Химическая формула кофеина

Кофеин представляет собой пуриновый алкалоид и триметилксантин, который действует как стимулятор центральной нервной системы (ЦНС). Его химическая формула C ₈ H ₁₀ N ₄ O ₂ , также называемая метилтеобромином, 1,3,7-триметилксантином, 7-метилтеофиллином, гуаранином или теином. Он выглядит как белый кристаллический пурин без запаха и имеет горький вкус. Это метилксантиновый алкалоид, который встречается в природе в семенах, листьях и плодах некоторых растений и деревьев, произрастающих в Африке, Восточной Азии и Южной Америке. Его можно синтезировать реакцией между диметилмочевиной и малоновой кислотой. Кофеин естественным образом получают из пуринового ксантина, который присутствует более чем в шестидесяти растениях, включая кофе, чай и какао. Это наиболее часто используемое психоактивное вещество во всем мире. При употреблении кофеин попадает в организм и связывается с аденозиновыми рецепторами в центральной нервной системе (ЦНС), предотвращая связывание аденозина. Кофеин оказывает как положительное, так и отрицательное влияние на здоровье. После многократного ежедневного употребления кофеин может вызывать умеренную форму наркотической зависимости. Таким образом, когда человек прекращает использовать его после многократного использования, это приводит к таким симптомам, как сонливость, головные боли и раздражительность.

Структура кофеина

Химическая формула кофеина C ₈ H ₁₀ N ₄ O ₂ , т. е. он состоит из восьми атомов углерода, десяти атомов водорода, четырех атомов азота и двух атомов кислорода. Структура кофеина аналогична структуре пуринового кольца. Кофеин представляет собой триметилксантин, который состоит из двух конденсированных пиримидиндионовых и имидазольных колец и имеет три метильные группы, расположенные в положениях 1, 3 и 7. Пиримидиндионовые кольца и имидазольные кольца представляют собой гетероциклические кольца, где пиримидиндионовое кольцо представляет собой 6-членное кольцо с двумя атомов азота, а имидазольное кольцо представляет собой 5-членное кольцо с двумя атомами азота.

Приготовление кофеина

• Кофеин — это метилксантиновый алкалоид, который встречается в природе в семенах, листьях и плодах нескольких растений и деревьев, произрастающих в Африке, Восточной Азии и Южной Америке.
• Его можно синтезировать реакцией между диметилмочевиной и малоновой кислотой.
• Он также может быть получен при обработке теобромина йодидом метила и метоксидом натрия.
• При обработке мочевой кислоты йодидом метила в щелочном растворе образуется 1,3,7-триметилмочевая кислота. При дальнейшем нагревании с фосфорилхлоридом (POCl ₃ ) образуется хлоркофеин, который при дальнейшем восстановлении йодоводородом образует кофеин.

• Кофеин производится как побочный продукт при производстве кофе без кофеина методом декофеинизации. В процессе декофеинизации кофеин и кофе без кофеина производятся путем извлечения кофеина из его природных источников, таких как кофе.

Свойства кофеина

Использование кофеина

• Кофеин является стимулятором центральной нервной и дыхательной систем. Его можно использовать для лечения и профилактики нарушений дыхания у недоношенных детей. Он повышает спортивные результаты как в аэробных, так и в анаэробных ситуациях. Он считается утренним топливом и может задерживать или останавливать сон и улучшать выполнение задач во время недосыпания. Он используется в энергетических напитках, безалкогольных напитках и других напитках.

Побочные эффекты кофеина

• Передозировка кофеина может привести к кофеиновой интоксикации, то есть к состоянию чрезмерной стимуляции центральной нервной системы. Это клинически значимое временное состояние, которое развивается во время или вскоре после употребления кофеина.
• Высокое потребление кофеина в энергетических напитках было связано с краткосрочными побочными эффектами сердечно-сосудистой системы.
• Употребление более 400 мг кофеина в день может привести к бессоннице, беспокойству, беспокойству, дискомфорту в желудке, тошноте, учащенному пульсу, респираторным симптомам, головным болям, стрессу, возбуждению, гипервентиляции, галлюцинациям, диурезу и нарушениям свертываемости крови.

Часто задаваемые вопросы о кофеине

Вопрос 1: Как получают кофеин из мочевой кислоты?

Отвечать:

When uric acid is treated with methyl iodide in an alkaline solution, it produces 1,3,7-trimethyluric acid. On heating this further with phosphoryl chloride (POCl₃), it produces chlorocaffeine, which forms caffeine on further reduction with hydrogen iodide. 

Вопрос 2: Какова структура кофеина?

Отвечать:

The chemical formula of caffeine is C₈H₁₀N₄O₂, i.e., it is composed of eight carbon atoms, ten hydrogen atoms, four nitrogen atoms, and two oxygen atoms. The structure of caffeine is similar to that of the purine ring. 

Вопрос 3: Что подразумевается под кофеином?

Отвечать:

Caffeine is a purine alkaloid and a trimethyl xanthine that acts as a stimulant for the Central Nervous System (CNS). Its chemical formula is C₈H₁₀N₄O₂.

Вопрос 4: В чем польза кофеина?

Отвечать:

Caffeine is a stimulant for the central nervous and respiratory systems. It enhances athletic performance in both aerobic and anaerobic situations. It is considered a morning fuel and can delay or stop sleep and enhance task performance during sleep deprivation. It is used in energy drinks, soft drinks, and other beverages.

Вопрос 5: Каковы свойства кофеина?

Отвечать:

Caffeine is a purine alkaloid whose chemical formula is C₈H₁₀N₄O₂. It appears as an odorless, white crystalline purine and has a bitter taste. Its melting point is 235-238 °C and its boiling point is 178 °C. Its molecular weight and density are 194.194 g/mol and 1.23 g/cm3, respectively. It is moderately soluble in water at room temperature but is freely soluble in boiling water.

Вопрос 6: Каковы побочные эффекты кофеина?

Отвечать:

Overdosage of caffeine may result in caffeine intoxication, which is a state of overstimulation of the central nervous system.

Связанные ресурсы

• Sodium Chloride
• Magnesium Chloride
• Magnesium Carbonate