无烟煤天然石墨化的实验模拟
无烟煤的天然石墨化:实验考虑
R. M. BUSTIN, J. V. Ross （加拿大，温哥华V6T 1 Z4，不列颠哥伦比亚大学，地质科学部门）and J.-N. ROUZAUD（法国，奥尔良市, Ferollerie 大街1B 45071奥尔良大学国
家科学研究中心sur la Matiere Divisee 研究室）
1994年6月15日收到; 1994年11月8日接受修订表
摘要--一种确定无烟煤(Romax = 5.27%,固定碳= 95.5%)在不同压力、温度、和实验配置的变形用来评估应力、应变、应变能在石墨化中的影响。在简单剪切试验中，从光学显微镜、x射线衍射、透射电子显微镜明显的可以看出石墨首次出现的最低温度为600℃，900℃样品绝大部分已经石墨化。这种石墨是薄膜状,有着hkl镜面反射或清晰的谢乐环(hkl) (三维周期有序)和长而硬堆叠格子条纹可以判断这种物质是晶型发育完美的石墨。无论静水压还是同轴测试(它们仍保持多孔乱层结构),虽然基本结构单位(BSUs) 和的分子有序区域
尺寸(MOD)都增大,但石墨没有产生。这是由于相邻孔壁合并,特别是在一些同轴变形的样品明显地出现。这些同轴变形的样本微小区域拉曼光谱图表明有很多的缺陷存在(1350 cm-1拉曼光谱带),即使在这些样本在XRD和TEM检测时被证明是主要石墨。结果我们的实验表明:形成石墨过程受应变及应变能影响与应力无关。经过简单剪切变形加热到900℃的样品石墨化比该样品在环绕压力加热到2800℃(HTT)的石墨化程度高。在单剪试验中,特别是产生的应变能导致孔壁破裂,孔的扁平化,以及大量的基本结构单位(BSUs)的机械旋转。这些过程首选扁形孔壁和聚合的孔的平行方向,从而导致芳香片生长形成石墨。在我们的试验中我们发现的石墨化一个重要部分是其所需的活化能,通过类比在自然中石墨化过程,这个活化能是由是由应变提供的。在岩石天然石墨的形成从未受到超过300℃温度，可能是应变能由地质构造变形提供。
关键字: 石墨化,无烟煤。
1．介绍
可以完全确定的是,随着反应温度和时间的增加,有机物逐步成熟(煤化[1])。普遍认为最终的煤化的产物主要是石墨，石墨矿床被认为是起源于有机质。
煤化机制通常是建立在泥炭基础上的，虽然从反应动力学上无烟煤煤化过程很清楚(虽然不一定在分子水平上的)并且可预见的。但煤化的最后阶段由无烟煤形成石墨,但是仍然难以捉摸的。
从大规模石墨形成前景出发，在高温下无烟煤形成石墨,已被广泛研究的。以前的加热实验是在等静压压下表现出无烟煤的特性[2,3]。在加热实验,无烟煤往往表现得像存在介孔的硬碳（UIPAC机分级样品微孔不小于2纳米,中孔2至50纳米,大孔50纳米）,至少温度上升到2000℃时仍不能够石墨化。在温度2000℃以上,一些无烟煤往往表现得像软碳和部分
石墨化,而其他的一些,甚至在温度3000℃,不能真正的石墨(通过三维周期是否有序界定)利
用高周围环境压力下(达到1GPa)低至1500℃温度下硬碳就可以石墨化[4，5]但即使这样的温度也超出正常地壳中存在的;天然石墨大多生成在温度在300℃-500℃之间和压力在400 ~ 500 MPa的岩层中[[6-8].和在大自然温度显著差异要求实验室天然材料石墨化不能不在动力学上重新考虑。与一个石墨化活化能的为240千卡每摩尔石墨化[9,10],通过阿伦尼斯方程推到，发现在700℃温度形成石墨需要一些10 ^ 40分钟,所花时间甚至会比在地球历史还长[11]。因此以前的研究通常认为,压力、剪切应力或应变通过促进形成具有直线排列的芳烃聚合物单元和孔壁包括排列无序破碎孔壁的层状碳膜，进而石墨化[11，12]。
为了确定在石墨化过程中变形(应力或应变) 是否重要,我们实施了一系列不同条件下（环境压力、温度、应变、应变率）实验。在以前的研究中[13]我们报告我们的一些初步调查结果主要依据和光学显微镜观察。在本文中,我们综述了光学数据和目前基于x射线衍射、拉曼光谱、透射电子显微镜(TEM)技术提出的新详细分析结果。
2。实验程序和分析方法
2.1实验
本研究利用在起始物料是一种无烟煤宾夕法尼亚(Romax = 5.27%;wt % -C = 95.5%、O = 1.38%、N = 0.71%、H = 1.87%,S = 0.51%)。样本在加压情况下受热，变形采用同轴变形和简单剪切变形,并且热处理是在环境压力和温度不断升高的条件下进行。
流体静力学、同轴变形、剪切变形试验的试验程序由Wilks等人的以前的著作描述[13]。在同轴实验中试验机平台上的样品沿轴心切成平行长度的19.1毫米直径6.25毫米试件。剪切中试验样品沿长轴的轴心45°方向切割1.9到2.9 mm厚的薄饼。煤碳薄饼是三明治状和树脂间隙形成的橄榄岩块也一样沿45°(图1)。
在流体静力学试验中，19mm长的样品被切成两半,两个半块首尾相连。
所有试验装置在Griggs[14、15]固体培养基中进行的，使用NaCI做媒介。详细说明查找Wilks等人的著作[13]。所有实验都在敞开的条件下进行(允许产生气体的溢出)和减少条件(CH4只是在溢出产生的)。环境压力在同轴变形实验中为0.6GPa，在简单剪切试验中为0.8或1.0GPa。
温度在400℃到900℃之间，移动速率为10^-5或10^6。使用Pt1oo-Pt9oRh10型一个具有补偿温度热电偶进行测量，温度误差控制在2 - 3℃。使用液压压力监测使用了一个Heise水力表和一个BLH压力传感器;测量值精确度在30帕以内。我们的样品在试验强度测量允许条件下太脆了,所以没有可以推导出参数;然而,值得注意的是,所有样品的相对强度处于较低的值大约超5%应变,因此变形发生在稳定状态中。
为了确定我们的原料石墨化程度并进行比较,我们在大气压下使用石墨炉加热样品使之温度达到2800℃。在氩气气氛和确定温度条件下，（光谱高温温度计测量误差在±20℃）加热速率为20℃/分钟下试验,每15分钟测量一次。在最高温度停留时间(HTT)是20分钟。
2.2光学显微镜
变形的样品用环氧树脂浸渍,然后把它插入热电偶的纵向平面。接着进行样品磨光和反射测量。反射测量技术使用标准参考煤岩石学[1]。最大和最小反射率测定通过平面偏振光旋转360°确定。只要有可能, 每个样品至少进行25次测量。双反射率等于最大值反射率平均值减去最小反射率的平均值。
2.3拉曼光谱
用于有机岩石学抛光样品进行拉曼光谱。一个拉曼光谱U - 1000(JOBIN YVON)测试仪，激励一个绿色激光(波长514.5纳米)无论是50还是100次,是用于将目标放大500 - 1000倍。每一个样品是一次一厘米进行扫描，分辨率从波长1800 cm-1到1000cm-1。扫描是叠加的，数目取决于样品不同时间的信噪比。在样本探测的深度估计约1微米[16]。
2.4 x射线衍射
XRD使用一个代表性的样本，配备单色铜卡的x射线源的INEL细管x射线衍射仪的和一个外标物。样本被精心地用毛管直径0.5或0.3毫米和集中在一个旋转带有x射线束测试针头进行细磨。分析时间从三个小时到好几天不等。从002高峰,平均层间的距离(002)和Lc(平均有序区域高度)是被计算出的[3]。Lc的值由与Ф有关的公式决定
Lc=κλ/Δ2ФcosФ
κ=常数(0.9),λ= x射线的波长有关,而且在Δ2Ф=样品一半高度的宽度(按弧度)002年的高峰,Ф是峰顶的布拉格角。
样品中含有相当量的的石墨是为了尽可能获得一个更适合的002峰尖用分解成两个峰,结合使用劳仑兹和柯西方程进一步的讨论结果。
2.5透射电子显微镜
透射电子显微镜(TEM)是用来描述样品的结构(在原子尺度范围内的有序,即结构区域)和显微组织(在纳米到微米的组织结构单位)。
应用透射电镜技术对有机质和石墨化的研究地已经可以在细节上进行描述[17、18]。
明视野技术主要应用于实验产品和原材料形态(薄膜、微孔、中孔-或-大孔)的成像。这些图像加上选区电子衍射图样(SAED),主要用于结构分析尺寸小于1微米直径和厚度0.1微米的样品。通过XRD分析整个样品粒子不同形貌，获得的数据并在全球数据库进行比较,。选区电子衍射图样中002衍射环的形状取决于基本结构单位BSUs的有序程度。一个完整并且清晰的衍射环表明样品存在大量无序的小区域单元,002 弧反映孔壁或基本结构单位BSUs优先取向,并镜面反射证明大量的晶体存在。选区电子衍射在这项研究是特别有用的，通过hkl位置hl带的调制存在检测出三维周期有序。112反射的存在是特别有用的,证明该物质是A-B堆积，这被用来界定石墨。
hkl格子条纹相位衬度是由hkl 和000(传播)光束相互之间的干扰得到。当002光束(由一大堆几乎平行于电子束的芳香面衍射得来的)是用来,002格子条纹允许清楚可见的芳香层间距约为0.35纳米。对于组织很差的材料有着宽阔的和弥散的002反射,因此相衬是模糊不清,然而,更好的组织的材料是特别有用,特别是对更高石墨化的材料
002模式暗视野是一种相位对比明显的技术,对表征有序差的材料的组织结构和显微组织很有效。对炭材料,如原煤,这项技术使单个基本结构单元(BSU)及其相互的定位(即材料显微组织) 可以清楚观察。基本结构单位BSUs是通过选择一个带有一个隙缝放置一个002衍射环的002光束看到。这光束是通过一大堆符合布拉格角芳香面进行衍射。只有这样基本结构单位BSUs 才发生衍射，因而显得明亮(“点亮”),并最终成像。在一个特定的002暗视野图形象, 002环所有的BSUs,显得明亮(点燃)是并行对应所选择的隙缝位置的取向。孔壁因为它们在分子有序区域((MOD)内,这里BSUs有一个平行的方向,很容易得到002暗视野成像模式。在组织得很差的材料，平行BSUs和孔壁(MOD是截然不同的)以明亮的点集合出现;在石墨化过程中，,BSUs包括孔壁融合,在布拉格角, 平面给一个连续的明带。在002衍射环选择两个或两个以上的隙缝位置(在60°是三个主要用于这种研究)，这是可能描绘出显微组织。BSUs的最佳取向(样品流动各向异性)或孔壁,如扁平的孔，通过与在不同隙缝位置成像稠密的明亮BSUs进行对比是容易看到的。即使BSUs有序程度很低,产生相衬的图像(002格子条纹模式),002暗视野模式仍能够提供确定显微组织的数据[17]。
