⑴ 有机化学实验 从菠菜中提取叶绿素思考题:为什么首先将菠菜中的色素先萃取、干燥并且用溶剂溶解成为样品
菠菜叶子汁中的色素不止有叶绿素还有叶黄素、胡萝卜素等而且纯粹的汁液中有各种酶会分解色素。制成样液便于保存。
⑵ 菠菜色素的提取和色素分离
一、实验目的 通过绿色植物色素的提取和分离,了解天然物质分离提纯方法。 通过薄层色谱分离操作,加深了解微量有机物色谱分离鉴定的原理。 二、实验原理 绿色植物如菠菜叶中含有叶绿素(绿)、胡萝卜素(橙)和叶 黄素(黄)等多种天然色素。 叶绿素存在两种结构相似的形式即叶绿素a(C 55 H 72 O 5 N 4 Mg) 和 叶绿素b(C 55 H 7 O 6 N 4 Mg) ,其差别仅是a 中一个甲基被b 中的甲酰 基所取代。它们都是吡咯衍生物与金属镁的络合物,是植物进行光 合作用所必需的催化剂。植物中叶绿素a 的含量通常是b 的3 倍。 尽管叶绿素分子中含有一些极性基团,但大的烃基结构使它易溶于 醚、石油醚等一些非极性的溶剂。 二、实验原理 胡萝卜素(C 40 H 56 )是具有长链结构的共轭多烯。它有三种异构体, 即a-, β - 和γ - 胡萝卜素,其中β - 异构体含量最多,也最重要。在生物体 内,β - 体受酶催化氧化即形成维生素A 。目前β - 胡萝卜素已可进行工 业生产,可作为维生素A 使用,也可作为食品工业中的色素。 叶黄素(C 40 H 56 O 2 )是胡萝卜素的羟基衍生物,它在绿叶中的含量通 常是胡萝卜素的两倍。与胡萝卜素相比,叶黄素较易溶于醇而在石油醚 中溶解度较小。 二、实验原理N N N N Mg CO 2 CH 3 CH 2 O CH H 3 C H 3 C R CH 2 CH 3 CH 3 CH 2 CH 2 C O O CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3叶绿素 a (R=CH 3 )叶绿素 b (R=CHO)二、实验原理CH 3 H 3 C R CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 R H 3 C CH 3 H 3 Cβ-胡萝卜素(R=H) 叶黄素(R=OH)CH 2 OH维生素A三、基本操作与技术薄层色谱 薄层色谱常用TLC表示,又叫薄板层析,是色谱法中的一种,是 快速分离和定性分析少量物质的一种很重要的实验技术,属固-液吸附 色谱,它兼备了柱色谱和纸色谱的优点,一方面适用于少量样品(几 到几微克,甚至0.01微克)的分离;另一方面在制作薄层板时,把吸 附层加厚加大,因此,又可用来精制样品,此法特别适用于挥发性较 小或较高温度易发生变化而不能用气相色谱分析的质。此外,薄层色 谱法还可用来跟踪有机反应及进行柱色谱之前的一种“预试”。 薄层色谱的原理是利用吸附剂(硅胶、氧化铝等)对不同组分吸 附能力的差异从而达到分离目的的方法。 三、基本操作与技术�6�1薄层板的制备 吸附剂:最常用硅胶GF254;硅胶HF254。 粘结剂:一般用所羧甲基纤维素钠(CMC),也有用淀粉的。CMC 配成1%水溶液使用。 制板:以小板的制备为例,将硅胶加1%CMC,调成桨状(在 平 铺玻璃板上能晃动但不能流动),将其涂在载玻片上 (75 ×25),为使其坦平,可将载玻片用手端平晃动,致坦平 为止,放在干净平坦的台面上,晾干之后放入110℃烘箱 活 化1小时即可使用。 