大学基础有机化学实验.ppt

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1、大学基础有机化学实验,关于本实验课,有机化学实验课是一门重要的基础课，要求学生的独立操作能力及动手能力很强。要做好有机合成实验，必须要全面熟练地掌握相关理论知识及实验基本操作技能。,有机化学实验具有一定的不可预测性，灵活的面对、适当的处理实验过程中出现的各种状况是非常重要的。要做到这点同样需要过硬的理论基础及熟练的操作技能。,同样的实验，同样的药品、仪器，不同的人来操作往往得到不同的结果。,本课程的目的、要求,熟练掌握有机化学实验的一般操作技能。学会重要有机化合物的制备、分离、纯化和鉴定方法。培养实事求是的科学态度，良好的实验素养和分析问题、解决问题的独立工作能力。通过这门课程的学习，应在有机

2、实验技术方面变得训练有素，为今后做毕业论文或相关工作打下良好的基础。,课程内容,基本操作：简单基本操作：包括熔点、沸点的测定；蒸馏；重结晶；萃取；色谱分离等，有专门的课程。复杂基本操作：如分馏；水汽蒸馏；分水；机械搅拌器的使用；减压蒸馏等，这些操作将出现在有机合成实验中。有机合成实验：化合物的制备实验多步骤反应实验性质实验,实验课纪律,考勤：不迟到、早退；不能以任何原因缺席3次以上实验课程。做好预习工作，写好预习提纲，合理安排时间。严禁在实验室内吸烟或进食。实行轮流值日制度，值日同学应做好实验结束后的清洁工作，并在所有同学实验结束后关好所有电器及门窗。爱护仪器，每次实验结束应清点齐备后收拾好。

3、写好实验报告，当次实验之报告于下次实验前交。,实验报告的撰写,实验报告的内容实验目的和要求反应式：包括主反应和副反应(实验原理)实验所需主要物料及产物的物理常数反应装置图实验步骤和现象记录粗产物纯化过程及原理产品外观、性状,产率计算讨论,实验报告的撰写,实验步骤及现象记录格式：,实验步骤：,分步按顺序详细列出。,现 象：,每位同学现象不尽相同，需仔细记录，每步骤的现象与左边步骤对齐。,实验报告的撰写,关于讨论：对于同一个实验，由于每位同学对理论知识及实验操作掌握程度的不同，同时每人对实验的理解也存在差异。因此每位同学的实验现象都是不完全相同的，都会出现一些独有的现象，这需要在实验报告中进行总结

4、。讨论的重要性在于：通过对自己实验过程的回顾，可以发现自己在实验中的不足之处，防止以后出现相同的错误。同时可以加深对实验相关理论知识及实践操作的认识，巩固学习成果。,实验室安全须知,进行有机化学实验，经常使用易燃、有毒和腐蚀性试剂。比如乙醚、乙醇、丙酮和苯等溶剂易于燃烧；甲醇、硝基苯、有机磷化合物、有机锡化合物、氰化物等属有毒药品；氢气、乙炔、金属有机试剂和干燥的苦味酸属易燃易爆气体或药品；氯磺酸、浓硫酸、浓硝酸、浓盐酸、烧碱及溴等属强腐蚀性药品。同时，有机化学实验中常使用的玻璃仪器易碎、易裂，容易引发伤害、燃烧等各种事故。还有电器设备等，如果使用不当也易引起触电或火灾。,实验室安全须知,实验

5、室常见事故：,割伤灼伤中毒着火爆炸,实验室安全须知,割伤预防：,按规则操作，不强行扳、折玻璃仪器，特别是比较紧的磨口处。尽量保证玻璃仪器的完整。注意玻璃仪器的边缘是否碎裂，小心使用。玻璃管（棒）切割后，断面应在火上烧熔以消除棱角。,实验室安全须知,割伤处理：,如果不慎，发生割伤事故要及时处理，先将伤口处的玻璃碎片取出。若伤口不大，用蒸馏水洗净伤口，用创可贴包扎，或涂上红药水，撒上止血粉用纱布包扎。若伤口较大或割破了主血管，则应用力按住主血管，防止大出血，及时送医院治疗。,实验室安全须知,灼伤预防：,皮肤接触了高温，如热的物体、火焰、蒸气；低温，如固体二氧化碳、液氮；腐蚀性物质，如强酸、强碱、溴

