平面色譜展開操作的展開箱與溶劑蒸氣的作用
實(shí)驗(yàn)室k / 2019-07-29
整個展開操作包括展開箱的選擇、溶劑蒸氣的作用、展開劑的選擇、展開形式和各種展開技術(shù)等內(nèi)容。
展開箱
平面色譜的展開操作是在密閉容器中進(jìn)行的，根據(jù)薄層板或紙的大小，可選用各種形狀的容器，這種容器稱為展開箱。由于展開箱中的溶劑蒸氣對展開有很大作用。根據(jù)展開箱的飽和情況可分三種類型：
1.飽和箱 是指在展開前，溶劑蒸氣、薄層與箱內(nèi)大氣達(dá)到動平衡。因此在展開過程中，薄層板上的溶劑不再蒸發(fā)，經(jīng)過一定的展距所需的時間不長。這種飽和箱如圖14-23中的A和B所示。
圖14-23中A稱為常規(guī)飽和箱，以NS表示。由圖中可見，箱內(nèi)的溶劑蒸汽密度不均勻，且達(dá)到平衡所需時間較長。圖14-23中B稱為飽和箱，以CS表示。用一張大小與箱之內(nèi)表面相當(dāng)?shù)臑V紙，經(jīng)去脂后放在展開劑中浸泡濕潤，再將濾紙緊貼于展開箱內(nèi)壁。在板引進(jìn)之前，濾紙再次用展開劑潤濕。
這種飽和箱對于分離△Rf較大的物質(zhì)較為有利，且有較好的重現(xiàn)性。
2.不飽和箱 當(dāng)展開箱中的大氣未與溶劑蒸氣、薄層達(dá)到動平衡時即進(jìn)行展開。這時溶劑一方面借毛細(xì)管作用在薄層上展開，另一方面在展開的同時又不斷地自薄層面上蒸發(fā)。與飽和箱比較，為達(dá)到同樣的展距，在不飽和箱中將有更多的溶劑通過薄層，展開時間較長。根據(jù)SF=(Kt)1/2，說明相當(dāng)于增加了展距(實(shí)際上展距并未增加)，使得溶質(zhì)的Rf值增加，高于它在飽和箱中展開的Rf值(展距相同)。這對于分離Rf值相近的物質(zhì)是較為理想的，可使兩者的△Rf值增加，改善分離。但常因展開箱的不飽和程度不同，所得之Rf值也不同。這樣，Rf值就缺乏良好的重現(xiàn)性。為獲得較好重現(xiàn)性，常采用溶劑蒸氣壓為零的條件下即行展開(展開劑和薄層板同時放入展開箱，并立即展開)，在展開的過程中溶劑蒸氣壓逐步升高。
在不飽和箱中展開會出現(xiàn)邊緣效應(yīng)，如圖14-24所示。即同一種化合物在同一塊薄層板或紙上，因其點(diǎn)樣位置的不同而其Rf值不同。處于邊緣的點(diǎn)樣點(diǎn)，其Rf值大于中心點(diǎn)，其原因是由于溶劑在不飽和箱中不斷地蒸發(fā)，蒸發(fā)速度從薄層中央到兩邊緣逐新增加，使邊緣上升的溶劑較中央多，致使近邊緣溶質(zhì)的遷移距離比中心處大，導(dǎo)致邊緣的Rf值大。此現(xiàn)象在飽和箱中不會發(fā)生。
3.夾心板箱 是一種小體積展開箱，如圖14-23中C所示。即使事先不預(yù)飽和，由于其體積較小，在展開時靠板上溶劑的蒸發(fā)很快就會達(dá)到飽和，并使干板部分也吸附大氣中的溶劑蒸汽。這種展開箱既縮短了飽和時間，又保證了Rf值重現(xiàn)性。
溶劑蒸氣的作用
飽和展開箱與不飽和展開箱的差異引起了人們對溶劑蒸氣作用的重視。實(shí)驗(yàn)證明，干板確實(shí)能吸附適量的蒸汽而影響分離。例如以六個巴比妥類藥物作分離對象(編號：1＝5-甲基-5-苯基巴比妥；2＝苯巴比妥；3＝二烯丙基巴比妥；4＝己巴比妥；5＝5-乙基-1-甲基-5-苯基巴比妥；6＝α-溴戊酰脲；混合物＝3+4+5+6)，采用氯仿：乙醚(75：25)為展開劑，分別用飽和箱和不飽和箱展開。圖14-25和14-26說明了它們在不飽和箱中的分離優(yōu)于在飽和箱中的分離。
圖14-27系用氯仿作展開劑，在展開箱中另置一盛有乙醚的小槽，作不飽和展開，其展開結(jié)果可與圖14-26相比。但其展開劑中并無乙醚存在，而乙醚的作用僅能來自小槽中的乙醚蒸氣。蒸氣作用的機(jī)理可作如下解釋，在展開過程中，干板逐漸被浸潤，而未浸潤的干板部分則不斷吸附箱內(nèi)大氣中的溶劑蒸氣，其吸附量與溶劑極性有關(guān)，極性大的較易吸附。此外，還與吸附劑性質(zhì)及暴露時間有關(guān)，暴露時間越長，吸附蒸氣量越多。因此，在未被展開劑浸潤的干板上，存在著一個自下而上漸增的蒸氣濃度梯度，從而改變了固定相(吸附劑)的性質(zhì)。這樣一個蒸氣梯度在分離中發(fā)揮其獨(dú)特作用，使在展開過程中，遷移較快的斑點(diǎn)，其所遇到的吸附劑活性隨著它向上遷移而漸漸變小，因?yàn)槠渖纤降娜軇┱魵庥?，減活愈多；而遷移較慢的斑點(diǎn)，它所遇到的吸附劑活性總比遷移較快的斑點(diǎn)所遇到的要大(在同一瞬時內(nèi))，以致使它遷移的速度與較快的斑點(diǎn)相比愈來愈慢。從分離效果來看，兩者間的距離拉大了，使△Rf值小的混合物在不飽和箱中展開能獲得較好的分離效果。這是由于循展開劑的展開方向，在薄層上有一個極性度增加的蒸氣梯度存在，這種梯度對溶質(zhì)起著一種拉力作用，加速了較快斑點(diǎn)的遷移，從而拉長了各種溶質(zhì)之間的距離，使Rf值相近的溶質(zhì)獲得分離。
.jpg "各種展開箱")
.jpg "不飽和箱中之薄層層析出現(xiàn)“邊緣效應(yīng)”")
.jpg "安眠藥之分離")
閩ICP備15011996號-4
|
閩公網(wǎng)安備35040002000218號
|
