柱色谱分离经验.docx
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柱色谱分离经验.docx
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柱色谱分离经验
关于过柱的实验方法和技巧
注意:
有机溶剂对身体特有害别是心肺;肝脏等所有过柱操作都要在通风橱里进行!
!
常说的过柱子应该叫柱层析分离,也叫柱色谱。
我们常用的是以硅胶或氧化铝作固定相的吸附柱。
由于柱分的经验成分太多,所以下面我就几年来过柱的体会写些心得,希望能有所帮助。
1、柱子可以分为:
加压,常压,减压
压力可以增加淋洗剂的流动速度,减少产品收集的时间,但是会减低柱子的塔板数。
所以其他条件相同的时候,常压柱是效率最高的,但是时间也最长,比如天然化合物的分离,一个柱子几个月也是有的。
减压柱能够减少硅胶的使用量,感觉能够节省一半甚至更多,但是由于大量的空气通过硅胶会使溶剂挥发(有时在柱子外面有水汽凝结),以及有些比较易分解的东西可能得不到,而且还必须同时使用水泵抽气(很大的噪音,而且时间长)。
以前曾经大量的过减压柱,对它有比较深厚的感情,但是自从尝试了加压后,就几乎再也没动过减压的念头了。
加压柱是一种比较好的方法,与常压柱类似,只不过外加压力使淋洗剂走的快些。
压力的提供可以是压缩空气,双连球或者小气泵(给鱼缸供气的就行)。
特别是在容易分解的样品的分离中适用。
压力不可过大,不然溶剂走的太快就会减低分离效果。
个人觉得加压柱在普通的有机化合物的分离中是比较适用的。
2、关于柱子的尺寸,应该是粗长的最好
柱子长了,相应的塔板数就高。
柱子粗了,上样后样品的原点就小(反映在柱子上就是样品层比较薄),这样相对的减小了分离的难度。
试想如果柱子十厘米,而样品就有二厘米,那么分离的难度可想而知,恐怕要用很低极性的溶剂慢慢冲了。
而如果样品层只有0.5厘米,那么各组分就比较容易得到完全分离了。
当然采用粗大的柱子要牺牲比较多的硅胶和溶剂了,不过这些成本相对于产品来说也许就不算什么了(有些不环保的说,不过溶剂回收重蒸后也就减小了部分浪费)。
现在见到的柱子径高比一般在1:
5~10,书中写硅胶量是样品量的30~40倍,具体的选择要具体分析。
如果所需组分和杂质分的比较开(是指在所需组分rf在0.2~0.4,杂质相差0.1以上),就可以少用硅胶,用小柱子(例如200毫克的样品,用2cm×20cm的柱子);如果相差不到0.1,就要加大柱子,我觉得可以增加柱子的直径,比如用3cm的,也可以减小淋洗剂的极性等等。
3、关于无水无氧柱,适用于对氧,水敏感,易分解的产品
可以湿柱,也可以干柱。
不过在样品之前至少要用溶剂把柱子饱和一次,因为溶剂和硅胶饱和时放出的热量有可能是产品分解,毕竟要分离的是敏感的东东,小心不为过。
也是因为分离的东西比较敏感,所以接收瓶一定要用可密封的,遵循schlenk操作。
至于是加压、常压、减压,随需而定。
因为是schlenk操作,所以点板是个问题,如果样品是显色的,恭喜了,不用点板,直接看柱子上的色带就行了。
如果样品无色,只好准备几十个schlenk瓶,一瓶一瓶的点,不过几次之后就知道样品在哪,也就可以省些了。
像我以前过一根无水无氧柱,需要六个schlenk,现在只一个就能把所要的全收集到。
无水无氧柱中用的比较多的是用氧化铝作固定相。
因为硅胶中有大量的羟基裸露在外,很容易是样品分解,特别是金属有机化合物和含磷化合物。
而氧化铝可以做成碱性、中性和酸性的,选择余地比较大,但是比硅胶要贵些。
