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嘉峪檢測(cè)網(wǎng) 2020-11-09 10:09
柱層析技術(shù)也稱柱色譜技術(shù)。一根柱子里先填充不溶性基質(zhì)形成固定相,將混合樣品加到柱子上后用特別的溶劑洗脫,溶劑組成流動(dòng)相。在樣品從柱子上洗脫下來的過程中,根據(jù)混合物中各組分在固定向和流動(dòng)相中的分配系數(shù)不同經(jīng)過多次反復(fù)分配,將不同組分逐一分離。 硅膠層析法的分離原理是根據(jù)物質(zhì)在硅膠上的吸附力不同而得到分離,一般情況下極性較大的物質(zhì)易被硅膠吸附,極性較弱的物質(zhì)不易被硅膠吸附,整個(gè)層析過程即是吸附、解吸、再吸附、再解吸過程。根據(jù)填充基質(zhì)和樣品分配交換原理不同,離子交換層析,凝膠過濾層析和親和層析是三種分離混合物的經(jīng)典層析技術(shù)。
柱層析分離凈化的實(shí)驗(yàn)技巧和方法
1 柱層析操作方法的選擇
目前 ,柱色譜分離的操作方式 ,主要包括常壓分離、減壓分離和加壓分離 3種模式。常壓分離是最簡單的分離模式方便、簡單 ,但是洗脫時(shí)間長。減壓分離盡管能節(jié)省填料的使用量 ,但是由于大量的空氣通過填料會(huì)使溶劑揮發(fā) ,并且有時(shí)在柱子外面會(huì)有水汽凝結(jié) ,以及有些易分解的化合物也難以得到 ,而且還必須同時(shí)使用水泵或真空泵抽氣。加壓分離可以加快淋洗劑的流動(dòng)速度 ,縮短樣品的洗脫時(shí)間 ,是一種比較好的方法 ,與常壓柱類似 ,只不過外加壓力使淋洗液更快洗脫。壓力的提供可以是壓縮空氣 ,雙連球或者小氣泵等。
2 柱子規(guī)格的選擇
市場(chǎng)上有各種規(guī)格的柱層析分離柱。柱子長了 ,相應(yīng)的塔板數(shù)就高 ,分離就好。目前市場(chǎng)上的柱子 ,其徑高比一般在1: 5~10范圍 ,在實(shí)際使用時(shí) ,填料量一般是樣品量的 30~40倍 ,具體的選擇要根據(jù)樣品的性質(zhì)和含量進(jìn)行具體分析。如果所需組分和雜質(zhì)的分離度較大 ,就可以減少填料量 ,使用內(nèi)徑相對(duì)較小的柱子 (如 2 cm × 20 cm的柱子 ) ;如果 Rf相差不到 0.1,就要加大柱子 ,增加填料量 ,比如用 3 cm內(nèi)徑的柱子。
3 裝柱
柱層析色譜柱的填裝主要有濕法和干法兩種 ,濕法省事 ,一般用淋洗劑溶解樣品 ,也可以用二氯甲烷、乙酸乙酯等 ,但溶劑越少越好 ,不然溶劑就成了淋洗劑了。柱子底端的活塞一定不要涂潤滑劑 ,否則會(huì)被淋洗劑帶到淋洗液中 ,可以采用聚四氟乙烯材料的閥門。干法和濕法裝柱沒什么實(shí)質(zhì)性差別,只要能把柱子裝實(shí)就行。裝完的柱子應(yīng)該有適度的緊密(太密了淋洗劑流速太慢 ) ,并且一定要均勻 ,不然樣品就會(huì)從一側(cè)斜著流動(dòng)。同時(shí)柱中不能有大氣泡 ,大多數(shù)情況下有些小氣泡沒太大的影響 ,因?yàn)橹灰訅簹馀菥涂上?。但是柱子更忌諱的是開裂 ,開裂會(huì)影響分離效果 ,甚至報(bào)廢。
4 溶劑的選擇
極性小的用乙酸乙酯:石油醚系統(tǒng);極性較大的用甲醇:氯仿系統(tǒng);極性大的用甲醇:水:正丁醇:醋酸系統(tǒng);拖尾可以加入少量氨水或冰醋酸。
