柱层析

柱层析原理
流动相流过时各组分会以 不同的速率向下移动，吸附弱 的组分以较快的速率向下移动。 随着流动相的移动，在新接触 的固定相表面上又依这种吸附溶解过程进行新的分配，新鲜 流动相流过已趋平衡的固定相 表面时也重复这一过程，结果 是吸附弱的组分随着流动相移 动在前面，吸附强的组分移动 在后面，吸附特别强的组分甚 至会不随流动相移动，各种化 合物在色谱柱中形成带状分布， 实现混合物的分离。
几种层析柱
工业上的柱层析分离装置
柱层析示意图
2.柱色谱分离条件 ⑴ 固定相选择 柱色谱使用的固定相材料又称吸附剂。 吸附剂对有机物的吸附作用有多种形式。 以氧化铝作为固定相时，非极性或弱极性有 机物只有范德华力与固定相作用，吸附较弱； 极性有机物同固定相之间可能有偶极力或氢 键作用，有时还有成盐作用。这些作用的强 度依次为： 成盐作用 > 配位作用 > 氢键作用 > 偶极 作用 > 范德华力作用。 有机物的极性越强， 在氧化铝上的吸附越强。

柱色谱操作流程--浓缩
浓缩方法

溶剂浓缩 自然挥干 减压浓缩 冻干

⑵ 流动相选择 色谱分离使用的流动相又称展开剂 。 展开剂对于选定了固定相的色谱分离有重 要的影响。
在色谱分离过程中混合物中各组分在吸附剂 和展开剂之间发生吸附-溶解分配，强极性展 开剂对极性大的有机物溶解的多，弱极性或 非极性展开剂对极性小的有机物溶解的多， 随展开剂的流过不同极性的有机物以不同的 次序形成分离带。 在氧化铝柱中，选择适当极性的展开剂能使 各种有机物按先弱后强的极性顺序形成分离 带，流出色谱柱。
柱色谱操作流程—装柱
6g硅胶浸泡于20mL石油醚中，搅拌均匀后一次性倒入 柱中
预先加入溶剂
柱色谱操作流程—装柱
敲打 均匀紧密
柱色谱操作流程--拌样
溶解
搅拌
柱色谱操作流程--上样

将约半滴管样品溶液均匀加到柱中
柱色谱操作流程---洗脱与接收
用不同比例的石油醚和乙酸乙酯进行梯度洗 脱（先用28mL的(2.5:1)混合液，然后用1:1 的洗脱液20mL） 先收集黄色带（邻硝基苯胺），如果有交叉， 换接受瓶收集交叉组分。 再收集浅黄色带（对硝基苯胺），减压除去 溶剂。（旋转蒸发）
常用吸附剂有氧化铝、硅胶、活性炭等（表1）。
纤维素、淀粉 硅酸镁 硫酸钙 硅胶 弗罗里硅土 氧化镁 中性氧化铝 活性炭

对极性 有机物 的吸附 作用增 强
表1：各种吸附剂对于极性有机物的吸附作用强度




色谱用的氧化铝可分酸性、中性和碱性三种。酸性 氧化铝pH约为4-4.5，用于分离羧酸、氨基酸等酸 性物质；中性氧化铝pH值为7.5，用于分离中性物 质，应用最广；碱性氧化铝pH为9-10，用于分离生 物碱、胺和其它碱性化合物等。 吸附剂的活性与其含水量有关。含水量越低，活性 越高。脱水的中性氧化铝称为活性氧化铝。 硅胶是中性的吸附剂，可用于分离各种有机物，是 应用最为广泛的固定相材料之一。 活性炭常用于分离极性较弱或非极性有机物。 吸附剂的粒度越小，比表面越大，分离效果越明显， 但流动相流过越慢，有时会产生分离带的再重叠， 适得其反。
柱层析
（column chromatography ）
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、掌握柱层析的操作技术。

二、实验原理
色谱法（Chromatography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。

显色 分离的化合物若有颜色，很容易识别出来各个样 点。但多数情况下化合物没有颜色，要识别样点， 必须使样点显色。通用的显色方法有碘蒸气显色和 紫外线显色。 ①碘蒸气显色：将展开的薄层板挥发干展开剂后， 放在盛有碘晶体的封闭容器中，升华产生的碘蒸气 能与有机物分子形成有色的缔合物，完成显色。 ②紫外线显色：用掺有荧光剂的固定相材料（如 硅胶F，氧化铝F等）制板，展开后在用紫外线照射 展开的干燥薄层板，板上的有机物会吸收紫外线， 在板上出现相应的色点，可以被观察到。 有时对于特殊有机物使用专用的显色剂显色。此 时常用盛有显色剂溶液的喷雾器喷板显色。

色谱法须在两相系统间进行。一相是固定相， 需支持物，是固体或液体。另一相为流动相， 是液体或气体。当流动相流经固定相时，被 分离物质在两相间的分配，由平衡状态到失 去平衡到又恢复平衡，即不断经历吸附和解 吸的过程。随着流动相不断向前流动，被分 离物质间出现向前移动的速率差异，由开始 的单一区带逐渐分离出许多区带，这个过程 叫展层。



石油醚 环己烷 四氯化碳 苯 氯仿 乙醚 乙酸乙酯 丙酮 吡啶 乙醇 甲醇 水 乙酸
对极性 有机物 的溶解 作用增 强
表2：各种展开剂对极性有机物的溶解能力

当一种溶剂不能实现很好的分离时，选择使 用不同极性的溶剂分级洗脱。 如一种溶剂作 为展开剂只洗脱了混合物中一种化合物，对 其它组分不能展开洗脱，需换一种极性更大 的溶剂进行第二次洗脱。这样分次用不同的 展开剂可以将各组分分离。