现代化工分离技术讲座
现代化工分离基础讲座第六期
现代化工分离基础讲座第一章 固膜分离(上接1999年第5期)3.4 应 用(1)电泳涂料回收:用于从洗涤水中除去水和由预处理工序带入的铬酸盐、磷酸盐后回收底漆;(2)废水处理:在聚合物胶乳工业中,用于从胶乳废水中回收胶乳。
可以防止排放含胶乳废水对水体的破坏。
在造纸、胶粘剂、乳化剂、上浆剂、纺织工业中也常用超滤技术从废水中回收纸浆、聚乙烯醇等;(3)生物产品的分离、纯化和浓缩:在制药和生物工程中,有许多低浓度的生物活性物质,对热、机械作用力和pH 值十分敏感。
用传统的盐析沉淀、溶剂萃取、色层分离、离心沉降等方法去分离、回收十分困难。
而用超滤方法既省时,又可以降低成本、提高产品的纯度和收率。
目前,超滤技术已用于蛋白质脱盐、蛋白质电泳样品浓缩、脱蛋白、缓冲液交换等方面。
此外,用于肽、细菌、病毒、各种酶、核酸等生理活性物质的浓缩分离和精制,多糖类的浓缩精制等;(4)胶束增效超过滤:将阴离子表面活性剂(其浓度超过临界胶束浓度)加入到含多价金属离子的水溶液中,再用孔径小于金属离子胶束加合物的超滤膜过滤,少量金属离子和表面活性剂透过膜,大部分胶束加合物被膜截留。
可以利用此法富集多价金属离子。
4 电渗析电渗析是使用带电荷膜在电位差驱动下,从水溶液中对不同离子进行分离、浓缩的一种方法。
自从50年代离子交换膜问世后,就将其用于电渗析过程,进行海水淡化以及饮用水和工业用水处理。
目前,在食品、制药、冶金、化学工业和工业废水处理、回收有用物质等方面得到了广泛应用,如用电渗析法从芒硝废液中回收硫酸和氢氧化钠。
而今又发展了用双极膜水解离法,可以将盐转化成相应的酸和碱。
4.1 离子交换膜离子交换膜是电渗析器的关键部件。
带电离子在直流电场作用下,利用阴、阳离子交换膜对溶液中阴,阳离子的选择透过性不同,促使阴离子透过阴离子交换膜向正极方向迁移,而阳离子透过阳离子交换膜向负极方向迁移,见图5。
图5 电渗析中的物质传递过程离子交换膜是一带电荷的高分子聚合物,它的选择透过性是由于键合在聚合物链上的荷电离子对进入膜内的相同电荷离子的静电排斥(Do n-nan 排斥)引起的。
化工分离工程课件 (一)
化工分离工程课件 (一)化工分离工程是化工工程的重要组成部分，也是重要的基础课程之一。
化工分离工程的主要内容是研究并掌握化学品的分离方法，即从混合物中分离出所需的成分。
化工分离工程涉及的知识十分广泛，包括物理、化学、数学等课程的知识，因此对学生的综合素质提出了很高的要求。
为了更好地掌握化工分离工程的理论和实践知识，教师制作化工分离工程课件已成为常规教学手段。
化工分离工程课件主要包括分离原理、分离设备、分离过程控制等内容。
其目的是使学生通过课件学习化工分离工程的基础理论和技术方法，了解常用的分离设备和其特点，掌握实际分离过程的操作方法和过程控制技术。
化工分离工程课件的制作需要考虑多个方面的要素。
其一，内容要准确、详尽且可靠，要及时更新，以求紧跟行业最新技术和应用前沿。
其二，结构要清晰明了，条理分明，达到便于理解和记忆的效果。
其三，其所包含的教学多媒体要鲜明生动，使学生能够在视觉、听觉等各方面受到充分的训练。
