第十八章 平面色谱法-分析化学

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类型：
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第 十 八 章 经 典 液 相 色 谱 法
硅胶H、硅胶G、硅胶HF254、硅胶 GF254、硅胶GF254+366 氧化铝H、氧化铝G、氧化HF254
颗粒大小对展开速度和分离效果的影响： 颗粒大，总表面积小，吸附量低，展开 速度快，展开后斑点较宽，分离效果差； 颗粒小，分离效果好，但展开速度慢。 粒度要窄。干法：150～200目；湿法： 250～300目；聚酰胺：100～180目。
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3、点样
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第 十 八 章 经 典 液 相 色 谱 法
点样量：几至几十微克
原点面积：越小越好，一般不超过2～3mm
点样位置：距底边1.5～2cm处
定性：薄板、点样量小
定量：厚板、点样量多
点样工具：点样毛细管(0.5mm)、
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微量点样器
展开剂的流速
软板的制备
粘合板的制备
粘合剂：煅石膏、0.2～0.5%羧甲基纤维素(CMC-Na) 倾注法制板 平铺法制板 机械法涂铺法制板
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活化：凉干、105～110℃、0.5～1小时。
2、样品的制备
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一般用甲醇、乙醇、丙酮、氯仿等挥 发性有机溶剂，最好用与展开剂极性 相似的溶剂，尽量避免用水作溶剂。 样品液浓度一般为0.01~0.1%
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5、显色
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日光下观察有色物质的色斑 紫外灯下观察荧光或无荧光色斑 通用显色剂：碘、硫酸、荧光黄
专用显色剂：茚三酮、三氯化铁
显色方法：直接喷雾法、浸渍法
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四、定性与定量分析方法
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碱性氧化铝：生物碱、中性化合物。 酸性氧化铝：酸性色素、氨基酸。 中性氧化铝：生物碱、挥发油、萜类、甾 体、甙类、酯、内酯等。 氧化铝的活性与含水量密切相关，处理方 法与硅胶相同。
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3、聚酰胺
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白色多孔的非晶型粉末，不溶于水和 一般有机溶剂，易溶于浓矿酸、酚、 甲酸。 吸附机制：聚酰胺分子内存在着很多 酰胺基，可与酚、酸、硝基化合物、 醌类等形成氢键。
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第二节 薄层色谱法
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将固定相均匀地涂铺
在具有光洁表面的玻
璃、塑料或金属板上
形成薄层，在此薄层 上进行色谱分离的方 法
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一、薄层色谱法的主要类型
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1、吸附薄层色谱法 当展开剂不断展开，各组分在 吸附剂和展开剂之间发生连续不断
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在线检测
薄层扫描、TLC-UV、TLC-F、 TLC-IR、TLC-MS 非在线检测
展开后取下斑点，将组分洗 脱，再用化学方法或UV、IR、 MS等进行检测
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2、定量分析方法
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洗脱测定法 分离、斑点定位、洗脱、测定 直接测定法
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判断合成反应进行的程度
吸附剂：硅胶-CMC
展开剂： 环已烷-苯-二乙胺(8︰2︰0.4) 显色剂：碘化铋钾
1、盐酸普鲁卡因 2、硝基卡因 3、还原2小时取样 4、还原3小时取样 5、还原4小时取样
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2l0 R f 2 R f 1 W1 W2
W1 W2
W1 W2 d
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分离数
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在相邻斑点的分离度为1.177时，
在Rf =0和Rf =1两组分色谱斑点间
能容纳的色谱斑点数。
l0 SN 1 b0 b1
b0、 bl为Rf =0和Rf =1的组分色 谱斑点的半峰宽。
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二、吸附薄层色谱的吸附剂和展开剂
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1、吸附剂：
是多孔性微粒状物质，具有较大的
比表面积，在其表面有许多吸附中心。
常用的吸附剂为硅胶、氧化铝、
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聚酰胺。
1、硅胶：
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具有硅氧交联结构、表面有许多硅醇 基的多孔微粒。硅醇基是使硅胶具有吸附 力的活性基团，由于其能与极性化合物或 不饱和化合物形成氢键而具有吸附性。 粒度10～40μm；比表面积500㎡/g ； 比孔体积0.4ml/g；平均孔径为100nm；硅 醇基密度8μmol/㎡
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硅 醇 基 的 三 种 形 式
O Si
H
O Si
H
活泼型 游离羟基 吸 附 力 减 弱
Si OH
O H Si O 束缚型
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活化：将硅胶加热至100℃左右，则
其所含水除去，使硅胶活性增加。
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第 十 八 章 经 典 液 相 色 谱 法
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3、胶束薄层色谱法
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以表面活性剂胶束溶液（胶体分散体系）为 展开剂的薄层色谱法。 被分离组分在水、胶束和固定相三者之间形 成分配平衡(包括分配、静电作用和空间效应)
固定相：一般为聚酰胺
液动相：表面活性剂的水溶液（十二烷基硫 酸钠、十六烷基三甲基溴铵等） 正相胶束：亲水基团向外 反相胶束：疏水基团向外
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二、薄层色谱参数
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1、定性参数
比移值（Rf)
lBiblioteka BaiduRf l0
Rf值的最佳范围：0.3～0.5 Rf值的可用范围：0.2～0.8
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保持Rf值恒定真实的条件：
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展开室密闭且被展开剂饱和，无边 缘效应； 沿分离轨迹，固定相与流动相均无 梯度变化； 展开剂的前沿位置能正确测定。
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平 第 面 十 色 八 谱 章 法
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一、平面色谱法的分类
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薄层色谱法(TLC)：光洁的玻璃板；
纸色谱法：滤纸；
薄层电泳法：惰性支持介质；
薄膜色谱法：高分子薄膜。
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L0 ( kt )
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dL 1 1 2 1 2 k Ut k t dt 2 2 L0
k 2k 0 d p cos
k0为渗透常数，dP为平均颗粒直径，γ为展 开剂表面张力，η为展开剂粘度，θ为展开 剂与固定相的接触角。
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m样 A样 m标 A标
外标两点法
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用两种浓度的对照品溶液或一种 浓度两种点样量与样品溶液对比定量。
m样 a bA样 m1 m2 b A1 A2 a m1 bA1
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七、薄层色谱的应用及实例
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1、定性分析方法
依据：在固定的色谱条件下，相同物 质的Rf值相同。 已知物对照法：
Rf值不同：不是同一物质； 几种性质不同的展开剂或性质不同的吸 附剂展开，若二者的Rf值都一致，同时 又对多种显色剂有相同的反应，被测物 与对照品为同一物质
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否定的结论比肯定的结论更可靠。
仪器检测法
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O . CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 N H .