与002暗视野模式类似,11(0) 暗视野模式允许这些满足布拉格条件的粒子成像（入射光正常通过芳香层)。碳粒薄层显微结构(芳香环平行于薄层)倾向于平躺,因此层间平行。这些颗粒在透射电子显微镜(TEM)网格上是否可以成像是由11(0)暗视野模式及其直径所决定的。11(0)暗视野模式对加片上平铺晶体的形状和直径成像是特别有用,因为方位角变异晶体重叠产生云纹。Lc只能反映在002 暗视野模式在边缘卷曲或弯曲的粒子,因为只有这里001平面才满足布拉格条件。
混合酒精球磨一个二次抽取的样品，在水膜上弥散和'浸渍的碳的格子，随后在干燥器中烘干，这样透射电子显微镜(TEM)样品已经准备好了。本制备技术是快速、经济、适合于脆性固体样品,如那些本研究,但不保存样品的方向就实验应力或应变轴。
Philips EM400是一个用于中-低分辨率成像的透射电镜，其励磁电压为100 kV,：Philips CM20是一种高分辨率成像透射电镜其励磁电压为120千伏，能让人们研究最小尺寸为0.144纳米的物质。
3 .结果
3。1基本结构和光学显微镜
我们报道样品光学金相的初步结果在前面的论文[13],这些结果只是在这里总结了尽可能多样品石墨化的一般解释。
在无形变的样品, 在油最大的镜面反射率(Romax反射率) 是确定的，不超过底层的平面。
在同轴试验,研究了底层上无烟煤变形与介于0°(叠层)和18°轴向载荷。作为这个简单的构型的结果,样品机械力各向异性并呈叠片结构，形成弱面，并沿该弱面的优先形成滑动，因此,在我们的同轴实验中,只有有限的韧性应变才能发生，在样品中优先发生压裂和扭曲带的发展。样品在整个实验的温度范围内(400℃到900℃) 呈现宏观脆性，尽管变形模式随着温度的变化而变化。在400℃到600℃,无烟煤破碎剪切带大约沿轴心方向45°发展。
样品变形发生在800℃到900℃，存在3 - 4%的韧性应变并在层间滑动,除非不再沿底层平行或近似平行后滑动，这才发生断裂。轴向变形样品镜面反射率值及双反射率随温度升高逐步增加(表1)。既不各向异性，反射率发展也不统一,这是由于双方在起始物料异质性和变形时应变不均匀分布。畸形样品的某些部份呈现简单的各向异性(一个平凡光学构造),然而其他地区表现出交替亮与暗的各向异性特征薄片结构。具有基本的各向异性样品在400℃变形-600℃温度范围内发生变形,然而各向异性层合典型的样品在800℃-900℃变形。此外, 在剪切带和扭结区域之间存在着密切的相关距离镜面反射率是最高。例如,GY271同轴变形样品(900℃), 剪切变态区的最大双反射率为4%和之外的为2.2%。在弯折的区域和外剪切带平均最大反射率(Romax)差不多是6.4%。与静压试验中相似的温度和围压样品进行比较，它们的轴向变形显示相似的最大反射率值，,但样品轴向变形最小平均反射率(Romin)更低(双反射率更高);表1和[13]。这样的结果表明,更大程度的分子有序化由轴向变形(应变)促进的比由单独温度大
在简单剪切试验的无烟煤发生变形,反射系数变化是远大于同轴测试实验的(表1)。在1.0GPa的环境压力下，最大反射率从在600℃的5.37℅增加到在900℃的11.85℅,而双反射增加在600℃的2.03℅增为在900℃的10.66℅(更充分讨论参阅[13])。虽然样品之间比较并不总是清楚地表明的剪切应变和反射系数相关性,单个样品的变化是可以标定的。双反射系统的变化,随着薄层旋转(剪应变)的增加而增加。如果比较在同一温度、压力、加热时间条件，1GPa 环境压力加热到900℃样品(GY234)和剪切变形的样品发现剪切样品有较高的最大反射率(除了一个样品例外),较低最小反射率,从而具有更大的双反射率。在简单剪切试验中样品光学各向异性的, 在同轴实验也发现类似的现象,除了在900℃剪切样品有所不同之
外(本文中GY261和GY263)。在900℃的简单剪切试验中,类石墨区域的反射(Romax > 11℅,Romin< 1%)发生在一个纤维结构中[13]。石墨真正的最大反射率(15 .6℅)[20]稍高一些,但这样的值很少能够被测量到因为抛光困难,以及石墨的(001)面,最大反射率取向通常平行
于抛光表面。最高的地区(类石墨)反射率和双反射率传给透镜和在更低镜反射率有准确的接触。.假定位移发生在这种接触,从而最高的区域反射率代表更高应力区域。
3 .2 x射线衍射
出于比较的目的,确定该研究中无烟煤石墨化程度的的,起始原料被加热至1500℃,2000℃和2800℃(HTT)。这些样品,连同原料无烟煤部分的x射线踪迹,如图2，并在表2中总结。本研究无烟煤与Lc和平均层间距d002（La）共同发展，这符合Durber等人[3]在<能够部分石墨化>中总结的并高温处理样也遵循类似规律。
变形样品XRD结果的总结在表2中，其所代表衍射图如图3。实验条件和石墨化程度有紧密的相互关连，用来衡量Lc和层间距d002 。满足所有实验条件下,随着温度逐步升高石墨化程度逐渐增加。所有的温度,石墨化程度是最大的是简单剪切变形的样品(GY261,GY263),较小的是同轴样品(GY279 },最小的为静压实验样品(GY234)。用Lc来衡量石墨化和随着温度升高石墨化程度增加的现象。在600℃样品变形的实验条件下，Lc无显著差异，但是在900℃，Lc紧随峰位置时,说明简单剪切样品石墨化程度更大,其次是同轴和静压样品。
图.3列举实验条件的重要性,比较了三个在900℃热处理样品的x射线衍射图和一个在环境压力加热到2800℃HTT的示例。简单的剪切实验样品(GY261) 石墨化程度显然比静压(GY234)、同轴(GY279),或在环境压力加热到2800℃HTT(GY2800) 样品的石墨化程度更显著,。GY261(简单剪切)和GY2800(2800℃) 样本(图.4) 002峰都不对称并发生分解表明可能存在的两个碳成份。GY261样品,虽然接近d间距,明显石墨晶体更少(更低Lc)，其次是GY2800。样品GY261都发生分解并层间距d002接近完全有序天然石墨衍射图(0.3363纳米接近锡兰石墨0. 3354纳米)并且天然石墨的层间距d002，存在闪岩和颗粒相变质岩之中[21]。
3 .3拉曼光谱
拉曼光谱分析的结果在表3和其代表谱线如图5。在煤碳质材料中,比如这一研究中, 归因于E2g石墨(聚苯的C-C结构)D46h晶体对称，两个突出的带出现;一个在1580 cm-1和另一个在1350 cm-1，这两个带称为缺陷带(22)。缺陷带是由于某个晶粒尺寸效应,可能是因为在布里渊区一个整体的频率范围的缩合[16]。所有的变形实验样品的研究明显大约在1350 cm-1(缺陷带)和1580 cm-1范围(石墨E2g带)发生吸收。带的强度、最大高度一半处的宽度,和最大频率都不随温度或实验模式的变化而发生变化(表3)。在简单的剪切、同轴、水压试验中900℃样品发生变形, 1580 cm-1带强度都有普遍增加。不过, 光学显微镜、x射线衍射和透射电镜(后讨论)结果暗示1350cm-1带没有按照预计相应的更高石墨化程度的下降。Angoni等人[23]提出的在这个研究拉曼光谱的特点是没有足够的分解带。与
GY2800(HTT 2800℃) 变形实验样品的比较表明,GY2800是最有序的(相对较大的吸附在1580 cm-1)和缺陷最少的(无显著吸附在1350 cm-l)。
每一个样品都进行大量的测量(多达20)评估样本内变异。令人惊讶的是,,用光学显微镜(更高的反射率和双反射率) 大部分石墨化区域没有出现产生在1580 cm-1带地区最强烈的吸附,这些区域也没有出现反映自由的缺陷1350 cm-1带。.
3 .4透射电镜
透射电镜测试结果(TEM)在图6-9。相对丰富的多孔颗粒(无烟煤原料的特点)和薄膜碎片(完美有序石墨化特征)在Table1总结。
3 .
4 .1 原料。
选区电子衍射花样的,通常是宽阔完整002衍射环,反映组原料低的有序组织,条纹是乱层结构(二维周期)因为只有hk带明显没有调制或hkl反射。格子条纹图像与选取电子衍射花样,每组只有三个的短的条纹(1 - 2纳米长度)并且近似随机分布成像。002暗视野花样显示原料是由纳米尺度BSUs内聚成与有序分子区域相对应的直径为10到20纳米小粒料。每一个这样的领域形成一个孔壁,体现了原料无烟煤存在中孔的特点(图.6 D)。旁边孔壁,与BSUs 保持彼此不同。在通常是相似的002衍射环002暗视野获得了不同隙缝图像(因此,只有一个002图像在感光板上),表明缺乏择优取向BSUs
3 .
4 .2 2800℃热处理。
随着热处理温度达到2800℃, 无烟煤只有部分能石墨化并且转变是多种多样的。样品是由多数(60%)的介孔粒子和只有40%的微粒组成并形成了一个薄层形态。选区电子衍射花样显示间隙粒子保持乱层结构(只有hk带)并且由于整体的乱层结构，002衍射环清晰而且完整。孔隙塌缩包括BSUs缩合,可以清晰在002暗视野衍射环花样反映。相比之下,良好调制hl带和hkl反射的片层颗粒,证实在三维周期有序和石墨片层的生成方面有所提高。叠加的薄层的002格子条纹图像显示长(几百纳米)而平面芳香层是厚膜(几十堆积层)
002暗视野衍射花样，大量的球形碳壳是可见的,它们是由同心排列碳层组成, 碳层显微结构类似石墨化的碳黑。这些颗粒以某种铁硫化物为催化剂发生反应,这种反应在天然有机物经常发生[18]。变形的实验样品从来没有发现碳壳,因为热处理温度远低于形成的中间不稳定碳化物要求(> 1500℃)的。
3 .
