关于薄层色谱

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2020年06月17日 08:00
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关于薄层色谱

一、薄层色谱概念
最常用的薄层色谱也属于液-固吸附色谱。同柱色谱不同的是吸附剂被涂布在玻璃板上,形成薄薄的平面涂层。干燥后在涂层的一端点样,竖直放入一个盛有少量展开剂的的有盖容器中。展开剂接触到吸附剂涂层,借毛细作用向上移动。与柱色谱过程相同,经过在吸附剂和展开剂之间的多次吸附-溶解作用,将混合物中各组分分离成孤立的样点,实现混合物的分离。(如下图)

薄层色谱原理图
除了固定相的形状和展开剂的移动方向不同以外,薄层色谱和柱色谱在分离原理上基本相同。由于薄层色谱操作简单,试样和展开剂用量少,展开速度快,所以经常被用于探索柱色谱分离条件和监测柱色谱过程。

二、薄层色谱条件
⑴固定相选择
柱色谱中提到的吸附剂都可以用作为薄层色谱的固定相,分离性能及使用选择同柱色谱的选择原则相同(各种吸附剂见柱色谱表1)。

柱色谱表1
一般用于薄层色谱时,要求吸附剂的粒度更小。商品吸附剂区分为色谱级(用于柱色谱)和薄层色谱级(用于薄层色谱)。
⑵展开剂选择
薄层色谱展开剂的选择和柱色谱一样,主要根据样品中各组分的极性、溶剂对于样品中各组分溶解度等因素来考虑。展开剂的极性越大,对化合物的洗脱力也越大。(各种溶剂极性见柱色谱表2)。

柱色谱表2
选择展开剂时,除参照表列溶剂极性来选择外,更多地采用试验的方法,在一块薄层板上进行试验:
①若所选展开剂使混合物中所有的组分点都移到了溶剂前沿,此溶剂的极性过强;
②若所选展开剂几乎不能使混合物中的组分点移动,留在了原点上,此溶剂的极性过弱。
当一种溶剂不能很好地展开各组分时,常选择用混合溶剂作为展开剂。先用一种极性较小的溶剂为基础溶剂展开混合物,若展开不好,用极性较大的溶剂与前一溶剂混合,调整极性,再次试验,直到选出合适的展开剂组合。合适的混合展开剂常需多次仔细选择才能确定。
⑶相对移动值
从点样原点开始到展开后的溶剂前沿,是溶剂的移动距离,记为lo,混合物中各组分的移动距离分别记为l1,l2,l3 …(移动值示意图)。

在不同的展开条件下,各化合物的移动距离不会相同,而在同一条件下,相对于展开剂的移动距离,各化合物有可比较的展开数据,称为相对移动值,或比移值:
Rf=li/lo
在相同条件下测得的比移值可以用于化合物的薄层色谱特征值进行比较对照。
⑷显色
分离的化合物若有颜色,很容易识别出来各个样点。但多数情况下化合物没有颜色,要识别样
点,必须使样点显色。通用的显色方法有碘蒸气显色和紫外线显色。
①碘蒸气显色:将展开的薄层板挥发干展开剂后,放在盛有碘晶体的封闭容器中,升华产生的碘蒸气能与有机物分子形成有色的缔合物,完成显色。
②紫外线显色:用掺有荧光剂的固定相材料(如硅胶F,氧化铝F等)制板,展开后在用紫外线照射展开的干燥薄层板,板上的有机物会吸收紫外线,在板上出现相应的色点,可以被观察到。
有时对于特殊有机物使用专用的显色剂显色。此时常用盛有显色剂溶液的喷雾器喷板显色。

三、薄层色谱操作
⑴制板(以硅胶板为例)
选择合适的玻璃板(经常使用显微镜上的载玻片),依次用水和乙醇洗净,晾干。取适量薄层色谱用的硅胶,加适量蒸馏水调成糊。调制时慢慢搅拌,勿使产生气泡。将糊倒在玻璃板上,摇动摊平,晾干。使用前放入烘箱内,在105-115oC左右烘干40-50分钟。冷却后使用。
⑵点样
将试样用最少量展开剂溶解,用毛细管蘸取试样溶液,在薄层板上点样。在样点上轻轻画出一条平行于玻璃板底边的细线。薄层色谱板载样量有限,勿使点样量过多。
⑶展开
吹干样点,竖直放入盛有展开剂的有盖展开瓶中。展开剂要接触到吸附剂下沿,但切勿接触到样点。盖上盖子,展开。待展开剂上行到一定高度(由试验确定适当的展开高度),取出薄层板,再画出展开剂的前沿线。
⑷显色,计算Rf值
挥发干展开剂,选择合适的显色方法显色。量出展开剂和各组分的移动距离,计算各组分的相对移动值。

四、薄层色谱应用
⑴可用于判断两个化合物是否相同(同一展开条件下是否有相同的移动值);
⑵可用于确定混合物中含有的组分数;
⑶可用于为柱色谱选择合适的展开剂,监视柱色谱分离状况和效果;
⑷可用于检测反应过程。

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