有机物分离与纯化的方法、柱层析的一些技巧

破坏。
４）淋洗曲线
❖ 分段收集标准品洗脱液进行含量分析，绘成 的淋洗剂体积—样品含量曲线。
❖ 用途
❖ 使要收集的组分尽可能收集完全，无色化合 物用标准品进行实验。分段收集洗脱液进行 含量分析，绘成曲线。
❖ 确定淋洗过程应收集的
洗脱液体积。
含
量
可以确定淋洗所需溶剂 。 ％
淋洗剂体积
11、分配柱与凝胶渗透柱层析法
❖ a、装好仪器 ❖ b、调热浴温度高于b.p10℃以上 ❖ c、冷却水接蛇形冷凝管（低于b.p20℃） ❖ d、接真空泵（不低于300mmHg） ❖ e、加热、开自动加液旋塞， ❖ f、开动电机使旋转，收集馏出液。 ❖ g、关电机、除热源、关加液旋塞、压
力平衡停抽气
４）水蒸气蒸馏操作
❖ 水蒸气蒸馏操作与常压蒸馏操作类似，其装置比常 压蒸馏装置多一个水蒸气发生器。
动相，极性小的移动快。 ❖ 反相：钝化吸附剂（固定相），强极性流
动相，极性强的移动快。
薄层吸附色谱
❖ 1、固定相：硅胶、氧化铝活化。 ❖ a加石膏为G型，不加为H型，加荧光剂为GF或HF ❖ b正相分配色谱：纤维素或用缓冲水溶液处理过的
硅胶、或用极性有机溶剂处理过的硅胶。 ❖ C、反相分配色谱固定相：用硅酮、石蜡等非极性
安全管 T形管
水蒸气发生器
三、柱层析分离（固／液）有机物
❖ 1、柱层析技术用途 ❖ 架设一个带活塞的玻璃柱，填入吸附剂，可
以用于分离混合物是分离混合物的重要方法。 ❖ 2、柱色谱的几种技术指标
直径与长度比：1：10~1：40 短而粗的柱子，分离快，分离效果差 长而细的柱子，分离慢，分离效果好 色谱柱的分离效果还与吸附剂和洗脱剂的选择、 柱子的装填质量有关。
批洗脱。 ❖ 亦可以用混合淋洗剂。
10、淋洗剂洗脱能力与洗脱要点
❖ １）常用淋洗剂洗脱能力： ❖ 正 〈 〈己CC3H烷HC7〈lO3〈CHCE〈tl42M〈OeC〈O6HCHH5〈-C3CHHO23O〈2CC2H6H5〈6〈MCeH2C2COl2 ❖ ２）淋洗要点：连续不断，不快不慢，吸
附剂不露出液面。 ❖ ３）淋洗速度 V=1～２滴/S为宜。 ❖ 洗脱快则交换不平衡； ❖ 洗脱慢则具有大表面的吸附剂使某些成分
3、柱层析原理与分类
❖ １）原理：混合物被束缚在色谱柱的固定相 上，流动相自上而下流经固定相，带动被分 离组分向下移动。与固定相作用力大的组分 在流动过程中留在了后面，与固定相作用力 小的组分在流动过程中跑在了前面（略），
❖ ２）柱层析分类：吸附、分配、凝胶 ❖ A、吸附色谱柱：吸附剂固体表面吸附各成分。 ❖ B、分配色谱柱：惰性载体表面涂高沸点液体，
脱水力强。 ❖ Na2 SO4 多数溶剂可用，脱水能力不强。 ❖ K2 CO3 碱性化合物、醇、酯 脱水力较强。 ❖ P2 O5 卤烃、烃（醇、酸不可用），脱水力强。 ❖ NaOH 饱和烃、肼、胺（酸性物质不可用） ❖ 分子筛 多数可用，脱水力强。
２、减压蒸馏
１）减压蒸馏的原理
液体的沸点随液面压强降低而降低。
