第15章杂环化合物

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，否则升华时会有烟雾，造成污染。
➢注意控制升来自百度文库温度，不可太高。
提取液蒸馏回收乙醇
粗提取液
炒干
咖啡因 升华收集 粗提取物
实验步骤
➢如图安装好连续提取装置。恒压滴液漏斗下端塞少许脱 脂棉（勿塞太多太紧，否则液体流速慢），称取10 g茶 叶，研细后，放入恒压滴液漏斗中。
➢关闭恒压滴液漏斗的活塞，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，回流液进入恒压 滴液漏斗中，浸泡茶叶。
15.5.2取代反应 五元杂环主要发生在α位。
15.5.2取代反应 六元杂环主要发生在β位。
15.5.3加成反应
因芳香性比苯弱，加成比苯易，产物失去 芳香性，碱性似仲胺。
15.5.4氧化反应
15.5.5鉴别反应
15.6 生物碱
1生物碱：存在于动植物体内，对人和动 物具有 强烈生理功能的碱性含 氮有机化合物。
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，简易连续提取器 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
流程图：
回流提取 茶叶末 95%乙醇
关于咖啡因
咖啡因： H 3 C
O
O
N3 4 5
2
6
1
N
CH 3
CH 3
N
7 8
9
N
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，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。
2生物碱试剂：能与生物碱生成沉淀或产 生颜色 的试剂。 苦味酸、单宁酸、I2/KI液、硫酸、硝酸。
3提取方法
4代表物
从茶叶中提取咖啡因
目的和要求
➢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。
➢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。
➢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
Thank You
➢【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。
➢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℃。
15.3 五元杂环化合物 结构
分析
芳香性
15.4 六元杂环化合物的结构
分析
15.5化学性质 15.5.1酸碱性
吡咯： 碱性（pKb= 13.6）＜苯胺（pKb=
9.3），孤电子对参与共轭，H+易解离显弱酸 性→与固体强碱成盐。
吡啶：碱性（pKb = 8.8）＞苯胺，孤电子对 未参与共 轭，能吸H+,与强酸、碘代烷可成盐、 季铵盐。
咖啡因的提取原理
茶叶中含有咖啡因，约占1~5%，另外还 含有11~12%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（ 如单宁酸）等，可利用升华法进一步提纯。
➢待漏斗中液体积聚一定量之后，打开漏斗活塞，使提取 液回流入圆底烧瓶内。
➢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
➢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。
➢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。