柱子可以分為:加壓,常壓,減壓
壓力可以增加淋洗劑的流動速度,減少產品收集的時間,但是會減低柱子的塔板數。所以其他條件相同的時候,常壓柱是效率最高的,但是時間也最長,比如天然化合物的分離,一個柱子幾個月也是有的。
減壓柱能夠減少矽膠的使用量, 感覺能夠節省一半甚至更多, 但是由於大量的空氣通過矽膠會使溶劑揮發(有時在柱子外麵有水汽凝結) ,以及有些比較易分解的東西可能得不到,而且還必須同時使用水泵抽氣(很大的噪音,而且時間長) 。以前曾經大量的過減壓柱,對它有比較深厚的感情,但是自從嚐試了加壓後,就幾乎再也沒動過減壓的念頭了。
加壓柱是一種比較好的方法,與常壓柱類似,隻不過外加壓力使淋洗劑走的快些。壓力的提供可以是壓縮空氣,雙連球或者小氣泵(給魚缸供氣的就行) 。特(te)別(bie)是(shi)在(zai)容(rong)易(yi)分(fen)解(jie)的(de)樣(yang)品(pin)的(de)分(fen)離(li)中(zhong)適(shi)用(yong)。壓(ya)力(li)不(bu)可(ke)過(guo)大(da),不(bu)然(ran)溶(rong)劑(ji)走(zou)的(de)太(tai)快(kuai)就(jiu)會(hui)減(jian)低(di)分(fen)離(li)效(xiao)果(guo)。個(ge)人(ren)覺(jiao)得(de)加(jia)壓(ya)柱(zhu)在(zai)普(pu)通(tong)的(de)有(you)機(ji)化(hua)合(he)物(wu)的(de)分(fen)離(li)中(zhong)是(shi)比(bi)較(jiao)適(shi)用(yong)的(de)。
關於柱子的尺寸,應該是粗長的最好
柱子長了,相應的塔板數就高。柱子粗了,上樣後樣品的原點就小(反映在柱子上就是樣品層比較薄) ,這樣相對的減小了分離的難度。試想如果柱子十厘米,而樣品就有二厘米,那麼分離的難度可想而知,恐怕要用很低極性的溶劑慢慢衝了。而如果樣品層隻有0.5limi,namegezufenjiubijiaorongyidedaowanquanfenlile。dangrancaiyongcudadezhuziyaoxishengbijiaoduodeguijiaoherongjile,buguozhexiechengbenxiangduiyuchanpinlaishuoyexujiubusuanshenmele(有些不環保的說,不過溶劑回收重蒸後也就減小了部分浪費) 。
現在見到的柱子徑高比一般在1:5~10,書中寫矽膠量是樣品量的30~40倍,具體的選擇要具體分析。如果所需組分和雜質分的比較開(是指在所需組分rf在0.2~0.4,雜質相差0.1以上) ,就可以少用矽膠,用小柱子(例如 200 毫克的樣品,用50px×500px的柱子) ;如果相差不到 0.1,就要加大柱子,我覺得可以增加柱子的直徑,比如用75px的,也可以減小淋洗劑的極性等等關於無水無氧柱,適用於對氧,水敏感,易分解的產品。
可以濕柱,也可以幹柱。不過在樣品之前至少要用溶劑把柱子飽和一次,因為溶劑和矽膠飽和時放出的熱量有可能是產品分解,畢竟要分離的是敏感的東東,小心不為過。也是因為分離的東西比較敏感,所以接收瓶一定要用可密封的,遵循 schlenk 操作。至於是加壓、常壓、減壓,隨需而定。因為是 schlenk操作,所以點板是個問題,如果樣品是顯色的,恭喜了,不用點板,直接看柱子上的色帶就行了。如果樣品無色,隻好準備幾十個 schlenk 瓶,一瓶一瓶的點,不過幾次之後就知道樣品在哪,也就可以省些了。像我以前過一根無水無氧柱,
需要六個 schlenk,現在隻一個就能把所要的全收集到。無水無氧柱中用的比較多的是用氧化鋁作固定相。因為矽膠中有大量的羥基裸露在外, 很容易是樣品分解,特別是金屬有機化合物和含磷化合物。而氧化鋁可以做成堿性、中性和酸性的,選擇餘地比較大,但是比矽膠要貴些。
聽說有個方法,就是用石英做柱子,然後用 HF254 做固定相,這樣在柱子外麵用紫外燈一照就知道產品在哪裏了,沒有驗證過。哪位做過可以提出來大家參詳參詳。
關於濕法、幹法上樣
濕法省事,一般用淋洗劑溶解樣品,也可以用二氯甲烷、乙酸乙酯等,但溶劑越少越好,不然溶劑就成了淋洗劑了。很多樣品在上柱前是粘乎乎的,一般沒關係。可是有的上樣後在矽膠上又會析出,這一般都是比較大量的樣品才會出現,是因為矽膠對樣品的吸附飽和,而樣品本身又是比較好的固體才會發生,這就應該先重結晶,得到大部分的產品後再柱分,如果不能重結晶那就不管它了,直接過就是了,樣品隨著淋洗劑流動會溶解的。
有些樣品溶解性差,能溶解的溶劑又不能上柱(比如 DMF,DMSO 等,會隨著溶劑一起走,顯色是一個很長的脫尾) ,這時就必須用幹法上柱了。樣品和矽膠的量有一種說法是 1:1,我覺得是越少越好,但是要保證在旋幹後,不能看到明顯的固體顆粒(那說明有的樣品沒有吸附在矽膠上) 。
溶劑的選擇
