有机试验常用玻璃仪器课件

有机化合物分离与提纯技术

——多媒体教案

（研究生使用）

西北农林科技大学生命学院2000-051有机化合物分离与提纯技术有机化合物分离与提纯技术

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（研究生使用）

第一章概述一、分离纯化的概念

分离：混合物或混合体→目的物（单体或混合物）纯化：又称精制。目的物含量较高（＞90%）的混合物→目的物单体或纯品

分离纯化：去除杂质，逐步获得提高目的物纯度或含量的过程2000-052有机化合物分离与提纯技术第一章概述2000-052有机化合物分离与提纯技二、分离纯化的目的和意义分子结构研究生物活性研究作为衍生物合成合成的原料直接应用：医药、农药、兽药、植物生长活性物质、食品添加剂、化妆品、化工原料等。2000-053有机化合物分离与提纯技术二、分离纯化的目的和意义2000-053有机化合物分离与提纯三、分离纯化实例及基本技术1、实例实例1毛花洋地黄粗总甙的提取分离实例2挥发油的提取分离2000-054有机化合物分离与提纯技术三、分离纯化实例及基本技术2000-054有机化合物分离与提提取沉淀除杂减压蒸馏减压蒸馏萃取除杂实例1毛花洋地黄粗总甙的提取分离2000-055有机化合物分离与提纯技术提取沉淀除杂减压蒸馏萃取除杂实例1毛花洋地黄粗总甙的提取萃取除杂减压蒸馏溶解普通蒸馏结晶重结晶干燥续实例12000-056有机化合物分离与提纯技术萃取除杂减压蒸馏溶解结晶重结晶续实例12000-056有萃取,化学反应萃取,化学反应萃取,化学反应萃取,化学反应萃取,化学反应精馏,色谱实例22000-057有机化合物分离与提纯技术萃取,化学反应萃取,化学反应萃取,萃取,化学反应萃取,化学反2.有机化合物分离纯化的基本技术萃取技术

液—液萃取技术

液—固萃取技术结晶与重结晶技术色谱技术

纸色谱

薄层色谱

柱色谱蒸馏与精馏技术

普通蒸馏

减压蒸馏

精馏干燥技术纯度分析技术2000-058有机化合物分离与提纯技术2.有机化合物分离纯化的基本技术2000-058有机化合物3.设计分离纯化方案前的准备工作分离纯化方案的设计是分离纯化工作的前提，也是决定分离工作成败的关键。方案设计前的准备工作：

★查阅相关的文献资料，合理借鉴前人的工作经验。★了解待处理对象（植物材料、动物材料及反应液等）的物质组成，熟悉各种物质的理化性质。★尽可能了解目标物（被分离物质）的化学结构及其理化学性质，确立目标物可靠的检测目标物方法。★了解和熟练掌握各种分离技术，明确各方法的应用范围和优缺点★掌握有机物纯度的鉴定方法。2000-059有机化合物分离与提纯技术3.设计分离纯化方案前的准备工作2000-059有机化合物第二章基本知识

一、分离纯化常用玻璃仪器2000-0510有机化合物分离与提纯技术第二章基本知识

一、分离纯化常用玻璃仪2000-0511有机化合物分离与提纯技术2000-0511有机化合物分离与提纯技术2000-0512有机化合物分离与提纯技术2000-0512有机化合物分离与提纯技术二、有机物的干燥广义的干燥：是指从目标物中除去某些液体或气体成分（如水、有机溶剂等）的过程。狭义的干燥：是指从目标物中除去水的过程。化合物的干燥方法随物质物态和性质的不同而有所差异。1．固体样品的干燥非吸湿性样品，液体易挥发：减压抽干，摊在滤纸上在室温下晾干，或用红外照射快速干燥即可。吸湿性样品受热易分解：通常用干燥器或真空干燥器干燥。高温稳定：用恒温干燥箱烘干，干燥后密闭保存或贮存在干燥器中。如果不宜用干燥器和干燥箱干燥的样品，量少时，可用干燥枪用低沸点溶剂加热干燥（图1—14）。量大时，可用真空恒温干燥箱在低温度下干燥。2000-0513有机化合物分离与提纯技术二、有机物的干燥广义的干燥：是指从目标物中除去某些液体或气体图1—14真空恒温干燥枪1—盛溶剂烧瓶2—样品管3—干燥剂4—接泵活塞5—盛样品的瓷盘2000-0514有机化合物分离与提纯技术图1—14真空恒温干燥枪2000-0514有机化合物分离*真空干燥箱中不宜用浓硫酸。

普通干燥器用浓硫酸（比重1.84），每1000mL硫酸含18克硫酸钡。当硫酸浓度下降至93%时，即有针状结晶(BaSO4·2H2SO4·H2O)析出，再降至84%时，结晶变得很细，此时应更换。表2—1干燥器中常用干燥剂2000-0515有机化合物分离与提纯技术*真空干燥箱中不宜用浓硫酸。

普通干燥器用浓硫酸（比重12．气体的干燥

主要是干燥一些有机气体和反应用到的无机气体,通常是让气体通过装有各种干燥剂的容器(如干燥管、干燥塔、U形管等)经干燥剂的脱水作用而获得干燥的气体。常用于气体干燥的干燥剂种类及使用范围见表1—4。2000-0516有机化合物分离与提纯技术2．气体的干燥

主要是干燥一些有机气体和反应用到的3．液体的干燥方法：共沸法除水；干燥剂脱水法（1）共沸法除水：有些溶剂与水不相溶但可以和水形成共沸物，且其沸点比液体样品的沸点低，通过共沸蒸馏，样品中的水份首先被溶剂带走，最后剩下无水样品。2000-0517有机化合物分离与提纯技术3．液体的干燥2000-0517有机化合物分离与提纯技术（2）干燥剂干燥

方法：将适量干燥剂投入液体样品中，旋摇或振摇，促进干燥剂与水反应或结合，达到脱水干燥的目的。放置一段时间（几十分钟到数小时）滤出干燥剂，再蒸馏便可得到无水样品。常用的干燥剂及其使用范围见表1—6。

脱水原理：A吸附作用：硅胶、氧化铝、分子筛等多孔性干燥剂。吸水物经加热失水又可活化再生。B与水可逆地结合生成水合物：Na2SO4、MgSO4、CaCl2、CaSO4、H2SO4、固体KOH、NaOH、K2CO3等。2000-0518有机化合物分离与提纯技术（2）干燥剂干燥2000-0518有机化合物分离与提纯技术MgSO4+nH2O=MgSO4·nH2O（n=1，2，3，4，5，6，7）Na2SO4+nH2O=Na2SO4·nH2O（n=7，10）CaCl2+nH2O=CaCl2·nH2O（n=1，2，6）H2SO4+H2O=H3+OHSO4-这类干燥剂吸水是可逆的。由于平衡的存在，干燥也需要静置一定时间。C与水发生化学反应：P2O5、CaO、Na等。CaO+H2O→Ca(OH)2Na+H2O→NaOH+1/2H2↑P2O5+3H2O→2H3PO42000-0519有机化合物分离与提纯技术MgSO4+nH2O=MgSO4·nH22000-0520有机化合物分离与提纯技术2000-0520有机化合物分离与提纯技术第三章各种分离纯化技术一、普通蒸馏蒸馏的目的主要是分离两种或两种以上的液体或去除溶剂1、普通蒸馏蒸馏及普通蒸馏的定义沸腾与沸点的定义沸点与蒸气压的关系混合液体蒸馏的特点2000-0521有机化合物分离与提纯技术第三章各种分离纯化技术一、普通蒸馏2000-0521有机2、普通蒸馏的分离原理理想溶液和理想气体的含义道尔顿（Dlton）定律：P=PA+PB+PC+……拉乌尔定律2000-0522有机化合物分离与提纯技术2、普通蒸馏的分离原理2000-0522有机化合物分离与提纯溶液组成不同，其蒸馏的分离效果不同。含挥发性物质和非挥发性物质：普通蒸馏法可以把混合液中的挥发成分分离出来。