4 .3试验变形的样品。
实验变形的样品的显示从乱层介孔显微组织（本质上证明是未形变的原料）到包括绝大多数完整层状粒子薄膜的组成了选区衍射区花样层状堆积芳香层石墨晶体特点（存在清晰完整的112反射)样品一个完整过渡。一般来说,是结构,显微组织，试验条件之间存在紧密的相关性。
样品在静压条件下加热，在所有的温度制度下仍然有介孔存在,即使在最好的情况下,在选取电子衍射花样只显示002弱弧。与002暗视野图像进行比较，不同002隙缝位置对应显示这些弧发生的弱择优取向的小分子有序区域延伸不到30纳米(图.6 C)。002格子条纹图片表明, 分子有序区域仍然是由不同基本结构单元组成的。(图。7 A)。
同轴变形样品介孔尺寸与平面优先取向的范围取决于温度和应变。在同轴变形样品中, 选取电子衍射花样(没有hkl反射)或格子条纹成像(没有平面层)没有真正的三周期有序是有根据的。然而,TEM显示显微组织增加,主要取决于温度和应变。在002暗视野图片的最重要的变化是明显的,平面的择优取向是来自伴随目标隙缝旋转不同明亮程度的区域(比较来自图8 b和8 c)。在这样得到的选取电子衍射花样丰富清晰的002弧如(图7 b和8插图)。伴随最高的应变和温度(900℃-GY279),BSUs平面有序大大改善,形成连续的扭曲的芳香层。因此相邻孔壁缩合从最初的介孔无烟煤成长为一个大孔相(孔壁最大为100纳米)。002格子条纹获得大孔粒子显示数量最多的平行层和最大长度的条纹(来子图.7 b和9插图)。相应的选区电子衍射产生弱112反射(调制),显示此地的部分三维周期有序,而大多数样品仍然是乱层结构。
单剪切样品变形的透射电子显微镜图(TEM)揭露了一个异构显微组织;多孔层粒子同时在明视野（图.9a）和002暗视野花样成像。多孔的和层间粒子的各自比例,都反映了实验条件和原样品的非均质性以及可能在实验中应变隔断。(表1)。TEM花样证明这些薄膜是石墨。通过相的对比, 部分薄膜折叠形成上得到的格子条纹是长而完美,并且SAED花样显示三维周期有序典型的石墨的112反射特性。(图。7 c)。尽管这样石墨薄膜出现在低为600℃的温度,900℃时样品发生变异几乎完全转化为片层石墨(> 90%)。
随着热处理温度的上升,样品不断发生改变。样品GY265(600℃,剪应变y = 3 .0)是由存在介孔的微观结构的粒子(> 90%)和片层状颗粒(几个百分点)（SAED花样显示是石墨）。在002相衬中,介孔颗粒有格子条纹没有或只有那些模糊的择优取向。002 暗视野图像显示孔
壁大小从2纳米(类似的原料)至100纳米;这样的大孔壁可能是由最有取向的相邻BSUs缩合形成的。在这种花样也提出了石墨片层:过去躺平放在支持片上的部分总是黑的,而被折叠的部分出现在明亮带一般长达几百纳米。介孔粒子的缺乏hkl反射,但一般都是完整的002弧(由于优先平面取向),调制了hl带在112反射面的位置是局部明显在大孔壁,hkl反射在片层中获得。
样品GY261(900℃,剪应变:γ= 0.73)是我们的样品中变化最大的。它们构成粒子的几乎全部是薄膜显微组织在明视野中反映(如图.9 a)。选区电子颜射花样多晶体绝大部分(服从Debye-Schemer衍射环)或较少会特殊如最大的晶体,存在hkl反射(如图7 c)。在002暗视野花样,叠层尺寸,或以前的大孔壁(第二种不是总能轻易与第一种分辨别出),它们的尺寸范围
从50纳米到超过300纳米(如图.9b、c、d)。这些数据与晶体直径La 110 暗视野成像花样完全一致,在那呈大小超过500纳米的云纹。相衬显示格子条纹长、硬、完美的生长,并不能从本质上和锡兰石墨辨别。在明视野花样显示样品GY26l还包括一些粒子是介孔的。002暗视野图像显示这些区域是由2至50纳米长的并有较强平面最优取向孔壁组成的。样品GY263(900℃剪应变:γ= 0 .17)的唯一和上述样品GY261不同，相对比较多的片状的粒子(约占几乎所有的样品的一半)和介孔显微组织,相应的相对比例一般石墨粒子的和乱层颗粒。
4 .讨论和结论
这项研究的结果证实了变形(应变及应变)在石墨化过程中的重要性。在我们的单剪试验,石墨是形成于低达600℃温度，并且在900℃,(GY261,GY263)样品主要成分是石墨,从XRD,TEM,是明显的观察到的并从光学显微镜是可以推断出的。然而对轴向配置静水压条件下进行的样品试验,,没有证据表明有石墨的形成。但在同轴实验中,002暗视野图像,选取电子衍射花样,及x射线衍射明确指出BSUs有序性增加,增加在孔壁直径(La),和厚度(Lc;图.7 B)
我们的样品石墨化总体趋势是最能用射线衍射数据说明,这验证了在石墨化总量的增长伴随着实验温度的增加以及我们的实验模式。XRD数据表明,用简单的剪切的样品我们以同轴样品或水压测试样品的石墨程度更高。事实上,我们剪切样品发生变形在900℃,比样品在环境压力加热到2800℃(GY2800)的石墨化程度高。
拉曼光谱分析结果和XRD，TEM的分析的结果不一致,。所有的样品显示两种截然不同的带,一个大约在1580cm-1另一个在1350 cm-1。随着石墨化程度的增加(采用光学测量, 通过x射线衍射或TEM分析)，没有明显的变化趋势在峰值位置、峰值强度,也没在峰比值上。之前有研究表明,与能够石墨化碳(即蒽),随着最高温度的增加1580 cm-1带和1350 cm-1带更加尖锐,在高温(> 2500℃)只有1580 cm-1带存在[24,25]。在这种样中1350cm-1带的分解是由于逐步清除缺陷。不能够石墨化的碳(即焦炭) 1530 cm-1t带与1350 cm-1带峰的比值近似保持为一个常数和缺陷随热处理不能消除。这项研究的结果表明, 在不同实验条件下的缺陷没有明显的降低,类似的数据也适合不能石墨化的碳最高温度。然而,不像不能够石墨化的碳有很明显的证据,证明了我们样品发生逐步石墨化,在GY261和GY263样品比1350 cm-1缺陷消失的GY2800样品石墨更丰富。这样的结果表明,在我们的实验产物中缺陷是可以保留的(可能缺陷不在芳香平面上),并且这些缺陷没有抑制形成石墨晶体生长。其结果是明显的，在典型的最高温石墨化实验和本研究的实验中这种缺陷带的发展是很清楚。值得注意的是,一个明显的缺陷带也从天然石墨得到[26]。
本研究所采用技术中,只有透射电镜(TEM)有机会提供直接形象的BSUs构图,从而评估样品组成的异质性。先前人造碳石墨化研究[27] 显示在选区电子衍射花样及格子条纹的生长有规律的增加。在这项研究中,我们的样品和非均匀性的各种实验条件并不能在这些因素让它们自己分解成一个简单的可量化的趋势。然而我们的透射电镜(TEM)结果定性地非常明显的,随着温度和应变的增加存在一个微观结构的长大过程，从微观粒子,介孔长成片层颗粒，分子有序区域尺寸增加(反映在002 暗视野),而且从110 暗视野成像显示微晶的大小增加了。在相衬中,有越来越多的平行层发生堆垛并且格子条纹的长度增加。此外, 选取电子衍射花样描绘选区电子的逐步演化。从二维周期没有hkl调制到二维周期有hkl调制,
再到有着完美的hkl衍射环或镜面反射的三维周期有序(如图7)。然而在一个给定样本,有序程度的变化是可以被标记的。为什么有些颗粒不能石墨化(如样品GY261介孔碳材料);而在另一个样品{ GY265)只有一小部分从样品的显微组织不能证明已经石墨化。这里估计正如下概括的，应变不均匀分布对提出的光学显微镜数据负责。
我们所有的同轴和非共轴试验都是在稳态条件下进行的。大约出现2 - 3%的弹性应变后, 在恒定的压差下所有进一步应变永久积累。因此,超过最初的弹性响应范围, 在系统的持续压力下形变增加了大量的储存应变能。在大多数固态转变包括在较低的小的热激发温度下成核和生长,在发生系统转变之前必须有一个临界应变量，这在我们先前的同轴实验表明大约是23%[12,28]。在我们的试验中,真正的三位周期有序的石墨是样品在单剪变形条件限制下产生的,虽然在同轴实验样品有序化增加是显而易见的,但它们仍然是乱层结构。同轴条件下进行的实验，整个实验过程中主轴的应力和主轴应变被强迫保持平行。这允许在无限的应变任何材料表面, 有很可能有一个最大的90°的体转。相反,是那些在剪切试验，主轴压力是固定的和主轴应变允许不断旋转，可以远离应变的初始轴的平行线。在无限定的斜刃剪切实验,任何材料表面与起始位置最大可能有180°旋转。在我们的实验装置, 在变形样品中对于一个给定缩短的量，非同轴实验应变能积累是同轴实验的两倍。因此,虽然同轴样品也是有应变的,但简单剪切试验理论上应变能的提高更为显著。此外(并可能同样重要的),是应变使得在整个样品进行剪切试验中，其应变能不均匀分布。显然透射电镜对我们简单制备样品的有序性是有破坏，然而这对原样品成分（共存的结晶石墨，介孔碳，乱层结构碳）不均匀和应变能分布的非均质性是重要影响。在这项研究中选择使用无烟煤是因其几乎由纯晶体组成。我们认为这是的因为无烟煤的应变非均匀的分布,因此存在应变能。这些区域已经局部石墨化的并说明GY265石墨样品中发现了石墨存在,和无应变区域粒子未
能石墨化（如在样品GY261中的介孔粒子）。这样的不均匀应变分布的从光学显微镜有着明显的显现,在剪切带区和纠结带区被发现比邻近的均匀区有明显更高的双反射率。
目前的石墨化模型几乎全部来自在环境压力下高温处理简单碳化合物的研究。这些研究表明石墨化发生在通过释放给定类型的缺陷[27,29 ] 以及增加BSUs有序性, 堆积厚度、晶体尺寸大小的一系列的步骤。这些研究表明,含碳材料倾向形成石墨并且石墨化之前HTT 是最初元素成分和显微组织决定的。这种炭(这是由化学成分)的区域范围越大,石墨化程度越高[30]。石墨化碳有较大的区域(> = 1微米)，通过逐步提高BUS有序性石墨化过程,大的平面芳香环（内部三维周期有序性是可以发展的）的堆叠。相反小区域的碳(< 5微米)是不能石墨化的。这样的碳材料的区域内部的BSUs是凝聚成一定大小的小片状的孔壁,但是能量必须足够从邻近完全无序的孔壁处获得一堆平面层，该能量一般高于碳气化所需的能量。因此,这些碳仍然保持乱层介孔状态,即使是在2800℃高温情况下[27]。
中间尺寸的炭组成的区域的部分能够石墨化[30]。有着介孔炭的[5]无烟煤,多孔显微组织少于石墨片状组织。在我们的测试最后一个阶段（煤炭石墨化阶段）是没有达到，是因为我们的实验温度太低(< = 900℃)。我们的单剪试验,特别是施加应变能导致的孔壁破裂,另外存在的气孔压扁,可能是导致大量BSUs机械旋转的原因。所有的孔简单缩合和BSUs平行及有序性的提高导致片状显微组织的提高,其结果形成大量三维有序存在所需要的大的芳香环。我们的结果表明简单剪切,比起同轴变形实验或水压实验,在平面有序的提高和随后的片状显微组织的发展是特别有效。在我们的简单剪切试验中，石墨在低至600℃温度就出现, 在900℃几乎全部的无烟煤样品转化为片状石墨多晶体。(比如许多在接近此温度形成的那些石墨矿)。
低热能支持我们的实验所需的低温(600℃-900℃),和在HTT实验的石墨化温度2800℃相比,多余的温度是由剪切应变补偿。天然石墨的形成都可以解释为:这样的过程。因此, 在我们的试验中我们提出一个重要部分是其石墨化所需的活化能,以此类推,自然界是由构造变形应变能提供的。
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 答谢在法国奥尔良国家科学研究院实验中心工作的Bustin利用休假时间进行该实验研究；同时Bustin感谢在此次研究中帮助他们的法国国家科学研究院全体员工。
资金支持：NSERC（加拿大自然科学与工程研究理事会）资助Bustin 和Ross，CNRS （法国国家科学研究院）资助Rouzaud和Bustin。公认Claire Beny协助拉曼探针分析，
S . Duberx进行射线衍射，Kara Bustin进行了图像分析。
参考文献
1 .R. M. Bustin, A. Cameron, D. Grieve, and W. Kalkreuth, Geological Association of Canada, Short Course Notes, 2nd edition, p. 230 (1985).
