高等有机化学实验：薄层色谱法

薄层色谱（Thin Layer Chromatography，缩写为TLC）是色谱技术中非常重要的实验技术，通常用于分离提纯化合物、鉴定化合物、确定化合物纯度和监测有机合成反应。

用毛细管把溶解有机物的样品点在薄层色谱板的原点，然后把点有样品的薄层色谱板放置在事先已经加入展开剂的展开槽中展开，等展开剂即将到达薄层色谱板上端之时取出薄层色谱板，吹干展开剂后显色，用尺子测量色斑中心的位置到点样时原点中心的距离R1，再测量原点到展开剂前沿的距离R2，则该样品的比移值Rf＝R1／R2，如图3－1所示。

图3－1　比移值的计算

在一般情况下，如果展开条件相同，不同样品的比移值一致，那么这些样品可能为同一个化合物，故这一性质可用来鉴定化合物；如果在薄层色谱板上显色后只有一个点，那么该样品可能只含有一个化合物；如果在薄层色谱板上显色后有两个点，那么该样品可能只含有两个化合物，该性质可以用来确定化合物纯度和监测有机合成反应进度。但在实际操作中，因为可能有结构很相似的有机物混合样品或同分异构体尤其是手性化合物立体异构体，存在它们的物理性质（如极性）非常接近，在薄层色谱板上很难分辨出来；或者有些化合物的结构相差很大，但是它们的极性很接近，也会出现含有很多化合物的样品在薄层色谱板上只出现一个点的现象。如图3－2、图3－3所示。

图3－2　相同条件下用薄层色谱验证化合物(www.xing528.com)

（a点和b点因为比移值Rf相同，很可能为同一个化合物，而且纯度可能较高；c点可能和a、b是同一个化合物，但是很可能还有其他杂质；d显示了两个点，说明该样品至少有两个化合物，其中一个可能和a、b为同一化合物；e有三个点，至少包含三个化合物，其中一个可能和a、b为同一化合物）

图3－3　改变展开溶剂后用薄层色谱验证化合物纯度

（如图所示，样品a和样品b的比移值相同，可能为同一个化合物，但是右图中样品b显示了两个点，则样品b不是一个化合物。假如本图中两次色谱展开溶剂不一样，而样品a和b是同一批样品，则可以认为样品a为一个纯度较高的化合物，样品b含有两个化合物，其中一个可能是化合物a）

解决的办法是使用三种以上不同的展开剂进行展开，展开后再用紫外灯观察，如果样品都只有一个点，那么该样品可能已经是纯化合物。但是本方法不适用于某些立体异构体，因为它们的极性非常接近，用薄层色谱法很难对它们进行分离或鉴定，必须使用高效液相色谱法配合手性柱进行分离和分析。也可以在制备型薄层色谱板上点大量的样品，选择合适的展开剂展开后，通过紫外光照射等手段确定需要分离的化合物在薄层板上的位置，然后把这些含有所需化合物的固定相从薄层色谱板上刮下来做进一步处理从而分离化合物。