柱 层 析、薄 层 层 析介绍

一、实验目的 
1、了解色谱法分离提纯有机化合物的基本原理和应用。 
2、掌握柱层析、薄层层析的操作技术。 二、实验原理 
色谱法(Chromatography)亦称色层法、层析法等。 
色谱法是分离、纯化和鉴定有机化合物的重要方法之一。色谱法的基本原理是利用混合物各组分在某一物质中的吸附或溶解性能(分配)的不同,或其亲和性的差异,使混合物的溶液流经该种物质进行反复的吸附或分配作用,从而使各组分分离。 
色谱法在有机化学中的应用主要包括以下几方面: 
1、分离混合物  一些结构类似、理化性质也相似的化合物组成的混合物,一般应用化学方法分离很困难,但应用色谱法分离,有时可得到满意的结果。 
2、精制提纯化合物  有机化合物中含有少量结构类似的杂质,不易除去,可利用色谱法分离以除去杂质,得到纯品。 
3、鉴定化合物  在条件完全一致的情况,纯粹的化合物在薄层色谱或纸色谱中都呈现一定的移动距离,称比移值(Rf值),所以利用色谱法可以鉴定化合物的纯度或确定两种性质相似的化合物是否为同一物质。但影响比移值的因素很多,如薄层的厚度,吸附剂颗粒的大小,酸碱性,活性等级,外界温度和展开剂纯度、组成、挥发性等。所以,要获得重现的比移值就比较困难。为此,在测定某一试样时,**好用已知样品进行对照。 
4、观察一些化学反应是否完成,可以利用薄层色谱或纸色谱观察原料色点的逐步消失,以证明反应完成与否。 
吸附色谱主要是以氧化铝、硅胶等为吸附剂,将一些物质自溶液中吸附到它的表面上,而后用溶剂洗脱或展开,利用不同化合物受到吸附剂的不同吸附作用,和它们在溶剂中不同的溶解度,也就是利用不同化合物在吸附剂上和溶液之间分布情况的不同而得到分离。吸附色谱分离可采用柱色谱和薄层色谱两种方式。 
柱色谱常用的有吸附色谱和分配色谱两种。吸附色谱常用氧化铝和硅胶为吸附剂。分配色谱以硅胶、硅藻土和纤维素为支持剂,以吸收较大量的液体作为固定相。 
柱色谱常用的吸附剂有氧化铝、硅胶、氧化镁、碳酸钙和活性炭等。供色谱使用的氧化铝有酸性、中性和碱性三种。碱性氧化铝适用于碳氢化合物、生物碱以及其它碱性化合物的分离。中性氧化铝应用**广,适用于醛、酮、醌以及酯类化合物的分离。酸性氧化铝适用于有机酸类的分离。氧化铝的活化分 I~V 五级, I 级的吸附作用太强, V 级的吸附作用太弱。所以一般常采用 II , III 级。  
化合物的吸附性和它们的极性成正比,化合物分子中含有极性较大的基团其吸附性较强。氧化铝对各种化合物的吸附性按下列顺序递减。      
酸、碱 > 醇、胺、硫醇 > 酯、醛、酮 > 芳香族化合物 > 卤代物、醚 > 烯 > 饱和烃。  
试样吸附在氧化铝柱上后,用合适的溶剂进行洗脱,这种溶剂称为洗脱剂。常用洗脱溶剂的极性按以下次序递增:  
己烷、石油醚<环已烷<四氯化碳<三氯乙烯<二硫化碳<甲苯<苯<二氯甲烷<三氯甲烷<乙醚<乙酸乙酯<丙酮<丙醇<乙醇<甲醇<水<吡啶<乙酸  
 
薄层色谱又叫薄板层析,是色谱法中的一种,是快速分离和定性分析少量物质的一种很重要的实验技术,属固-液吸附色谱,它兼备了柱色谱和纸色谱的优点,一方面适用于少量样品(几微克,甚**0.01微克)的分离;另一方面在制作薄层板时,把吸附层加厚加大,又可用来精制样品,此法特别适用于挥发性较小或较高温度易发生变化而不能用气相色谱分析的物质。此外,薄层色谱法还可用来跟踪有机反应及进行柱色谱之前的一种“预试”。 
薄层色谱分为薄层吸附色谱与薄层分配色谱两种,本节介绍的是薄层吸附色谱。薄层色谱是将吸附剂均匀地涂在玻璃板(或某些高分子薄膜)上作为固定相,经干燥、活化后点上待分离的样品用适当极性的有机溶剂作为展开剂(即流动相)。当展开剂在吸附剂上展开时,由于样品中各组分对吸附剂吸附能力不同,发生了无数次吸附和解吸过程,吸附能力弱的部分(即极性较弱的)随流动相迅速向前移动,吸附能力强的组分(即极性较强的)移动慢。利用各组分在展开剂中溶解能力和被吸附能力的不同,**终将各组分彼此分开。如果各组分本身有颜色则薄层板干燥后会出现一系列高低不同的斑点,如果本身无色,则可用各种显色方法使之显色,以确定斑点位置。在薄板上混合物的每个组分上升的高度与展开剂上升的前沿之比称为该化合物的Rf值,又称比移值。对于一个化合物当实验条件相同时其Rf值是一样的。

薄层色谱**常用的吸附剂是硅胶及氧化铝。 
硅胶是无定形多孔物质。略具酸性,适用于中性或者酸性物质的分离,薄层色谱用的硅胶可分为: 硅胶H--不含粘合剂和其他添加剂。 硅胶G--含煅烧石膏(CaSO4·1/2H2O)、粘合剂。 
硅胶HF254--含荧光物质,可在波长254nm紫外光下观察荧光。 硅胶GF254--含煅烧石膏及荧光物质。 
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