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摘 要在开设《有机化学》实验中，通过精选实验内容、改进实验方案、采用连续性实验进行有机化学实验，减少实验对环境的污染，可逐步实现有机化学实验的绿色化。一般来说少量摄取咖啡因可以使你思路清晰、减轻疲劳、更加集中精力去工作 。咖啡因有提神的作用，可以缓解感冒本身带来的疲劳感以及感冒药中含有的对乙酰氨基酚带来的嗜睡感。
关键词咖啡碱；弱碱性化合物；有刺激心脏；白色针状结晶
中图分类号TQ文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)071-0207-01
咖啡因又称咖啡碱，是弱碱性化合物，是一种无臭、带苦味的白色针状晶结物，微溶于水和酒精之中。它能够直接影响人的中枢神经系统和心血管，因为人与人之间差别很大，所以反应也有所不同；现在很多的功能型饮料就是添加了“咖啡因”，如可乐，茶等均含有"咖啡因"成分，一般来说少量摄取咖啡因可以使你思路清晰、减轻疲劳、更加集中精力去工作，甚至于美容，而摄入过多，就会产生头晕、心跳加速等副作用。咖啡因有提神的作用，可以缓解感冒本身带来的疲劳感以及感冒藥中含有的对乙酰氨基酚带来的嗜睡感，在有机化学合成实验中，从天然有机物茶叶中提取咖啡因是很典型，很有研究价值的实验，使学生在有机化学实验中掌握了脂肪提取器，升华等实验操作的基本要领。
1实验原理
1）咖啡因的结构。
2）咖啡因的性质。碱性化合物，味苦，能溶于氯仿，微溶于水和乙醇等。为白色针状晶体，在100℃时失去水并开始升华。
3）咖啡因的用途。有刺激心脏，兴奋大脑和利尿作用，是心脏、呼吸器官和神经兴奋剂。它也是止痛片阿司匹林的一个组分。
4）茶叶中含有多种生物碱，其中咖啡碱约占1~5%，丹宁酸约占11~12%，此外还有色素、纤维素、蛋白质等。在实验室从茶叶提取咖啡因，常用索氏提取器。
2实验器材
图1索氏提取装置 图2常压升华装置
仪器：脂肪提取器；蒸发皿；玻璃漏斗；酒精灯；石棉网；铁架台；铁圈。
药品：茶叶（10g）；乙醇（100mL）；生石灰（4g）。
3实验步骤
1）如图1安装一套索氏提取器。
2）称取茶叶末10g，装入滤纸筒内，轻轻压实，上盖一滤纸，放入索氏提取器中。在圆底烧瓶中加95%乙醇100mL及几块沸石，水浴加热，连续提取2小时。当提取液的颜色变得很淡，提取液内液体刚刚虹吸下去，立即停止加热。
3）利用蒸馏装置，回收抽提液中的乙醇，残液（约10mL）倒入蒸发皿中，蒸馏瓶用很少量酒精洗涤，洗涤液合并于蒸发皿中，拌入生石灰5g。赶走乙醇后将蒸发皿移至石棉网上焙炒片刻（火焰不能太大，以防咖啡因升华），使水份全部除去。冷却后用滤纸擦净沾在蒸发皿边缘上的粉末，以免下一步升华时污染产品。
4）在蒸发皿上，放一张大号针刺有许多小孔的圆形滤纸，将带毛刺的方向冲上，把一只直径和蒸发皿相当的玻璃漏斗盖在上面，漏斗颈部疏松地塞一小团棉花，如装置图2。
5）在砂浴或石棉网上加热蒸发皿，小火加热温度高会发生炭化现象，得不到咖啡因。仔细观察玻璃漏斗内的现象，注意调节电压。直到滤纸毛刺上长出针状的咖啡因晶体为止。逐渐升高温度，咖啡因开始升华，其蒸汽开始通过滤纸小孔上升，遇到漏斗内壁冷却，附在漏斗内壁或纸上。当滤纸上出现大量白色针状结晶时，暂停加热。冷至室温，揭开漏斗滤纸，仔细地将沾在滤纸上的和漏斗内壁的咖啡因刮下。
6）将蒸发皿中残渣加以搅拌，重新放好漏斗和滤纸，用较大的火焰加热，再升华一次。这时火焰不能太大，当出现褐色烟雾时，立即停止加热。合并两次所收集的咖啡因，称重并测熔点（咖啡因的熔点为236℃）。
4实验结果
1）产品外观：白色针状结晶。
2）产量：80mg。
5实验探讨
1）整套装置必须与大气相通；回收乙醇蒸馏时不要忘记加沸石。
2）升华温度不可太高，切勿急于拿下漏斗，产品收取动作要轻柔，切记风或口吹气，以防刮跑。
3）本次实验实现了化学实验教学绿色化，设计无污染，无废弃物，可循环使用的实验。线路进行优化考虑，尽可能达到以下标准：原材料廉价易得，实验过程中副反应少，反应过程中使用的试剂、溶剂尽可能无毒无害（实现反应过程绿色化），产出物无毒或无毒害性，并易处理，反应条件温和、节约能源。
4）产量也与原料天然茶叶的种类有关。本次实验时间很长，尤其是索氏提取器回流时，反应要彻底，尽量使咖啡因提取多一些。
参考文献
[1]张群.高职有机化学实验绿色化的实践与探讨[J].实验室研究与探索,2009,6:21.
