从茶叶中提取咖啡因
实验目的 1.了解从天然产物中提取和分离生物碱. 2.掌握索式提取器的使用. 3. 学习用升华法纯化固体物.
实验原理 咖啡因 化学名称:1,3,7-三甲基-2,6-二氧嘌呤 结构式: 茶叶中含有多种生物碱,其中以咖啡因(又称咖啡碱)为主 ,约占1%-5%,0.6 %的色素、纤维素、蛋白质等。 咖啡因 化学名称:1,3,7-三甲基-2,6-二氧嘌呤 结构式:
咖啡因的理化性质: 含结晶水的咖啡因系无色针状结晶,味苦,能溶于水、乙醇、氯仿等. 在100C时即失去结晶水,并开始升华,120C时升华相当显著,至178C时升华很快。无水咖啡因的熔点为234.5C。 易溶于氯仿、乙醇、苯。 提取方法: 选择毒性小、价格低、易回收的溶剂乙醇溶解咖啡因,再用其易升华的特性从杂质中纯化出来。
索氏提取器:又称脂肪抽取器或脂肪抽出器。由提取瓶、提取管、冷凝器三部分组成的,提取管两侧分别有虹吸管和连接管。提取时,将待测样品包在脱脂滤纸包内,放入提取管内。提取瓶内加入溶剂,加热提取瓶,溶剂气化,由连接管上升进入冷凝器,凝成液体滴入提取管内,浸提样品中的脂类物质。待提取管内溶剂液面达到一定高度,溶有粗脂肪的溶剂经虹吸管流入提取瓶。流入提取瓶内的溶剂继续被加热气化、上升、冷凝,滴入提取管内,如此循环往复,直到抽提完全为止。
升华: 利用固体混合物的蒸气压或挥发度不同,将不净的固体化合物在熔点温度以下加热,利用产物蒸气压高、杂质蒸气压低的特点,使产物不经液体过程而直接气化,遇冷后固化,而杂质则不发生这个过程达到分离固体混合物的目的。
实验步骤 1、连接装置。 2、称取10g茶叶末,将滤纸卷成稍小于索氏提取器内径的圆桶,下端封好,装入茶叶,上端封好,并弄出凹槽,放入脂肪提取器内,上端安装回流冷凝管。 3、从冷凝管上口加入75mL的95%乙醇,用电热套加热回流1h 。
4、稍冷后,改成蒸馏装置,蒸出提取液 中的大部分乙醇,烧瓶中留2-3毫升乙醇。 5、将瓶中的残液倾入蒸发皿中,拌入3-4g氧化钙,使成糊状,在水浴上蒸干,其间应不断搅拌,并压碎块状物 ,蒸干至粉末状。 6、将蒸发皿放在电热套 上,盖上有孔滤纸和玻璃漏斗(一小团棉花放在漏斗颈),电热套温度(220度),升华。
当滤纸上出现许多白色毛状结晶时,暂停加热,自然冷却至100度左右,小心取下漏斗,揭开滤纸,将纸上和器皿周围的咖啡因刮下,称重。 如升华不完全,可再次升华。
实验装置 1.提取 注意事项: 1.装置重心落在铁 架台上 2. 滤纸包上面有一 凹槽 3.滤纸包不要高出虹 吸管 图1索氏提取器装置图
2. 回收提取液 注意事项: 1.装置一定要正确,包括铁架台位置,夹子位置 2. 装置要在一条直线上。 3. 切不可蒸干,剩余2-3mL 4.如蒸干,可加入少量乙醇转移。 冷凝水 冷凝水
1.开始时用水浴炒干乙醇,注意不要将水撒到加热套内。 2.用水浴炒干后,用加热套在120度下将水分炒掉。 3. 焙炒 氧化钙 注意事项: 1.开始时用水浴炒干乙醇,注意不要将水撒到加热套内。 2.用水浴炒干后,用加热套在120度下将水分炒掉。
4.升华 注意事项: 1.滤纸纤维向上 2.用棉花堵住玻璃漏斗颈部 3.滤纸和漏斗盖住蒸发皿,防止气体外溢。
下次实验 乙酰水杨酸的合成及薄层色谱、 预习 P91:乙酰水杨酸的合成 P50-51 P87 薄层色谱