利用柱层析的方法分离和提纯有机物
硼酸酯柱层析
硼酸酯柱层析
硼酸酯柱层析是一种常用的分离提纯方法，其原理是利用硼酸酯与特定物质在特定条件下的相互作用来实现分离。
这种层析技术具有高分辨率和高选择性，因此在有机化学、药物化学、生物化学等领域得到广泛应用。
在进行硼酸酯柱层析时，需要选择合适的固定相和流动相。
固定相是层析柱中的填料，通常是由硅胶或氧化铝等材料制成。
流动相是指通过层析柱的液体或气体，它与固定相相互作用并携带待分离的物质通过层析柱。
硼酸酯柱层析的分离效果取决于多种因素，如固定相和流动相的组成、pH值、温度等。
这些因素可以单独调节，也可以组合使用以达到最佳的分离效果。
通过调整这些因素，可以使得待分离的物质在流动相和固定相之间的分配系数达到最佳值，从而实现高分辨率和高选择性分离。
在进行硼酸酯柱层析时，需要注意一些操作技巧和注意事项。
首先，要选择合适的固定相和流动相，并注意它们的纯度和质量。
其次，要控制好层析柱的温度和压力，以避免固定相的流失或流动相的堵塞。
此外，要定期清洗和维护层析柱，以保持其良好的分离效果和使用寿命。
总之，硼酸酯柱层析是一种高效、高分辨率和高选择性的分离提纯方法，适用于各种有机化合物、药物和生物分子的分离纯化。
掌握
好这种技术对于从事化学、药物和生物等领域的研究人员来说是非常重要的。
实验二纸层析,柱色谱
四、实验步骤
1、装柱
取清洁干燥的色谱柱，管底垫少许棉花，防止 氧化铝漏下。倾入无水乙醇20ml，称取15g柱用氧 化铝，经漏斗缓慢倒入管中，同时轻轻拍打色谱柱， 用无水乙醇清洗沾在管内壁上的氧化铝。打开活塞， 氧化铝随着溶剂流动继续下沉，直至沉降停止。在 氧化铝表面平整紧贴地覆盖一张略小于色谱柱内径 的滤纸，打开活塞使氧化铝表面仅留一薄层约 1mm的溶剂。
实验步骤
6. 此时即可看到溶剂向上移动，溶剂升到一定 高度时，小心将纸条取出，以铅笔标出溶剂上升 的前沿。
7. 将滤纸条两端，用大头针钉在小木框上，吹 干后用喷雾器均匀地喷一层0.2%茚三酮乙醇溶液， 然后再将滤纸条吹干，即可看到纸上显出三色点， 每个色点代表一种氨基酸。
实验步骤
8. 分别测量并计算三种氨基酸的Rf ，再根据教师供给 的值确定此三个色点各为何种氨基酸。 9. 留在试管内的酚溶剂切勿弃去，塞紧塞子。 Rf参考值 n 谷氨酸0.32 n 丙氨酸0.62 n 蛋氨酸0.84
一、实验目的
1. 掌握柱层析的原理和基本操作。 2. 利用柱层析的方法分离和提纯有机物。
二、实验原理
柱色谱是利用混合物中各组分受吸 附作用的不同以及各组分在溶剂中溶解 度的差别，将各组分分离。可分为吸附 柱层析和分配柱层析。
吸附柱层析
预分离的混合物随着流动相通过色谱柱， 在固定相上反复发生吸附－洗脱－再吸附－ 再洗脱。由于各组分吸附能力不同，经过一 段时间，按对吸附剂亲和力大小，形成不同 色带而分离。
纸色谱属于分配色谱。 衡量物质向上移动的物理量是比移
值 ( Rf )
例:混合氨基酸的纸色谱图
溶剂前沿
L a
蛋氨酸 丙氨酸 谷氨酸
点样点
实验步骤
有机物的分离提纯汇总
有机物的分离提纯汇总
下面是有机物的分离提纯方法的汇总：
1. 溶剂萃取法：利用不同的溶剂的相对亲和力不同的特性，将混合物中的有机物分离出来，再用蒸馏、浓缩等方法提纯。
2. 极性萃取法：利用不同的极性物质之间的相互作用，将混合物中的有机物分离出来，再用蒸馏、浓缩等方法提纯。
3. 柱层析法：将混合物通过一个填料柱，根据各种化合物在填料柱中的不同亲和力，让它们逐步分离出来，然后用蒸馏、浓缩等方法提纯。
