TLC原理及应用 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/7/1 21:31:30星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

吸附剂对不同物质吸附能力不同;展开剂对不同物质溶解度不同,通过展开达到分离的目的。即混合液点在薄层板上时,吸附剂对不同物质有不同程度的吸附,在用溶剂展开时,因薄层上的毛细管效应,溶剂上升,当升到原点时,混合物溶解,溶解后随着不断上升的溶剂上移于原点之上,遇到新的吸附剂又被吸附,接着又溶解、解吸,使斑点不断上移。而在上升过程中,由于有的成分吸附得牢些,即上移速度慢些,反之则快些,从而达到“差速迁移”,当展开至一定距离后,就可达到分离混合物的目的。 斑点上升的高度用Rf表示:Rf= 原点至斑点中心的距离 / 原点至溶剂前沿的距离, Rf≤1 ,展开剂极性越大,溶质Rf值越大(即爬的越高),但很可能降低分离能力;另外单一溶剂很难分离较复杂的混合物、根据相似相溶原理,要使用多元溶剂体系。

薄层层析法具体操作注意事项

(一)铺板

铺板用的匀浆不宜过稠或过稀:过稠,板容易出现拖动或停顿造成的层纹;过稀,水蒸发后,板表面较粗糙。匀浆配比一般是硅胶G:水=1:2~3,硅胶G:羧甲基纤维素钠水溶液=1:2。研磨匀浆的时间,根据经验来定,与空气湿度有关,一般通过拿起研棒时匀浆下滴的情况来判断,越稠越难下滴。匀浆的稀稠除影响板的平滑外,也影响板涂层的厚度,进一步影响上样量。涂层薄,点样易过载;涂层厚,显色不那么明显。通常,板的质量对薄层鉴别的影响不是很大,影响最大是

展开剂的配制和展开系统的饱和。

(二)点样

尽量用小的点样管。如果有足够的耐性,最好只用1微升的点样管。这样,点的斑点较小,展开的色谱图分离度好,颜色分明。样品溶液的含水量越小越好,样品溶液含水量大,点样斑点扩散大。样品溶液的溶剂一般是无水乙醇、甲醇、氯仿、乙酸乙酯。点好样的薄层板用电吹风的热风吹干或放入干燥器里晾干。

(三)展开剂配制

选择合适的量器把各组成溶剂移入分液漏斗,强烈振摇使混合液充分混匀,放置,如果分层,取用体积大的一层作为展开剂。绝对不应该把各组成溶液倒入展开缸,振摇展开缸来配制展开剂。混合不均匀和没有分液的展开剂,会造成层析的完全失败。各组成溶剂的比例准确度对不同的分析任务有不同的要求,尽量达到实验室仪器的最高精确度,比如:取1ml的溶剂,应使用1ml的单标移液管,

移液管应符合计量认证要求,尽管多数时候这不是必须的。

(四)展开系统的饱和

一般使用的是双槽的展开缸,一槽用来放展开剂,另一槽可加入氨水或硫酸。把待展开的板放入两槽间的平台,斜架着,盖上展开缸的盖子。让展开剂的蒸气充满展开缸,并使薄层板吸附蒸气达到饱和,防止边沿效应,饱和时间在半个小时左右。展开时难免要打开盖子把薄层板放入展开剂中,不过对薄层板与蒸气的吸附平衡影响不大,当然动作应该尽量轻、快。 温湿度的控制温湿度对薄层影响都很大。不冻结的前提下,通常温度越低分离越好,较难的分离需在低温下分离,例如人参皂苷。湿度的影响,估计主要是影响薄层板的吸附能力,导致选择性(容量因子)的变化,湿度应根据实际情况确定。温度控制使用空调器或冰柜,湿度

控制是通过在另一展开槽放置相应浓度的硫酸。

TLC切记的要点

(一)、某种样品在这种展开剂中只显示一个点,并不等于在别的展开剂中也只显示一个点。因此在寻找展开剂时,多尝试几种比例不同,成分不同的展开剂。展开剂的极性太小,点分不开,极性太大,也分不开.一般以目标产物的Rf

值在0.3左右为最佳。

(二)、点不能点得太浓,否则容易重叠,不易判断,因为如果两个点相近的话,

一浓就变成一个点了。

(三)、板上点的展开的清晰程度和溶剂的极性和物质在该溶剂中的溶解性

有关,只有两者比较合适了,才能有一个交好的分离效果。 选择适当的展开剂是首要任务.一般常用溶剂按照极性从小到大的顺序排列大概为:石油迷<己烷<苯<乙醚

&NBSP; 使用单一溶剂,往往不能达到很好的分离效果,往往使用混合溶剂通常使用一个高极性和低级性溶剂组成的混合溶剂,高极性的溶剂还有增加区分度的作用,

常用的溶剂组合有:

Petroleum ether/Ethyl acetate, Petroleum ether/Acetone, Petroleum ether/Ether,

Petroleum ether/CH2Cl2, CH2Cl2/ethyl acetate, ethyl acetate/ MeOH, CHCl3/ethyl acetate