最后，还需要配合教学实践，对课件进行修正和完善，使之发挥出最佳效益。
通过翻阅相关的化工分离工程课件，我们可以看到课件所提供的内容非常丰富，从分离原理、分离设备到分离过程控制等内容均有详细介绍。
同时，课件也配有具体的实例和案例，通过生动形象的图像、动画等多媒体呈现方式，使学生能够更加直观地理解和掌握化工分离工程的基础理论和技术方法。
化工分离工程课件为学生提供了一个在线学习化工分离工程的平台，让学生便捷地获取化工分离知识，能够更加充分地了解化工分离工程的原理和实践技术。
通过轻松自主的学习方式，学生可以在校园内外任意时间选择学习，提高了学生的学习效率和兴趣。
同时，化工分离工程课件的制作也为授课教师节约了大量的教学时间，使教学效果得到了很大的提高。
综上所述，化工分离工程课件的制作和运用对教学具有十分重要的价值。
它使学生更加清晰地了解化工分离工程的核心理论和要领，提高学生的学习兴趣和课堂体验。
同时，也为教师的教学提供了有效的手段和课件素材，提高教学效果，优化教学内容。
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ｃｓ Ｐ
类 型 一ｆ Ｐｒ ｌ ｉｋｅ型 手 性 固 定 相
４ １ Ｐ ｒ ｌ 手 性 固 定 相 ． ｉｋｅ型 相 当 于 表 １的 Ｉ 型 Ｃ Ｐ， 是 一 种 研 究 得 最 Ｓ 这 多 、 场 销 售 量 最 大 的 手 性 固 定 相 。 这 类 手 性 固 市 定 相 一 般 通 过 非 手 性 的 间 隔 臂 （ ｃ ｉａ ｓ ａ ｅ ａ ｈｒｌ ｐ ｃ ｒ
Ⅱ
手 性 聚 合 物 固 定 相 ９ ． ｌ． Ｏ ｌ． １ ｌ． ２ 类 型・ Ⅲ 纤 维 素 三 乙 酸 酯 纤 维 素 三 苯 甲酸 酯 纤 维 素 三 肉 桂 酸 酯 纤维 素三 （ 氯苯 基氨基 甲酸 酯） ４
图 ６４ — 刷 型 手 性 固 定 相
（ ｕ ｈ ｔ ｐｅ ＣＳＰ） Ｂｒ ｓ ‘ ｙ
主
ｌ ３．
客 体 络 合 手 性 固 定 相
手 性 冠 醚
ｌ． ４ ｌ． ５ ｌ． ６
类 型 一＼ Ｉ
、 、 环 糊 精 ｐ 乙 酰 化 、 环 糊 精 微 晶 纤 维 素 三 醋 酸 酯
手 性 配 体 交 换 固 定 相
ｌ ． ｌ ８． Ｃｈｉａ ｅ Ｈ ｒ ｃ ｌＷ Ｃｈｉａ ｙｐ ｏ Ｃｕ ｒ ｌｈ ｒ ・
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第 ４期
甘 尉 棠 ． 代 化 上 分 离 技 术 讲 座 现
极 偶 极 相互 作 用 的 极 性 键 或 基 团 ； ） 构 成 空 间 （能 ４ 位 阻 、 德 华 相 互 作 用 力 较 大 的 非 极 性 基 团 。显 范 然 ， 映 体 和这 类 固 定 相 之 间 的 手 性 识 别 是 通 过 对
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制， 都离 不开 先进 的分 离分析 方法 。 几年发展 起 近
