试验室操作经验-塔里木大学化学试验教学示范中心.DOC

实验室常规操作经验 关于过柱的实验方法和技巧 常说的过柱子应该叫柱层析分离，也叫柱色谱。我们常用的是以硅胶或氧化铝作固 定相的吸附柱。由于柱分的经验成分太多，所以下面我就几年来过柱的体会写些心得， 希望能有所帮助。 (注意：有机溶剂对身体特有害别是心肺；肝脏等所有过柱操作都要在通风橱里进行！！ 柱子可以分为：加压，常压，减压。 压力可以增加淋洗剂的流动速度，减少产品收集的时间，但是会减低柱子的塔板数。 所以其他条件相同的时候，常压柱是效率最高的，但是时间也最长，比如天然化合物的 分离，一个柱子几个月也是有的。减压柱能够减少硅胶的使用量，感觉能够节省一半甚 至更多，但是由于大量的空气通过硅胶会使溶剂挥发（有时在柱子外面有水汽凝结），以 及有些比较易分解的东西可能得不到，而且还必须同时使用水泵抽气（很大的噪音，而 且时间长）。以前曾经大量的过减压柱，对它有比较深厚的感情，但是自从尝试了加压后， 就几乎再也没动过减压的念头了。加压柱是一种比较好的方法，与常压柱类似，只不过 外加压力使淋洗剂走的快些。压力的提供可以是压缩空气，双连球或者小气泵（给鱼缸 供气的就行）。特别是在容易分解的样品的分离中适用。压力不可过大，不然溶剂走的太 快就会减低分离效果。个人觉得加压柱在普通的有机化合物的分离中是比较适用的。 关于柱子的尺寸 应该是粗长的最好。柱子长了，相应的塔板数就高。柱子粗了，上样后样品的原点 就小（反映在柱子上就是样品层比较薄），这样相对的减小了分离的难度。试想如果柱子 十厘米，而样品就有二厘米，那么分离的难度可想而知，恐怕要用很低极性的溶剂慢慢 冲了。而如果样品层只有 0.5 厘米，那么各组分就比较容易得到完全分离了。当然采用 粗大的柱子要牺牲比较多的硅胶和溶剂了，不过这些成本相对于产品来说也许就不算什 么了（有些不环保的说，不过溶剂回收重蒸后也就减小了部分浪费）。现在见到的柱子径 高比一般在 1：5～10，书中写硅胶量是样品量的 30～40 倍，具体的选择要具体分析。如 果所需组分和杂质分的比较开（是指在所需组分 rf 在 0.2～0.4，杂质相差 0.1 以上）， 就可以少用硅胶，用小柱子（例如 200 毫克的样品，用 2cm×20cm 的柱子）；如果相差不 到 0.1，就要加大柱子，我觉得可以增加柱子的直径，比如用 3cm 的，也可以减小淋洗剂 的极性等等。关于无水无氧柱，适用于对氧，水敏感，易分解的产品。可以湿柱，也可 以干柱。不过在样品之前至少要用溶剂把柱子饱和一次，因为溶剂和硅胶饱和时放出的 热量有可能是产品分解，毕竟要分离的是敏感的东东，小心不为过。也是因为分离的东 西比较敏感，所以接收瓶一定要用可密封的，遵循 schlenk 操作。至于是加压、常压、 减压，随需而定。因为是 schlenk 操作，所以点板是个问题，如果样品是显色的，恭喜 了，不用点板，直接看柱子上的色带就行了。如果样品无色，只好准备几十个 schlenk 瓶，一瓶一瓶的点，不过几次之后就知道样品在哪，也就可以省些了。像我以前过一根 无水无氧柱，需要六个 schlenk，现在只一个就能把所要的全收集到。无水无氧柱中用的 比较多的是用氧化铝作固定相。因为硅胶中有大量的羟基裸露在外，很容易是样品分解， 特别是金属有机化合物和含磷化合物。而氧化铝可以做成碱性、中性和酸性的，选择余 地比较大，但是比硅胶要贵些。听说有个方法，就是用石英做柱子，然后用 HF254 做固 定相，这样在柱子外面用紫外灯一照就知道产品在哪里了，没有验证过。哪位做过可以 提出来大家参详参详 关于湿法、干法上样。 湿法省事，一般用淋洗剂溶解样品，也可以用二氯甲烷、乙酸乙酯等，但溶剂越少越好， 不然溶剂就成了淋洗剂了。很多样品在上柱前是粘乎乎的，一般没关系。可是有的上样 后在硅胶上又会析出，这一般都是比较大量的样品才会出现，是因为硅胶对样品的吸附 饱和，而样品本身又是比较好的固体才会发生，这就应该先重结晶，得到大部分的产品 后再柱分，如果不能重结晶那就不管它了，直接过就是了，样品随着淋洗剂流动会溶解 的。有些样品溶解性差，能溶解的溶剂又不能上柱（比如 DMF,DMSO 等，会随着溶剂一起 走，显色是一个很长的脱尾），这时就必须用干法上柱了。样品和硅胶的量有一种说法是 1：1，我觉得是越少越好，但是要保证在旋干后，不能看到明显的固体颗粒（那说明有 的样品没有吸附在硅胶上）。 溶剂的选择。 当然是最便宜，最安全，最环保的了。所以大多选用石油醚，乙酸乙酯。文献中有 写用正己烷的，太贵了，除非特别需要不要用不然银子哗哗的，流的比淋洗剂还快，不 过因为极性很小，有时还是非它不可。乙醚也可以用，但是就是容易睡觉，注意保持清 醒别让溶剂流干了，那样柱子也就不爽了。二氯甲烷也有用的，但是要知道，它和硅胶