有 机 化 学 实 验 教 案
实验名称:菠菜色素的提取和分离
实验目的
1、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、通过柱色谱和薄层色谱分离操作,加深了解微量有机物色谱分离鉴定的原理。
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(C55H72O5N4Mg)和叶绿素b(C55H70O6N4Mg),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。
胡萝卜素(C40H56)是具有长链结构的共轭多烯。它有三种异构体,即(-,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(C40H56O2)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。
叶绿素a (R=CH3)
叶绿素b
β-胡萝卜素(R=H) 叶黄素(R=OH)
维生素A
基本操作训练:(含仪器装置和主要流程)
萃取、洗涤、柱层析、薄层层析的掌握与应用。
实验流程
研磨 石油醚—甲醇 水
过滤 萃取 洗涤、蒸馏
薄层层析
柱层析
实验关键及注意事项
注意薄层色谱、柱层析实验操作要点的掌握和应用
提问纲要
1、试比较叶绿素、叶黄素和胡萝卜素三种色素的极性,为什么胡萝卜素在层析柱中移动最快?
主要试剂用量、规格
新鲜菠菜10g、石油醚、乙酸乙酯、丙酮、乙醇10ml、硅胶G、中性氧化铝。
时间分配及控制
计划安排:4.5h