来 的 高 效 毛 细 管 电泳 技 术 ． 有 微 量 、 速 、 教 、 具 快 高 可 靠 、 现 性 好 等 特 点 ， 一 种 很 有 前 途 的 医 药 分 重 是 析 手段 ． 别适 用 于大 分子 活性试 样 的分析 。 特
ＮＰ （ Ｊ 去 甲 伪 麻黄 碱 Ｅ ＋ ＿
条件 ： 毛细 管 ６ ＩＸ ７ ｍ ｌ ０Ｃｌ ｊ ｔ
电 解 质 溶 液 为 ０ ０ ｌ［ 异 亮 氢 酸 丑 ｕ ０ ｏ ／ ２ ｍｏｌ ， ｕ ５ ｍ ｌＩ
Ｈａ Ｏ Ｈ ） ． Ｈ 一 】 （ ２ｐ ０ｉ
单 糖 的离 解 常数 不 同 ． 以多 糖类 药 物 也 有不 同 所 的迁 移速 良 同时 ， 碱性 条件 下 ， 在 中性 多糖类 药
７ ２ １ 生 物 碱 类 药 物 ．．
ｌ ｌ 、 ｌ｝ Ｉ Ｉ
，， ｜ 川 ｌ
图 １ ８种 管 制 麻 醉 卦 物 的 电 泳 图 ３ １ 苯 丙 胺 ：２ 盐 酸 美 抄 酮 ； 盐酸可 ｝ ； 固
绝 大 多 数 生 物 碱 是 具 有 生 理 活 性 的 碱 性 有 机 化 合 物 ， 且 大 多 具 有 含 氯 杂 环 的 化 学 结 构 ． 的 而 它
多 糖 药 物 成 为 了 可 能 。 至 于 大 多 数 多 糖 不 具 有 紫 外和荧 光发 色 基团 的问题 ． 般 可 通过衍 生 反应 ， 一 引人紫 外或 荧光 基团后 再进行 检测 。 目前 ， 用 虽 应 多 的 紫 外 衍 生 试 剂 有 ２ 氨 基 吡 啶 、 氨 基 苯 甲 酸 一 对 乙 酯 、 苯 基 ３ 甲基 一５一 唑 啉 酮 、 一 基 喹 啉 ｌ 吡 ６氨 等 。 于 多 糖 的 毛 细 管 电 泳 荧 光 衍 生 试 剂 有 ２ 氨 用 基 吖 啶 、 一 基 芘 一 ． ． 三 磺 酸 等 １ 氨 ３ ６ ８一 ７ ２３ 中 ． 药 中 药 品 种 繁 多 ． 同 品 种 的 活 性 成 分 含 量 相 不 差 悬 殊 ， 其 是 检 测 由 多 种 中 药 组 成 的 复 方 制 剂 尤 十分 困难 。 目前 用 于 中 药 成 分 分 析 的方 法 有 薄 层 色 谱 法 （ 、 相 色谱 法 （ ＴＩ Ｃ） 气 ＧＣ） 高 教 液 相 色 谱 、
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许 多重 要生 物分 子 ， 如糖类 、 括乳 酸在 内的有机 包
第 十 一 章 离 子 液 体 在 分 离过 程 中 的应 用
（ 接第 ２０ 上 ０ ６年第 ５ ） 期
酸、 丁醇 （ 发 酵液产 生 的生 物燃 料） 抗 菌素等 。 从 和
因未衍 生 的糖 易溶 于水 ， 几 乎 不 溶 于 其他 的溶 且
第２ ３卷 第 ６ 期
甘 尉 棠 ． 代 化 Ｔ 分 离 技 术 有 效 地 除 去脂 肪型 和 质 （ 乙醇 、 酮 ） ｓＣ 但 极 性溶 质 含量 较 高 ＨＤ 如 丙 的 ｃＯ ；