6、等都会造成灼伤。因此，实验时，要避免皮肤与上述能引起灼伤的物质接触。取用有腐蚀性化学药品时，应戴上橡皮手套和防护眼镜。,实验室安全须知,灼伤处理：,如被灼热的玻璃或铁器烫伤，轻者立即用冷自来水冲伤口数分钟或用冰块敷伤口至痛感减轻；较重者可在患处涂以正红花油，然后擦一些些烫伤软膏。除金属钠外的任何药品溅入眼内，都要立即用大量水冲洗。冲洗后，如果眼睛未恢复正常，应马上送医院就医。,实验室安全须知,中毒预防：,化学药品大多具有不同程度的毒性，产生中毒的主要原因是皮肤或呼吸道接触有毒药品所引起的。在实验中，要防止中毒，切实做到以下几点： 药品不要沾在皮肤上，尤其是极毒的药品。实验完毕后应立即洗手。称量

7、任何药品都应使用工具，不得用手直接接触。,实验室安全须知,中毒预防：,使用和处理有毒或腐蚀性物质时，应在通风柜中进行，并戴上防护用品，尽可能避免有机物蒸气扩散在实验室内。对沾染过有毒物质的仪器和用具，实验完毕应立即采取适当方法处理以破坏或消除其毒性。 不要在实验室进食、饮水，食物在实验室易沾染有毒的化学物质。,实验室安全须知,中毒处理：,一般药品溅到手上，通常是用水和乙醇洗去。实验时若有中毒特征，应到空气新鲜的地方休息，最好平卧，出现其他较严重的症状，如斑点、头昏、呕吐、瞳孔放大时应及时送往医院。,实验室安全须知,着火预防：,不能用烧杯或敞口容器盛装易燃物。加热时，应根据实验要求及易燃烧物的特

8、点选择热源，注意远离明火。严禁用明火进行易燃液体（如乙醚）的蒸馏或回流操作。尽量防止或减少易燃的气体外逸，倾倒时要灭火源，且注意室内通风，及时排出室内的有机物蒸气。严禁将与水有猛烈反应的物质倒入水槽中，如金属钠，切忌养成一切东西都往水槽里倒的习惯。注意一些能在空气中自燃的试剂的使用与保存，（如煤油中的钾、钠和水中的白磷）,实验室安全须知,着火处理：,实验室如果发生了着火事故，首先应保持沉着镇静，切忌惊慌失措。应及时地采取措施，控制事故的扩大。首先，立即熄灭附近所有火源，切断电源，移开未着火的易燃物。然后，根据易燃物的性质和火势设法扑灭。,实验室安全须知,着火处理：,地面或桌面着火，如火势不大，

9、可用淋湿的抹布来灭火；反应瓶内有机物的着火，可用石棉板或湿布盖住瓶口，火即熄灭；身上着火时，切勿在实验室内乱跑，应就近卧倒，用石棉布等把着火部位包起来，或在地上滚动以灭火焰。,实验室安全须知,着火处理：,不管用哪一种灭火器都是从火的周围开始向中心扑灭。水在大多数场合下不能用来扑灭有机物的着火。因为一般有机物都比水轻，泼水后，火不但不熄，反而漂浮在水面燃烧，火随水流促其蔓延。,实验室安全须知,灭火器的使用,实验室安全须知,常用灭火器种类,实验室安全须知,爆炸预防：,常压操作加热反应时，切勿在封闭系统内进行。在反应进行时，必须经常检查仪器装置的各部分有无堵塞现象。减压蒸馏时，不得使用机械强度不大的