溶剂处理过的硅胶或纤维素。 ❖ D、薄层涂层：薄层自然晾干后进行活化。 ❖ E、活化温度与时间： ❖ 硅胶板105-120℃，1h； ❖ 氧化铝板：70℃，40min。
2、吸附剂选择
吸附剂
用途
吸附剂
用途
硅胶
吸附，分配 氧化铝 吸附，分配
硅藻土
分配 纤维素 分配
氢氧化钙
吸附
聚酰胺
吸附
离子交换树脂 离子交换 氧化镁 吸附，分配
册或者化工手册查阅）
４）减压蒸馏装置
❖ 仪器装置 ❖ 带橡皮套的毛细管、容积
=1/2V、不用平底接受器 ❖ 减压泵 ❖ （水泵7-20mmHg）机械
泵（油泵） 0.1mmHg （要 连接吸收装置）
注意：负压与正压 操作一样要带护目
镜防爆！
减压蒸馏装置图
５）减压蒸馏操作步骤
❖ A、查蒸馏系统可否达应有真空度 开始：关安全瓶活塞，紧毛细管螺丝夹，开抽气泵，
8、影响Rf的因素
❖ 薄层厚度 ❖ 吸附剂种类、活度、展开剂极性、展层的饱和度 ❖ 展开方法：一般不加黏合剂，薄板水平展开。 ❖ 单向上行一次展开，倾角70-80° ❖ R开f值剂接，近也的可物不质同要的多展次开单剂向。展开。每次可用同一展 ❖ 双向展开法：用正方形薄板，展开剂一次走到上沿
后取出风干，旋转90°后再展开 ❖ 边使色缘斑效大应小：及溶形剂状前不沿规线则一般朝下弯造成Rf不准，且 ❖ 显色是配合薄层进行鉴别。
❖ 活 有性机碳磷—有中机性化氧合化物铝。，CHCl3淋洗由于提纯
9、淋洗剂选择
❖ １）极性递增顺序： ❖ R-X < C=C <R-OCH3 < <R-CO2R < R2C=O ❖ < R-CHO <R-SH<R-NH2 < R-OH<R-CO 2H ❖ ２）吸附力与淋洗剂性质有关。 ❖ 选淋洗剂时应考虑被洗脱物质的极性与溶解度。 ❖ 极性大的化合物用极性大的淋洗剂洗脱； ❖ 极性小的化合物用小极性淋洗剂洗脱； ❖ 几种极性差别大的混合物用几种不同极性的淋洗剂分
相容的展开剂混合，以调节展开剂极性。
7、一般薄层色谱实验操作
❖ 点样—展开—显色—计算Rf值 ❖ 点样：在距薄板下沿1cm处的水平线上，毛细
管口液滴与薄层表面相切，切忌玻璃管戳破薄 层，可以重复点样。 ❖ 展开：薄层板下沿水平插入层析缸，展开剂不 能淹没样点，缸内充满展开剂蒸汽，要盖上盖 子，展开剂水平线上升，接近薄层上沿时为止。 ❖ 显色：大多物质要进行物理或者化学方法显色。 ❖ 薄层板从层析缸取出，在展开剂前沿作一记号， 待展开剂挥发干后显色。 ❖ 物理方法：紫外灯照射；碘蒸汽熏蒸等。 ❖ 化学方法：可以产生有色物质的反应。
❖ 吸附能力：与颗粒粗细有关，粗则流速快，分 离效果差；粗则流速慢，分离效果好。
❖ 氧化铝分类：酸性、中性、碱性三种 ❖ 酸性：１％HCl浸泡，蒸馏水洗pH4～４.５，
用于分离酸性物质 ❖ 中性：pH为７.５左右，用于分离中性物质 ❖ 碱性：pH９～１０，用于分离碱性物质或烃类。
6、吸附剂的活性
❖ ⑴含水量越低活性越高。 ❖ 氧化铝依含水量分为五级，含水量分别为０；
四、化学提纯法
❖ 化学净化法是使杂质与某种试剂发生化 学反应除掉或者消除干扰。
