高等有机化学实验：色谱法和薄层色谱

色谱法的用途非常广泛，是分离、纯化、分析和鉴定有机物的重要方法，在有机化学领域有非常重要的运用。色谱法种类繁多，按照作用原理可分为分配色谱、吸附色谱、离子交换色谱和空间排阻色谱等；按照操作条件可分为纸色谱、薄层色谱、柱色谱、气相色谱和高效液相色谱等。色谱装置中有两种重要组成部分，分别为固定相和流动相。固定相是在色谱过程中保持不动的物质，可以是固体，也可以是液体；流动相是在色谱过程中流动的物质，可以是液体，也可以是气体。

色谱法属于物理分离方法，该过程一般不会改变化合物的结构。不同的色谱过程有不同的原理。比如吸附色谱利用固定相对混合物中不同化合物的吸附能力不同而实现分离，吸附色谱包括各种正相色谱、反相色谱等；分配色谱利用化合物在固定相和流动相之间不同的溶解度实现分离，如薄膜分配色谱；离子交换色谱的原理是带有电荷的固定相被相反电荷的离子流动相中和，当样品进入离子交换色谱柱后，流动相离子会和样品离子争夺固定相的电荷，因为不同化合物具有不同的电荷竞争力而使样品得到分离，如阳离子交换色谱、阴离子交换色谱等；空间排阻色谱的原理是利用具有惰性的多孔物质按分子大小进行分离，样品经过具有惰性的多孔物质的固定相的空间排阻色谱时，大分子不能进入固定相的胶孔而受到排阻，首先流出色谱柱，小分子可以进入固定相胶孔，最后慢慢被流动相洗脱出来，故保留时间较长，因而不同大小的分子能在空间排阻色谱中得到分离，典型的空间排阻色谱是凝胶柱色谱。目前在有机化学中用得最多的就是吸附色谱中的薄层色谱、柱色谱、气相色谱和高效液相色谱以及空间排阻色谱中的凝胶色谱等色谱手段。吸附色谱分离分析的重要条件是处理好吸附剂、洗脱剂和被分离物质的关系，一般根据被分离物质的性质选择不同的吸附剂和洗脱剂进行洗脱，以达到分离的目的。(www.xing528.com)

吸附色谱常用的吸附剂是硅胶和氧化铝。硅胶分为硅胶H（没有添加任何黏合剂或添加剂的硅胶）、硅胶G（添加煅石膏黏合剂的硅胶）、硅胶HF254（添加了荧光物质的硅胶，可以在254nm波长的紫外光下观察荧光）和硅胶GF254（添加煅石膏和荧光剂的硅胶）。氧化铝也有氧化铝G、氧化铝GF254及氧化铝HF254等产品。硅胶偏酸性，应用非常广泛，可以用来分离亲水性和亲油性的化合物。氧化铝极性较强，根据酸碱性不同分为碱性氧化铝（pH＝10）、中性氧化铝（pH＝7）和酸性氧化铝（pH＝4）。碱性氧化铝的吸附性最强，可用于分离生物碱、甾体等化合物；酸性氧化铝可分离有机酸、氨基酸等酸性物质；中性氧化铝可分离醛、醌、酮等化合物，以及分离碱不稳定的物质如内酯等化合物。吸附剂的吸附能力称为活度，活度和吸附剂中含水量大小有关。为了更好地分离化合物，在使用吸附剂前需要活化吸附剂，硅胶的活化通常是在100℃～120℃的温度下烘烤30分钟，氧化铝在400℃的温度下烘烤5～6个小时。为了达到最好的分离效果，活化后的吸附剂应该尽快使用，如果不是马上就用，最好把活化后的吸附剂密闭存放。