实验一：芦丁的提取及鉴定
芦丁（Rutin ）广泛存在于植物界中，现已发现含芦丁的植物至少在70种以上，如烟叶、槐花、荞麦和蒲公英中均含有。尤以槐花米（为植物Sophora japonica 的未开放的花蕾）和荞麦中含量最高，可作为大量提取芦丁的原料。芦丁是由斛皮素（Quercetin ）3位上的羟基与芸香糖（Rutinose ）〔为葡萄糖（Glucose ）与鼠李糖（Rhamnose ）组成的双糖〕脱水合成的苷。
芦丁为浅黄色粉末或极细的针状结晶，含有三分子的结晶水，熔点为174~178℃，无水物188~190℃。溶解度：冷水中为1:10000；热水中1:200；冷乙醇1:650；热乙醇1:60；冷吡啶1:12。微溶于丙酮、乙酸乙酯，不溶于苯、乙醚、氯仿、石油醚，溶于碱而呈黄色。 芦丁具有维生素P 样作用。有助于保持及恢复毛细血管的正常弹性，主要用作防治高血压病的辅助治疗剂，亦可用于防治因缺乏芦丁所致的其他出血症。
H
H O
O
H
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glu
rha
O
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OH
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O 槲皮素
芦丁
一、实验目的
1、通过芦丁的提取与精制掌握碱-酸法提取黄酮类化合物的原理及操作。 2、通过芦丁结构的检识，了解苷类结构研究的一般程序和方法。 3、了解UV 及NMR 在黄酮类化合物结构鉴定中的应用。 二、实验内容
1、芦丁的提取分离 2、芦丁的鉴定
三、实验仪器设备和材料清单 1、实验材料； 槐米1500 g 2、实验试剂；
甲醇、乙醇、HAc 、KBr 、HCl 、Mg 、H 2SO 4、Ca(OH)2、PbAC 2、FeCl 3、硼砂等。 3、实验仪器。
搅拌机，真空抽滤装置，分析天平，电子天平，紫外光谱，红外光谱仪，核磁共振仪，常用的玻璃仪器等。 四、实验要求
1、 要拿到以下2个化合物：芦丁、槲皮素。
2、能够拿根据化学试验及UV 、NMR 数据初步推断出芦丁的结构。并对黄酮类化合物的结构测定有一般性的了解。
3、要求学生能独立操作每一个实验步骤，了解和掌握其相关的原理，培养学生熟练的试验操作。 五、实验内容 1．碱提取
称取槐花米粗粉（20g ），在500ml 烧杯中加入水250ml ，硼砂1g[注1]在加热至沸腾时，
投入槐花米，继续直火煮沸2~3分钟，在搅拌下小心加入石灰乳，调至8.5~9[注2]保持微沸30分钟，趁热用尼龙布挤过滤，取滤液。 2．酸沉淀
滤液在60~70℃下用浓盐酸调pH 至4[注3]，静置6小时以上析出沉淀。 3．芦丁的精制
取静置物抽滤, 用蒸馏水洗沉淀1~2次至中性，滤液弃去，沉淀即为芦丁粗品。粗品粗称重后按芦丁在热水中1：200的溶解度加蒸馏水进行重结晶。将沉淀悬浮于蒸馏水中，加热煮沸15分钟，趁热过滤。弃去残渣，滤液充分静置析晶，抽滤，60-70干燥，称重得芦丁精品。
4．黄酮苷的鉴别
取芦丁少量于试管中，加乙醇10ml ，在水浴上加热溶解。
4.1．取芦丁液2ml ，加浓盐酸2~3滴及镁粉少量，放置（或于水浴中微热），产生红色反应。
