薄層層析色譜分析法-知識技巧分享

化學酷 2023-11-21 06:30

 

薄層色譜分析法，是利用各成分對同一吸附劑（如矽膠）吸附能力不同，使得流動相（溶劑）流過吸附劑過程中，連續的產生吸附、解吸附、再吸附、再解吸附，從而達到各成分互相分離的目的。TLC操作方便，高效，在有機合成中主要有以下作用：

 

1

反應原料

 

投料前判斷原料純度。

 

2

監控反應

 

反應是否有新點生成。

原料是否反應完全。

 

3

後處理

 

通過TLC預先判斷後處理（如淬滅、中和）方法的合理性，例如：是否破壞產物。

萃取、結晶等後處理過程的監測。

 

4

選擇柱層析的洗脫條件

 

待分離組分R_f值在0.2左右的展開劑比例為洗脫劑的合適值。

 

5

初步判斷反應產物的純度

 

5%以上的有紫外吸收的雜質通常在TLC中都可以觀測。

TLC 也是一項考驗技術的分析方法，在使用薄層板的過程中，我們通常會遇到一些問題，小編進行了總結並給出了一些解決的方法，供大家參考：

 

（一）  官能團轉化與展開劑極性變化關係

 

官能團轉化

1，極性增大：

RNO₂→NH₂

RNHBn (Boc, Cbz)→RNH₂

RX→RCN

RCHO（R-X）→CH₂OH

2，極性減小：

R-OH→R-X (Cl, Br, I)

RCOOH→RCO₂R 

RC-NH₂→RC-H

隨著反應官能團的轉化，當產物極性變化比較大，在TLC中R_f＜0.2時，為了準確判斷，展開劑極性需要適當增大，反之，當極性變小R_f＞0.6，展開劑極性需要適當調小。展開劑配比需要結合官能團的極性大小去調試,具體調試方法見下圖：

常用一般極性的體係：PE/EA。

常用極性較大的體係：DCM/CH₃OH。

當常用體係對某些化合物分離度不明顯時，某些溶劑間按一定比例混合可能會有比較好的分離效果：

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

 

PS：有些反應產物極性變化很小（RCH₃→RCH₂X），可能需要單向多次展開（小編推薦樂研矽膠板2.5*7.5cm規格）。

 

小編給大家整理常見官能團與溶劑極性變化關係：

 

附1：常用官能團極性比較

 

烷烴（-CH₃,-CH₂-）＜烯烴（-CH=CH-）＜醚類（-OCH₃，-OCH₂-）＜硝基化合物（-NO₂）＜二甲胺（-N(CH₃)₂）＜脂類（-COOR）＜酮類（-CO-）＜醛類（-CHO）＜硫醇（-SH）＜胺類（-NH₂）＜酰胺（-NHCOCH₃）＜醇類（R-OH）＜酚類（Ar-OH）＜羧酸類（-COOH）。

 

附2：常用展開劑極性順序

 

石油醚＜甲苯＜二氯甲烷＜乙醚＜乙酸乙酯＜正丁醇＜四氫呋喃＜二氧六環＜丙酮＜甲醇＜乙腈＜水。

（二）拖尾現象及解決方法

TLC點板的點應該是圓形，但是實際操作過程中經常會到如上圖2的情況，原因分析：

 

1

樣品過載

 

首先考慮樣品濃度過大，薄層板過載，可嚐試降低樣品濃度或減少上樣量。

 

2

矽膠與樣品吸附能力較強

 

矽膠與酸性或堿性化合物之間吸附能力較強，在TLC過程中可能存在分子和離子兩種狀態，使得解吸附不完全，造成拖尾現象。

 

（1）酸性化合物：在分析酸類化合物，需要在展開劑中加入0.1%-0.5%醋酸或者甲酸，可以增強展開劑的極性，也可以抑製羧酸的電離。

 

（2）堿性化合物：與酸類化合物原理類似，在展開劑中加入0.1%-0.5%的氨水或者三乙胺（氨水比三乙胺好去除），還有一種方法就是選購樂研堿性矽膠板，分析板和製備板均有哦，也可以為您量身定製。

 

3

溶解度

 

如圖2，樣品點呈長帶狀，很可能是由溶解度引起的：

 

（1）樣品未完全溶解：點樣樣品一定要是溶液形式，若是難溶物，選擇大極性溶劑溶解，用吹風機（或者氮氣流）將溶劑吹幹後再展開。

 

（2）展開劑對樣品的溶解性不好，可以通過更換展開劑的體係來改善：常用展開劑的溶劑之間可以混搭，不僅限於兩種，也可三種以上，具體條件要結合底物性質，各種搭配需要大家去嚐試；對於大極性化合物，如氨基酸類的，需要大極性展開劑，正丁醇/醋酸/水、異丙醇/氨水/水等。

 

4

矽膠板含水

 

矽膠板長時間暴露在空氣中，容易吸潮，點樣展開後可能會有拖尾，這種情況，建議使用前用烘箱100℃活化10min。