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추출·정제 및 분석

① 추출：알칼로이드의 추출법은 3가지가 있다.

원료물질을 묽은 산의 수용액에 직접 처리하거나, 원료물질을 알코올 용매(산을 조금 첨가할 수도 있다)에 녹인 후 알코올을 증발시켜 남는 잔류물을 묽은 산의 수용액에 넣거나, 원료물질에 암모니아수나 탄산나트륨을 가한 후 그 혼합물을 물과 섞이지 않는 용매로 추출한 다음 묽은 산의 수용액으로 알칼로이드염을 추출한다.

② 분리：몇 개의 알칼로이드가 섞인 것은 크로마토그래피로 분리·분석한다.

쉽게 결정화될 수 있는 염을 만드는 방법에 따라 분리방법이 다르다. 이때 용매로는 물·메탄올·에탄올·아세톤·사염화탄소·클로로포름 등을 사용한다. 피크르산은 쉽게 결정화되고 녹는점이 뚜렷하기 때문에 니코틴과 같은 분자량이 작은 알칼로이드에 쓰이며, 염산·브롬산·질산·옥살산염도 사용된다.

페놀의 히드록시기(-OH)는 산성이므로 강염기 존재하에서 물에 잘 녹아 분리하기 쉽다.

③ 정제：진공상태에서 증류나 승화법으로 분자량이 중간 정도인 알칼로이드를 분리한다. 섞이지 않는 용매와 산도를 조절한 수용성 산 사이의 반복된 분배에 따른 분리방법은 특정 알칼로이드를 분리하는 데 유용하다.

구조분석

알칼로이드의 분자식은 연소법으로 알 수 있으며, 다음의 방법으로 작용기를 알 수 있다.

① 질량분석법：분자를 쪼개어 토막 이온으로 만들어 각각의 질량을 측정해 구조를 파악한다. ② 분광분석법：적외선 분광법으로 분자 내 작용기를, 자외선 분광법으로 방향족 고리나 카르보닐기와 콘주게이트된 불포화 원자단과 방향족성을 알 수 있다. ③ 핵자기공명：수소 수와 그 주위 환경과 성질에 관한 정보를 준다.

④ X선 회절：소량의 결정만으로도 구조 파악이 가능하며, 작용기에 대한 사전 정보가 없거나 화학적으로 분해가 일어나지 않는 경우에도 사용한다. ⑤ 화학적 방법：알칼로이드를 산으로 분해하거나 산화시켜 알기 쉬운 형태로 변형한다.

알칼로이드를 요오드화메틸과 반응시켜 4차암모늄염을 만든 뒤 강알칼리로 탄소와 질소 간의 결합을 끊어내는 호프만 분해법이 매우 유용하다.

이 분해 결과 생긴 이중결합은 산화분해를 가능하게 한다.

특수한 경우

① 비스벤질이소퀴놀린：다우리신과 큘라린 등은 매우 복잡한 산으로 분해되어 확인하기가 어려우므로 디페닐에테르 접점에서 동일한 2개의 부분으로 나누면 쉽게 확인할 수 있다.

② 칼리칸틴：비활성기체에서 아연 분진과 함께 고온으로 가열하면 N-메틸트립타민과 칼리칸틴이 된다. ③ 스트리크닌：영국의 로버트 로빈슨과 미국의 로버트 번스 우드워드가 고전적인 화학분해법으로 구조를 밝혔다.

④ 모르핀：자리옮김 반응이 일어나 구조를 알기가 어려우므로 수많은 방법을 거친 후에야 구조가 알려졌다.

합성

코니인은 최초로 합성된 알칼로이드로서 합성 혼합물은 d-타르타르산과 염을 형성하므로 재결정하여 천연 물질과 동일한 d-코니인을 얻는다.

d-에페드린과 l-에페드린은 각각 d-만델산과 l-만델산으로부터 만들어지며 재결정에 의해 분리된다. 그림4에 에페드린을 합성하는 과정을 나타냈다. 독성 알칼로이드인 스트리크닌은 6개의 비대칭 탄소를 가지고 있으므로 적어도 15단계를 거쳐서 1954년 이소스트리크닌을 만들 수 있었다. 최초의 인돌 알칼로이드인 하르말린은 6-메톡시트립타민에서 시작하며, 파파베린은 디히드로파파베린을 합성한 후 탈수소화한다.