薄層色譜分析法，是利用各成分對同一吸附劑（如硅膠）吸附能力不同，使得流動相（溶劑）流過吸附劑過程中，連續的產生吸附、解吸附、再吸附、再解吸附，從而達到各成分互相分離。在化工領域中，有一種層析分離技術非常出名，就是薄層色譜法，也叫薄層層析，這是一種快速分離化學物質的最有效層析方法，它的工作原理就是利用吸附各成分，使其達到互相分離的目的。針對此種技術，今天就來給大家介紹一下薄層色譜法的5個步驟、rf值、用途及注意事項。

 

薄層色譜法的5個步驟

 

步驟一：薄層板制備

 

      除另有規定外，將1份固定相和3份水在研缽中向一方向研磨混合，去除表面的氣泡后，倒入涂布器中，在玻板上平穩地移動涂布器進行涂布(厚度為0.2～0.3mm)，取下涂好薄層的玻板，置水平臺上于室溫下晾干，然后在110℃烘30分鐘，即置有干燥劑的干燥箱中備用。使用前檢查其均勻度(可通過透射光和反射光檢視)。手工制板一般分不含粘合劑的軟板和含粘合劑的硬板兩種。

 

步驟二：薄層板的活化

 

      硅膠板于105-110℃烘30分鐘，氧化鋁板于150-160℃烘4小時，可得活性的薄層板。

 

步驟三：點樣

 

      點樣方式：分為手動點樣和自動點樣。手動點樣主要器具為微量毛細管、微量注射器等。自動點樣采用半自動點樣儀或全自動點樣儀，按預設程序自動點樣。手動點樣靈活方便，常用于各種TCL鑒別中，器具以微量毛細管最常用。儀器的自動點樣準確性好，常用于薄層掃描法的含量測定。

 

      點樣方法：分為接觸式點樣和噴霧點樣。噴霧點樣為儀器控制，在此不展開描述。接觸式手工點樣時，應注意小心用點樣器垂直接觸薄層板表面以防止損傷板面。若薄層吸附劑表面被損壞或點成洼孔，則展開后斑點成不規則形狀。靠近溶劑前沿的化合物形成三角形，靠近原點的化合物形成新月形，影響測定結果。原點損失帶來誤差，也將使展開后的定量和判斷不準確。

 

步驟四：展開

      展開劑的配制：配制展開劑時，應嚴格控制其比例準確度，如遇到比例很小的溶劑時，應盡量滿足其精確度要求，而不是為圖方便省事直接用滴管加入。展開劑配好后如果渾濁不清，不能立即使用。應轉移入分液漏斗中，待其靜置分層澄清后再取其上層(或下層)液進行展開。

 

步驟五：顯色

 

      薄層板顯色方法有哪些？主要有三種方法，分別是蒸汽顯色法、物理顯色法和試劑顯色法。

 

      薄層色譜法的rf值：rf值指的是溶質移動的距離/溶液移動的距離。表示物質移動的相對距離。

 

     各種物質的Rf隨要分離化合物的結構，濾紙或薄層板的種類、溶劑、溫度等不同而不同，但在條件固定的情況下，Rf對每一種化合物來說是一個特定數值。

 

      薄層色譜法的用途有哪些？主要有以下三大用途：

用途一：快速分離兩種物質；

用途二：鑒定少量有機物的組成；

用途三：跟蹤反應進程。

 

薄層色譜注意事項

 

薄層色譜法主要有以下幾個注意事項。

 

注意事項一：所用玻璃板應洗凈不掛水珠，光滑平整；

 

注意事項二：鋪板要均勻，厚度適宜，并于室溫下晾干后在110℃活化30分鐘，置于有干燥劑的干燥箱或干燥器中備用；

 

注意事項三：點樣點一般為圓點，不能太大。

 

TLC操作方便，高效，在有機合成中主要有以下作用：

 

1、反應原料

 

投料前判斷原料純度。

 

2、監控反應

 

反應是否有新點生成。

原料是否反應完全。

 

3、后處理

 

通過TLC預先判斷后處理（如淬滅、中和）方法的合理性，例如：是否破壞產物。

萃取、結晶等后處理過程的監測。

 

4、選擇柱層析的洗脫條件

 

