薄层层析色谱分析法-知识技巧分享

化学酷 2023-11-21 06:30

 

薄层色谱分析法,是利用各成分对同一吸附剂(如硅胶)吸附能力不同,使得流动相(溶剂)流过吸附剂过程中,连续的产生吸附、解吸附、再吸附、再解吸附,从而达到各成分互相分离的目的。TLC操作方便,高效,在有机合成中主要有以下作用:

 
1
反应原料
 

投料前判断原料纯度。

 
2
监控反应
 

反应是否有新点生成。

原料是否反应完全。

 
3
后处理
 

通过TLC预先判断后处理(如淬灭、中和)方法的合理性,例如:是否破坏产物

萃取、结晶等后处理过程的监测

 
4
选择柱层析的洗脱条件
 

待分离组分Rf值在0.2左右的展开剂比例为洗脱剂的合适值。

 
5
初步判断反应产物的纯度
 

5%以上的有紫外吸收的杂质通常在TLC中都可以观测。

TLC 也是一项考验技术的分析方法,在使用薄层板的过程中,我们通常会遇到一些问题,小编进行了总结并给出了一些解决的方法,供大家参考:

 

(一)  官能团转化与展开剂极性变化关系

 

官能团转化

1,极性增大:

RNO2NH2

RNHBn (Boc, Cbz)RNH2

RXRCN

RCHO(R-X)CH2OH

2,极性减小:

R-OHR-X (Cl, Br, I)

RCOOHRCO2

RC-NH2RC-H

随着反应官能团的转化,当产物极性变化比较大,在TLC中Rf<0.2时,为了准确判断,展开剂极性需要适当增大,反之,当极性变小Rf>0.6,展开剂极性需要适当调小展开剂配比需要结合官能团的极性大小去调试,具体调试方法见下图:

常用一般极性的体系:PE/EA。

常用极性较大的体系:DCM/CH3OH。

当常用体系对某些化合物分离度不明显时,某些溶剂间按一定比例混合可能会有比较好的分离效果:

PE/DCM,PE/Acetone,Toluene/Acetone,DCM/EA,EA/CH3OH等。

 

PS:有些反应产物极性变化很小(RCH3→RCH2X),可能需要单向多次展开(小编推荐乐研硅胶板2.5*7.5cm规格)。

 

小编给大家整理常见官能团与溶剂极性变化关系:

 

附1:常用官能团极性比较

 

烷烃(-CH3,-CH2-)<烯烃(-CH=CH-)<醚类(-OCH3,-OCH2-)<硝基化合物(-NO2)<二甲胺(-N(CH3)2)<脂类(-COOR)<酮类(-CO-)<醛类(-CHO)<硫醇(-SH)<胺类(-NH2)<酰胺(-NHCOCH3)<醇类(R-OH)<酚类(Ar-OH)<羧酸类(-COOH)。

 

附2:常用展开剂极性顺序

 

石油醚<甲苯<二氯甲烷<乙醚<乙酸乙酯<正丁醇<四氢呋喃<二氧六环<丙酮<甲醇<乙腈<水。

(二)拖尾现象及解决方法

TLC点板的点应该是圆形,但是实际操作过程中经常会到如上图2的情况,原因分析:

 
1
样品过载
 

首先考虑样品浓度过大,薄层板过载,可尝试降低样品浓度或减少上样量

 
2
硅胶与样品吸附能力较强
 

硅胶与酸性或碱性化合物之间吸附能力较强,在TLC过程中可能存在分子和离子两种状态,使得解吸附不完全,造成拖尾现象。

 

(1)酸性化合物:在分析酸类化合物,需要在展开剂中加入0.1%-0.5%醋酸或者甲酸,可以增强展开剂的极性,也可以抑制羧酸的电离。

 

(2)碱性化合物:与酸类化合物原理类似,在展开剂中加入0.1%-0.5%的氨水或者三乙胺(氨水比三乙胺好去除),还有一种方法就是选购乐研碱性硅胶板,分析板和制备板均有哦,也可以为您量身定制。

 
3
溶解度
 

如图2,样品点呈长带状,很可能是由溶解度引起的:

 

(1)样品未完全溶解:点样样品一定要是溶液形式,若是难溶物,选择大极性溶剂溶解,用吹风机(或者氮气流)将溶剂吹干后再展开。

 

(2)展开剂对样品的溶解性不好,可以通过更换展开剂的体系来改善:常用展开剂的溶剂之间可以混搭,不仅限于两种,也可三种以上,具体条件要结合底物性质,各种搭配需要大家去尝试;对于大极性化合物,如氨基酸类的,需要大极性展开剂,正丁醇/醋酸/水、异丙醇/氨水/水等。

 
4
硅胶板含水
 

硅胶板长时间暴露在空气中,容易吸潮,点样展开后可能会有拖尾,这种情况,建议使用前用烘箱100℃活化10min。  

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