4.2．取芦丁液1ml ，滴加PbAC 2溶液数滴，产生黄色沉淀。
4.3．纸片法：
将芦丁液滴于滤纸上，喷以3%FeCl3乙醇溶液，出现绿、兰或棕色斑点。
5. 芦丁的酸水解
5.1．称取精制芦丁约1g ，研细，加H 2SO 4 80ml ，投入250ml 锥形瓶中，放沸石，直火沸腾后，保持1.5小时，放冷后抽滤，滤液保留作糖份的鉴定。水洗沉淀后，粗品用95%乙醇大约20ml 回流溶解，趁热过滤，放置，加水至乙醇浓度为50%左右，得黄色针晶。 5.2．芦丁和槲皮素的薄层层析鉴定 取芦丁和槲皮素各少量分别用甲醇溶解。
吸附剂：青岛硅胶G （10~400）以0.4%CMC-Na水液制板，105℃活化1小时。 展开剂：（1）CHCL 3-MeOH-HCOOH （15：5：1） （2）CHCL 3-丁酮-HCOOH （5：3：1）
显色剂：1%FeC13和1%K3[Fe（CN ）6]水溶液，应用时等体积混和。
槐花米粗粉（20g ）
置500m l 烧杯中，加水300m l ，在搅拌下加入石灰乳（1~1.5g），调至PH8~9，加热至微沸，保持30m in ，趁热抽滤。
残渣滤液
在60~70℃下用浓盐酸调至PH4~5，精置1hr, 抽滤。
滤液沉淀（粗制芦丁）
重结晶
将沉淀悬浮于蒸馏水中，加热煮沸15m in ，趁热过滤
残渣滤液
充分静置后过滤，60~70℃下干燥
芦丁（精制品）芦丁的提取与分离流程图
六、实验报告要求
1、每人一份实验报告；
2、严格按照试验步骤注意记录试验数据，分析试验结果； 3、指出试验过程中存在的问难，并提出相应的改进方法。 七、思考题
1. 苷类结构的检识大体程序如何？ 2. 苷类水解有几种催化方法？
3. 怎样确定芦丁结构中糖基是连接在槲皮素3-O-上？
4. 怎样证明芦丁分子中只含有一个葡萄糖基一个鼠李糖？ 5. 苷元的结构是怎样确定的？ 6. 怎样确定苷键的构型？ 八、注意事项
注1：硼砂因能与芦丁结合，起保护邻二酚羟基，不被氧化破坏的作用，实验证明，提取时加入硼砂，产品质量要好些。
注2：加石灰乳既能达到碱溶解提取芦丁的目的，还可以除去槐花米中大量的粘液质和酸性树脂（形成钙盐沉淀），但pH 不能过高和长时间煮沸，因为会导致芦丁的降解。 注3：pH 过低会使芦丁形成锌盐而降低收率。
实验三 咖啡因的提取与分离
咖啡因（Caffeine ）即咖啡碱，属黄嘌岭类生物碱，分子式C 8H 11O 2N 4，分子量195，熔点238℃，于178℃升华。存在于茶叶，咖啡、可可及其制成品中。为人们普遍服用。药物咖啡因用作心脏、呼吸器官和神经兴奋剂，过度使用咖啡因会增加抗药性和产生轻度上瘾。
O
N
O N
咖啡因
一、实验目的
1. 掌握生物碱的提取分离方法。 2. 了解咖啡因的性质及鉴定方法。 二、实验内容
1. 咖啡因的提取分离 2. 咖啡因的纯化 3. 咖啡因的鉴定
三、实验仪器设备和材料清单 1、实验材料； 茶叶1000 g 2、实验试剂； CaCO3,CHCl3, 丙酮等 3、实验仪器。
搅拌机，真空抽滤装置，分析天平，电子天平，常用的玻璃仪器等。 四、实验要求
从茶叶中分离得到咖啡因，并鉴定。 五、实验内容
1、咖啡因的提取与分离：
取茶叶30g ，碳酸钙粉30g ，加入500ml 圆底烧瓶内，再加入250ml 蒸馏水，水浴90℃加热回流25分钟，溶液趁热过滤，滤渣弃去，滤液用水浴冷却，然后将此滤液用三氯甲烷