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二、吸附剂和流动相的选择
被测物质的结构、极性与吸附力
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饱和碳氢化合物不被吸附剂吸附；
对于基本母核相同的化合物，其分子 极性越强，吸附能力越强； 分子中双键越多，吸附能力越强； 分子中取代基的空间排列有利于形成 氢键，吸附能力越强。 烷烃<烯烃<醚<硝基化合物<二甲胺<酯<酮<醛 <胺<酰胺<醇<酚<羧酸
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相对比移值
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Rr
R f a R f S
la ls
参考物：加入样品中的纯物质或样品 中的某一已知组分。
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Rr值可以小于１，也可以大于１。
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2、相平衡参数
分配系数与比移值的关系
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VS 1 u l 1 K u Ru0 R R f R Vm u0 l0 Vm 1 Rf 1 KVS Vm Vm KVS
容量因子
k WS Wm CSVS CmVm KVS Vm 1 Rf 1 k
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影响比移值的因素
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的吸附、解吸，从而产生差速迁移
得到分离。
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2、分配薄层色谱法
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第 十 八 章 经 典 液 相 色 谱 法
样品中各组分在固定相与流动相之 间的分配系数不同而实现分离。 正相分配色谱： 展开剂的极性小于固定相的极性。 固定相为水；展开剂为有机溶剂。 反相分配色谱： 展开剂的极性大于固定相的极性。 固定相为烷基化学键合相，展开剂 为水、醇等或它们的混合物。
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流动相的极性
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强极性流动相占据吸附中心的能力 强，其洗脱能力强，使组分的K值 小，保留时间短。
石油醚<环已烷<二硫化碳<三氯乙 烷<苯<甲苯<二氯甲烷<氯仿<乙醚< 乙酸乙酯<丙酮<正丁醇<乙醇<甲醇 <吡啶<酸
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二元和多元展开剂
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五、高效薄层色谱法(HPTLC)
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第 十 八 章 经 典 液 相 色 谱 法
3、展开 直线式、离心式、向心式 4、定量方式：薄层扫描
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5、定量分析方法
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外标一点法
用一个浓度的对照品，同时在 板上分别点样斑3～4个和对照品斑 点3～4个，测得各自峰面积，并求 出平均值，用下式计算：
目视法：直接比较样品斑点与对照 品斑点的颜色深度或面积大小； 薄层扫描法
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五、高效薄层色谱法(HPTLC)
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1、高效薄层板
由较小颗粒的吸附剂(或其他固定相) 用喷雾法制备而成的均匀薄层。
2、点样 要求：原点直径小；铂-铱合金点 样毛细管、专用点样器
一般在105℃～110℃加热30分钟。但加热 温度不可太高，否则易使硅胶失活：
O H + Si O H Si O 5000C Si Si + H2O
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硅胶具有微酸性，适用于分离酸性和中 性物质，如有机酸、氨基酸、甾体等
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2、氧化铝
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三、薄层色谱操作方法
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薄层板的制备 样品液的制备 点样 展开和展开剂的流速 显色
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1、薄层板的制备
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第 十 八 章 经 典 液 相 色 谱 法
载板的准备：表面光滑、平整清洁的玻璃板或塑 料板或金属铝箔板。5×20、10×20、20×20cm
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第 十 八 章 经 典 液 相 色 谱 法
比例较大的主要溶剂起溶解样品和基本分离的 作用，一般选用不易形成氢键或极性比待分离 组分弱的溶剂。 比例较小的溶剂起调节Rf值、改善分离和对某 些组分的选择性作用。 中等极性的溶剂起到使极性差异较大的溶剂混 合均匀的作用。 加入小量酸、碱可使斑点集中，提高分离度。 如：环已烷-丙酮-二乙胺-水(10︰5︰2︰5)
第 十 八 章 经 典 液 相 色 谱 法
被分离物质的结构和性质 薄层板的性质，固定相的粒度， 薄层的厚度，吸附剂的活度 温度（主要对分配层析）
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展开室内的展开剂蒸气饱和程度
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3、分离参数
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分离度
2d R W1 W2 R