展開劑的選擇:
一般常用溶劑按照極性從小到大的順序排列大概為:石油迷<己烷<苯<乙醚<乙酸乙酯<丙酮<乙醇<甲醇使用單一溶劑,往往不能達到很好的分離效果,往往使用混合溶劑通常使用一個高極性和低級性溶劑組成的混合溶劑,高極性的溶劑還有增加區分度的作用,常用的溶劑組合有:<
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Petroleumether/Ethylacetate,petroleumether/Acetone,Petroleumether/Ether,
Petroleumether/CH2Cl2,
ethylacetate/MeOH,CHCl3/ethylacetate
展開劑的比例要靠嘗試.一般根據文獻中報道的該類化合物用什么樣的展開劑,就首先嘗試使用該類展開劑,然后不斷嘗試比例,直到找到一個分離效果好的展開劑。展開劑的選擇條件:①對的所需成分有良好的溶解性;②可使成分間分開;③待測組分的Rf在0.2~0.8之間,定量測定在0.3~0.5之間;④不與待測組分或吸附劑發生化學反應;⑤沸點適中,黏度較小;⑥展開后組分斑點圓且集中;⑦混合溶劑最好用新鮮配制。
一般來說,弱極性溶劑體系的基本兩相由正己烷和水組成,再根據需要加入甲醇、乙醇,乙酸乙酯來調節溶劑系統的極性,以達到好的分離效果,適合于生物堿、黃酮、萜類等的分離;中等極性的溶劑體系由氯仿和水基本兩相組成,由甲醇、乙醇,乙酸乙酯等來調節,適合于蒽醌、香豆素,以及一些極性較大的木脂素和萜類的分離;強極性溶劑,由正丁醇和水組成,也靠甲醇、乙醇,乙酸乙酯等來調節,適合于極性很大的生物堿類化合物的分離。很多時候,展開劑的選擇要靠自己不斷變換展開劑的組成來達到最佳效果。
一般把兩種溶劑混合時,采用高極性/低極性的體積比為1/3的混合溶劑,如果有分開的跡象,再調整比例(或者加入第三種溶劑),達到最佳效果;如果沒有分開的跡象(斑點較“拖”),最好是換溶劑。對于在硅膠中這種酸性物質上易分解的物質,在展開劑里往往加一點點三乙胺,氨水,吡啶等堿性物質來中和硅膠的酸性。(選擇所添加的堿性物質,還必須考慮容易從產品中除去,氨水無疑是較好的選擇。)分離效果的好壞和所用硅膠和溶劑的質量很有關系:不同廠家生產的硅膠可能含水量以及顆粒的粗細程度,酸性強弱不同,從而導致產品在某個廠家的硅膠中分離效果很好,但在另一個廠家的就不行。溶劑的含水量和雜質含量對分離效果都有明顯的影響。溫度,濕度對分離效果影響也很明顯,在實驗中我們發現有時同一展開條件,上下午的Rf截然不同展開劑的選擇主要根據樣品的極性、溶解度和吸附劑的活性等因素來考慮在進行薄層層析時,首先應該知道未知化學成分的類型,其極性的大致歸屬,從提取液或從色譜柱的流動相極性可知,另外某樣品里含多種化學成分先按極性不同大致分,然后細分,對于分離未知的化學物質,展開劑的選擇也是一個摸索的過程,不應該僅僅從展開劑考慮,多因素綜合衡量!
