有機化合物的分離與提純

波譜解析1整理課件緒論一、有機樣品分析的一般過程1.采樣：天然、人工制備樣品2.樣品分離純化及成分分析：分離純化：洗滌、萃取、蒸餾、色譜、電泳等初步鑒定：元素分析、物理常數(shù)測定、性質測定3.分子式確定：MS及其它測定方法4.結構確定：四大波譜方法2整理課件中藥：西藥：藥物中間體：3整理課件主要用途：有機合成中間體的鑒定。新藥研發(fā)中藥物結構的鑒定。生物活性分子、天然產物結構的鑒定。例如對藥物結構的分析：4整理課件目錄一、有機化合物的分離和提純二、紫外吸收光譜三、紅外吸收光譜四、核磁共振五、質譜六、譜圖綜合解析5整理課件學習要求：（1）了解每一種方法的基本原理；（2）了解各種譜圖的主要參數(shù)及影響因素；（3）掌握每一類化合物的譜圖特征；（4）掌握各種譜圖的解析方法；（5）能對簡單化合物進行譜圖解析。課程考核方式：平時成績(30%)

課堂的回答問題、出勤率、作業(yè)成績考試成績(70%)6整理課件二、波譜方法Spectroscopy1.紫外光譜：UV,UltraVioletspectroscopy2.紅外光譜：IR,InfraRedspectroscopy3.核磁共振波譜：NMR,NuclearMagneticResonancespectroscopy4.質譜：MS,MassSpectrometry7整理課件波譜的產生1.本質：物質內能量的增減具有量子化特征。2.形式：電磁輻射（光）與化合物分子互相作用的結果。3.另一角度：物質內部的運動在外部的一種表現(xiàn)形式，而且不同類型的光譜反應了物質內部不同的運動狀態(tài)。通過光譜峰位、形狀，確定分子結構。通過峰強度，確定其含量。8整理課件三、特點儀器昂貴要求樣品純度高操作較復雜譜圖解析困難結果準確、應用價值高9整理課件第一章有機化合物的分離與提純10整理課件常用的分離和提純方法有以下幾種：1.重結晶2.升華3.常壓蒸餾、減壓蒸餾、分餾4.萃取5.色譜法(薄層色譜、柱色譜)6.利用儀器分離和制備純有機化合物(制備氣相色譜、制備液相色譜)。

11整理課件1.1重結晶

原理：一般情況下物質的溶解度隨著溫度的升高而增大。把固體混合物溶解在熱的溶劑中達到飽和，冷卻時被提純物質隨著溶解度的降低變成過飽和而析出結晶，雜質由于含量較少冷卻時仍然處于不飽和而溶解在溶劑中，從而達到分離的目的。12整理課件關鍵在溶劑的選擇：

“相似相溶”極性大的物質溶于極性大的溶劑中；極性小的物質溶于極性小的溶劑中。常見的溶劑極性大小順序如下：水>DMSO>>甲醇>DMF>乙醇>丙酮>氯仿>乙醚>甲苯>石油醚。

13整理課件溶劑選擇要求：1.沸點適宜。

2.不與被提純物質反應。3.在較高溫度時能溶解較多的被提純物質，而在室溫或較低溫度時只能溶解很少量的被提純物質。

4.對雜質的溶解度非常小(可趁熱過濾除去)或非常大(冷卻時留在母液中)。14整理課件思考：如果得到的化合物應該是無色或白色，但是制備出的粗產物有較深的顏色，怎么辦?混合溶劑法：混合溶劑由對被提純物質溶解度很大和溶解度很小而又能互溶的兩種溶劑組成，前者為良溶劑，后者為劣溶劑。先將固體有機物溶于熱的良溶劑中，溶解后慢慢加入劣溶劑至出現(xiàn)渾濁，然后再加入良溶劑至澄清透明，冷卻即可。15整理課件1.2升華

升華是指物質自固態(tài)不經過液態(tài)而直接變成氣態(tài)以及蒸汽不經過液態(tài)而直接轉變?yōu)楣虘B(tài)的現(xiàn)象。升華是提純固體有機物的一個方法，在實驗室中只用于較少量物質的純化。如：從茶葉中提取咖啡因16整理課件1.3蒸餾、分餾、減壓蒸餾、

水蒸氣蒸餾將液態(tài)物質加熱到沸騰變?yōu)檎魵猓謱⒄魵饫淠秊橐后w的兩個聯(lián)合操作。沸點較低的有機物先蒸出，較高的隨后蒸出，不揮發(fā)的留在蒸餾器內。

1.3.1常壓蒸餾

17整理課件常壓蒸餾：蒸餾燒瓶（攪拌子或沸石）、蒸餾頭（常壓）、溫度計、冷凝管、接收器。18整理課件用途：

分離液體有機物：沸點相差較大、30℃。提出，除去不揮發(fā)物。回收溶劑。測定化合物的沸點。19整理課件1.3.2分餾

應用分餾柱使幾種沸點相近（＜30℃）的混合物進行分離的方法稱為分餾。分餾就是利用分餾柱來實現(xiàn)的多次重復的蒸餾過程。這種方法在工業(yè)生產和實驗室中被廣泛使用。最精密的分餾裝置可將沸點相差1~2C的混合物分開。

20整理課件實驗室常用分餾柱：分餾的效果和分餾柱的種類有關！21整理課件分餾：蒸餾燒瓶（攪拌子或沸石）、蒸餾頭（常壓）、溫度計、冷凝管、接收器、分餾柱。22整理課件1.3.3減壓蒸餾