2. A. Oberlin and G. Terriere, Carbon 13, 367 (1975).
3. S. Duber, J. N. Rouzaud, C. Beny, and D. Dumas, Ext.Absrr. 21 Biennial Conf. Carbon, Buffalo, pp. 316-317 (1993)
4. T. Noda and H. Kato, Carbon 3, 289 {1965}.
5. S. de Fonton, A. Oberlin, and M. Inagaki, J. Mater. Sci. 15, 909 (1980).
6. E. S. Grew, J. Geology 82, 50 (1974).
7. P. R. Buseck and B.-J. Huang, Gecohimica Cosmochimica Acta 49, 2003 (1985).
8. J.-H. Oh, J. N. Rouzaud, A. Deurbergue, and Y.-H.Kwak, Bull. Soc. geol. France 162, 399 (1991)
9. D. B. Fischbach, in Chemistry and P句}sics of Carbon.Edited by P. L. Walker, Jr. Vol. 7, p. 237. Marcel Dekker, New Y ork (1971).
10. A. Pacault, in Chemistry and Physics of Carbon. Edited by P. L. Walker, Jr. Vol. 7, p. 107. Marcel Dekker, New Y ork (1971).
11. M. Bonijoly, M. Oberlin, and A. Oberlin, Int. J. Coal.Geol. 1, 283 (1982).
12. J. V. Ross and R. M. Bustin, Nature 343, 58 (1990).
13. K. R. Wilks, M. Mastalerz, R. M. Bustin, and J. V. Ross, Int. J. Coal Geol. 22, 247 (1993)
14. H. W. Green, D. T. Griggs, and J. M. Christie, in Experimental and Natural Rock Deformation. Edited by P. Paulitsch, p. 272. Springer, New York (1970).
15. T. Tullis and J. Tunis, in Mineral and rock deformation: Laboratory studies. Edited by B.
E. Hobbs and H. C. Heard, p. 297. American Geophysical Union, Washing-
ton, DC (1986).
16. P. Lespade, A. Marchand, M. Couzi, and F. Cruege,Carbon 22, 375 (1984).
17. J. N. Rouzaud and A. Oberlin, in Advanced methodologles in coal characterization. Edited by H. Charcosset and B. Nickel-Pepin-Donat, Chapter 17, p. 311. Coal Sci. Technol. 15, Elsevier, Amsterdam (1990).
18. A. Oberlin, in Chemistry and Physics of Carbon. Edited by P. A. Thrower, Vol. 22, p. 143. Marcel Dekker, New Y ork {1989)
19. P. B. Hirsch, Proc. Roy. Soc. A226, 143 (1954)-20. B. Kwiecinska, D. G. Murchison, and E. Scott, J. Ml- croscopy 109, 289 (1977).
21. B. Kwiecinska,race Mineralogiczne 67, Pol. Akad Nauk, Warsawa, 87 (1980).
22. F. Tuinstra and J. L. Koenig, J. Chem. P句}s. 53, 1126 (1970).23. K. Angoni, Carbon 31, 537 (1993).
24. C. Beny-Bassez and J. N. Rouzaud, Scanning Electron Microscopy 1, 119 (1985).
25. W. L. Johnson, A. D. Romig, and W.EChambers, Microbeam Analyses 1986, 26 (1986).
26. D. G. Pearson, F. R. Boyd, S. E. Haggerty, J. D Pasteris, S. W. Field, P. H. Nixon, N. P. Pokhilenko,Contributions Mineral. Petrol. 115, 449 (1994).27. J. N. Rouzaud and A. Oberlin, Carbon 27, 517 (1989).
28. J. V. Ross, R. M. Bustin, and J. N. Rouzaud. Organic Geochem. 17, 585 (1992).
29. J. N. Rouzaud, D. Vogt, and A. Oberlin, Fuel Process.Technol. 20, 143 (1988).
30. A. Oberlin, Carbon 22, 521 (1984).
(医疗药品)天然药物化学实验指导
天然药物化学实验指导 （供药学药剂专业用） 河北医科大学药学院天然药物化学教研室 2006年3月 前言 天然药物化学是运用现代科学理论与技术研究天然药物中化学成分的一门学科，是药学、药剂、药分、中药学等专业及相关专业本科学生必修的专业课，是国家职业药师(中药学)资格考试必考课程。本课程在有机化学、分析化学、有机化合物波谱学、中药学、生药学等课程的基础上，重点讲授天然药物中化学成分的化学结构、理化性质、提取分离方法、结构鉴定、生理活性、天然药物新药开发等方面的基本原理和实验技能，培养学生具有从事天然药物方面的研究、开发和生产的能力，为我国药学事业的发展输送人才。 天然药物化学实验是天然药物化学课的重要的、必不可少的组成部分。学习的主要目的是通过实验检验在课堂上所学的理论知识，使学生对理论知识的理解更加深入，掌握得更加牢固；通过实验训练学生的基本操作技能，培养学生分析问题和解决问题的能力，使学生获得从事天然药物化学科研工作的基本训练；使学生养成严谨的科学态度和良好的科学作风。
实验教学的重点是加强学生基本操作技能的训练，要求学生掌握以下技能：（一）提取分离方面 1.要求掌握常用的经典方法的原理及操作。其中包括液-固提取法（浸渍、渗漉、回流提取等）、液-液萃取法（简单萃取法、梯度萃取法、逆流分布法）、重结晶法等。 2.掌握纸色谱、薄层色谱、柱色谱的原理和基本操作。 （二）结构鉴定方面 1.化学方法 ①掌握各类化学成分的一般定性反应在鉴定中的应用； ②掌握重要衍生物的制备方法及其在结构鉴定中的应用； ③了解重要降解反应的原理及应用。 2.光谱方法 了解UV、IR、NMR、MS在天然药物化学成分结构测定中的应用。 目录 实验须知1 实验技能操作规范2 实验一大黄中蒽醌苷元的提取、分离和检识8 实验二芦丁的提取、水解；黄酮类化合物与糖类的鉴别10 实验三苦参生物碱的提取、分离、鉴别和生物碱的检识15 实验四利用纸色谱先导设计法从洋金花中提取分离生物碱19 实验五一叶萩碱的分离和鉴定23
天然药化实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除 天然药化实验报告 篇一：天然药化实验 实验一黄柏中盐酸小檗碱的提取分离与鉴定（10学时）【目的要求】 1.掌握黄柏中提取盐酸小檗碱的原理和方法。 2.熟悉盐酸小檗碱的化学性质和鉴定方法。 3.掌握渗漉法、盐析法、结晶法的基本操作方法。【实验原理】 黄柏为芸香科(Rutaceae)植物黄皮树（phellodendronchinenseschneid）及黄柏树(phellodendronamurenseRupr.)的干燥树皮。树皮中含有小檗碱(berberine)、木兰花碱(magnoflorine)、黄柏碱(phellodendrine)等多种生物碱及内酯、甾醇等，其中以小檗碱为主要药效成分(中华人民共和国药典，2000)，含量为1.4%-5%(川黄柏含量较高)。其性寒、味苦，具有清热燥湿、泻火解表、退虚热之功效。 1.小檗碱(berberine)异名黄连素，分子式 [c20h18no4]+，分子量336.37，黄色针状结晶。作为临床上