由两种或两种以上的挥发物质组成的近似理想溶液：蒸出液中将含有每一种组分，但较先馏出液中含有的较多高气压（低沸点）组分。较后馏出液中含有较多的高沸点组分。溶液的沸点也随着组分组成变化而不停的变化着，只有组分间的沸点差大于30℃时，才有可能获得有意义的分离效果。沸点差越大，分离效果越理想。注意事项：在两个馏分之间，往往存在一个过渡的馏分，因此在任一组分蒸出过程中，控制合适的温度是非常重要的。蒸馏时，应注意分别接受。2000-0523有机化合物分离与提纯技术溶液组成不同，其蒸馏的分离效果不同。2000-0523有机化组成溶液的各组分间存在相互作用（例氢键等）：蒸气压不符合拉乌尔定律，蒸馏分离基本无效，在某些范围内可能会达到部分分离。各组分均为挥发性但不混溶：一般多采用先过滤后分液的方法分离，或先经蒸馏后分液。水蒸气蒸馏就属于这种情况。2000-0524有机化合物分离与提纯技术组成溶液的各组分间存在相互作用（例氢键等）：蒸气压不符合拉乌3、实验装置及安装方法1．装置2000-0525有机化合物分离与提纯技术3、实验装置及安装方法2000-0525有机化合物分离与提纯安装要点:装置的安装与拆卸顺序：从热源处开始，自下而上，从左向右。蒸馏完毕拆卸仪器的程序和安装仪器的程序相反。热源距烧瓶底部的高度：瓶底距离石棉网1—2mm。用水浴锅加热时，瓶底应距离浴底1cm左右。温度计的深度：水银球上限与蒸馏头侧支管下限齐平。冷凝水的流向：下口进入，上口流出，同时上端出水口朝上。接液管的使用：严禁用烧杯等广口器皿接受挥发性易燃、易爆或有毒馏出液。磨口玻璃仪器的连接：接口处应涂上适量润滑剂，尽量塞紧密，以防漏气。但整个蒸馏装置决不能一个密闭体系，一般保持接液管的通气空畅通。冷凝管的选择：蒸馏沸点在80—104℃的液体，用直形冷凝管。沸点超过104℃时，应用空气冷凝管。蒸馏沸点在80℃以下的液体时，可选用球形或蛇形冷凝管，但要竖直装配。整套仪器应做到正确、端正，无论从正面或侧面观察，各个仪器的中心先都要在一直线上。所有的铁夹台和铁架都应尽可能整齐地放在仪器的背面。2000-0526有机化合物分离与提纯技术安装要点:2000-0526有机化合物分离与提纯技术2、蒸馏操作要点加料：料液一般为蒸馏瓶体积的1/3～2/3之间，常借助长颈玻璃漏斗从蒸馏头上口加入。防暴沸：加热前加入2～3粒沸石或一端封闭开口朝下的毛细管素烧瓷片。当溶液过热时，千万不能加入沸石，必须等到放冷后才能加入。和沸点测定加热：逐渐提高加热速度。等到温度计的显示的温度快速上升时，应保持加热恒定，以控制温度计汞球部表面保持有液滴为宜。此时，蒸馏速度一般是2～4d/s馏出液。接受馏出液：一般最先蒸出的低沸点物质，多为溶剂，通常称为“前馏分”。前馏分蒸完，温度计一般趋于恒定，应更换干燥、清洁的接受瓶，直至蒸馏温度再次快速上升，再更换另一个干净接受瓶，这样便获得多个较纯的馏分。每个馏分的第一滴和最后一滴的温度区间即是该馏分的沸点范围（沸程）。蒸馏瓶中的液体不能完全蒸干，否则容易发生意外。蒸馏低沸点或易燃液体时，不能用明火加热，否则易引起火灾。故要用热浴，接受瓶应放在冰水浴中冷却。2000-0527有机化合物分离与提纯技术2、蒸馏操作要点2000-0527有机化合物分离与提纯技术二、分馏目的：将沸点相近的混合物分离开来1、基本原理分馏又称精馏，基本原理与普通蒸馏基本相同。根据分离效果又分为简单分馏和精密分馏两种。分馏实际上是一种连续的多次蒸馏过程，与普通蒸馏的主要区别是采用分馏柱代替了普通蒸馏中的蒸馏头。分馏的分离过程可以由苯和甲苯组成的双组分相图直观地看出。该溶液可以近似看作是理想溶液，因此，其蒸馏过程遵循拉乌尔（Raoult）定律。2000-0528有机化合物分离与提纯技术二、分馏2000-0528有机化合物在任何温度下沸腾的平衡体系中，气相中总是含有较多的易挥发性组分。图苯、甲苯沸点组成相图2000-0529有机化合物分离与提纯技术在任何温度下沸腾的平衡体系中，气相中总是含有较多的易挥发性组分馏柱的分馏过程:首先进入分馏柱的蒸汽，遇冷在分馏柱内表面凝结成一次冷凝液。该冷凝液的沸点较蒸馏瓶中的液体的沸点要低的多。这就完成了第一次蒸馏。当后续的蒸汽上升至分馏柱中，并与上述冷凝液相遇时，便进行热量交换，导致前面的冷凝液重新沸腾，开始在分馏柱中进行新一轮蒸馏。蒸馏所产生的蒸气会在分馏柱较高的地方产生二次冷凝液。这就完成了第二次蒸馏，二次冷凝液较一次冷凝液含有更多的低沸点物质。只要分馏柱具有足够的高度，二次冷凝液还会发生类似的第三次蒸馏。由于每一次蒸馏都能获得富集低沸点物质的效果，因此，只要这种连续蒸馏的次数足够多，就能获得足够纯的低沸点物质。随着第一个低沸点物质的蒸完，待分馏液中原来沸点稍高的组分便成为烧瓶溶液的新的低沸点物质。同样的原理，它将在第一个物质蒸完之后被分馏出来。

小结：分馏柱实际上是一个同时进行多个连续蒸馏的场所。2000-0530有机化合物分离与提纯技术分馏柱的分馏过程:2000-0530有机化合物分离与提纯技术几种非理想溶液的相图及其分馏如果溶液组成位于Z点左边，则分流仅能得到少量的低沸点的A；如果溶液组成位于Z点右边，则分馏仅能得到少量的高沸点的B。ＢＢＡＡ2000-0531有机化合物分离与提纯技术几种非理想溶液的相图及其分馏如果溶液组成位于Z点左边，则分流如果溶液组成位于Z点左边，则分馏仅能得到少量的低沸点的A；如果溶液组成位于Z点右边，则分馏仅能得到少量的高沸点的B。ＢＢAA2000-0532有机化合物分离与提纯技术如果溶液组成位于Z点左边，则分馏仅能得到少量的低沸点的A；Ｂ2、仪器与装置

（1）分馏柱及柱效率

实验室常用的分馏柱有两种：维格罗（Vigrux）柱和亨普尔（Hempel）柱。维氏柱又叫刺形分馏柱，是一个有很多犬牙交错凹凸的玻璃管。它几乎是一般有机实验室必备的仪器。优点是无需填料，柱内滞留液体很少且易于洗脱，缺点是分馏效率差。2000-0533有机化合物分离与提纯技术2、仪器与装置

（1）分馏柱及柱效率

实验室常用亨氏柱又叫填料式分馏柱，其空管如图3—7b。管内径为2.5—3.5cm,长度30—60cm不等。分馏效率的高低取决于填料的种类,一般是“雷氏环”、短玻管（6×6mm）。该分馏柱优点是分馏效率高，缺点是柱内液体滞留较多且不易洗脱。分馏柱是影响分馏效果的关键因素。一般来说，混合物各组分的沸点相差越大，对分馏柱的要求越低，相差越小要求越高。

选择分馏柱应遵循的原则是：

（1）柱内有足够的表面积，保证气液相能够广泛接触，以利于热量交换和传递。

（2）分馏柱应有足够的长度，各组分的沸点差越小，柱长则要求越长。此外，分馏过程中，应保持分馏柱自下而上有一定的温度梯度。2000-0534有机化合物分离与提纯技术亨氏柱又叫填料式分馏柱，其空管如图3—7b。管内径为2.5—图3—8分馏装置（2）装置如右图。2000-0535有机化合物分离与提纯技术图3—8分馏装置（2）装置2000-0535有机化合物分3、操作要点:为了防止柱内液体聚集，通常用石棉绳或电加热套管包扎柱体，以保证柱内气液热交换的动态平衡。柱内的气液间的热量交换需要一定的时间，因此蒸馏速度或蒸汽上升速度不应太快，这是至关重要的。如果加热太猛，蒸出速度过快，不仅会使柱内失去梯度而降低柱效，同时还容易造成液泛（即上升蒸汽将下降的液体顶上去，破坏了回流的现象），所以要注意调控温度。分馏柱要尽可能调整到垂直状态，以保证柱子内表面的冷凝液的均匀分布和蒸气的齐头上升。2000-0536有机化合物分离与提纯技术3、操作要点:为了防止柱内液体聚集，通常用石棉绳或电加热套管三、减压蒸馏

