薄层层析色谱分析法-知识技巧分享

化学酷 2023-11-21 06:30

 

薄层色谱分析法，是利用各成分对同一吸附剂（如硅胶）吸附能力不同，使得流动相（溶剂）流过吸附剂过程中，连续的产生吸附、解吸附、再吸附、再解吸附，从而达到各成分互相分离的目的。TLC操作方便，高效，在有机合成中主要有以下作用：

 

1

反应原料

 

投料前判断原料纯度。

 

2

监控反应

 

反应是否有新点生成。

原料是否反应完全。

 

3

后处理

 

通过TLC预先判断后处理（如淬灭、中和）方法的合理性，例如：是否破坏产物。

萃取、结晶等后处理过程的监测。

 

4

选择柱层析的洗脱条件

 

待分离组分R_f值在0.2左右的展开剂比例为洗脱剂的合适值。

 

5

初步判断反应产物的纯度

 

5%以上的有紫外吸收的杂质通常在TLC中都可以观测。

TLC 也是一项考验技术的分析方法，在使用薄层板的过程中，我们通常会遇到一些问题，小编进行了总结并给出了一些解决的方法，供大家参考：

 

（一）  官能团转化与展开剂极性变化关系

 

官能团转化

1，极性增大：

RNO₂→NH₂

RNHBn (Boc, Cbz)→RNH₂

RX→RCN

RCHO（R-X）→CH₂OH

2，极性减小：

R-OH→R-X (Cl, Br, I)

RCOOH→RCO₂R 

RC-NH₂→RC-H

随着反应官能团的转化，当产物极性变化比较大，在TLC中R_f＜0.2时，为了准确判断，展开剂极性需要适当增大，反之，当极性变小R_f＞0.6，展开剂极性需要适当调小。展开剂配比需要结合官能团的极性大小去调试,具体调试方法见下图：

常用一般极性的体系：PE/EA。

常用极性较大的体系：DCM/CH₃OH。

当常用体系对某些化合物分离度不明显时，某些溶剂间按一定比例混合可能会有比较好的分离效果：

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

 

PS：有些反应产物极性变化很小（RCH₃→RCH₂X），可能需要单向多次展开（小编推荐乐研硅胶板2.5*7.5cm规格）。

 

小编给大家整理常见官能团与溶剂极性变化关系：

 

附1：常用官能团极性比较

 

烷烃（-CH₃,-CH₂-）＜烯烃（-CH=CH-）＜醚类（-OCH₃，-OCH₂-）＜硝基化合物（-NO₂）＜二甲胺（-N(CH₃)₂）＜脂类（-COOR）＜酮类（-CO-）＜醛类（-CHO）＜硫醇（-SH）＜胺类（-NH₂）＜酰胺（-NHCOCH₃）＜醇类（R-OH）＜酚类（Ar-OH）＜羧酸类（-COOH）。

 

附2：常用展开剂极性顺序

 

石油醚＜甲苯＜二氯甲烷＜乙醚＜乙酸乙酯＜正丁醇＜四氢呋喃＜二氧六环＜丙酮＜甲醇＜乙腈＜水。

（二）拖尾现象及解决方法

TLC点板的点应该是圆形，但是实际操作过程中经常会到如上图2的情况，原因分析：

 

1

样品过载

 

首先考虑样品浓度过大，薄层板过载，可尝试降低样品浓度或减少上样量。

 

2

硅胶与样品吸附能力较强

 

硅胶与酸性或碱性化合物之间吸附能力较强，在TLC过程中可能存在分子和离子两种状态，使得解吸附不完全，造成拖尾现象。

 

（1）酸性化合物：在分析酸类化合物，需要在展开剂中加入0.1%-0.5%醋酸或者甲酸，可以增强展开剂的极性，也可以抑制羧酸的电离。

 

（2）碱性化合物：与酸类化合物原理类似，在展开剂中加入0.1%-0.5%的氨水或者三乙胺（氨水比三乙胺好去除），还有一种方法就是选购乐研碱性硅胶板，分析板和制备板均有哦，也可以为您量身定制。

 

3

溶解度

 

如图2，样品点呈长带状，很可能是由溶解度引起的：

 

（1）样品未完全溶解：点样样品一定要是溶液形式，若是难溶物，选择大极性溶剂溶解，用吹风机（或者氮气流）将溶剂吹干后再展开。

 

（2）展开剂对样品的溶解性不好，可以通过更换展开剂的体系来改善：常用展开剂的溶剂之间可以混搭，不仅限于两种，也可三种以上，具体条件要结合底物性质，各种搭配需要大家去尝试；对于大极性化合物，如氨基酸类的，需要大极性展开剂，正丁醇/醋酸/水、异丙醇/氨水/水等。

 

4

硅胶板含水

 

硅胶板长时间暴露在空气中，容易吸潮，点样展开后可能会有拖尾，这种情况，建议使用前用烘箱100℃活化10min。