10、仪器（如锥形瓶、平底烧瓶、薄壁试管等）。必要时，要戴上防护面罩或防护眼镜。,实验室安全须知,爆炸预防：,使用易燃易爆物（如氢气、乙炔和过氧化物）或遇水易燃烧爆炸的物质（如钠、钾等）时，应特别小心，严格按操作规程办事。若反应过于猛烈，要根据不同情况采取冷冻和控制加料速度等。,仪器的领取与维护,每人在第一次上课时在准备室领取一套玻璃仪器，领取后应按清单点数并洗净，不够需到准备室补齐。,实验过程中应小心使用玻璃仪器，若发生仪器损坏，应及时到准备室报告并领取新仪器，同时承担部分费用。,每次实验后应将自己的所有玻璃仪器收好保存在柜中。,所有课程结束后，清点仪器交还回准备室，缺损的需补齐，并承担相应费用。

11、,实验一,常压蒸馏及沸点的测定,目的和要求,正确掌握常压蒸馏基本操做要领（即蒸馏法）测定沸点的原理及其方法。,基本原理沸点,定义：沸点是液体化合物内部的蒸气压与外界大气压力相等时的温度。液体化合物均具有其蒸气压，且蒸气压只与外界温度有关。温度越高，蒸气压越大，当蒸气压增大到与外界压力相同时，液体内部会有大量气泡逸出，即沸腾。若大气压力有变化，那么令液体化合物的蒸气压达到一定大气压力时的温度也发生变化。即沸点随大气压力变化而变化。,基本原理蒸馏,定义：将液体化合物加热至沸腾使液体变为蒸气，然后使蒸气冷却在凝结为液体的两个过程的联合。蒸馏是分离和提纯液态有机化合物最常用的重要方法之一。通过蒸馏可除

12、去不挥发性杂质及有色的杂质，分离沸点差大于30的液体混合物，还可以测定纯液体有机物的沸点及定性检验液体有机物的纯度。混合液体同样可能有恒定的沸点（共沸物），因此不能说具有恒定沸点的液体一定是纯净物。,实验装置蒸馏及沸点的测定,采用蒸馏的方法测定液体化合物的沸点：,注意温度计水银球的位置！,实验步骤,流程图：,蒸馏及沸点的测定,注意事项：蒸馏装置的搭建顺序：从下到上，从左至右即先固定蒸馏瓶的位置，再依次装蒸馏头、冷凝管、蒸馏尾管及接收瓶。要做到“横看一个面，竖看一条线”。蒸馏装置不可密封。蒸馏瓶的选用与被蒸液体的体积的有关，通常装入液体的体积应为圆底烧瓶容积的1/32/3。液体量过多或过少都不宜

13、。冷凝水的使用：下方进水，上方出水。若被蒸馏液体沸点高于140可不通冷凝水。,蒸馏及沸点的测定,注意事项：沸石的使用：蒸馏必须使用沸石，可以防止液体暴沸。一般加入2粒左右沸石即可。如中途加热中断，重新加热时需加入新的沸石。加料：装置装好后，应使用长颈漏斗进行加料，漏斗下口处应低于蒸馏头支管。蒸馏过程需密切注意温度计温度。液体在接近沸点时蒸气增多并上升，当蒸气到达温度计水银球后，温度计温度会快速上升直达沸点；而蒸馏完毕后，温度计温度会下降，这也是某一组分液体蒸馏完成的标志。,蒸馏及沸点的测定,注意事项：蒸馏时馏出液流出速度以12滴s为宜。蒸馏时液体一般不用蒸干。特别是蒸馏低沸点液体（如乙醚）时更

14、要注意不能蒸干，否则易发生意外事故。蒸馏完毕，应先停止加热，后停止通冷却水。拆卸仪器的程序和安装时相反。,蒸馏及沸点的测定,样品：40mL工业酒精，采用100 mL圆底烧瓶做蒸馏瓶。,沸程的记录：初沸温度：第一滴样品馏出的温度。末沸温度：记录蒸馏结束前温度计显示的最高温度。由于沸点受大气压力影响很大，因此沸点的记录一般需在后面记录当前的大气压力。如水的沸点：100/760 mmHg。,思考题,1. 蒸馏时加入沸石的作用是什么？如果蒸馏时忘记加沸石，应该如何处理？当重新蒸馏时，用过的沸石能否继续使用？,2. 纯化合物和不纯化合物的沸点有何区别？,3. 蒸馏操作的主要用途是什么？,4. 写出蒸馏操