目的：分离高沸点热不稳定的组分1、基本原理所谓减压蒸馏就是在低于常压条件下进行的蒸馏。液体表面受到的压强越大，液体表面分子逃逸所需要的能量就越大，其沸腾所需要的温度就越高。因此，降低液体表面的压强，就可以降低液体的沸点。蒸馏系统内的气压用真空度表示，真空度越高表示压强越小。通常当压强降至20mmHg时，大多数高沸点有机化合物的沸点将随之降低100—200℃。真空度越高，沸点就降低的越多。确定合适的工作压强的方法：通过多次小量预实验进行确定；查找目标物的常压沸点，利用物质的压力—沸点关系表或图或公式进行粗略估算。2000-0537有机化合物分离与提纯技术三、减压蒸馏

目的：分离高沸点热不稳定2000-0538有机化合物分离与提纯技术2000-0538有机化合物分离与提纯技术2、减压蒸馏的辅助设备和仪器（1）真空泵真空度一般分为三个等级。低真空度（760mmHg—10mmHg）：实验室常用水泵。水泵的抽气效力与水压、水速、温度、玻璃管的口径比等有关。好的水泵在3—4℃时，只能达到17mmHg。中真空度（10mmHg—10-3mmHg）：一般用油泵，最高可达10-3mmHg左右。高真空度（10-3mmHg—10-8mmHg）：实验室主要用扩散泵。它是利用加热回流高沸点液体形成的液滴吸附空气，首先达到对微量空气的富集，然后相连的油泵再将集结的气体分子抽走。扩散泵的工作液体一般是汞或其它特殊油类，其极限真空度主要取决于工作液体的性质。2000-0539有机化合物分离与提纯技术2、减压蒸馏的辅助设备和仪器2000-0539有机化合物分离（2）压力计

实验室用压力计有三种。

缩短式真空表：此表使用方便，玻璃管内径不应小于7mm，真空度是左管的汞高减去右管的汞高所得的差。缺点是装汞时常有空气跑入顶端，使测出的真空度不准而需重装。充汞装置2000-0540有机化合物分离与提纯技术（2）压力计

实验室用压力计有三种。

缩短式真空表：此表使用开口式（U型）真空表此表装汞方便，但管长必须超过760mm，使用时需和大气比较。而且，由于是开口式的，一般在汞的顶端加10mm厚的液体石蜡或其它油类以防挥发。真空度是大气减去抽气系统相连的玻璃管内汞柱所得的差。缩短式真空表和U型真空表可测得的最高真空度为1—2mmHg。2000-0541有机化合物分离与提纯技术开口式（U型）真空表此表装汞方便，但管长必须超过760mm，麦氏真空表此表是目前唯一能同时测定低真空和高真空的绝对真空表。最常见的是旋转式的。优点是应用方便，测量快而简单。测量时应先打开与真空系统相连的活塞，少待片刻，将表慢慢旋转至直立状，等比较毛细管的汞升至零点，然后读出封闭毛细管的汞的刻度即为系统的真空度。读毕后立即将表徐徐恢复横卧状。再读再旋转，不看时应关闭与真空系统相连的活塞。2000-0542有机化合物分离与提纯技术麦氏真空表此表是目前唯一能同时测定低真空和高真空的绝对真空表3、实验装置与操作

常用减压蒸馏装置可以分为蒸馏、抽气、安全系统和测压四部分。不得漏气是保证减压蒸馏的先决条件。2000-0543有机化合物分离与提纯技术3、实验装置与操作

常用减压蒸馏装置可以分为蒸馏、抽气、安全操作要点：安装顺序：“先左后右，先上后下”。检查系统密闭性：关闭毛细管，减压到恒压时，捏住泵与蒸馏系统相连的橡皮管，观察压力计有无变化。不变不漏气，变则漏气。料液量：不得超过蒸馏瓶的一半。毛细管的下端的深度：接近瓶底。蒸馏操作顺序：抽气→调节合适的进气量→压力恒定并达到要求→加热→低沸点馏分。停止蒸馏：移去热浴或热源→自然冷却蒸馏瓶→慢慢从安全瓶放气→关闭抽气泵。2000-0544有机化合物分离与提纯技术操作要点：2000-0544有机化合物分离与提纯技术注意事项：①在减压蒸馏系统中切勿使用有裂缝或薄壁玻璃仪器，尤其不能用不耐压的平底瓶。因为抽真空时，装置外部面积受到的压力较高，不耐压的部分可引起内向爆炸。②减压蒸馏时易发生爆沸而进入冷凝管中。为了防止爆沸，保持平稳的沸腾，常用的方法是用细玻璃管拉制一根细而柔软的毛细管，尽量使之伸到蒸馏瓶的底部。空气细流经毛细管引入瓶底，作为气化中心。毛细管的进气量，可用露在瓶外的上端套一段软橡皮管，橡皮管上夹一螺旋夹加以控制。③收集蒸馏液，通常用燕尾管连接两个接受瓶，接受不同的馏分时，只需转动燕尾管即可。④射水泵减压，应时刻注意水压的变化，防止因水压降低，水倒流蒸馏系统而污染产品。一般应在泵和蒸馏系统之间安装一定容积的安全瓶。⑤高真空操作时，必须佩戴防护眼镜，以防危险。2000-0545有机化合物分离与提纯技术注意事项：2000-0545有机化合物分离与提纯技术四、水蒸汽蒸馏

目的：常用于在100℃以下分离或除去沸点高于100℃与水不相溶的，具有一定挥发性的有机化合物，经常用于分离那些在其沸点温度易分解的化合物。1、基本原理水及其不溶物（有机物）组成的混合体系的总蒸汽压，符合道尔顿（Dalton）分压定律：式中P总为总蒸气压，P水为纯水在蒸馏温度时的水蒸气压，PA为纯有机物质在相同温度下的蒸气压。当体系的总蒸气压等于外界大气压时，混合物就发生沸腾，此时混合物的沸点将低于任何一个组分的沸点。2000-0546有机化合物分离与提纯技术四、水蒸汽蒸馏

目的：常用于在100蒸馏出液的组成是由所蒸馏化合物的分子量及其在此蒸馏温度时它们相应的蒸气压来决定的。混合蒸气中各气体分压（P水、PA）之比等于它们的摩尔数之比。即：根据物质摩尔数与其质量的关系（n=W/M），上式可变为：即可见，馏出液中两种组分的相对重量与它们各自的蒸气压和分子量成正比。这就是说物质的蒸气压越高，分子量越大，则蒸馏效果越好。2000-0547有机化合物分离与提纯技术蒸馏出液的组成是由所蒸馏化合物的分子量及其在此蒸馏温度时它们在实际工作中得到的有机物质往往比理论值要低，其主要原因是所有的有机物都或多或少的溶于水，其次是在实际操作中，水蒸汽一般是从外面导入的，蒸馏较快，而有机物是靠气液平衡产生的，蒸馏较慢。能够采用水蒸汽蒸馏的物质的基本要求是：（1）不溶或难溶水；（2）不于水发生任何化学反应；（3）100℃时具有一定的蒸气压，一般至少为5～10mmHg，并能随水蒸汽挥发。对于那些蒸气压为5～1mmHg的物质，采用通入过热蒸汽的方法，一般也能获得比较满意的结果。2000-0548有机化合物分离与提纯技术在实际工作中得到的有机物质往往比理论值要低，其主要原因是所有2、实验装置与操作通常采用的有三种方法，即水蒸汽蒸馏法，直接水蒸汽蒸馏法及过热水蒸汽蒸馏法（该法在此处不做介绍）。（1）水蒸汽蒸馏法由水蒸汽发生器和蒸馏装置组成。A—水蒸气发生器B—蒸汽出口C—安全管D—汽水分离器E—螺旋夹F—蒸汽导入管G—园底烧瓶H—冷凝管2000-0549有机化合物分离与提纯技术2、实验装置与操作2000-0549有机化合物分离与提纯技术说明：水蒸汽发生器A，常用大的园底烧瓶或锥形瓶，也可用铁皮制品代替。器A内盛水量一般不得超过容器的2/3。器A上口插入管B和管C，管B是蒸汽出口管。安全管C约0.8m长,管C的下端应接近器A底部处。蒸馏部分常用园底烧瓶G，瓶内混合液体的体积不应超过容器的1/3。为了防止瓶内液体跳溅而冲入冷凝管H，故应采用克氏蒸馏头，导入玻管F的末端应接近烧瓶底部，使水蒸汽与被蒸馏物质充分接触，并起搅拌作用。器A的管B和管F之间装有一个汽水分离阱或T形管的下端连有一段橡皮管和螺旋夹D，用于排放冷凝水。2000-0550有机化合物分离与提纯技术说明：2000-0550有机化合物分离与提纯技术操作方法：加料→把夹E打开→加热蒸气发生器至沸腾→夹紧E夹→通入水蒸汽至物料沸腾→通入冷凝水→收集馏液注意事项：蒸馏完毕或实验中需要中断时，必需先打开夹E使之接通大气后，然后再停止加热，否则瓶G的液体会倒吸入器A里。2000-0551有机化合物分离与提纯技术操作方法：2000-0551有机化合物分离与提纯技术（2）直接水蒸汽蒸馏法混合液具有低沸点，低粘度或含有不是很细的固体时，可采用直接法进行水蒸汽蒸馏。分液漏斗用于补充水液。一般滴加水的速度与馏出的速度大体相近。注意事项：当有机物的熔点较高，会在冷凝管内结晶析出，从而阻塞冷凝管，此时需暂停冷凝水。固体逐渐熔化后并流入收集瓶后，再缓缓通入冷水。2000-0552有机化合物分离与提纯技术（2）直接水蒸汽蒸馏法2000-0552有机化合物分离与提纯五、重结晶

