有机色谱分离技术.docx

有机色谱分离技术?色谱法又称层析法。它是有机化合物分离、分析的重要方法之一。既可用于分离复杂的混合物，又可以用来定性鉴定，尤其适用于少量物质的分离和鉴定。这种技术不仅用于石油、化学化工等部门，而且在药物分析、中草药有效成分的分离分析、药物体内代谢研究、毒物分析及环境保护等方面也是必不可少的工具。色谱法与溶剂萃取法相似，也是以相分配原理为依据。利用混合物中各组分在某一物质中的吸附、溶解性能的不同或其它亲和作用性能的差异，在混合物的溶液流经该种物质时，通过反复的吸附或分配作用，将各组分分开。流动的混合物溶液称为流动相；固定的物质称为固定相。如果化合物和固定相的作用较弱，那它将在流动相的冲洗下较快地从层析体系中流出来；反之化合物和固定相的作用较强，它将较慢地从层析体系中流出来。根据操作条件的不同，色谱法可分为柱色谱、纸色谱、薄层色谱、气相色谱及高效液相色谱等类型。有机化学实验常用的有薄层色谱、柱色谱和纸色谱。应用色谱法的目的有两个，一是用于分析，二是用于制备分离。根据实验目的的不同，实际操作中要把握好速度、分离度与分析样品量的关系，如果想得到比较纯的样品，那么上样量就不必太多，样品量少有利于各组分的分离。 色谱法分离混合物时各组分在固定相表面存在不同的吸附与脱附的平衡，一个分子的吸附性能与极性有关，也与吸附剂的活性及流动相的极性有关。化合物的极性很大程度依赖于官能团的极性强弱，因此不同类型的化合物往往表现出不同的吸附能力，常见官能团的极性顺序如下：饱和烃烯烃芳烃、卤代烃硫化物醚类硝基化合物醛、酮、酯醇、胺亚胺酰胺羧酸当然这一顺序只是经验值，比较粗略，对于复杂化合物的极性只能通过实验比较。 在层析中选用何种吸附剂要视被分离的化合物性质而定。理想的吸附剂应该具备以下条件：能够可逆地吸附待层析的物质；不能使被吸附物质发生化学变化；粒度大小应使展开剂以均匀的流速通过。硅胶是实验室应用最广的吸附剂，吸附作用也较强，可用于多种有机物的分离，市场上有各种不同孔径大小的硅胶供应。由于它略带酸性（能与强碱性有机物发生作用），所以适用于极性较大的酸性和中性化合物的分离。纤维素和淀粉的吸附活性最小，因而多用于分离多官能团的天然产物。氧化铝也是一个用途很广的吸附剂，吸附能力强，而且有酸性、碱性和中性三种，酸性氧化铝的pH接近于4，可用于分离氨基酸和羧酸，碱性氧化铝的pH在10左右，用于分离胺类化合物，中性氧化铝pH在7左右，用于分离中性有机物。影响色谱分离度的另一个重要因素是洗脱剂，洗脱剂的选择主要根据样品的极性、溶解度和吸附剂的活性等因素来考虑。溶剂的极性越大，对特定化合物的洗脱能力也越大。色谱用的展开剂绝大多数是有机溶剂，各种溶剂极性顺序如下： 己烷和石油醚＜环己烷＜四氯化碳＜三氯乙烯＜二硫化碳＜甲苯＜苯＜二氯甲烷 ＜氯仿＜乙醚＜乙酸乙酯＜丙酮＜丙醇＜乙醇＜甲醇＜水＜吡啶＜乙酸 其中四氯化碳、苯、氯仿、甲醇等有一定毒性，应减少使用。这些溶剂可以单独使用，也可以组成混合溶剂使用，特殊情况下还可以先后采用不同极性的溶剂实现梯度淋洗。1．薄层色谱薄层色谱（Thin Layer Chromatography）常用TLC表示，是一种微量、快速而简单的色谱法。它兼备了柱色谱和纸色谱的优点。一方面适用于小量样品（几十微克）的分离；另一方面若在制作薄层板时把吸附层加厚，将样品点成一条线，则可分离多达500 mg的样品。因此又可用来精制样品。它是将固定相均匀地涂在薄板（如玻璃板）上，依靠毛细作用力或重力，使流动相通过固定相的一种色谱。该法设备简单、快速简便、选择性强。它不仅适用于有机物的鉴定、纯度的检验、定量分离和反应过程的监控，而且还常用于柱层析的先导，即在大量分离之前，先用薄层色谱进行探索，初步了解混合物的组成情况，寻找适宜的分离条件。在柱层析之后，还可用薄层色谱鉴定洗脱液中的组分。 薄层色谱的简单操作如下：在洗涤干净的玻璃板上均匀地涂一层吸附剂或支持剂，待干燥、活化后，将样品溶液用管口平整的毛细管点加于薄层板一端，晾干后置薄层板于盛有展开剂的展开槽内，待展开剂前沿接近顶端时，将色谱板取出，干燥后喷以显色剂，或在紫外灯下显色。 记录原点至样品点中心及展开剂前沿的距离，计算比移值（Rf）： 因为同一物质在相同的实验条件下才具有相同的Rf值，所以在利用薄层色谱分离与鉴定各种化合物时，为了得到重复和较可靠的结果，必须严格控制条件，如吸附剂和展开剂的种类、层析温度等；在测定时，最好用标准物质进行对照。 薄层色谱最常用的吸附剂是氧化铝和硅胶。硅胶是无定形多孔性物质，略具酸性，适用于酸性物质的分离和分析。薄层色谱用的硅胶分为多种类型，如硅胶H为不含粘合剂的硅胶，硅胶G为含煅石膏粘合剂的硅胶，硅胶HF254—含荧光物质的硅胶，可于波长 254 nm紫外光下观察荧光，硅胶 GF2