听说有个方法,就是用石英做柱子,然后用HF254做固定相,这样在柱子外面用紫外灯一照就知道产品在哪里了,没有验证过。
哪位做过可以提出来大家参详参详。
4、关于湿法、干法上样
湿法省事,一般用淋洗剂溶解样品,也可以用二氯甲烷、乙酸乙酯等,但溶剂越少越好,不然溶剂就成了淋洗剂了。
很多样品在上柱前是粘乎乎的,一般没关系。
可是有的上样后在硅胶上又会析出,这一般都是比较大量的样品才会出现,是因为硅胶对样品的吸附饱和,而样品本身又是比较好的固体才会发生,这就应该先重结晶,得到大部分的产品后再柱分,如果不能重结晶那就不管它了,直接过就是了,样品随着淋洗剂流动会溶解的。
有些样品溶解性差,能溶解的溶剂又不能上柱(比如DMF,DMSO等,会随着溶剂一起走,显色是一个很长的脱尾),这时就必须用干法上柱了。
样品和硅胶的量有一种说法是1:
1,我觉得是越少越好,但是要保证在旋干后,不能看到明显的固体颗粒(那说明有的样品没有吸附在硅胶上)。
溶剂的选择。
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。
5、关于操作问题。
5.1装柱。
柱子下面的活塞一定不要涂润滑剂,会被淋洗剂带到产品中的,可以采用四氟节门的。
干法和湿法装柱觉得没什么区别,只要能把柱子装实就行。
装完的柱子应该要适度的紧密(太密了淋洗剂走的太慢),一定要均匀(不然样品就会从一侧斜着下来)。
书中写的都是不能见到气泡,我觉得在大多数情况下有些小气泡没太大的影响,一加压气泡就全下来了。
当然如果你装的柱子总是有气泡就说明需要多练习了。
但是柱子更忌讳的是开裂,甭管竖的还是横的,都会影响分离效果,甚至作废!
5.2加样。
用少量的溶剂溶样品加样,加完后将下面的活塞打开,待溶剂层下降至石英砂面时,再加少量的低极性溶剂,然后再打开活塞,如此两三次,一般石英砂就基本是白色的了。
加入淋洗剂,一开始不要加压,等溶样品的溶剂和样品层有一段距离(2~4cm就够了),再加压,这样避免了溶剂(如二氯甲烷等)夹带样品快速下行。
5.3淋洗剂的选择。
感觉上要使所需点在rf0.2~0.3左右的比较好。
不要认为在板上爬高了分的比较开,过柱子就用那种极性,如果rf在0.6,即使相差0.2也不容易在柱子上分开,因为柱子是一个多次爬板的状态,可以通过公式的比较:
0.6/0.8一次的分离度,肯定不如(0.2/0.3)的三次方或四次方大。
5.4样品的收集。
用硅胶作固定相过柱子的原理是一个吸附与解吸的平衡。
所以如果样品与硅胶的吸附比较强的话,就不容易流出。
这样就会发生,后面的点先出,而前面的点后出。
这时可以采用氧化铝作固定相。
另外,收集的试管大小要以样品量而定,特别是小量样品,如果用大试管,可能一根就收到了三个样品,wuwu。
如果都用小试管那工作量又太大。
5.5最后的处理。
柱分后的产品,由于使用了大量的溶剂,其中的杂质也会累积到产品中,所以如果想送分析,最好用少量的溶剂洗涤一下,因为大部分的杂质是溶在溶剂里的,一洗基本就没了,必要时进行重结晶。
另外,再过柱的时候,有时会出现气泡,一是和使用的溶剂有关,如果是易挥发的溶剂,如乙醚、二氯甲烷等,在室温稍高的情况下,很容易出现这种现象,因此,在室温高的时候,可以选择沸点较高,挥发相对小的溶剂。
还有,使用混合溶剂时,使用的两种溶剂的沸点应该相差不大,如:
乙酸乙酯和石油醚(60~90),而乙醚却要选择30-60的石油醚。
二是:
不论是用带砂板的还是塞棉花的,在装柱之前,都要将空气用加压的方法将空气排干,这样就可避免柱中有空气!
