挥发油PPT课件.ppt

1 主要内容 一 概述二 挥发油的通性三 挥发油的提取四 挥发油成分的分离五 挥发油成分的鉴定 2 定义 系指能被水蒸气蒸馏出来与水不相溶 具有香味 易流动的油状液体的总称 一 概述 挥发油又称精油 essentialoils 是中草药中分布广泛的一类成分 少数以苷的形式存在 主要存在种子植物 尤其是芳香植物中 菊科 芸香科 伞形科植物 如 小茴香等 3 一 概述 生物活性 多具有祛痰 止咳 平喘 驱风 健胃 解热 镇痛 抗菌消炎等作用 如 柴胡挥发油制备的注射液 退热丁香油 局麻 止痛薄荷油 清凉 驱风 消炎 局麻临床应用 樟脑 冰片 薄荷脑 丁香酚等 在日用食品及化学工业上也是重要的原料 4 一 概述 化学组成 挥发油所含成分比较复杂 一种挥发油中常常含有几十种到一 二百种成分 如在食品方面 茶叶挥发油含150几种成分波萝含有117种香味成分 虽然成分多 但往往其中有某数种成分所占份量较大 且有一定的比例 所以仍能具有一定的性质 5 1 萜类化合物 一 概述化学组成 主要是单萜 倍半萜及其含氧化物 其构成挥发油的主要成分 大多是生物活性较强或具有芳香气味的主要组成成分 如 薄荷油 含薄荷醇 menthol 8 左右樟脑油 含樟脑 camphor 约为50 6 一 概述化学组成 2 芳香族化合物 大多是苯丙素衍生物 苯丙烯 苯丙烯酚 苯丙烯醛等 如 2 芳香族化合物 7 一 概述化学组成 指小分子的烷 烯 脂 酸类成分 如 松节油 正庚烷 n keptane 除上述三类化合物外 还有一些挥发油样物质 如芥子油 mustardoil 挥发杏仁油 volatilebitteralmondoil 大蒜油 garlicoil 等 也能随水蒸气蒸馏 故也称之为 挥发油 3 脂肪族化合物 4 其它类化合物 8 主要内容 一 概述二 挥发油的通性三 挥发油的提取四 挥发油成分的分离五 挥发油成分的鉴定 9 二 挥发油的通性 性状 1 颜色 大多为无色或微带淡黄色 也有少数具有其它颜色 如 洋甘菊油因含有薁类化合物 显蓝色麝香草油 显红色2 气味 大多数具有香气或其它特异气味 有辛辣烧灼的感觉 呈中性或酸性 挥发油的气味 是其品质优劣的重要标志 10 二 挥发油的通性 3 形态 为透明液体 有的在冷却时其主要成分可能结晶析出 这种析出物习称为 脑 如薄荷脑 樟脑等 4 挥发性 指在常温下可自行挥发而不留任何痕迹 这是挥发油与脂肪油的本质区别 溶解度脂溶性 不溶水易溶 石油醚 乙醚 二硫化碳 油脂等 11 二 挥发油的通性 物理常数比重 多数比水轻 也有比水重的 丁香油 桂皮油 相对密度在0 85 1 065之间 沸点 一般在70 300 之间 具有随水蒸气而蒸馏的特性 光学活性 大多有光学活性 比旋度在 97 177 范围内 且具有强的折光性 折光率在1 43 1 61之间 12 二 挥发油的通性 稳定性 氧化性 产品应贮于棕色瓶内 装满 密塞并在阴凉处低温保存 13 主要内容 一 概述二 挥发油的通性三 挥发油的提取四 挥发油成分的分离五 挥发油成分的鉴定 14 三 挥发油的提取 水蒸气蒸馏法 挥发油的沸点 B P 一般在70 300 之间高达此温 为什么能蒸馏出来呢 根据道尔顿分压定律即 P PA PBP 总蒸气压 PA A物分压 PB B物分压当P 大气压时则沸腾 15 三 挥发油的提取 总混合液体B P 混合物中沸点最低物质例 沸点混合后沸点 水100760mmHg69 