展開劑的選擇試題分析及講解.doc

1 用薄層色譜發(fā)分離兩極性組分，其Rf 的值分別為0.21和0.20，可采取哪種措施改善分離效果？A換用極性較弱的展開劑 B換用活性更強(qiáng)的吸附劑 C換用極性較強(qiáng)的展開劑 D換用活性較差的吸附劑我選的是C，答案是A。為什么？ B ，D 兩個選項怎么考慮？解答：由題意知，Rf1=0.21，Rf2=0.20，這兩個組分的Rf值非常接近，即Rf=Rf1-Rf2=0.01值很小。故要改善分離效果，需要增加Rf值。從理論上講，改變固定相或展開劑（流動相）的種類都可以改變Rf值的大小，但由于薄層色譜的固定相種類有限，而可以用作展開劑的有機(jī)溶劑的種類卻很多且方便易得，因此通常情況下優(yōu)先考慮改變展開劑的種類來調(diào)整展開劑的極性，以改善分離效果。對于極性組分，換用極性相對較弱的展開劑，此時的展開劑的洗脫能力會下降，則展開的時間也會增加，這樣能夠增加Rf值，從而改善分離效果。換用活性相對較強(qiáng)的吸附劑同樣也能使展開劑的洗脫能力下降，但如果吸附劑的活性過強(qiáng)會導(dǎo)致吸附太牢固而無法洗脫。因此，此題的最佳答案應(yīng)為A。一）平面色譜的基本術(shù)語和公式 參數(shù)公式目的和作用備注定性參數(shù)比移值Rf平面色譜定性分析相對比移值Rr面效參數(shù)理論塔板數(shù)nn=16(L/W)2平面色譜分離效率塔板高度HH=L0/n分離參數(shù)分離度R平面色譜分離度分離參數(shù)SN（二）主要平面色譜類型 色譜類型分離原理載體固定相流動相Rf順序吸附薄層色譜吸附硅膠有機(jī)溶劑極性小的Rf值大正相薄層色譜分配硅膠水有機(jī)溶劑極性小的Rf值大反相薄層色譜分配硅膠硅膠鍵合相水-有機(jī)溶劑極性小的Rf值小紙色譜分配濾紙水水-有機(jī)溶劑極性小的Rf值大（三）吸附薄層色譜條件的選擇根據(jù)被測組分的極性大，選擇吸附劑的活度要小，流動相極性要大；被測組分的極性小，選擇吸附劑的活度要大，流動相極性要小。1被分離物質(zhì)的極性與結(jié)構(gòu)的關(guān)系（1）基本母核相同，基團(tuán)極性愈大，分子極性愈強(qiáng)；極性基團(tuán)數(shù)目增加，分子極性增強(qiáng)。常見的取代基極性大小順序：烷烴烯烴醚類硝基化合物二甲胺脂類酮類醛類硫醇胺類酰胺醇類酚類羧酸類。（2）分子雙鍵愈多，共軛度愈大，吸附性愈大。（3）空間排列影響極性，如能產(chǎn)生分子內(nèi)氫鍵的分子極性下降。2吸附劑的活度選擇 被分離物質(zhì)的極性大，吸附劑活度要小，以免吸附太牢，不易洗脫；被分離物質(zhì)的極性小，則吸附劑的活度要大，以免不被吸附，而無法分離。可改變板活化溫度和時間來控制吸附劑的活度。3展開劑的極性 按相似相溶原則選擇。 物質(zhì)極性吸附力展開劑極性備注大強(qiáng)大避免吸附太牢，Rf太小小弱小避免不被吸附，Rf太大單一溶劑的極性順序：石油醚環(huán)己烷二硫化碳四氯化碳三氯乙烷苯、甲苯二氯甲烷氯仿乙醚乙酸乙酯丙酮 正丙醇乙醇甲醇吡啶酸水。4混合溶劑選擇的一般規(guī)則 先用單一的中等極性展開劑試驗，得出合適的極性。再改用二元展開劑，調(diào)節(jié)比例達(dá)到預(yù)期的極性，得到混合展開劑。目的是通過混合展開劑的極性和溶劑的強(qiáng)度，使各組分具有適宜的Rf值，從而達(dá)到良好的分離效率。二、薄層色譜條件 固定相選擇 柱色譜中提到的吸附劑都可以用作為薄層色譜的固定相，分離性能及使用選擇同柱色譜的選擇原則相同（各種吸附劑見柱色譜表1）。 一般用于薄層色譜時，要求吸附劑的粒度更小。商品吸附劑區(qū)分為色譜級（用于柱色譜）和薄層色譜級（用于薄層色譜）。 展開劑選擇 薄層色譜展開劑的選擇和柱色譜一樣，主要根據(jù)樣品中各組分的極性、溶劑對于樣品中各組分溶解度等因素來考慮。展開劑的極性越大，對化合物的洗脫力也越大。