目的：纯化固体目标物1、基本原理重结晶的定义：将粗的固体物质溶解到合适的溶剂中，配成热的饱和溶液，然后冷却让目标物重新结晶出来的过程。重结晶的理论基础：目标物和杂质的溶解度不同；目标物和杂质的相对含量不同；物质的溶解度随温度的变化而变化。2000-0553有机化合物分离与提纯技术五、重结晶

目的：纯化固体目标物1、2、基本操作准备工作——溶剂的要求和选择理想的溶剂应具备以下条件：①不与目标物发生化学反应；②目标物的溶解度，随温度的变化有显著的差异。一般在沸点附近的溶解度比室温时至少要大3倍。③溶剂对目标物和杂质的溶解度差异较大。④目标物中能够形成良好的晶型。⑤溶剂沸点低，一般在30—80℃之间为宜，但不得高于被提纯物的熔点。⑥纯度高，价格廉，对人和环境安全。2000-0554有机化合物分离与提纯技术2、基本操作2000-0554有机化合物分离与提纯技术溶剂的选择粗选：经验和“相似相溶”规则表重结晶常用溶剂2000-0555有机化合物分离与提纯技术溶剂的选择2000-0555有机化合物分离与提纯技术精选：试管实验筛选法。方法如下页。判断标准：只有当溶剂的量在2—3mL内，试样能全溶于沸腾的溶剂中，而在冷却后有较多的结晶析出者，方可作为结晶的候选溶剂。通常要做出几种溶剂试验，相互比较，选出结晶速度适当，产率高者，作为最佳溶剂。2000-0556有机化合物分离与提纯技术精选：试管实验筛选法。方法如下页。2000-0556有机化合2000-0557有机化合物分离与提纯技术2000-0557有机化合物分离与提纯技术没有合适的单一溶剂，可使用混合溶剂。

混合溶剂筛选方法：

选用两种互溶的溶剂，其中一种必须对样品是易溶的，另一种则是难溶或不溶的。将少量的样品溶于易溶的溶剂中，然后向其中逐渐加入已预热的难溶溶剂，至溶液刚好出现混浊为止。再滴加1—2滴易溶溶剂，使混浊消失。冷却，结晶析出，则这种溶剂适用。纪录两种溶剂的体积比。实际操作时，可按上述程序进行，也可按比例配制好后使用。2000-0558有机化合物分离与提纯技术没有合适的单一溶剂，可使用混合溶剂。

混合溶剂筛选方法：

选工作程序热饱和溶液配制→热过滤→冷却析晶→减压抽滤→晶体洗涤→干燥→目标物热饱和溶液配制：将待结晶的物质和略少于需要量的溶剂置于烧瓶或锥形瓶中，（装上冷凝器）加热至沸腾。若未完全溶解时，可补加少量溶剂，直至沸腾时能够完全溶解为止。但要注意判断是否有杂质存在，以免加入溶剂过量。注意事项：①一般溶剂的量是按饱和溶液的需要量多加20%，这是一个参考值，在实际工作中，主要由实验确定。②溶液中的颜色或树脂状悬浮物可通过加入1—5%的活性碳进行脱色。活性碳的量不宜过多，且必须在样品溶解完全后，等溶液稍冷之后再加入。此后，再加热5—10min。③使用易燃、有毒溶剂时，应注意装上冷凝器和避免使用明火加热。2000-0559有机化合物分离与提纯技术工作程序2000-0559有机化合物分离与提纯技术热过滤：有常压和减压两种。一般要求是尽可能在较短时间内和溶液保温下完成。（1）常压热过滤：这是利用折叠滤纸和预热的普通漏斗进行的重力过滤法。漏斗预热方法有两种：沸腾溶剂直接预热，适用于水溶剂，装置如图3—15；用保温热水漏斗套保温过滤，适用于所有溶剂，装置及加热方法如图。保温漏斗夹层中的水量一般为2/3，过滤前应预先将其加热到所需要的温度，然后熄灭火源即可起到保温过滤作用。滤纸折叠方法：折叠滤纸可提高过滤速度。扇形滤纸是其中常用的一种，其折叠方法如下图。使用前将滤纸内外翻转即可。2000-0560有机化合物分离与提纯技术热过滤：有常压和减压两种。一般要求是尽可能在较短时间内和溶液图3—15常压热过滤和减压热过滤装置2000-0561有机化合物分离与提纯技术图3—15常压热过滤和减压热过滤装置2000-0561有图3—16扇形滤纸的折叠方法2000-0562有机化合物分离与提纯技术图3—16扇形滤纸的折叠方法2000-0562有机化合物减压抽滤：使用的是布氏漏斗（Buchner）。筛板上的滤纸大小应和布氏漏斗底部恰好合适，抽滤前用溶剂润湿滤纸并与漏斗底部贴紧。在过滤过程中漏斗里应一直保持有较多的溶液。在未过滤完以前不要抽干，同时注意调节真空度以防止由于压力过低而导致溶液沸腾。方法是用手稍稍捏住抽气管，使吸滤瓶中仍保持一定的真空度，而能继续迅速抽滤。2000-0563有机化合物分离与提纯技术减压抽滤：使用的是布氏漏斗（Buchner）。筛板上的滤纸大析晶：有自然冷却法和强制冷却法两种。自然冷却法/室温冷却法析晶较慢，效果较好。。强制冷却法/快速冷却法析晶较快，结晶颗粒较细，结晶常会吸附杂质；但结晶速度过慢，将导致晶体颗粒过大，结晶中会包藏有溶液和杂质。诱导结晶的方法：玻棒擦壁；晶种法；2000-0564有机化合物分离与提纯技术析晶：有自然冷却法和强制冷却法两种。2000-0564有机化固液分离和结晶洗涤固液分离：用减压抽滤法完成，瓶中残留结晶的转移可用少量母液反复冲洗完成。将晶体尽量抽干，必要时可用玻璃塞或镍刮刀挤压晶体。洗涤：停止抽气，滴加少量的洗涤液润湿晶体表面，再抽干。依次反复2-3次。如果结晶较多且又紧密时，可在加入洗涤液后，用镍刮刀将结晶轻轻掀起并加以搅动，使全部结晶湿润。最后用刮刀将结晶移至干净的表面皿上进行干燥。2000-0565有机化合物分离与提纯技术固液分离和结晶洗涤2000-0565有机化合物分离与提纯技术六、升华

目的：分离易挥发且热稳定的固体物质1、基本原理升华的定义：固体→气体→固体升华分离的理论基础：不同的物质具有不同的挥发度升华的特点：可获得高纯度物质，一般适用于少量（1—2g）物质的纯化。缺点：能够采用升华法提纯的物质较少，其次，操作时间长，损失较大。物质的三相平衡图：当物质处于一定温度和压力时，其固、液、气三相处于平衡状态，该条件称为物质的三相点。一般说来，不同的物质具有不同的三相点。2000-0566有机化合物分离与提纯技术六、升华