15、作的基本要领。,实验二,熔点的测定,目的和要求,正确掌握用毛细管法测定有机化合物的原理及其方法，并了解测定熔点的意义。了解怎样利用纯有机化合物的熔点,熔程,与不纯化合物有何区别。,基本原理熔点,定义：熔点是固体有机化合物固液两态在大气压力下达成平衡的温度。纯净的固体有机化合物一般都有固定的熔点，固液两态之间的变化是非常敏锐的，自初熔至全熔(称为熔程)温度不超过0.5-1。若化合物含有杂质，会导致熔点变低，熔程变长。,基本原理熔点 mp,化合物温度不到熔点时以固相存在，加热使温度上升，达到熔点。开始有少量液体出现，此后固液相平衡。继续加热，温度不再变化，此时加热所提供的热量使固相不断转变为液相，

16、两相间仍为平衡，最后的固体熔化后，继续加热则温度线性上升。因此在接近熔点时，加热速度一定要慢，每分钟温度升高不能超过2。只有这样，才能使整个熔化过程尽可能接近于两相平衡条件，测得的熔点也越精确。,实验装置熔点的测定,毛细管+b形管测定有机化合物的熔点,注意毛细管、温度计、橡皮圈的位置！,熔点的测定,注意事项：毛细管的封闭：将毛细管的一端伸入酒精灯下层火焰，不断转动毛细管使其不歪斜，不留孔。装样高度：23 mm，密实。注意使温度计水银球位于b形管上下两叉口之间。升温速度：不可太快，特别是接近熔点时需控制每分钟升温1左右。,熔点的测定,样品：苯甲酸（m.p. 122.4 ）尿素(m.p.132.7

17、oC) 苯甲酸与尿素的混合物每个样品测两次（复测需重新装样，不可待上次样品凝固后再测）,熔点的测定数据记录,观测三个温度，并列表记录：萎缩、塌陷温度T1第一滴液滴出现温度T2全部液化时温度T3,表格建议格式：,T1-T3即为化合物的熔程,思考题,1. 测定熔点时，若遇下列情况，将产生什么样结果？ (a) 熔点管壁太厚。 (b) 熔点管底部未完全封闭，尚有一针孔。 (c) 熔点管不洁净。 (d) 样品未完全干燥或含有杂质。 (e) 样品研得不细或装得不紧密。 (f) 加热太快。,2. 如何从测熔点判断固体有机化合物的纯度？,实验三,重结晶,目的和要求,了解重结晶的原理，及用重结晶法纯化固体有机物

18、的方法。热过滤和减压抽滤的装置安装及其要求。学会干燥剂的使用原理及方法。,基本原理重结晶,固体有机物在溶剂中的溶解度一般随温度的升高而增大。把固体有机物溶解在热的溶剂中使之饱和，冷却时由于溶解度降低，有机物又重新析出晶体。利用溶剂对被提纯物质及杂质的溶解度不同，使被提纯物质从过饱和溶液中析出。让杂质全部或大部分留在溶液中，从而达到提纯的目的。一般的重结晶只适用于纯化杂质含量吡啶水醇类（甲醇乙醇正丙醇）丙酮乙酸乙酯乙醚氯仿二氯甲烷甲苯环己烷正己烷石油醚越靠后洗脱能力越低。,关于薄层色谱,薄层色谱又叫薄板层析，是色谱法中的一种，是快速分离和定性分析少量物质的一种很重要的实验技术，属固-液吸附色谱，

19、它兼备了柱色谱和纸色谱的优点，一方面适用于少量样品（几到几微克，甚至0.01微克）的分离；另一方面在制作薄层板时，把吸附层加厚加大，又可用来精制样品，此法特别适用于挥发性较小或较高温度易发生变化而不能用气相色谱分析的物质。此外，薄层色谱法还可用来跟踪有机反应及进行柱色谱之前的一种“预试”。,薄层色谱实验步骤,1.制薄层板,2.点样,3.展开,4.定位(显色),制薄层板,固定相：层析用硅胶G （软板，制三片）层析用硅胶G 羧甲基纤维素钠（硬板，制一片）,1.制板：,软板制备：将固体层析用硅胶G在玻璃板上直接推成一薄层即可。铺后要轻拿轻放，不能抖动、倾斜，防止粉末掉落致使不均匀。,称取3 g层析用