洗脫劑:
層析過程中溶劑的選擇,對組分分離關系極大。在柱層析時所用的溶劑(單一劑或混合溶劑)習慣上稱洗脫劑,用于薄層或紙層析時常稱展開劑。洗脫劑的選擇,須根據被分離物質與所選用的吸附劑性質這兩者結合起來加以考慮在用極性吸附劑進行層析時,當被分離物質為弱極性物質,一般選用弱極性溶劑為洗脫劑;被分離物質為強極性成分,則須選用極性溶劑為洗脫劑。如果對某一極性物質用吸附性較弱的吸附劑(如以硅藻土或滑石粉代替硅膠),則洗脫劑的極性亦須相應降低。
在柱層操作時,被分離樣品在加樣時可采用于法,亦可選一適宜的溶劑將樣品溶解后加入。溶解樣品的溶劑應選擇極性較小的,以便被分離的成分可以被吸附。然后漸增大溶劑的極性。這種極性的增大是一個十分緩慢的過程,稱為“梯度洗脫”,使吸附在層析柱上的各個成分逐個被洗脫。如果極性增大過訣(梯度太大),就不能獲得滿意的分離。溶劑的洗脫能力,有時可以用溶劑的介電常數(ε)來表示。介電常數高,洗脫能力就大。以上的洗脫順序僅適用于極性吸附劑,如硅膠、氧化鋁。對非極性吸附劑,如活性炭,則正好與上述順序相反,在水或親水住溶劑中所形成的吸附作用,較在脂溶性溶劑中為強。
顯色劑的配制:
顯色劑可以分成兩大類:一類是檢查一般有機化合物的通用顯色劑;另一類是根據化合物分類或特殊官能團設計的專屬性顯色劑。顯色劑種類繁多,本章只能列舉一些常用的顯色劑。
l.通用顯色劑
①硫酸常用的有四種溶液:硫酸-水(1:1)溶液;硫酸-甲醇或乙醇(1:1)溶液;1.5mol/L硫酸溶液與0.5-1.5mol/L硫酸銨溶液,噴后110oC烤15min,不同有機化合物顯不同顏色。
②0.5%碘的氯仿溶液 對很多化合物顯黃棕色。
③中性0.05%高錳酸鉀溶液 易還原性化合物在淡紅背景上顯黃色。
④堿性高錳酸鉀試劑 還原性化合物在淡紅色背景上顯黃色。
溶液I:1%高錳酸鉀溶液;溶液Ⅱ:5%碳酸鈉溶液;溶液I和溶液Ⅱ等量混合應用。
⑤酸性高錳酸鉀試劑
噴1.6%高錳酸鉀濃硫酸溶液(溶解時注意防止爆炸),噴后薄層于180oC加熱15~20min。
⑥酸性重鉻酸鉀試劑 噴5%重鉻酸鉀濃硫酸溶液,必要時150oC烤薄層。
⑦5%磷鉬酸乙醇溶液 噴后120oC烘烤,還原性化合物顯藍色,再用氨氣薰,則背景變為無色。
⑧鐵氰化鉀-三氯化鐵試劑 還原性物質顯藍色,再噴2mol/L鹽酸溶液,則藍色加深。
溶液I:1%鐵氰化鉀溶液;溶液Ⅱ:2%三氯化鐵溶液;臨用前將溶液I和溶液Ⅱ等量混合。
2.專屬性顯色劑
由于化合物種類繁多,因此專屬性顯色劑也是很多的,現將在各類化合物中最常用的顯色劑列舉如下:
(1) 烴類
①硝酸銀/過氧化氫
檢出物:鹵代烴類。
溶液:硝酸銀O.1g溶于水lml,加2-苯氧基乙醇lOOml,用丙酮稀釋至200ml,再加30%過氧化氫1滴。
方法:噴后置未過濾的紫外光下照射;
結果:斑點呈暗黑色。
②熒光素/溴
檢出物:不飽和烴。
溶液:I.熒光素0.1g溶于乙醇lOOml;Ⅱ.5%溴的四氯化碳溶液。
方法:先噴(I),然后置含溴蒸氣容器內,熒光素轉變為四溴熒光素(曙紅),熒光消失,不飽和烴斑點由于溴的加成,阻止生成曙紅而保留熒光,多數不飽和烴在粉紅色背景上呈黃色。
③四氯鄰苯二甲酸酐
檢出物:芳香烴。
溶液:2%四氯鄰苯二甲酸酐的丙酮與氯代苯(10:1)的溶液。
方法:噴后置紫外光下觀察。
④甲醛/硫酸
檢出物:多環芳烴。
溶液:37%甲醛溶液O.2ml溶于濃硫酸l0ml。
(2)醇類
①3,5一二硝基苯酰氯
檢出物:醇類。