選擇一個(gè)合適的溶劑系統(tǒng)是柱層析分離的關(guān)鍵。在選用柱層析洗脫劑時(shí)首先要考慮三個(gè)方面的因素:溶解性 ( Solubil2ity)、親合性 (Affinity)和分離度 (Res oluti on)。溶劑應(yīng)選擇價(jià)廉、安全、環(huán)保的 ,可以考慮石油醚、乙酸乙酯、二氯甲烷、乙醚、甲醇和正己烷等等。但正己烷價(jià)格較高 ,乙醚很易揮發(fā) ,二氯甲烷和甲醇與硅膠的吸附是一個(gè)放熱過程 ,易使柱子產(chǎn)生氣泡。其他的溶劑用的相對(duì)較少 ,要依不同需要選擇。另外值得一提的是 ,由于我們進(jìn)行的是痕量分析 ,淋洗劑的純度必須關(guān)注 ,一般使用農(nóng)藥殘留級(jí)或 HPLC級(jí)的 ,如果是分析純的必須進(jìn)行精制。同時(shí)溶劑在過柱后最好回收使用 ,一方面環(huán)保 ,另一方面也能節(jié)省部分經(jīng)費(fèi)。
5 上樣
用少量的溶劑溶解樣品加樣 ,加完后將底端的活塞打開 ,待溶劑層下降至石英砂面時(shí) ,再加少量的低極性溶劑 ,然后再打開活塞 ,如此兩三次 ,一般石英砂就基本是白色的了。加入淋洗劑 ,一開始不要加壓 ,等溶解樣品的溶劑和樣品層有一段距離 (2~4 cm) ,再加壓 ,這樣避免了溶劑 (如二氯甲烷等 )夾帶樣品快速下行。很多樣品在上柱前粘性較大 ,上樣后在柱上又會(huì)析出 ,這一般都是比較大量的樣品才會(huì)出現(xiàn) ,是因?yàn)樘盍蠈?duì)樣品的吸附飽和所致。有些樣品溶解性差,能溶解的溶劑 (比如 DMF,DMSO等)又不能上柱 ,這樣就必須用干法上柱了。
6 淋洗液的收集和濃縮
用硅膠作固定相過柱子的原理是一個(gè)吸附與解吸的平衡。如果樣品與硅膠的吸附比較強(qiáng)的話 ,就不容易流出 ,這時(shí)可以采用氧化鋁作固定相。柱層析后的淋洗液 ,由于使用了較多的溶劑 ,必須進(jìn)行濃縮 ,如果待測(cè)物具有一定的揮發(fā)性 ,最好使用常壓揮發(fā)溶劑 ,否則易導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果偏低。
7 其他整理自網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)驗(yàn)
裝柱子(添硅膠)時(shí),有兩種方法:即濕法裝柱和干法裝柱,二者各有優(yōu)劣。不論干法還是濕法,硅膠(固定相)的上表面一定要平整,并且硅膠(固定相)的高度一般為15cm左右,太短了可能分離效果不好,太長了也會(huì)由于擴(kuò)散或拖尾導(dǎo)致分離效果不好。
濕法裝柱是先把硅膠用適當(dāng)?shù)娜軇┌鑴蚝?,再填入柱子中,然后再加壓用淋洗?quot;走柱子",本法最大的優(yōu)點(diǎn)是一般柱子裝的比較結(jié)實(shí),沒有氣泡。