一种常用的广谱抗菌药，小檗碱主要用于菌痢、胃肠炎、痈肿等细菌性感染。现代研究证明小檗碱有抗肿瘤、抗心率失常、降压、降血糖等作用，在临床上有越来越广泛的应用，需求量日益增加。 o + omeome 2.溶解性：能缓缓溶于冷水中（1:20），微溶于冷乙醇（1:100），易溶于热水和热乙醇，微溶或不溶于苯、氯仿和丙酮，硝酸盐极难溶于水，盐酸盐微溶于冷水（1:500）但 较易溶于沸水，硫酸盐和枸橼酸盐在水中溶解度较大（1:30），盐酸小檗碱为黄色结晶，含2分子结晶水，220℃时分解并 转变为棕红色小檗红碱，285℃时完全熔融。 3.小檗碱为季铵碱，其游离型在水中溶解度较大，其盐酸盐在水中溶解度较小。利用小檗碱的溶解性及黄柏中含黏液质的特点，先将药材用石灰水润湿，使药材吸水膨胀，小檗碱游离，同时可使黄柏中含有的粘液质沉淀。用水渗漉法提取小檗碱，再加盐酸使其转化为盐酸小檗碱沉淀析出，结合盐析法得到盐酸小檗碱。【实验步骤】 1.提取称取黄柏粗粉100g置大蒸发皿中，加入适量石 灰乳搅拌均匀，放置溶胀20min，加入6倍量的饱和石灰水（或1%ca(oh)2溶液）浸泡30min后装入渗漉筒内，以5～
《天然药物化学》教案
《天然药物化学》教案 一、总学时数、理论学时数、实验学时数、学分数： （一）总学时数：108学时 （二）理论学时数：54学时 （三）讨论学时数：6学时 （四）实验学时数：48学时 （五）学分数：6学分 二、承担课程教学的院、系、教研室名称 华中科技大学同济医学院 药学院中药系天然药物化学教研室 三、课程的性质和任务 天然药物化学是运用现代科学理论和方法研究天然药物中化学成分的一门学科。 天然药物化学是药学专业的必修专业课，学生在具备有机化学、分析化学、光谱解析、药用植物学基础知识后，通过本课程的教学，使学生系统掌握天然药物化学成分（主要是生物活性成分或药效成分）的结构特征、理化性质、提取分离方法以及主要类型化学成分的生源途径、结构鉴定的基本理论和基本技能，培养学生具有从事天然药物的化学研究、新药开发和生产的能力，为继承、整理祖国传统医药学宝库和全面弘扬、提高祖国药学事业水平奠定基础。 四、所用教材和参考书 （一）所用教材：国家级规划教材，吴立军主编，天然药物化学(第四版)，人民卫生出版社。 （二）参考书： 1、吴寿金、赵泰、秦永琪主编《现代中草药成分化学》中国医药科技出版社。 2、徐任生主编《天然产物化学》科学出版社。 3、Nakanishi K. Natural Products Chemistry, Academic Press, New York。 第一章绪论 一、学时数：6学时 二、目的和要求 1、掌握天然药物化学的含义、研究对象、性质与任务； 2、掌握天然药物有效成分提取分离的一般原理及常用方法； 3、掌握层析分离法的分类及其原理、各种层析分离要素、相关因素及应用技术；
天然药物化学试验指导试验室注意事项￣
天然药物化学实验指导 目录 实验室注意事项 (1) 实验一芦丁的提取分离与鉴定 (2) 实验二艾叶及丁香中挥发油的提取鉴定 (5) 实验三从红辣椒中分离红色素 (7) 实验四咖啡因的提取与分离 (8) 自选实验薯蓣皂苷元的提取与分离 (10) 自选实验甘草皂苷元的提取与分离 (10) 自主设计实验 (15)
实验室注意事项 天然药物化学实验课具有实验周期长、使用有机溶剂品种多，用量较大等特点，所用的药品多数是挥发性、易燃、有毒、有腐蚀性、刺激性、实验操作经常在加温，减压下进行，需要使用各种热源和电器，再加上实验室较为拥挤，若操作不慎，易引起着火、触电、中毒、爆炸等事故，为确保实验安全顺利进行，特作如下要求。 一、实验前必须预习实验内容，了解实验原理和操作程序，检查仪器是否完整，装置是否正确，检查合格后方可开始实验。 二、实验室内要保持严肃、安静，不得大声说话打闹；室内严禁吸烟，实验进行时不得擅自离开，必要时委托专人看管。 三、未经教师允许不得擅自使用明火，需使用明火时，实验台周围不得放置易燃有机溶剂，如发生火情,应保持镇静，立即报告指导教师，同时切断火源，移走易燃品！用湿布闷盖或用灭火器进行灭火，切勿轻易用水，以免扩大火势。 四、实验时要做到整齐、清洁、用过的仪器要及时清洗并收人仪器柜内，保持水槽、仪器、桌面、地面四洁。 五、回流、蒸馏有机溶剂时，注意检查冷凝水是否通畅，装置不得密闭，接收有机溶剂时不得使用广口仪器，溶剂瓶不得敞口存放。在进行减压操作时，必须使用安全瓶，弄清操作程序，以免造成回水等事故。 六、使用挥发性试剂或喷显色剂时，应在窗口或通风橱内操作，不慎溅在桌面上的化学药品必须立即清除。身体直接接触化学物品后应及时用肥皂及大量水冲洗，如碱性试剂可用l％HAc溶液冲洗，酸性试剂可用3％NaHCO3溶液冲洗。不要用酒精、丙酮等洗涤皮肤上的有机物，以免增加皮肤对有毒物质的吸收，眼睛里溅入化学试剂后，应立即用大量水冲洗，及时到校医室就诊。 七、使用电器设备（如水浴锅、紫外灯、旋转蒸发仪、循环水泵等）一定要按操作规程进行，不得在烘箱内干燥带有易燃性有机溶剂的仪器或物品，仪器发生故障时及时报告指导教师，不得擅自拆卸。 八、每次实验结果后的产品，应妥善包装好，贴好标签，写明级别、产率等，放入干燥器内保存，不得随意丢失。 九、实验结束后，值日生应做好实验室清洁卫生工作，整理好公共仪器、药品，检查水、电、门窗，经教师检查后方可离去。
天然药化实验指导书-2014版
实验一甘草中总皂苷的提取、分离与含量测定 一、实验目的 1．熟练进行甘草中总皂苷的提取和精制方法。 2．能够用化学法和色谱法检识甘草中的皂苷类物质。 二、实验原理 甘草酸和甘草次酸均为含有羧基的酸性三萜皂苷，甘草酸酸性较强，在植物中与钾成盐而溶于水，易溶于热水。而甘草酸在冷水中的溶解度较小，所以我们可用水提取甘草酸的钾盐，再加稀酸，放冷，使甘草酸游离沉淀析出。也可以用乙醇提取后，乙酸乙酯萃取除去甘草中的黄酮类化合物，然后利用大孔吸附树脂的吸附作用，对甘草总皂苷进行富集，再利用硅胶进行柱层析分离。 三、主要仪器及耗材 仪器：水浴锅、旋转蒸发仪、循环水真空泵、三用紫外仪。 原料与试剂：甘草粗粉、乙醇、乙酸乙酯、D101大孔吸附树脂（或AB-8大孔树脂）、色谱用硅胶、氯仿、丙酮、硅胶薄层板。 四、实验内容与步骤 1．甘草总皂苷的提取 （1）水提法：取甘草粗粉20克，加水煎煮提取2～3次，滤过得水提液，静置，取上清液，浓缩得甘草浸膏（含甘草酸>20%）。浸膏加3倍量水溶解，加硫酸酸化，放置，滤过得甘草酸粗品。 （2）醇提法：取甘草粗粉20g，150mL60%乙醇溶液于70℃下回流提取1.5h，抽滤制得甘草提取液，放置待用。 2．甘草总皂苷的富集 甘草提取液减压浓缩至50mL左右，等体积的乙酸乙酯萃取2次，除去黄酮类化合物。萃取后的水相减压浓缩除去残留的乙酸乙酯后上大孔吸附树脂。 以下两种大孔吸附树脂任选一种即可。 D101型大孔吸附树脂：称取20~25克D101型大孔吸附树脂（或者30gAB-8型大孔吸附树脂），预处理后装柱，甘草总皂苷的粗提液过D101型大孔吸附树
脂，待吸附完全后，先用蒸馏水冲洗树脂至流出液无颜色，再用50%乙醇溶液2~3个柱体积冲洗树脂，并收集该部分的洗脱液。 AB-8型大孔吸附树脂：取30克AB-8型大孔吸附树脂，预处理后装柱，甘草总皂苷的粗提液过AB-8型大孔吸附树脂，待吸附完全后，先用蒸馏水冲洗树脂至流出液无颜色，再用2~3个柱体积的70%乙醇溶液冲洗树脂，并收集该部分的洗脱液。洗脱液留存少量点硅胶板，其余部分上硅胶柱。 3. 甘草酸的纯化 取15g硅胶干粉，用氯仿：甲醇=4:1湿法装柱，用装柱液反复冲洗硅胶柱，带柱面不再下降后，再冲洗3~5次，计算柱体积后，放置待用。 将洗脱液与0.5g拌样硅胶放置于圆底烧瓶中，于旋转蒸发仪上浓缩至干，（如果圆底烧瓶的瓶颈有少量水汽，则放于烘箱中于60℃烘干），将硅胶研细后，干法上样。洗脱时，先用1个柱体积氯仿:甲醇=4:1的洗脱液洗脱，再用氯仿:甲醇:水=4:2:1（洗脱液于分液漏斗中取下层液体）的洗脱液洗脱2个柱体积，每0.5个柱体积收集一次，对洗脱液进行检识。 4. 颜色反应（选做） （1）醋酐–浓硫酸反应：将样品溶于醋酐中，加浓硫酸：醋酐（1∶20），可产生黄→红→紫→褪色。 （2）三氯甲烷–浓硫酸反应：样品溶于三氯甲烷，加入浓硫酸后，在三氯甲烷层呈现红色或蓝色，硫酸层有绿色荧光出现。 （3）五氯化锑反应：将样品三氯甲烷或醇溶液点于滤纸上，喷以20%五氯化锑的三氯甲烷溶液（不应含乙醇和水），干燥后60℃～70℃加热，显蓝色、灰蓝色、灰紫色斑点。 5. 薄层色谱检识： 薄层板：硅胶G-CMC-Na板； 试样：70%乙醇洗脱液、氯仿:甲醇=4:1洗脱液和氯仿:甲醇:水=4:2:1洗脱液； 展开剂：氯仿:甲醇:冰醋酸（4∶1∶1）； 显色剂：喷20%硫酸乙醇溶液，105℃加热显色。 五、实验注意事项 1. 大孔吸附树脂在使用前应用蒸馏水浸泡，除去上层悬浮物后装柱，用无
天然药物化学 学习指南
