
实验8 从橙皮中提取柠檬烯(Isolation of Limonene from Orange Peel)
【实验目的】
(1)学习水蒸气蒸馏的原理及应用;
(2)掌握水蒸气蒸馏的实验操作。
【实验原理】
工业上常用水蒸气蒸馏的方法从植物组织中获取挥发性成分。这些挥发性成分的混合物统称精油,大都具有令人愉快的香味。从柠檬、橙子和柚子等水果的果皮中提取的精油90%以上是柠檬烯。
柠檬烯是一种单环萜,分子中有一个手性中心。其S-(—)-异构体存在于松针油、薄荷油中;R-(+)-异构体存在于柠檬油、橙皮油中;外消旋体存在于香茅油中。本实验是先用水蒸气蒸馏法把柠檬烯从橙皮中提取出来,再用二氯甲烷萃取,蒸去二氯甲烷以获得精油,然后测定其折射率和比旋光度。
【基本操作预习】
水蒸气蒸馏(http://202.118.167.67/jpkdata/video/yjhx22/yjhxsy/zhengliu-3.htm)
蒸馏(http://202.118.167.67/jpkdata/video/yjhx22/yjhxsy/zhengliu-1.htm)
分液漏斗(http://202.118.167.67/jpkdata/video/yjhx22/yjhxsy/fenyie06.htm)
【实验步骤】
将2~3个(约60g)橙子皮(1)剪成细碎的碎片,投入250mL长颈圆底烧瓶中,加入约30mL水,按照图2-23安装水蒸气蒸馏装置。
打开螺旋夹,加热水蒸气发生器至水沸腾,T形管的支管口有大量水蒸气冒出时夹紧螺旋夹,打开冷凝水,水蒸气蒸馏即开始进行,可观察到在馏出液的水面上有一层很薄的油层(2)。当馏出液收集约60~70mL时,打开螺旋夹,然后停止加热。
将馏出液加入分液漏斗中,每次用10mL二氯甲烷萃取3次,合并萃取液,置于干燥的50mL锥形瓶中,加入适量无水硫酸钠干燥0.5h以上。
将干燥好的溶液滤入50mL蒸馏瓶中,用水浴加热蒸馏。当二氯甲烷基本蒸完后改用水泵减压蒸馏以除去残留的二氯甲烷(3)。最后瓶中留下少量橙黄色液体即为橙油,主要成分为柠檬烯。测定橙油的折射率和比旋光度(4)。
纯粹的柠檬烯的沸点176℃;。
【注意事项】
(1)橙皮最好是新鲜的,如果没有,干的亦可,但效果较差。
(2)蒸馏过程中如发现水从安全管顶端喷出或出现倒吸现象,说明系统内压力过大,应立即打开T形管的螺旋夹,停止加热,待排除故障后,方可继续蒸馏。
(3)也可用旋转蒸发仪直接减压蒸馏。
(4)测定比旋光度可将几个人所得柠檬烯合并起来,用95%乙醇配成5%溶液进行测定。
【思考题】
(1)安全管为什么不能抵住水蒸气发生器的底部?
(2)苯甲醛(沸点178.1℃)进行水蒸气蒸馏时,在97.9℃沸腾,这时p(H2O)=93.8kPa,p(苯甲醛)=7.5kPa,请计算馏出液中苯甲醛的含量,结果说明了什么?
(3)水蒸气蒸馏来分离和提纯的化合物应具备哪些条件?