20、硅胶G置入研钵中 ，逐渐加入蒸镏水溶液10mL，调成均匀的糊状。用长吸管转移到载玻片上，进行铺板,使硅胶G均勻地铺在载玻片上,薄层厚度一般为1-3mm.室温放置半小时后，放入烘箱中在110恒温半小时，即制得软板。,2. 点样,取一制备好的薄板平放在干净的实验台上, 在距薄层一端1.5Cm处, 用铅笔轻轻划一横线, 然后用内径约1mm管口平整的毛细管轻轻在铅笔线上分别点加苏丹和混合物, 两点间的距离为2Cm左右, 样品点的大小应不超过2-3mm。用同样的方法在一薄板上点加偶氮苯和混合物。,3. 展开,在层析缸中倒入5-8ml展开剂, 加盖密闭, 使蒸气饱和, 将点有样品的层析板的一端放入层析缸中

21、(注意勿使样品浸入展开剂中), 立即盖严, 使样品在密闭的层析缸中展开, 当展开剂上升到离薄板1cm处时取出, 迅速用铅笔画下溶剂前沿的位置, 放在空气中自然干燥。,4. 定位(显色),5.Rf值的计算,分别计算出苏丹和偶氮苯的Rf值, 并绘出色谱图。,点样及展开,1.层析用硅胶G（软、硬板各点一块） 样品：1%偶氮苯；1%苏丹；偶氮苯和苏丹混合物 展开剂：苯：丙酮 12：12. 偶氮苯与对羟基偶氮苯的分离 样品：偶氮苯；对羟基偶氮苯；混合样品 展开剂：8 : 2 石油醚/丙酮3. 邻硝基苯胺和对硝基苯胺的分离 样品：邻硝基苯胺；对硝基苯胺；混合样品 展开剂： 8 : 2 石油醚/丙酮,薄层色

22、谱示意图,点样及展开注意事项,软板点样需很轻，否则固定相会粘到点样管下方。一根点样管只能点一种样品，否则有交叉污染。样品点直径应不超过3 mm，距离薄层板底部约1 cm，样品点之间间距约11.5 cm，展开时薄层板底部浸入展开剂的高度约0.5 cm。注意样品点决不能浸到展开剂中。展开剂离薄层板上缘约1 cm时应停止走板，取出晾干。不可使展开剂走到板的尽头。板取出后要及时标记展开剂前沿，否则展开剂挥发后难以确定。,显色及数据记录,因各样品均有颜色，可直接观测，故本实验不需显色。,每个样品均需记录Rf值，列表记录并绘出色谱图。,苏丹,偶氮苯,思考题,1. 展开剂的高度超过点样线，对薄层色谱有什么影

23、响？,2. 如何利用Rf值来鉴定化合物？,3.试比较偶氮苯和苏丹极性的大小.,正溴丁烷的制备,实验五,目的和要求,了解由醇制备正溴丁烷的原理和方法。掌握回流和有害气体吸收装置的安装和操作。掌握阿贝折光仪的操作方法。掌握分液漏斗的使用、液体化合物的干燥、巩固蒸馏等基本操作。,实验原理,主反应：,副反应：,实验用试剂,正丁醇，7.4 g (19 mL, 0.21 mol)无粒溴化钠，25 g (0.13 mol)浓硫酸，28 mL无水氯化钙饱和碳酸氢钠水溶液,实验装置,回流装置,气体吸收装置,蒸馏装置,分液装置,实验操作,一、装置：,在150ml园底烧瓶中先加入20ml水, 再逐渐加入28ml浓H