待分離組分Rf值在0.2左右的展開劑比例為洗脫劑的合適值。

 

5、初步判斷反應產物的純度

 

5%以上的有紫外吸收的雜質通常在TLC中都可以觀測。

 

      TLC 也是一項考驗技術的分析方法，在使用薄層板的過程中，我們通常會遇到一些問題，以下總結并給出了一些解決的方法，供大家參考：

 

（1）官能團轉化與展開劑極性變化關系

 

官能團轉化

 

1、極性增大：

 

RNO2→NH2

 

RNHBn(Boc，Cbz)→RNH2

 

RX→RCN

 

RCHO（R-X）→CH2OH

 

2、極性減小：

 

R-OH→R-X (Cl，Br，I)

 

RCOOH→RCO2R 

 

RC-NH2→RC-H

 

     隨著反應官能團的轉化，當產物極性變化比較大，在TLC中Rf＜0.2時，為了準確判斷，展開劑極性需要適當增大，反之，當極性變小Rf＞0.6，展開劑極性需要適當調小。展開劑配比需要結合官能團的極性大小去調試，具體調試方法見下圖：

 

展開劑體系調試

 

常用一般極性的體系：PE/EA。

 

常用極性較大的體系：DCM/CH3OH。

 

當常用體系對某些化合物分離度不明顯時，某些溶劑間按一定比例混合可能會有比較好的分離效果：PE/DCM，PE/Acetone，Toluene/Acetone，DCM/EA，EA/CH3OH等。有些反應產物極性變化很小（RCH3→RCH2X），可能需要單向多次展開。

 

常見官能團與溶劑極性變化關系：

常用官能團極性比較：

 

烷烴（-CH3，-CH2-）＜烯烴（-CH=CH-）＜醚類（-OCH3，-OCH2-）＜硝基化合物（-NO2）＜二甲胺（-N(CH3)2）＜脂類（-COOR）＜酮類（-CO-）＜醛類（-CHO）＜硫醇（-SH）＜胺類（-NH2）＜酰胺（-NHCOCH3）＜醇類（R-OH）＜酚類（Ar-OH）＜羧酸類（-COOH）。

 

常用展開劑極性順序：

 

石油醚＜甲苯＜二氯甲烷＜乙醚＜乙酸乙酯＜正丁醇＜四氫呋喃＜二氧六環＜丙酮＜甲醇＜乙腈＜水。

 

（2）拖尾現象及解決方法

 

     TLC點板的點應該是圓形，但是實際操作過程中經常會到如上圖的情況，原因分析：

 

1、樣品過載

      首先考慮樣品濃度過大，薄層板過載，可嘗試降低樣品濃度或減少上樣量。

 

2、硅膠與樣品吸附能力較強

     硅膠與酸性或堿性化合物之間吸附能力較強，在TLC過程中可能存在分子和離子兩種狀態，使得解吸附不完全，造成拖尾現象。

 

（1）酸性化合物：在分析酸類化合物，需要在展開劑中加入0.1%-0.5%醋酸或者甲酸，可以增強展開劑的極性，也可以抑制羧酸的電離。

 

（2）堿性化合物：與酸類化合物原理類似，在展開劑中加入0.1%-0.5%的氨水或者三乙胺（氨水比三乙胺好去除）。

 

3、溶解度

      如上圖，樣品點呈長帶狀，很可能是由溶解度引起的：

 

（1）樣品未完全溶解：點樣樣品一定要是溶液形式，若是難溶物，選擇大極性溶劑溶解，用吹風機（或者氮氣流）將溶劑吹干后再展開。

 

（2）展開劑對樣品的溶解性不好，可以通過更換展開劑的體系來改善。常用展開劑的溶劑之間可以混搭，不僅限于兩種，也可三種以上，具體條件要結合底物性質，各種搭配需要大家去嘗試；對于大極性化合物，如氨基酸類的，需要大極性展開劑，正丁醇/醋酸/水、異丙醇/氨水/水等。

 

4、硅膠板含水

 

     硅膠板長時間暴露在空氣中，容易吸潮，點樣展開后可能會有拖尾，這種情況建議使用前用烘箱100℃活化10min。  

 

來源：化學寶庫  藥物分析學社