脂 环 有 机 硫 。而 对 那 些 含 硫 酚 ， 苯 基 硫 酚 （ １ ） ， 二 ＞ ０ 时 会使 离子液 体在 ｓＣ 。中的溶解 度 ｃＯ （ Ｂ ） 其烷基 化衍 生 物 ， 要通 过 ＨＤ Ｄ Ｔ及 需 Ｓ催化 转 升 高 ， 成离 子液体 相体 积减 小 ， 造 因此 需 要严 格 控 化成 Ｈ Ｓ 这 是 非 常 困难 的 。近 来 一 种 称 为 萃 取 制极 性物 质 的加入量 。 ， 脱硫 （ ＤＳ 的深 度脱 硫 改 进 法 尤 为 引 人 注 目， Ｅ ） 该 ５ ５ 用 Ｉ ｓ 离 气 体 ． Ｌ 分
３ 除 去烷烃 后 用脱 附法 将烯 烃分 离 出 。 ）
ｐ 对 分配 系 数 的 影 响 很 大 ， 决 定 了 取 代 Ｈ 它 苯衍 生物 的存 在形 态 ， 是共 轭 酸 还 是 共 轭碱 。如
苯 甲酸 在 ［ ｍｉ ［ Ｆ ］Ｈ Ｏ两 相 问 分 配 ， 在 ｂ ｍ］ Ｐ 一 它
烷 烃 中分离 出 Ｃ ～ 二烯 烃 （ 丁二 烯 ） 如 。
表 ｌ一 有 机 ／ ｌ ７ 生物 ／ 物 烯 料 分 子 的 离 子 液 体 萃 取 生
化工分离工程培训课件
化工分离工程培训课件1. 引言化工分离工程是化工过程中的一个重要环节，它涉及到原料分离、产品纯化和废物处理等多个方面。
本课程旨在帮助学员全面了解化工分离工程的基本原理、常用设备和工艺流程，并通过案例分析和操作实践提升其实际应用能力。
本课程分为以下几个部分：•原理概述•分离设备•工艺流程•案例分析•操作实践2. 原理概述分离工程是将混合物中的组分分开的过程。
在化工分离工程中，我们常用的分离原理包括以下几种：蒸馏是将液体混合物中具有不同沸点的组分分离的方法。
通过加热混合物，使其中沸点较低的组分蒸发，然后冷凝回收。
蒸馏可以分为常压蒸馏、减压蒸馏、精馏等多种方式。
2.2. 结晶结晶是通过溶解度的差异将溶液中的溶质分离出来的方法。
通过控制温度和溶剂浓度，使溶质在溶液中逐渐减少，形成晶体沉淀。
萃取是利用两个不相溶的溶剂将混合物中的组分分离的方法。
通过选择适当的溶剂对混合物进行萃取，将目标组分从混合物中转移到溶剂中，然后再将目标组分从溶剂中分离出来。
2.4. 吸附吸附是通过吸附剂吸附混合物中的组分分离的方法。
吸附剂可以是固体或液体，固体吸附剂常用活性炭、沸石等，液体吸附剂常用有机溶剂。
通过调节吸附剂的性质和操作条件，实现对目标组分的选择性吸附。
2.5. 膜分离膜分离是利用半透膜将混合物中的组分分离的方法。
半透膜具有选择性通透某些组分而阻挡其他组分的特性。
根据分离机制的不同，膜分离可以分为微滤、超滤、纳滤、反渗透等多种方式。
3. 分离设备在化工分离工程中，我们常用的分离设备包括以下几种：蒸馏塔是进行蒸馏操作的主要设备。
它通常由塔身、进料塔盘、蒸汽塔盘等组成。
蒸馏塔根据塔盘的结构和排列方式可以分为板式塔、填料塔等多种类型。
3.2. 结晶器结晶器是进行结晶操作的主要设备。
它通常由搅拌器、冷却器、过滤器等组成。
结晶器根据搅拌方式和结晶器的形状可以分为悬浮结晶器、搅拌结晶器等多种类型。
萃取塔是进行萃取操作的主要设备。
它通常由塔身、进料塔盘、萃取塔盘等组成。
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Ｃ ７ ［ ｍｉ ［ Ｆ ｓ Ｈ１：ｏ ｍ］ Ｐ ６ Ｊ
Ｈａ ＣＨ ａ Ｃ
、
