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58-08-2

中文名称 咖啡因
英文名称 Caffeine
CAS 58-08-2
EINECS 编号 200-362-1
分子式 C8H10N4O2
MDL 编号 MFCD00005758
分子量 194.19
MOL 文件 58-08-2.mol
更新日期 2023/03/20 19:41:19
58-08-2 结构式 58-08-2 结构式

基本信息

中文别名
3,7-二氢-1,3,7-三甲基-1H-嘌呤-2,6-二酮
茶素
无水咖啡碱
无水咖啡因
咖啡因 ( 精神类不能定购)
1,3,7-三甲基-3,7-二氢-1H-嘌呤-2,6-二酮
1,3,7-三甲基黄嘌呤
咖啡因
1,3,7-三甲基黄嘌呤,1,3,7- TRIMETHYXATHINE
甲基可可豆碱
咖啡因,CAFFEINE
咖啡因, 99.7%
英文别名
1,3,7-TRIMETHYL-2,6-DIOXOPURINE
1,3,7-TRIMETHYL-3,7-DIHYDRO-PURINE-2,6-DIONE
1,3,7-TRIMETHYLXANTHINE
3,7-DIHYDRO-1,3,7-TRIMETHYL-1H-PURINE-2,6-DIONE
3,7-DIHYDRO-1,3,7-TRIMETHYL-IH-PURINE-2,6-DIONE
7-METHYLTHEOBROMINE
CAFFEIN
CAFFEINE
COFFEIN
COFFEINE
COFFEINUM
FEMA 2224
GUARANINE
METHYLTHEOBROMIDE
METHYLTHEOBROMINE
THEIN
TIMTEC-BB SBB006474
1,3,7-Trimethyl-3,7-dihydro-1H-purine-2,6-dione
1,3,7-Trimethyxanthine
1H-Purine-2,6-dione, 3,7-dihydro-1,3,7-trimethyl-
所属类别
原料药:其它神经系统用药
所属类别一
食品添加剂: 杂项及通用食品添加剂
所属类别二
生物化学品: 生化试剂: 生物碱

物理化学性质

外观性状白色柔韧有弱光的针状结晶,无臭,味苦。露置干燥空气中可风化,80℃全部失水,178℃升华。Mp235-237.5C,相对密度(d184)1.23。本品溶于氯仿(1:7)、水(1:60)、乙醇(1:130),易溶于稀酸,微溶于乙醚。水溶液对石蕊呈中性,与有机酸或其碱金属盐如苯甲酸钠、水杨酸钠、枸橼酸钠或桂皮酸钠等形成复盐,可加大水中的溶解度。中等毒,LD50(大鼠、经口) 260mg/kg。
熔点234-236.5 °C(lit.)
熔点234-236.5 °C(lit.)
沸点178°C
密度1.23
蒸气压20 hPa ( 80 °C)
FEMA2224
折射率1.6590 (estimate)
闪点178°C
储存条件2-8°C
储存条件2-8°C
溶解度Sparingly soluble in water, freely soluble in boiling water, slightly soluble in ethanol (96 per cent). It dissolves in concentrated solutions of alkali benzoates or salicylates.
溶解度微溶于水,易溶于沸水,微溶于乙醇(96%)。它溶于碱性苯甲酸盐或水杨酸盐的浓溶液。
酸度系数(pKa)pKa 0.6 (Uncertain)
形态晶体或结晶粉末
颜色丝白或白色
PH值pH (10g/l, 25℃) : 5.5~6.5
气味 (Odor)at 100.00 %. odorless
香型odorless
水溶解性20 g/L (20 ºC)
Merck14,1636
升华点178 ºC
BRN17705
Henry's Law Constant9.0×105 mol/(m3Pa) at 25℃, HSDB (2015)
稳定性稳定的。与强酸、强碱、强氧化剂、碘、银盐、单宁酸不相容。在溶液中对光弱敏感。
化妆品成分功效FRAGRANCE
SKIN CONDITIONING
PERFUMING
化妆品成分评估Caffeine (58-08-2)
InChI1S/C8H10N4O2/c1-10-4-9-6-5(10)7(13)12(3)8(14)11(6)2/h4H,1-3H3
InChIKeyRYYVLZVUVIJVGH-UHFFFAOYSA-N
SMILES[n]1(c2c(nc1)N(C(=O)N(C2=O)C)C)C
LogP-0.07
(IARC)致癌物分类3 (Vol. 51) 1991
NIST化学物质信息Caffeine(58-08-2)
EPA化学物质信息Caffeine (58-08-2)

