薄层色谱-培训讲稿.ppt

朋友们新春快乐 春节九天耍安逸了撒 现在该静下心了哈 薄层色谱 分离原理 条件选择和操作方法 薄层色谱的概念及分离原理 薄层色谱 ThinLayerChromatography 常用TLC表示 又称薄层层析 属于固 液吸附色谱 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 由于薄层色谱一方面适用于小量样品 几到几十微克 甚至0 01 g 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500mg的样品 因此又可用来精制样品 故此法特别适用于挥发性较小或在较高温度易发生变化而不能用气相色谱分析的化合物 此外 在进行化学反应时 常利用薄层色谱观察原料斑点的逐步消失来判断反应是否完成 薄层色谱是将吸附剂涂布在玻璃板或铝板或塑料板等片材上 形成薄薄的平面涂层 干燥后在涂层的一端点上样品混合液 然后将其竖直放入一个盛有少量展开剂的的有盖容器中 展开剂接触到吸附剂涂层 借毛细作用向上移动 推动样品混合物也向上移动 经过在吸附剂和展开剂之间的多次吸附 溶解作用 将混合物中各组分推移到不同的位置 分离成孤立的样点 实现混合物的分离 薄层色谱在有机合成与有机分析中的应用 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 4 追踪化学反应进程 观察一些化学反应是否完成 可以利用薄层色谱观察原料色点的逐步消失 以证明反应完成与否 什么是 比移值 在相同的展开条件下 一种化合物移动离开样品原点的距离Li cm或mm 与展开剂前沿距样品原点中心的距离Lo cm或mm 之比值 称为相对移动值 或比移值 用Rf表示 Rf Li Lo在不同的展开条件下 各化合物的移动距离不会相同 而在同一展开条件下 相对于展开剂的移动距离 各化合物有可比较的展开数据即相同的比移值Rf 在相同条件下测得的比移值可以用于化合物的薄层色谱特征值进行比较对照 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 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 最好用已知样品进行对照 薄层色谱条件 固定相 吸附剂和支持剂 选择薄层色谱用的吸附剂 薄层吸附色谱的吸附剂最常用的是氧化铝和硅胶 分配色谱的支持剂为硅藻土和纤维素 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 硅胶H不含粘合剂 硅胶G含煅石膏粘合剂 硅胶HF254含荧光物质 可用于波长为254nm紫外光下观察荧光 硅胶GF254既含煅石膏又含荧光剂等类型 与硅胶相似 氧化铝也因含粘合剂或含荧光剂而分为氧化铝G 氧化铝GF254及氧化铝HF254 粘合剂除上述的煅石膏 半水合硫酸钙 2CaSO4 H2O 外 还可用淀粉 羧甲基纤维素钠 CMC 薄层色谱条件 2 展开剂选择薄层色谱展开剂的选择和柱色谱一样 主要根据样品中各组分的极性 溶剂对于样品中各组分溶解度等因素来考虑 展开剂的极性越大 对化合物的洗脱力也越大选择展开剂时 除参照溶剂极性来选择外 更多地采用试验的方法 在一块薄层板上进行试验 1 若所选展开剂使混合物中所有的组分点都移到了溶剂前沿 此溶剂的极性过强 2 若所选展开剂几乎不能使混合物中的组分点移动 留在了原点上 此溶剂的极性过弱 当一种溶剂不能很好地展开各组分时 常选择用混合溶剂作为展开剂 先用一种极性较小的溶剂为基础溶剂展开混合物 若展开不好 用极性较大的溶剂与前一溶剂混合 调整极性 再次试验 直到选出合适的展开剂组合 合适的混合展开剂常需多次仔细选择才能确定 薄层色谱的使用操作 1 制板通常将薄层板分为硬板 加粘合剂 和软板 不加粘合剂 薄层吸附色谱和柱吸附色谱一样 化合物的吸附能力与它们的极性成正比 具有较大极性的化合物吸附较强 因而Rf值较小 因此利用化合物极性的不同 用硅胶和氧化铝薄层色谱可将一些结构相近或順 反异构体分开 薄层板制备的好坏直接影响色谱分离的效果 薄层应尽量均匀且厚度 0 25 1mm 要固定 太厚展开时会出现拖尾 太薄样品分不开 薄层色谱的使用操作 A 湿板的制备选择合适尺寸的玻璃板 依次用水和乙醇洗净 晾干 取适量薄层色谱用的硅胶 加适量清水 如一份硅胶G加三份水 