ＣＨ ａ ＣＨａ ＯＣＨａ
，
ＳＯ２ ＣＦ３ ／
Ｎ
、
一
第 十 一 章 离 子 液 体 在 分 离 过 程 中的 应 用
（ 接 第 ２０ 上 ０ ６年 第 ６ ） 期
、
Ｈ３ ＣＨ ２
、 ＣＨ
３
１ —３ １１
由图 １ —４可 看 出 ， 能 选 择 渗 透 ［ ｍｉ １１ 苯 ｂ ｍ］ ＥＦ］ Ｐ 基支撑 液膜 ， 正庚烷 完全 被液膜 阻截 。 而 碳氢 化合 物 的渗 透流 率 （ ） ｍｏ／ ｍ ・ｓ ］ Ｊ Ｅ ｌ（ ）
由下 面通量方 程 式定义 ：
１Ｖ ［ Ｒ。 ＼ Ｈ 卜 。 Ｉ ／
为：
． 一 ｄ ｆ ，一 Ｖ Ｃ
—
ｋ Ｃ，
（１１ ３） —
式 中 ，。为芳 烃 的总 质 量 传 输 系数 ； 为 正 庚烷 是 是
的 总质量 传输 系数 。除 了［ ｍｉ ［ Ｆ ］苯 ／ 庚 ｂ ｍ］ Ｐ 一 正
・ 一 ｎ ｚ 岳一 Ａ
时 间做 图 ， 由直线斜 率求 出， 图 １ －５ 见 １１ 。
（４ １ １ －
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第 ２ 卷 第 １期 ４ ２０ ０ ７年 １月
精
细
石
油
化
工
Ｓ ＰＥＣ ＡＬＩ Ｉ ＴＹ ＰＥＴＲ０ＣＨ ＥＭ Ｉ ＣＡＬＳ
现 代 化 工 分 离 技 术 讲 座
甘 尉 棠
（ 开 大 学 化 学 系 ， 津 ３０ ７ ） 南 天 ０ ０ １
（ＥｔＭｅ ｅ １ ２ Ｍ ＯＮ］ＴｆＮ］ ［ ２ ）
现代化工分离技术讲座
。 妻
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第 １ 期
甘 尉棠 ． 代 化 工 分离 技 术讲 座 现
图 ｌ １ 非 衍 生氢基 酸的 毛细 管电泳 图 。 为 ３种
ｒ
— ｆ ¨ ｌ １
一
被 分 离 物质 为赖 氨 酸 （ ｙ ） 精 氨 酸 （ ｇ 、 氨 Ｌ ｓ、 Ａｒ ） 组 酸 （ ｓ 、 氨 酸 （ ｙ 、 氨 酸 （ ａ 、 亮 氨 酸 Ｈｉ） 甘 Ｇｉ） 丙 Ａｉ） 异 （ｌ）丝 氨酸 （ ｅ ） 苏氨 酸 （ ｈ ）蛋 氨 酸（ ｔ 、 １ 、 ｅ Ｓ ｒ、 Ｔ ｒ、 Ｍｃ ） 脯 氨 酸 （ ｒ ） 胱 氨 酸 （ ｙ ｙ ） 半 胱 氨 酸 （ ｙ Ｐｏ 、 Ｓ ｓＣ ｓ 、 Ｃ ｓ Ｊ
种 缸 Ｊ限 分 离 的ｌ 泳 『 ， Ｌ Ｕ 刳
¨ Ｉ （ｆ ：ｖ； Ａｈ ；ｄ ｍ ； ｔ
白、 多糖 等 ） 的分离 分析 十分重 要。
７ １ ｌ 氨 基 酸 的 毛 细 管 电 泳 分 析 ． ，
Ｍ Ｌ ；１ ｌ ｐｍ ； １ Ｓ ｓ ‘ｖ ｌ Ｉ ｙ～
（ ｉＩ ＾ Ｐ
Ｍ ＰＦ 一 彝 酸 ；Ｖ Ｐ Ｈ 填 氪 酸 ；Ｙ—Ｐｆ 酪 铽 酸 ； Ｈ 篮 Ｔ Ｈ一 Ａ Ｐ 、 一 氰酸 【 Ｐ ｑＨ 向 ６ ＴＨ 圩氧 酸 ｓ Ｐ 、 壁氨 酸 ； — １Ｈ一