4. 液液萃取法：在两种不相溶的液体中，利用它们之间的相对亲和力不同的特性，将混合物分离出来，再用蒸馏、浓缩等方法提纯。
5. 蒸馏法：利用不同物质的沸点不同的特性，将混合物中的有机物分离出来。
6. 冷冻法：通过控制温度，将混合物中的有机物冷冻出来，然后用滤纸或离心机提取分离。
7. 结晶法：通过溶解混合物，然后控制温度和溶剂的浓度，将有机物结晶出来，再用滤纸或离心机提取分离。
8. 超声波法：利用超声波的作用，改变溶液的物理和化学性质，以分离提纯有机物。
柱色谱分离实验ppt课件
二、实 验 原 理
固定相、流动相的物理状态
液—固色谱法 气—固色谱法 气—液色谱法
液—液色谱法 柱柱色色谱谱法法（（ccoolluummnncchhrroommaattooggrraapphhyy））
色
纸色谱法（paper chromatography）
谱 操作形式 薄层色谱法（TLC）
法
气相色谱（GC）
级的物质量。 分析速度快 几分钟或几十分钟内可以完成一个试样分析。
柱色谱法分离甲基橙和甲基蓝
实验原理
甲基橙和亚甲基蓝均为指示剂,它们的结构式如下所示:
甲基橙
亚甲基蓝
由于甲基橙和亚甲基蓝的结构不同,极性不同,吸附剂对它们的 吸附能力不同,洗脱剂对它们的解析速度也不同,极性小、吸附能力弱、
解析速度快的亚甲基蓝先被洗脱下来，而极性大、吸附能力强、解析 速度慢的甲基橙后被洗脱下来，从而使两种物质得以分离。本实验以 硅胶为吸附剂，95%乙醇作为洗脱剂，先洗出亚甲基蓝，再用蒸馏水 作洗脱剂把甲基橙洗脱下来。
三、实 验 内 容
加样 样品为液体，可直接加样；样品为固体，可选
择合适溶剂溶解为液体再加样。加样时，要沿管 壁慢慢加入至柱顶部，勿使样品搅动吸附剂表面。
洗脱
三、实 验 内 容
在柱顶不断加入洗脱剂，使 洗脱剂永远保持有适当的量，不 要让洗脱剂表面流干，使流动相 流速适当。
•洗脱时应注意：
•（1）向柱内加入95%乙醇溶液洗脱（可以通过注射器沿管壁或安 装滴液漏斗）在恒压或加压条件下进行洗脱。控制流出速度1滴/秒 。逐渐出现色层带分离。
三、实实验验步 内骤:容 柱色谱操作：
•干法：10g 硅胶 +乙醇
•先用乙醇 后用水
•操作
柱层析使用技巧汇总
柱层析使用技巧汇总柱层析就是通常所说的过柱子，又叫柱色谱，属于色谱法中使用最广泛的一种方法。
对于含有多种有机物的混合样品，用重结晶无法提纯时，柱层析法可以说是有机实验中最有效的分离手段。
实验室中常用的是以硅胶和氧化铝做固定相的吸附柱。
硅胶层析法的分离原理是根据物质在硅胶上的吸附力不同而得到分离，一般情况下极性较大的物质易被硅胶吸附，极性较弱的物质不易被硅胶吸附，整个层析过程即是吸附、解吸、再吸附、再解吸过程。
1、硅胶的使用初做柱层析很容易把柱子装得长了或短了，有时还会有大量的硅胶剩余，浪费硅胶，这主要是对硅胶等固定相的使用的量没有掌握。
柱层析用的硅胶一般是100-200目，100毫升硅胶的质量在47克左右，如果装一个直径是2.8 厘米的柱子，可以装18厘米高。
为了避免浪费硅胶和溶剂，最初学习装柱时最好对实验室中各种不同规格的柱子摸摸底。
方法很简单：用量筒量出100毫升干硅胶，直接倒入各种规格的柱子中，敲实，用刻度尺量出硅胶在柱子中的高度，这样就可以做到心中有数了。
一般在装柱的时候可以根据实验所需柱子的高度来调整硅胶的使用量，这样就可以大大地节省硅胶的使用，避免造成没有必要的浪费。
称量硅胶时一般称30~70倍于上样量，如果极难分，也可以用100倍量以上的硅胶。