萃取三次，每次三氯甲烷25ml ，萃取液倒入圆底烧瓶内, 于水浴上加热蒸馏回收三氯甲烷。粗咖啡因即残留在烧瓶内，称重并记录咖啡因的近似重置，计算干茶叶中粗咖啡因的含量。 2、咖啡因的纯化：
在上述烧瓶内加入约10ml 丙酮，水浴上加热至沸，使咖啡因粗品完全溶解，将此溶液倒入的50ml 烧杯中，放冷，滤出晶体，再用丙酮作溶剂进行重结晶，直至得到纯净的白色晶体。（注：由于咖啡因在丙酮中很容易溶解，所以每次用丙酮重结晶时，要保持沸腾到热溶液中开始有晶体形成。）称重，计算收率。 3、咖啡因的升华
咖啡因在常压情况下加热能升华而不分解，所以由茶叶中提取咖啡因可以采用升华法。将茶叶烘干，磨成粉末，且平底锅内，均匀摊成约2寸厚的落层，锅上加帽形的木制锅盖，盖上有一小孔，于锅下用直炎均匀地加热，起初茶叶中的含有的挥发性成分和有机物因破坏
而生成的焦油蒸出，随后咖啡因缓缓升华，至升华完毕后（可用一纸条放人木盖的孔中，借以观察生成的焦油，至油稀少时，咖啡因升华也已完毕），停止加热，冷后，去盖，冷凝在茶叶末表面约1厘米厚的白色针状结晶体，即为精制咖啡因。取出晶体，再经脱色和重结晶可得纯品。表面一层茶叶末可能仍含有少量咖啡因，可供第二次再升华用。 4、咖啡因的鉴定： （1）测定熔点：在b 型管内用甲基硅油为加热介质，测定所得产品熔点，如有咖啡因标准品和产品做混合熔点测定。
（2）红外光谱鉴别：作25％饱和咖啡因的三氯甲烷溶液，测定其红外光谱，并与标准图谱或标准品图谱对照。 六、实验报告要求
1、每人一份实验报告； 2、严格按照试验步骤注意记录试验数据，分析试验结果； 3、指出试验过程中存在的问难，并提出相应的改进方法。 七、思考题
1. 咖啡因的碱性如何？为什么？
2. 咖啡因采用什么提取分离方法？什么鉴定方法？
实验一：芦丁的提取及鉴定
芦丁（Rutin ）广泛存在于植物界中，现已发现含芦丁的植物至少在70种以上，如烟叶、槐花、荞麦和蒲公英中均含有。尤以槐花米（为植物Sophora japonica 的未开放的花蕾）和荞麦中含量最高，可作为大量提取芦丁的原料。芦丁是由斛皮素（Quercetin ）3位上的羟基与芸香糖（Rutinose ）〔为葡萄糖（Glucose ）与鼠李糖（Rhamnose ）组成的双糖〕脱水合成的苷。
芦丁为浅黄色粉末或极细的针状结晶，含有三分子的结晶水，熔点为174~178℃，无水物188~190℃。溶解度：冷水中为1:10000；热水中1:200；冷乙醇1:650；热乙醇1:60；冷吡啶1:12。微溶于丙酮、乙酸乙酯，不溶于苯、乙醚、氯仿、石油醚，溶于碱而呈黄色。 芦丁具有维生素P 样作用。有助于保持及恢复毛细血管的正常弹性，主要用作防治高血压病的辅助治疗剂，亦可用于防治因缺乏芦丁所致的其他出血症。
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O 槲皮素
芦丁
一、实验目的
1、通过芦丁的提取与精制掌握碱-酸法提取黄酮类化合物的原理及操作。 2、通过芦丁结构的检识，了解苷类结构研究的一般程序和方法。 3、了解UV 及NMR 在黄酮类化合物结构鉴定中的应用。 二、实验内容
1、芦丁的提取分离 2、芦丁的鉴定
三、实验仪器设备和材料清单 1、实验材料； 槐米1500 g 2、实验试剂；