原理：液體的沸點隨著外界的壓力減小而降低，在低于一個大氣壓下進行的蒸餾稱為減壓蒸餾。

減壓蒸餾適用于沸點很高的液體有機物的分離和提純。特別適用于在常壓蒸餾時未達沸點即已受熱分解、氧化或聚合的物質。

23整理課件減壓蒸餾：蒸餾燒瓶、蒸餾頭（克氏蒸餾頭）、溫度計、冷凝管、接收器、減壓裝置。24整理課件減壓蒸餾：25整理課件26整理課件1.3.4水蒸汽蒸餾

在利用該方法進行提純時，要求被提純物質在低于100C時就隨水蒸汽一起蒸出，所以特別適用于分離那些在其沸點附近易分解的物質，也適用于從不揮發(fā)性物質或不需要的樹脂狀物質中分離出所需的成分。

27整理課件28整理課件被提純物必須具備條件：被提純物不溶或難溶于水共沸騰下于水不發(fā)生化學反應100C左右時，必須具有一定的蒸氣壓。29整理課件1.4萃取

萃取是利用物質在兩種不互溶的溶劑中的溶解度不同來達到分離、提取或純化的目的。應用萃取方法可以從液體或固體混合物中提取出所需要的物質，也可以用來除去混合物中不需要的成分。30整理課件常用的萃取分離有以下幾種情況：1.用有機溶劑從水相中萃取有機物。2.用水從有機混合物中除去無機鹽。3.用堿性水溶液萃取除去混合物中的無機或有機酸；用酸性水溶液萃取除去混合物中的無機或有機堿。31整理課件32整理課件1.5色譜方法

薄層色譜、柱色譜氣相色譜、液相色譜

色譜的原理是建立在各組分在互不相溶的兩相（流動相和固定相）之間具有不同的分配基礎上的。流動相可以是液體、也可以是氣體，樣品在流動相作用下流經固定相。固定相可以是固體，也可以是負載在固體表面的液體。33整理課件基本的原理固定相對帶分離混合物各組分的吸附能力不同。過程：當流動相帶著混合物流經固定相時，由于固定相對混合物各組分的吸附能力不同，吸附能力最弱的組分隨流動相首先流出，最強的組分最后流出，從而達到分離的目的。34整理課件1.5.1薄層色譜（TLC）1.用處：物質的定性分析跟蹤反應快速分離少量物質2.材質：板：玻璃、塑料、金屬吸附劑：硅膠（弱酸性，常用）、

Al2O3(堿性、中性、酸性）35整理課件點樣劃板將大塊硅膠板分成小塊；用鉛筆標記起始線；點樣36整理課件4.展開先用展開劑飽和展缸；溶劑液面在樣品起點線以下；注意溶劑前沿的位置。37整理課件5.檢測型號：如硅膠GF254,F254:可用于254nm的紫外光下觀察熒光。38整理課件6.Rf值Rf值：和分離化合物的結構、硅膠板的種類、展開劑、溫度等都有關。但在固定條件下，其對每一種化合物的來說是一個特定數(shù)值。39整理課件7.展開劑的選擇使混合物分開；Rf值控制在0.2-0.8之間最佳。40整理課件應用舉例：物質的定性分析/反應的跟蹤A、B是已知化合物，?是未知化合物，C是共點（既有待測物，也有已知化合物）；Rf值（即高度）相同的是同一種化合物！41整理課件1.5.2柱色譜進行柱色譜實驗時包括以下幾個步驟：1.選擇吸附劑；2.裝柱；3.洗脫；4.組分收集和鑒定。42整理課件柱色譜的整套裝置43整理課件1.吸附劑柱色譜的固定相硅膠：最常用，可分離絕大部分有機化合物。顆粒度不同，分離效果不同。氧化鋁硅膠2.洗脫劑

決定于待分離物的極性大小，待分離物的極性大，需大極性洗脫劑，反之，用中等或小極性洗脫劑；常用混合溶劑。小極性化合物：石油醚或正己烷中等極性化合物：乙酸乙酯+石油醚大極性化合物：二氯甲烷+甲醇44整理課件3.裝柱濕法裝柱，溶劑溶解硅膠，導入柱中，自然沉降，再氣泵加壓壓緊45整理課件4.加樣濕法加樣:

將液體待分離混合樣直接加入柱中。缺點：柱子易開裂干法加樣:

先用硅膠吸附帶分離混合樣，然后將吸附了樣品硅膠加入柱中。46整理課件5.洗脫及化合物的收集加壓、等份接收；極性小的化合物先下來；用TLC判斷是否同一組分。收集同一組分洗脫液，旋轉蒸發(fā)儀濃縮，即得到純物質。47整理課件1.5.3氣相色譜(gaschromatography/GC)

在氣相色譜中，被分析的混合物被氣化后，在氣體（流動相）作用下流經固定相，由于固定相對各組分的吸附能力不同，使得各組分相互之間分開。這里流動相只作為載氣使用，因此流動相與被分析物之間的相互作用不重要。48整理課件關鍵技術：色譜柱，價格高49整理課件1.5.4高效液相色譜(highperformanceliquidchromatography,簡稱HPLC)

高效液相色譜法又稱“高壓液相色譜”、“高速液相色譜”、“高分離度液相色譜”、“近代柱色譜”等。高效液相色譜是色譜法的一個重要分支，以液體為流動相，采用高壓輸液系統(tǒng)，將具有不同極性的單一溶劑或不同比例的混合溶劑、緩沖液等流