914511-大学-有机化学-8 咖啡因的提取

咖啡因的提取简介咖啡因（Caffeine）是一种天然存在于咖啡豆、茶叶、可可豆等植物中的化合物。

咖啡因具有兴奋中枢神经系统和增强注意力的效果，是一种广泛使用的中枢神经兴奋剂。

由于咖啡因的功效，咖啡和茶已经成为人们生活中不可或缺的一部分。

而对于科学家来说，咖啡因是一种重要的化学物质，因此研究咖啡因的提取方法也一直备受关注。

咖啡因的提取方法咖啡因的提取方法多种多样，下面将介绍几种常见的咖啡因提取方法。

溶剂抽提法溶剂抽提法是一种常见的咖啡因提取方法。

该方法利用溶剂与咖啡豆或茶叶中的咖啡因发生物理或化学反应，将咖啡因从咖啡豆或茶叶中分离出来。

常用的溶剂包括水、甲醇、乙醇等。

具体操作步骤如下：1.将咖啡豆或茶叶粉碎成粉末状。

2.将粉末与溶剂混合，充分搅拌。

3.使用过滤器过滤混合物，将溶剂中的咖啡因分离出来。

4.将溶剂蒸发，留下纯净的咖啡因。

超临界流体萃取法超临界流体萃取法是一种新兴的咖啡因提取方法。

该方法利用超临界流体（如二氧化碳）的高溶解度和可调节的密度，以及超临界流体的特殊性质，将咖啡豆或茶叶中的咖啡因提取出来。

具体操作步骤如下：1.将咖啡豆或茶叶放入超临界流体中。

2.调节超临界流体的温度和压力，使其达到适宜的条件。

3.咖啡因会溶解在超临界流体中，形成溶液。

4.使用降压设备将溶液中的超临界流体蒸发，留下纯净的咖啡因。

萃取树脂法萃取树脂法是一种基于吸附作用的咖啡因提取方法。

该方法利用特定的树脂材料对咖啡因具有较高的亲和力，通过将咖啡豆或茶叶浸泡在含有萃取树脂的溶液中，将咖啡因吸附在树脂上，从而实现咖啡因的提取。

具体操作步骤如下：1.将咖啡豆或茶叶浸泡在含有萃取树脂的溶液中，保持一定的时间使咖啡因与树脂发生吸附作用。

2.使用过滤器或离心机将溶液中的树脂分离出来。

3.用洗脱剂洗脱树脂上的咖啡因。

4.将洗脱剂中的咖啡因蒸发或通过其他方式除去，得到纯净的咖啡因。

咖啡因的应用和贡献咖啡因具有一系列的生理效应和药理作用。

咖啡因的提取实验报告咖啡因的提取实验报告引言：咖啡因是一种常见的生物碱，广泛存在于咖啡、茶叶、可可等食物中。

它具有兴奋中枢神经系统、抑制脑血管收缩和增加心肌收缩力等作用。

本实验旨在通过提取方法，从咖啡中提取出咖啡因，并对提取效果进行分析。

实验步骤：1. 准备材料：咖啡粉、无水硫酸钠、氯仿、无水硫酸铜、无水钠硫酸、蒸馏水。

2. 称取适量咖啡粉，并加入无水硫酸钠，用研钵搅拌均匀。

3. 将混合物转移到提取瓶中，加入适量氯仿，摇匀后放置一段时间，使两相分离。

4. 将有机相（上层液体）转移到干净的蒸馏瓶中，加入无水硫酸铜，用无水钠硫酸调节pH值。

5. 用旋转蒸发仪将有机相蒸发至干燥，得到咖啡因的固体。

6. 将固体溶于适量蒸馏水，得到咖啡因的溶液。

实验结果：通过上述实验步骤，我们成功地从咖啡中提取出咖啡因。

根据实验数据，我们得到了咖啡因的溶液，可以进一步进行分析和研究。

实验讨论：咖啡因的提取方法主要基于其在有机溶剂中的溶解性。

在本实验中，我们选择了氯仿作为有机溶剂，因为氯仿对咖啡因具有较好的溶解性。

此外，无水硫酸钠的加入可以调节溶液的pH值，有助于提高提取效果。

在实验过程中，我们还注意到了一些问题。