25226mmHg苯80 1760mmHg534mmHg 混合物的沸点比任一单一液体的沸点低 分馏比不变 即 蒸出油的质量与水蒸气用量成正比 沸点高的可被水蒸气蒸馏出来 结论 16 三 挥发油的提取 浸取法 油脂吸收法 溶剂萃取法 超临界流体萃取法 用有机溶剂进行浸取 适用不宜用水蒸气蒸馏法提取的挥发油原料 1 油脂吸收法油脂类一般具有吸收挥发油的性质 分冷吸收法 温浸吸收法 方法如下图所示 17 三 挥发油的提取 18 三 挥发油的提取 19 三 挥发油的提取 2 溶剂萃取法 溶剂 石油醚 二硫化碳 四氯化碳 苯等方法 回流浸出法 冷浸法等处理 提取后 减压蒸去有机溶剂后即得浸膏精制 加热乙醇溶解浸膏 放置冷却 滤除杂质 回收醇得净油 原理 利用乙醇对植物蜡等脂溶性杂质的溶解度随温度下降而降低的特性 20 三 挥发油的提取 3 超临界液体萃取法 二氧化碳超临界流体萃取方法和溶剂萃取技术相似 特点 防止氧化 热解及提高品质 所得芳香挥发油气味与原料相同 工艺技术要求高 设备费用投资大 21 三 挥发油的提取 冷压法 此法适用于新鲜原料 如桔 柑 柠檬果皮含挥发油较多的原料 捣碎 冷压 静置分层 粗品优点 保持原有的新鲜香味缺点 可溶出原料中不挥发性物质 如 柠檬油常溶出原料中的叶绿素 而使柠檬油呈绿色 22 主要内容 一 概述二 挥发油的通性三 挥发油的提取四 挥发油成分的分离五 挥发油成分的鉴定 23 四 挥发油成分的分离 常用的分离方法有 冷冻处理 分馏法 化学法 色谱法 冷冻处理将挥发油置于0 以下使析出结晶 如无结晶析出可将温度降至 20 继续放置 取出结晶再经重结晶可得纯品 例 薄荷油制备薄荷脑 24 四 挥发油成分的分离 薄荷油 析出粗脑 油 析出粗脑 较纯薄荷油 10 放置12小时 第一批 第二批 20 冷冻24小时 加热熔融 0 冷冻 25 四 挥发油成分的分离 分馏法 利用成分沸点不同 气化先后次序不同进行分离的 沸点规律 1 碳原子数 碳多 沸点 2 双键数 多 沸点 3 官能团 极性大 沸点 酸 醇 酮 醛 醚4 反式沸点 顺式 26 四 挥发油成分的分离 分馏法 例 27 2020 1 8 28 四 挥发油成分的分离 分馏法 例 29 四 挥发油成分的分离 分馏法 常压分馏 四大段蒸馏液 第一段 加热温度 150 低分子醛酮类 第二段 150 200 单萜类 第三段 200 250 单萜含氧衍生物 第四段 250 300 倍半萜 薁类 每一馏分进一步分馏或采用冷冻结晶等方法分离得到单一成分 30 四 挥发油成分的分离 分馏法 例 薄荷醇的提取分离 薄荷 薄荷油 20 150 150 200 200 230 230 300 水蒸气蒸馏 分馏 单萜烃类 薄荷醇或酮 倍半萜含氧物 31 四 挥发油成分的分离 薄荷醇和酮 0 以下放置 析脑 过滤 乙醇重结晶 薄荷醇结晶 油 纯薄荷醇 含大量薄荷酮和少量薄荷醇 200 230 32 四 挥发油成分的分离 化学方法 1 利用化合物的酸 碱性不同进行分离 碱性成分的分离 酸性成分的分离 33 挥发油 Et2O HCl 乙醚萃取 5 NaHCO3 碱液 乙醚液 酸性成分 HCl 乙醚萃取 2 NaOH 油液 乙醚液 水液 碱水液 回收醚 回收醚 醚层 水层 酚或弱酸性成分 34 四 挥发油成分的分离 化学方法 2 利用官能团特性进行分离 醇类成分的分离常用邻苯二甲酸酐 丙二酰氯 丁二酸酐等试剂使醇酰化 转为酸性成分 