展开剂的比例要靠尝试.一般根据文献中报道的该类化合物用什么样的展开剂,就首先尝试使用该类展开剂,然后不断尝试比例,直到找到一个分离效果好的展开剂。很多时候,展开剂的选择要靠自己不断变换展开剂的组成来达到最佳效果。我在实验中,为了实现一个配体与其他杂质有效分离,曾经尝试了所有的溶剂用来两两组合后,最后才找到petroleum ether/THF这类不常见的混合溶剂。 一般把两种溶剂混合时,采用高极性/低极性的体积比为1/3的混合溶剂,如果有分开的迹象,再调整比例,达到最佳效果,如果没有分开的迹象,最好是换溶剂。 对于在硅胶中这种酸性物质上易分解的物质,在展开剂里往往加一点点三乙胺,氨水,吡啶等碱性物质来中和硅胶的酸性。当然,选择所添加的碱性物质,还必须考虑容易从产品中除去,氨水无疑是较好的选择。 这里要特别强调的一点是:分离效果的好坏和所用硅胶和溶剂的质量很有关系。

不同厂家生产的硅胶可能含水量以及颗粒的粗细程度,酸性强弱不同,从而导致产品在某个厂家的硅胶中分离效果很好,但在另一个厂家的就不行。溶剂的含水量和杂质含量对分离效果都有明显的影响。温度对分离效果影响也很明显。我们实验室没有空调,我在实验过程发现,在夏天分离相同的产品,所需的淋洗剂极性要比在冬天小很多,这一点大家也是可以理解的。 鉴于此,使用的硅胶,不用时一定要密封,防止吸潮。TLC所用的硅胶板一定要保存在干燥器里面,或使用前在红外烘箱里干燥一段时间。

在利用TLC跟踪反应时,在点板的时候往往是反应体系的混和溶液点一个点A,每种难挥发的原料各点一个点B,C, D等等,然后所有的原料和反应体系的混合溶剂再共同点一个混合点X,这些点在板上的位置如图所示:

这样的好处是展开后可以清楚地看见每个点的位置,把A这个点展开后的各个层份的点与B,C,等原料比较,从而判断原料消失没有,点混合点X的目的在于,方便观察,因为有时候,板展开后,各点的位置有些变形,或者由于边缘效应等等,使得判断不易。

利用TLC判断物质的纯度时,往往要和NMR相结合,因为某种样品在这种展开剂中只显示一个点,并不等于在别的展开剂中也只显示一个点。但有趣的是,由于H1NMR可鉴别的纯度也就在95%左右,有时候H1NMR现示较纯的东西,一点板就会发现有几个点。所以,两者要结合使用。但是自己以前的样品,则可以只通过点板来判断纯度。

(四)纠正以下几个错误:

1、 “由于层析柱和薄板的不同,即使两者使用的硅胶都相同,但是在把TLC分析得到的展开剂用在柱层析时,也显得极性偏大,所以要稀释一倍”,如果使用手工铺的TLC摸条件,则不必将洗脱剂的洗脱强度减小一倍,这种说法仅适用于使用预制高效板(HPTLC)的情况。

2、 “对于在硅胶中这种酸性物质上易分解的物质,在展开剂里往往加一点点三乙胺,氨水,吡啶等碱性物质来中和硅胶的酸性。当然,选择所添加的碱性物质,还必须考虑容易从产品中除去,氨水无疑是较好的选择”,这应区分是柱层还是TLC,对于柱层添加二乙胺比较好,对于分析TLC添加三乙胺或用氨水薰(不是加到展开剂里)都可以。

有机TLC板显色问题的讨论

专属性显色剂

由于化合物种类繁多,因此专属性显色剂也是很多的,现将在各类化合物中最常用的显色剂列举如下: (1)烃类

①硝酸银/过氧化氢 检出物:卤代烃类。 溶液:硝酸银O.1g溶于水lml,加2-苯氧基乙醇lOOml,用丙酮稀释至200ml,再加30%过氧化氢1滴。

方法:喷后置未过滤的紫外光下照射; 结果:斑点呈暗黑色。 ②荧光素/溴

检出物:不饱和烃。

溶液:I.荧光素0.1g溶于乙醇lOOml; Ⅱ.5%溴的四氯化碳溶液。

方法:先喷(I),然后置含溴蒸气容器内,荧光素转变为四溴荧光素(曙红),荧光消失,不饱和烃斑点由于溴的加成,阻止生成曙红而保留荧光,多数不饱和烃在粉红色背景上呈黄色。 ③四氯邻苯二甲酸酐 检出物:芳香烃。

