色譜法薄層色譜和柱色譜-

《有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》色譜法（薄層色譜、柱色譜）一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)薄層色譜和柱色譜技術(shù)的原理和應(yīng)用；掌握用薄層色譜和柱色譜分離和鑒定化合物的操作技術(shù)。二.實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)技術(shù)色譜法：分離、提純和鑒定有機(jī)化合物的重要方法之一。色譜法基本原理：利用混合物中各組分在某一物質(zhì)中的吸附或溶解性能（即分配）的不同，或其它親和作用性能的差異，使混合物的溶液流經(jīng)該物質(zhì)時(shí)進(jìn)行反復(fù)的吸附或分配等作用，從而將各組分分開(kāi)。

流動(dòng)的體系稱為流動(dòng)相（氣體或液體）；固定不動(dòng)的物質(zhì)稱為固定相（可以是固體或液體＊）。

根據(jù)組分在固定相中的作用原理不同，可分為吸附色譜、分配色譜、離子交換色譜、排阻色譜等；

根據(jù)操作條件不同，可分為薄層色譜、柱色譜、紙色譜、氣相色譜及高效液相色譜等類型。二.實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)技術(shù)薄層色譜（TLC，薄層層析）特√點(diǎn)?。簩铀韪綐由纷V少，的分工離作時(shí)原間理短：，效率高。應(yīng)用：精制樣品，鑒定化合物，跟蹤反應(yīng)進(jìn)程和柱色譜的摸索最佳條件等。組

分固定相 流動(dòng)相吸附劑（固定相）樣品點(diǎn)（多組分）吸附競(jìng)爭(zhēng)比移值Rf

：性能有關(guān)，不同的溶質(zhì)在色譜分離過(guò)程的比移值是不同的。但對(duì)同一溶質(zhì)在相同條件下進(jìn)行色譜分離時(shí)，由于吸附劑（硅膠、氧化鋁等，強(qiáng)極性）對(duì)樣品中各組分吸附能力不同（極性強(qiáng)的組分

被吸附能斑力點(diǎn)的越最強(qiáng)高）濃，度當(dāng)中展心開(kāi)至劑原（點(diǎn)常中常心的是距具離有

一定極性的展有開(kāi)機(jī)劑溶前劑沿）至流原經(jīng)點(diǎn)吸中附心有的距樣離品展的開(kāi)吸劑

附劑時(shí)，展開(kāi)劑與樣品中的各組分對(duì)（吸流附動(dòng)劑相）比產(chǎn)移生值競(jìng)R爭(zhēng)f

在吸一附定，條極件下性和小溶的質(zhì)組（分組從分吸）的附分劑子上結(jié)解構(gòu)、吸較易，隨展開(kāi)劑較快地移動(dòng)；極性大的組比分移從值吸是附一劑個(gè)上特解定的吸常較數(shù)難（，定隨性展分開(kāi)析的劑依移據(jù)動(dòng)）較。慢。二.實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)技術(shù)薄層色譜（TLC，薄層層析）√固定相的選擇：硅膠和氧化鋁是薄層色譜常用的固定相，兩者都屬于極性吸附劑。硅膠：（吸附性）表面的Si-OH基（應(yīng)用）分離酸性、中性有機(jī)物氧化鋁：（吸附性）鋁原子上未成鍵的電子對(duì)（應(yīng)用）分離堿性、中性有機(jī)物硅薄膠層的吸型附號(hào)色：譜6（0固G、定6相00為GF極254性、吸60附H、劑6）0H中F2，54和化6合0H物F2的54吸+36附6等能力與它們的極性成正比，具有較強(qiáng)極性的化合物吸附較強(qiáng)，即Rf

值較小。常見(jiàn)有機(jī)化合物的極性大?。簾o(wú)機(jī)鹽、離子型有機(jī)物

＞ 磺酸、羧酸

＞ 醇、酚、胺

＞ 醛、酮、酯＞

鹵代烴、醚

＞ 芳香烴

＞

烯

＞ 環(huán)烷烴

＞

烷烴二.實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)技術(shù)薄層色譜（TLC，薄層層析）√展開(kāi)劑的選擇：選擇展開(kāi)劑時(shí)，要考慮樣品各組分的極性、溶解度和吸附活性等因素。一般情況下，溶劑的展開(kāi)能力與溶劑的極性成正比。溶劑的極性大 溶劑對(duì)化合物的解吸能力強(qiáng)

