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[有机实验] 【转贴分享】怎样选择展开剂

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发表于 2010-11-30 23:01 | 显示全部楼层 |阅读模式
展开剂的选择
  
最近刚进实验室,用TLC对反应进行检测,但是关于展开剂的资料不多,我们实验室大多就是两个体系:石油醚/乙酸乙酯,氯仿/甲醇,其他的就很少了,所以我下决心把这个实验室比较常用的技术搞清楚。
                           
一种简单的办法是根据你产物的溶解性选择一种极性最强的溶剂学(如醇类,乙氰等),再根据你实际展开的情况慢慢加入极性弱的溶剂(如四氯化碳、石油醚、二氯甲烷等)调节体系的极性。以得到最好的展开效果。把我的祖传秘方告诉你吧
PE(60-90)
EtAc/PE=1:2
EtAc/PE/AcOH=15:5:1
EtAc/AcOH/n-Butanol/H2O=2:1:1:1
8年来我用这四种体系,没有出现过什么问题我一直在用的是乙酸乙酯:环已烷,不断调节比例,直到有满意的Rf值,有拖尾时可能要加酸或碱,我一般乙酸和三乙胺。我用了好几年了,都还好。不妨一试!
   
   氨基酸都有专用的展开剂,常用丁醇和水,再加酸碱选择展开剂一般要用混合溶剂:一般要有一种对所要展开样品溶解度较大的溶剂,视样品的极性,再选用相应的体系。极性小的用乙酸乙酯:石油醚系统极性较大的用甲醇:氯仿系统极性大的用甲醇:水:正丁醇:醋酸系统
拖尾可以加入少量氨水或冰醋酸(应该交好)甲醇:氯仿对于胺类比较好我常用的展开剂有:氯仿/甲醇;环已烷/丙酮;醋酸乙酯/石油醚;甲醇/吡啶/水;等.本人用过的展开系统中,苯-丙酮用的最多,通过调节不同比例可以得到较好的效果俺的:
EtOAc/Hexanes
Ch2Cl2(EtOAc)/MeOH, 0-1% TEA or NH3
      极性乙酸乙酯和非极性的石油醚按不同比例混合对一般的都能适应人民卫生出版社的《分析化学》(下册)有专门的介绍,很详细。我一般用乙酸乙酯和石油醚配成不同比例的混合溶剂。实验时调整至Rf=0.3--------0.5我们做的氨基酸,用的都是 丁醇:醋酸:水 二氯甲烷:甲醇,调节不同的配比基本解决大多数问题. 用二氯甲烷与甲醇体系非常有用,只要调整好比例。 展开剂的使用一看自己的喜爱;二看产品特点。我多用氯仿/甲醇或石油醚/乙酸乙酯!主要是调节比例!掌握了几种展开剂的比例和极性,处理起来就容易多了!用乙酸乙酯/正己烷,必要时加醋酸或三乙胺。   
    我常用:正己烷+乙酸乙酯;氯仿+甲醇(常为10:1);石油醚+丙酮。拖尾的话常滴加两三滴三乙胺了事。过柱最好不用三乙胺,可以添加1%的二乙胺,这样有利于馏分收集后的浓缩和送谱。如果用三乙胺,在油泵上抽数个小时,送nmr仍可见三乙胺的残留。同理,可能的情况下最好用甲酸代替乙酸。我们这里都是用石油醚和乙酸乙酯,然后不断的调比例,效果不错。我们通常用石油醚,二氯甲烷,乙酸乙酯。不断的点板看,但夏天蒸出来后极性有些小。拖尾不要紧,改溶剂过柱子就可以。首先,选一种易溶你产品的一种不溶的;接着,按照溶:不溶=1:2的比例配比,看一下其展开的情况; 再次,太高就减少溶的比例,太低就减少不溶的比例!这样正常情况下时可行的!祝大家好运!
