實(shí)驗(yàn)薄層色譜法教學(xué)課件

1、2022/8/41實(shí)驗(yàn) 3 薄層色譜法第1頁，共29頁。2022/8/421. 了解色譜分離的原理及其應(yīng)用。2. 初步掌握薄層色譜的操作技能。目的和要求第2頁，共29頁。2022/8/43色譜法概述 1938年俄國人首先實(shí)現(xiàn)了在氧化鋁薄層上分離一種天然藥物。1965年德國化學(xué)家出版了“薄層色譜法”一書，推動了這一技術(shù)的發(fā)展。 第3頁，共29頁。2022/8/44 色譜法（Chromatography）亦稱色層法、層析法等。色譜法是分離、純化和鑒定有機(jī)化合物的重要方法之一。 色譜法的基本原理是利用混合物各組分在某一物質(zhì)中的吸附或溶解性能（分配）的不同，或其親和性的差異，使混合物的溶液流經(jīng)該種物質(zhì)

2、進(jìn)行反復(fù)的吸附或分配作用，從而使各組分分離。色譜法原理第4頁，共29頁。2022/8/451. 按固定相所處的狀態(tài)分類 ： 薄層色譜（Thin Layer Chromatography） 柱色譜 （Column Chromatography） 紙色譜 （Paper Chromatography） 2. 按分離機(jī)理分類： 吸附色譜（Adsorption Chromatography） 分配色譜（Partition Chromatography） 離子交換色譜（I EC） 凝膠色譜（GPC） 分 類第5頁，共29頁。2022/8/466如上色譜都屬吸附色譜類型，用固體吸附劑作固定相，以不同溶劑作流

3、動相，依據(jù)樣品中各組分在吸附劑上吸附性能的差別來實(shí)現(xiàn)分離儀器分析實(shí)驗(yàn) 高效液相色譜 (HPLC) 氣相色譜 (GC)第6頁，共29頁。2022/8/47色譜法三要素吸附劑（固定相）： 用于與樣品發(fā)生吸附作用的固定不動的 物質(zhì)。在混合物樣品流經(jīng)固定相的過程 中，由于各組分與固定相吸附力的不同， 就產(chǎn)生了速度的差異，從而將混合物中 的各組分分開。第7頁，共29頁。2022/8/48 氧化鋁（alumina） 氧化鋁的吸附活性來源于鋁原子上未成鍵電子對。氧化鋁的活性與含水量有關(guān)，含水量越低，活性越大，吸附力越強(qiáng)。無水氧化鋁吸附活性特別強(qiáng)。根據(jù)氧化鋁的含水量可將氧化鋁的活性分為五級 。吸附色譜三要素吸

4、附劑第8頁，共29頁。2022/8/49* 酸性氧化鋁（pH5-4），適用于分離酸性化合物 和對酸穩(wěn)定的中性化合物，如酚類物質(zhì)和某些氨 基酸類等。* 中性氧化鋁（pH7.5），適用與分離生物堿、揮 發(fā)油、萜類、甾類、蒽醌以及在酸堿中不穩(wěn)定甙 類、酯、內(nèi)酯等化合物。凡是能用酸性或堿性氧 化鋁層析分離的物質(zhì)，中性氧化鋁也都適用。* 堿性氧化鋁（pH9-10），適用于堿性，如生物 堿和中性化合物的分離。 吸附色譜三要素吸附劑第9頁，共29頁。2022/8/410 硅膠silica gel 它的吸附性來源于硅膠氧原子上未成鍵的電子對和可以形成氫鍵的羥基。羥基有結(jié)合型（）、活性型（）和游離型（）三種吸附

5、色譜三要素吸附劑第10頁，共29頁。2022/8/411活性氧化鋁含水量（）硅膠含水量（）003581510251538吸附色譜三要素吸附劑第11頁，共29頁。2022/8/412洗脫劑（流動相）： 也稱展開劑，在色譜過程中起到將吸附 在固定相上的樣品洗脫的作用。乙酸吡啶水醇類（甲醇乙醇正丙醇）丙酮乙酸乙酯乙醚氯仿二氯甲烷甲苯環(huán)己烷正己烷石油醚 * 從前到后-洗脫能力降低。第12頁，共29頁。2022/8/413 試樣： 在給定的條件下，各個(gè)成分的分離情況，與被分離物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)有關(guān)，對極性吸附劑而言，被分離物質(zhì)的極性越大，兩者吸附作用也越強(qiáng)。具有極性基團(tuán)的化合物，其吸附能力按下列順序增加：

6、 Cl, Br, I C=C OCH3 CO2R C=O , CHO -SH- -NH2 -OH -CO2H 結(jié)論：若樣品極性越小，或流動相極性越大，樣品 在固定相上的移動速度則越快。第13頁，共29頁。2022/8/414在吸附層析中，試樣、洗脫劑和吸附劑三者關(guān)系。它們?nèi)叩年P(guān)系如下圖。Stahl簡圖 （1）離化合物的極性；（2）吸附劑的活度；（3）展開劑的極性。若將這三個(gè)因素各自固定在圓周的三分之一，轉(zhuǎn)動圓盤正中的三角形，如果角A指向極性物質(zhì)，則角B指向活度小的吸附劑，角C就指向選用極性展開劑；A, B, C, 處則是合理的選擇組合。第14頁，共29頁。15有機(jī)化學(xué)中的應(yīng)用* 分離混合物：

