平面色谱法学习指导山西医科大学

1、第十九章 平面色谱法第一节 内容和要求1基本内容 本章内容包括平面色谱分类；平面色谱参数：比移值和相对比移值、分配系数和保留因子、分离度和分离数，比移值与分配系数（保留因子）的关系；薄层色谱法的基本原理及类型，吸附薄层色谱中吸附剂和展开剂及其选择，薄层色谱操作步骤及定性定量分析；高效薄层色谱法；薄层扫描法；纸色谱法。2基本要求 本章要求掌握薄层色谱和纸色谱的基本原理，常用的固定相和流动相，比移值和相对比移值、分配系数和保留因子、分离度和分离数，比移值与分配系数（保留因子）的关系。吸附色谱中固定相和流动相的选择。熟悉平面色谱法分类，薄层色谱中薄层板的种类，薄层色谱操作步骤，显色方法，影响薄层色谱

2、比移值的因素，面效参数与分离参数，定性、定量分析方法。了解各种类型色谱的操作方法，薄层扫描法，高效薄层色谱法，应用与示例。第二节 要点和难点（一）平面色谱的基本术语和公式1. 定性参数：比移值（Rf）与相对比移值（Rr） 2.Rf与分配系数（K）和保留因子（k）的关系 3.面效参数：理论塔板数（n）与塔板高度（H） 4.分离参数：分离度（R）与分离数（SN） （二）主要平面色谱类型色谱类型分离原理载体固定相流动相Rf顺序吸附薄层色谱吸附硅胶有机溶剂极性小的Rf值大正相薄层色谱分配硅胶水有机溶剂极性小的Rf值大反相薄层色谱分配硅胶硅胶键合相水-有机溶剂极性小的Rf值小纸色谱分配滤纸水水-有机溶剂

3、极性小的Rf值大（三）吸附薄层色谱条件的选择 被测组分的极性大，吸附剂的活度小，流动相极性大；被测组分的极性小，吸附剂的活度大，流动相极性小。1被分离物质的极性与结构的关系（1）基本母核相同，基团极性愈大，分子极性愈强；极性基团数目增加，分子极性增强。常见的取代基极性大小顺序：烷烃<烯烃<醚类<硝基化合物<二甲胺<脂类<酮类<醛类<硫醇<胺类<酰胺<醇类<酚类<羧酸类。（2）分子双键愈多，共轭度愈大，吸附性愈大。（3）空间排列影响极性，如能产生分子内氢键的分子极性下降。2吸附剂的活度选择 被分离物质的极性大，吸附剂活

4、度要小，以免吸附太牢，不易洗脱；被分离物质的极性小，则吸附剂的活度要大，以免不被吸附，而无法分离。可改变活化温度和时间来控制吸附剂的活度。3展开剂的极性单一溶剂的极性顺序：石油醚<环己烷<二硫化碳<四氯化碳<三氯乙烷<苯、甲苯<二氯甲烷<氯仿<乙醚<乙酸乙酯<丙酮 <正丙醇<乙醇<甲醇<吡啶<酸<水。4混合溶剂选择的一般规则 先用单一的中等极性展开剂试验，得出合适的极性。再改用二元展开剂，调节比例达到预期的极性，得到混合展开剂。目的是通过混合展开剂的极性和溶剂的强度，使各组分具有适宜的Rf值，从而达

5、到良好的分离。（四）分析方法1.定性分析（1）比移值Rf定性：与对照品的Rf值比较定性，但重现性差。 （2）相对比移值Rr定性：与文献Rr值或对照品的Rr值比较定性。2.杂质检查（1）杂质对照品比较法：配制一定浓度的试样溶液和规定限定浓度的杂质对照品溶液，在同一板上展开，试样中杂质斑点颜色不得比杂质对照品斑点颜色深。（2）主成分自身对照法：首先配制一定浓度的供试品溶液，然后将其稀释一定倍数得到另一低浓度溶液，作为对照溶液。将试样溶液和对照溶液在同一板上展开，试样溶液中杂质斑点颜色不得比对照溶液主斑点颜色深。 3.定量分析（1）洗脱法（2）直接定量法：目视比较法和薄层扫描法。第三节 精选例题1试

6、推测下列化合物在硅胶薄层板上，以石油醚-苯（4:1）为流动相展开时的Rf值次序，并说明理由。 偶氮苯 对甲氧基偶氮苯 苏丹黄 苏丹红 对氨基偶氮苯 对羟基偶氮苯答：根据组分在吸附色谱薄层板上展开的机理，组分的极性越大，Rf越小；组分的极性越小，Rf越大。六种化合物的分子结构均含有偶氮苯母核，根据取代基的极性便可排列出六种化合物的极性顺序。苏丹红、苏丹黄及对羟基偶氮苯均带有羟基官能团，他们的极性较强。但苏丹红、苏丹黄上的羟基H 易与相邻氮原子形成分子内氢键，而使它们的极性大大下降，致使其极性小于对氨基偶氮苯。苏丹红极性大于苏丹黄，是因为苏丹红的共轭体系比苏丹黄长。所以六种化合物的极性次序为：偶氮