甲醇、乙醇、HAc 、KBr 、HCl 、Mg 、H 2SO 4、Ca(OH)2、PbAC 2、FeCl 3、硼砂等。 3、实验仪器。
搅拌机，真空抽滤装置，分析天平，电子天平，紫外光谱，红外光谱仪，核磁共振仪，常用的玻璃仪器等。 四、实验要求
1、 要拿到以下2个化合物：芦丁、槲皮素。
2、能够拿根据化学试验及UV 、NMR 数据初步推断出芦丁的结构。并对黄酮类化合物的结构测定有一般性的了解。
3、要求学生能独立操作每一个实验步骤，了解和掌握其相关的原理，培养学生熟练的试验操作。 五、实验内容 1．碱提取
称取槐花米粗粉（20g ），在500ml 烧杯中加入水250ml ，硼砂1g[注1]在加热至沸腾时，
投入槐花米，继续直火煮沸2~3分钟，在搅拌下小心加入石灰乳，调至8.5~9[注2]保持微沸30分钟，趁热用尼龙布挤过滤，取滤液。 2．酸沉淀
滤液在60~70℃下用浓盐酸调pH 至4[注3]，静置6小时以上析出沉淀。 3．芦丁的精制
取静置物抽滤, 用蒸馏水洗沉淀1~2次至中性，滤液弃去，沉淀即为芦丁粗品。粗品粗称重后按芦丁在热水中1：200的溶解度加蒸馏水进行重结晶。将沉淀悬浮于蒸馏水中，加热煮沸15分钟，趁热过滤。弃去残渣，滤液充分静置析晶，抽滤，60-70干燥，称重得芦丁精品。
4．黄酮苷的鉴别
取芦丁少量于试管中，加乙醇10ml ，在水浴上加热溶解。
4.1．取芦丁液2ml ，加浓盐酸2~3滴及镁粉少量，放置（或于水浴中微热），产生红色反应。
4.2．取芦丁液1ml ，滴加PbAC 2溶液数滴，产生黄色沉淀。
4.3．纸片法：
将芦丁液滴于滤纸上，喷以3%FeCl3乙醇溶液，出现绿、兰或棕色斑点。
5. 芦丁的酸水解
5.1．称取精制芦丁约1g ，研细，加H 2SO 4 80ml ，投入250ml 锥形瓶中，放沸石，直火沸腾后，保持1.5小时，放冷后抽滤，滤液保留作糖份的鉴定。水洗沉淀后，粗品用95%乙醇大约20ml 回流溶解，趁热过滤，放置，加水至乙醇浓度为50%左右，得黄色针晶。 5.2．芦丁和槲皮素的薄层层析鉴定 取芦丁和槲皮素各少量分别用甲醇溶解。
吸附剂：青岛硅胶G （10~400）以0.4%CMC-Na水液制板，105℃活化1小时。 展开剂：（1）CHCL 3-MeOH-HCOOH （15：5：1） （2）CHCL 3-丁酮-HCOOH （5：3：1）
显色剂：1%FeC13和1%K3[Fe（CN ）6]水溶液，应用时等体积混和。
槐花米粗粉（20g ）
置500m l 烧杯中，加水300m l ，在搅拌下加入石灰乳（1~1.5g），调至PH8~9，加热至微沸，保持30m in ，趁热抽滤。
残渣滤液
在60~70℃下用浓盐酸调至PH4~5，精置1hr, 抽滤。
滤液沉淀（粗制芦丁）
重结晶
将沉淀悬浮于蒸馏水中，加热煮沸15m in ，趁热过滤
残渣滤液
充分静置后过滤，60~70℃下干燥
芦丁（精制品）芦丁的提取与分离流程图
六、实验报告要求
1、每人一份实验报告；
2、严格按照试验步骤注意记录试验数据，分析试验结果； 3、指出试验过程中存在的问难，并提出相应的改进方法。 七、思考题
1. 苷类结构的检识大体程序如何？ 2. 苷类水解有几种催化方法？
3. 怎样确定芦丁结构中糖基是连接在槲皮素3-O-上？
