薄层色谱

来源:美国马萨诸塞大学阿默斯特分校的 Lara Al Hariri 和 Ahmed Basabrain

1. 流动相组成对化合物分离的影响展开

   在实验室的这一部分，您将使用 TLC 通过测量化合物在每种溶剂中的移动距离，比较纯己烷和 60% 己烷和 40% 乙酸乙酯混合物分离苯酚、苯甲酸和丁基苯醚的能力。

   • 在开始实验之前，请穿上实验服、安全眼镜和丁腈手套。注意:己烷和乙酸乙酯都易挥发、有毒且易燃，因此请始终在通风橱中使用它们。如果手套上沾有溶剂，请更换手套，因为己烷和乙酸乙酯会在几分钟内渗透到丁腈手套中。
   • 现在，拿一张纸巾放在工作台上。使用镊子在板的最末端小心地拿起 TLC 板。 注意: 始终用镊子握住 TLC 板的边缘或最顶部，以避免损坏或污染硅胶。
   • 寻找硅胶中的碎屑或划痕，必要时换个新板。如果只有一端有一点碎裂也没关系，因为那可以是顶部。
   • 将盘子放在通风橱的纸巾上，并在旁边放一把公制尺子。用石墨铅笔在硅胶上轻轻地在距板顶部 ~1 cm 处做一个小标记。在标记上方的盘子上写上"100"。
   • 接下来，在板的两侧轻轻标记底部上方 1 厘米处。小心地在底部标记之间画一条直线以制作起始线。
   • 然后，在起始线上添加 3 个均匀分布的小标记，外部标记距离板的侧面至少 0.5 厘米。注意:硅胶在这里完好无损很重要，所以如果你用铅笔划伤它，请准备一个新的板。
   • 现在，在实验室笔记本中描摹 TLC 板的轮廓并精确复制板上的标记。将三个标记标记为"苯酚"、"苯甲酸"和"丁基苯醚"。您可能还想在印版本身上标记。
   • 以相同的方式准备第二个标记为"60/40"的 TLC 板。现在，将标记板带到公共工作台上，找到 1 mg/mL 苯酚、苯甲酸和丁基苯醚的乙醇溶液。
   • 将干净的毛细管浸入三种溶液中的一种中。将毛细管短暂而轻轻地轻拍到该化合物的起始线和标记之间的交叉点上。您应该为每种化合物点样两次。
   • 使用相同的毛细管在第二个 TLC 板上发现相同的溶液。斑点的直径不应超过 2 毫米。然后，丢弃毛细管并关闭样品瓶。
   • 用干净的毛细管以相同的方式在板上点出其他两种溶液。小心不要交叉污染溶液。注意:如果斑点非常浅或非常小，请等待其干燥，然后在干点上点上相同的溶液。如果斑点仍然湿润，毛细管作用可能会使其太宽并稀释。
   • 在每个板上画了三个点后，丢弃毛细管并将板放回引擎盖。将盘子平放晾干。
   • 现在，将一个 50 mL 的罐子标记为"100% 己烷"，然后将罐子、瓶盖和 10 mL 量筒带到溶剂罩中。
   • 用量筒量取 2 – 3 mL 纯己烷，倒入罐中，装满 0.62 – 0.7 cm 的深度。盖上瓶子和罐子，然后放回通风橱。
   • 第二个 50 mL 罐子贴上"60% 己烷，40% 乙酸乙酯"的标签，并将其和干净的量筒带到溶剂罩中。将 2 – 3 mL 的 60/40 混合物量入广口瓶中，然后放回通风橱中。
   • 将板放在罐子旁边，以比较溶剂和斑点的相对位置。溶剂液位应低于每个板的点数。
   • 然后，取三张滤纸，将一张滤纸直立靠墙放入每个罐子中，然后盖紧罐子。
   • 每个板在标记上方进行初始初始化，以便以后识别它们。确认罐子中的滤纸已被溶剂浸透，并且板上的斑点完全干燥。
   • 现在，打开 100% 己烷罐，用镊子轻轻地将 100 板放入罐中，在进入溶剂时保持板与溶剂表面齐平。盖紧罐子，小心不要推挤盘子。
   • 让罐子不动，让溶剂沿着板向上移动。在纯己烷中显影通常需要大约 7 – 10 分钟。密切关注板，确保溶剂不会到达顶部。
   • 当纯己烷溶剂前沿距离板顶部约 1 厘米时，用镊子将其取出。将其放在纸巾上，硅胶朝上，然后用线和铅笔在板上快速标记溶剂正面。让板平放，让溶剂蒸发。
   • 以相同的方式将另一个板放入 60/40 洗脱液中。等到 60/40 板的溶剂前沿距离顶部约 1 cm，然后取回它并以相同的方式快速标记溶剂前沿。
   • 一旦 100% 己烷板完全干燥，用镊子把它拿起来，把它和一支铅笔带到公共工作台上的紫外线灯下。
   • 将板放在灯下，用紫外线照射。由于硅胶层中存在荧光标记，板将发出绿色光。黑点是化合物。
   • 用铅笔仔细勾勒出每个点，即使它们没有移动很远。
   • 然后，关掉灯，将板放在碘显影罩上。打开碘室。用镊子轻轻地将板直立放入碘室中，然后再次盖上碘室。
   • 等待 3 – 4 分钟，让碘蒸气留在斑点中。然后，用镊子取回板，关闭腔室，并在板上勾勒出棕色和黄色的斑点。这些斑点会褪色，因此请尽快标记它们。
   • 在紫外光下观察干燥的 60/40 板，然后以相同的方式用碘蒸气观察。 注意: 为避免副反应，在将板暴露于碘之前，请务必在紫外线下检查板。
   • 现在，将斑点和溶剂前沿精确地复制到实验室笔记本中相应的板图上。对于每个板，测量并记录溶剂前沿相对于起始线的高度。
   • 最后，测量每个点的中心与其起跑线之间的距离，并将其记录在实验室笔记本中。您现在可以继续进行实验的下一部分。
2. 未知化合物鉴定展开