目的：分离易挥发且热稳定的固体物质1、基本原理20PTLiquidSolidGas物质的三相平衡图2000-0567有机化合物分离与提纯技术PTLiquidSolidGas物质的三相平衡图2000-0升华法只适用于纯化那些在不太高温度下又足够蒸气压（高于20mmHg）的固体物质。表3—3列出了一些固体化合物在熔点时的蒸气压。2000-0568有机化合物分离与提纯技术升华法只适用于纯化那些在不太高温度下又足够蒸气压（高于20m图常压升华装置图减压升华装置（二）、装置与操作2000-0569有机化合物分离与提纯技术图常压升华装置注意事项：升华操作的关键是加热速度不能太快，否则蒸气压会超过三相点的压力，物质将会由固体直接转变为液体，导致升华失败。冷却面与升华物质的距离尽可能近些。因升华发生在固体物质的表面，所以应将待升华物质预先研细。图（a）中，在蒸发皿和漏斗连接处需盖一片钻有许多小孔的滤纸。漏斗的颈部应提前用玻璃丝或棉花堵塞，减少蒸气外逸。必要时可在漏斗外用湿滤纸或湿布冷却。在常压下虽具有一定蒸气压，但不易升华的化合物，可采用减压升华，如苯甲酸。如果量较多时，可采用（b）装置进行。2000-0570有机化合物分离与提纯技术注意事项：2000-0570有机化合物分离与提纯技术七、萃取

目的：将目标物选择性地从一种物相转移至特定液相，

主要用于粗分。1、基本原理分类：液—液萃取；液—固萃取。理论基础：不同的化合物在不同的溶剂中具有不同的溶解度或分配比。当一个化合物在两种互不相溶或微溶的溶剂之间达到溶解分配平衡时，化合物在两种溶剂中的浓度之比，在一定温度下便是一个常数，称为分配系数，通常用K表示。分配系数的表示：2000-0571有机化合物分离与提纯技术七、萃取

目的：将目标物

C1——化合物在溶剂1中的溶解度；C2——化合物在溶剂2中的溶解度当C2>C1时，则K＜1。如果用溶剂2对目标物萃取，则目标物将绝大部分进入萃取溶剂中，而分配系数较大的化合物则仍留在原溶液中。于是可以将它们分开。影响萃取效率的因素：在温度恒定时，萃取效率的高低与K值、萃取溶剂的体积（V）和萃取次数（n）有关。如果用溶剂2从溶剂1中萃取目标物，则K的表示如下：2000-0572有机化合物分离与提纯技术C1——化合物在溶剂1中的溶解度；如果用溶剂2从溶剂1中设有V0mL水溶液，其中含有某有机溶质W0g。每次用VmL有机溶剂萃取，经第一次萃取后，有机溶剂中的溶质量为Wg，残留在水溶液中的溶质量为W1g。根据分配系数的定义，有：2000-0573有机化合物分离与提纯技术设有V0mL水溶液，其中含有某有机溶质W0g。每次用V小结：每次萃取的溶剂量（V）越大，重复的次数（n）越多，萃取效率越高。但n对Wn的影响比V大得多，所以，在溶剂总量一定时，采用“少量多次”的萃取方法。但在溶剂总量一定时，n增大，V则减小，当n>5时，对Wn的影响就几乎相抵消掉了，再增加次数，Wn/Wn+1值的变化也就不大了。所以，一般以萃取三次为宜。当K=1时，要萃取完全就相当困难。如果K<1/10，那么经3次萃取后，萃取效率可达98.8%以上。2000-0574有机化合物分离与提纯技术小结：2000-0574有机化合物分离与提纯技术萃取特例：酸碱反应萃取法利用目标物的酸碱反应改变目标物的溶解性能，从而改变目标物的K值进行萃取。这种萃取常用于从化合物中移去少量杂质或分离混合物，这类萃取剂，一般用5%氢氧化钠、5%或10%的碳酸钠、碳酸氢钠溶液、稀盐酸、稀硫酸等。碱性萃取剂可以从有机相中移出有机酸，或从有机溶剂（其中溶有有机物）中除去酸性杂质（成钠盐溶于水中），这也称为“洗涤”，反之酸性萃取剂可从混合物中萃取碱性物质（杂质）等。2000-0575有机化合物分离与提纯技术萃取特例：酸碱反应萃取法2000-0575有机化合物分离与提2、萃取溶剂的选择原则萃取溶剂与溶液的溶剂不互溶或微溶，两溶剂的密度差异明显；萃取剂对被萃取物质有很大的溶解度，而对非萃取组分或杂质有极小的溶解度；溶剂与混合物不起化学反应（洗涤例外）；萃取后溶剂便于用常压蒸馏回收；价格低廉，毒性小，不易着火。常用萃取剂见下表。2000-0576有机化合物分离与提纯技术2、萃取溶剂的选择原则2000-0576有机化合物分离与提纯常用溶剂的互溶性不互溶互溶2000-0577有机化合物分离与提纯技术常用溶剂的互溶性不互溶互溶2000-0577有机化合物分离与2000-0578有机化合物分离与提纯技术2000-0578有机化合物分离与提纯技术3、萃取方法液—液萃实验室常用仪器：分液漏斗。有球形和长梨形两种。漏斗越长，溶剂分层所需时间也越长。当两种溶剂的密度相近时，选用球形分液漏斗较好，这样可以缩短振荡后溶剂分层的时间。萃取方法：人工手摇法机械振荡法机械搅拌法超声搅拌法连续萃取法2000-0579有机化合物分离与提纯技术3、萃取方法2000-0579有机化合物分离与提纯技术图3—212000-0580有机化合物分离与提纯技术图3—212000-0580有机化合物分离与提纯技术（a）较轻溶剂萃取较（b）较重溶剂萃取较轻（c）兼具（a）和（b）（d）脂肪提取器重溶液中物质溶液中的物质图3—20连续萃取装置2000-0581有机化合物分离与提纯技术（a）较轻溶剂萃取较（b）较重溶剂萃取较轻乳化现象：乳化原因：溶液呈碱性存在少量轻质的沉淀溶剂相互溶解性能大两相的相对密度差较小破乳方法：静置法盐析法酸化法过滤法离心法超声法此外，根据不同情况，还可以加入其它破坏乳化的物质如乙醇、蓖麻油等方法除去。2000-0582有机化合物分离与提纯技术乳化现象：2000-0582有机化合物分离与提纯技术漏斗萃取的注意事项漏斗选择：体积；球型和梨型密封性检查加液量的确定：待萃取液为漏斗体积1/3～2/3，萃取溶剂为待萃取液的1/3振摇、放气和静置：防乳化和防冲盖静置时间：先短后长分液：先粗后细重分：2000-0583有机化合物分离与提纯技术漏斗萃取的注意事项2000-0583有机化合物分离与提纯技术液—固萃取：在天然产物研究中常称为提取。萃取之前，固体材料一般均需要粉碎至20目左右。冷浸法：用新鲜溶剂室温反复浸泡3次，每次溶剂用量为材料的5倍左右，每次12—24h或数天。缺点：溶剂用量大，萃取效率低，浓缩工作量大，如用水萃取还需防止发霉变质。适用范围：富含淀粉、树胶、粘液质和果胶等成分的材料以及不宜采用热提取法的物料。2000-0584有机化合物分离与提纯技术液—固萃取：在天然产物研究中常称为提取。萃取之前，固体材料一渗漉法常用的仪器：渗滤筒（图3—22）；分液漏斗；粗色谱柱等。操作步骤：粉碎→润湿→拌匀→精置（30min）→装料→压实→添加溶剂→精置（6h）→渗漉注意事项：流速：随物料的多少而定，如100g料，可控制1mL·min-1。终点判定：颜色或体积(10倍)2000-0585有机化合物分离与提纯技术渗漉法2000-0585有机化合物分离与提纯技术加热回流萃取法：适宜于实验室和工业生产，一般需要加上搅拌。工业上多用蒸气加热，实验室多用水浴加热。但不适宜于热敏性物质的提取。连续加热萃取法：实验室多用索氏提取器。超声波提取：适宜于实验室和工业生产。小量提取可利用实验室的超声波清洗器进行，一般物料比控制在5∶1～9∶1之间，提取温度控制在30-40℃，提取次数为2-3次。工业提取可采用专用的超声波提取机进行，超声功率一般为1600-2000W，提取时间为30min。该法提取效率极高，对于热敏性物质尤为合适。超临界提取2000-0586有机化合物分离与提纯技术加热回流萃取法：适宜于实验室和工业生产，一般需要加上搅拌。工超声波提取机2000-0587有机化合物分离与提纯技术超声波提取机2000-0587有机化合物分离与提纯技术4、萃取液的浓缩实验室常用的浓缩方法是蒸馏（普通蒸馏和减压蒸馏）和真空旋转薄膜蒸发。真空旋转薄膜蒸发器（图3—23）由旋转蒸发烧瓶、可调速的驱动马达、加热恒温装置、高效冷凝器、溶剂收集瓶组成。2000-0588有机化合物分离与提纯技术4、萃取液的浓缩2000-0588有机化合物分离与提纯技术图3—23旋转薄膜蒸发器2000-0589有机化合物分离与提纯技术图3—23旋转薄膜蒸发器2000-0589有机化合物分离八、色谱法