安全数据

危险性符号(GHS)有害 (GHS07)
GHS07
警示词警告
危险性描述H302
防范说明P301+P312+P330
危险品标志Xn,T,F
危险品标志Xn
危险类别码R22
安全说明16-36/37-45-7
安全说明S16-S36/37-S45
危险品运输编号UN 1544 6.1/PG 3
危险品运输编号UN 1544 6.1/PG 3
WGK Germany1
WGK Germany1
RTECS号EV6475000
自燃温度>600°C
TSCAYes
REACH 注册登记Active
危险等级6.1
包装类别III
海关编码29393000
存储类别11 - Combustible Solids
危险性类别Acute Tox. 4 Oral

应用领域

用途一
用于血清中胆红素的测定,铋、金、锇和钯得测定;用作DNA损坏的修复抑制剂;临床作为中枢兴奋药。
用途二
本品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,最大使用量为0.15g/kg。
用途三
本品对中枢神经系统有较强的兴奋作用,对大脑皮层具有选择性兴奋作用。小剂量能增强大脑皮层兴奋过程、改善思维活动、振奋精神、祛除瞌睡疲乏,使动作敏捷、工作效率增加。大剂量能直接兴奋延脑呼吸中枢及血管运动中枢,使呼吸加快加深,使血压升高。医药上可用作心脏和呼吸兴奋剂,也是一种重要的解热镇痛剂,是复方阿司匹林和氨非加的主要成分之一,还有一定的利尿作用。在美国等地,咖啡因大量用作可口可乐等饮料的添加剂。咖啡因作为兴奋剂、苦味剂、香料,主要供可乐型饮料及含咖啡饮料使用。雄小鼠口服LD50为127毫克/公斤,雄大鼠355毫克/公斤;雌小鼠137毫克/公斤,雌大鼠247毫克/公斤;雄兔246毫克/公斤,雌兔224毫克/公斤。
用途四
本品对中枢神经系统有较强的兴奋作用,对大脑皮层具有选择性兴奋作用。
参考质量标准二
mp234-237.5℃,检测干燥失重、重金属、其他生物碱和灼烧残渣等杂质含量。
参考质量标准一
I. GB 14758-93@QB 2079-95
(通用标准)@(天然咖啡因)
含量/%
98.5~101.0(干基计)
99.0~101.5
≤0.0003%(GT-3)
≤0.0001%
重金属
≤0.001%
≤0.001%
熔程/℃
235~237.5
235.0~237.0
其他生物碱
无沉淀产生
阴性
易炭化物
正常
比色液D
灼烧残渣
≤0.1%(GT.27,
≤0.1%
试样2g)
水分(80℃恒重)
无水咖啡因
≤0.5%
≤0.3%
含水咖啡因
≤8.5%
Ⅱ.QB 2079-95(天然咖啡因)
含量@99.0%~101.5%
熔程@235.0~z37.0℃
其他生物碱@阴性
As @≤0.0001%
重金属@≤0.001%
水分@≤0.3%
灼烧残渣@≤0.1%
易炭化物@比色液D