   在实验的后半部分，您将使用 TLC 找出未知镇痛药中的成分。它可能包含以下一种或多种化合物:阿司匹林、咖啡因和对乙酰氨基酚。这些化合物具有强极性，因此您将使用 90% 乙酸乙酯和 10% 己烷的预制混合物作为洗脱液。

   您将在同一块板上运行三种参比化合物和未知化合物。稍后，您将使用参考化合物的 Rf 值来识别未知物。首先，在开始之前仔细检查您被分配分析的未知材料。

   • 现在，在引擎盖上铺一张干净的纸巾，获得一个新的 TLC 板。以与以前相同的方式准备顶部标记和起始线。在板上打四个均匀分布的勾号，确保外部标记距离边缘至少 0.5 厘米。
   • 在实验室笔记本上画出板的精确副本，并将刻度线标记为"阿司匹林"、"对乙酰氨基酚"、"咖啡因"和"未知"。
   • 现在，把你的板带到公共工作台上。使用干净的毛细管为每种溶液点上阿司匹林、对乙酰氨基酚、咖啡因和您被分配到适当标记上的未知物的溶液。注意: 当您发现未知溶液时，请勿将毛细管浸入溶液瓶中太深，以免未知物质的不溶性物质堵塞毛细管。
   • 丢弃毛细管并关闭样品瓶，然后将板放回通风橱中。将盘子放在纸巾上完成干燥。
   • 接下来，将干净的 50 mL 螺口罐标记为"90% 乙酸乙酯，10% 己烷"，并将其放入干净的量筒中放入溶剂罩。
   • 将 2 – 3 mL 的 90/10 溶液放入罐中，然后放回通风橱中。确认溶剂液位将低于板上的斑点。然后，将干净的滤纸直立放入罐子中并盖紧。
   • 一旦 TLC 板干燥并且滤纸饱和，小心地将板放入溶剂中。注意:执行此作时，必须保持板水平。如果溶剂前沿是对角线的，则每个点的溶剂移动距离将不同，因此无法直观地将未知点与参考点进行比较。
   • 等待溶剂前沿距离板顶部 1 cm。然后，取出板，将其标记为溶剂前沿，并平躺晾干。
   • 板干燥后，用紫外线和碘室观察它，然后用铅笔勾勒出斑点。
   • 未知材料可能是化合物的混合物，因此请仔细寻找与所有三个参考点一致的点。
   • 然后，将这些点精确地复制到实验室笔记本中的板图上。测量并记录溶剂前沿的高度和相对于起跑线的斑点。
   • 完成后，从罐子中取出溶剂饱和的滤纸，让它们在罩子里晾干。
   • 将剩余的溶剂倒入标准有机废料中，按照实验室的常用方法清洗玻璃器皿，并收起实验室设备。
   • 将用过的 TLC 板扔进实验室垃圾桶或与玻璃废料一起扔掉，具体取决于背衬材料。
   • 最后，一旦过滤器干燥，将它们与任何剩余的垃圾一起扔掉。
3. Results展开
   • 计算用 100% 己烷洗脱的苯酚、苯甲酸和丁基苯醚的 R_f 值。对于 TLC 板上的每种化合物，测量从起跑线到其点中心的距离。然后，将该值除以从起始线到溶剂前沿的距离。
   • 只有丁基苯醚从起跑线移动了可测量的距离，这与它的极性最小是一致的。为了有效分离，R_f 值应相差 0.3 – 0.7。因此，我们可以推断苯酚和苯甲酸的极性太强，无法被纯己烷等非极性溶剂有效分离。
   • 计算您在 60/40 己烷和乙酸乙酯混合物中运行的板的 R_f 值。乙酸乙酯是一种中等极性溶剂，因此化合物在板上的传播距离更远，间距也更远。
   • 分离顺序显示，极性最强的苯甲酸对硅胶的亲和力最高，而极性最小的化合物丁基苯醚对硅胶的亲和力最低。这与极性较低的化合物在极性固定相上的移动距离更远的假设一致。
   • 查看您的第三个板，并计算阿司匹林、对乙酰氨基酚和咖啡因的 R_f 值。咖啡因是三种复合物中最极性的复合物，传播最少。对乙酰氨基酚的传播距离第二远，而极性最弱的阿司匹林传播得最多。
   • 最后，通过将未知材料的点或点与三个参考点进行比较，识别未知材料中的化合物。