2、洗脱剂的使用洗脱剂的极性可用薄层层析来确定，一般以待分离样品Rf 值为0.2-0.3为宜。
选择的洗脱剂应该使两相邻物质Rf 值之差最大化。
不要认为在板上爬得高分离的效果就比较好，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过程，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。
有时虽然在薄层板上看到分离的效果很好，但过柱层析时还是很难分开。
这主要的原因就是薄层层析用硅胶比柱层析用硅胶要细得多，所以分离效果好。
解决的办法就是降低洗脱剂的极性，一般柱层析用洗脱剂比薄层层析用的展开剂极性要再降低一倍可以达到比较好的分离效果。
常用的分离提纯方法
常用的分离提纯方法
常用的分离提纯方法包括：
1. 溶剂萃取：利用不同溶剂对化合物的亲疏性差异，分离纯化目标物。
2. 薄层色谱：将混合物涂在薄层平板上，在不同固定相和移动相的作用下，化合物按照极性和大小分离。
3. 柱层析：将混合物以速度不同的方式在固定相中通过柱子，根据成分的亲疏性和大小分离。
4. 离子交换层析：利用载体上离子的相互作用性质，对化合物进行分离提纯。
5. 凝胶层析：利用凝胶的孔径和化学结构对化合物进行分离提纯。
6. 蒸馏：利用不同化合物的沸点差异，将目标物分离提纯。
7. 结晶：被溶质物在溶剂中的溶解度随温度的改变而变化，利用这一性质将目标物从混合物中分离。
8. 冻干：利用混合物在低温下的相变，通过升降温或与真空互作用，将目标物从混合物中分离。
重结晶、柱层析技术
1、 重结晶技术：
重结晶是提纯固体有机化合物常用的方法之一。
众所周知，固体有机物在任何一溶剂中的溶解度，均随温度的升高而增加，所以将一个有机化合物在某溶剂中，在较高温度时制备成饱和溶液，然后使其冷却到室温或降至室温一下，即会有部分成结晶析出。利用溶剂与被提纯物和杂质的溶解度不同，让杂质全部留在溶液或大部分留在溶液；当然，有时一开始析出的结晶也可能是杂质，而需要的组分则在溶液中。通过，上述我们知道影响重结晶纯化的重要因素是：溶剂的选择；热溶液的制备；冷却析晶
（3） 冷却析晶
通常可分为常温（室温）、低温析晶两种。至于采用哪种方法则决定于结晶速度的快慢，晶形要求等因素。
如果，结晶速度快，一般采用常温（室温，自然冷却）结晶，而对于一些有特殊要求（如，不易结晶，结晶慢等）可采用低温结晶方式（先自然冷却至室温，至于冰箱保鲜层缓慢降温）。
一般来说，我们希望在最短的时间里得到结晶，常采用非常手段（如，至于冷水中，冷却过程中加以振摇），这要是可以加快结晶速度，但是它也带来很大的弊端。因为，快速冷却，振摇得到的结晶大多较细，表面积大，吸附母液多，且容易夹有杂质（快速结晶中杂质包裹在晶体中）。
柱色谱分离实验
灵敏度高 1(10-9)
可以检测出μg• g-1(10-6)级甚至ng• g-
级的物质量。
分析速度快 几分钟或几十分钟内可以完成一个试样 分析。
柱色谱法分离甲基橙和甲基蓝
实验原理
甲基橙和亚甲基蓝均为指示剂,它们的结构式如下所示:
甲基橙
亚甲基蓝
由于甲的解析速度也不同,极性小、吸附能
吸附剂装填紧密，排除 气泡。最终应使吸附剂的上 端平整，无凹凸面，无断层。
装柱
• 装柱时应该注意均匀，不能有气泡，裂缝 ，否则样品可能顺缝隙流动而不吸附，影 响样品的分离，应用质软的物体如吸耳球 等轻轻敲击柱身，促使吸附剂装填紧密， 排除气泡。最终应使吸附剂的上端平整， 无凹凸面．