首先，咖啡粉的质量和粒度对提取效果有一定影响。

较细的咖啡粉表面积更大，有利于咖啡因的溶解和提取。

其次，提取时间的控制也很重要。

过短的提取时间可能导致咖啡因未能完全溶解，而过长的提取时间则可能导致其他杂质的提取。

对于咖啡因的提取效果评估，我们可以通过测定溶液中咖啡因的浓度来进行。

常用的方法包括紫外分光光度法和高效液相色谱法。

这些方法可以准确测定咖啡因的含量，从而评估提取效果的好坏。

实验应用：咖啡因作为一种常见的生物碱，在医药、食品和饮料等领域具有广泛的应用。

它可以用于制备咖啡因片剂、咖啡因口服液等药物，用于治疗头痛、心血管疾病等疾病。

此外，咖啡因还被广泛用于饮料中，如咖啡、茶和可乐等，以提供兴奋和提神的效果。

结论：通过本实验，我们成功地从咖啡中提取出咖啡因，并得到了咖啡因的溶液。

咖啡因提取及鉴定实验报告题目：茶叶中咖啡因的提取分离及结构鉴定实验目的： 1. 了解天然产物及其提取的概念和一般分离方法2. 了解并学会使用回流提取的原理和操作3. 了解如何用升华法提纯有机固体4. 对从茶叶中提取咖啡因的整个过程必须了解咖啡因的理化性质：咖啡因（含结晶水时）是无色针状结晶，味苦,能溶于水(2%)、乙醇（2%）、（氯仿12%）、苯（1%）等，在100℃时即失去结晶水，并开始升华，120℃升华显著，178 ℃时升华很快，融点为234.5 ℃，呈弱碱性。

在植物中，咖啡因常与有机酸、丹宁等结合呈盐的形式存在。

咖啡因属于甲基黄嘌呤的生物碱。

纯的咖啡因是白色的，强烈苦味的粉状物。

它的化学式是C8H10N4O2。

分子量，194.19 。

咖啡因的结构式：实验原理：本实验从茶叶中提取咖啡因是用适当的溶剂（95%乙醇），在回流装置中连续提取并用蒸馏装置除去乙醇，得到粗制咖啡因，最后通过升华提纯得到。

实验仪器及试剂：（1）仪器：两个圆底烧瓶、两个三口烧瓶、一个直行冷凝管、两个1000ml烧杯、两个500ml烧杯，两个50ml烧杯蒸发皿、玻璃漏斗、蒸馏头、水浴锅、砂浴锅、温度计（250℃）、滤纸、刮刀、酒精灯、石棉网、电热套（2）试剂：100g茶叶、乙醇（95%）、生石灰实验步骤：1.粗提8:00 称量茶叶100g并研碎9:00 安装回流装置，将称量好的茶叶装入三口烧瓶中，并加入800ml 95%的乙醇。

9:30 开始回流(1)连续萃取：称取100g绿茶叶，研细，放入回流提取装置中。

在三口烧瓶中加入95%乙醇，用电热套加热，连续提取。

当提取液的颜色变的很淡，立即停止加热。

将仪器改成蒸馏装置，回收提取液中的大部分乙醇。

(3)中和酸除水：残液倒入蒸发皿中，拌入生石灰40 g，在蒸气浴上加热，不断搅拌，蒸干为止。

随着温度升高，从浓绿色溶液变为糊状液。

最后变为绿色粉末(4)焙炒：把蒸发皿放在石棉网上，焙炒片刻，除尽水分。

从茶叶中提取咖啡因一、教学要求：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、升华等基本操作。

二、预习内容：1、萃取2、蒸馏操作3、升华操作4、天然产物的分离提纯和鉴定的相关理论知识三、 基本操作：1、实验流程2、索氏(Soxhlet)提取器索氏(Soxhlet)提取器由烧瓶、提取筒、回流冷凝管3部分组成, 装置如图所示。