7、苯<对甲氧基偶氮苯<苏丹黄<苏丹红<对氨基偶氮苯<对羟基偶氮苯；可推测Rf值次序为：偶氮苯>对甲氧基偶氮苯>苏丹黄>苏丹红>对氨基偶氮苯>对羟基偶氮苯。2吸附薄层色谱中，欲使被分离极性组分Rf值变小，一般可采用哪些方法？答：（1）增加吸附剂的活度 在薄层活化时，适当提高活化温度和延长活化时间，使吸附剂含水量减少，提高吸附剂的活度。（2）降低展开剂极性 选择更弱极性的有机溶剂或降低混合溶剂终极性溶剂的比例，降低展开剂极性。对于具有酸碱性的组分，改善或调节展开剂的pH也可使组分的Rf值变小。3用薄层色谱法分离组分1和组分2时，当二组分存在

8、有>，W1W2，试证明 成立。证明： ， 由 ， 4化合物A在薄层板上从原点迁移7.6cm，溶剂前沿距原点16.2cm。(1)计算化合物A的Rf值；(2)色谱条件相同时，当溶剂前沿移至距原点14.3cm时，化合物A的斑点应在此薄层板的何处？解： L = L0×Rf = 14.3×0.47=6.7(cm) 5已知A与B两组分的相对比移值为1.5。当B物质在某薄层板上展开后，斑点距原点8.3cm，溶剂前沿到原点的距离为16cm，问若A在此板上同时展开，则A组分的展距为多少？A组分的Rf值为多少？解： (cm) 6在一定的薄层色谱条件下，当溶剂的移动速度为0.15cm/mi

9、n时，测得A、B组分的Rf值分别为0.47和0.64。计算A和B组分的移动速度。解： ， 在平面色谱中 (cm/min)(cm/min)7用薄层扫描法在高效薄层板上测得如下数据： L0=82mm，Rf=0的物质半峰宽为1.9mm，Rf=1的物质半峰宽为3.1mm，求该薄层板的分离数。解： 第四节 练习和自测（一）问答题1简述影响薄层色谱比移值和相对比移值的因素。2薄层色谱法有哪些显色方法？它们的应用范围如何？3简述薄层色谱板的类型。并说明它们的异同？4简述平面色谱比移值和分配系数关系式（）的意义。5薄层色谱法展开之前先进行“饱和”一定时间，若不“饱和”就展开，可能会出现什么现象？6说明薄层扫描

10、外标一点和外标两点定量方法的原理及适用条件。7按分离机理，纸色谱属于那种色谱？固定相是什么？展开剂应如何选择？8某组分在硅胶A板上，以苯-甲醇（1:3）为展开剂的Rf值为0.60；在硅胶B板上，用相同的展开剂Rf值为0.45，问A、B两块板，哪一块板的活度大？ （二）填空题1判断两组分能否用平面色谱法分离的依据是_ _值。其值相差愈_ _，分离效果愈好。2展开剂的极性 ，固定相的极性 ，称为正相薄层色谱；展开剂的极性 ，固定相的极性 ，称为反相薄层色谱。3在薄层色谱中定性参数Rf值的数值在 之间，而Rr 。4在吸附薄层色谱中，常以 为固定相， 为流动相，极性小的组分在板上移行速度较 ，Rf值较

11、 。5薄层色谱板的“活化”作用是_ _、_ 。 6要使二组分通过平面色谱分离的先决条件是它们的 不同或 不同。7在平面色谱法中，色谱过程中样品与流动相的迁移时间是 ，但迁移距离 。在柱色谱中，样品与流动相的迁移距离是 ，但迁移所需时间 ，组分的分配系数越大，保留时间越 。8薄层色谱法的一般操作程序是 。9荧光薄层板与普通薄层板的区别为 。在紫外灯下，荧光薄层板呈绿色荧光底色，被检测的物质一般呈 。10薄层色谱用于药品杂质限量检查的方法有 和 。 （三）选择题1进行纸色谱时，滤纸所起的作用是（ ）。A固定相；B展开剂； C吸附剂； D惰性载体2薄层色谱中常用的显色剂为（ ）。A茚三酮试液； B荧