干法裝柱則是直接往柱子里填入硅膠,然后再輕輕敲打柱子兩側(cè),至硅膠界面不再下降為止,然后再填入硅膠至合適高度,最后再用油泵直接抽,這樣就會(huì)使得柱子裝的很結(jié)實(shí)。接著是用淋洗劑"走柱子",一般淋洗劑是采用TLC分析得到的展開劑的比例再稀釋一倍后的溶劑。通常上面加壓,下面再用油泵抽,這樣可以加快速度。干法裝柱較方便,但最大的缺陷在于"走柱子"時(shí),由于溶劑和硅膠之間的吸附放熱(可以用手摸柱子明顯感覺到),容易產(chǎn)生氣泡,這一點(diǎn)在使用低沸點(diǎn)的淋洗劑時(shí)如乙醚,二氯甲烷更為明顯。雖然產(chǎn)生的氣泡在加壓的情況下不易察覺,但是,一旦撤去壓力,如在上樣、加溶劑等操作的時(shí)候,氣泡就會(huì)釋放出來,嚴(yán)重時(shí),整個(gè)柱子變花,樣品不可能平整地通過,當(dāng)然也就談不上分離了。解決的辦法是:第一、硅膠一定要天結(jié)實(shí);第二、一定要用較多的溶劑"走柱子",一定要到柱子的下端不再發(fā)燙,恢復(fù)到室溫后再撤去壓力。 也有介紹在硅膠的最上層填上一小層石英砂,防止添加溶劑的時(shí)候,使得樣品層不再整齊。但我的感覺是如果小心上樣,添加溶劑,則沒有這個(gè)必要。
上樣也有干法和濕法之分:干法就是把待分離的樣品用少量溶劑溶解后,在加入少量硅膠,拌勻后再旋去溶劑。如此得到的粉末再小心加到柱子的頂層。干法上樣較麻煩,但可以保證樣品層很平整。濕法上樣就是用少量溶劑(最好就是展開劑,如果展開劑的溶解度不好,則可以用一極性較大的溶劑,但必須少量)將樣品溶解后,再用膠頭滴管轉(zhuǎn)移得到的溶液,沿著層析柱內(nèi)壁均勻加入。然后用少量薌洗滌后,再加入。
濕法較方便,柱層析和TLC是有機(jī)化學(xué)工作者必須下苦功夫的兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)技術(shù)。這兩項(xiàng)技術(shù)掌握與否,對(duì)于提高實(shí)驗(yàn)的效率至關(guān)重要。常見的例子是:在柱層析時(shí),由于層析柱中的硅膠填料裝得不均勻(沒有填嚴(yán)實(shí)),使得柱子在淋洗過程中就因?yàn)槌霈F(xiàn)太多氣泡變花,導(dǎo)致分離效果不好。更常見的例子是:層析柱雖然裝得不錯(cuò),但是由于淋洗劑選擇不恰當(dāng),結(jié)果導(dǎo)致幾十毫克產(chǎn)品,用了幾百毫升淋洗劑都還沒有完全分離。分離同樣的東西,熟手可能只需要半個(gè)小時(shí),而一個(gè)層析技術(shù)不過關(guān)的人可能半天都不能得到純品。由此可見,這兩項(xiàng)技術(shù)掌握與否,對(duì)于提高工作效率,減輕工作量,減少有機(jī)溶劑的使用,從而對(duì)身心健康和環(huán)境保護(hù)都有明顯的作用。
柱層析關(guān)鍵在于柱子是否裝好和淋洗劑是否選擇恰當(dāng)。而淋洗劑的選擇則是通過TLC確定。這里要指出的一點(diǎn)是:TLC的作用除了跟蹤反應(yīng)進(jìn)程,檢測(cè)試劑和原料純度外,一個(gè)重要的用途就是為柱層析選擇適當(dāng)?shù)牧芟磩?br style="margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important;" /> 上樣完畢后,接著即用淋洗劑淋洗。淋洗劑一般采用TLC分析得到的展開劑的比例再稀釋一倍后的溶劑。由于層析柱和薄板的不同,即使兩者使用的硅膠都相同,但是在把TLC分析得到的展開劑用在柱層析時(shí),也顯得極性偏大,所以要稀釋一倍,但又不能稀釋太多,否則成了靠擴(kuò)散作用來分離,效果也不會(huì)好。