Ⅰ.薄层色谱法(TLC)（一）、基本原理TLC定义：把吸附剂或支持剂铺在玻璃板上，将样品点在其上，然后用溶剂展开，使样品中各个组分相互分离的方法。这是一种简便、快速、微量的分离分析技术，其应用范围非常广泛。分类：吸附薄层色谱、分配薄层色谱、离子交换薄层色谱、分子筛薄层色谱等，在这里，主要介绍前两种。2000-0590有机化合物分离与提纯技术八、色谱法

Ⅰ.薄层色谱法(TLC)（一）、基本原理200吸附薄层色谱基本原理：不同物质与吸附剂（固定相）之间的吸附力不同；不同物质在溶剂（流动相）中的溶解度不同；当达到吸附和溶解（解吸）平衡时，不同的物质在固定相和流动相之间便具有不同的质量分配比或平衡常数（K）。这一过程相当于一次固—液萃取。当流动相的向前移动时，相当于固—液萃取的固液分离。流动相中因含有较多的吸附力小、溶解性大的成分，因此，相当于对此成份进行了一次富集。到达前方的各成分会在新位置于固定相和流动相之间的重新形成分配平衡。同时，原位置残留的各成分因新鲜溶剂的到来也会在原位置重新形成分配平衡。此时相当于对原材料进行二次萃取。只要移动相是连续的，那么对原位置各成分的“萃取”也就是不断的。经过多次“萃取”之后，原位置的易溶成分优先被萃取完全，残留的将是吸附力强、溶解相差的成分。这样便达到了分离的目的。2000-0591有机化合物分离与提纯技术吸附薄层色谱基本原理：2000-0591有机化合物分离与提纯分配薄层色谱的原理：相当连续多次的液—液萃取。与吸附色谱不同的是固定相和流动相均是液体，固定相的液体由其它固体材料（支持剂、载体或担体）来支持或载附，不随流动相的移动而移动。因此，物质的分离是依靠不同的物质在固定相和流动相之间以不同的分配系数（K）连续不断地形成分配平衡而实现的。

物质在薄层板上移动速度常用Rf值（比移值）表示，其定义是：2000-0592有机化合物分离与提纯技术分配薄层色谱的原理：相当连续多次的液—液萃取。与吸附色谱不同2000-0593有机化合物分离与提纯技术2000-0593有机化合物分离与提纯技术影响Rf值的因素：

薄层的厚度

吸附剂的种类、粒度、活度（吸附能力）

展开剂的纯度、组成及挥发性

展开方式（上行或下行）

展开缸的形状、大小及饱和程度

外界温度等。2000-0594有机化合物分离与提纯技术影响Rf值的因素：

薄层的厚度

吸附剂的种类、粒Rf的特性和应用：在固定条件下，特定化合物的Rf值是一个常数。因此，在条件完全相同的情况下，Rf值可以作为该化合物定性检定的物理指标，就像测定熔点或其它物理常数一样。为了获得相同的色谱条件，通常是把未知样和标准样同时滴加在同一块薄板上。2000-0595有机化合物分离与提纯技术Rf的特性和应用：2000-0595有机化合物分离与提纯技术（二）、吸附剂和支持剂

吸附色谱：

►最常用的吸附剂有硅胶、氧化铝，粒度一般为150—300目筛孔，其次是聚酰胺和纤维素，其粒度一般分别为70—140目筛孔和160—200目筛孔。

►氧化铝的极性比硅胶大，比较适用于分离极性较小的化合物（烃、醚、醛、酮、卤代烃等）；相反，硅胶适用于分离极性较大的化合物（羧酸、醇、胺等），而非极性化合物在硅胶板上吸附较弱，分离较差，Rf值较大。2000-0596有机化合物分离与提纯技术（二）、吸附剂和支持剂

吸附色谱：

►最常用的吸附剂有硅胶、分配色谱支持剂：硅胶、硅藻土、纤维素等。固定相：水、甲酰胺、石蜡油等。薄层粘合剂及其他添加剂石膏（10—15%）、羧甲基纤维素钠（CMC）（0.5—1%）、淀粉（5%）、聚乙烯醇（0.5—1%）等。硅胶G、氧化铝G等，就是含13—15%石膏的制品.添加1.5%的硅酸锌锰（Zn2SiO4∶Mn），制成荧光板。如市售的硅胶GF254加入硝酸银可制成硝酸银薄板，用于分离含π键的顺、反异构体添加硼酸制成的薄层板则可以分离单糖类化合物的赤式和苏式异构体2000-0597有机化合物分离与提纯技术分配色谱2000-0597有机化合物分离与提纯技术（三）、展开剂及其选择大原则：选择展开剂一般需要针对吸附剂的种类、活度和被分离混合物的组成及各成分的性质结构和性质等情况综合而定。小原则：被分离物质和展开剂之间的极性关系应符合“相似相溶原理”。该原则可用于确定展开剂的大致范围。选择的具体方法：

粗选→预试验（微园环试验和小板试验）→确定2000-0598有机化合物分离与提纯技术（三）、展开剂及其选择2000-0598有机化合物分离与提纯2000-0599有机化合物分离与提纯技术2000-0599有机化合物分离与提纯技术单一溶剂的极性大小顺序为：石油醚（小）→环己烷→四氯化碳→三氯乙烯→苯→甲苯→二氯甲烷→氯仿→乙醚→乙酸乙酯→乙酸甲酯→丙酮→正丙醇→甲醇→吡啶→乙酸（大）混合溶剂的极性顺序：苯∶氯仿（1+1）→环己烷∶乙酸乙酯（8+2）→氯仿∶丙酮（95+5）→苯∶丙酮（9+1）→苯∶乙酸乙酯（8+2）→氯仿∶乙醚（9+1）→苯∶甲醇（95+5）→苯∶乙醚（6+4）→环己烷∶乙酸乙酯（1+1）→氯仿∶乙醚（8+2）→氯仿∶甲醇（99+1）→苯∶甲醇（9+1）→氯仿∶丙酮（85+15）→苯∶乙醚（4+6）→苯∶乙酸乙酯（1+1）→氯仿∶甲醇（95+5）→氯仿∶丙酮（7+3）→苯∶乙酸乙酯（3+7）→苯∶乙醚（1+9）→乙醚∶甲醇（99+1）→乙酸乙酯∶甲醇（99+1）→苯∶丙酮（1+1）→氯仿∶甲醇（9+1）2000-05100有机化合物分离与提纯技术单一溶剂的极性大小顺序为：2000-05100有机化合物分离四、基本操作1．薄层板的选择和铺制（1）薄板的选择

