平面色谱法学习指导(山西医科大学).docx
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1、第十九章平面色谱法第一节内容和要求1 .基本内容 本章内容包括平面色谱分类;平面色谱参数:比 移值和相对比移值、分配系数和保留因子、分离度和分离数,比移值 与分配系数(保留因子)的关系;薄层色谱法的基本原理及类型,吸 附薄层色谱中吸附剂和展开剂及其选择,薄层色谱操作步骤及定性定 量分析;高效薄层色谱法;薄层扫描法;纸色谱法。2 .基本要求 本章要求掌握薄层色谱和纸色谱的基本原理,常 用的固定相和流动相,比移值和相对比移值、分配系数和保留因子、 分离度和分离数,比移值与分配系数(保留因子)的关系。吸附色谱 中固定相和流动相的选择。熟悉平面色谱法分类,薄层色谱中薄层板 的种类,薄层色谱操作步骤,显
2、色方法,影响薄层色谱比移值的因素, 面效参数与分离参数,定性、定量分析方法。了解各种类型色谱的操 作方法,薄层扫描法,高效薄层色谱法,应用与示例。第二节要点和难点(一)平面色谱的基本术语和公式1 .定性参数:比移值(Rf)与相对比移值(Rr)Rf十Rf( i ) L( i )Rr =Rf(s) L(s)2 .Rf与分配系数(K)和保留因子(k)的关系Rf =3.面效参数:理论塔板数(n)与塔板高度(H)10L . 2L0n =16( )HWn4.分离参数:分离度(R)与分离数(SN)(二)主要平面色谱类型色谱类型分离原理载体固定相流动相Rf顺序吸附薄层色谱吸附硅胶有机溶剂极性小的Rf值大正相薄
3、层色谱分配硅胶水有机溶剂极性小的Rf值大反相薄层色谱分配硅胶硅胶键合相水-有机溶剂极性小的Rf值小纸色谱分配滤纸水水-有机溶剂极性小的Rf值大(三)吸附薄层色谱条件的选择R * - Li)一(W1 w2)2dW w2)SN 二L0 -1(Wijo (Wi2)i被测组分的极性大,吸附剂的活度小,流动相极性大;被测组分 的极性小,吸附剂的活度大,流动相极性小。1 .被分离物质的极性与结构的关系(1)基本母核相同,基团极性愈大,分子极性愈强;极性基团 数目增加,分子极性增强。常见的取代基极性大小顺序:烷姓烯姓 醴类硝基化合物二甲胺 脂类酮类醛类硫醇胺类酰胺醇类 酚类 竣酸类。(2)分子双键愈多,共腕
4、度愈大,吸附性愈大。(3)空间排列影响极性,如能产生分子内氢键的分子极性下降。2 .吸附剂的活度选择 被分离物质的极性大,吸附剂活度要小, 以免吸附太牢,不易洗脱;被分离物质的极性小,则吸附剂的活度要 大,以免不被吸附,而无法分离。可改变活化温度和时间来控制吸附 剂的活度。3 .展开剂的极性单一溶剂的极性顺序:石油醴 环己烷 二硫化碳 四氯化碳 三 氯乙烷 苯、甲苯 二氯甲烷 氯仿 乙醴 乙酸乙酯 丙酮 正丙醇 乙醇 甲醇 叱呢 酸 水。4 .混合溶剂选择的一般规则 先用单一的中等极性展开剂试验, 得出合适的极性。再改用二元展开剂,调节比例达到预期的极性,得到混合展开剂。目的是通过混合展开剂的
5、极性和溶剂的强度,使各组 分具有适宜的Rf值,从而达到良好的分离。(四)分析方法1 .定性分析(1)比移值Rf定性:与对照品的Rf值比较定性,但重现性差。(2)相对比移值Rr定性:与文献Rr值或对照品的Rr值比较定 性。2 .杂质检查(1)杂质对照品比较法:配制一定浓度的试样溶液和规定限定 浓度的杂质对照品溶液,在同一板上展开,试样中杂质斑点颜色不得 比杂质对照品斑点颜色深。(2)主成分自身对照法:首先配制一定浓度的供试品溶液,然 后将其稀释一定倍数得到另一低浓度溶液,作为对照溶液。将试样溶 液和对照溶液在同一板上展开,试样溶液中杂质斑点颜色不得比对照 溶液主斑点颜色深。3 .定量分析(1)洗