接下來談TLC,需要切記的是:
第一、某種樣品在這種展開劑中只顯示一個(gè)點(diǎn),并不等于在別的展開劑中也只顯示一個(gè)點(diǎn)。因此在尋找展開劑時(shí),多嘗試幾種比例不同,成分不同的展開劑。展開劑的極性太小,點(diǎn)分不開,極性太大,也分不開.一般以目標(biāo)產(chǎn)物的Rf值在0.3左右為最佳。
第二、點(diǎn)不能點(diǎn)得太濃,否則容易重疊,不易判斷,因?yàn)槿绻麅蓚€(gè)點(diǎn)相近的話,一濃就變成一個(gè)點(diǎn)了。第三、板上點(diǎn)的展開的清晰程度和溶劑的極性和物質(zhì)在該溶劑中的溶解性有關(guān),只有兩者比較合適才能有一個(gè)交好的分離效果。
選擇適當(dāng)?shù)恼归_劑是首要任務(wù).一般常用溶劑按照極性從小到大的順序排列大概為:石油迷<己烷<苯<乙醚<THF<乙酸乙酯<丙酮<乙醇<甲醇使用單一溶劑,往往不能達(dá)到很好的分離效果,往往使用混合溶劑通常使用一個(gè)高極性和低級(jí)性溶劑組成的混合溶劑,高極性的溶劑還有增加區(qū)分度的作用,常用的溶劑組合有:Petroleumether/Ethyl acetate, Petroleum ether/Acetone, Petroleum ether/Ether, Petroleumether/CH2Cl2, CH2Cl2/ethyl acetate, ethyl acetate/ MeOH, CHCl3/ ethyl acetate
展開劑的比例要靠嘗試.一般根據(jù)文獻(xiàn)中報(bào)道的該類化合物用什么樣的展開劑,就首先嘗試使用該類展開劑,然后不斷嘗試比例,直到找到一個(gè)分離效果好的展開劑。很多時(shí)候,展開劑的選擇要靠自己不斷變換展開劑的組成來達(dá)到最佳效果。我在實(shí)驗(yàn)中,為了實(shí)現(xiàn)一個(gè)配體與其他雜質(zhì)有效分離,曾經(jīng)嘗試了所有的溶劑用來兩兩組合后,最后才找到petroleumether/THF這類不常見的混合溶劑。
一般把兩種溶劑混合時(shí),采用高極性/低極性的體積比為1/3的混合溶劑,如果有分開的跡象,再調(diào)整比例,達(dá)到最佳效果,如果沒有分開的跡象,最好是換溶劑。
對(duì)于在硅膠中這種酸性物質(zhì)上易分解的物質(zhì),在展開劑里在利用TLC跟蹤反應(yīng)時(shí),在點(diǎn)板的時(shí)候往往是反應(yīng)體系的混和溶液點(diǎn)一個(gè)點(diǎn)A,每種難揮發(fā)的原料各點(diǎn)一個(gè)點(diǎn)B,C, D等等,然后所有的原料和反應(yīng)體系的混合溶劑再共同點(diǎn)一個(gè)混合點(diǎn)X,這些點(diǎn)在板上的位置如圖所示:A X B C D
這樣的好處是展開后可以清楚地看見每個(gè)點(diǎn)的位置,把A這個(gè)點(diǎn)展開后的各個(gè)層份的點(diǎn)與B,C,等原料比較,從而判斷原料消失沒有,點(diǎn)混合點(diǎn)X的目的在于,方便觀察,因?yàn)橛袝r(shí)候,板展開后,各點(diǎn)的位置有些變形,或者由于邊緣效應(yīng)等等,使得判斷不易。