Rf

值大常用展開(kāi)劑的極性大小順序（僅對(duì)硅膠和氧化鋁適用）：己烷、石油醚＜環(huán)己烷＜四氯化碳＜三氯乙烯＜二硫化碳＜甲苯＜苯＜二氯甲烷＜氯仿＜乙醚＜四氫呋喃＜乙酸乙酯＜丙酮＜正丁醇＜丙醇＜乙醇＜甲醇＜水＜冰乙酸＜吡啶＜乙酸如果單一展開(kāi)劑分離效果不顯著，可選用混合溶劑。環(huán)己烷–乙酸乙酯混合溶劑（９︰１）二.實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)技術(shù)柱色譜√吸附柱色譜的工作原理：

在色譜柱中填入表面積很大、經(jīng)過(guò)活化的多孔性粉狀固體吸附劑（硅膠、氧化鋁）。

分離的混合物溶液流過(guò)吸附柱時(shí)，各種成分同時(shí)被吸附在柱的上端。

當(dāng)洗脫劑流下時(shí)，由于不同化合物吸附能力不同，往下洗脫的速度也不同，即溶質(zhì)在柱中自上而下按對(duì)吸附劑親和力大小分別形成若干色帶。

再用溶劑洗脫時(shí)，已經(jīng)分開(kāi)的溶質(zhì)可以從柱上分別洗出收集。二.實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)技術(shù)柱色譜√吸附劑的選擇：常用的吸附劑：氧化鋁、硅膠、氧化鎂、碳酸鈣和活性炭等。吸附劑要求：不能與被分離的物質(zhì)和展開(kāi)劑發(fā)生化學(xué)作用；吸附劑的粒度大小要均勻。粒度小，表面積大，吸附能力強(qiáng)，分離效果好，但流速慢；氧化鋁：粒度大，表面積小，吸附能力弱，分離效果差，但流速快。酸性（分離酸性物質(zhì)，如有機(jī)酸類化合物）中性（分離中性物質(zhì)，如醛、酮、醌和酯類化合物）堿性（分離堿性物質(zhì)，如碳?xì)浠衔铩⑸飰A、胺等）本實(shí)驗(yàn)吸附劑：中性氧化鋁（150目）二.實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)技術(shù)柱色譜√溶劑、洗脫劑的選擇：選擇原則：取決于樣品各組分的極性；極性大的洗脫劑對(duì)極性大和小的組分洗脫能力都很強(qiáng)。極性小的組分用極性小的洗脫劑進(jìn)行洗脫；極性大的組分用極性大的洗脫劑△進(jìn)行洗脫。最終選擇：根據(jù)各組分的極性，采用TLC技術(shù)確定。（在TLC中能使各組分分開(kāi)的展開(kāi)劑即可做為柱色譜的洗脫劑。）除單一溶劑外，也可采用混合溶劑，或采用梯度（開(kāi)始是低極性溶劑，后面是高極性溶劑）二.實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)技術(shù)薄層色譜和柱色譜相同點(diǎn)：薄層色譜和柱色譜都屬于液–固吸附色譜，都是經(jīng)過(guò)在吸附劑和展開(kāi)劑（洗脫劑）之間的多次吸附–溶解作用，將混合物中各組分分離成孤立的樣點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)混合物的分離。不同點(diǎn)：

薄層色譜：是將吸附劑涂布在玻璃板上，形成薄薄的平面涂層。干燥后在涂層的一端點(diǎn)樣，豎直放入一個(gè)盛有少量展開(kāi)劑的有蓋容器中。展開(kāi)劑接觸到吸附劑涂層，借毛細(xì)作用向上移動(dòng)。