❖ 硅胶：水玻璃加盐酸，沉淀脱水得无定形多 孔物质。表面Si-OH称硅醇，与不饱和化合物 或极性基形成氢键而吸附；Si-O-Si氧桥可水 解，称溶解度，pH = ９以上显著，故不可用 强碱性淋洗液；
❖ 硅胶层析性能与多孔骨架及坑穴体系密切相 关，加热有变。活化温度不超过２００℃。 130℃活化２h备用。用于有机氯有机化合物 分离。
❖ 对沸点和压强进行估算。
压强小
过如下途径进行估算。
❖ ２）查T-P关系图
A线标减压沸点数据，
B线正常压强沸点
沸点低
C线压强刻度（mmHg). A B
压强大
C
３）用 近似公式估算
❖ 用 近似公式 lgP=A+B/T ❖ P 蒸汽压; ❖ T 绝对温度; ❖ A 、B为常数（可以通过化合物物理性质手
8、混合吸附剂柱
❖ 用混合吸附剂装柱柱可以用于纯化多种杂质 的样品。不同的有机化合物样品的提纯用不 同的混合柱。常见混合柱如下。
❖ 活性碳—氧化镁，用于有机磷有机化合物分 离。
❖ 活性碳－纤维素，由于有机磷，有机氯有机 化合物分离。
❖ 弗罗里硅土—中性氧化铝—酸性硅藻土，用 于植物食品中有机氦有机化合物净化；
分。 ❖ ２）蒸馏原理 ❖ 混合体系中总的蒸汽压等于各组分蒸汽分压之和。
被蒸馏体系接近100℃时，水的蒸汽压接1atm，故 被蒸馏的物质蒸汽可以和水蒸气合计等于1atm，从 而在接近100℃从混合物被蒸馏出来。 ❖ ３）必须满足的条件： ❖ 不与水反应 ❖ 在100℃时不低与5mmHg的蒸汽压
３）操作步骤：
有机化合物的分离与纯化方法
❖ 分离纯化是有机化合物分析必不可少的过程 ❖ 1、有机化合物样品分析，首先要进行分离纯
化步骤,才能达到分析结果准确的目的。 ❖ 2、不同的有机化合物样品有不同的纯化方
法。 ❖ 3、依据样品中有机化合物的性质和杂质的
性质差别来选择分离纯化的方法
一、固体有机物分离提纯方法
二、液体有机物分离提纯方法
压力达要求。 停止：慢慢打开安全瓶活塞 ，压力与外界平衡， 可旋转多用接头
松毛细管螺丝夹，关抽气泵。 ❖ B、加液料、关活塞、开抽气、调毛细（气泡与线）、达到 压力
后（平衡、稳定）再 加热。 ❖ C、热源温高于b.p20-30℃，压力不稳调热源。
❖ 馏出速度0.5～1D/S
❖ D、多组分蒸馏：馏出温度上升时转换接收器（使用多头接 受器）。
❖ 多数有机磷（.水平0.05—0.005ppm）淋洗 体积在305—428ml；回收率可达66-98%。
六）薄层色谱分离提纯
❖ 比柱色谱更加应用广泛的分离分析手段。 ❖ 用于分离提纯具有简单快速的特点。分离
容量不及柱色谱大，效果也不及柱色谱好。 ❖ 薄层分类：吸附与分配色谱， ❖ 分配色谱又分正相色谱与反相色谱。 ❖ 正相：含水吸附剂（固定相），弱极性流
❖ 分配柱层析法：把有机氯有机化合物从极性 小的有机化合物样品中分配到极性大的溶剂 中去。主要分离含脂肪、蜡质试样的有机氯。
❖ 凝胶渗透柱层析法：用凝胶sephadex LH-20 作有机磷有机化合物.分离净化。