利用TLC判斷物質(zhì)的純度時(shí),往往要和NMR相結(jié)合,因?yàn)槟撤N樣品在這種展開劑中只顯示一個(gè)點(diǎn),并不等于在別的展開劑中也只顯示一個(gè)點(diǎn)。但有趣的是,由于H NMR可鑒別的純度也就在95%左右,有時(shí)候H NMR現(xiàn)示較純的東西,一點(diǎn)板就會(huì)發(fā)現(xiàn)有幾個(gè)點(diǎn)。所以,兩者要結(jié)合使用。但是自己以前的樣品,則可以只通過點(diǎn)板來判斷純度。
硅膠柱層析慣用方法
1.稱量。200-300目硅膠,稱30-70倍于上樣量;如果極難分,也可以用100倍量的硅膠H。干硅膠的視密度在0.4左右,所以要稱40g硅膠,用燒杯量100ml也可以。
2.攪成勻漿。加入干硅膠體積一倍的溶劑用玻璃棒充分?jǐn)嚢?。如果洗脫劑是石油?乙酸乙酯/丙酮體系,就用石油醚拌;如果洗脫劑是氯仿/醇體系,就用氯仿拌。如果不能攪成勻漿,說明溶劑中含水量太大,尤其是乙酸乙酯/丙酮,如果不與水配伍走分配色譜的話,必須預(yù)先用無水硫酸鈉久置干燥。氯仿用無水氯化鈣干燥,以除去1%的醇。如果樣品對(duì)酸敏感,不能用氯仿體系過柱。
3.裝柱。將柱底用棉花塞緊,不必用海沙,加入約1/3體積石油醚(氯仿),裝上蓄液球,打開柱下活塞,將勻漿一次傾入蓄液球內(nèi)。隨著沉降,會(huì)有一些硅膠沾在蓄液球內(nèi),用石油醚(氯仿)將其沖入柱中。
4.壓實(shí)。沉降完成后,加入更多的石油醚,用雙聯(lián)球或氣泵加壓,直至流速恒定。柱床約被壓縮至9/10體積。無論走常壓柱或加壓柱,都應(yīng)進(jìn)行這一步,可使分離度提高很多,且可以避免過柱時(shí)由于柱床萎縮產(chǎn)生開裂。
5.上樣。干法濕法都可以。海沙是沒必要的。上樣后,加入一些洗脫劑,再將一團(tuán)脫脂棉塞至接近硅膠表面。然后就可以放心地加入大量洗脫劑,而不會(huì)沖壞硅膠表面。
6.過柱和收集。柱層析實(shí)際上是在擴(kuò)散和分離之間的權(quán)衡。太低的洗脫強(qiáng)度并不好,推薦用梯度洗脫。收集的例子:10mg上樣量,1g硅膠H,0.5ml收一餾分;1-2g上樣量,50g硅膠(200-300目),20-50ml收一餾分。
7.檢測(cè)。要更多地使用專用噴顯劑,如果僅用紫外燈,會(huì)損失較多產(chǎn)品,紫外的靈敏度一般比噴顯劑底1-2個(gè)數(shù)量級(jí)。
8.送譜。收集的產(chǎn)品旋干,在送譜前通常需要重結(jié)晶。如果樣品太少或?yàn)橐后w,可過一小凝膠柱,作為送譜前的最后純化手段??沙渥V1.5ppm左右所謂的“硅膠”峰。
注意事項(xiàng)
1.先根據(jù)TLC方法篩選好洗脫劑,使兩相鄰物質(zhì)Rf值之差最大化
2.將柱子必須裝平整、均勻
3.考慮有限柱填料的吸附量
4.可考慮用梯度法分開并洗脫
快速柱色譜(Flash Column Chromatography)是一種快速而且(通常是)容易的分離復(fù)雜混合物的方法。柱色譜和薄層色譜的原理一樣,但它可以用于制備量物質(zhì)的分離。因?yàn)槲覀兪怯脡嚎s空氣將溶劑推過柱子,故稱其為快速柱色譜。這不僅使分離效果更好,并且可縮短過柱時(shí)間。
制備和操作快速柱色譜:
1)確定干燥、不含溶劑的待分離混合物的重量。
