【立题依据】 从茶叶中提取咖啡因是医学院有机化学实验教学中关于天然产物提取的经典实验之一,实验采用脂肪提取器作为萃取装置,进行固-液连续提取,耗时长,过程复杂且不易操作,针对上述问题我们寻找一种从绿茶或废弃茶树叶中快速高效提取咖啡碱的技术方法,以方便基础医学教学,科研等用途。咖啡因是茶叶中的一种生物碱,现代医学研究表明咖啡因在生理上有重要作用,是一种中枢神经系统兴奋剂,能促进新陈代谢,影响神经、心脏、肝脏、肾脏的功能,对人类的健康发挥着积极作用。近年来科学家发现咖啡碱与癌症预防和治疗有着密切的关系。 【设计思路】 利用固体CaO碱化直接升华的方法,控制温度在160℃,时间45 min 就可一步提取得到咖啡碱,方便教学和科研等的快速提取,使用。 【实验内容】 称取茶叶放在坩埚中,用蒸馏水润湿CaO,在坩埚上加一张穿有很多小孔的滤纸,然后将大小合适的玻璃漏斗倒扣在上面,插入温度计,控制温度于160℃下直接升华,咖啡碱直接升华并凝集在滤纸上,冷却后收集产品。残渣最后用较大火焰再加热升华一次,合并两次收集的咖啡因。 【材料】 绿茶,生石灰。 【可行性】 采用固体碱化直接升华的方法,提取绿茶中的咖啡碱,实际消耗少(只消耗氧化钙)、能源消耗低、操作简便、快速(45 min)、收率高、产品质量好、 生产成本低、不存在环境污染等特点。 【创新性】 作为医学院有机化学实验教学中关于天然产物提取的经典实验之一,该实验采用脂肪提取器作为萃取装置,进行固-液连续提取,从茶叶中将咖啡因提取出来,实验过程复杂且不易操作,耗时过长,特别是对升华实验操作中往往因温度过高而使得产品碳化和变焦,从而造成产品损失和纯度降低,使得实验效果不理想。针对上述问题,我们的方法可以快速高效提取咖啡因,避免升华中的碳化问题,并且收率高、产品质量好。从时间、产率、环保、成本等综合因素考虑, 此法是从绿茶或废弃茶树叶中直接提取咖啡因的理想方法。