유기화학실험 Isolation of caffeine

소개글

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목차

1. 실험제목

2. 실험목적

3. 실험이론
(1) 추출 (extraction)
(2) 분배계수
(3) 카페인 (Caffeine)
(4) Emulsion & 염석효과
(5) 실험 시 주의사항

4. 기구 및 시약

5. 실험방법

6. 실험결과

7. 토의

본문내용

1. 실험제목 : Isolation of Caffeine
2. 실험목적
화합물의 분리, 정제에 사용되는 추출법을 사용해서 천연물 중 Alkaloid 계통의 Caffeine을 커피로부터 추출한다.

3. 실험이론
(1) 추출 (extraction)
- matrix에서 물질을 분리하는 분리 과정. 용매에 따라서 서로 다른 화합물의 용해도가 큰 차이를 보이는 경우에 사용되는 분리 방법이다.

- matrix : 관심 분석 대상이 아닌 시료의 구성 요소이다. 분석이 수행되고 결과의 품질을 얻는 방식에 상당한 영향을 미치는 매트릭스 효과가 있다.

- 자연에 존재하는 화합물이나 실험실에서 합성되는 화합물의 대부분은 다른 화합물들과 함께 섞인 상태인 혼합물로 존재한다. 화학 실험에서는 혼합물 상태의 화합물을 순수한 형태로 분리하여 정제하는 과정이 매우 중요하다. 화합물을 분리하는 과정은 혼합되어 있는 화합물의 특성에 따라서 매우 다양하다. 예를 들어, 고체가 액체와 함께 혼합되어 있을 경우에는 거름 종이와 깔때기를 이용해서 간단하게 분리할 수 있고, 휘발성이 큰 용매와 함께 혼합된 경우에는 용매를 증발시켜서 순수한 화합물을 얻을 수 있다. 어떤 용매에 녹는 특성이나, 종이나 충전층을 지나가는 속도가 다른 특성을 이용한 크로마토그래피 방법을 사용하기도 한다.

- 추출 유형

■ 액체-액체 추출 (Liquid–liquid extraction) : 용매 추출 및 분할로 알려져 있으며, 용해성에 기반한 두 가지의 혼합되지 않는 액체(일반적으로 물(극성) 및 유기 용매 (비극성)) 또는 금속 착물을 분리하는 방법이다. 한 액체에서 다른 액체 상으로, 일반적으로 수성에서 유기로. 이동은 화학적 potential에 의해 구동된다. 즉, 이동이 완료되면 용질과 용매를 구성하는 화학 성분의 전체 시스템이 보다 안정적인 구성(낮은 자유 에너지)에 있게 된다.

참고 자료

‘Extraction (chemistry)’, wikipedia (내용, 이미지)
https://en.wikipedia.org/wiki/Extraction_(chemistry)
‘Liquid–liquid extraction’, wikipedia (내용)
https://en.wikipedia.org/wiki/Liquid%E2%80%93liquid_extraction
‘Solid-phase extraction’, wikipedia (내용)
https://en.wikipedia.org/wiki/Solid-phase_extraction
‘Acid-Base extraction’, wikipedia (내용)
https://en.wikipedia.org/wiki/Acid%E2%80%93base_extraction
‘Partition coefficient’, wikipedia (내용)
https://en.wikipedia.org/wiki/Partition_coefficient
‘분배 계수’, 네이버 지식백과 (내용, 이미지)
https://terms.naver.com/entry.naver?docId=6173582&cid=62802&categoryId=62802
‘Caffeine’, wikipedia (내용, 이미지)
https://en.wikipedia.org/wiki/Caffeine
‘Emulsion’, wikipedia (내용, 이미지)
https://en.wikipedia.org/wiki/Emulsion
‘Salting out’, wikipedia (내용)
https://en.wikipedia.org/wiki/Salting_out
‘Dichloromethane’, wikipedia (내용, 이미지)
https://en.wikipedia.org/wiki/Dichloromethane
‘Calcium carbonate’, wikipedia (내용, 이미지)
https://en.wikipedia.org/wiki/Calcium_carbonate
‘Sodium chloride’, wikipedia (내용, 이미지)
https://en.wikipedia.org/wiki/Sodium_chloride
‘Magnesium sulfate’, wikipedia (내용, 이미지)
https://en.wikipedia.org/wiki/Magnesium_sulfate
‘Properties of water’, wikipedia (내용, 이미지)
https://en.wikipedia.org/wiki/Properties_of_water
일반화학실험 (자유아카데미, 강종민/신구, 2010) p43-47
Theory and practice in the organic laboratory : with microscale and standard scale experiments 4th (John A. Landgrebe., 1992) p380-384
Experimental organic chemistry (Daniel R. Palleros., 2000) p103-112, p104(xanthine, caffeine, adenine 등 구조 이미지)