溶液:2%四氯邻苯二甲酸酐的丙酮与氯代苯(10:1)的溶液。 方法:喷后置紫外光下观察。 ④甲醛/硫酸

检出物:多环芳烃。

溶液:37%甲醛溶液O.2ml溶于浓硫酸l0ml。 (2)醇类

①3,5一二硝基苯酰氯 检出物:醇类。

溶液:I.2%本品甲苯溶液; Ⅱ.0.5%氢氧化钠溶液; Ⅲ.O.002%罗丹明溶液。

方法:先喷(I),在空气中干燥过夜,用蒸气薰2min,将纸或薄层通过试液(Ⅱ)30s,喷水洗,趁湿通过(Ⅲ)15s,空气干燥,紫外灯下观察。 ②硝酸铈铵

检出物:醇类。

溶液:I.1%硝酸铈铵的0.2mol/L硝酸溶液;

Ⅱ.N,N-二甲基-对苯二胺盐酸盐1.5g溶于甲醇、水与乙酸(128m1+25m1+1.5m1)混合液中,用前将(I)与(Ⅱ)等量混合。喷板后于105oC加热5min。 ③香草醛/硫酸

检出物:高级醇、酚、甾类及精油。 溶液:香草醛1g溶于硫酸lOOml。 方法:喷后于120oC加热至呈色最深。 ④二苯基苦基偕肼 ’

检出物:醇类、萜烯、羰基、酯与醚类。 溶液:本品15mg溶于氯仿25ml中。 方法:喷后于110oC加热5~lOmin。 结果:紫色背景呈黄色斑点。 (3)醛酮类

①品红/亚硫酸

检出物:醛基化合物。

溶液:I.0.01%品红溶液,通入二氧化硫直至无色; Ⅱ.0.05mol/L氯化汞溶液; Ⅲ.O.05mol/L硫酸溶液。

方法:将I、Ⅱ、Ⅲ以1:1:10混合,用水稀释至l00ml。 ②邻联茴香胺

检出物:醛类、酮类。 溶液:本品乙酸饱和溶液。 ③2,4-二硝基苯肼

检出物:醛基、酮基及酮糖。

溶液:I.0.4%本品的2mol/L盐酸溶液;

Ⅱ.本品O.1g溶于乙醇l00ml中,加浓盐酸lml。

方法:喷溶液I或Ⅱ后,立即喷铁氰化钾的2mol/L盐酸溶液。

结果:饱和酮立即呈蓝色;饱和醛反应慢,呈橄榄绿色;不饱和羰基化合物不显色。

④绕丹宁

检出物:类胡萝卜素醛类。

溶液:I.1%~5%绕丹宁乙醇溶液;

Ⅱ.25%氢氧化铵或27%氢氧化钠溶液。 方法:先喷溶液I,再喷溶液Ⅱ,干燥。 (4)有机酸类 ①溴甲酚绿

检出物:有机酸类。

溶液:溴甲酚绿0.1g溶于乙醇500ml和0.1mol/L氢氧化钠溶液5ml。 方法:浸板。

结果:蓝色背景产生黄色斑点。 ②高锰酸钾/硫酸

检出物:脂肪酸衍生物。

溶液:见通用显色剂酸性高锰酸钾。 ③过氧化氢

检出物:芳香酸。

溶液:0.3%过氧化氢溶液。

方法:喷后置紫外光(365nm)下观察。 结果:呈强蓝色荧光。 ④2,6-二氯苯酚-靛酚钠 检出物:有机酸与酮酸。

溶液:0.1%本品的乙醇溶液。 方法:喷后微温。

结果:蓝色背景呈红色。 (5)酚类

①Emerson 试剂(4-氨基安替比林/铁氰化钾(Ⅲ)) 检出物:酚类、芳香胺类及挥发油。

溶液:I.4-氨基安替比林1g溶于乙醇100ml;

Ⅱ.铁氰化钾(Ⅲ)4g溶于水50ml,用乙醇稀释至100ml。

方法:先喷溶液I,在热空气中干燥5min,再喷溶液Ⅱ,再于热空气中干燥5min,然后将板置含有氨蒸气(25%氨溶液)的密闭容器中。

结果:斑点呈橙-淡红色。挥发油在亮黄色背景下呈红色斑点。 ②Boute 反应

检出物:酚类、氯、溴、烷基代酚。

方法:将薄层置有NO2蒸气(含浓硝酸)的容器中3~10min,再用NH2蒸气(浓氨液)处理。

③氯醌(四氯代对苯醌) 检出物:酚类。

溶液:1%本品的甲苯溶液。 ④DDQ(二氯二氰基苯醌)试剂 检出物:酚类。

溶液:2%本品的甲苯溶液。 ⑤TCNE (四氰基乙烯)试剂

检出物:酚类、芳香碳氢化物、杂环类、芳香胺类。 溶液:0.5%~1%本品的甲苯溶液。 ⑥Gibb’s(2,6-二溴苯醌氯亚胺)试剂 检出物:酚类。

溶液:2%本品的甲醇溶液。 ⑦氯化铁

检出物:酚类、羟酰胺酸。

溶液:1%~5%氯化铁的0.5mol/L盐酸溶液。