24、2SO4, 混匀后冷却至室温。再依次加入19ml正丁醇,25g研细的NaBr, 振摇后加入几粒沸石。装上回流冷凝管, 在冷凝管上口接一个90o的弯管, 连接HBr气体的吸收装置(见图2)。吸收装置的烧杯中放置一些水和几粒NaOH, 其中的漏斗勿全部浸入水中, 以免产生倒吸。,二、反应：,将烧瓶置入电热套中小火加热, 回流40min。控制回流速度, 使回流液体的蒸汽浸润不超过一个半球为宜, 并在回流过程中经常振摇反应瓶, 使两相充分接触, 以使反应完全。回流结束后, 冷却至5060度, 拆掉回流装置, 改为蒸馏装置。在烧瓶中加入几粒沸石, 用50ml锥形瓶接收, 蒸出所有的正溴丁烷。,三、粗产物

25、的分离：,将蒸出液转入分液漏斗中, 加入15ml水洗涤(振摇, 静置数分钟后分离)。从分液漏斗中放出下层粗产物(卤代烃的比重大于水) 并转移至第二个干燥过的分液漏斗中。将10ml浓H2SO4加入第二只分液漏斗中, 振摇洗涤。静置数分钟后分层(硫酸的密度为1.84Kg/m3, 正溴丁烷的密度为1.27Kg/m3, 哪一层是正溴丁烷？) 从漏斗中放出下层酸液, 等待数分钟, 让其再次分层, 并放净剩余的下层。将上层粗产物从分液漏斗上囗转入已洗干净的分液漏斗中, 再依次用水、饱和碳酸氢钠溶液(注意放气)、水各15ml洗涤(注意；一定要分清有机层无机层！)。最后将有机层移入50ml锥形瓶中, 加入无水

26、CaCl2(约2g), 干燥40分钟。,四、粗产物的精制：,将干燥后的产物滤入50ml蒸馏烧瓶中, 加入几粒沸石进行蒸馏, 收集99103oC的馏分, 称重, 计算产率。,纯正溴丁烷的b.p为106oC. 比重为1.439,注释,. 醇类、醚类可与浓硫酸作用生成氧盐而溶于水，而烯烃与浓硫酸作用生成硫酸氢酯，也可溶于水。因此加浓硫酸的目的是除去未反应的醇及副产物醚和烯，,浓硫酸腐蚀性很強，须小心取用！,150ml园底烧瓶,20ml水,加入28ml浓H2SO4,混匀后冷却至室温,19ml正丁醇,25g研细的NaBr,几粒沸石,回流装置及气体吸收装置,回流40min。控制回流速度, 使回流液体的蒸汽

27、浸润不超过一个半球为宜, 并在回流过程中经常振摇反应瓶, 使两相充分接触, 以使反应完全,改为蒸馏装置,加入15ml水洗涤,水层,有机层,加入10ml浓H2SO4,实验工艺流程图,酸水层,有机层,15ml水,水层,有机层,15ml碳酸氢钠溶液,水层,有机层,15ml水,水层,有机层,无水CaCl2(约2g), 干燥40分钟。,蒸馏, 收集99103oC的馏分,实验操做流程图：,一反应：,二、粗产物的分离：,注意事项,稀释浓硫酸时要缓慢并保持振摇，投料时应严格按顺序，投料后，一定要混合均匀。反应时，保持回流平稳进行，导气管末端的漏斗不可全部浸入吸收液，防止倒吸。可由以下几个方面判断正溴丁烷已经蒸

28、完：. 反应瓶中上层油层消失；. 馏出液由混浊变为澄清：. 用试管收集少量馏出液, 加水振摇, 如果没有油珠出现, 说明有机层已蒸完。洗涤粗产物时，注意正确判断哪一层是有机层。干燥剂不可在空气中暴露太久，否则会吸水。干燥剂用量应合理。最后蒸馏的所有装置须清洁干燥，防止再污染。,思考题,1、反应后的粗产物中含有哪些杂质？各步洗涤的目的何在？,2、用分液漏斗洗涤产物时，正溴丁烷时而在上层，时而在下层，若不知道产物的密度，可用什么简便的方法加以判断？,3、正溴丁烷必须蒸完，否则会影响产率，可以从哪些方面判断正溴丁烷已经蒸完？,4. 你在此实验中学到了哪些新的基本操作技术？又复习了哪些基本操作技术？,