2)用薄層色譜選取溶劑體系,使Rf的值處于0.2~0.3之間,但如果混合物復(fù)雜,這可能不現(xiàn)實(shí)。在比較復(fù)雜的情況下,可能需要借助梯度洗脫的方式,簡單地說,就是在純化洗脫的過程中不斷提高溶劑的極性,該技術(shù)在后面有更加詳盡的介紹。但是在薄層色譜分析中,你必需確定哪種溶劑體系將會(huì)使不同的點(diǎn)樣處于Rf在0.2~0.3的范圍之內(nèi)。
3)確定用于樣品上柱的方法。你可有三種選擇:凈試樣法,溶液法或硅膠吸附法。
凈試樣法:如果樣品是非粘性油狀物,使用凈試樣法最為容易。你可以用一個(gè)長的滴管過濾器將液體引入柱中,然后用預(yù)先確定的溶劑體系進(jìn)行淋洗,把所有組分洗入柱子中。
溶液法:凈試樣法有時(shí)可能會(huì)引起分離柱斷層。因此,對(duì)于液體和固體,更為普遍的方法是將樣品溶于溶劑中,然后將溶液加入分離柱。最理想的狀態(tài)是,混合物中所有組分在該溶劑體系(通常是戊烷或己烷)中的Rf為0。這在多數(shù)情況下是難以實(shí)現(xiàn)的,所以可選用那種只移動(dòng)混合物中一個(gè)化合物的溶劑,或者你可以簡單地用所選擇的洗脫液。記?。汉竺鎯煞N選擇對(duì)于難度較大的分離純化是有風(fēng)險(xiǎn)的。
硅膠吸附法:最后一個(gè)技術(shù)是將化合物沉積(吸附)到硅膠上,這對(duì)部分液體和所有固體都是有用的。注意:硅膠是酸性的,因此這一步驟將會(huì)破壞一些對(duì)酸敏感的化合物,它們通常需要在硅膠柱上再生。首先,在一圓底燒瓶中將混合物溶解在二氯甲烷中,加入硅膠(硅膠的質(zhì)量大約是化合物質(zhì)量的兩倍)。在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上濃縮該溶液。注意:硅膠是非常細(xì)的粉末,很容易被吸入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中。用玻璃毛塞住接頭或泵的保護(hù)裝置,以防止固體被吸入泵中??焖俎D(zhuǎn)動(dòng)亦可以避免這個(gè)問題的出現(xiàn)。當(dāng)固體基本上干燥的時(shí)候(當(dāng)多數(shù)固體從容器壁上脫落,說明固體已經(jīng)干燥),從旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上卸下燒瓶,再用真空泵將溶劑抽盡(假設(shè)混合物中沒有易揮發(fā)性物質(zhì))。注意:用玻璃毛塞住真空泵接頭,否則你可能會(huì)發(fā)現(xiàn)硅膠(以及你的化合物)進(jìn)入真空管并沉積在那里。一旦其完全干燥之后(固體中再?zèng)]有氣泡產(chǎn)生),從真空系統(tǒng)中取下燒瓶,用干凈的刮刀從壁上刮下固體?,F(xiàn)在,你可以簡單地用粉末漏斗將這部份固體加到分離柱的頂端,然后用洗脫液淋洗(每次1.5mL)?!竞唵瘟苏f就是硅膠拌樣時(shí),防爆球口塞上棉花之類的東西,要不產(chǎn)品就會(huì)隨著硅基進(jìn)水泵了】
4)確定合適的硅膠和化合物的比例。對(duì)于簡單的分離,通常要求兩者的比例為30~50:1(重量比);但對(duì)比較困難的分離,需要的比例高達(dá)120:1。和一些經(jīng)驗(yàn)豐富的同事進(jìn)行討論,將對(duì)你解決這個(gè)難題大有裨益。