（各種溶劑極性見柱色譜表2）。 選擇展開劑時，除參照表列溶劑極性來選擇外，更多地采用試驗的方法，在一塊薄層板上進(jìn)行試驗： 若所選展開劑使混合物中所有的組分點(diǎn)都移到了溶劑前沿，此溶劑的極性過強(qiáng)； 若所選展開劑幾乎不能使混合物中的組分點(diǎn)移動，留在了原點(diǎn)上，此溶劑的極性過弱。 當(dāng)一種溶劑不能很好地展開各組分時，常選擇用混合溶劑作為展開劑。先用一種極性較小的溶劑為基礎(chǔ)溶劑展開混合物，若展開不好，用極性較大的溶劑與前一溶劑混合，調(diào)整極性，再次試驗，直到選出合適的展開劑組合。合適的混合展開劑常需多次仔細(xì)選擇才能確定。 相對移動值 從點(diǎn)樣原點(diǎn)開始到展開后的溶劑前沿，是溶劑的移動距離，記為lo，混合物中各組分的移動距離分別記為l1，l2，l3 （移動值示意圖）。 放大瀏覽 移動值示意圖 在不同的展開條件下，各化合物的移動距離不會相同，而在同一條件下，相對于展開劑的移動距離，各化合物有可比較的展開數(shù)據(jù)，稱為相對移動值，或比移值： Rf=li/lo 在相同條件下測得的比移值可以用于化合物的薄層色譜特征值進(jìn)行比較對照。 顯色 分離的化合物若有顏色，很容易識別出來各個樣點(diǎn)。但多數(shù)情況下化合物沒有顏色，要識別樣點(diǎn)，必須使樣點(diǎn)顯色。通用的顯色方法有碘蒸氣顯色和紫外線顯色。 碘蒸氣顯色：將展開的薄層板揮發(fā)干展開劑后，放在盛有碘晶體的封閉容器中，升華產(chǎn)生的碘蒸氣能與有機(jī)物分子形成有色的締合物，完成顯色。 紫外線顯色：用摻有熒光劑的固定相材料（如硅膠F，氧化鋁F等）制板，展開后在用紫外線照射展開的干燥薄層板，板上的有機(jī)物會吸收紫外線，在板上出現(xiàn)相應(yīng)的色點(diǎn)，可以被觀察到。 有時對于特殊有機(jī)物使用專用的顯色劑顯色。此時常用盛有顯色劑溶液的噴霧器噴板顯色。14.展開劑的選擇（分離單體）： （1）粗分，也就是當(dāng)你的樣品極性范圍比較大的時候，可以直接采用極性較小的流動相。然后將前沿、原點(diǎn)以及前沿及原點(diǎn)間的硅膠分別刮下，提取。這樣，樣品就被分為幾個部分，而各個部分的極性相差也比較小了。然后再將這幾部分分別進(jìn)行下面的細(xì)分TLC。 （2）細(xì)分。經(jīng)過粗分之后，我們一般對各個部分的極性都能夠做到心中有數(shù)了。比如，被沖到前沿的樣品，要采用更小極性強(qiáng)度的流動相，而死吸附部分，則需要較大強(qiáng)度的流動相。 我們在初步確定了流動相的極性強(qiáng)度之后，可以自己設(shè)計幾個溶劑系統(tǒng)。在選擇流動相的組成的時候，可以參考snyder的溶劑分類，從質(zhì)子受體，質(zhì)子給體和偶極作用的溶劑中各選擇一種，然后再選擇一個強(qiáng)度調(diào)節(jié)劑。當(dāng)然，也可以參考文獻(xiàn)中采用的流動相。選好了要用的流動相，就可以根據(jù)我們初步確定的極性強(qiáng)度得到流動相的配比了（如果是二元流動相的話）。如果是三元及以上的流動相，可以采用Glajch和Youngstrom的七種溶劑系統(tǒng)的方案進(jìn)行選擇流動相的配比。然后從中選擇分離效果比較好的組合。 最開始可以采用微量圓環(huán)法（將樣品點(diǎn)在中間，然后將流動相用毛細(xì)管從原點(diǎn)向圓周擴(kuò)散）和小板實驗法來摸索，然后再應(yīng)用于大的制備TLC。 我也曾直接采用圓環(huán)法，也稱為環(huán)形展開，來進(jìn)行制備的。本來是應(yīng)該有專門的U形展開室來展開，但是因為我們這里沒有這個設(shè)備，所以我一般采用簡易的方法：即將樣品點(diǎn)在中央，然后用尖頭的滴管源源不斷的向圓心滴加流動相的。樣品會分出不同的同心圓而