中国药科大学 天然药物化学学习指南 一、说明--天然药物化学简介及知识模块构成 《天然药物化学》涉及中药及天然产物化学成分的提取、分离、结构鉴定、结构修饰、活性研究。本课程以有机化学、分析化学、波谱解析等学科为基础，是中药学、药学、中药资源与开发专业本科生的核心专业基础课程（4学分，理论68学时、实验68学时）。根据学校的培养目标结合上述专业培养要求，本课程定位于在学生完成基础课学习的前提下，遵循传统中药理论和现代有机化学、分析化学的技术和方法紧密结合的教学理念，从分子水平向学生传授中药及天然药物生物活性的物质基础，用现代科学的观点和方法揭示传统中药的作用机制。 《天然药物化学》课程由四大知识模块构成： 第一部分，天然药物化学成分提取、分离和纯化的方法和技术（4学时）； 第二部分，天然药物化学成分的结构鉴定方法和技术概述（2学时）。该部分的主要内容由本教研室承担的大二下学期《波谱解析》课程（共34学时）进行传授； 第三部分，是本课程的重点内容，即各类成分的提取、分离和结构鉴定（60学时）； 第四部分，天然药物化学研究的新技术、新方法和新进展（2学时）。 课程计划136学时，其中理论教学和实验教学各半，均为68学时。 二、课程的基本要求 依据药学类本、专科的培训目标，本课程要求学生掌握天然药物化学的相关理论、天然有机化合物的物理化学性质，以及生物活性成分的提取、分离、纯化和结构鉴定的基本方法和实验技能，初步具有从事与天然药物的生产和研究相关工作的能力。在工作实践中，能够运用现代科学理论与研究的方法，为继承和发扬祖国的传统药学事业，使我国独特的中药实现现代化打下坚实的理论和实践基础。 根据本课程的四大知识模块，重点讲授主要天然化学成分的结构类型、理化性质、提取、分离、纯化以及检识方法，介绍各主要类型天然化合物的生物活性，主要类型天然化学成分结构测定的物理方法，重点讲授波谱方法在黄酮类化合物结构测定中的应用。同时适当介绍天然药物的构效关系、天然药物化学在中药制剂和分析中应用实例以及主要类型天然化合物研究的最新发展。
天然药物化学实验
实验一天然产物化学成分系统预试验 天然产物中所含的化学成分种类很多，在深入研究之前应首先了解其中含有哪些类型的化学成分，如生物碱、皂苷、黄酮类等等。这就需要进行各类化学成分的系统定性预试验。或根据研究的需要进行单项预试法来初步判断。 一、实验目的与要求 掌握未知成分的天然产物是怎样初步提取分离的，熟悉各主要成分的试管试验、沉淀反应和纸层析、薄层层析的方法并根据试验结果判断含有什么类型的化学成分。 二、基本原理 利用各类成分的颜色反应和沉淀反应，对天然产物的提取液进行检查可以初步判断其中的化学成分。由于提取液大多数颜色较深，影响对颜色变化的观察，可以使用薄层层析（TLC）或纸层析（PC）等方法对天然产物的提取液进行初步分离，再进一步检查。 三、实验内容： 利用不同成分在各种溶剂中的溶解度的不同，一般可采用以下3种溶剂分别提取，试验。 1．水浸液：取中草药粗粉5 g加水60 ml，在50~60℃的水浴上加热1小时，过滤，滤液进行下列试验。
*在试管进行，△在滤纸或硅胶CMC -Na 薄层板上进行，下 检查项目试剂名称 糖 *1、酚醛缩合反应 *2、菲林试剂 酚类△ 1% FeCl 8 试剂 鞣质△1、1% FeCl 8 试剂 苷类或多糖*1、酚醛缩合反应 *2、加6NHCl酸化，加热煮沸数分钟，冷后仔细观察 有无絮状沉淀 *3、菲林试剂，观察水解前后Cu 2 O沉淀量有无增加。 皂苷* 泡沫试验 生物碱 *1、碘化铋钾试剂 *2、硅钨酸试剂
糖鉴定 （1）α-萘酚一硫酸试剂检查还原糖。 ①溶液I：10％α-萘酚乙醇溶液。溶液II：硫酸。取1ml样品的稀乙醇溶液或水溶液，加入溶液I 2滴～3滴，混匀，沿试管壁缓缓加入少量溶液II，二液面交界处产生紫红色环为阳性反应。 （2）斐林试剂检查还原糖。 溶液I：6．93g结晶硫酸铜溶于100ml水中。溶液II：34．6g酒石酸钾钠、10g氢氧化钠溶于100ml水中。取1ml样品热水提取液，加入4滴～5滴用时配制的溶液I、II等量混合液，在沸水浴中加热数分钟，产生砖红色沉淀为阳性反应。如检查多糖和苷，取1ml样品水提液，加入1m110% 盐酸溶液，在沸水浴上加热10min，过滤，（成盐去除杂质）再用10％氢氧化钠溶液调至中性，按上述方法检查还原糖。或者直接用高效液相色谱看色谱图。 酚类鉴定试剂 （1）三氯化铁试剂检查酚类化合物、鞣质1％～5％三氯化铁水溶液或乙醇溶液，加盐酸酸化。取1ml样品的乙醇溶液，加入试剂1滴～2滴，显绿、蓝绿或暗紫色为阳性反应。作色谱显色剂用，喷洒后，显绿或兰色斑点为阳性。 2．乙醇提取液
天然药物化学实验模块化教学设计
天然药物化学实验模块化教学设计摘要：模块化教学是依据教学目的将教学内容划分成不同层次模块，每个教学模块中都包含了特定的教学内容和教学目标，各模块之间相互关联、层层递进，构成一个完整的教学系统。该文探索了天然药物化学实验课程模块化教学设计思路，力求提高教学效果，达到提升学生创新研究能力的目的。 关键词：生药学/教育；教学；天然药物化学；实验教学；模块化设计 “天然药物化学”是药学专业主干课程，具有很强的实践性，因此天然药物化学实验课是教学的重要环节。因此，我校于2017年将天然药物化学实验课设置为一门独立的课程，教学时数与理论课学时数相同，均为72学时，旨在通过实验教学使学生掌握天然药物中所含有效成分的结构类型、理化性质、提取分离、检识和结构鉴定的基本理论、基本知识和基本技能，训练和培养学生操作能力，提高学生动手能力和分析问题解决问题的能力；更重要的是培养学生具备天然药物新药研发的素质，使学生具备科学研究的思维、素质及严谨的科学作风。 1天然药物化学实验课程存在的问题 根据课程特点，我校天然药物化学实验安排了9次实验，每次实验8学时，学生每两周进行一次实验，由于间隔时间太长导致实验缺乏连贯性，学生对实验缺乏整体认识；其次，为强化规范化操作练习，教师提供给学生“菜谱式”操作流程，学生只需照单操作，这种教学模
式导致学生思维僵化，不会解决实际问题，更难以适应企业生产、科学研究等工作的实际需要［1］。教学组对学生发放实验课满意度调查问卷，并通过分析发现：大部分学生对天然药物化学实验课很感兴趣，但认为创新型和设计型实验项目不够，有的学生提出增加一些与毕业设计或就业相关的实验，如天然化妆品、保健品的制备等，可见学生并不满足于被动操作和机械重复，对实验教学提出更高的要求［2］。 2天然药物化学实验模块化教学设计思路 “教学有法，教无定法”。为了使学生成为学习的主体，锻炼和培养学生的综合素质和创新能力，发挥学生的主观能动性，教学组依据天然药物化学实验教学大纲，将教学内容或组合或分解成相应的模块（表1），根据培养目标确定技能目标，明确学生在各个模块中需要掌握的教学内容，并最终实现培养目标。模块一的设计思路：本模块的实验项目多为经典验证性内容，旨在强化学生基本操作技能，如药材的前处理、回流、煎煮、过滤、结晶与重结晶、萃取、薄层色谱与柱色谱等，其目标是培养学生掌握天然药物提取分离有效成分的基本操作技能，并加以熟练运用，提高学生操作技能。模块二的设计思路：由于传统菜单式、验证性实验内容不能很好调动学生的积极性和求知欲，以应用和成果导向为目的的实验项目尤其能够激发学生的主观能动性［3］。例如我校天然药物化学学科多年来围绕新疆特色植物资源，结合课程的研究性和实践性特点，利用充足的研究经费和科研创新，开展了一系列研究，经过多年的积淀和发展，获得了丰硕的科研成果，并挑选成熟的科研成果引入实验教学，如我们对肉苁蓉的研究取得系
中药化学实验教学大纲
中药化学实验教学大纲 一、实验课程名称 中药化学 二、课程编码 1002371 三、课程性质 必修课 四、学时学分 课程总学时：104 总学分：6.5 实验学时：44 五、适用专业 中药学专业 六、本实验课的配套教材、讲义与指导书 天然药化教研室编. 天然药物化学实验讲义. 七、实验课的任务、性质与目的 中药化学是一门实践性很强的学科，中药化学实验是中药化学课程的重要组成部分，学生必须在学好理论知识的同时高度重视实验课，通过实验课的学习使学生能印证并加深理解课堂讲授的理论知识，掌握由中药中提取、分离、精制有效成分，并对其进行鉴别的基本方法和技能，提高学生独立动手、观察分析、解决问题的能力，培养学生严谨的科学态度和良好的科研作风。 八、实验课的基本理论 1. 掌握各类主要中药化学成分(如生物碱、糖苷类、黄酮、蒽醌、苯丙素、萜类、强心苷、皂苷等)的基本结构类型、结构特征；了解各类主要化学成分中的重要中药； 熟悉各类主要化学成分中的重要生物活性成分。 2. 掌握各类主要化学成分的物理化学性质，理化性质与化学成分分子结构之间的相 互关系；熟悉不同的理化性质在提取方法的设计和化学结构鉴定中的重要作用。
3. 掌握各类生物活性成分常用的提取分离方法的原理和技术；了解提取分离方法和 处理条件对化学成分结构的影响及后生产物形成的可能性。 4. 了解各类主要化学成分的波谱特征；了解化学成分结构研究中典型的降解反应及衍生物的制备；掌握各主要类型化学成分的特征定性反应、化学结构鉴定研究的步骤和采取的主要方法。 九、实验方式与基本要求 每次实验课以小组进行教学：每组24人，由1位教师指导进行实验操作或课堂讨论。对中药化学实验中重要的操作技能和方法采取首先观看教学录像或操作动画，同时指导教师详细讲解每一步的操作方法和原理，然后再由学生自己动手操作，老师点评。 十、考核方式与评分方式 根据平时实验成绩和实验考试综合评定。平时实验70%，实验考试30%。
天然药物化学实验指导书
药用植物学实验指导 适用专业：（本科）药学、药物制剂 （专科）药物制剂技术 郑州华信学院医学院药学系 药学教研室
目录 实验一显微镜的构造、使用和保护以及植物细胞的构造 (2) 实验二植物细胞后含物——淀粉粒、草酸钙结晶体 (5) 实验三保护组织和分泌组织 (7) 实验四机械组织和输导组织 (9) 实验五根的显微构造 (11) 实验六单子叶植物地上茎和地下茎观察 (13) 实验七双子叶植物茎的初生构造和次生构造 (14) 实验八大黄、甘草、人参的鉴定 (16)