   我一般用氯仿打底,根据化合物的极性、第二溶剂的极性、RF值等来考察配比及溶剂种类.当然是最便宜,最安全,最环保的了。所以大多选用石油醚,乙酸乙酯。文献中有写用正己烷的,太贵了,除非特别需要不要用不然银子哗哗的,流的比淋洗剂还快,不过因为极性很小,有时还是非它不可。乙醚也可以用,但是就是容易睡觉,注意保持清醒别让溶剂流干了,那样柱子也就不爽了。二氯甲烷也有用的,但是要知道,它和硅胶的吸附是一个放热过程,所以夏天的时候经常会在柱子里产生气泡,天气冷的时候会好一些。甲醇,据说能溶解部分的硅胶,所以产品如果想过元素分析的话要留神,应该经过后继处理,比如说重结晶等。其他的溶剂用的相对较少,要依个人的不同需要选择了。由于某些原因,用到的淋洗剂多是大包装的(便宜嘛),我们这里是用10升或25升的塑料桶装的,就要注意这些工业品的纯度是较低的。经常能够从送来的大桶底部看见有色的杂质,其他的杂质就可想而知了,所以在比较严格的柱分时就要对溶剂重蒸。当然过原料时就可以免去这一步了,反正下面还有提纯的方法。另外溶剂在过柱子后最好也回收使用,一方面环保,另一方面也能节省部分经费,缺点是要消耗一定的人工。这里要注意的是,一般在过柱同时进行的是减压旋蒸,石油醚和乙酸乙酯的比例由于挥发度的不同会导致极性的变化,一般会使得极性变大,在梯度淋洗时比较合适,正好极性越来越大了。在过完柱子后,溶剂最后回收要采用常压,因为在减压旋蒸时会有部分低沸点的杂质一起出来,常压时就会减少这种现象,如果杂质和你下面要过的样品有反应那就惨了我的处理方法是在点板前,取一点要点板的液体稀释,只要足够稀则可.同意,前几天点板时没有稀释,还被老板训了一下。
    要求浓度为5%左右柱层析和TLC是有机化学工作者必须下苦功夫的两项实验技术。这两项技术掌握与否,对于提高实验的效率至关重要。常见的例子是:在柱层析时,由于层析柱中的硅胶填料装得不均匀(没有填严实),使得柱子在淋洗过程中就因为出现太多气泡变花,导致分离效果不好。更常见的例子是:层析柱虽然装得不错,但是由于淋洗剂选择不恰当,结果导致几十毫克产品,用了几百毫升淋洗剂都还没有完全分离。分离同样的东西,熟手可能只需要半个小时,而一个层析技术不过关的人可能半天都不能得到纯品。由此可见,这两项技术掌握与否,对于提高工作效率,减轻工作量,减少有机溶剂的使用,从而对身心健康和环境保护都有明显的作用。
薄层色谱小知识
1、怎样提高点样效率? 点样是造成TLC定量误差的主要来源。
  定量毛细管更适合较小体积的点样;微量注射器更适合较大体积的点样。这主要是因为微量注射器受小气泡、溶液回爬现象的影响较大。为避免不同定量毛细管理体制的占样误差,建议一块薄层板上最好用同一只定量毛细管。但应注意更换样品时,应将毛细管用超声波或不同极性溶课剂清洗干净。在制备样品时,溶样溶剂黏度不能过高,以便于点样;溶剂沸点过低则进样体积易变,过高则会改变展开剂组成;对样品溶解度过高会使样点发生空心现象,常用的溶剂为甲醇、乙醇、丙酮。经典TLC样点原点一般为直径3mm点间距离1-2cm底边距离1.5cm;HPLC样点原点一般为直径1mm点间距5mm底边距1cm.
2、展开剂的选择
   TLC与HPLC相比,一个突出的优点就是流动相的选择具有更大的灵活性,流动相的选择的目的是使绝大部分样品的Rf值位于0.1-0.7之间并达到较好的分离,与此对应的是流动相要有适当的强度和组成。流动相强度越大,溶质Rf值越大,但很可能降低分离能力;另外单一溶剂很难分离较复杂的混合物、根据相似相溶原理,要使用多元溶剂体系。一般展开剂体系选择如下:根据分离样品性质、薄层色谱板性质选择一个二元溶剂体系,通过调节溶剂比例以寻求适合Rf值,适合的Rf值找到后,再寻求极性参数相同的二元溶剂体系两个,以这三个组成为三点组成一个三角形,则可看到:三角形顶点是二元体系,边是三元体系,三角形内是四元体系,并且极性一致,可根据几何原理得出任一点组成,这种方法较为直观,也较简单。
  理想的显色希望灵敏度高,斑点颜色稳定、斑点与背景间的对比度好,斑点的大小及颜色的深度与物质的量成正比,在样品组成并不完全已知的情况下,通用显色方法显得尤为重要,通用显色方法主要有:
1、紫外照射法:方便、不破坏样品;
2、碘蒸气法:通用性强,与紫外法结合灵敏度高于该两法单独使用;
3、荧光试剂:制造荧光背景,使原来紫外下无荧光物质被鉴别,有荧光物质更明显;