三、实 验 内 容
实验步骤（续）
• 加样：当液面刚好流至脱脂棉平面相切时，立刻关闭活塞， 加入 5mL左右的A 液 ,当 硅胶面又将要露出时 ,关紧活塞 ,用量筒准确加入 0. 50mL 以 A 液做溶剂的混合液(含甲 基橙和亚甲基蓝各为 0. 400 g·L -1) 。
• 洗脱：待此混合液将要渗入柱内时 ,立即用 A 液洗脱 ,此时可以观察到有鲜明的黄、蓝 两条色带形成。黄色的甲基橙色带随洗脱剂的加入不断下移 ,而其顶部蓝色带不移动 , 当黄色带到达柱底部时 ,更换接受器 ,全部收集此黄色带 ,洗脱时间约 10 min。此后改 用B 液做洗脱剂 ,这时可看到蓝色带开始下移 ,当亚甲基蓝色带到达底部时 ,更换接受 器 ,全部收集此蓝色带 ,洗脱时间约 30 min。
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柱层析
有机化学与药物化学教研室
柱层析
将固定相装于柱管内构成层析柱， 层析过程在层析柱内进行。按层析柱的 粗细差别，可分为填充柱层析法、毛细
管柱层析法及微填充柱层析法等。
一、实验目的
1. 掌握柱层析的原理和基本操作。 2. 利用柱层析的方法分离和提纯有机物。
二、实验原理
柱色谱是利用混合物中各组分受吸 附作用的不同以及各组分在溶剂中溶解 度的差别，将各组分分离。可分为吸附 柱层析和分配柱层析。
注意事项
1.加入氧化铝时动作要缓慢，使之均匀加 入，以防在柱中间流下气泡。若已有气 泡则拍打层析柱。 2.氧化铝平面上要保持一定液面。 3. 收集到亚甲合物随着流动相通过色谱柱， 在固定相上反复发生吸附－洗脱－再吸附－ 再洗脱。由于各组分吸附能力不同，经过一 段时间，按对吸附剂亲和力大小，形成不同 色带而分离。
影响吸附柱层析的因素
吸附剂
柱色谱常用的吸附剂是氧化铝和硅胶。吸附剂应进行 纯化和活化处理，含水量越低，活性越高。
2、加样
在色谱柱表面小心加入亚甲基兰和甲
基橙的混合溶液5-8滴（注意勿使样品沾 在色谱柱的内壁上）。
3、洗脱
打开活塞，使样品液全部进入吸附剂（勿使流 干）。加入无水乙醇，打开活塞使蓝色谱带完全进 入吸附剂，关闭活塞；重复二次，蓝色谱带逐渐下 移。继续加无水乙醇，使亚甲基蓝完全洗脱，收集 于第1个三角锥瓶。改用蒸馏水作洗脱剂（操作步骤 与以无水乙醇作洗脱剂相同），使甲基橙完全洗脱， 收集于第2个三角锥瓶。滴加盐酸溶液可发现变红。
化合物的极性和吸附能力
化合物的吸附性与分子极性成正比。分子极性越强， 吸附能力越大。
洗脱剂
先用极性小的溶剂洗脱，后改用极性强的溶剂洗脱。 使化合物按极性与小到大顺序出柱。
三、仪器和药品
色谱柱、玻璃漏斗、滴液漏斗、100ml烧杯一个、 150ml锥形瓶二个、滴定台（或铁架台）、剪刀、 玻棒 0.05%甲基橙和0.25%亚甲基蓝混合乙醇溶液[1]、 100～200目中性色谱用氧化铝、无水乙醇、 0.1mol/L盐酸溶液、蒸馏水、脱脂棉、滤纸
（[1] 称取110mg甲基橙和550mg亚甲基蓝于250ml 95%乙醇中 溶 解。）
四、实验步骤
1、装柱
取清洁干燥的色谱柱，管底垫少许棉花，防止 氧化铝漏下。倾入无水乙醇20ml，称取15g柱用氧 化铝，经漏斗缓慢倒入管中，同时轻轻拍打色谱 柱，用无水乙醇清洗沾在管内壁上的氧化铝。打 开活塞，氧化铝随着溶剂流动继续下沉，直至沉 降停止。在氧化铝表面平整紧贴地覆盖一张略小 于色谱柱内径的滤纸，打开活塞使氧化铝表面仅 留一薄层约1mm的溶剂。