三、基本操作与技术�6�1点样 点样用的毛细管为内径<1mm的管口平整的毛细管,将样品溶于 低沸点的溶剂(乙醚、丙酮、乙醇、四氢呋喃等)配成1%溶液。 点样前,可先用铅笔在小板上距一端5mm处轻轻划一横线,作为 起始线,然后用毛细管吸取样品在起始线上小心点样,如需重复点样, 则应待前次点样的溶剂挥发后方可重点。若在同一块板上点几个样, 样品点间距离为5mm以上。 三、基本操作与技术�6�1展开 展开剂的选择主要根据样品的极性、溶解度和吸附剂的活性等因 素来考虑。 薄层的展开在密闭的容器中进行。先将选择的展开剂放入色谱器 中(小板可用广口瓶代替),使色谱器内空气饱和5-10min,再将点好 试样的薄层板放入色谱器中进行展开,点样的位臵必须在展开剂液面 之上,当展开剂上升到薄层的前沿(离前端5-10mm)或多组分已明显 分开时,取出薄层板放平晾干,用铅笔划溶剂前沿的位臵后,即可显 色。 三、基本操作与技术�6�1显色 如果化合物本身有颜色,就可直接观察它的斑点。如果本身无色, 可先在紫外灯光下观察有无荧光斑点(有苯环的物质都有),用铅笔在 薄层板上划出斑点的位臵;对于在紫外灯光下不显色的,可放在含少量 碘蒸气的容器中显色来检查色点(因为许多化合物都能和碘成黄棕色斑 点),显色后,立即用铅笔标出斑点的位臵。�6�1计算比移值 记下原点至主斑点中心及展开剂前沿的距离,计算比移值(Rf)。 三、基本操作与技术 距离 溶剂前沿至原点中心的 点中心的距离 溶质最高浓度中心至原f R四、主要仪器与试剂仪器:研钵、布氏漏斗、圆底烧瓶、直形冷凝管、层析缸试剂:硅胶G ,甲醇,石油醚(60-90 ℃),丙酮,乙酸乙酯,菠菜叶 五、实验装臵图 薄层板在层析缸中展开 六、实验流程图 菠菜 菠菜汁 萃取液 研磨 过滤 石油醚-甲醇 萃取 浸膏 水 洗涤、蒸馏 薄层层析R f值 分别用展开剂(a )石油醚- 丙酮=8:2 (体积比)和(b ) 石油醚- 乙酸乙酯=6:4 (体积比)展开,比较不同展开剂系 统的展开效果。 七、实验关键及注意事项薄层层析时,薄层板的制备要厚薄均匀,表面平整光洁。点样与展开应按要求进行:点样不能戳破薄层板面;展开 时,不要让展开剂前沿上升至底线。否则,无法确定展开 剂上升高度,即无法求得Rf值和准确判断粗产物中各组分 在薄层板上的相对位臵。 八、思考题 在一定的操作条件下为什么可利用Rf值来鉴定化合物? 在混合物薄层色谱中,如何判定各组分在薄层上的位臵? 展开剂的高度若超过了点样线,对薄层色谱有何影响?
⑶ 叶绿素提取实验
一 实验目的
1.掌握提取叶绿素的方法;
2.了解薄层层析的原理,掌握薄层层析的一般操作和定性鉴定方法
二 实验原理
1.叶绿素提取
高等植物体内的叶绿体色素有叶绿素和类胡萝卜素两类,主要包括叶绿素a (C55H72O5N4Mg)、叶绿素b(C55H70O6N4Mg)、β—胡萝卜素(C40H56)和叶黄素(C40H56O2)等4种。叶绿素a和叶绿素b为吡咯衍生物与金属镁的配合物,胡萝卜素是一种橙色天然色素,属于四萜类,为一长链共轭多烯,有α、β、γ三种异构体,其中,β异构体含量最多。叶黄素为一种黄色色素,与叶绿素同存在于植物体中,是胡萝卜素的羟基衍生物,较易溶于乙醇,在乙醚中溶解度较小。根据它们的化学特性,可将它们从植物叶片中提取出来,并通过萃取、沉淀和色谱方法将它们分离开来。
