展開劑的極性規(guī)律
單一溶劑的極性大小順序為:
石油醚(小)→環(huán)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) 混合溶劑的極性順序:
苯∶氯仿(1+1)→ 環(huán)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)→環(huán)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)
選擇展開劑,要依據(jù)溶劑極性和他們的混溶性,溶劑對被分析 物的溶解性,以及被分析物的結(jié)構(gòu)。這里只討論藥典里通常使用的以硅膠為固定相主體的正相薄層,也不考慮板的活 性。
列出溶劑極性參數(shù)表,方便以下比較展開劑。環(huán)已烷 :-0.2、石油醚(Ⅰ類,30~60℃)、 石油醚(Ⅱ類,60~90℃)、正已烷:0.0、甲苯:2.4、二甲苯:2.5、苯:2.7、二氯甲烷:3.1、異丙醇:3.9、正丁醇:3.9 、四氫呋喃:4.0、氯仿:4.1、乙醇:4.3、乙酸乙酯:4.4、甲醇:5.1、丙酮:5.1、乙腈:5.8、乙酸:6.0、水:10.2 。 關(guān)于溶劑混溶性,一般根據(jù)相似相溶原則,需要注意,極性相 差大的不混溶,比如正己烷與甲醇。多元展開劑,主體的兩種溶劑不能混溶,就需要通過第三種溶劑來調(diào)和。比如: 石油醚、正庚烷、正已烷、戊烷、環(huán)已烷和甲醇、水之類的。
一般正相色譜,固定相為極性,被分析物質(zhì)的極性越大,需要極性更 大的展開劑。
了解被分析物的極性可以通過分析其結(jié)構(gòu)獲得,很難獲得它的極性指 數(shù)。物質(zhì)分子化學(xué)結(jié)構(gòu)中,通常由較極性部分和非極性部分兩部分。例如下面以苯丙烷為極性小部分,隨著極性基團 部分的增加,總體的極性就增加,展開劑極性也增加了。
, 依次為肉桂酸、阿魏酸、咖啡酸、菊苣酸、綠原酸 。
相應(yīng)展開劑分別為:正己烷—乙醚—冰醋酸 (50.1)、苯- 冰醋酸-甲醇(303)、氯仿-甲醇-甲酸(9 0.5)、石油醚-乙酸乙酯-甲酸(3 1)、醋酸丁酯-甲酸- 水(7:2.5:2.5)。(由于薄層板、比移值不同的原因,展開劑極性比較是相對的,并非**的后者大于前者)。
現(xiàn)在**重要的問題是,不同化合物,怎么定它的極性,又用什 么標(biāo)準(zhǔn)來定它對應(yīng)的展開劑呢?以下分開討論不同化合物極性情況及其對應(yīng)的展開劑。 shou先是極性較小的揮發(fā)性物質(zhì)。比如:冰片:石油醚 (30~60 ℃)—醋酸乙酯(17:3)、厚樸酚:苯-醋酸乙酯(9:1.5)、α-香附酮:苯-醋酯乙酯-冰醋酸(925)、丹皮酚:環(huán)己 烷-醋酸乙酯(3:1),這類化合物,以石油醚、正構(gòu)烷和苯為體積百分?jǐn)?shù)比較大的溶劑,通常起溶解和分離化合物的作 用,而用醋酸乙酯為調(diào)節(jié)Rf(比移值)的溶劑。為了減少拖尾之類其他相似相溶原則以外的影響,適當(dāng)加入添加劑, 如有機酸或者有機堿。