柱色譜：是將吸附劑裝于柱中，當(dāng)待分離的混合物溶液流過(guò)吸附柱時(shí)，各種成分同時(shí)被吸附在柱的上端。當(dāng)洗脫劑流下時(shí)，由于不同化合物吸附能力不同，往下洗脫的速度也不同，從而達(dá)到分離的目的。三.實(shí)驗(yàn)裝置薄層色譜柱色譜層析缸薄層板層析柱強(qiáng)給電子基團(tuán)如：氨基、羥基、烷氧基中等給電子基團(tuán)如：酯基、氨酰基弱給電子基團(tuán)如：胺醛基、苯基、烷基而吸電子基團(tuán)有：酰基、醛基、羧基、酰氨基、磺酸基、腈基、硝基、鹵仿基、季胺基四.實(shí)驗(yàn)步驟薄層色譜偶氮苯 蘇丹Ⅲ點(diǎn)樣用的毛細(xì)管必須專薄層板的制備用：，（不略得）弄混。點(diǎn)樣：取出制好的薄層板，分別在距一端lcm處用鉛筆輕輕劃一橫線作為起始線。取管口平整的毛細(xì)管△插入樣品溶液中，在一塊板的起點(diǎn)線上點(diǎn)△5%間硝基苯胺的苯溶液、1%的偶氮苯的苯溶液和1%蘇丹Ⅲ的苯溶液三個(gè)樣點(diǎn)。在第二塊板的起點(diǎn)線上點(diǎn)混合液及未知物A/B兩個(gè)樣點(diǎn)，樣點(diǎn)間相距約1.5cm左右。如果樣點(diǎn)的顏色較淺，可重復(fù)點(diǎn)樣，重復(fù)點(diǎn)樣前必須待前次樣點(diǎn)干燥后進(jìn)行。樣點(diǎn)直徑不使毛細(xì)管液面剛好接觸到薄層板即可，切勿點(diǎn)樣過(guò)重而使薄層破壞。用無(wú)水環(huán)已烷–乙酸乙酯混合溶劑為展開(kāi)劑。在層析缸中放約15mL的展開(kāi)劑，蓋上蓋子使容器被展開(kāi)劑蒸汽飽和２分鐘左右，然后把薄層板小心放入層析缸內(nèi)。點(diǎn)樣一端應(yīng)浸入展開(kāi)劑約0.5cm△。蓋好蓋子，觀察展開(kāi)劑前沿上升至離板的上端1cm處取出，盡快用鉛筆在展開(kāi)劑上升的前沿處劃一記號(hào)△，晾干后觀察分離的情況，比較三者Rf值的大小，并根據(jù)Rf判斷出未知物中所含的組分。應(yīng)超間過(guò)硝2m基m。苯胺（3）展開(kāi)：原點(diǎn)（點(diǎn)樣線）勿浸動(dòng)入作展要開(kāi)快劑！中否！則溶劑前沿很快消失。四.實(shí)驗(yàn)步驟取甲基橙和亞甲基藍(lán)溶液各4滴于一小試管內(nèi)，混勻備用。過(guò)干燥的長(zhǎng)頸玻璃漏斗慢慢加入15g中性氧化鋁。用橡皮塞或手指輕輕敲打柱身△，當(dāng)使溶填劑裝液緊面密下均降勻至，與不濾斷紙補(bǔ)面充相乙近醇時(shí)（(收勿集使的濾）紙，變勿干使△)氧，化關(guān)鋁閉柱活層塞變，干用，長(zhǎng)讓的滴溶管劑將保上持述流混動(dòng)合一液段小時(shí)心間△，加至入氧柱化頂鋁，頂打部開(kāi)不活再塞下，降當(dāng)，液將面一下張降內(nèi)與徑濾略紙小相濾近紙時(shí)蓋，在關(guān)氧

閉化鋁活層塞頂，部再，小以心保加護(hù)入氧2m化L鋁95層%乙平醇面，。重復(fù)上述操作兩次，然后小心加入足量95%乙醇，打開(kāi)活塞，使滴下速度為1～2滴/秒。藍(lán)色的亞甲基藍(lán)首先向柱子下端移動(dòng)，甲基橙則留在柱子上端。當(dāng)藍(lán)色的亞甲基藍(lán)快從柱子里流出時(shí)，更換一個(gè)接受器立即計(jì)量收甲集基(橙用量筒)。繼續(xù)洗脫，至滴出液亞體甲近基無(wú)藍(lán)色為止（即藍(lán)色液全部流出后），再換一接受器，改用水洗脫至橙色的液體開(kāi)始滴出，用另一接受器計(jì)量收集被洗脫甲基橙水溶液，直至無(wú)色為止。這樣兩種組分就被分開(kāi)了。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，將氧化鋁從柱頂?shù)怪玫钩?，把柱子洗凈歸還。若松緊不均，特別是有斷層時(shí)，影響流速和柱色色譜帶的均勻，但當(dāng)如柱果內(nèi)裝溶柱劑時(shí)或過(guò)溶分液敲液擊面，流色至譜固體中，就會(huì)裝柱柱