[2]陈翠屏.银镜反应实验的探究[J].卫生职业教育,2010,28(6)120~121.
作者简介
王红（1969—），女，长春医学高等专科学校，临床实训中心，检体诊断技能实训区，实验技师，中级职称。
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
关键词咖啡碱；弱碱性化合物；有刺激心脏；白色针状结晶
中图分类号TQ文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)071-0207-01
咖啡因又称咖啡碱，是弱碱性化合物，是一种无臭、带苦味的白色针状晶结物，微溶于水和酒精之中。它能够直接影响人的中枢神经系统和心血管，因为人与人之间差别很大，所以反应也有所不同；现在很多的功能型饮料就是添加了“咖啡因”，如可乐，茶等均含有"咖啡因"成分，一般来说少量摄取咖啡因可以使你思路清晰、减轻疲劳、更加集中精力去工作，甚至于美容，而摄入过多，就会产生头晕、心跳加速等副作用。咖啡因有提神的作用，可以缓解感冒本身带来的疲劳感以及感冒藥中含有的对乙酰氨基酚带来的嗜睡感，在有机化学合成实验中，从天然有机物茶叶中提取咖啡因是很典型，很有研究价值的实验，使学生在有机化学实验中掌握了脂肪提取器，升华等实验操作的基本要领。
1实验原理
1）咖啡因的结构。
2）咖啡因的性质。碱性化合物，味苦，能溶于氯仿，微溶于水和乙醇等。为白色针状晶体，在100℃时失去水并开始升华。
3）咖啡因的用途。有刺激心脏，兴奋大脑和利尿作用，是心脏、呼吸器官和神经兴奋剂。它也是止痛片阿司匹林的一个组分。
4）茶叶中含有多种生物碱，其中咖啡碱约占1~5%，丹宁酸约占11~12%，此外还有色素、纤维素、蛋白质等。在实验室从茶叶提取咖啡因，常用索氏提取器。
2实验器材
图1索氏提取装置 图2常压升华装置
仪器：脂肪提取器；蒸发皿；玻璃漏斗；酒精灯；石棉网；铁架台；铁圈。
药品：茶叶（10g）；乙醇（100mL）；生石灰（4g）。
3实验步骤
1）如图1安装一套索氏提取器。
2）称取茶叶末10g，装入滤纸筒内，轻轻压实，上盖一滤纸，放入索氏提取器中。在圆底烧瓶中加95%乙醇100mL及几块沸石，水浴加热，连续提取2小时。当提取液的颜色变得很淡，提取液内液体刚刚虹吸下去，立即停止加热。
3）利用蒸馏装置，回收抽提液中的乙醇，残液（约10mL）倒入蒸发皿中，蒸馏瓶用很少量酒精洗涤，洗涤液合并于蒸发皿中，拌入生石灰5g。赶走乙醇后将蒸发皿移至石棉网上焙炒片刻（火焰不能太大，以防咖啡因升华），使水份全部除去。冷却后用滤纸擦净沾在蒸发皿边缘上的粉末，以免下一步升华时污染产品。
4）在蒸发皿上，放一张大号针刺有许多小孔的圆形滤纸，将带毛刺的方向冲上，把一只直径和蒸发皿相当的玻璃漏斗盖在上面，漏斗颈部疏松地塞一小团棉花，如装置图2。
5）在砂浴或石棉网上加热蒸发皿，小火加热温度高会发生炭化现象，得不到咖啡因。仔细观察玻璃漏斗内的现象，注意调节电压。直到滤纸毛刺上长出针状的咖啡因晶体为止。逐渐升高温度，咖啡因开始升华，其蒸汽开始通过滤纸小孔上升，遇到漏斗内壁冷却，附在漏斗内壁或纸上。当滤纸上出现大量白色针状结晶时，暂停加热。冷至室温，揭开漏斗滤纸，仔细地将沾在滤纸上的和漏斗内壁的咖啡因刮下。
6）将蒸发皿中残渣加以搅拌，重新放好漏斗和滤纸，用较大的火焰加热，再升华一次。这时火焰不能太大，当出现褐色烟雾时，立即停止加热。合并两次所收集的咖啡因，称重并测熔点（咖啡因的熔点为236℃）。
4实验结果
1）产品外观：白色针状结晶。
2）产量：80mg。
5实验探讨
1）整套装置必须与大气相通；回收乙醇蒸馏时不要忘记加沸石。
2）升华温度不可太高，切勿急于拿下漏斗，产品收取动作要轻柔，切记风或口吹气，以防刮跑。
3）本次实验实现了化学实验教学绿色化，设计无污染，无废弃物，可循环使用的实验。线路进行优化考虑，尽可能达到以下标准：原材料廉价易得，实验过程中副反应少，反应过程中使用的试剂、溶剂尽可能无毒无害（实现反应过程绿色化），产出物无毒或无毒害性，并易处理，反应条件温和、节约能源。
4）产量也与原料天然茶叶的种类有关。本次实验时间很长，尤其是索氏提取器回流时，反应要彻底，尽量使咖啡因提取多一些。
参考文献
[1]张群.高职有机化学实验绿色化的实践与探讨[J].实验室研究与探索,2009,6:21.
[2]陈翠屏.银镜反应实验的探究[J].卫生职业教育,2010,28(6)120~121.
作者简介
王红（1969—），女，长春医学高等专科学校，临床实训中心，检体诊断技能实训区，实验技师，中级职称。
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