極性較小的不揮發(fā)性物質(zhì)。比如:β -谷甾醇:環(huán)己烷-醋酸 乙酯-甲醇(6:2.5:1)或者環(huán)己烷-丙酮(5:2) 、熊果酸:甲苯-醋酸乙酯-冰醋酸(120.5)、齊墩果酸:氯仿-甲 醇(40:1)、豬去氧膽酸:氯仿-乙醚-冰醋酸(21)、大黃素:苯—醋酸乙酯—甲醇(150.2)或者苯—乙醇 (8:1) 、丹參酮ⅡA:苯-醋酸乙酯-甲酸(404) 、穿心蓮內(nèi)酯:氯仿-無水乙醇(9:1)、靛玉紅、靛藍氯仿-乙醇(9:1)或 者苯-氯仿-丙酮(51)。這類物質(zhì)展開劑極性比極性較小的揮發(fā)性物質(zhì)洗脫力強一些,因為這類物質(zhì)極性小的母核 大,而極性大的基團通??梢孕纬蓺滏I,比如羧酸、羥基。以上物質(zhì),母核分子量減小、母核結(jié)構(gòu)中不飽和健的增加 (尤其是出現(xiàn)苯環(huán)),極性基團的增加,都使極性增加,展開劑極性也增大。這個范圍內(nèi)的物質(zhì)很多,一般展開劑大 百分?jǐn)?shù)的溶劑可以從環(huán)己烷—〉甲苯—〉二甲苯—〉苯—〉氯仿的順序,按照極性要求選擇。這里注意,異丙醇、正 丁醇極性指數(shù)也比較小,在這范圍的化合物很少用,因為粘性大、展開慢,造成斑點擴散;另外,羥基的氫鍵作用力 也有不利。調(diào)節(jié)Rf值的溶劑,從醋酸乙酯—〉甲醇—〉丙酮—〉乙醇。揮發(fā)性物質(zhì)也有很多帶羰基、羥基的,但從它 的揮發(fā)性就可以明白,分子間作用力不強,另外,母核與石油醚、正構(gòu)烷和苯的結(jié)構(gòu)差異小,估計更容易脫離硅膠吸 附,更快進入溶劑中,而不需要通過提高展開劑的極性。
皂苷類。人參皂苷:氯仿-甲醇-水 (6510)10℃以下放置 的下層溶液或正丁醇-醋酸乙酯-水(45)的上層溶液或氯仿-醋酸乙酯-甲醇-水
(1522:10)10℃以下放置的 下層溶液、芍藥苷:氯仿-醋酸乙酯-甲醇-甲酸(4010:0.2)、黃芩苷:醋酸乙酯-丁酮-醋酸-水(105:3)、 橙皮苷:苯—醋酸乙酯—甲酸—水(12.5:3)的上層溶液、葛根素:氯仿-甲醇-水(140.5)、蘆?。捍姿嵋阴?-甲酸-水(81)。這類物質(zhì),由于存在糖的多羥基結(jié)構(gòu),苷元的結(jié)構(gòu)影響變小。展開劑中使用極性大的有機溶劑( 氯仿、醋酸乙酯、甲醇、正丁醇)和水。乙酸和甲酸的使用,一方面增大展開劑極性,另外也可以抑制硅膠羥基的作 用,減少拖尾。由于混溶性和硅膠耐酸能力的限制,水和酸的使用是有限度的。 #p#分頁標(biāo)題#e#
極性大的小分子有機酸。沒食子酸:氯仿-醋酸乙酯-甲酸 (51)、阿魏酸、咖啡酸、菊苣酸、綠原酸、異綠原酸。這類物質(zhì)多數(shù)是苯乙烯母核的,這個結(jié)構(gòu)的極性本身比較大 ,另外有酚羥基和羧酸基團,個別有多羥基配基。皂苷的展開劑差不多,極性大。注意甲酸通常指的是濃度85%左右的 ,含有水。 含氮有機物。鹽酸小檗堿:苯-醋酸乙酯-甲醇-異丙醇-濃 氨試液(12:6:3:3:0.6)(氨蒸氣飽和) 或正丁醇-冰醋酸-水(72)、麻黃堿:氯仿-甲醇-濃氨試液(200.5) 或正丁醇-冰醋酸-水(81)、甘草酸銨:醋酸乙酯-甲酸-冰醋酸-水(151:2)。由于NH2硅醇基的作用很強, 在強極性展開劑加有機酸、有機堿掃尾。對于極性化合物,使用正丁醇對斑點擴散影響較小,因為化合物和硅膠的作 用強。
極性大的時候一般用氯仿甲醇體系,若是稍微拖尾可以用水飽和的氯仿甲醇體系(配好的氯仿甲醇展開劑中加入1-2滴水),若是還是拖尾可以每10毫升展開劑里面加入20-60微升的乙酸