29、5. 写出分离粗产品的原理。,从茶叶中提取咖啡因,实验六,咖啡因,可可碱,茶碱,黄嘌呤,目的和要求,1.了解并掌握如何利用升华方法纯化固体产物的方法和原理。2.了解从茶叶中提取咖啡因的原理和方法，并学会从天然产物中分离纯化有用成分的方法。3.掌握用恒压滴液漏斗或索氏提取器液-固萃取装置的安装及其操作,关于咖啡因,咖啡因：,1, 3, 7-三甲基-2, 6-二氧嘌呤,无色针状晶体，易溶于氯仿（12.5%），水（2%）及乙醇（2%）等。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。,关于咖啡因,【历史】1820 年由林格（ Runge ）最初从咖啡豆中提取得到，其后在茶叶，

30、冬青茶中亦有发现； 1895 1899 年由易 费斯歇（ E.Fischer ）及其学生首先完成合成过程。我国于 1950 年从茶叶中提得， 1958 年采用合成法生产。 【其他名称】咖啡碱；茶素； Chffeine ， Thein ； Guaranina ， Methyl ； Thtobromine 。 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。具成瘾性，长期大剂量摄入会损害肝、肾、胃等内脏器官。,咖啡因的提取原理,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。

31、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（如单宁酸）等，可利用升华法进一步提纯。,主要仪器与试剂,仪器：100 mL圆底烧瓶，水浴锅，直形冷凝管，蒸发皿，表面皿，玻璃漏斗，锥形瓶，温度计，烧杯，索氏提取仪等。试剂：茶叶（10 g），95%乙醇（60 mL），氧化钙（4 g）,提取装置,索氏提取器,恒压滴液漏斗代替索氏提取器,实验步骤,1.如图安装好连续提取装置。称取10 g茶叶，研细后，放入滤纸套中,将纸套放入恒压滴液漏斗中。2. 在圆底烧瓶中加入60 mL 95%乙醇和1粒沸石，用水浴加热回流，

32、回流液进入恒压滴液漏斗中，浸泡茶叶。3.待漏斗中液体积聚一定量之后，提取液自动虹吸到蒸馏瓶中。4.关闭漏斗活塞，使回流液再进入滴液漏斗浸泡茶叶，积累一定量后再放入圆底烧瓶。如此反复数次直至浸泡液颜色变得较浅。,实验步骤,5.最后一次将烧瓶内的乙醇蒸入滴液漏斗后，回收蒸出的乙醇，烧瓶内剩余10 mL液体。6.将残液倒入盛有4 g氧化钙的蒸发皿中，将蒸发皿置蒸汽浴上用玻棒翻炒至干。然后再用石棉网隔酒精灯焙炒片刻以除去全部水分。7.冷却后，擦去沾在边上的粉末，以免在升华时 污染产物。将口径合适的玻璃漏斗罩在隔以刺有许多小孔滤纸的蒸发皿上，用砂浴小心加热升华。,实验步骤,控制砂浴温度在220左右（此时

33、纸微黄）。当滤纸上出现许多白色毛状结晶时，停止加热，让其自然冷却至100左右。小心取下漏斗，揭开滤纸，用刮刀将纸上和器皿周围的咖啡因刮下。残渣经拌和后用较大的火再加热片刻，使升华完全。合并两次收集的咖啡因，称重并测定熔点。纯粹咖啡因的熔点为234.5。,流程图：,实验工艺流程图,实验操做流程图：,升华纯华,注意事项,若有玻璃仪器置烘箱烘干，必须注意磨口（活）塞不可塞上后放进烘箱，如滴液漏斗的活塞必须拔出后放入烘箱。否则经过温度变化易造成开裂或冷却之后无法打开。回流萃取过程中滴液漏斗可能会出现无法旋转的状况，可用木塞轻敲即可。翻炒时应尽量炒干（注意用小火），否则升华时会有烟雾，造成污染。注意控制升华温度，不可太高。,思考题,1.提取咖啡因时，方法中用到生石灰，起什么作用？2.为什么采用升华可以得到较纯的咖啡因?3.索氏提取器的萃取原理是什么？它和一般的浸泡萃取比较，有什么优点？,