索氏提取器是利用溶剂的回流及虹吸原理（思考题1）,使固体物质每次都被纯的热溶剂所萃取, 减少了溶剂用量, 缩短了提取时间, 因而效率较高。

萃取前, 应先将固体物质研细, 以增加溶剂浸溶面积（思考题2）。

然后将研细的固体物质装人滤纸筒内（思考题3，4）, 再置于抽提筒, 烧瓶内盛溶, 并与抽提筒相连, 抽提筒索式提取器上端接冷凝管。

溶剂受热沸腾, 其蒸气沿抽提筒侧管上升至冷凝管, 冷凝为液体, 滴入滤纸筒中, 并浸泡筒中样品。

当液面超过虹吸管最高处时, 即虹吸流回烧瓶, 从而萃取出溶于溶剂的部分物质。

如此多次重复,把要提取的物质富集于烧瓶内。

提取液经浓缩除去溶剂后, 即得产物, 必要时可用其他方法进一步纯化。

思考题1：索式提取器的工作原理？思考题2：索式提取器的优点是什么？思考题3：对与索式提取器滤纸筒的基本要求是什么？思考题4：为什么要将固体物质（茶叶）研细成粉末？4、升华装置四、实验原理：咖啡因又叫咖啡碱, 是一种生物碱 , 存在于茶叶、咖啡、可可等植物中。

例如茶叶中含有 1%～5%的咖啡因, 同时还含有单宁酸、色素、纤维素等物质。

茶叶末 提取液 粗提取液 粗提取物咖啡因 回流提取 95%的乙醇 蒸馏 蒸干 1、升华2、收集咖啡因是弱碱性化合物, 可溶于氯仿、丙醇、乙醇和热水中, 难溶于乙醚和苯(冷)。

纯品熔点235～236℃, 含结晶水的咖啡因为无色针状晶体, 在100 ℃时失去结晶水, 并开始升华，120 ℃时显著升华，178℃时迅速升华。

咖啡因的提取⼀、实验⽬的1、学习从茶叶中提取咖啡因的原理和⽅法；2、学习脂肪提取器的作⽤和使⽤⽅法。

3、进⼀步巩固蒸馏浓缩、焙炒的基本操作，学会升华法纯化物质。

⼆、实验原理咖啡因（咖啡碱）是嘌呤的衍⽣物，化学名称是1,3,7,-三甲基－2,6-⼆氧嘌呤，结构式如下：含结晶⽔的咖啡因为⽩⾊针状粉末，味苦，能溶于⽔、⼄醇、丙酮、氯仿等有机溶剂。

100℃时失去结晶⽔，开始升华，120℃时升华相当显著。

⽆⽔咖啡因的熔点为238℃。

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。

它是复⽅阿斯匹林等药物的组分之⼀。

茶叶中含多种⽣物碱，其中咖啡因的含量约为1-5% ，另外还含11-12%的丹宁（鞣酸）以及⾊素、蛋⽩质等。

三、物理常数四、实验装置（1）脂肪提取器（2）蒸馏装置（3）升华装置1.冷凝管2.装样品滤纸袋3.虹吸4.圆底烧瓶5.溶剂蒸⽓上升装置6.提取管五、实验仪器、器材名称及药品脂肪提取器250ml圆底烧瓶 50ml量筒蒸馏头14#温度计套管直形冷凝管接液管 100ml三⾓烧瓶玻璃漏⽃蒸发⽫铁环调温电热套升降台铁架台万⽤夹双⼝夹滤纸玻璃棒乳胶管棉花茶叶 95%⼄醇⽣⽯灰六、流程图七、实验内容1、粗提：（1）仪器安装：采⽤脂肪提取器。

（注：仪器的安装顺序是从电热套开始，从下往上；且圆底烧瓶不能与电热套接触，要有⼀定的距离，以便于采⽤空⽓浴均匀加热）（2）连续萃取：称取10g茶叶，放⼊脂肪提取器的滤纸套筒（⽤定性滤纸⾃制），放⼊脂肪提取器中，⽤120mL95%⼄醇加热连续萃取1h。

（注：当脂肪提取器内的⼄醇提取液的颜⾊很浅，近乎⽆⾊时，即可停⽌提取。

通常4学时实验时，只需加热萃取1⼩时即可，也能在最后升华看到明显的⽩⾊针状咖啡因晶体）2、浓缩与焙⼲：（1）蒸馏浓缩：待刚好发⽣虹吸后，停⽌加热，待冷却⽆回流后，把装置改为蒸馏装置，蒸出⼤部分⼄醇，使瓶内残留⼄醇体积约为15ml为宜。