反相 高效 液相色谱 法 ， 是 也需梯度 洗脱 ， 作 比 但 操 较 繁琐 。而使 用毛 细管 ＭＥ Ｃ． Ｋ 即使是 中性 的衍 生 氨基酸 ， Ｐ Ｈ（ 一 基一２ 硫代 乙内酰 脲） 如 Ｔ ３苯 ～ 氨 基 酸也能迅 速地 分离 。 图２ ｌ 是 ０种 Ｐ Ｈ 一 基酸衍 生物 的 电泳 图。 Ｔ 氢 ７ １２ 用 Ｃ Ｅ ，． ｌ Ｆ电泳分 离纯 化蛋 白质 蛋 白质 是构成 生物体 的 一类重 要的有 机 含氮 物质， 是生命 的物 质基础 。 白质是 由氨基 酸 组成 蛋 的， 和氨基 酸一样蛋 白质 也是 两性 电解质 。 一定 在 的 ｐ 条件 下 能解 离为带 电的基 团而使 蛋 白质 带 Ｈ
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７ Ｏ
精
细
石
油
化
工
２０ ０ ６年 ９月
水层
Ｈｇ
／ — — ＼
、
离 子液体层
Ｈ
～
～
。
。
一 ＜
ＮＨ ＮＨ
Ｓ
Ｉ
～ ห้องสมุดไป่ตู้
Ｐ Ｆ
图 １ － 含 硫 脲 基 咪 唑盐 离 子 液 体 除 去 水 中汞 离 子 １５
２ ）在离 子液 体 中加入 螯合 剂 （ 如冠 醚 ， ＡＮ， Ｐ ＴＡＮ 等） 它们 与金 属 离 子 螯 合形 成疏 水 性 的 螯 ， 合 物 。下 面 介 绍 一 类 Ｎ一 基 氮 杂一８冠一 烷 １ 一 ６螯 合
硫醚等 配位 基 团 ， 用 于萃 取 水 中 的重 金 属 离 子 能
Ｈｇ 。 和 Ｃ ， 配 系 数 分 别 达 到 ３ ０和 ２ ０ 见 ｄ 分 ６ １，
图 １—。 １５
表 １— １３为几 种 离 子 液 体 的导 电率 和 电化 学
窗。
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６。
， ， －
Ｃ
。
ｏ
ｏ－ ，
。
一 ＜
ＮＨ Ｎ Ｈ
…
（
）
８℃ ７ｈ （ ０ ，２
～
）
图 １ — Ｎ一 基 氮 杂一８冠 一 合 成 １６ 烷 １一 ６的
Ｉ／ Ｌ 水溶 剂萃 取 的 良好 分 离 介 质 。水 溶 液 中 的金
属离 子通 常 以离 子 水 合 物形 式存 在 ， 果不 采 取 如
任 何措 施 ， 用 普通 的离 子 液 体 萃 取 水 中 的金 属 仅 离子 ， 属 离 子 的 分 配 系 数 ＤＭ＜ １ 为 了 提 高 金 。 ＤＭ值 ， 般采 用下 面几 种 办法 ： 一
《化工分离技术》课件
其他工业领域的应用
除了上述领域外，分离技术还 广泛应用于食品工业、化学工
业、电子工业等领域。
在食品工业中，分离技术用于 食品的加工、提取和纯化等环 节，如提取咖啡因、茶多酚等
。
在化学工业中，分离技术用于 化学品的生产、分离和纯化等 环节，如合成高分子材料、精 细化学品等。
根据膜的性质和结构的不同，膜分离可以分为微滤、超滤、纳滤、 反渗透等。
膜分离技术的应用
膜分离技术在饮用水处理、工业废水处理、物料浓缩等领域广泛应用 。
其他分离技术
• 其他常见的分离技术包括色谱分离、电泳分离、泡沫分离 等。这些技术各有特点和应用范围，可根据具体需求选择 使用。
03
分离过程与设备
蒸馏过程与设备
制药行业
分离技术用于药物的提取 、纯化和分离，如结晶、 过滤等。
食品工业
分离技术用于食品的加工 和分离，如果汁的过滤和 脱色等。
02
分离原理与技术