最常用的薄板是玻璃板，其大小选择：根据目的、样品量、组分的数目多少和展开的方式等综合而定。小量制备：待分离组分总量在0.5～1g左右，可采用400mm×350mm的薄板1—3块即可。预试或定性分析：用单项展开时，多用载玻片（200mm×50mm，200mm×25mm或75mm×25mm）。双向展开或小量制备时，一般采用200mm×200mm或400mm×200mm的大板。玻璃板要求：平整、光滑、干净。2000-05101有机化合物分离与提纯技术四、基本操作2000-05101有机化合物分离与提纯技术（2）制板方法：湿铺法和干铺法干铺法概念：就是将吸附剂颗粒或粉末均匀地平铺在玻璃板上的方法，所制得薄板称为干板。吸附剂粒度要求：一般为150—200目左右。涂铺方法：把玻璃板平放在平台上或实验台面上，先将吸附剂大致平摊在玻板上，然后两手握住一根带有两个套圈的粗玻璃棒，按照图所示方向推动，把多余的吸附剂除去，便可得到一块均匀的薄板。玻棒套圈可以用塑料管或胶布等制成。两个套圈的厚度和距离，便是薄层的厚度和宽度。定性或定量板厚度：0.25～0.5mm；制备板厚度：1～3mm（此法也可用于制备大块湿板）。2000-05102有机化合物分离与提纯技术（2）制板方法：湿铺法和干铺法2000-05102有机化合2000-05103有机化合物分离与提纯技术2000-05103有机化合物分离与提纯技术湿铺法概念：将溶剂或含粘合剂的溶剂和吸附剂按一定的比例，[一般硅胶为30g/(75～90)ml，氧化铝为25g/50ml]，加到一起，调成糊状，然后再将糊状物均匀的铺在薄板上的方法。吸附剂粒度要求：硅胶、氧化铝一般为200～300目左右；聚酰胺、纤维素一般为160～200目。湿铺法的操作步骤：①调糊硅胶G、氧化铝G、硅胶GF254或不含粘合剂的吸附剂如硅胶H、氧化铝H的充分调匀，均是取1份吸附剂，加入2—3份水。用CMC作粘合剂：份，0.5%羧甲基纤维素钠溶液100ml,加硅胶H（200～250目）30g或氧化铝50g，充分调匀后，即可涂铺。2000-05104有机化合物分离与提纯技术湿铺法2000-05104有机化合物分离与提纯技术用淀粉作粘合剂时：取硅胶H（200～250目）0.95份，加0.05份淀粉（可溶性淀粉不能用），加水2—3份，将容器放在沸水浴上加热，不停搅拌下煮沸5分钟，直到获得最大的粘稠度，再加水1份，再煮1—2min，调匀，冷后涂铺。纤维素粉作粘合剂：纤维素粉1份，加水（或丙酮）5～6份调成糊状后涂铺。聚酰胺1g，加6mL85%甲酸，搅拌溶解后，再加70%乙醇3mL，调匀后，便可涂铺。2000-05105有机化合物分离与提纯技术用淀粉作粘合剂时：取硅胶H（200～250目）0.95份，加②徒手铺板：将调制好的薄层糊倒在备用的玻板上，用玻棒初步摊开，用拇指和食指抓住玻板一端，在桌面上反复震动数次，待薄层糊铺展均匀后，平放在平台上即可。此法简便、快速，最适合微型板的制备。③薄层板质量的判定：薄厚均匀，层面不应有波纹，也不应有透过吸附剂而看到玻璃板的斑点。④薄板的后处理：晾干后，活化。硅胶板一般在105℃,最高不超过128℃，烘箱中烘烤半小时，冷却后取出在干燥器中保存备用。作为分配色谱的硅胶薄层板无需活化，在室温下放置12h～24h后即可使用；氧化铝板200～220℃活化4h，得活性为Ⅱ级的板。150～160℃活化4h，得活性为Ⅲ～Ⅳ级的板。2000-05106有机化合物分离与提纯技术②徒手铺板：将调制好的薄层糊倒在备用的玻板上，用玻棒初步摊开2．吸附剂活度的测定（1）海氏（Hermenek）法适用对象：无粘合剂氧化铝和硅胶板方法：取0.02mL染料混合液，分别滴于氧化铝（或硅胶）干板上（薄层：90×240×0.6mm），用四氯化碳展开（薄板与展开缸底夹角为10—20℃）。然后按表3—5中Rf值确定其活度级别。2000-05107有机化合物分离与提纯技术2．吸附剂活度的测定2000-05107有机化合物分离与提纯2000-05108有机化合物分离与提纯技术2000-05108有机化合物分离与提纯技术（2）斯托尔（Stahl）方法适用对象：用湿铺板、经活化的含粘合剂的硅胶板方法：将三种染料的混合氯仿溶液点在薄层上，点的直径为1—2mm，用正己烷∶乙酸乙酯（9∶1）展开，30—60min内溶剂爬行10cm，如果三种染料的比移值（Rf）大小为对二甲氨基偶氮苯>靛酚蓝>苏丹红，则与Ⅱ级氧化铝的活性相当。2000-05109有机化合物分离与提纯技术（2）斯托尔（Stahl）方法2000-05109有机化合物3．点样点样的概念：点样工具：微量注射器；玻璃毛细管。点样方法：液体直接点样法；固体添埋法。样点式样：点型；线型；条型。点样应注意的五个问题：点样液的浓度与制备：5%准备液0.1～1%点样液重复点样的次数与操作事项：点样斑点的大小：一般点样斑点直径不大于3mm；点样量：0.25mm薄层，一般点样量为几微克～几百微克作定性分析；2mm层厚，点样量可达几十毫克～几百毫克作制备。点样位置：距底边约1.5—2cm的起始线上，点与点之间的距离一般为1.5—2cm。2000-05110有机化合物分离与提纯技术3．点样点样的概念：2000-05110有机化合物分离与提纯2000-05111有机化合物分离与提纯技术2000-05111有机化合物分离与提纯技术2000-05112有机化合物分离与提纯技术2000-05112有机化合物分离与提纯技术4．展开/展层展开/展层的概念：展层的容器：除了专用的色谱缸外，常见玻璃标本缸、染色缸、广口瓶、大量筒、大试管等可作为其代用品。展层方式：上行法；下行法；双向法；梯次上行法。2000-05113有机化合物分离与提纯技术2000-05113有机化合物分离与提纯技术（1）上行法：有倾斜上行法或垂直上行法两种。软板则只能与平面成约15℃的近水平倾斜放置。上行法展开的距离一般为10—15cm，展开时间约为30min左右，最快者只需几分钟，最慢者需2—3h。2000-05114有机化合物分离与提纯技术（1）上行法：有倾斜上行法或垂直上行法两种。软板则只能与平面（2）下行法：薄层样点朝上，展开剂是从上向下通过薄层。展开剂与薄层之间是通过滤纸条或纱布条作为桥梁进行转移的。由于展开剂受吸附和重力的双重作用，因此，下行法展开速度较快。（3）双向展开法：适用于方形板。先沿X轴展开，然后再换用另外一种展开剂沿Y轴展开。此法常用于某些复杂成分或Rf值较小的成分的展开，氨基酸分离就常用此法展开。（4）递次单向法/多次单向法：先用一种展开剂上行展开后，再在同一方向用同一种或换成另外一种展开剂展开，如此反复多次，可得到较好的分离效果，这种方法称为递次上行法，可适用于不易分离的化合物的分离。2000-05115有机化合物分离与提纯技术（2）下行法：薄层样点朝上，展开剂是从上向下通过薄层。展开剂边缘效应：消除边缘效应的方法：是在层析缸内壁贴上用展开剂浸湿的滤纸条。2000-05116有机化合物分离与提纯技术边缘效应：2000-05116有机化合物分离与提纯技术5．显色/检出显色/检出的概念：检出方法：物理法——紫外光照射化学法——喷洒化学试剂显色剂种类：通用显色剂；选择性显色剂；专属性显色剂。喷洒工具及方法：喷壶；喷洒显色剂要在展开剂未干之前进行，喷壶与薄层的距离应在约30～40厘米，显色后，要立即用铅笔或打头针把斑点位置标出，以便下步测量Rf值，并把薄层色谱图描绘下来。2000-05117有机化合物分离与提纯技术5．显色/检出2000-05117有机化合物分离与提纯技术6．