过柱子需要耐心,不要着急。
萃取时严重乳化,求解决方法
我正在做一个产品,产物需用稀盐酸溶液提取有机溶剂中的产物,产物与HCL成盐后溶解在水相中,但在此过程中有时会产生严重的乳化现象,极难分液,共提取三次,不定在哪次产生乳化,求助:
如何避免乳化?
乳化后如何处理?
谢谢。
常用方法:
1,长时间静置2,加入少量电解质(如氯化钠)破乳或增大水相比重使两相分离3,若因溶液呈碱性,可加入少量酸,反之加碱4,过滤5,加入乙醇或磺化蓖麻油等破乳剂
有关氰化钠、氰化钾
我就要用大量的氰化钠、氰化钾了,好害怕。
有人能给我点建议吗?
如何防护?
容器如何处理?
任何情况下不要在酸性条件下使用
做好劳动防护措施,手有伤口一定小心
如反应对水没有要求,可以用92%的NaCN,含一定的水,呈湿粉状
后处理还是次氯酸钠好用一些
解毒剂:
亚硝酸异戊酯,口服或注射
5%Pd/C催化剂的制备
将10%的硝酸和活性碳粉末混合均匀,并在蒸汽浴上煮2~3h,过滤,用水洗净硝酸后,于100~110℃烘干。
称取11.5g处理过的活性碳,悬浮在136.0mL水中,水浴加热至80℃,加入溶有0.9g氯化钯的2.3mL浓盐酸与5.7mL水的混合液,然后再加入37%甲醛溶液0.9mL。
搅拌下滴加30%的NaOH水溶液,直至反应液呈碱性,继续搅拌5min。
过滤,滤饼用水洗涤10次,然后将滤饼置于空气中晾干,即得5%Pd/C催化剂,再移至装有KOH的干燥器中贮存。
胺类化合物的分离
我在做一个仲胺与取代叔胺反应生成叔胺的反应。
后处理非常麻烦,TLC的条件是CHCl3:
MeoH=10:
1,我用CHCl3:
MeOH=100:
5,100:
3,100:
1(均含0.2%Et3N)过了三次柱了,还是没得到纯的产品。
反应混合物里面有四个点,产物是第三个点,和第二个点距离非常近。
有没有哪位仁兄有处理胺类化合物柱色谱分离的技巧?
可否指点一二?
提前致谢!
我现在猜测产物叔胺可能也溶解于水,所以我用Chcl3提取的效率一直不太高。
首先,体系用二氯甲烷和甲醇会好一些,最好含有1%7N氨甲醇溶液,毒性小,容易旋干。
第二,提取时,水相要点板监控。
最好也用二氯甲烷。
如果不行加一点thf.
第三,用反相硅胶过试试。
(2)反应不用氮保护亦可以的.
(3)要注意过程点板监控,原料和产物极性相差较小.
格氏试剂的实验室制法!
所有溶剂、试剂、仪器均经过干燥/烘干处理。
无水乙醚或者THF,加1.05eq镁屑,惰性气体保护,温热(有些非常活泼的用室温甚至冰冷)条件下滴加约1/10的卤代烃,引发格氏反应(镁屑上冒小泡泡),如果引发不易,可以加热至微弱回流或者加少量的碘。
引发后缓慢滴加剩余的卤代烃,过快会猝灭格氏反应或者引起偶联。
加完所有的卤代烷后微弱回流1小时,绝大多数的镁屑会反应完全,体系为灰色近透明液体。
降温后有可能析出格氏试剂沉淀,如果漏气也会出现沉淀物。
残余的镁屑,如果很少,可以不经处理,直接进行下步反应。
如果镁的投料当量较大(有时用1.2~1.5eq),可以将格氏试剂静置后吸取上清液或者压滤至新的反应瓶中。
实验室制法,与工业制法没本质的差别。
一种金属有机化合物,通式RMgX(R代表烃基,X代表卤素)。
1901年由F.-A.V.格利雅首次使用卤代烃RX与镁在醚类溶液中反应制得。
又称格利雅试剂。
格氏试剂广泛用于有机合成中,从RMgX可以制得RH、R-COOH、R-CHO、R-CH2OH、R-OH、和RnM(n为金属的化合价,M为其他金属)。
在合适的情况下,RMgX还能与α、β-
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