蒸馏技术
蒸馏技术原理
蒸馏是一种基于物质沸点差异的分离 技术，通过加热使液体混合物沸腾， 然后将蒸汽冷凝成液体，从而实现组 分的分离。
蒸馏技术分类
蒸馏技术的应用
根据操作方式的不同，萃取可以 分为单级萃取、多级萃取、逆流
萃取等。
萃取技术的应用
萃取技术在化工、制药、环保等 领域广泛应用，可用于分离液体
混合物和固体混合物。
吸附分离技术
吸附分离技术原理
吸附是，使目标组分被吸附 在吸附剂表面，从而实现组分的分离。
蒸馏定义
蒸馏是一种利用混合物中各组分挥发度不同而实现分离的单元操 作。
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ａ或 Ｊ Ｄ， ，一 二 戊 基 一一 Ｉ 氟 乙酰 基 一 ， 或 争Ｃ ２ ６ ３（ 三 ） ａ ｙ Ｃ ２ ６０ － 戊 基一一 Ｉ 酰基一－ Ｄ 等 。Ｃ 的 — Ｄ， ，－ － ３（ 丁 ） ｙＣ Ｄ
晶纤 维 素 和 冠 醚 、 糊 精 （ｙ ｌｄ ｘ ｒ ， Ｄ） 大 环 ｃ ｃ ｅ ｔｉ Ｃ 等 ｏ ｎ 环 分子 键 合 硅 胶 。 目前 报 道 最 多 的 是 Ｃ － Ｓ Ｄ Ｃ Ｐ。 近年， 发现 杯芳 烃 （ａｉａｅ ｅ 也 有 类 似 于 环 糊 精 ｃｌ ｒｎ ） ｘ
的分子 识别 作 用 。
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２０ ０ ２年 ９ 月
精
细
石
油
化
工
ＳＰ ＥＣＩ ＡＬＩ ＴＹ ＰＥＴＲＯＣＨ ＥＭ Ｉ ＣＡＬＳ
第 ５期
现 代 化 工 分 离 技 术 讲 座
甘 尉 棠
（ 开大学化 学系 ， 津 ３０７ ） 南 天 ０ ０ １
水 的 内腔包 结 不 同化 合 物 。 常 ， 被包 结 的化 合 通 将 物分 子 称 为客 体 ， 糊精 称 为 主体 。 环 环糊 精 在 化 学
Ｃ 是 一类 由不 同 数 目的 吡 喃 葡 萄 糖 单 元 以 Ｄ ａ１ ４糖苷 键 相连 并 互 为椅式 构 象 的环 状低 聚 糖 ， 一 ，一 最具 实 际意 义 的是 含 ６ ７ ８ 吡 喃葡 萄 糖 单元 的 ，， 个
， ，
型环 糊精 。 ６８为 一 糊 精 （ Ｃ 图 — 环 Ｄ） 的
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第 ５期
甘 尉 棠 ． 代 化 工 分 离 技 术 讲 座 现
能 在笼 穴 外表 面 处发 生 包结 作 用 。有 选择 性 地 拆 分 对 映体 要求 进 行 立 体 选 择 性 的 包 结 ， 此 需 要 因 对 映体 分 子 与 Ｃ 之 间 能 在构 象 上 互 相 匹 配 。一 Ｄ 般 包 结物 的形 成 会 引起 对 映体 的 总 熵 变增 大 和体 系能 量 降低 。 ２ ）缔 合作 用 机 理 。对 映 体 分 子通 过 偶 极一 偶 极 相 互作 用 或氢 键 相互 作 用 与 改 性 Ｃ Ｄ形 成 缔 合
物。
式中 ： ｙ是 固定 相 被 Ｃ Ｄ覆 盖 的程 度 ； ｃｓ与 Ｇ 在 ｋＤ 固定 相上 的 络 合 而 引 起 的 滞 留有 关 。最 后 ， 质 溶