展开剂选择的大概原则
   
   选择展开剂一般要用混合溶剂:一般要有一种对所要展开样品溶解度较大的溶剂,视样品的极性,再选用相应的体系
极性小的用乙酸乙酯:石油醚系统
极性较大的用甲醇:氯仿系统
极性大的用甲醇:水:正丁醇:醋酸系统
拖尾可以加入少量氨水或冰醋酸
我个人觉得以下的经验和所遇到的问题也很实用
                                               摘自豆丁网
关于展开剂:
分离的样品酸性比较大,一般在展开剂中加酸
加甲酸是因为该样品是酸性的,加酸的量和该物质的酸性成正比关系,加水可能是因为你的样品是苷类的用酸水做一下缓冲,目的就是让斑点圆滑,不脱尾,展距良好。
饱和也非常重要,边缘效应很严重的不妨用下端浸在展开剂中的滤纸贴在展开缸的内壁,这样饱和效果会好一些
1)在层析缸口涂适量凡士林,增加密封性;
2)以展开剂边缘效应的大小,确定展开剂平衡时间的长短,一般平衡时间在30分钟即可。
有机溶剂的极性,甲醇>氯仿,因此在氯仿:甲醇:氨水 (10:1:0.6)这个展开剂中,如果极性略大,可适当降低甲醇比例;如极性太小,可适当增大甲醇比例。
氯仿:甲醇:氨水 10:1:0.6 和20:2:1.2 极性肯定是相同的,这有问题吗?
另外还有一个问题,这个展开剂中,甲醇用量较小,而甲醇又易挥发,容易产生边缘效应,要特别注意展开剂的平衡和层析缸的密封。
不同的展开系统意思是其中至少应该有一种溶剂不同(最好是不同分类组的溶剂),而不是比例不同。或者使用不同的固定相。
关于展开:
TLC中样品拖尾现象是什么原因?该如何解决?
2.TLC中样品跑成几乎为一条线,斑点没有清晰的分离,想请教一下这是什么原因造成的?一般情况下该如何解决?
造成问题1的原因基本相同:
a、对于一些具有酸碱性的化学成分,在溶液中部分电离,事实上展开时存在分子、离子两种状态,以中性的有机试剂展开必然会出现两种层析行为,造成脱尾甚至是一条线。
b、展开剂选择不当
c、点样量过大,样品超载
解决办法:
a、在展开剂中加几滴甲酸或冰醋酸;
b、展开时以氨水饱和
c、减少点样量
d、参考文献,调整展开剂种类、比例
我想问问,关于TLC二次展开,是在第一次展开显色后再在继续第二次展开,还是在第一次展开后,换另一种展开剂接着展开啊??
请哪位大侠指点一下关于TLC的二次展开。二次展开是依据样品定的,但肯定要在第一次展开后,将板晾干或吹干,再放入另一种展开剂中展开,有的样品二次展开还要换展开方向,和原方向垂直。所以要以实际分离样品需要而定。一般是因为样品成分多,极性差别有的大,有的
关于显色:
在工作中研究过用硫酸乙醇显色作定量分析的品种,但凡加了CMC的板都易烘糊,尤其是温度高于100度时,后改用不加CMC辅的水板来作,就不会有烘糊现象,故也可推论CMC易于与硫酸起糊化反应。感觉辅水板关键是硅胶G与水的比例要达1:3.5左右,而且研磨后要尽快涂布,不能易于凝固而难于涂布,我是百思不得其解,难道CMC还有类似稳定剂的作用
2. “0.5%的板加热时间长了就会黑”,是在层析完,显色后吧,我也遇到过同样的情况,这只有严格控制加热显色的时间。
这个问题应该是这样回答:但凡加了CMC的板都易烘糊,尤其是温度高于100度时,若改用不加CMC辅的水板来作,就不会有烘糊现象,但不加CMC辅的板又太软,点样时容易点出洞,有个好办法是将CMC的浓度调至0.1%,这样就不易烘黑的。不信你试试,我们这边药检所都这样做的
3. 关于薄层板加热变黑的问题,其实很容易解决:当喷完显色剂后不用在放烘箱里烘了,可以用电吹风在板子背面吹吹就能显色了.我们实验室里一般都采用此法,简便、快洁.如果一非想使用烘箱烘的话,一定要用带玻璃窗的,当看到显色了就取出,不然不好控制显色时间,时间过长,CMC容易碳化变黑
4.各位楼主真是经验丰富,我铺的0.5%的板加热时间长了就会黑,有什么好着吗?