2.薄层色谱
薄层层析是快速分离和定性分析微量物质的一种极为重要的实验技术,具有设备简单、操作方便而快速的特点。它是将固定相支持物均匀地铺在玻片上制成薄层板,将样品溶液点加在起点处,置于层析容器中用合适的溶剂展开而达到分离的目的。用此法分离时几乎不受温度的影响,可采用腐蚀性显色剂,而且可在高温下显色,特别适用于挥发性小或在较高温度下易发生反应的物质,同时也常用来跟踪有机反应或监测有机反应完成的程度。
薄层层析的器材选择:
(1)基板:玻璃、塑料、金属箔,常用玻璃板。
(2)吸附剂:
吸附剂要有合适的吸附力,并且必须与展开剂和被吸附物质均不起化学反应。可用作吸附剂的物质很多,常用的有硅胶和氧化铝,由于吸附性好,适用于各类化合物的分离,应用最广。选择吸附剂时主要根据样品的溶解度、酸碱性及极性。氧化铝一般是微碱性吸附剂,适用于碱性物质及中性物质的分离;而硅胶是微酸性吸附剂,适用于酸性物质及中性物质的分离。以下简单介绍吸附剂的几个基本参数。
种类:常用:氧化铝(强极性)、硅胶(中强极性)
不常用:硅藻土、纤维素、糖类、活性碳
符号:H——无任何添加剂;G——加有锻石膏(Gypsum,CaSO4·1/2 H2O)粘合剂;
F——加有荧光素(Fluorescein)
CMC——加有羧甲基纤维素钠(Carboxymethyl cellulose)
例:硅胶GF254表示硅胶中既加有煅石膏粘合剂,也加有荧光素,可以在波长254nm的紫外光下激发出荧光
粒度:目:1cm2内的筛孔数,数目越大,颗粒越小。薄层所用吸附剂颗粒较细,氧化铝为200目,硅胶为100~150目。
μ:颗粒的平均直径,以微米表示。例如:40μ的颗粒与100目相当。
活性:
吸附剂按其含水量的多少各分为五个等级:I级含水量最少,活性最高;V级含水量最多,活性最低;但并不是活性越高分离效果越好,选用哪种活性级别的吸附剂,要用实验的方法来确定。
酸碱性:
市售氧化铝有酸性(用以分离酸性化合物)、中性、碱性(用以分离生物碱等碱性化合物),其蒸馏水洗出液的pH值分别为4、7.5、9—10;其中以中性氧化铝应用最广,可用来分离各种化合物,特别是那些对酸、碱敏感的化合物。
硅胶没有酸碱性之分。
(3)展开剂
在样品组分-吸附剂-展开剂三个因素中。对一确定组分,样品的结构和性质可看作是一不变因素,吸附剂和展开剂是可变因素。而吸附剂的种类有限,因此选择合适的展开剂就成为解决问题的关键。展开剂的选择有以下要求:
(a)对待测组分有很好的溶解度。
(b)能使待测组分与杂质分开,与基线分离。
(c)使展开后的组分斑点圆而集中,不应有拖尾现象。
(d)使待测组分的Rf值最好在0.4~0.5,如样品中待测组分较多,Rf值则可在0.25~0.75范圈内,组分间的Rf值最好相差0.1左右。由于薄层色谱法用途非常广泛,国内外均有现成的铺有吸附剂的薄层板出售。一般实验室中也可自己制备。
(e)不与组分发生化学反应,或在某些吸附剂存在下发生聚合。
(f)具有适中的沸点和较低的粘滞度。
展开剂的极性是指与样品组分相互作用时。展开剂分子与吸附剂分子的色散作用、偶极作用、氢键作用及介电作用的总和。展开剂要根据样品的极性及溶解度,吸附剂活性等因素进行选择,总的原则是展开剂的极性能使组分的Rf值在0.5左右。常用溶剂极性次序是:石油醚<环己烷<苯<乙醚<氯仿<乙酸丁酯<正丁醇<丙酮<乙醇<甲醇。
