实验六：薄层层析与柱层析

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1、实验六：薄层层析与柱层析大学化学实验实验六薄层层析与柱层析实验冃的1.了解偶氮苯的光学异构反应，加深对光化学反应的理解。2.掌握薄层层析的基木操作，薄层层析分离顺、反式偶氮苯。3.了解柱层析分离有机化合物的原理，初步掌握层析柱装填和洗脱的操作方法4.采用柱层析分离反式偶氮苯与靛红的混合物实验原理偶氮苯是最简单的芳香偶氮化合物，众多偶氮染料的母体结构。含有两个苯基分别与偶氮基-N=N-两端相连的结构。偶氮苯有毒，易燃。偶氣苯冇顺（Z）-反（E）-异构体。反式为橙红色棱形晶体，蒸气为深红色，溶于乙醇、乙醚、醋酸和水。反式的热力学性质稳定。当溶于乙醇的偶氮苯用一定强度的紫外光照射时，顺式的比

2、例逐渐增大，直至达到平衡，形成顺反异构体的混合物。偶氮苯的光致异构是很多偶氮类功能材料光响应的基础。顺式为橙红色片状晶体，不稳定，在加热或可见光照射下能够变成反式。色谱方法是通过在固定相和流动相间分配的不同而将物质分离开。待分离混合物各组分在固定相上的吸附强度不同，与流动相一起移动的速度也不同，因此被分离幵。薄层色谱属于固-液吸附色谱。薄层色谱板中的固定相中的微孔结构使得溶剂在毛细管作用下能够沿着色谱板向上移动。由于混合物屮各组分对吸附剂（固定相）的吸附能力不同，当展开剂（流动相）流经吸附剂时发生无数次吸附解附过程，吸附力弱的组分随流动相迅速向前移动，吸附力强的组分滞留在后，由于1大学

3、化学实验各组分具有不同的移动速度，最终在固定相薄层析上分离。TLC除了用于分离外，还可以通过与己知结构的的化合物比对，鉴定少量有机混合物的组成，它也是柱色谱寻求最佳展开剂的手段。上图中红色化合物的Rf等子竖直红线的长度除以竖直蓝线的长度。柱层析也属于固-液吸附色谱。在一根玻璃“分离柱”中进行。管中装上适当的粉末作为国定相。待分离或纯化物质的溶液（流动相）在重力作用下流经吸附剂时，不同物质对溶剂和吸附剂的亲和力不同，因而被吸附的程度不同，从而以不同速度流动，使化合物得以分离。靛红与偶氮苯在极性上具有较大差异，从而可以使用极性适中的展开剂，通过柱层析将二者分离仪器与试剂分析天平，TLC，锥

4、形瓶，毛细管，层析柱，棉花，量筒，硅胶，蒸发皿，展缸；EtOAc,CH2CI2,石油醚，錠红；请自带尺子（用于计算Rf值）颜老师在实验开始之前已经准备好的试剂：a.偶氮苯的溶液（15mginImLEtOH）;b.靛红的溶液（15mginImLCH2CI2）；c.靛红与偶氮苯的均匀混合物（綻红1.4g+偶氮苯3.5g）。实验内容a）光照异构化取0.1g反式偶氮苯溶于5mL无水乙醇中，将此溶液放于试管中，密封，置于可见光下二星期，以便与光照前的溶液进行对比。b）薄层层析取管口平整的毛细管吸取光照后的偶氮苯溶液，在离薄层板边沿约0.5cm的起点线上点样。再用另一毛细管吸取未经光照的反式偶氮苯

5、溶液点样。待乙醇挥发后，将点好样品的薄层板放入内衬滤纸的展缸中。展缸内己放置展开剂（乙酸乙酯/石油醚=1/40）。薄层板的点样端在下方，浸入展幵剂，展开剂不要没过起点线，也不要碰到样品点。待展开剂前沿上升到离板的上端约1cm处时，取2大学化学实验出薄层板，立即用铅笔在展开剂上升的前沿处划一记号，置于空气中晾干。可观察到薄层板上经光照后的偶氮苯溶液点样处上端冇两个黄色斑点（哪一个斑点是顺式的？哪一个斑点是反式的？）。计算异构体的Rf值。用上述相同的方法，采用EthylAcetate:PetroleumEther=1:1为展开剂，对錠红与偶氮苯的混合物进行TLC，为下面的柱层析选择展开剂。

6、c）枯层析1.将层析柱固定在铁架台上，一定要保持柱子竖直2.将层析柱洗净后在柱底部放入一小团脱脂棉花。3.在锥形瓶中称重7g硅胶（Si02），并用EthylAcetate:PetroleumEther（1:40）调匀。在层析柱的下方放置一个锥形瓶，以收集流下的液体。加入少量洗脱剂于层析柱中，以润湿棉花，使其贴在柱子下端。1.打开层析柱活塞，控制溶剂下流，将硅胶悬浊液沿柱子侧壁加入，并用少量的溶剂洗去残余的硅胶，并加入柱中。用装有橡皮管或塞子由下向上轻轻敲击柱子外壁，将气泡赶出，使硅胶填装均匀。并加压使硅胶紧密，以获得较好的分离效果。轻轻敲击，使硅胶最上层成均匀平面，然后用药匙沿柱子侧壁

7、，轻轻地、慢慢地在硅胶表面覆盖一层海砂（注意：不要破坏硅胶的上平谢）。关闭活塞，备用。2.打开活塞，当溶剂液面降至海砂表面时，关闭活塞。用滴管沿柱子侧壁加入靛红与偶氮苯混合物的溶液（称取40mg,置于1.5mL的塑料样品管，加入ImL二氯甲烷（CH2CI2），超声振荡使其溶解）。打开活塞，使溶剂液面降至海砂表面，关闭活塞。再用少量的展开剂洗塑料样品管，加入层析谱中，并注意洗去粘附在柱壁上的液滴，打开活塞，流到液面，关闭活塞。重复上述操作，直到将