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可可碱(theobromine),学名3,7-二甲基黄嘌呤(3,7-dimethylxanthine),具有利尿、心肌兴奋、血管舒张、平滑肌松弛等作用;其在食品加工中用作苦味剂,同时也广泛应用于生化研究、药物合成等。目前生产可可碱的方法主要有两种,一种是从可可豆或可可豆壳中抽提而得。另一种是以一甲基脲和氰乙酸为起始原料,经缩合反应、环合反应、亚硝化反应、还原反应、酰化反应、闭环反应、甲基化反应、两次重结晶而获得可可碱产品。
可可碱的合成方法,包括以下步骤:
(a)以咖啡因:水合肿为1∶30~40的摩尔比计,称取咖啡因、水合肚,二者混合后,在110~120℃条件下,反应12~16小时,冷却,过滤;
(b)滤饼干燥后,用水溶解,在低温条件下加入浓硫酸、亚硝酸钠进行脱氨基处理,再用碱溶液调至pH值为中性后,冷却、过滤、洗涤,即得到可可碱。
其中b步工序所说的低温优选0~5℃;所说的滤饼干燥时的温度优选80~90℃,干燥时间优选2-4小时。
方法一:
将咖啡因5.0克(25.7mmol)、水合骈溶液48.3克(771.9 mmol,浓度为80%)依次加入容器中,加装回流冷凝管,搅拌升温至118℃,保温反应12小时,然后冷却、过滤。将滤饼在鼓风干燥箱中90℃干燥2小时,然后将得到的产物溶于50ml水中。置其于容器中,搅拌,冰水浴降温至0°C。向溶液中加入浓硫酸(98%)2ml,在0℃下缓慢加入亚硝酸钠,至反应液可使淀粉碘化钾试纸变蓝。用30%氢氧化钠水溶液,调节PH值为中性,冷却至室温,过滤。用10ml水洗涤滤饼,将滤饼在鼓风干燥箱中90℃干燥4小时,得目标产物可可碱2.2.克,收率47.4%。
方法二:
将咖啡因10.0克(51.5mmol)、水合阱溶液112.8克(1802.9 mmol,浓度为80%)依次加入250ml四口烧瓶中,加装回流冷凝管,搅拌升温至115℃,保温反应14小时,冷却、过滤。将滤饼干燥后,将得到的产物溶于100ml水中。置于容器中,搅拌,冰水浴降温至3℃,加入浓硫酸(98%) 4ml,在3℃下缓慢加入亚硝酸钠,至反应液可使淀粉碘化钾试纸变蓝,用30%氢氧化钠水溶液,调节PH值为中性,冷却至室温,过滤,用20ml水洗涤滤饼,将滤饼干燥,得目标产物可可碱4.2克,收率45.3%。
方法三:
将咖啡因20.0克(103.0mmol)、水合阱溶液257.5克(4118.8 mmol,浓度为80%)依次加入500ml四口烧瓶中,加装回流冷凝管,搅拌升温至110℃,保温反应16小时,冷却、过滤。将滤饼在鼓风干燥箱中80℃干燥3小时,然后将得到的产物溶于200ml水中,置于500ml四口烧瓶中,机械搅拌,冰水浴降温至5℃,加入浓硫酸(98%)8ml,在5℃下缓慢加入亚硝酸钠,至反应液可使淀粉碘化钾试纸变蓝,用30%氢氧化钠水溶液,调节PH值为中性,冷却至室温,过滤,用40ml水洗涤滤饼,将滤饼在鼓风干燥箱中90℃干燥4小时,得目标产物可可碱8.6克,收率46.3%。
[1]刘健, 刘晖, 韩志杰,等. 一种可可碱的合成方法:, 2012.