如一种溶剂不能充分展开,可选用二元或多元溶剂系统。
4.展开槽与展开:
薄层的展开在密闭的容器即展开槽或称为层析缸中进行。
展开:
合适的展开剂用量为浸及下端硅胶,但不浸及样点;点样端向下,每次只展开一块,放在正中,以免爬斜(进而展开倾斜)。
5.显色:
如果化合物本身有颜色,就可直接观察它的斑点。如果本身无色,可先在紫外灯光下观察有无荧光斑点(有苯环的物质都有),用铅笔在薄层板上划出斑点的位置;对于在紫外灯光下不显色的,可放在含少量碘蒸气的容器中显色来检查色点(因为许多化合物都能和碘成黄棕色斑点),显色后,立即用铅笔标出斑点的位置。常用
普适性显色剂:浓硫酸、碘蒸气、荧光素,专用显色剂:茚三酮、三氯化铁溶液等。
三、实验仪器与药品
仪器:半微量玻璃仪器一箱,小烧杯,层析缸(槽),载玻片(100mm×25mm)干燥器,电吹风,毛细管,移液管,研钵,布氏漏斗,抽滤装置。
试剂:硅胶,1% CMC,石油醚(60~90℃),乙醇,丙酮,乙醚,饱和NaCl溶液,无水Na2SO4
四、实验步骤
1.制板:
将硅胶加 1% CMC,调成桨状(硅胶:CMC=1:3~4)(在平铺玻璃板上能晃动但不能流动),将其涂在载玻片上(100mm×25mm)),为使其坦平,可将载玻片用手端平晃动,至平坦为止,放在干净平坦的台面上,晾干之后放入105℃烘箱活化1小时,取出放入干燥器内待用。
2、叶绿素的提取
在研钵中放入几片(约5g)菠菜叶(新鲜的或冷冻的都可以.如果是冷冻的,解冻后包在纸中轻压吸左水分)。加人10mL2:1石油醚和乙醇混合液,适当研磨。将提取液用滴管转移至分液漏斗中,加人10 mL饱和NaCl溶液(防止生成乳浊液)除去水溶性物质,分去H2O层,再用蒸馏水洗涤两次。将有机层转入干燥的小锥形瓶中,加2g入无水Na2SO4干燥。干燥后的液体倾至另—锥形瓶中(如溶液颜色太浅,可在通风柜中适当蒸发浓缩)。
3、点样
用一根内径 1mm的毛细管,吸取适量提取液,轻轻地点在距薄板一端1.5cm处,平行点两点,两点相距1cm左右。若一次点样不够,可待样品溶剂挥发后.再在原处点第二次,但点样斑点直径不得越过2mm。
4、展开
先在层析缸中放入展开剂[石油醚(60~90℃)-丙酮—乙醚(体积比为3:1:1)],加盖使缸内蒸气饱10min, 再将薄层板斜靠于层析缸内壁。点样端接触展开剂但样点不能浸没于展开剂中,密闭层祈缸。待展开剂上升到距薄层板另一端约1crm时,取出平放,用铅笔或小针划前沿线位置,晾干或用电吹风吹干薄层。
五、实验注意事项
1.制板时用注意使板上硅胶厚度尽量一致。
2.植物叶片不要研成糊状,否则会给分离造成困难
⑷ 菠菜叶绿素的提取方法
我在网上搜了一下,没搜到很详细的方法,我以前做过这个实验,但有些地方记不清了,还望谅解!
(1)将菠菜叶子有大的叶脉的地方去掉,把其他的剪碎或撕碎,我做的时候实验室的剪刀不好用就用撕的.称多少克我忘了,就说适量的吧放到研钵中,加少量的乙醇或丙酮进行研磨,磨碎
(2)用漏斗进行过滤,直到滤纸上没有绿色为止
不知道能不能帮到你,真需要的话,你告诉我,我把实验书找出来给你找找.
⑸ 实验中,从菠菜叶片中提取叶绿素色素常用的溶剂为()A.1%NaOHB.水C.95%乙醇D.1%HC
由于叶片中叶绿素色素不溶解于水,但能溶解于有机溶剂,所以在从菠菜叶片中提取叶绿素色素常用的溶剂为95%乙醇或丙酮等有机溶剂.
故选:C.