调成糊 为提高薄层板涂层的粘合强度 也常采用0 5 的羧甲基纤维素钠水溶液替代清水调制硅胶糊 调制时慢慢搅拌 勿使产生气泡 然后按下法制板 1 平铺法 用薄层涂布器涂布 它适合于科研工作中数量较大要求较高的需要 2 浸渍法 把两块干净的玻片叠合 浸入调制好的吸附剂浆料中 取出后分开 凉干 3 简易平铺法 倾注法 将配制好的浆料倾注到清洁干燥的载玻片上 拿在手中轻轻的左右摇晃 使其表面均匀平滑 在室温下凉干 薄层色谱的使用操作 B 薄层板的活化将涂布好的薄层板置于室温凉干后 放在烘箱内加热活化 活化条件根据需要而定 硅胶板一般在烘箱中渐渐升温 维持105 110 活化30 40min 当分离某些易吸附的化合物时 可以不活化 活化好的薄层板若短期内不使用 应放入干燥器存放 薄层色谱的使用操作 2 点样通常将样品溶于低沸点溶剂 丙酮 甲醇 乙醇 氯仿 苯 乙醚和四氯化碳等 配成1 的溶液 用内径小于1mm管口平整的毛细管点样 1 先用铅笔在距薄层板一端1cm处轻轻划一横线作为起始线 然后用毛细管吸取样品 在起始线上小心点样 斑点直径一般不超过2mm 2 若样品溶液太稀 可重复点样 但应待前次点样的溶剂挥发后方可重新点样 以防样点过大 造成拖尾 扩散等现象 而影响分离效果 3 若在同一板上点几个样 样点间距离应为1 1 5cm 4 点样要轻 不可刺破薄层 薄层色谱的使用操作 2 点样在薄层色谱中 样品的用量对物质的分离效果有很大影响 所需样品的量与显色剂的灵敏度 吸附剂的种类 薄层的厚度均有关系 样品太少 斑点不清楚 难以观察 但样品量太多时往往出现斑点太大或拖尾现象 以至不易分开 薄层色谱的使用操作 2 展开薄层色谱展开剂的选择和柱色谱一样 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 凡溶剂的极性越大 则对一化合物的洗脱能力也越大 即Rf值也越大 如果样品在溶剂中有一定溶解度 薄层色谱用的展开剂绝大多数是有机溶剂 各种溶剂极性可以查手册 理想的展开剂应能使混合物分离后各组分的Rf值相差尽可能大 薄层色谱的使用操作 2 展开薄层色谱的展开 需要在密闭容器中进行 为使溶剂蒸气迅速达到平衡 可在展开槽内衬一滤纸 常用的展开方式有 1 上升法 将色谱板垂直于盛有展开剂的容器中 适合于含粘合剂的色谱板 2 倾斜上行法 色谱板倾斜10 15 适用于干板或无粘合剂软板的展开 色谱板倾斜45 60 适用于含有粘合剂的色谱板 3 下降法 用滤纸或纱布等将展开剂吸到薄层板的上端 使展开剂沿板下行 这种连续展开的方法适用于Rf值小的化合物 4 双向色谱法 将样品点在方形薄层板的角上 先向一个方向展开 然后转动90 角的位置 再换另一种展开剂展开 适合于成分复杂的化合物分离 薄层色谱的使用操作 3 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许多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 3 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 或将薄层板在显色剂溶液中浸渍显色 薄层色谱的使用操作 注意事项1 薄层板的制备应注意两点 载玻片应干净且不被手污染 吸附剂在玻片上应均匀平整 2 点样与展开应按要求进行 点样不能戳破薄层板面 各样点间距1 1 5cm 样点直径应不超过2mm 展开时 不要让展开剂前沿上升至底线 否则 无法确定展开剂上升高度 即无法求得Rf值和准确判断粗产物中各组分在薄层板上的相对位置 用薄层色谱 TLC 跟踪有机反应 在同一块板上点上原料样和反应混合物样 均需配成稀溶液 按上述方法进行展开和显色 记下原料样的斑点位置和反应混合物样中相应斑点的位置和大小 过一定时间后 再取反应混合物样液点样 展开 显色 如发现反应混合液样中相应于原料斑点的位置处 无斑点或斑点变小 则说明反应已经完成或接近完成 所以依此可跟踪有机化学反应 这在有机合成上很有意义 用薄层色谱 TLC 分离或提纯化合物 通常使用较大面积的薄层板 且吸附剂涂层也较厚 在同一块板上采用多点法点样 每个样点的点样量较多 样点之间间隔也较近 也可采用带状点样法 即沿基线以带状方式点样 点上有机混合物样 可配成稍浓的溶液 后 晾干 按上述方法进行展开和紫外线显色 用针画下反应混合物样中各组分相应斑点