1246112 梁春平 薄層色譜

1、薄層色譜（TLC）TLC是一種簡(jiǎn)單，快捷，廉價(jià)的,讓化學(xué)家能快速知道一個(gè)混合物里有什么成分的過程，TLC 還用于支持證實(shí)一個(gè)混合物里的某個(gè)化合物，將化合物的的Rf與另一種已知化合物的Rf （優(yōu)選都在相同的TLC板上運(yùn)行）進(jìn)行比較即可。TLC板是玻璃，金屬，或塑料在其上涂有一層薄薄的固體吸附劑（通常為二氧化硅或氧化 鋁）的片材。待分析少量的混合物在該板的底部附近點(diǎn)樣，然后將TLC板放置含展開溶劑 的展開缸中，使得該板的最底部浸在溶劑中。這種液體，或洗脫劑，是流動(dòng)相，并且它通過 毛細(xì)管作用在TLC板上緩慢上升。當(dāng)溶劑上移接觸到樣品點(diǎn)時(shí)，混合物中各組分分子吸附在固體和溶解在液體中建立一種平 衡，原則

2、上，這些組分有不同的溶解度，并且一些組件其吸附到吸附劑的強(qiáng)度比其他組件在 板上會(huì)展開得更遠(yuǎn)，當(dāng)溶劑到達(dá)板的頂部時(shí)，把板從展開缸中移出，干燥，然后將該混合物 分離的組分可視化。如果化合物是有色的，可視化是直接的。通常這些化合物不顯色，因此 UV燈被用于薄層板的可視化（該板本身包含熒光染料除了有機(jī)化合物是在平板上）。如何運(yùn)行TLC板第1步：準(zhǔn)備在展開缸展開缸為薄層專門設(shè)計(jì)的腔室，有蓋的罐，或在頂部表面皿的燒杯（后者在CU用于本科實(shí) 驗(yàn)室）。倒入缸內(nèi)的溶劑深度小于0.5厘米，為了有助于薄層室與溶劑蒸氣的飽和，可以在 燒杯內(nèi)部放一小部分濾紙，用表面皿將燒杯蓋起來，輕輕地旋轉(zhuǎn)它，然后在你準(zhǔn)備薄層的時(shí) 候

3、讓它保持著。第2步：準(zhǔn)備薄層板在有機(jī)化學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室中購(gòu)買5厘米X20厘米TLC板，每大張板水平切割成5厘米高的各 種寬度的板材，你想在板上跑越多的樣品，那么板就需要越寬。所示的照片中的左側(cè)是一個(gè) TLC板盒子，未切型的大TLC片，和一個(gè)已被切成合適的尺寸的小TLC板。仔細(xì)地握住板， 這樣你就不會(huì)干擾吸附劑的涂層或把它們弄臟。測(cè)量從板的底部0.5厘米開始。用鉛筆在整塊板底部0.5厘米的地方劃線，這是原點(diǎn)：在板 的這條線上點(diǎn)樣，注意不要用鉛筆使勁按壓以免干擾吸附劑，在線的下方，輕輕寫下你在板 上點(diǎn)樣的樣品名稱，或以時(shí)間點(diǎn)為標(biāo)記號(hào)標(biāo)記樣品，樣品之間要留足夠的空間，建議5厘米 寬的板上點(diǎn)4個(gè)樣品即可。

4、第3步：點(diǎn)板假如樣品還沒有在溶液中，將它溶解在1毫升的揮發(fā)性溶劑如己烷，乙酸乙酯，或二氯甲烷。 作為一個(gè)經(jīng)驗(yàn)法則，以1 %的濃度通常可以很好地用于TLC分析，如果樣品過濃，將運(yùn)行 出模糊一片或者條紋斑點(diǎn)（參見下面的故障排除部分）；如果沒有足夠濃度，你會(huì)在板上什 么也看不到。有時(shí)候，你需要用反復(fù)試驗(yàn)來獲得大小適中，易于讀取的斑點(diǎn)。取一根微毛細(xì)管。在有機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，我們使用10“L毛細(xì)管-在研究實(shí)驗(yàn)室里它們比小 的更容易處理使用。將毛細(xì)管浸到溶液中，然后輕輕地觸摸它的尾部點(diǎn)到TLC板上的正確 位置。不要讓點(diǎn)變得太大-如果必要的話，你可以斷續(xù)地點(diǎn)板，并吹干斑點(diǎn)。如果你重復(fù) 這些步驟，板上濕的地區(qū)將會(huì)