制备方法

方法一
咖啡因可从茶叶、咖啡豆、可可中提取,但目前主要采用人工合成法生严。
尿素法
氯乙酸用碳酸钠溶液中和至Ph=7.5~8.0,中和液加入氰化钠溶液中,在105~115℃下进行氰化反应2~5min得氰乙酸钠溶液。用盐酸酸化氰乙酸钠溶液,并在60~70℃(23.3kPa)下减压脱去大部分水。冷却后过滤除去析出的氯化钠,滤液继续浓缩至85℃(10.6kPa),加入回收乙酸,继续蒸酸带水至90℃(6.65kPa),得含水分低于1%的氰乙酸。
将尿素加入氰乙酸,在75℃下搅拌20min,然后加入乙酐,并在≤98℃下保温30min。反应结束后减压回收乙酸,然后加水溶解,冷却至40℃,过滤、洗涤得氰乙酰脲。将氰乙酰脲加入30℃的氢氧化钠溶液中,在≤60℃下保温2.5h。之后加水溶解,加硫酸酸化,过滤除去硫酸钠后得4-亚氨基脲嘧啶溶液。
将亚硝酸钠加入上述溶液,在16~18℃下缓慢加入硫酸,并在≤40℃下反应至淀粉碘化钾试纸变蓝为止。然后在30℃下加入铁粉,控制温度40~45℃,Ph值3.5~3.8(期间加硫酸调Ph值)。还原结束后升温至60~63℃过滤,滤饼用水洗2次,滤饼加水搅拌,在40~45℃加入甲酸,并加热至100℃,保温酰化2h。冷却后过滤,滤饼用水洗涤,得4-氨基-5-甲酰胺基脲嘧啶。
将30%的氢氧化钠加入4-氨基-5-甲酰胺基脲嘧啶和水混合物,使Ph值为9.6,然后加入硫酸二甲酯进行甲基化,控制温度40~45℃,Ph值9.3~9.6(期间加入氢氧化钠溶液),加料后保温搅拌30min。用30%的硫酸中和至中性,加入活性炭保温脱色30min。压滤后,滤液冷却结晶得咖啡因粗品,再$经脱色、精制得到成品。二甲脲法
40%的甲胺水溶液在100~110℃下气化后,通入熔融的尿素(≥132℃)缩合得到二甲基脲。将乙氰酸加入熔融的二甲基脲,冷至55~60℃时加入乙酐。缩合反应放热升温至90℃,保温30min后,减压蒸酸。蒸至90~98℃(6.65kPa)时,加水溶解得二甲基氰乙酰脲溶液。
用30%的氢氧化钠溶液调节其Ph值至9.5,并在90℃下环合反应1h。然后加入亚硝酸钠,冷却至30℃后加入30%~35%的硫酸,并在≤45℃下亚硝化反应1h(淀粉碘化钾试液显蓝色为终点)。反应结束后冷至室温,过滤并水洗至中性,得滤饼即为1,3-二甲基-4-亚氨基紫脲酸。
将1,3-二甲基-4-亚氨基紫脲酸、水和铁粉加入反应釜,升温至50℃后分批加入氯化钠,控制还原反应温度85℃,反应后期升温至100℃反应15min。过滤并水洗滤饼,滤液和洗液合并后加入甲酸,在1 00℃下甲酰化20min。冷却后过滤得1,3-二甲基-4-氨基-5-甲酰胺基脲嘧啶和母液。
将水和上述母液加入反应釜,再加入1,3-二甲基-4-氨基-5-甲酰胺基脲嘧啶,加热至95℃并用氢氧化钠溶液调Ph值13~14,环合反应30min。然后在40℃下加入硫酸二甲酯,并控制在Ph值9.3~9.4下甲基化30min。之后用稀硫酸中和至Ph值7.5~8.0,加入活性炭脱色30min。冷却结晶、甩干得咖啡因粗品,精制后得成品。
方法二
黄嘌呤经硫酸二甲酯甲基化得粗品,再精制而得。
方法三
1.尿素法 由氯乙酸经中和、氰化、酸化得到氰乙酸,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,再与氰乙酸缩合为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。

58-08-2(安全特性,毒性,储运)

储运特性
库房通风低温干燥; 与食品原料分开存放
毒性分级
高毒
急性毒性
口服-大鼠 LD50: 192 毫克/公斤; 口服-小鼠 LD50: 127 毫克/公斤
可燃性危险特性
热分解排出有毒氮氧化物烟雾; 过量服用兴奋, 失眠, 呕吐, 下泻
类别
有毒物质
灭火剂
水, 干粉, 二氧化碳, 泡沫

常见问题列表

含量分析
精确称取细粉状试样800mg,溶于由醋酐80ml和苯180ml的温热混合液中。冷却,用0.1mol/L高氯酸滴定,用电势法确定终点,每毫升高氯酸相当于咖啡因(C8 H10N4O2)19.42mg。
毒性

GRAS(FDA,§182.1180,2000)。
LD50192mg,/kg(大鼠,经口)。
使用限量

GB 2760-96:可乐型饮料0.15g/kg。
FAO/WHO(1984):200mg/kg。
FDA,§182.1180(2000):0.02%。
FEMA:饮料120mg/kg。
食品添加剂最大允许使用量最大允许残留量标准
添加剂中文名称
允许使用该种添加剂的食品中文名称
添加剂功能
最大允许使用量(g/kg)
最大允许残留量(g/kg)
咖啡因
可乐型碳酸饮料
其他
0.15
咖啡因价格(试剂级)
报价日期产品编号产品名称CAS号包装价格
2026/07/0639354咖啡因
Caffeine, 1mg/ml in methanol, Thermo Scientific Chemicals
58-08-21ml371元
2023/03/20R12181咖啡因甲醇水溶液(10:90),2000μg/ml
Caffeine methanol/water solution, 2000μg/ml
58-08-21ml3742元
2023/03/20R12180咖啡因甲醇水溶液套装(10:90),5μg/ml, 25μg/ml, 125μg/ml, 250μg/ml, 500μg/ml
Caffeine methanol/water solution kit,5μg/ml, 25μg/ml, 125μg/
58-08-21kit4301元
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