用NaHCO3水溶液提取 然后再皂化即可得到原来的醇 35 四 挥发油成分的分离 36 四 挥发油成分的分离 化学方法2 利用官能团特性进行分离 醛 酮类化合物的分离亲脂性的羰基成分转为亲水性的加成物而分离 亚硫酸氢钠法 NaHSO3 吉拉德法 Girard 37 四 挥发油成分的分离 化学方法 2 利用官能团特性进行分离 醛 酮类化合物的分离 亚硫酸氢钠法 NaHSO3 例如 楜椒酮的分离 38 四 挥发油成分的分离 化学方法 2 利用官能团特性进行分离 醛 酮类化合物的分离 亚硫酸氢钠法 NaHSO3 温度高 可使双键加成 反应不可逆 39 四 挥发油成分的分离 化学方法 2 利用官能团特性进行分离 醛 酮类化合物的分离 吉拉德法 Girard 40 四 挥发油成分的分离 化学方法 2 利用官能团特性进行分离 其它成分的分离 酯类成分 精馏或层析分离醚萜成分 加浓酸形成烊盐易于结晶具双键成分 利用Br2 HCl HBr等试剂与双键加成 这种加成产物多为结晶状态 挥发油的几种分离方法可用下列流程表示 41 四 挥发油成分的分离 化学方法 挥发油 Et2O 水洗 5 NaHCO3萃取 酸水层 乙醚层 10 HCl萃取 碱性成分 碱水层 乙醚层 碱化 醚萃 挥发性Alk 酸化 醚萃 强酸性成分 萜酸 挥发性酸 10 NaOH萃取 42 四 挥发油成分的分离 化学方法 碱水层 乙醚层 酸化 醚萃 10 NaOH萃取 碱水层 乙醚层 酸化 醚萃 醛类 甲基酮类 不饱和醇类 乙醚层 弱酸性成分 酚 烯醇 内酯 1 邻苯二甲酸酐2 碱液萃取 30 NaHSO3萃取 含中性成分 43 四 挥发油成分的分离 化学方法 乙醚层 1 邻苯二甲酸酐2 碱液萃取 碱水层 乙醚层 浓H2SO4 加成 双键 烷烃类 皂化 稀释 层析 乙醚层 H H2O 萜烯 脂 烷等 萜醇 44 四 挥发油成分的分离 色谱法 络合薄层 硅胶层析对于分离上面两个异构体是无能为力的 45 四 挥发油成分的分离 色谱法 络合薄层 硝酸银薄层 即AgNO3硅胶薄层层析 利用AgNO3能与 C C 形成络合物 来进行分离主要用于1 碳原子数相等而其中双键数不等的化合物2 用于分离顺反异构体实验方法 2 5 AgNO3水溶液调糊制板 柱 20 AgNO3装柱 46 四 挥发油成分的分离 色谱法 络合薄层 吸附规律 吸附力大小 1 双键 叁键2 双键多 双键少3 末端双键 顺式 反式4 环外双键 环内双键 47 四 挥发油成分的分离 例 请比较展开结果Rf值的大小 48 主要内容 一 概述二 挥发油的通性三 挥发油的提取四 挥发油成分的分离五 挥发油成分的鉴定 49 五 挥发油成分的鉴定 物理常数的测定 比重 旋光 折光等 化学常数的测定1 酸价 指中和1克挥发油中的游离羧酸和酚性成分所需要的KOH毫克数 2 酯价 1克挥发油中的酯水解时所需要KOH毫克数 3 皂化价 酸价 酯价 即1克挥发油所需KOH的总量 50 五 挥发油成分的鉴定 官能团的鉴定 酚类 FeCl3 蓝色 蓝紫或绿色羰基化合物 硝酸银 NH3 银镜反应 醛类等还原性物质 苯肼或羟胺 产生结晶形衍生物 醛或酮类 51 五 挥发油成分的鉴定 官能团的鉴定 不饱和化合物和薁类衍生物 溴 CHCl3 红色褪去 含不饱和化合物蓝 紫或绿色 含薁类成分内酯类化合物 挥发油 亚硝酰铁氰化钠 NaOH 红色逐渐消失 吡啶液 legal反应 含 不饱和内酯 52 五 挥发油成分的鉴定 层析法