當然是最便宜,最安全,最環保的了。所以大多選用石油醚,乙酸乙酯。文獻中有寫用正己烷的,太貴了,除非特別需要不要用不然銀子嘩嘩的,流的比淋洗劑還快,不過因為極性很小, 有時還是非它不可。乙醚也可以用, 但是就是容易睡覺, 注意保持清醒別讓溶劑流幹了,
那樣柱子也就不爽了。二氯甲烷也有用的,但是要知道,它和矽膠的吸附是一個放熱過程,所以夏天的時候經常會在柱子裏產生氣泡,天氣冷的時候會好一些。甲醇,據說能溶解部分的矽膠,所以產品如果想過元素分析的話要留神,應該經過後繼處理,比如說重結晶等。其他的溶劑用的相對較少,要依個人的不同需要選擇了。
由於某些原因,用到的淋洗劑多是大包裝的(便宜嘛),我們這裏是用10升或25升的塑料桶裝的, 就要注意這些工業品的純度是較低的。經常能夠從送來的大桶底部看見有色的雜質,其他的雜質就可想而知了, 所以在比較嚴格的柱分時就要對溶劑重蒸。當然過原料時就可以免去這一步了,反正下麵還有提純的方法。
另外溶劑在過柱子後最好也回收使用,一方麵環保,另一方麵也能節省部分經費,缺點是要消耗一定的人工。這裏要注意的是,一般在過柱同時進行的是減壓旋蒸,石油醚和乙酸乙酯的比例由於揮發度的不同會導致極性的變化, 一般會使得極性變大, 在梯度淋洗時比較合適,正好極性越來越大了。在過完柱子後,溶劑最後回收要采用常壓,因為在減壓旋蒸時會有部分低沸點的雜質一起出來, 常壓時就會減少這種現象, 如果雜質和你下麵要過的樣品有反應那就慘了。
關於操作問題:
1 裝柱
柱子下麵的活塞一定不要塗潤滑劑,會被淋洗劑帶到產品中的,可以采用四氟節門的。幹法和濕法裝柱覺得沒什麼區別,隻要能把柱子裝實就行。裝完的柱子應該要適度的緊密(太密了淋洗劑走的太慢) ,一定要均勻(不然樣品就會從一側斜著下來) 。書中寫的都是不能見到氣泡,我覺得在大多數情況下有些小氣泡沒太大的影響,一加壓氣泡就全下來了。當然如果你裝的柱子總是有氣泡就說明需要多練習了。但是柱子更忌諱的是開裂, 甭管豎的還是橫的,都會影響分離效果,甚至作廢!
2 加樣
用yong少shao量liang的de溶rong劑ji溶rong樣yang品pin加jia樣yang,加jia完wan後hou將jiang下xia麵mian的de活huo塞sai打da開kai,待dai溶rong劑ji層ceng下xia降jiang至zhi石shi英ying砂sha麵mian時shi,再zai加jia少shao量liang的de低di極ji性xing溶rong劑ji,然ran後hou再zai打da開kai活huo塞sai,如ru此ci兩liang三san次ci,一yi般ban石shi英ying砂sha就jiu基ji本ben是shi白bai色se的de了le。加jia入ru淋lin洗xi劑ji,一yi開kai始shi不bu要yao加jia壓ya,等deng溶rong樣yang品pin的de溶rong劑ji和he樣yang品pin層ceng有you一yi段duan距ju離li(2~100px 就夠了) ,再加壓,這樣避免了溶劑(如二氯甲烷等)夾帶樣品快速下行。
3 淋洗劑的選擇
感覺上要使所需點在 Rf0.2~0.3左右的比較好。不要認為在板上爬高了分的比較開,過柱子就用那種極性,如果Rf在0.6,即使相差0.2也不容易在柱子上分開,因為柱子是一個多次爬板的狀態,可以通過公式的比較:0.6/0.8 一次的分離度,肯定不如(0.2/0.3)的三次方或四次方大。
4 樣品的收集
用(yong)矽(gui)膠(jiao)作(zuo)固(gu)定(ding)相(xiang)過(guo)柱(zhu)子(zi)的(de)原(yuan)理(li)是(shi)一(yi)個(ge)吸(xi)附(fu)與(yu)解(jie)吸(xi)的(de)平(ping)衡(heng)。所(suo)以(yi)如(ru)果(guo)樣(yang)品(pin)與(yu)矽(gui)膠(jiao)的(de)吸(xi)附(fu)比(bi)較(jiao)強(qiang)的(de)話(hua),就(jiu)不(bu)容(rong)易(yi)流(liu)出(chu)。這(zhe)樣(yang)就(jiu)會(hui)發(fa)生(sheng),後(hou)麵(mian)的(de)點(dian)先(xian)出(chu),而(er)前(qian)麵(mian)的(de)點(dian)後(hou)出(chu)。這(zhe)時(shi)可(ke)以(yi)采(cai)用(yong)氧(yang)化(hua)鋁(lv)作(zuo)固(gu)定(ding)相(xiang)。另外,收集的試管大小要以樣品量而定,特別是小量樣品,如果用大試管,可能一根就收到了三個樣品。嗚嗚,如果都用小試管那工作量又太大。
5 最後的處理
柱分後的產品, 由於使用了大量的溶劑, 其中的雜質也會累積到產品中, 所以如果想送分析,最好用少量的溶劑洗滌一下,因為大部分的雜質是溶在溶劑裏的,一洗基本就沒了,必要時進行重結晶。
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