色谱法(薄层色谱和柱色谱)

二. 实验原理和实验技术
薄层色谱和柱色谱 • 相同点：薄层色谱和柱色谱都属于液–固吸附色谱，都是经过在吸 附剂和展开剂（洗脱剂）之间的多次吸附–溶解作用，将混合物中 各组分分离成孤立的样点，实现混合物的分离。 • 不同点： 薄层色谱：是将吸附剂涂布在玻璃板上，形成薄薄的平面涂层。 干燥后在涂层的一端点样，竖直放入一个盛有少量展开剂的有盖 容器中。展开剂接触到吸附剂涂层，借毛细作用向上移动。 柱色谱：是将吸附剂装于柱中，当待分离的混合物溶液流过吸附 柱时，各种成分同时被吸附在柱的上端。当洗脱剂流下时，由于 不同化合物吸附能力不同，往下洗脱的速度也不同，从而达到分 离的目的。
三. 实验装置
层析柱
薄层板
层析缸
薄层色谱
柱色谱
四. 实验步骤
薄层色谱
点样用的毛细管必须专 用，不得弄混。 （1）薄层板的制备：（略）
使毛细管液面刚好接触到薄层板即可， 切勿点样过重而使薄层破坏。
（2）点样：
取出制好的薄层板，分别在距一端lcm处用铅笔轻轻划一横线作为起始线。取 管口平整的毛细管△插入样品溶液中，在一块板的起点线上点△5%间硝基苯胺的 苯溶液、1%的偶氮苯的苯溶液和1%苏丹Ⅲ的苯溶液三个样点。在第二块板的起 点线上点混合液及未知物A/B两个样点，样点间相距约1.5cm左右。如果样点的 颜色较浅，可重复点样，重复点样前必须待前次样点干燥后进行。样点直径不 间硝基苯胺 偶氮苯 苏丹Ⅲ 应超过2mm。 原点（点样线）勿浸入展开剂中！ 动作要快！否则溶剂前沿很快消失。
本实验吸附剂：中性氧化铝（150目 本实验吸附剂：中性氧化铝（150目）
二. 实验原理和实验技术
柱色谱 溶剂、洗脱剂的选择：
极性大的洗脱剂对极性大和小 的组分洗脱能力都很强。
• 选择原则： 取决于样品各组分的极性； 极性小的组分用极性小的洗脱剂进行洗脱； 极性大的组分用极性大的洗脱剂△进行洗脱。
• 最终选择： 根据各组分的极性，采用TLC技术确定。 （在TLC中能使各组分分开的展开剂即可做为柱色谱的洗脱剂。） 除单一溶剂外，也可采用混合溶剂， 或采用梯度（开始是低极性溶剂，后面是高极性溶剂） 采用梯度（ 采用梯度 开始是低极性溶剂，后面是高极性溶剂）
（3）展开：
用无水环已烷–乙酸乙酯混合溶剂为展开剂。在层析缸中放约15mL的展开剂， 盖上盖子使容器被展开剂蒸汽饱和２分钟左右，然后把薄层板小心放入层析缸 内。点样一端应浸入展开剂约0.5cm△。盖好盖子，观察展开剂前沿上升至离板 的上端1cm处取出，尽快用铅笔在展开剂上升的前沿处划一记号△，晾干后观察 分离的情况，比较三者Rf值的大小，并根据Rf判断出未知物中所含的组分。
常用展开剂的极性大小顺序（仅对硅胶和氧化铝适用）： 己烷、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 ＜ 四氢呋喃 ＜ 乙酸乙酯 ＜ 丙酮 ＜ 正 丁醇 ＜ 丙醇 ＜ 乙醇 ＜ 甲醇 ＜水 ＜ 冰乙酸 ＜ 吡啶 ＜ 乙酸
如果单一展开剂分离效果不显著，可选用混合溶剂。 环己烷– 环己烷–乙酸乙酯混合溶剂 （９︰１）
四. 实验步骤
若松紧不均，特别是有断层时，影响流速和 色带的均匀，但如果装柱时过分敲击，色谱 柱色谱 当柱内溶剂或溶液液面流至固体中，就会 柱填装过紧，又使流速太慢。 使柱身干裂，影响渗滤和显色的效果。 （1）装柱（湿法） 安装好色谱柱（垂直），以50mL锥形瓶作洗脱液的接受器。向柱内倒入 （2）展开和洗脱 滴管尽量接近滤纸慢慢滴加入， 95%乙醇至柱高3/4处，打开活塞，控制滴出速度为l滴/秒，收集滴下的溶剂， 以避免将氧化铝溅起。 取甲基橙和亚甲基蓝溶液各4滴于一小试管内，混匀备用。 通过干燥的长颈玻璃漏斗慢慢加入15g中性氧化铝。用橡皮塞或手指轻轻敲打 △，使填装紧密均匀，不断补充乙醇（收集的），勿使氧化铝柱层变干， 柱身当溶剂液面下降至与滤纸面相近时 (勿使滤纸变干△)，关闭活塞，用长的 滴管将上述混合液小心△加入柱顶，打开活塞，当液面下降与滤纸相近时，关 关 让溶剂保持流动一段时间，至氧化铝顶部不再下降，将一张内径略小滤纸盖在 闭活塞，再小心加入2mL95%乙醇， 2mL95%乙醇 闭活塞，再小心加入2mL95%乙醇，重复上述操作两次，然后小心加入足量95% 氧化铝层顶部，以保护氧化铝层平面。 乙醇，打开活塞，使滴下速度为1～2滴/秒。蓝色的亚甲基蓝首先向柱子下端 移动，甲基橙则留在柱子上端。当蓝色的亚甲基蓝快从柱子里流出时，更换一 甲基橙 亚甲基蓝 个接受器立即计量收集 (用量筒)。继续洗脱，至滴出液体近无色为止（即蓝 色液全部流出后），再换一接受器，改用水洗脱至橙色的液体开始滴出，用另 一接受器计量收集被洗脱甲基橙水溶液，直至无色为止。这样两种组分就被分 开了。实验结束后，将氧化铝从柱顶倒置倒出，把柱子洗净归还。