溶液:I.2%本品甲苯溶液;Ⅱ.0.5%氫氧化鈉溶液;Ⅲ.O.002%羅丹明溶液。
方法:先噴(I),在空氣中干燥過夜,用蒸氣薰2min,將紙或薄層通過試液(Ⅱ)30s,噴水洗,趁濕通過(Ⅲ)15s,空氣干燥,紫外燈下觀察。
②硝酸鈰銨
檢出物:醇類。
溶液:I.1%硝酸鈰銨的0.2mol/L硝酸溶液;Ⅱ.N,N-二甲基-對苯二胺鹽酸鹽1.5g溶于甲醇、水與乙酸(128m1+25m1+1.5m1)混合液中,用前將(I)與(Ⅱ)等量混合。噴板后于105oC加熱5min。
③香草醛/硫酸
檢出物:高級醇、酚、甾類及精油。
溶液:香草醛1g溶于硫酸lOOml。
方法:噴后于120oC加熱至呈色最深。
④二苯基苦基偕肼 ’
檢出物:醇類、萜烯、羰基、酯與醚類。
溶液:本品15mg溶于氯仿25ml中。
方法:噴后于110oC加熱5~lOmin。
結果:紫色背景呈黃色斑點。
(3)醛酮類
①品紅/亞硫酸
檢出物:醛基化合物。
溶液:I.0.01%品紅溶液,通入二氧化硫直至無色;Ⅱ.0.05mol/L氯化汞溶液;
Ⅲ.O.05mol/L硫酸溶液。
方法:將I、Ⅱ、Ⅲ以1:1:10混合,用水稀釋至l00ml。
②鄰聯茴香胺
檢出物:醛類、酮類。
溶液:本品乙酸飽和溶液。
③2,4-二硝基苯肼
檢出物:醛基、酮基及酮糖。
溶液:I.0.4%本品的2mol/L鹽酸溶液; Ⅱ.本品O.1g溶于乙醇l00ml中,加濃鹽酸lml。
方法:噴溶液I或Ⅱ后,立即噴鐵氰化鉀的2mol/L鹽酸溶液。
結果:飽和酮立即呈藍色;飽和醛反應慢,呈橄欖綠色;不飽和羰基化合物不顯色。
④繞丹寧
檢出物:類胡蘿卜素醛類。
溶液:I.1%~5%繞丹寧乙醇溶液;Ⅱ.25%氫氧化銨或27%氫氧化鈉溶液。
方法:先噴溶液I,再噴溶液Ⅱ,干燥。
(4)有機酸類
①溴甲酚綠
檢出物:有機酸類。
溶液:溴甲酚綠0.1g溶于乙醇500ml和0.1mol/L氫氧化鈉溶液5ml。
方法:浸板。
結果:藍色背景產生黃色斑點。
②高錳酸鉀/硫酸
檢出物:脂肪酸衍生物。
溶液:見通用顯色劑酸性高錳酸鉀。
③過氧化氫
檢出物:芳香酸。
溶液:0.3%過氧化氫溶液。
方法:噴后置紫外光(365nm)下觀察。
結果:呈強藍色熒光。
④2,6-二氯苯酚-靛酚鈉
檢出物:有機酸與酮酸。
溶液:0.1%本品的乙醇溶液。
方法:噴后微溫。
結果:藍色背景呈紅色。
(5)酚類
①Emerson 試劑(4-氨基安替比林/鐵氰化鉀(Ⅲ))
檢出物:酚類、芳香胺類及揮發油。
溶液:I.4-氨基安替比林1g溶于乙醇100ml;Ⅱ.鐵氰化鉀(Ⅲ)4g溶于水50ml,用乙醇稀釋至100ml。
方法:先噴溶液I,在熱空氣中干燥5min,再噴溶液Ⅱ,再于熱空氣中干燥5min,然后將板置含有氨蒸氣(25%氨溶液)的密閉容器中。
結果:斑點呈橙-淡紅色。揮發油在亮黃色背景下呈紅色斑點。
②Boute 反應
檢出物:酚類、氯、溴、烷基代酚。
方法:將薄層置有NO2蒸氣(含濃硝酸)的容器中3~10min,再用NH2蒸氣(濃氨液)處理。
③氯醌(四氯代對苯醌)
檢出物:酚類。
溶液:1%本品的甲苯溶液。
④DDQ(二氯二氰基苯醌)試劑
檢出物:酚類。
溶液:2%本品的甲苯溶液。
⑤TCNE (四氰基乙烯)試劑
檢出物:酚類、芳香碳氫化物、雜環類、芳香胺類。
溶液:0.5%~1%本品的甲苯溶液。
⑥Gibb’s(2,6-二溴苯醌氯亞胺)試劑
檢出物:酚類。
溶液:2%本品的甲醇溶液。
⑦氯化鐵
檢出物:酚類、羥酰胺酸。
溶液:1%~5%氯化鐵的