1、实验七 从茶叶中提取咖啡因,一、实验目的,1、学习从茶叶中提取咖啡因的基本原理和方法,了解咖啡因的一般性质 2、掌握用索氏提取器提取有机物的原理和方法 3、进一步熟悉萃取、蒸馏、升华等的基本操作,抽查预习报告:学号个位数分别是0和1的同学把预习报告交吴老师检查,咖啡因具有刺激心脏、兴奋大脑神经和利尿等作用,因此可用作中枢神经兴奋药。它也是复方阿司匹林(APC)等药物的组分之一。,咖啡因为嘌呤的衍生物,其化学名称为1,3,7-三甲基-2,6-二氧嘌呤 。,咖啡因,嘌呤,二、咖啡因的一般性质与提取原理,性状与稳定性: 咖啡因易溶于氯仿(12.5%),水(2%)及乙醇(2%)等。含结晶水的咖啡因为无
2、色针状晶体,在100时即失去结晶水,并开始升华,在120升华显著,178升华很快。,提取原理: 茶叶中含有咖啡因,约占15%,另外还含有1112%的丹宁酸(鞣酸),0.6%的色素、纤维素、蛋白质等。为了提取茶叶中的咖啡因,可用适当的溶剂(如乙醇等)在脂肪提取器中连续萃取,然后蒸去溶剂,即得粗咖啡因。粗咖啡因中还含有其它一些生物碱和杂质(如丹宁酸)等,可利用升华法进一步提纯。,三、主要仪器与试剂,仪器 电热套、球型索氏提取器(套)、蒸馏仪器(套)、烧杯、蒸发皿、漏斗、 棉花、滤纸等,试剂 茶叶、95%乙醇、生石灰,四、实验装置图:,索氏(脂肪)提取器,加热套(或水浴)加热,水,滤纸最高处应高于虹
3、吸管的最高处。,虹吸管,回流冷凝管,茶叶(用滤纸裹住),此处夹铁夹,此处夹铁夹,蒸馏装置图,常压升华装置图,五、实验操作,1、粗提:,a、仪器安装:使用索氏提取器,注意回流管。,b、连续萃取:在圆底烧瓶中加入几粒沸石。称取10g茶叶,研细,用滤纸包好,放入索氏提取器的套筒中,向索氏提取器加入95%乙醇,直至发生一次虹吸后再加2030mL,用加热套以空气浴加热连续萃取,虹吸7次左右(约1.5h)。c、蒸馏浓缩:待刚好发生虹吸完后,稍冷后,把装置改为蒸馏装置,蒸出大部分乙醇。至残余液1015mL(注意加沸石),d、加碱中和:趁热将残余物倾入蒸发皿中,拌入34g生石灰,使成糊状。蒸汽浴加热,不断搅拌
4、下蒸干。,e、焙炒除水:将蒸发皿放在石棉网上,压碎块状物,小火焙炒,除尽水分,颜色为深棕黄色。,2、升华纯化:,安装升华装置。用滤纸罩在蒸发皿上,并在滤纸上扎一些小孔,再罩上口径合适的玻璃漏斗(漏斗口塞少量的棉花),隔着石棉网(与蒸发皿有2mm左右的距离,以空气浴加热)用酒精灯小火加热升华,当纸上有白色针状结晶时,控制火焰,放慢升华速度,至发现有棕色烟雾时,升华完毕,停止加热。小心揭开漏斗和滤纸,用玻璃棒或刮刀刮下咖啡因结晶。,称重后测定熔点。纯净咖啡因熔点为234.5。,3、检验:,六、实验关键及注意事项,1、索氏提取器为配套仪器,其任一部件损坏将会导致整套仪器的报废,特别是虹吸管极易折断,
5、所以在安装仪器和实验过程中须特别小心。,2、用滤纸包茶叶末时要严实,防止茶叶末漏出堵塞虹吸管;滤纸包大小要合适,既能紧贴套管内壁,又能方便取放,且其高度高于虹吸管高度,但不能超出蒸汽上升管的高度。,3、若套筒内萃取液色浅,即可停止萃取。,4、浓缩萃取液时不可蒸得太干,以防转移损失。否则因残液很粘而难于转移,造成损失。,5、拌入生石灰要均匀,生石灰的作用除吸水外,还可中和除去部分酸性杂质(如鞣酸)。,6、升华过程中要控制好温度。温度太低,升华速度较慢,温度太高,易使产物发黄(分解)。,7、刮下咖啡因时要小心操作,防止混入杂质。,七、思考题,1、本实验中使用生石灰的作用有哪些?,2、除可用乙醇萃取咖啡因外,还可采用哪些溶剂萃取?,