薄层层析(TLC)是常用的一种分离和分析方法。
原理:利用吸附剂对样品中各组分吸附能力不同,及展开剂对它们的解吸附能力的不同,使各组分达到分离的目的。
特点:微量、快速、简单、节省。
分类:
吸附薄层层析(硅胶)
分配薄层层析(纤维素)
薄层离子交换层析(离子交换剂)
薄层凝胶层析(分子筛凝胶)
硅胶:表面带有硅醇基(-Si-OH),呈弱酸性(pH=4.5),活性硅胶适合分离酸性或者中性化合物,如酚类、有机酸、甾体化合物以及氨基酸类,是基于吸附作用。非活性硅胶含有一定的水,在分离色素时是基于分配作用。
氧化铝:弱碱性(pH=9)、酸性(pH=4)及中性(pH=7.5)三种氧化铝。弱碱性氧化铝用来分离中性或碱性化合物;中性氧化铝适用于酸性及对碱不稳定的化合物的分离;酸性化合物可用酸性氧化铝分离。
化学键合相(C18、C8等)
各种硅胶板的区别:
硅胶G:含有13%煅石膏(GYPSUM)粘合剂的硅胶。
硅胶H:不含粘合剂的硅胶。
硅胶HF254:不含粘合剂,含有一种无机荧光剂(如锰激活的硅酸锌),在254nm波长紫外光下,呈强烈黄绿色荧光。
硅胶GF254:含有煅石膏粘合剂,含荧光剂,在254nm波长紫外光下,呈强烈黄绿色荧光。
硅胶HF254+366:不含粘合剂,在254nm与366nm波长有荧光。
硅胶PF254:制备型,在254nm有荧光(有荧光剂,适用于不发光不易显色物质的制备与分离)。
几种硅胶板标注方法:
原点间距0.8~1mm,底边距离0.5~0.8cm即可。
反应液的取样:
一般极性溶剂体系 | 强极性溶剂体系 | 需要淬灭的体系 | 强碱、酸性物质 |
可以直接取样,也可以稀释后取样。 | 最好简单后处理(加水和有机溶剂萃取)以后取样。 | 处理(如加水或酸和有机溶剂)后取样 | 最好中和后取样 |
Note:1. 产品在水相或有机相
2. 有无没有溶解的固体
点样:
手动点样:灵活方便,常用于各种TLC鉴别中。
自动点样:重现性和准确性好,常用于薄层扫描法的含量测定。
点样量:原点位置的负荷有限,体积0.5~10ul,浓度通常为0.5~2mg。直径3mm以内。
样品溶剂:原则上应选择对样品可以溶解,但溶解度不是很大的溶剂。
Note:1. 点样的浓度要控制适当。
2. 点的斑点较小,展开的TLC分离度好。
3. 0.3mm毛细点有机相,0.5mm点水较方便。
点样常见问题:
1. 点样量太大。展开剂不能全部负载。
2. 太浓了。展开剂从原点外围绕行。
3. 浓。未分开。
4. 样品溶剂残留。吹干时应注意高温破坏样品。
5. 点样量太少。看不清楚。
6. 样品溶剂中溶解度很大。原点将变成空心圆。
展开剂的选择原则:
1. 对所需成分有良好的溶解性。
2. 可使各成分间有较好的分离。
3. 待测组分的Rf在0.2~0.8之间。
4. 不与待测组分发生化学反应。
5. 沸点适中,粘度较小。
6. 展开后组分斑点圆且集中。
7. 混合溶剂最好新鲜配置。
常用展开剂极性大小顺序:
石油醚<二氯甲烷<乙醚<四氢呋喃<乙酸乙酯<丙酮<正丙醇<甲醇<水
展开剂体系的选择原则:
※ 一般极性的化合物:PE/EA体系
※ 极性较大的化合物:DCM/CH3OH体系
※ 脂肪类胺化合物:在展开剂中加入0.1%(约为1滴)的氨水或三乙胺
※ 有羧基官能团存在的化合物:在展开剂中加入微量的醋酸(乙酸或甲酸的使用,一方面增大展开剂极性,另外也可以抑制硅胶上羟基的作用,减少拖尾)
另外常用的混合体系:
PE/DCM,PE/Acetone,Ether/DCM,EA/DCM,EA/CH3OH
展开方法:
展开方法有单向、单向长板、多次多种极性展开、双向展开等。
显色:
一看:首先在日光下观察,划出有色物质的斑点位置
二照:在紫外灯下观察有无暗斑或荧光斑点
三碘:大部分有机物会吸附碘可逆的产生棕色或黄色斑点
四显:既无色又无紫外吸收得物质,可以用显色剂显色
各种显色剂及其配置方法:
硫酸溶液 | 硫酸-水(1:1)溶液;硫酸-甲醇或乙醇(1:1)溶液;1.5mol/L硫酸溶液与0.5-1.5mol/L硫酸铵溶液 | 大部分化合物 |
高锰酸钾 | 1.5g KMnO4+10g K2CO3+1.25ml 10%NaOH | 含还原性基团化合物,比如羟基,氨基,醛 |
磷钼酸(PMA) | 乙醇5%磷钼酸乙醇溶液,喷后120℃ (可用加热枪)缓慢烘烤 | 还原性化合物显蓝色,再用氨气熏,则背景变为无色 |
茚三酮 | 0.2g溶于乙醇100ml中。方法:喷后于110℃加热。醋酸呈红紫色斑点 | 氨基酸 |
氯化铁 | 1% FeCl3+50%乙醇水溶液 | 氯化铁 |
硫酸铈 | 10%硫酸铈(IV)+15%硫酸的水溶液 | 生物碱 |
展开判断:
※ 一般以目标产物的Rf值在0.4~0.6左右为佳。
※ 一般选用展开剂极性应从低到高原则
异常情况:
TLC用途:
1. 监测反应进程
2. 官能团转化与TLC极性大致表现的讨论
3. TLC和其他分析方法组合判断
4. 跟踪萃取、重结晶等后处理的情况
5. 摸索和确定柱层析时的洗脱条件的情况:
Note:1. Rf值在0.2左右的展开剂比例为冲洗剂的合适值。
2. 过柱时组分流出顺序未必和TLC上点极性顺序一致。
6. 制备TLC
1) 点板
Note:a. 溶剂:极性小,溶解性好
b. 上样量:40-60mg
c. 上样的位置:距离两端大约1cm,距离底边大约2cm。
2) 展开
Note:a. 展开之前要将溶剂吹干
b. 所用展开剂的极性较展小板的时候大
3) 显色
4) 疑似色带的确定
5) 刮板
Note:刮板后,在没有得到结论前,不能轻易丢掉薄板。
6) 洗脱
Note:洗脱剂应避免加入过多的甲醇,以免产物中混有大量的硅胶。
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