实验一显微镜的构造、使用和保护以及植物细胞的构造 一、实验目的： 1.了解显微镜的基本构造并掌握显微镜的正确使用方法和保养。 2.掌握撕取表皮的制片方法。 3.掌握植物细胞的基本构造。 二、实验仪器与材料 1.仪器：生物显微镜。 2.用具：镊子、刀片、解剖针、载玻片、盖玻片、玻璃皿、吸水纸、擦镜纸、棉布块。 3.材料：洋葱鳞茎的磷叶或大葱磷叶。 4.试液：蒸馏水、稀碘液、10%硝酸钾溶液。 三、实验内容： （一）显微镜的构造 1.机械部分次部分是显微镜的骨架，是安装光学部分的基座。 包括：镜座、镜柱、镜臂、镜筒、物镜转换器、载物台、调焦装臵等。 （1）基座是显微镜的底座，支持整个镜体，使显微镜放臵平稳。 （2）基柱镜座上面直立的短柱，支持镜体上部的各部分。 （3）镜臂弯曲如臂，下连镜柱，上连镜筒，为取放镜体时手握的部分。直筒显微镜的镜臂下端与镜柱连接处有一活动关节，可使镜体在一定范围内后倾，便于观察。 （4）镜筒上端臵目镜，下端与物镜转化器相连。 （5）物镜转换器连接于镜筒下端的圆盘，可自由转动，盘子有3－4个安装物镜的螺旋孔。当旋转转换器时，物镜即可固定在使用的位臵上，保证物镜与目镜的光线合轴。 （6）载物台放臵玻片标本的平台，中央有一通光孔，两侧有压片夹或机械移动器，既可固定玻片标本，也可以前后左右各方向移动。 （7）调焦装臵调节物镜和标本之间的距离，得到清晰的物像。在镜臂两侧有粗细调焦螺旋各1对，旋转时可使镜筒上升或下降，大的一对为粗调焦螺旋，旋转一圈可使镜筒移动2mm左右。小的一对为细调焦螺旋，旋转一圈可使镜筒移动0.1mm。 （8）聚光器调节螺旋镜柱一侧，旋转它时可使聚光器上下移动，借以调节光线德鄂强弱。 2.光学部分包括：物镜、目镜、反光镜、聚光器 （1）物镜安装在镜筒前端物镜转化器上的透镜。利用光线使被检标本第一次
天然药物化学实验指导(临床药学)
天然药物化学实验指导 药化教研室 天然药物化学实验指导 一．说明 天然药物化学是一门实验学科，实验教学占重要地位，通过实验要达到以下目的。 1．能检验学生在课堂上所学的理论知识。使学生对理论知识的理解更加深入，掌握的更加牢固。 2．训练学生的基本操作技能，培养学生分析问题和解决问题的能力，使学生获得从事天然药物化学科研工作和实际工作的基本训练。 3．使学生养成严谨的科学态度和良好的科学作风。 实验中，重点是加强对学生基本技能的训练。 二．实验须知 1．遵守实验室制度，维护实验室安全，不违章操作，严防爆炸、着火、中毒、触电、漏水等事故的发生。若发生事故应立即采取措施并报告指导老师。 2．实验前做好预习，明确实验内容，了解实验的基本原理和方法。安排的实验计划，争取准时结束，实验过程中应养成及时记录的习惯，凡是观察到的现象和结果及有关数据，应随时如实地记录。实验完毕，要认真总结，写好实验报告，实验所得的提纯物要包好，贴上标签，交给老师。 3．实验室内应保持安静，不得大声喧嚷，不许抽烟。进入实验室必须穿工作服，实验过程中，不许随便离开。 4．实验台前应保持整洁，与实验无关的物品不得放在台前。实验中废弃的固体物，要丢入废物桶内。 5．爱护仪器，节约药品，仪器损坏后应填写报损单，注明原因，由指导教师按规定处理。 6．实验过程中要节约用水、用电。 7．每次实验结束后，值日生应将实验室打扫干净，倾倒废物桶，关好水、电、门窗，方可离去。 实验一虎杖蒽醌类成分及白黎芦醇苷的提制和鉴定 虎杖系蓼科蓼属植物polyganum cuspidetum siebet zucc.（即Reynoutrin japonica Houobluyn）的根茎。又名阴阳莲。民间用于消炎、杀菌、利尿、通经和镇痛。近年来用于烫伤、止血、消结石和降血脂均有疗效。虎杖根茎中含有大量的蒽醌类成分和二苯乙烯类成分。后者具有降血脂的作用。 一、部分已知成分的物理性质 1．大黄酚（chrysophanol） O HO OH CH3 O
如何学习天然药化
如何学习《天然药物化学》之一对《天然药物化学》的了解是通过自学开始的，没有系统的将该课程融会贯通。通过2年的教学，尤其是大家通过各种途径和手段对我教学工作的批评和肯定，让我有意识的对如何学好该课程进行了思考 总结如下： 1、该课程的定位 首先大家要清楚的认识到，《天然药物化学》是以试验为基础，以应用为目的的一门理论融合试验的学科，为此，大家要想学习该课程，就要有意识的熟练和掌握每一个实验，并通过每一个实验去总结和引申的融会没有进行实验的章节，及时做好试验的讨论和分析。 2、该课程学习的三个梯次 （1）化合物结构和类型是该课程的前提，相当于产品开发或者试验前的文献综述。 这一部分的学习要紧紧结合生物合成。生物合成的学习相当于中药汤剂中的药引子，不需要你去死记硬背，但需要你熟悉和掌握每一类化合物的源头和先导化合物，这样，即使你遇到了新结构，也能依据生源途径进行归类，并有助于学习理解课本中的全部结构，除了特别的化合物需要死记硬背外，其他的典型药效化合物只需要能识别就足够。意识到这个问题，我在教学中已经按照这样的思路进行了教学，也许还不是很成熟，希望大家能依据自身的特点找到适合自己的熟悉化合物结构的方法和方式。 （2）提取、分离和精致是该课程的重点内容，是本课程的考试重点，重点内容主要是特殊类型化合物的典型提取方法，如醌 类、生物碱和黄酮。
而该部分的另一个学习的意义在于，它是今后药学研究的核心工作，无论是工厂还是研究，都会以这部分作为基本技能，所以，掌握好这部分至关重要，但如何学好提取、分离和精致？ 一是可以通过与本课程配套的实验，大家认真预习、设计和操作每一个实验；二就是要尽可能的多参与学院一些老师的课题中去，这部分理论重要，而具体的实验经验积累更重要。 提取、分离和精致的学习没有什么窍门，就是经验的积累！ （3）化合物结构的鉴定是天然药物化学的灵魂，是研究的瓶颈。（1）和（2）即使你掌握的很好了，如果无法对纯化合物进行结构的确认和解析，所有的工作都是枉然。目前，我们的教学中，由于教学思路和目的的模糊，包括课程设计中存在的问题，忽视了该部分的学习，尤其是我在课程中一再强调的手性和空间构向问题。 三、建议和思考 发现学生的知识领域面不宽，对于一个本科生，不能要求知识面的深度，但对广泛学科的涉猎是今后大家如何发展的基础，很多人往往最后是依据兴趣爱好确定了自己的职业。 课程学习有误区，大家都普遍反应课程比较难，尤其是期末考试的压力比较大。我一贯主张教学要严格，考试要宽松，我会在我的能力范围内实施自己的观点，并请大家能理解和配合，尽量的领会我的意思，并能消化在自己的肚子里边。 学习的三个梯次我已经在教学中注意了贯彻，因为课程设置上的局限和期末考试的侧重点，我还是弱化了结构的鉴定。
天然药物化学合集2018
天然药物化学 实验指导 循环使用 请勿带走 目录 实验一槐花M中芦丁的提取
实验二芦丁水解液的纸色谱鉴定 实验三大黄中大黄素的提取 实验四大黄中大黄素的柱色谱提纯 实验五苦参生物碱的薄层鉴定 实验六茶叶中咖啡因的提取 实验一槐花M中芦丁的提取 芦丁 芦丁是由槲皮素 实验一 天然产物化学成分系统预试验 天然产物中所含的化学成分种类很多，在深入研究之前应首先了解其中含有哪些类型的化学成分，如生物碱、皂苷、黄酮类等等。这就需要进行各类化学成分的系统定性预试验。或根据研究的需要进行单项预试法来初步判断。 一、实验目的与要求 掌握未知成分的天然产物是怎样初步提取分离的，熟悉各主要成分的试管试验、沉淀反应和纸层析、薄层层析的方法并根据试验结果判断含有什么类型的化学成分。 二、基本原理 利用各类成分的颜色反应和沉淀反应，对天然产物的提取液进行检查可以初步判断其中的化学成分。由于提取液大多数颜色较深，影响对颜色变化的观察，可以使用薄层层析（TLC ）或纸层析（PC ）等方法对天然产物的提取液进行初步分离，再进一步检查。 三、实验内容： 利用不同成分在各种溶剂中的溶解度的不同，一般可采用以下3种溶剂分别提取，试验。 1．水浸液：取中草药粗粉5 g 加水60 ml ，在50~60℃的水浴上加热1小时，过滤，滤液进行下列试验。 *在试管进行，△在滤纸或硅胶CMC-Na 薄层板上进行，下同。 糖鉴定 检查项目 试 剂 名 称 糖 *1、酚醛缩合反应 *2、菲林试剂 酚类 △ 1% FeCl 8试剂 鞣质 △1、1% FeCl 8试剂 苷类或多糖 *1、酚醛缩合反应 *2、加6NHCl 酸化，加热煮沸数分钟，冷后仔细观察有无絮状沉淀 *3、菲林试剂，观察水解前后Cu 2O 沉淀量有无增加。 皂苷 * 泡沫试验 生物碱 *1、碘化铋钾试剂 *2、硅钨酸试剂 （1）α-萘酚一硫酸试剂检查还原糖。 ①溶液I：10％α-萘酚乙醇溶液。溶液II：硫酸。取1ml样品的稀乙醇溶液或水溶液，加入溶液I 2滴～3滴，混匀，沿试管壁缓缓加入少量溶液II，二液面交界处产生紫红色环为阳性反应。 （2）斐林试剂检查还原糖。 溶液I：6．93g结晶硫酸铜溶于100ml水中。溶液II：34．6g酒石酸钾钠、10g氢氧化钠溶于100ml水中。取1ml样品热水提取液，加入4滴～5滴用时配制的溶液I、II等量混合液，在沸水浴中加热数分钟，产生砖红色沉淀为阳性反应。如检查多糖和苷，取1ml 样品水提液，加入1m110% 盐酸溶液，在沸水浴上加热10min，过滤，（成盐去除杂质）再用10％氢氧化钠溶液调至中性，按上述方法检查还原糖。 或者直接用高效液相色谱看色谱图。 