5) 選取合適的分離柱。你所需用的硅膠量決定了分離柱的尺寸。是使用短而粗還是長而細(xì)的分離柱,迄今為止還沒有定論。我們認(rèn)為短而粗的分離柱會(huì)有更好的分離效果,但是這個(gè)結(jié)論可能會(huì)被你以后的一些同事所質(zhì)疑。當(dāng)你首次開始實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,最好的選柱方法是向?qū)嶒?yàn)室的同事了解:對(duì)給定的硅膠量,應(yīng)選擇怎樣的分離柱!把結(jié)論記在筆記本上(這比測(cè)量分離柱的直徑方便很多)。
6) 選取合適的收集用試管。這也是一個(gè)向有經(jīng)驗(yàn)的同事們請(qǐng)教的好機(jī)會(huì)。但也有簡單的方法:將硅膠體積除以4,然后選取能裝下這個(gè)體積的試管就可以了。(200mL的硅膠對(duì)應(yīng)于50mL的組分)
7) 一旦你選定了分離柱,你需要堵住活塞底端以避免硅膠的流失。通常,用一小團(tuán)棉花或者玻璃毛加一根長棍或玻璃棒即可完成?!粳F(xiàn)在都是用磨砂底的硅膠柱,直接可以用了】
8) 在通風(fēng)櫥中填充分離柱??紤]到要用大量揮發(fā)性溶劑,以及干燥硅膠對(duì)于健康的危害,不允許在通風(fēng)櫥外進(jìn)行柱的操作。檢查并確定柱子是否完全垂直,傾斜的柱子不利于分離。
9)關(guān)上活塞并且加上幾英寸高的洗脫液。
10) 用漏斗向分離柱中加入一些沙(干燥并且經(jīng)過洗滌的)。目的是在塞堵物上鋪一薄層砂(不超過1cm),這樣可以避免硅膠落入收集瓶中。
11) 量取合適量的硅膠,最安全的方式是在通風(fēng)櫥中量取。硅膠的密度大約是0.5 g/mL,因此可以直接用錐形瓶量?。?00g=200mL)。不要讓硅膠的體積超過燒瓶的1/3,因?yàn)槲覀冞€要在其中加入溶劑。
12) 在剛量取的硅膠中加入至少1.5倍體積的溶劑,將其制成漿狀,用力振蕩和強(qiáng)烈攪拌,使其充分混合,并且除去硅膠中的氣體(氣泡的存在將會(huì)使分離柱的效率大打折扣)。
13) 用粉末漏斗小心緩慢地將漿狀物移入分離柱中,注意不要破壞下面的沙層。注意在灌漿的過程中不時(shí)地停下來并且搖動(dòng)漿體,以確保硅膠混合均勻。灌漿結(jié)束后,用洗脫液反復(fù)沖洗燒瓶幾次,并且將余下的溶劑硅膠混合物加入到分離柱中。
14) 用滴管和洗脫液將黏附在柱子頂部邊緣上的硅膠沖洗到溶劑層中。
15) 當(dāng)所有的硅膠都被洗離柱壁,打開活塞,用壓縮空氣給柱加壓。柱內(nèi)的硅膠將會(huì)壓縮到原來高度的一半左右。檢查以確保柱子的頂段平坦,如果不平,必需重新攪拌,然后沉降下來。在加壓下,加入過量的洗脫液,用鉛筆頭或橡皮塞輕輕地從敲打柱子,這將使硅膠顆粒填充得更加緊密。收集從柱子中流出的所有洗脫液,在加入化合物之后重復(fù)使用。
【注意:切記不要讓溶劑液面低于填充層?!?/span>
16)當(dāng)柱子填充好以后,在硅膠的頂部加入沙子作為保護(hù)層。沙層需要填充的比較平整,厚度約在2cm左右。這在添加溶劑時(shí)起到保護(hù)柱子的作用——當(dāng)溶劑加入過快時(shí),如果沒有沙層的保護(hù),溶劑可能會(huì)破壞填充硅膠的平整的表面(因此影響分離效果)。
17)在溶劑還沒有達(dá)到沙層之前,可以用壓縮空氣促使溶液層下降。