5、留小。這個(gè)例子中同一溶液點(diǎn)三個(gè)不同的量并準(zhǔn)備展開，如果你不確定要點(diǎn)多少樣品，可以多點(diǎn)幾 個(gè)，看看哪個(gè)結(jié)果最好。第4步：展開將制備型TLC板放在展開燒杯中，蓋上表面皿，并使其放在臺(tái)面上保持原狀。溶劑將通過 毛細(xì)管作用在薄層板上升，確保溶劑不覆蓋斑。讓該板展開直至溶劑低于板的頂部約半厘米，從燒杯中取出板，并立即用鉛筆標(biāo)記溶劑前沿，使該板干燥。第5步：斑點(diǎn)可視化如果有任何顏色的斑點(diǎn)，輕輕用鉛筆圈出。大多數(shù)樣品沒有顯色，需要用UV燈可視化。持 UV燈在板上圈出你看到的任何斑點(diǎn)。當(dāng)心！紫外線會(huì)損害到雙方你的眼睛和你的皮膚！確 保您戴著護(hù)目鏡，不要直視燈泡并戴手套保護(hù)你的皮膚。如果在TLC板運(yùn)行樣品時(shí)，濃

6、度太大，斑點(diǎn)將挑染和或跑到一起。如果發(fā)生這種情況，你 將不得不開始一個(gè)較稀的樣品在TLC板上點(diǎn)樣和跑板。下面是過載板和適合的斑點(diǎn)板相比。左側(cè)板有一個(gè)大的黃色拖尾涂片，這種涂片含有相同的 兩個(gè)化合物，在它旁邊的板塊很好的解決分離了。TLC溶劑的選擇當(dāng)需要確定溶劑的最佳溶劑或混合溶劑（即“溶劑體系”制定裝有未知混合物TLC板或?qū)?析柱時(shí)，改變幾個(gè)試驗(yàn)所用溶劑的極性來運(yùn)行：反復(fù)實(shí)驗(yàn)的過程。仔細(xì)觀察和記錄在各溶劑 系統(tǒng)層析的結(jié)果。你會(huì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)你增加溶劑體系的極性，混合物的所有組分移動(dòng)得更快（反 之亦然），理想的溶劑體系是簡(jiǎn)單的系統(tǒng)，提供了最好的分離。TLC洗脫模式通常延續(xù)到柱層析洗脫模式。由于薄層色譜

7、是一個(gè)比柱色譜快得多的過程， 薄層經(jīng)常被用來確定柱層析的最佳溶劑系統(tǒng)。例如，在確定溶劑系統(tǒng)的快速色譜分離過程中， 理想的系統(tǒng)是混合物的所需組分在TLC上的Rf為0.25-0.35,和從它的相近TLC分離組分 的Rf至少0.20。因此混合物用TLC分析，以確定理想的溶劑（S）的快速層析過程。初學(xué)者往往不知道從哪里開始：他們應(yīng)該使用什么溶劑洗脫TLC板？因?yàn)槎拘?，成本，?可燃性方面的考慮，通常的溶劑是己烷（或石油醚/石油英）和乙酸乙酯（酯）。乙醚也可以 使用，但它是極易燃的和具揮發(fā)性的。醇（甲醇，乙醇）可以使用。乙酸（羧酸）也可以使 用，通常作為系統(tǒng)的一個(gè)很小的比例組成，因?yàn)樗怯懈g性的，非揮

8、發(fā)性的，大極性的， 并具有刺激性氣味。丙酮（酮）可以使用。二氯甲烷或氯仿（鹵化烴）都是良好的溶劑，但 是有毒，應(yīng)盡可能避免。如果兩種溶劑在性能和毒性方面是相當(dāng)?shù)模谏V中更多地選擇揮 發(fā)性溶劑，因?yàn)樗芨菀讓⑺枰幕衔飶闹V過程分離后除去。問實(shí)驗(yàn)室講師什么溶劑可用的，適宜的。然后，混合的非極性溶劑（己烷,6-碳烷烴的混合 物）與極性溶劑（乙酸乙酯或丙酮）以不同百分比的組合制成較大或較小極性的溶劑體系。 下面的圖表在你的溶劑選擇可以幫助你。您也可以下載洗脫順序的PDF圖表。化合物和吸附劑之間的相互作用有機(jī)化合物與吸附劑結(jié)合的強(qiáng)度取決于以下類型相互作用的強(qiáng)度：離子偶極，偶極-偶極， 氫鍵，