7、 一些結(jié)構(gòu)類似、理化性質(zhì)也相似的化合物組成的混合物，一般應(yīng)用化學(xué)方法分離很困難，但應(yīng)用色譜法分離，有時(shí)可得到滿意的結(jié)果。* 精制提純化合物： 有機(jī)化合物中含有少量結(jié)構(gòu)類似的雜質(zhì)，不易除去，可利用色譜法分離以除去雜質(zhì)，得到純品。第15頁，共29頁。2022/8/416* 鑒定化合物： 在條件完全一致的情況，純粹的化合物在薄層色譜呈現(xiàn)一定的移動距離，稱比移值（Rf值），所以利用色譜法可以鑒定化合物的純度或確定兩種性質(zhì)相似的化合物是否為同一物質(zhì)。* 跟蹤一些化學(xué)反應(yīng)進(jìn)程： 可以利用薄層色譜或紙色譜觀察原料色點(diǎn)的逐步消失，以證明反應(yīng)完成與否。第16頁，共29頁。2022/8/417薄層色譜 薄層色譜又

8、叫薄板層析，是色譜法中的一種，是快速分離和定性分析少量物質(zhì)的一種很重要的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，屬固-液吸附色譜，它兼?zhèn)淞酥V和紙色譜的優(yōu)點(diǎn)，一方面適用于少量樣品（幾到幾微克，甚至0.01微克）的分離；另一方面在制作薄層板時(shí)，把吸附層加厚加大，又可用來精制樣品，此法特別適用于揮發(fā)性較小或較高溫度易發(fā)生變化而不能用氣相色譜分析的物質(zhì)。此外，薄層色譜法還可用來跟蹤有機(jī)反應(yīng)及進(jìn)行柱色譜之前的一種“預(yù)試”。第17頁，共29頁。2022/8/418一、實(shí)驗(yàn)步驟薄層板的制備展開劑的選擇點(diǎn)樣展開顯色比移值干鋪法傾注法紫外光顯色法碘蒸氣顯色法試劑顯色法第18頁，共29頁。2022/8/4191. 制薄層板硬板制備：50m

9、L燒杯中放置10g硅膠GF254 ，逐漸加入5%羧甲基纖維素鈉（CMC）水溶液7mL，調(diào)成均勻的糊狀。將其涂于三片玻璃板（7.52.5 cm)上，室溫放置半小時(shí)后，放入烘箱中在110恒溫半小時(shí)，即制得硬板。第19頁，共29頁。202. 點(diǎn)樣樣品準(zhǔn)備：偶氮苯的純化 樣品： 1% 偶氮苯溶液； 展開劑：9:1 石油醚/乙酸乙酯 1:3 石油醚/乙酸乙酯2. 蘇丹的純化 樣品： 1%蘇丹的溶液； 展開劑：9:1 石油醚/乙酸乙酯 1:3石油醚/乙酸乙酯3. 混合樣品的分離 樣品： 1%偶氮苯和1%蘇丹溶液混合樣品 展開劑：9: 1石油醚/乙酸乙酯第20頁，共29頁。2022/8/421點(diǎn)樣操作： 1

10、.可利用鉛筆畫一條線； 2.樣品溶液要點(diǎn)在 0.7-0.8 mm處；3.采用多次點(diǎn)樣時(shí)，應(yīng)待前一次點(diǎn) 加的溶劑揮發(fā)后再進(jìn)行;4.點(diǎn)量應(yīng)適中，避免斑點(diǎn)拖尾;5.配制樣品的溶劑具有揮發(fā)性和 小極性。第21頁，共29頁。2022/8/4223. 展開 選洗脫劑可利用微量圓環(huán)技術(shù)；配制樣品的溶劑具有揮發(fā)性和小極性，以免 斑點(diǎn)擴(kuò)展,不利于分離;洗脫劑的高度不超過0.5cm,以免樣品被洗脫劑擴(kuò)散； 微量圓環(huán)技術(shù) 1 用環(huán)己烷展開 2 用苯展開 3 用氯仿展開第22頁，共29頁。2022/8/423展開槽普通展開槽雙底展開槽第23頁，共29頁。2022/8/424 多次展開 一次展開未達(dá)滿意分離時(shí)，可將薄層

11、板干 燥后再次用同一種溶劑展開，可重復(fù)多次，直到混合物分離為止。 梯度展開 混合物性質(zhì)差別較大時(shí)，一種流動相不能有效分離時(shí)，可采用不同溶劑依次展開不同距離。 二維展開在兩個(gè)垂直的方向上進(jìn)行展開。將樣品點(diǎn)在薄層板的一個(gè)角上，展開適當(dāng)距離后，揮干溶劑，再將薄層板以與原展開方向成 90 的方向進(jìn)行展開。第24頁，共29頁。2022/8/425原點(diǎn)12第25頁，共29頁。2022/8/426薄層色譜示意圖12-132-22-32-4第26頁，共29頁。2022/8/4274.顯色及數(shù)據(jù)記錄物理方法紫外光下顯示熒光或熒光淬滅?；瘜W(xué)方法加化學(xué)試劑顯色，要求顯色穩(wěn)定、持久、 專屬、靈敏、線性良好。碘蒸氣法靈敏、簡便，為通用顯色法。將碘結(jié)晶放在密封的展開缸中，碘的升華，使缸內(nèi)充滿紫色的碘蒸氣。 * 樣品均有顏色，可直接觀測，故本實(shí)驗(yàn)不需顯色。 * 每個(gè)樣品均需記錄Rf值，列表記錄。第27頁，共29頁。2022/8/41. 板點(diǎn)樣需很輕，否則固定相會粘到點(diǎn)樣管下方。2. 一根點(diǎn)樣管只能點(diǎn)一種樣品，否則有交叉污染。樣品點(diǎn)直徑應(yīng)不超過 2 mm，樣品點(diǎn)決不能浸到展開劑中。4.