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有機新手如何裝好柱子柱層析是世界各地實驗室中最常用的純化技術(shù)。如果做得好,它可以簡單快速地從混合物中分離出所需的化合物。但是,與許多化學(xué)實踐一樣,快速有效地設(shè)置和運行色譜柱可能需要數(shù)年才能掌握。在這里,小編將提供了一些柱層析的小tips和技巧,對柱層析過程中常遇到的一些問題進行故障排除并給出替代方案。 裝柱: 裝柱子(添硅膠)時,常用的有兩種方法:即濕法裝柱和干法裝柱,二者各有優(yōu)劣。不論干法還是濕法,硅膠(稱為固定相更為廣義)的上表面一定要平整,并且硅膠(固定相)的高度一般為15cm左右(長度沒有絕對之說,根據(jù)自身情況而定,制備的大柱可以長達(dá)一米),太短了可能分離效果不好,太長了也會由于擴散或拖尾導(dǎo)致分離效果不好。 濕法裝柱是先把硅膠用適當(dāng)?shù)娜軇┌鑴蚝,再填入柱子中,然后再加壓(土方法可以用養(yǎng)魚的氧氣泵加壓或是用氮氣,當(dāng)然不加壓也可以)用淋洗劑"走柱子",本法最大的優(yōu)點是一般柱子裝的比較結(jié)實,沒有氣泡。 干法裝柱則是直接往柱子里填入硅膠,然后再輕輕敲打柱子兩側(cè)(濕法也要敲的,效果好點),至硅膠界面不再下降為止,然后再填入硅膠至合適高度,最后再用油泵直接抽,這樣就會使得柱子裝的很結(jié)實(一般柱子不敢用油泵抽,怕把柱子抽裂了)。接著是用淋洗劑"走柱子",一般淋洗劑是采用TLC分析得到的展開劑的比例再稀釋一倍后的溶劑。通常上面加壓,下面再用油泵抽,這樣可以加快速度。干法裝柱較方便,但最大的缺陷在于"走柱子"時,由于溶劑和硅膠之間的吸附放熱(可以用手摸柱子明顯感覺到)(梯度洗脫時,濕法裝柱也會出現(xiàn)該情況,比較不好處理,可以緩慢改變?nèi)軇,且置于通風(fēng)處),容易產(chǎn)生氣泡,這一點在使用低沸點的淋洗劑時如乙醚(用乙醚最最明顯),二氯甲烷更為明顯。雖然產(chǎn)生的氣泡在加壓的情況下不易察覺,但是,一旦撤去壓力,如在上樣、加溶劑等操作的時候,氣泡就會釋放出來,嚴(yán)重時,整個柱子變花,樣品不可能平整地通過,當(dāng)然也就談不上分離了。解決的辦法是: 第一、硅膠一定要壓結(jié)實; 第二、 一定要用較多的溶劑"走柱子",一定要到柱子的下端不再發(fā)燙,恢復(fù)到室溫后再撤去壓力。 也有介紹在硅膠的最上層填上一小層石英砂(我一般墊張濾紙,撒上石英砂,再放些棉花),防止添加溶劑的時候,使得樣品層不再整齊。但我的感覺是如果小心上樣,添加溶劑,則沒有這個必要。 濕法上樣 1. 將樣品溶解在最少量的溶劑中(5-10滴)。此處允許使用比洗脫溶劑稍微更極性的溶劑。如果您需要使用二氯甲烷或更強的溶劑,可能優(yōu)選下述干法上樣方法。 2. 使用注射器或吸管將樣品直接滴到硅膠的頂部。盡量不要擾動硅膠表面,理想情況下,樣品應(yīng)在表面上均勻分布,以便形成薄的水平帶。 3. 添加完整個樣品后,讓色譜柱排出,使溶劑水平接觸二氧化硅頂部。 4. 小心地添加一層沙子(約2-5毫米)。這將有助于防止二氧化硅表面因添加更多溶劑而受到干擾。 5. 使用移液器小心添加更多溶劑,使溶劑水平高于沙子頂部約10 mm。 6. 讓這種溶劑排出,直至溶劑水平高于砂子頂部約1-2毫米。 7. 重復(fù)步驟5和6一次或兩次。這將確保您的樣品被吸收到二氧化硅上。 8. 最后,根據(jù)需要添加盡可能多的溶劑,然后就可以開始運行列了。 如果您的化合物在溶劑系統(tǒng)中溶解度較差可以將樣品干燥加載到色譜柱上。 干法上樣 1. 將樣品溶解在適當(dāng)?shù)娜軇┲,并將其轉(zhuǎn)移到圓底燒瓶中。 2. 向溶解的樣品中加入干硅膠(約為樣品質(zhì)量的10-20倍)。 3. 輕輕攪拌混勻,使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸發(fā)溶劑,直至二氧化硅干燥且能夠自由流動。如果它仍然是油,則需要添加更多的硅膠并重復(fù)該過程。 4. 小心地將溶劑添加到色譜柱中,使溶劑水平高于硅膠頂部2-3厘米。使用移液器確保二氧化硅表面不受干擾。 5. 將干燥后的樣品硅膠倒入色譜柱中,使其沉降。確保溶劑水平始終保持在二氧化硅頂部之上且不存在氣泡。最好的方法是慢慢加入。 6. 按照上述濕法上樣的步驟4-8,將樣品完全吸收到色譜柱上。 收集餾分: 在組分流出之前存在一定的死體積,死體積的大小取決于柱子的大小和分離的化合物,可在色譜柱上標(biāo)記起始溶劑水平和下方對應(yīng)二氧化硅長度的標(biāo)記。一旦溶劑水平降至第二個標(biāo)記以下,就可以開始收集餾分。 圖2.死體積估計 接液體積 表1. 推薦參數(shù) 故障排除: 表2.柱層析過程中遇到的常見問題及其解決方案。 最后,送大家一條建議:在沒有拿到你想要的東西之前,不要扔掉任何你認(rèn)為是雜質(zhì)的東西,不然,你最后扔的極有可能是你的最終產(chǎn)物,到時候哭都來不及。 結(jié)尾打個小廣告,有關(guān)柱層析硅膠和硅膠板的問題可以聯(lián)系我,相互交流共同進步~ |