⑹ 从菠菜中提取叶绿素
通过绿色植物色素的提取和分离,了解天然物质分离提纯方法;
(2)通过薄层色谱分离操作,加深了解微量有机物色谱分离鉴定的原理;
(3)从菠菜中提取出叶绿素、胡萝卜素、叶黄素等色素并加以分离。
【实验原理】
色谱法利用混合物中各组分在某一物质中的吸附或溶解性能(即分配)的不同,或其它亲和作用性能的差异,使混合物的溶液流经该种物质,进行反复的吸附或分配等作用,从而将各组分分开。薄层色谱法是其中一种微量快速的分析分离方法。它具有灵敏、快速准确等优点。
薄层色谱属于固-液吸附层析的类型。通常是把吸附剂放在玻璃板上成为一个薄层,作为固定相,以有机溶剂作为流动相。实验时,把要分离的混合物滴在薄层板的一端,用适当的溶剂展开。当溶剂流经吸附剂时,由于各物质被吸附的强弱不同,就以不同的速率随着溶剂移动。展开一定时间后,让溶剂停止流动,混合物中各组分就停留在薄层板上显示出一个个色斑的色谱图。若各组分无色,可喷洒一定的显色剂使之显色(如图)。
混合物中各物质在薄板上随溶剂移动的相对距离称为比移值(Rf值)。
⑺ 怎么从菠菜叶中提取完整的叶绿体
取新鲜菠菜,加石墨充分研磨,加些石灰,看分层下面的就是叶绿素
⑻ 如何提取菠菜的叶绿素
叶绿素的提取中加入碳酸钙的原理是什么? a'ming问: 在提取过程中用碳酸钙的目的是为了防止色素的破坏,其中的原理是什么? 广东 方仲扬 :钙离子取代镁离子,形成物理性质不变化学更稳定的化合物。 山东 王彬 :中和酸!在酸的作用下,叶绿素中的镁可被H+所取代而成褐色的去镁叶绿素!而且,除了代换Mg外,可使去镁叶绿素迅速分解出叶绿醇,并形成去镁叶绿酸,使溶液呈褐绿色,化学反应式如下: (C32H30ON4Mg)COOCH3COOC20H39+2HCl=(C32H32ON4)COOCH3COOC20H39 +MgCl2 叶绿素a 去镁叶绿素a (C32H32ON4)COOCH3COOC20H39+H2O=(C32H32ON4)COOCH3COOH+C20H39OH 去镁叶绿素a 去镁叶绿酸a 叶绿醇 山东 秦莉:在实验中加入少许二氧化硅的目的是为了研磨充分。加入少许碳酸钙的目的是为了防止在研磨过程中,叶绿素受到破坏。具体的情况是这样的:叶绿体中的色素所处的环境具微碱性,实验中,由于研磨会使细胞结构遭到破坏,细胞液(具微酸性)流出,酸性的细胞液就会直接接触叶绿体中色素,致使叶绿素的分子结构遭到破坏,使叶绿素失镁,呈黄褐色,所以加入少许碳酸钙是为了中和细胞液的酸性,可起到保护叶绿素的作用 防止叶绿素的变化 叶绿素是一种天然色素,对光热、酸碱等比较敏感。因此,在加工或贮藏过程中常易褪色或变色,对蔬菜成品感官质量影响巨大。叶绿素的防护: ①碱处理。将蔬菜在0.01%的氢氧化钠等稀碱溶液中浸泡20分钟-30分钟,叶绿素生成叶绿酸盐、叶绿醇等,颜色仍为鲜绿色。但这种方法保绿时间不太长,会导致营养成分的严重损失。 ②用铜或锌取代叶绿素中的镁。可选用醋酸铜、硫酸锌溶液,浓度以0.1315%最好,ph值为9,浸泡30分钟。生成铜和锌的衍生物可以长期保持绿色。铜比锌活性高,取代反应速度快,但铜的残留量受质量标准限制,而锌的安全性较高,护绿效果也不差,成本也较低,可优先考虑使用锌制剂来保护蔬菜的绿色。 --------------------------------------------------------------------- 碳酸钙:盐,鸡蛋壳的主要成分,难溶于水(这是物理性质)和中强酸反应生成二氧化碳气体 加入少许碳酸钙是为了中和细胞液的酸性,保护叶绿素不被反应掉。加的多了应该没什么影响,因为难溶于水。只有酸性存在时候才会与之反应