根据我的经验,薄层版变黑与CMC-Na的浓度过大有关,如果你留意的话,你会发现,当显色剂中有浓硫酸时,加热时间稍长就会变黑(其他显色剂是没事的),我老师说这是因为浓硫酸把CMC-Na炭化了,其实[color=blue=这种情况你只要适当降低CMC-Na的浓度就可以了,当然如果不加CMC-Na的话容易把板弄破。一般我都是显色后用电吹风吹的,要均匀吹,电吹风离板的距离要远些,防止部分会黑。
另还要注意显色剂,如果显色剂中含有硫酸,加热时间一定要掌握好,不可太长。
5.CP2000中277页苏氨酸的TLC的其它氨基酸检查似乎有问题: ...以"正丁醇\丁酮\浓氨溶液\水"为展开剂, 展开后,晾干,喷以茚三酮的丙酮溶液(1-50),...
茚三酮与浓氨溶液起显色反应, 弄得整块板都有色,茚三酮氧化苏氨酸后再与释放出的氨气起反应生成的点在整块板中尚能看到,其它氨基酸就别想看了.
   氨基酸类的薄层鉴别过程中,显色前先将展完的板子在烘箱内烘一段时间,从而确保展开剂挥干净,效果不错
关于裂板:
板子会裂口,一则可能是因为硅胶的比例太大,二则可能是,板子要在常温下晾干后,再在烘箱中活化。如果铺完不久就在较高温度下,裂口的几率就比较高的。
“晾干的板子放在烘箱里怎么全炸裂了,有什么方法可以避免板子炸裂。”
你的板没有完全干透,表面看是干了,但是最中间的没有干,所以你直接放入105度的烘箱烘,当然会炸裂了,所以应该先用低温大约40度左右烘30分钟左右,再用105度活化,就可以解决这个问题了。
关于活化出现裂板、爆板的问题。我从没有遇上过。活化我是这样处理不要等到温度达到100度,而是设好温度后就将板子放在干燥箱,然后再通电加热,达到最高温度后停留5分钟左右即可。这样水分是慢慢由内而外散发,而不是由外向内散发,避免了表面成膜,里面还在散发水气,岂有不裂、不爆的道理!。
关于点样:
1. 点样我本人没有什么技巧,导师教了我一招挺好用,写出来大家分享,就是在点样时食指放在点样管的上端,当点样管的下端与硅胶板接触的瞬间轻轻松动上端的食指,溶液自然从点样管出来,迅速提起点样管,就这样反复操作点出的斑点既小又均匀。但要提出样品溶液不能太浓,浓度太大,点下的样品不能被硅胶很好的吸收,不利于分离。
2. 关于点样,我上学的时候,老师用比较便宜的进样器(大约10几块钱吧,10μl即可),将针尖打磨圆滑,老师好像是用锉一点一点锉的,这样点样的时候样品溶液不容易沿针尖上行(甲醇溶液都这样),并且针尖不会刺破已经铺好的薄层板。现在,我和师兄都是实行的这个办法,还是比较实用的,点样量可以精确到0.5µl。当然,点样的时候手不能抖动,动作要轻,这些要领在于意会,逐渐锻炼,相信你会体会到其中的快感。
3. 要磨平微量进样器的针尖,简单的方法就是,在展缸的盖子上轻磨(当然是靠近中间部分),就很快能解决问题 ,且很平滑。

评分

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老钱秀 + 1

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发表于 2010-11-30 23:17 | 显示全部楼层
非常非常有用的帖子!

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发表于 2010-12-17 23:27 | 显示全部楼层
好帖!!

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发表于 2012-3-12 11:21 | 显示全部楼层
有用,慢慢体会!

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发表于 2016-11-8 15:25 | 显示全部楼层
好贴,学习了。

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发表于 2017-2-13 10:29 | 显示全部楼层
祖传秘方真不一般     好好学习一下
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