酚类鉴定试剂 （1）三氯化铁试剂检查酚类化合物、鞣质1％～5％三氯化铁水溶液或乙醇溶液，加盐酸酸化。取1ml样品的乙醇溶液，加入试剂1滴～2滴，显绿、蓝绿或暗紫色为阳性反应。作色谱显色剂用，喷洒后，显绿或兰色斑点为阳性。 2．乙醇提取液 取中草药粗粉5 g，加5~12倍量95%乙醇，在水浴上加热回流提取1小时，过滤，滤液留2 ml作（1）项试验，其余回收乙醇至无醇味，并浓缩成浸膏状，浸膏分为二部分，一部分加少量2% HCL振摇溶过滤。分出酸液，作（2）项式验，附于滤纸上的一部分再以少量乙醇溶解，溶液作（3）项试验；另一部分浸膏以少量乙酸乙酯溶解，溶液置分液漏斗中加适量5% NaOH振摇，使酚性物质及有机酸等转入下层氢氧化钠水溶液中，剩下的乙酸乙酯为中性部分，用蒸馏水洗去碱性即可备用，将乙酸乙酯液2~3 ml，在水浴上蒸干，以1~2 ml 乙醇溶解作（4）项试验。 （1）项试验 检查项目酚类鞣质 试剂名称△1% FeCl3△1% FeCl3 结果 （2）项试验 检查项目生物碱 试剂名称*1、碘化铋钾试剂*2、硅钨酸试剂 天然药物化学复习 一、名词解释（考5题，每题3分） 有效成分：天然药物中经药效实验筛选具有药物活性并能代表临床疗效的单体化合物，能用结构式表示，具有一定的物理常数。 相似相溶原则：是指由于极性分子间的电性作用，使得极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂，难溶于非极性分子组成的溶剂，非极性分子易溶于非极性分子组成的溶 剂，难溶于极性分子组成的溶剂。 两相溶剂萃取法：向提取液中加入一种与其互不相溶的溶剂配成两相溶剂系统，利用混合物中各种成分分配系数的差异而将所需成分萃取出来的分离方法。 苷类：糖或糖的衍生物端基碳原子上的羟基与非糖物质脱水缩合而成的一类化合物。 原生苷：指原存在于植物体内的苷。 碱溶酸沉法：将总提物溶于亲脂性有机溶剂，用碱水提取，调节PH值后用有机溶剂萃取。 挥发油：又称精油，是存在于植物体内，具有芳香气味、常温下可挥发、可随水蒸气蒸馏、与水不相混溶多成分的油状液体的总称。 两性生物碱：具有酚羟基和羧基等酸性基团的生物碱。 生物碱：是生物界的一类含氮有机化合物，大多数具有氮杂环结构，呈碱性并有较强的生物活性。 二、填空题（每空1分，共20分） 1、主要涉及提取分离方法有哪些？ ⑴提取：溶剂提取法（浸渍法、渗漉法、煎煮法、回流提取法、连续回流提取法、超声提取法） 其它提取法（水蒸气蒸馏法、升华法、超临界流体萃取技术） ⑵分离：系统溶剂分离法、两相溶剂萃取法（简单萃取法、逆流连续萃取法、逆流分溶法、液滴 逆流分配法）、沉淀法（酸碱沉淀法、试剂沉淀法）、结晶与重结晶法、透析法、分馏法。 2、常用提取溶剂的分类性质，以及吸附色谱的分类。 ⑴常用提取溶剂分为：水、亲水性有机溶剂、亲脂性有机溶剂 ⑵按吸附手段可分为：物理吸附、半化学吸附、化学吸附。 3、苷类和醌类化合物的分类。 第一章绪论 一、学时数：6学时 二、目的和要求 1、掌握天然药物化学的含义、研究对象、性质与任务； 2、掌握天然药物有效成分提取分离的一般原理及常用方法； 3、掌握层析分离法的分类及其原理、各种层析分离要素、相关因素及应用技术； 4、掌握天然化合物结构研究的一般步骤和常用方法； 5、熟悉不同的生物合成途径与各类二次代谢产物生成的相关性 6、了解天然药物化学的发展历史、近代研究成就及发展趋势； 7、了解天然药物化学与药学相关学科的关系； 8、了解天然药物化学在国民经济和药学专业中的作用和地位。 三、重点和难点 1、重点：性质、任务、提取分离、结构鉴定。 2、难点：提取分离原理。 四、讲授的基本内容和要点 （一）绪论 1、天然药物化学的内涵 2、天然药化的研究对象及其任务 3、天然药物化学的发展历史 4、天然药物化学的发展趋势 （二）生物合成 1、生物合成假说的提出 2、植物代谢及其代谢产物 3、“植物亲缘相关性学说”与“植物化学分类学” 4、生物合成途径 5、了解生物合成的意义 （三）提取分离方法 1、概述：天然药物化学成分的构成特点、提取分离前的文献调研 2、天然药物有效成分的提取：常用提取方法、溶剂提取法 3、天然药物有效成分的分离与精制：根据物质溶解度差异、物质分配系数差异、物质吸附能力差异、物质分子大小差异、物质解离程度差异分离 4、提取与分离天然药物有效成分的注意事项：光照、酸碱、温度、溶剂、层析的影响 （四）天然化合物结构研究方法 1、化学结构研究的目的与意义 2、结构研究步骤与方法：查阅文献、纯度测定、物理常数测定、分子量测定（经典法、MS法）、分子式测定（EA法、HR-MS法、NMR法） 3、不饱度计算 4、分子结构骨架测定：专属反应、植物亲缘相关性、光谱特征、部分合成、化学降解 5、功能团推断：化学法、光谱法 6、光谱分析:UV、IR、NMR、MS （五）天然化合物结构研究实例 五、英语词汇 1、概念词汇： Chemistry of Constituents of Chinese Traditional and Herbal Drugs、Phytochemistry、Chemistry of Natural Products、Chemistry of Natural Organic Compounds 2、专业及术语词汇： Active Constituents、Active Compounds、Active Extracts、Active Fraction、Inactive Constituents、Biosynthesis、primary metabolites、secondary metabolites、acetate-malonate pathway、mevalonic acid pathway、cinnamic acid – shikimic acid pathway、amino acid pathway、extraction、extracts、isolation、chromatography、CCD、counter current distribution、DCCC、GC、LC、TLC、normal phase、reverse phase、adsorption、adsorbent、partition、fraction、gel filtration、exclusion、Sephadex G、Sephadex LH、mobile-phase、structural identification、structural elucidation、spectral analysis 六、复习思考题 1、天然药物化学的定义、研究对象、任务及其在药学专业中的作用？ 2、何谓有效成分、有效部位和无效成分？他们与中药新药研究开发的关系如何？ 3、天然化合物生物合成的主要途径有哪些？与主要成分间相关性如何？ 4、分离天然化合物的主要依据有哪些？ 5、不同的层析法分离天然化合物的要素是什么？吸附薄层层析最佳条件的选择与哪些因素有关？如何调 药学综合实验教学指导书 Separation Technology and exploitation of Natural Medical 课程编号：学时/学分：一周/ 3.0 一、指导书说明 本指导书根据长沙理工大学2006年版生物工程专业培养计划制定. 先修课程：有机化学、分析化学、天然药物提取分离与开发利用、药剂学二、教学对象 生物工程专业学生 三、课程性质与总体要求 1、课程性质：必修课 2、教学目的与要求： 通过本课程实验的学习，检验在课堂上所学的理论知识，使学生对理性知识的理解更加深入，掌握得更加牢固，通过实验训练学习的基本操作技能，培养学生分析问题和解决问题的能力，使学生获得从事天然药物及药剂学科研工作的基本训练。通过实验，要求学生掌握天然药物经典提取与分离纯化方法及其制剂研制的基本原理及其应用，熟悉运用化学方法、色谱方法来鉴定化合物以及原料药与制剂的分析测定方法等内容。 四、教学方式、重点 1、教学方式：实验课 2、重点内容：天然药物提取分离基本理论与技术，提取分离及分析方法; 五、考核方式 考查: 实验报告和出勤情况。 一、前言 药学综合实验是生物工程综合实验的重要组成部分。其主要目的是：通过试验，检验在课堂上所学的理论知识。使学生对理性知识的理解更加深入，掌握得更加牢固。通过试验，训练学生的基本操作技能，培养学生分析问题和解决问题的能力，使学生获得从事天然药物科研工作的基本训练。 在实验中，重点是要加强对学生基本操作技能的训练,要求学生掌握以下技能： 要求掌握常用的经典方法的原理及操作:其中包括液-固提取法:超临界提取、超声提取、回流提取等）、掌握柱色谱--吸附柱等的原理和基本操作和掌握常用的经典分析方法的原理及操作。 二、实验须知 在天然药物化学实验中，所用的药品多数是挥发性、易燃、有毒、有腐蚀性、刺激性、甚至爆炸性药品，试验操作又常在加温加压等情况下进行，需要各种热源、电器或其他仪器，操作不慎易造成火灾、爆炸、中毒、触电等事故。但只要加强爱护国家财产和保障人民生民安全的责任心，提高警惕，消除隐患，注意实验规则，事故是可以避免的。 一)实验规则 1.试验前必须先预习实验内容，了解原理和操作规程。试验前应清点并检查仪器是否完整，装置是否正确，合格后方可进行试验。 2.试验时不准做与本实验无关的事情，严禁吸烟，不得擅自离开，并应随时注意反应情况，仪器有否漏气，破裂等。随时记录试验应记的项目，以作正式报告。天然药物化学实验
天然药化题目word版
(完整版)天然药物化学教案
药学综合实验指导书范文