二. 实验原理和实验技术
柱色谱 吸附柱色谱的工作原理： • 在色谱柱中填入表面积很大、经过活化的多孔 性粉状固体吸附剂（硅胶、氧化铝）。 • 分离的混合物溶液流过吸附柱时，各种成分同 时被吸附在柱的上端。 • 当洗脱剂流下时，由于不同化合物吸附能力不 同，往下洗脱的速度也不同，即溶质在柱中自 上而下按对吸附剂亲和力大小分别形成若干色 带。 • 再用溶剂洗脱时，已经分开的溶质可以从柱上 分别洗出收集。
二. 实验原理和实验技术
薄层色谱（TLC，薄层层析） 薄层色谱（TLC，薄层层析）
特点：所需样品少，分离时间短，效率高。 薄层吸附色谱的工作原理： 应用：精制样品，鉴定化合物，跟踪反应进程和柱色谱的摸索最佳吸附剂 （固定相）
由于吸附剂（硅胶、氧化铝等，强极性）对 比移值Rf ： 样品中各组分吸附能力不同（极性强的组分 斑点的最高浓度中心至原点中心的距离 被吸附能力越强），当展开剂（常常是具有 Rf = 一定极性的有机溶剂）流经吸附有样品的吸 展开剂前沿至原点中心的距离 展开剂 附剂时，展开剂与样品中的各组分对吸附剂 （流动相） 比移值Rf 在一定条件下和溶质（组分）的分子结构、 产生竞争吸附，极性小的组分从吸附剂上解 性能有关，不同的溶质在色谱分离过程的比移值是不 吸较易，随展开剂较快地移动；极性大的组 同的。但对同一溶质在相同条件下进行色谱分离时， 分从吸附剂上解吸较难，随展开剂移动较慢。 比移值是一个特定的常数（定性分析的依据）。
样品点 （多组分）
二. 实验原理和实验技术
薄层色谱（TLC，薄层层析） 薄层色谱（TLC，薄层层析） 固定相的选择：
硅胶和氧化铝是薄层色谱常用的固定相，两者都属于极性吸附剂。 硅胶：（吸附性）表面的Si-OH基 （应用）分离酸性、中性有机物 氧化铝：（吸附性）铝原子上未成键的电子对 （应用）分离碱性、中性有机物 硅胶的型号：60G、600GF254、60H、60HF254和60HF254+366等 薄层吸附色谱（固定相为极性吸附剂）中，化合物的吸附能力与它们的极性成 正比，具有较强极性的化合物吸附较强，即Rf 值较小。 常见有机化合物的极性大小： 无机盐、离子型有机物 ＞ 磺酸、羧酸 ＞ 醇、酚、胺 ＞ 醛、酮、酯
＞ 卤代烃、醚 ＞ 芳香烃 ＞ 烯 ＞ 环烷烃 ＞ 烷烃
二. 实验原理和实验技术
薄层色谱（TLC，薄层层析） 薄层色谱（TLC，薄层层析） 展开剂的选择：
选择展开剂时，要考虑样品各组分的极性、溶解度和吸附活性等因素。 一般情况下，溶剂的展开能力与溶剂的极性成正比。 溶剂的极性大 溶剂对化合物的解吸能力强 Rf 值大
《有机化学实验》
色谱法
（薄层色谱、柱色谱）
一. 实验目的
学习薄层色谱和柱色谱技术的原理和应用； 掌握用薄层色谱和柱色谱分离和鉴定化合物的 操作技术。
二. 实验原理和实验技术
• 色谱法：分离、提纯和鉴定有机化合物的重要方法之一。 • 色谱法基本原理：利用混合物中各组分在某一物质中的吸附或溶解 性能（即分配）的不同，或其它亲和作用性能的差异，使混合物的 溶液流经该物质时进行反复的吸附或分配等作用，从而将各组分分 开。 流动的体系称为流动相（气体或液体）；固定不动的物质称为固 定相（可以是固体或液体＊）。 根据组分在固定相中的作用原理不同，可分为吸附色谱、分配色 谱、离子交换色谱、排阻色谱等； 根据操作条件不同，可分为薄层色谱、柱色谱、纸色谱、气相色 谱及高效液相色谱等类型。
二. 实验原理和实验技术
柱色谱 吸附剂的选择：
常用的吸附剂：氧化铝 氧化铝、硅胶、氧化镁、碳酸钙和活性炭等。 氧化铝 吸附剂要求： 不能与被分离的物质和展开剂发生化学作用； 吸附剂的粒度大小要均匀。 粒度小，表面积大，吸附能力强，分离效果好，但流速慢； 氧化铝： 粒度大，表面积小，吸附能力弱，分离效果差，但流速快。 酸性（分离酸性物质，如有机酸类化合物） 酸性 中性（分离中性物质，如醛、酮、醌和酯类化合物） 中性 碱性（分离碱性物质，如碳氢化合物、生物碱、胺等） 碱性