9、偶極誘導(dǎo)偶極，和范德華力。用硅膠時(shí)，吸附劑和要分離的材料之間占主導(dǎo)地位的相 互作用力是偶極型的。高極性分子的極性SiOH基團(tuán)在這些吸附劑的表面上發(fā)生相當(dāng)強(qiáng)的相 互作用，并且將趨向于粘附或吸附到該吸附劑的微粒上而弱極性分子就松動(dòng)。弱極性分子一 般傾向于比極性種類急速移動(dòng)通過吸附劑。粗略地說，這些化合物按照上面給出的洗脫順序。Rf值保留因子或R f,被定義為由化合物移動(dòng)的距離除以溶劑移動(dòng)的距離。Rf=化合物移動(dòng)的距離/溶劑移動(dòng)的距離例如，如果一個(gè)化合物行進(jìn)2.1厘米和溶劑前沿行進(jìn)2.8厘米，則Rf為0.75： Rf=2.1/2.8=0.75 Rf是化合物的一個(gè)常數(shù)，從一個(gè)實(shí)驗(yàn)到下一個(gè)僅當(dāng)色譜法的條

10、件如下時(shí)才是恒定的：溶劑體系吸附劑吸附劑的厚度材料的點(diǎn)樣量溫度從一個(gè)實(shí)驗(yàn)到另一個(gè)實(shí)驗(yàn)，由于這些因素都難以保持不變，Rf值通常被認(rèn)為相對(duì)的?！跋?對(duì)的Rf”是指該值報(bào)告相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)，或者它表示你比較的化合物的Rf值是在同一板上同時(shí) 運(yùn)行的?；衔锏腞f值越大，其在TLC板行進(jìn)的距離越大。當(dāng)比較在相同的色譜條件下運(yùn)行兩種不 同的化合物，具有較大的Rf的化合物是極性較小的，因?yàn)樗c在TLC板上的極性吸附劑相 互作用不太強(qiáng)。反之，如果知道在一個(gè)混合物中的化合物的結(jié)構(gòu)，可以預(yù)測(cè)，低極性的化合 物將比在同一平板上運(yùn)行的極性化合物有較大的Rf值。Rf可以為證實(shí)一個(gè)化合物提供佐證。如果一個(gè)化合物的身份被懷疑，但

11、尚未得到證實(shí)，將 已證實(shí)的化合物或標(biāo)準(zhǔn)品，與所討論的化合物，在TLC板上并排（或在彼此的頂部）點(diǎn)樣 和運(yùn)行。如果兩種物質(zhì)具有相同的Rf值，他們很可能（但不一定）是相同的化合物。如果 它們有不同的Rf值，它們肯定是不同的化合物。請(qǐng)注意，此身份檢查必須在同一板中進(jìn)行， 因?yàn)樗请y以重現(xiàn)從實(shí)驗(yàn)到實(shí)驗(yàn)的所有這些影響Rf的因素。故障排除TLC上述所有（包括過程步驟）聽起來TLC是一個(gè)相當(dāng)簡(jiǎn)單的過程。但在第一次運(yùn)行TLC的時(shí) 候會(huì)怎么樣，看到到處斑點(diǎn)和模糊，條紋斑點(diǎn)？對(duì)于任何技術(shù)，經(jīng)過實(shí)踐你變得更好。在 TLC遇到的常見問題的例子：化合物運(yùn)行出條紋斑點(diǎn)，而不是一個(gè)點(diǎn)：樣品超載。稀釋你的樣品后，再次運(yùn)行TL

12、C。 或者，您的樣本可能包含許多組件，產(chǎn)生很多點(diǎn)一起運(yùn)行，并出現(xiàn)很多的條紋斑點(diǎn)。也 許，實(shí)驗(yàn)沒有按預(yù)期的那樣好樣品運(yùn)行成涂片或一個(gè)向上月牙形：具有強(qiáng)酸性或堿性基團(tuán)（胺或羧酸）的化合物有 時(shí)在TLC板上會(huì)出現(xiàn)這種情況。添加幾滴氫氧化銨（胺）或乙酸（羧酸）與洗脫劑， 以獲得更清晰的板。樣品運(yùn)行出現(xiàn)向下新月形：有可能是，吸附劑點(diǎn)樣時(shí)受到干擾，導(dǎo)致月牙形狀。薄層板溶劑前沿歪斜：要么是吸附劑從板上剝落，或者是在板展開的時(shí)候板的側(cè)面接觸 容器側(cè)面（或用于飽和容器中的紙）。歪板使其難以精確測(cè)量Rf值。在板上看見許多任意點(diǎn)：請(qǐng)確保您不會(huì)意外地掉落任何有機(jī)化合物到板上。如果拿到一 塊薄層板，并把它放置在你的工作臺(tái)上，你做實(shí)驗(yàn)時(shí)，你可能會(huì)掉落或飛濺某些有機(jī)化 合物到你的板上。在展開時(shí)看到板上有模糊藍(lán)色斑點(diǎn)：或許你使用墨水筆而非鉛筆來標(biāo)注原點(diǎn)？板上看不見任何斑點(diǎn):你可能沒有足夠的化合物上樣量，也許是因?yàn)榛衔锏娜芤禾　?嘗試濃縮該