[유기화학실험]커피로부터 카페인의 분리

소개글

"[유기화학실험]커피로부터 카페인의 분리"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적

2. 실험 이론 및 원리
1) 실험 배경
2) 커피 (Coffee)
3) 카페인 (Caffeine)
4) 추출 (Extraction)

3. 실험 기구 및 시약
1) 실험 기구
2) 실험 시약

4. 실험 방법
1) 실험 과정

5. 실험 결과
1) 실험 결과
2) GS-MS을 이용하여 시료 확인

6. 토의 사항
1) 실험 고찰

본문내용

1. 실험 목적
1.1. 유기화합물을 분리, 정제하는 방법 중 하나인 추출법을 통해, 커피로부터 카페인을 분리해 봄으로서, 원리와 방법을 이해한다.

2. 실험 이론 및 원리
2.1. 실험 배경
두 가지 이상의 물질이 섞여 있는 혼합물 속에서 특정한 물질을 용해할 수 있는 용매를 사용하여 성분을 분리해 내는 방법을 ‘추출’이라 한다. 이 경우 산-염기 혹은 킬레이트 생성 등의 화학반응을 이용하거나 혹은 단순히 용해도 차이만을 이용할 수도 있다. 고체에서 추출하는 경우를 고-액추출(固液抽出), 액체에서 추출하는 경우를 액-액추출(液液抽出)이라 하며, 고-액추출을 침출(浸出)이라 할 때도 있다.
실험실에서는 각종 분리·정제·분석 등에 이용되는데, 고체에서 추출하는 데는 속슬렛(Soxhlet) 추출기, 액체에서 추출하는 데는 분액깔때기 등을 사용한다. 용매로는 물·알코올·에테르·석유에테르·벤젠·아세트산에틸·클로로폼 등의 액체가 주로 사용된다. 최근에는 초임계유체(supercritical fluid, SCF)를 용매로 사용한 추출방법도 많이 사용된다.
추출은 공업적으로도 분리·정제의 중요한 수단으로, 페놀·나이트로벤젠·프로페인과 같은 용제추출(溶劑抽出)에 의한 윤활유의 정제, 적당한 유기용제(有機溶劑)를 사용한 콩으로부터의 콩기름의 추출 등이 그 예이다.
추출과정을 예를 들어 설명하면, 콩을 분쇄한 고체에 헥세인을 가하면 콩의 유지성분은 헥세인에 녹아 나오게 되고 나머지 고체 성분은 그대로 남게 된다. 유지 성분이 녹아 나온 헥세인을 고체 성분과 분리한 다음 헥세인을 증발시키면 식용이 가능한 콩기름만 남게 된다. 만일 헥세인 대신 초임계유체 상태의 이산화탄소 등을 사용하면 증발 후 유해한 성분이 남아 있을 확률이 거의 없게 된다.
본 실험에서 분리할 카페인은 뜨거운 물에 의해서 추출된다. 불행하게도 이 과정에서는 카페인 외에 다른 물질들도 추출되며 이러한 물질에는 갈릭산과 갈릭산의 유도체인 탄닌 등이 있다.

참고 자료

다시 쓴 유기화학 실험, 김홍범, 자유 아카데미
유기화학 실험, 양성봉, 이주연, 이재인, 지기환, 자유아카데미