6、脱法(2)直接定量法:目视比较法和薄层扫描法。第三节精选例题1 .试推测下列化合物在硅胶薄层板上,以石油醴-苯(4:1)为 流动相展开时的Rf值次序,并说明理由。N = NNNOCH3偶氮苯对甲氧基偶氮苯HOHO苏丹黄苏丹红对氨基偶氮苯对羟基偶氮苯答:根据组分在吸附色谱薄层板上展开的机理,组分的极性越大, Rf越小;组分的极性越小,Rf越大。六种化合物的分子结构均含有 偶氮苯母核,根据取代基的极性便可排列出六种化合物的极性顺序。 苏丹红、苏丹黄及对羟基偶氮苯均带有羟基官能团,他们的极性较强。 但苏丹红、苏丹黄上的羟基H易与相邻氮原子形成分子内氢键,而 使它们的极性大大下降,致使其极性小于对氨基
7、偶氮苯。苏丹红极性 大于苏丹黄,是因为苏丹红的共腕体系比苏丹黄长。所以六种化合物 的极性次序为:偶氮苯 对甲氧基偶氮苯 苏丹黄 苏丹红 对氨基偶 氮苯 对羟基偶氮苯;可推测Rf值次序为:偶氮苯对甲氧基偶氮苯 苏丹黄 苏丹红 对氨基偶氮苯 对羟基偶氮苯。2 .吸附薄层色谱中,欲使被分离极性组分Rf值变小,一般可采 用哪些方法?答:(1)增加吸附剂的活度 在薄层活化时,适当提高活化温度 和延长活化时间,使吸附剂含水量减少,提高吸附剂的活度。(2)降低展开剂极性 选择更弱极性的有机溶剂或降低混合溶 剂终极性溶剂的比例,降低展开剂极性。对于具有酸碱性的组分,改 善或调节展开剂的pH也可使组分的Rf值变
8、小。3 .用薄层色谱法分离组分1和组分2时,当二组分存在有R1R2,W1W2,试证明 R= -n (1-Rf )成立。45证明:V Rf,f21 k2k21 - Rf2k2(1-Rf2)/Rf2? 一1 k2(Rf2 1-Rf2)/Rf2=1-电4 二 1 k2Vn a -1 k2而 a-1一R 二二4 u 1 +k24 民(1-Rf2)4.化合物A在薄层板上从原点迁移7.6cm ,溶剂前沿距原点 16.2cm。计算化合物A的Rf值;(2)色谱条件相同时,当溶剂前沿 移至距原点14.3cm 时,化合物A的斑点应在此薄层板的何处?解:Rf =上=匹= 0.47L016.2L = L oXRf=
9、14.3 X 0.47=6.7(cm)5.已知A与B两组分的相对比移值为1.5。当B物质在某薄层板 上展开后,斑点距原点8.3cm,溶剂前沿到原点的距离为16cm ,问 若A在此板上同时展开,则A组分的展距为多少? A组分的Rf值为 多少?解: 口=取=工=1.5; LA =1.5LB = 1.5M8.3 = 12.4(cm)RfBLb12.416= 0.786 .在一定的薄层色谱条件下,当溶剂的移动速度为0.15cm/min 时,测得A、B组分的Rf值分别为0.47和0.64。计算A和B组分的 移动速度。解:Rf=L = -uL , 在平面色谱中t=t。LoUot。Rf =uA =Rf u0
10、 = 0.47 0.15 = 0.070(cm/min)UoUb =Rf u0= 0.64 0.15 = 0.096(cm/min)7 .用薄层扫描法在高效薄层板上测得如下数据:Lo=82mm , Rf=0 的物质半峰宽为1.9mm , Rf=1的物质半峰宽为3.1mm ,求该薄层板 的分离数。SNLo(Wi2)o (Wi2)i一1=1.9 3.1_1 =15第四节练习和自测(一)问答题1 ,简述影响薄层色谱比移值和相对比移值的因素。2 .薄层色谱法有哪些显色方法?它们的应用范围如何?3 .简述薄层色谱板的类型。并说明它们的异同?, 一 一一 .一,1一、4 .简述平面色谱比移值和分配系数关系
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