结构式
| 物竞编号 | 0196 |
|---|---|
| 分子式 | C8H10N4O2 |
| 分子量 | 194.19 |
| 标签 |
1,3,7-三甲基黄嘌呤, 1,3,7-Trimethylxanthine, 兴奋剂、苦味剂和香料 |
编号系统
CAS号：58-08-2
MDL号：MFCD00005758
EINECS号：200-362-1
RTECS号：EV6475000
BRN号：17705
PubChem号：24277682
物性数据
1. 性状：通常以无结晶水与一个结晶水的形式存在，为白色粉末或白色针状结晶。无臭，味苦。 2. 密度（g/mL,18/4℃）： 1.233. 相对蒸汽密度（g/mL,空气=1）：未确定
4. 熔点（ºC）：：238℃，178℃升华。在133帕压力下，于160-165℃升华得很快。
5. 沸点（ºC,常压）：未确定
6. 沸点（ºC,5.2kPa）：未确定
7. 折射率：未确定
8. 闪点（ºC）：未确定
9. 比旋光度（º）：未确定
10. 自燃点或引燃温度（ºC）：未确定
11. 蒸气压（kPa,25ºC）：未确定
12. 饱和蒸气压（kPa,60ºC）：未确定
13. 燃烧热（KJ/mol）：未确定
14. 临界温度（ºC）：未确定
15. 临界压力（KPa）：未确定
16. 油水（辛醇/水）分配系数的对数值：未确定
17. 爆炸上限（%,V/V）：未确定
18. 爆炸下限（%,V/V）：未确定
19. 溶解性：每克咖啡因可溶于46毫升水，5.5毫升热水（80℃），1.5毫升沸水，66毫升乙醇，22毫升热乙醇（60℃），50毫升丙酮，5.5毫升氯仿，530毫升，100毫升，或22毫升沸。极易溶于吡咯及含4%水的四氢呋喃。溶于，微溶于石油醚。本品盐类在水中的溶解度，按甲酸盐；肉桂酸盐；柠檬酸盐；水杨酸依次增加；咖啡因的盐酸盐；盐；磷酸盐均易溶于水或醇，并分解成游离碱和酸。
毒理学数据
暂无
生态学数据
暂无
分子结构数据
1、 摩尔折射率：50.38
2、 摩尔体积（cm3/mol）：133.3
3、 等张比容（90.2K）：364.5
4、 表面张力（dyne/cm）：55.7
5、 极化率（10-24cm3）：19.97
计算化学数据
1、 计疏水参数计算参考值（XlogP）：-0.1
2、 氢键供体数量：0
3、 氢键受体数量：3
4、 可旋转化学键数量：0
5、 互变异构体数量：
6、 拓扑分子极性表面积（TPSA）：58.4
7、 重原子数量：14
8、 表面电荷：0
9、 复杂度：293
10、同位素原子数量：0
11、确定原子立构中心数量：0
12、不确定原子立构中心数量：0
13、确定化学键立构中心数量：0
14、不确定化学键立构中心数量：0
15、共价键单元数量：1
性质与稳定性
有刺激中枢神经的功能，具有成瘾性。
贮存方法
无毒塑料袋或玻璃瓶密封包装。贮存于阴凉干燥处。
合成方法
1.尿素法 由氯经中和；氰化；酸化得到氰，然后与尿素缩合得氰乙酰脲，再经环合；酸化；亚硝化；还原；酰化；甲基化得到咖啡因。
2.二甲脲法 由尿素和一甲胺缩合成二甲基脲，再与氰缩合为1，3-二甲基乙酰脲，然后经环合；亚硝化；还原；甲酰化；环合；甲基化而得咖啡因。二甲脲法收率高；成本低；消耗少；周期短；设备要求不高；操作简便；容易控制，适合于工业生产。此外，在生产低含量咖啡因的咖啡时，可得到副产品咖啡因。除了从天然物质提取的方法和上述全合成法外，还有半合成法。人可可提取可可碱，然后甲基化得到咖啡因，这是较早的半合成法。从鸟类粪素或尿酸制备咖啡因也属于这类合成法。
3.由氯中和、氰化、酸化得到氰，然后与尿素缩合得氰乙酰脲，再经酸化、亚硝化、还原、酰化、甲基化得到咖啡因。也可从茶叶、咖啡豆、可可中提取。
4.主要的制取方法为天然物提取法。将100g茶叶放入Soxhlet萃取器的滤纸筒中，加入95%的乙醇670ml，在烧瓶中再加入330ml乙醇，水浴加热回流提取，直至提取液颜色较浅为止 （2.5～3h） 。然后，将提取液用活性炭脱色，脱色后趁热抽滤，得棕色液，蒸馏回收乙醇（约420ml） ，将剩余液趁热倒出，加入45g生石灰粉，搅成浆状，蒸汽浴上蒸干成粉状，然后用升华法分离可制得咖啡因。
用途
1.主要用作兴奋剂、苦味剂和香料。可用于可乐型饮料和含咖啡饮料中。高允许用量200mg/kg。
2.具有提神醒脑等刺激中枢神经系统的作用。我国规定可用于可乐型饮料，大使用量为0.15g/kg。