Rf的测量及定性、定量测定Rf值测量：斑点轮廓→斑点重心位置→斑点中心到点样原点距离→展开剂前沿到点样原点距离→Rf值计算定性分析：标准物质比较法——比较样品和标准物质在同一包办上的Rf值仪器分析法——将斑点物质分离出来，用仪器测定其物理性质并与已知物的物理性质比较。定量分析：前提是准确配制点样溶液并准确点样薄层扫描法——直接测定面积或光密度自动扫描，误差5%左右间接法测定——斑点物质分离→准确定溶→仪器测定，误差在3～5%之间。2000-05118有机化合物分离与提纯技术6．Rf的测量及定性、定量测定2000-05118有机化合物十一、纸色谱（一）、基本原理纸色谱是一种以滤纸为支持物，以分配机理为主的色谱（此外，还涉及吸附和离子交换等机理），主要用于多官能团或高极性的亲水化合物如醇类、羟基酸、氨基酸、糖类和黄酮类等的分离。滤纸是由几乎纯粹纤维素构成的。在水蒸汽饱和的空气中，它可以吸附20～25%的水分，其中约有6～7%的吸附水是通过氢键与纤维素的羟基结合而结合于纤维素上，一般较难脱去。这些吸附水就构成了色谱过程的固定相，滤纸只起到支持固定相的作用。作为分配色谱，其分离过程是依赖于萃取原理而实现的。2000-05119有机化合物分离与提纯技术十一、纸色谱（一）、基本原理2000-05119有机化合（二）、滤纸的要求与选择滤纸的要求：质地细密，厚薄均匀，平整，对光检测时透光度均匀，不得有污点，应有一定的强度，滤纸对溶剂的渗透速度适当，滤纸中不含有水溶性和有机溶剂可溶性杂质，对氨基酸分析有干扰的铜、铁元素的含量分别在1.5和10ppm以内。常用滤纸：杭州新华造纸厂生产的定性滤纸、定量滤纸和层析滤纸（见下表），以新华1号滤纸最为普遍。如果需要加大点样量，可选择较厚的新华3号滤纸。使用进口滤纸最多的当属英国造的沃特曼（Whatman）1号滤纸。滤纸的选择：一般选择中速滤纸。以正丁醇为主的展开剂，粘度较大，展开速度慢；以石油谜、氯仿等为主的溶剂展开速度较快。可据此结合实验要求来挑选快速、中速、慢速的滤纸。一般定性分析选用较薄的滤纸；厚质滤纸往往作制备用。2000-05120有机化合物分离与提纯技术（二）、滤纸的要求与选择2000-05120有机化合物分离与滤纸裁剪及注意事项：需要条形状时，应顺着纤维排列的方向。在裁剪滤纸时，要把周边裁剪整齐，不能留毛边。还要注意防止手垢和汗渍等杂质污染滤纸。2000-05121有机化合物分离与提纯技术滤纸裁剪及注意事项：需要条形状时，应顺着纤维排列的方向。在裁（三）、展开溶剂的选择与配制纸色谱溶剂系统的要求：被分离的物质在该溶剂系统小比移值在0.05～0.85之间，而分离两个以上的混合物，相互间比移值最好大于0.05。检测物质纯度则比移位最好在0.4～0.6之间溶剂的任一组分均不与目标物起化学反应。纸层析所得斑点圆整，并且圆整程度不固点样多少而有差异分离物质在溶剂系统中的分配比恒定，受温度变化小，而且容易迅速达到平衡。这样易得圆整的斑点，且无需恒温的实验条件尽可能少用高沸点溶剂多元系统溶剂中，组成恒定，受温度变化小2000-05122有机化合物分离与提纯技术（三）、展开溶剂的选择与配制2000-05122有机化合物分展开系统的选择原则：多用极性的混合溶剂，且其中之一是水。在选择展开剂时，一般按照相似相溶原理进行。如果被分离物质是易溶于水，但难溶于乙醇的的强亲水性的，如氨基酸、糖类等，可选用含水量在10—40%之间的高含水量系统作为展开剂。若物质是可溶于乙醇和水，且较易溶于乙醇的中等亲水性的，则宜采用中等含水量的溶剂系统作展开剂。对于难溶于水，但易溶于亲脂性溶剂的物质，则展开剂主要组分是苯、环己烷、四氯化碳、甲苯等。对于完全亲脂性物质如甾醇等，最好采用反相系统，即用甲酰胺、二甲基甲酰胺等浸渍滤纸作固定相，可用含水的醇或与此相近的溶剂作为流动相。混合溶剂中有机溶剂与含水量的变化规律：有机溶剂的极性越大，所配成的混合溶剂的有机相中含水量越高，反之，含水量越低。2000-05123有机化合物分离与提纯技术展开系统的选择原则：多用极性的混合溶剂，且其中之一是水。在选混合溶剂的配制特例：如果混合液分层，则必须在充分振荡混合、静置分层之后，分出有机相作为展开剂。分离酸性或碱性物质时溶剂系统：由于酸活碱的电离平衡现象，展开时必将产生拖尾现象。因此，通常在溶剂中加入较强的酸（如甲酸）或碱（如氨）来抑制弱酸或弱碱的电离。另一种常用方法就是在滤纸上喷上缓冲盐类，以保持一定的pH值，干后再展开。但必须注意，展开剂也必须事先用缓冲液平衡后再使用。2000-05124有机化合物分离与提纯技术混合溶剂的配制特例：如果混合液分层，则必须在充分振荡混合、静斑点拖尾现象的几种原因①点样量过多，样品量超过了点样处滤纸所荷载的溶剂能够溶解的能力。②某些物质可以形成多个电离形式，且各自有其不同的Rf值，因而在纸上造成连续拖曳，这种情况可使用碱性或酸性的展开系统，抑制其电离即可消除。③被分离的物质与滤纸上的Cu2+、Ca2+、Mg2+等杂质形成络合物而形成拖尾，可改用纯滤纸展开。④某些物质在展开过程中会逐渐分解，如肾上腺素和某些含硫氨基酸等，可将它们转变成稳定的物质再作展开来克服。⑤当被分离的物质能溶于显色剂中时，如显色剂用量过多，可使斑点模糊或拖长。2000-05125有机化合物分离与提纯技术斑点拖尾现象的几种原因2000-05125有机化合物分离与提（四）、操作确定并标记点样位置→点样→滤纸饱和→展开→半点检出①点样：距底边15—20mm，点间距离约为8—12mm，样点直径为3mm左右。点好样品，风干或吹风机吹干。②饱和与展开：将滤纸悬吊于装有展开剂的色谱缸中，用盖盖好，静置1—2h后将点样端垂直浸入展开剂中展开。溶剂的前沿升到接近滤纸顶端时，取出滤纸，立即用铅笔画出溶剂前沿所在位置，吹干。2000-05126有机化合物分离与提纯技术（四）、操作2000-05126有机化合物分离与提纯技术纸色谱的上行展开法2000-05127有机化合物分离与提纯技术纸色谱的上行展开法2000-05127有机化合物分离与提纯技纸色谱的下行展开法2000-05128有机化合物分离与提纯技术纸色谱的下行展开法2000-05128有机化合物分离与提纯技③显色：用喷壶距滤纸约30—40cm向滤纸均匀喷洒显色剂，以滤纸基本打湿为宜。然后用吹风机热风缓缓吹干并加热滤纸，直到显示出紫色斑点为止。④测量Rf值与鉴定：用铅笔将所有斑点的轮廓描出来，并确定出各斑点的重心位置，该点即为斑点位置。分别量出点样点到溶剂前沿的距离和各斑点位置的距离，按照Rf值定义计算各斑点的Rf值。2000-05129有机化合物分离与提纯技术③显色：用喷壶距滤纸约30—40cm向滤纸均匀喷洒显色剂，以十二、吸附柱色谱柱色谱是将吸附剂填充到一根玻璃管或金属管中进行的色谱技术。这种方法可以用来分离大多数有机化合物，尤其适合于复杂的天然产物的分离。适用于分离和精制较大量的样品。Ⅰ.硅胶和氧化铝柱色谱2000-05130有机化合物分离与提纯技术十二、吸附柱色谱柱色谱是将吸附剂填充到一根玻璃管或金属管中进（一）吸附剂与洗脱剂根据待分离组分的结构和性质选择合适的吸附剂和洗脱剂是分离成败的关键。1．吸附剂的要求①对样品组分和洗脱剂都不会发生任何化学反应，在洗脱剂中也不会溶解。②对待分离组分能够进行可逆的吸附，同时具有足够的吸附力，使组分在固定相与流动相之间能最快地达到平衡。③颗粒形状均匀，大小适当，以保证洗脱剂能够以一定的流速（一般为1.5mL·min-1）通过色谱柱。④材料易得，价格便宜而且是无色的，以便于观察。2、常用吸附剂的种类：氧化铝、硅胶、聚酰胺、硅酸镁、滑石粉、氧化钙（镁）、淀粉、纤维素、蔗糖和活性炭等。2000-05131有机化合物分离与提纯技术（一）吸附剂与洗脱剂2000-05131有机化合物分离与提纯3、几种常见吸附剂的特性（1）氧化铝：市售的层析用氧化