咖啡因提取方法咖啡因是一种天然存在于许多植物中的成分，包括咖啡豆、茶叶、可可、某些软饮料和巧克力中。

咖啡因具有兴奋中枢神经系统的作用，可以增加警觉性、提高注意力和减轻疲劳感。

因此，咖啡因得到了广泛的应用，成为人们日常生活中不可或缺的一部分。

咖啡因的提取方法主要有以下几种：1.水溶提取法：这是一种常见的咖啡因提取方法。

它通常用于从咖啡豆或茶叶中提取咖啡因。

将咖啡豆或茶叶浸泡在热水中，随后用滤纸或纱布过滤固体颗粒，得到含有咖啡因的水溶液。

然后，通过蒸馏或者浓缩来提取咖啡因。

2.乙酸乙酯法：这是一种常用的咖啡因提取方法。

它通常在咖啡或茶的生产过程中使用。

将咖啡豆或茶叶与乙酸乙酯混合，使咖啡因溶解在乙酸乙酯中，形成含有咖啡因的有机溶剂。

随后，通过蒸馏或者蒸发乙酸乙酯来提取咖啡因。

3.超临界流体萃取法：这是一种高效的咖啡因提取方法。

它通常使用超临界二氧化碳作为溶剂。

超临界二氧化碳是一种具有高渗透能力和低粘度的流体，在高压和高温条件下具有类似于气体和液体的特性，可以渗透到植物细胞中提取咖啡因。

这种方法具有高效、环保、无毒和无害的特点。

4.液液分配法：这是一种传统的咖啡因提取方法。

它通常用于从茶叶中提取咖啡因。

将茶叶与有机溶剂（如苯、甲醇等）混合后，通过萃取操作使咖啡因从茶叶中溶解到有机溶剂中。

然后，通过蒸馏或者蒸发有机溶剂来提取咖啡因。

总结起来，咖啡因的提取方法包括水溶提取法、乙酸乙酯法、超临界流体萃取法和液液分配法。

不同的提取方法适用于不同的植物材料和实际需要。

选择合适的提取方法可以提高咖啡因的提取效率，并确保提取得到的咖啡因的纯度和质量。

咖啡因提取实验报告咖啡因提取实验报告引言：咖啡因是一种普遍存在于咖啡、茶叶、可可等食物中的天然物质。

它具有刺激中枢神经系统的作用，常被人们用作提神醒脑的饮品成分。

本实验旨在通过提取方法，从咖啡豆中分离出咖啡因，并对提取效果进行评估。

实验材料与方法：材料：- 咖啡豆- 无水乙醚- 氯仿- 水- 漏斗- 烧杯- 热板- 蒸馏水方法：1. 将咖啡豆研磨成粉末状。

2. 取适量咖啡豆粉末，加入烧杯中。

3. 加入足够的无水乙醚，使咖啡豆完全浸泡。

4. 在热板上进行加热，保持适度的温度，使溶剂与咖啡豆充分接触。

5. 经过一段时间的浸泡和加热，将溶液过滤，得到咖啡因溶液。

6. 将咖啡因溶液与氯仿混合，用漏斗分离两相。

7. 将咖啡因溶液转移到烧杯中，用蒸馏水进行洗涤。

8. 将洗涤后的咖啡因溶液进行蒸发，得到咖啡因固体。

实验结果与讨论：通过实验，我们成功地从咖啡豆中提取出咖啡因，并得到了咖啡因固体。

下面我们将对实验结果进行分析和讨论。

首先，我们需要评估提取咖啡因的效果。

这可以通过测量咖啡因固体的质量来进行。

实验结果显示，我们成功地得到了一定量的咖啡因固体。

然而，由于实验条件的不同，提取效果可能会有所差异。

因此，我们可以进一步改进实验方法，以提高提取效率。

其次，我们可以对咖啡因固体进行纯度分析。

咖啡因的纯度对于其应用具有重要意义。

我们可以利用红外光谱仪对咖啡因固体进行分析，以确定其纯度。

通过与已知纯度的咖啡因样品进行比较，我们可以评估提取过程中是否引入了杂质。

此外，我们还可以对提取过程中的溶剂进行回收利用。

在实验中，我们使用了无水乙醚和氯仿作为溶剂。

这些溶剂可以通过蒸发和冷凝的方法进行回收。

通过回收利用溶剂，不仅可以减少实验成本，还可以降低对环境的影响。

最后，我们可以对咖啡因的应用进行探讨。

咖啡因作为一种刺激性物质，广泛应用于食品、饮料和药物等领域。

在食品和饮料中，咖啡因可以增加产品的口感和香气，提高消费者的体验。

在药物中，咖啡因可以用于治疗头痛和呼吸道疾病等症状。