12、光黄试液；C碘； D硫酸乙醇溶液3薄层色谱中，使两组分相对比移值发生变化的主要原因是（ ）。A改变薄层厚度； B改变展开剂组成或配比；C改变展开温度； D改变固定相种类4在薄层色谱中，以硅胶为固定相，有机溶剂为流动相，迁移速度快的组分是（ ）。A极性大的组分； B极性小的组分；C挥发性大的组分 D挥发性小的组分5某组分在薄层色谱中展开，10min时测得比移值为Rf，20min时的展开结果是（ ）。A比移值加倍； BRf 值不变；C组分移行距离增加，但小于2倍；D组分移行距离增加，但大于2倍6下列色谱参数中数值在01之间的是（ ）。ARf； BRr； CR´； Dk7三种阿片生物碱，其

13、结构如下，若用薄层色谱法分离，硅胶为固定相，氯仿等有机溶剂为流动相，Rf值最小的是（ ）。 A吗啡； B可待因； C蒂巴因8纸色谱中常用正丁醇-乙酸-水（4:1:5）作展开剂，展开剂正确的配制方法是（ ）。A三种溶剂按比例混合后直接用做展开剂；B三种溶剂按比例混合，振摇后，取上层作展开剂；C三种溶剂按比例混合，振摇后，取下层作展开剂；D依次按比例用三种溶剂作展开剂9使薄层色谱展开剂流速发生变化的条件是（ ）。A温度； B展开剂种类或比例；C吸附剂粒度； D薄层板厚度10欲用薄层色谱法分离有机碱类试样，已知其Kb在104106之间，应选择的展开剂为（ ）。A正丁醇-醋酸-水； B氯仿-甲醇-氨水

14、；C丙酮-乙酸乙酯-水； D正丁醇-盐酸-水（四）判断题1展开剂苯、甲苯、氯仿、正丁醇、乙醇的极性顺序依次减弱。2吸附薄层色谱分析中，极性大的被分离物质应选择活泼性强的吸附剂，极性小的展开剂。3在纸色谱中，固定相是滤纸纤维，流动相是有机溶剂。4薄层扫描法中，定量分析结果的精密度与原点直径是否一致，点样间距是否精确无关。5相对比移值在一定程度上消除了测定中的系统误差，因此与比移值相比具有较高的重现性和可比性。6在一定分离度下，分离数SN越多，平面色谱的容量越大。7正相薄层色谱中组分极性越小，分配系数大，随展开剂移动的速度越慢，Rf值越小。8硅胶含水量越多，级数越高，吸附能力越强，同一组分在此硅胶

15、上的Rf值越小；含水量越少，级数越低，吸附能力越弱，同一组分在此硅胶上的Rf值越小。9定性参数比移值Rf的数值在01之间，而相对比移值Rr的数值可以大于1，也可以小于1。10采用薄层扫描法定量时，无论校正曲线是否通过原点均可采用外标一点法。（五）计算题1若某一组分在薄层色谱中的保留因子为0.2，则它在薄层的流动相中的百分率是多少？2在薄层板上分离A、B两组分的混合物，当原点至溶剂前沿距离为15.0cm时，两斑点质量重心至原点的距离分别为6.9cm和5.6cm，斑点直径分别为0.83cm和0.57cm，求两组分的分离度及Rf值。3用纸色谱分离性质相似的A和B两组分，它们的比移值Rf分别为0.44

16、和0.66，试样的起始线和溶剂前沿各离纸边2cm。如果要使分离斑点中心相距4cm，滤纸至少应截取多长？。4已知某组分A在纸色谱上的分配系数为0.5，流动相与固定相的体积比为Vm:Vs=0.33:0.1，试计算该组分的比移值。5用薄层扫描法在高效薄层板上测得如下数据：L0=127mm，Rf=0的物质半峰宽为1.9mm，Rf=1的物质半峰宽为4.2mm，求该薄层板的分离数。6欲使某组分在固定相与流动相体积比为Vs:Vm =0.1:0.33的薄层条件下获得最佳展开效果（Rf值在0.30.5范围内）。试问该组分的分配系数K值应为何值？ 7薄层板上分离A、B两组分，A斑点距原点3.5cm时，B斑点距A斑点2.5cm，展开剂前沿距B斑点6.0cm，计算：（1）两组分各自的比移值及B对A的相对比移值？（2）当展开剂前沿距原点18cm时，A、B两斑点的位置？ 参考答案 （一）问答题 略（二）填空题1Rf；大 2较小；较大；较大；较小 301；任意值4. 硅胶；有机溶剂；快；大 5驱除水分；增加吸附力 6K；k7相同；不同；相同；不同；长 8制板、点样、展开、显色