18)關(guān)閉活塞,將第一個(gè)試管放在柱子的出口下面。
19)小心地向分離柱中加入你的化合物——當(dāng)添加液體時(shí),確保是沿柱子的壁面加入,而不要直接滴加在柱的頂段。當(dāng)沖洗含有混合物的燒瓶時(shí),小心地一次性地將滿滿一滴管淋洗液加到分離柱中。然后打開活塞,當(dāng)液體下降到填充物的頂段時(shí)關(guān)掉活塞。如此沖洗燒瓶三次。對(duì)沉積在硅膠上的混合物,還要再加2cm厚的保護(hù)沙層。
20)小心地在分離柱中加滿洗脫液。開始時(shí)可以用巴斯德球管加入溶劑。當(dāng)加入了1cm高度的溶劑之后,最好打開活塞。繼續(xù)用滴管滴加溶劑,直到溶劑高于柱內(nèi)的填充層幾個(gè)厘米。現(xiàn)在,可以通過一個(gè)粉末漏斗從錐形瓶中加入溶劑了——緩慢地讓它沿柱子壁加入。一定要有耐心,不要破壞柱內(nèi)填充物的頂段。
21)當(dāng)把洗脫液裝滿分離柱之后,你就可以開始“過柱”了。請(qǐng)記住快的流速將使分離更好地進(jìn)行。調(diào)整空氣壓力使達(dá)到一個(gè)快的流速——但不能象消防籠頭那么快!保持壓力,在收集試管裝滿后換上一支新的試管。注意隨時(shí)向柱內(nèi)補(bǔ)充溶劑。
22) 用TCL跟蹤柱子的分離進(jìn)程。一邊收集樣品,一邊進(jìn)行薄層色譜分析。這一點(diǎn)可能帶來一些忙亂,因此,你若要觀察色譜柱工作進(jìn)展情況,則在一開始便可以減低氣壓(甚至完全去除)。
23)當(dāng)操作梯度洗脫時(shí),先用一種溶劑以保證具有較大Rf的化合物先從柱中被洗脫。當(dāng)他們被安全地洗脫到收集燒瓶之后,便可以更換一種極性更大的溶劑繼續(xù)洗脫。注意:逐步提高溶劑的極性。過于急速的極性變換可能會(huì)使硅膠分裂——就像電影里可怕的地震場(chǎng)面一樣,柱內(nèi)的填充層出現(xiàn)裂縫。這對(duì)你的分離將會(huì)非常不利!因此,以每100mL(或更多)溶劑中增加5%左右的極性,直至達(dá)到所希望的溶劑。然后,用該種洗脫液洗脫,直到目標(biāo)化合物被洗脫出來。這個(gè)時(shí)候,你可以繼續(xù)更換洗脫液或者直接進(jìn)行下一步。
24)當(dāng)你確定所有目標(biāo)化合物都已經(jīng)從柱內(nèi)被洗脫的時(shí)候,你就可以將每樣?xùn)|西收拾起來了。首先,在分離柱的底端放置一個(gè)大燒瓶,然后用一個(gè)夾子切斷聯(lián)通分離柱的壓縮氣體的氣路。讓氣體將剩余的溶劑全部壓出柱子,然后干燥硅膠(從分離柱中移出硅膠比較困難,除非它是完全干燥的)。對(duì)于大的分離柱,這個(gè)過程差不多要耗費(fèi)一個(gè)小時(shí)。
25)當(dāng)分離柱在干燥之時(shí),可開始將組分合并起來。用薄層色譜來確定哪個(gè)試管中含有所需的純樣品。將相似純度的組分合并放在大的圓底燒瓶中,并用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀進(jìn)行濃縮。對(duì)于費(fèi)時(shí)較長的柱子,可在柱分離過程中就合并流出的組分,以加速進(jìn)程。
26)當(dāng)完全除去溶劑后,就可以用NMR分析所得到的化合物了。

來源:有機(jī)合成