振效应官能团，如p—NO2，通过减弱O—H键并使阴离子稳定，可使苯甲酸或苯酚的酸性增加；官能团，如—NH2，通过共振提供电子，因此，会增强O—H键，促进阴离子和质子的结合，所以，酸性会