❖ 被纯化物质的分子量范围：有机磷200-400； 色素500-900。用118g葡聚糖LH-20装柱。乙 醇或丙酮淋洗；淋洗速度V=4.5ml/h。
❖ 为保持柱上有平整表面，最上层可加石英砂。
❖ ２）湿装：先装洗脱剂于柱内，用淋洗剂 调 成糊状的吸附剂慢慢加入，慢慢沉降 。最后 应使吸附剂上有一薄层溶剂。亦应边加边敲。
5、吸附剂的分类
❖ 吸附剂种类：氧化铝、硅胶、弗罗里硅土、纤 维素、氧化镁、碳酸钙、活性碳等。
❖ 吸附剂的要求：对被吸附物有一定的作用，与 被吸附物，淋洗剂无化学反应。
３％；６％；１０％；１５％ ❖ 硅胶五级对应含水量为０；５％；１５％；
２５％；３８％ ❖ ⑵一般制备方法：３５０——４００℃烘至
无水（３小时）加入相应水量得相应级别。 ❖ ⑶极性越强吸附力越大。
7、常见吸附剂的处理
❖ 中性氧化铝：５５０℃活化４h，使用前 130℃活化 5h，可保一周，过期重新活化； ８００℃时中性变碱性。吸附色素最佳。
１、常压蒸馏
１）装置不扭、歪、漏 ２）温度计水银球位置 ３）加沸石 ４）容器中液体体积 ５）热源选择 ６）馏出速度
v = 2～３ D/S
７）液体的干燥
❖ 液体含水：干燥剂脱水后蒸馏（干燥剂不可进入蒸 馏体系）（容量与速度）
❖ 干燥剂种类及性能： ❖ CaO 中、碱性化合物可用，脱水力强。 ❖ CaCl2 卤烃、烃、酯、醚可用（醇、酸不可用）
吸附剂粒度的要求：5-50μm。 粒度太大推进快，影响分离；
百度文库。 粒度太小则展开慢，出现拖尾或横向扩散过度
3、展开剂选择
❖ 与淋洗剂标准一致。官能团极性如下： ❖ RH＜RCl＜—CH=CH2＜ROCH3＜RNO2 ＜RNMe2＜RCOCH3＜RCO2R＜R2C=O ＜RCHO＜RSH＜RNH2＜RNHCOR ＜ROH＜RCONH2＜RCO2H ❖ 一般单一展开剂没有很适合的极性，多用
被分离物在淋洗剂与高沸点液体之间溶解分 配。 ❖ C、凝胶色谱柱：多凝胶填粒、淋洗，凝胶 网眼大小筛分不同尺寸的分子
4、吸附柱的装填要求
❖ 吸附剂要装填均实，淋洗剂等速水平下降， 分离效果好。
❖ １）干装：先装洗脱剂于柱内，吸附剂通过 漏斗直接装入盛有洗脱剂的色谱柱（边装边 敲），最后应使吸附剂上有一薄层溶剂。
❖ E、蒸馏完后 先撤热源、再开活塞 ，压力平衡后关气泵与打开 毛细管夹。
３、旋转浓缩蒸馏法
❖ 一般用于提取液浓缩 ❖ １）浓缩原理 ❖ 使溶剂在瓶壁形成一层薄膜，扩大蒸馏
面积，提高蒸馏速度。 ❖ ２）应用条件 ❖ 压力400～600mmHg ❖ 转速50～160转/分。
４、水蒸汽蒸馏
❖ １）主要用途 ❖ 沸点比较高，容易热分解，或者糊状混合物中的成
❖ 液体有机化合物蒸馏法 ❖ 蒸馏法原理：依液体混合物中各组分沸点不同而
分离。 ❖ 关键：控制温度缓慢上升，收集不同温度范的围馏
份。 ❖ 蒸馏方法分类： 常压蒸馏适用于b.p较低，在b.p时不分解的物质。 减压蒸馏适用于b.p较高，或在b.p发生分解的物质。 水蒸气蒸馏适用于不与水反应，b.p较高的物质。