第 六 章 手 性 化 合 物 的分 离
（ 接 ２０ 上 ０ ２年 第 ４期 ）
中 的多 方 面应 用 ， 多 与它 的包 结 作 用 有 关 。 结 大 包 物 的形 成 主要 靠 客 体 的疏 水 亲 脂 作 用 、 间 匹 配 空 效应 以及 氢 键 作用 。 以 。 结 物是 否稳 定 主 要 取 所 包 决 于客 体 分子 的 大 小 及 空 间 构 形 等 。 常 对 于 疏 通 水性 相 近 的分 子 ， 客 体 分 子 大 小 与 主体 空 腔 大 当 小相 匹 配 时 ， 包 结 物 的稳定 性 相 对较 好 。 则
４ ３ 主 一 体 络 合 手 性 固 定 相 （ ｏｔ ｕ ｓ ｃ ｍｐ－ ． 客 ｈ ｓ ｇ ｅｔ ｏ ｌ － ｅ ａｉｎｃ ｉ ｌ ｔｔ ｎ ｒ ｈ ｓｓ） ｘ ｔ ｈｒ ａｉ ａｙｐ ａｅ ｏ ａｓ ｏ
相 当于表 ６ １的 Ⅲ型 Ｃ Ｐ。这类 Ｃ Ｐ包 括结 － Ｓ Ｓ
６位 和 ３位 取代 基 的结 构 和 大小 对 选 择 性 的影 响 环糊 精 的外 形 像一 个 掏空 、 尖 的 圆锥 体 ， 去 图
６ ９是 ｐ 环 糊 精 手 性 键 合 相 的 结 构 。在 ｆＣ 外 － Ｄ 表 面 的 ７个 Ｃ 碳 原 子 上 共 有 ７ 个 伯 羟 基 （ 一ＣＨｚ ＯＨ） 于空 腔 的细 口端 ， 位 而在 Ｃ 、 。 共 Ｃ 上 有 １ ４个仲 羟基 位 于空 腔 的宽 口端 ， 中 ７ Ｃ 上 其 个 的羟基 指 向顺 时针 方 向 ， ７个 Ｃ 上 的羟 基 指 向逆 。 时针 方 向 。 这种 结 构 使 环 糊 精 空 腔 内 部 只 有 非 极 性 的疏 水基 团 ， 空 腔 外 部 的环 上 有 诸 多 羟 基 存 而 在 ， 其 具 有 亲 水 性 。 样 ， 糊 精 就 可 以用 它 疏 使 这 环 最大 ， ２位 取 代 基 对 选 择 性 的 影 响 不 太 明 显 。 用 于 色谱 分 离 的 Ｃ 固定 相 是 将 Ｃ 分 子 化 学 键 合 Ｄ Ｄ 到 硅胶 上 而成 。图 ６１ —０为几 种 Ｃ Ｄ衍 生 物键 合
图 ６ ９ 环 糊 精 键 合 固 定 相 （ ｃｏ ｏ ｄＣＳ 商 品 名 ） — Ｃｙ ｌｂ ｏ Ｐ，
化 学结 构 。
由于构 成 Ｃ 的每 个 葡 萄 糖 单 元 都 有 ５个 手 Ｄ 性 碳 原子 ， 以 Ｃ 所 Ｄ为手 性拆 分 提 供 了 良好 的不 对 称 环 境 。 外 ， Ｄ分 子 的 Ｃ 、 Ｃ 上 的 羟基 具有 另 Ｃ Ｃ 、 不 同的反 应 活性 ， 其 烷基 化 或 酰 基 化 ， 以改 性 将 可 为一 系列 结 构 和选 择 性 不 同 的衍 生 物 。 分 性 能 拆
固定 相 。
Ｃ 固定 相 的拆 分机 理 ， Ｄ 目前较 为统 一 的 看法
有：
１ ）包 结 机 理 。对 映 体 分 子 与 Ｃ 形 成 包 结 Ｄ 物 ， Ｄ 的笼 穴 大小 及 对 映体 的 分子 体 积都 会 影 响 Ｃ 包 结 物 的形 成 与稳 定 ， 映体 分 子在 笼 穴 内 ， 可 对 也