4. 怎样证明芦丁分子中只含有一个葡萄糖基一个鼠李糖？ 5. 苷元的结构是怎样确定的？ 6. 怎样确定苷键的构型？ 八、注意事项
注1：硼砂因能与芦丁结合，起保护邻二酚羟基，不被氧化破坏的作用，实验证明，提取时加入硼砂，产品质量要好些。
注2：加石灰乳既能达到碱溶解提取芦丁的目的，还可以除去槐花米中大量的粘液质和酸性树脂（形成钙盐沉淀），但pH 不能过高和长时间煮沸，因为会导致芦丁的降解。 注3：pH 过低会使芦丁形成锌盐而降低收率。
实验三 咖啡因的提取与分离
咖啡因（Caffeine ）即咖啡碱，属黄嘌岭类生物碱，分子式C 8H 11O 2N 4，分子量195，熔点238℃，于178℃升华。存在于茶叶，咖啡、可可及其制成品中。为人们普遍服用。药物咖啡因用作心脏、呼吸器官和神经兴奋剂，过度使用咖啡因会增加抗药性和产生轻度上瘾。
O
N
O N
咖啡因
一、实验目的
1. 掌握生物碱的提取分离方法。 2. 了解咖啡因的性质及鉴定方法。 二、实验内容
1. 咖啡因的提取分离 2. 咖啡因的纯化 3. 咖啡因的鉴定
三、实验仪器设备和材料清单 1、实验材料； 茶叶1000 g 2、实验试剂； CaCO3,CHCl3, 丙酮等 3、实验仪器。
搅拌机，真空抽滤装置，分析天平，电子天平，常用的玻璃仪器等。 四、实验要求
从茶叶中分离得到咖啡因，并鉴定。 五、实验内容
1、咖啡因的提取与分离：
取茶叶30g ，碳酸钙粉30g ，加入500ml 圆底烧瓶内，再加入250ml 蒸馏水，水浴90℃加热回流25分钟，溶液趁热过滤，滤渣弃去，滤液用水浴冷却，然后将此滤液用三氯甲烷
萃取三次，每次三氯甲烷25ml ，萃取液倒入圆底烧瓶内, 于水浴上加热蒸馏回收三氯甲烷。粗咖啡因即残留在烧瓶内，称重并记录咖啡因的近似重置，计算干茶叶中粗咖啡因的含量。 2、咖啡因的纯化：
在上述烧瓶内加入约10ml 丙酮，水浴上加热至沸，使咖啡因粗品完全溶解，将此溶液倒入的50ml 烧杯中，放冷，滤出晶体，再用丙酮作溶剂进行重结晶，直至得到纯净的白色晶体。（注：由于咖啡因在丙酮中很容易溶解，所以每次用丙酮重结晶时，要保持沸腾到热溶液中开始有晶体形成。）称重，计算收率。 3、咖啡因的升华
咖啡因在常压情况下加热能升华而不分解，所以由茶叶中提取咖啡因可以采用升华法。将茶叶烘干，磨成粉末，且平底锅内，均匀摊成约2寸厚的落层，锅上加帽形的木制锅盖，盖上有一小孔，于锅下用直炎均匀地加热，起初茶叶中的含有的挥发性成分和有机物因破坏
而生成的焦油蒸出，随后咖啡因缓缓升华，至升华完毕后（可用一纸条放人木盖的孔中，借以观察生成的焦油，至油稀少时，咖啡因升华也已完毕），停止加热，冷后，去盖，冷凝在茶叶末表面约1厘米厚的白色针状结晶体，即为精制咖啡因。取出晶体，再经脱色和重结晶可得纯品。表面一层茶叶末可能仍含有少量咖啡因，可供第二次再升华用。 4、咖啡因的鉴定： （1）测定熔点：在b 型管内用甲基硅油为加热介质，测定所得产品熔点，如有咖啡因标准品和产品做混合熔点测定。
（2）红外光谱鉴别：作25％饱和咖啡因的三氯甲烷溶液，测定其红外光谱，并与标准图谱或标准品图谱对照。 六、实验报告要求
1、每人一份实验报告； 2、严格按照试验步骤注意记录试验数据，分析试验结果； 3、指出试验过程中存在的问难，并提出相应的改进方法。 七、思考题
1. 咖啡因的碱性如何？为什么？
2. 咖啡因采用什么提取分离方法？什么鉴定方法？