内容发布更新时间 : 2024/12/23 23:17:43星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
实验一 TLC铺板、干燥、活化、色谱用硅胶柱的填装
1.硅胶薄层色谱板的制备、干燥和活化
薄层色谱中的吸附剂是铺在玻璃、塑料或金属片或薄板上的较薄的、均匀的一层细粉状物质,因支持剂的种类、制备方法和选用溶剂的不同,可按吸附、分配或二者结合的方式达到分离化合物的目的。可以通过比较斑点的Rf值,或将未知样品与对照品在同一板上展开至同样高度,对样品进行初步的鉴定。还可通过比较可见斑点的大小进行半定量的判断。还可以通过光密度测量法实现定量测定。
TLC中涂布的物质与柱色谱用的吸附剂非常相似,如硅胶、氧化铝、聚酰胺等,只是它们的颗粒更细一些,一般直径为5~40μm。有些还含有石膏、淀粉等粘合剂以增强涂层与薄板的粘合力。有时里面还含有荧光指示剂(如硅酸锌等),在254或365nm的紫外光下能显示荧光,可借此对分离的斑点进行检测。到目前为止,硅胶是最常用的薄层色谱吸附剂。
在涂布吸附剂时,用于排列和放置薄板的排列盘和具有平整表面的薄板是必需的。而涂布器也很常用,当它从玻璃板上移过时,会在板的表面均匀铺上所需厚度的吸附剂涂层。 (1)实验目的
掌握硅胶薄层色谱板的制备方法。 (2)仪器和试剂
① 玻璃板(5×10cm或10×20cm,洁净且干燥); ② 薄层色谱用硅胶G;
③ 0.4%羧甲基纤维素钠水溶液; (3)实验步骤
① 把玻璃板在排列盘中依次相邻放好,置涂布器于其中一端。
② 在具塞锥形瓶中把一份硅胶G和2~3份CMC-Na溶液混合,并用力振摇30秒。 ③ 把混好的糊倒入涂布器中,均匀地移动涂布器至排列盘的另一端后,移开涂布器。 ④ 铺好的板静置5分钟,然后把它们面朝上移至一个水平的平面上,阴干。 ⑤ 把阴干后的板在105℃的烘箱中烘30分钟。 ⑥ 待板凉至室温后,置干燥器中保存。
2.色谱用硅胶柱的填装
液相柱色谱可以是液-固色谱或液一液色谱。如果固定相是吸附剂,也称为液相吸附色谱.若为离子交换物质,就称为离子交换色谱;若为非离子的聚合物,如聚苯乙烯或hadex,则称为凝胶渗透色谱、凝胶过滤色谱或分子排阻色谱。在柱中或纸上的液一液分配色谱可以进一步分为正相分配色谱(极性固定液)和反相分配色谱(固定相非极性)。
对于液相吸附色谱来说,固定相是填入柱中的表面活性固体(如氧化铝、硅胶和活性炭
等),流动相由一种或几种有机溶剂混合组成。混合物中的不同组分由于与固定相吸附程度的不同而得以分离。被弱吸附的物质移动得快而被强吸附的物质移动受到阻滞。与吸附力相关的分子间作用因表面吸附剂、被吸附物质和溶剂的性质(极性)不同可有多种形式。
硅胶和氧化铝是目前为止最常用的液相吸附色谱的吸附剂。
吸附剂的吸附能力用活度来衡量。活度可分为五级(表1),广泛认为其与吸附剂、被吸附物质和能产生这种吸附的位置的个数有关。一级活度是最高的,对硅胶来说可以在不超过300℃的温度下加热数小时达到。向其中加入适量的水可以进一步降低其活度到二级.可以用特定染料的色谱行为来判断吸附剂的活度等级。
表1硅胶的活度与含水量之间的关系
硅胶的含水量(重量百分比) 活度(依次降低) 0 I 5 Ⅱ 15 Ⅲ 25 Ⅳ 38 V 吸附柱包谱中常用的填充方法有湿法填充和干法填充。 (1)实验目的
① 了解测定硅胶的活度及硅胶减活的方法; ② 掌握硅胶色谱柱的填充方法。 (2)仪器和试剂 ① 色谱用玻璃柱 ② 2 3x105mm玻璃管 ③ 层析用硅胶
④ 0.02%~0.05%对二甲基偶氮苯 ⑤ 苯 (3) 实验步骤 测定硅胶的活度:
① 取一个3mm×5mm 玻璃管,用棉花封住一端,从另一端向内加入待测活度的硅胶,同时轻敲玻璃管,使管内充满吸附剂。
② 配制0.02%~0.05%对二甲基偶氮苯的苯溶液。
③ 将上述溶液滴于棉花上,置玻璃管于一小试管中,用苯展开。
④ 当溶剂到达管的顶端时取出玻璃管,观察色带位置并计算染料的Rf值。 ⑤ 根据表2计算硅胶的活度。
表2硅胶活度的测定
染料的比移值 硅胶的含水量(重量百分比) 活度
0.15 0 I 1
0.55 12 Ⅱ 0.65 15 Ⅲ
硅胶的减活:
① 用上法测定所用硅胶的活度。
② 根据硅胶的重和要达到的活度计算减活所需加入水的体积。 ③ 把水加入到盛有硅胶的三角烧瓶中,密封,不时用力振摇。 ④ l小时后测定减活后的硅胶的活度。 色谱用硅胶柱的填装:
① 将一小团玻璃丝或脱脂棉放于柱底部使形成一个较松的垫层。 ② 一边轻敲柱子的外侧,一边将硅胶慢慢倒入柱子中。
③ 打开活塞,让一种非极性的烃类溶剂流过柱体,直至整个柱床全部润湿。关闭活塞
备用。 (4)思考题
① 为何在铺板之前,色谱用的玻璃板要完全洗净并干燥? ② 为何铺好的TLC板用前要在烘箱中干燥?
③ 实验过程中总是尽量避免使流动相液面低于色谱柱中吸附剂的上端,为什么?
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实验二 烟酸的制备
1.实验目的
掌握烟酸的制备反应原理及制备的操作方法
2.实验原理
3-甲基嘧啶在水溶液中,甲基可被高锰酸钾氧化形成烟酸钾盐,在酸化制成烟酸。
CH3KMnO4NNCOOKHClNCOOH
3.主要仪器和试药 (1)主要仪器
仪器 电热套 搅拌机 三颈瓶 球形冷凝管 蒸馏弯管 真空接受管 圆底瓶 吸滤瓶 布氏漏斗 烧杯
规格或型号 500ml
500ml/24mm*3 290mm/24mm*2
24mm*2 24mm*2 250ml/24 250ml 40mm 500ml
数量 1只 1台 1只 1支 1只 1只 1只 1只 1只 1只
(2)试药
试药 3-甲基嘧啶 高锰酸钾 浓盐酸 活性炭
规格 CP CP CP CP
摩尔数(mol)
0.054 0.108
用量
5g 21g 适量
适量(粗品重量的1%)
4.操作步骤
(1)烟酸的制备
在附有电热套、搅拌机、球形冷凝管、温度计的三颈瓶中,加入3-甲基嘧啶5g,蒸馏水200ml,电热套加热至85℃,分次加入高锰酸钾21g,控制反应温度在85~90℃,加毕,继续搅拌反应60min。停止反应,改成常压蒸馏装置,蒸出水及未反应的3-甲基嘧啶,至馏出液达不显浑浊时,停止蒸馏,趁热过滤,用12ml沸水分三次洗涤滤饼(二氧化锰),弃去滤饼,合并滤液与洗液,得烟酸钾水溶液。
将烟酸钾水溶液移至500ml烧杯中,以浓盐酸酸化至pH3~4,放冷,过滤,抽干,得粗品。
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(2)精制
将粗品移至250ml圆底瓶中,加粗品5倍量的蒸馏水,水浴加热,轻轻振摇使溶解。稍冷,加活性炭少许,加热至沸,脱色5~10min,稍冷,趁热过滤,滤液放冷,慢慢析出结晶,过滤,滤饼以少量冷水洗涤,抽干,干燥,得纯品,mp,234~238℃。
5.注释
(1)氧化反应若完全,二氧化锰沉淀滤去后,反应液不再显紫红色。如果显紫红色,可加少量乙醇,温热片刻,紫色消失后,重新过滤。
(2)精制中加活性炭的量可以由粗品颜色深浅来定,若颜色较深可多加一些。
6.复习思考
(1)氧化后若反应完全,反应液呈什么颜色? (2)为什么加乙醇可以除去剩余的高锰酸钾?
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