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1、第十九章平面色谱法第一节内容和要求1 .基本内容 本章内容包括平面色谱分类；平面色谱参数：比 移值和相对比移值、分配系数和保留因子、分离度和分离数，比移值 与分配系数（保留因子）的关系；薄层色谱法的基本原理及类型，吸 附薄层色谱中吸附剂和展开剂及其选择，薄层色谱操作步骤及定性定 量分析；高效薄层色谱法；薄层扫描法；纸色谱法。2 .基本要求 本章要求掌握薄层色谱和纸色谱的基本原理，常 用的固定相和流动相，比移值和相对比移值、分配系数和保留因子、 分离度和分离数，比移值与分配系数（保留因子）的关系。吸附色谱 中固定相和流动相的选择。熟悉平面色谱法分类，薄层色谱中薄层板 的种类，薄层色谱操作步骤，显
2、色方法，影响薄层色谱比移值的因素， 面效参数与分离参数，定性、定量分析方法。了解各种类型色谱的操 作方法，薄层扫描法，高效薄层色谱法，应用与示例。第二节要点和难点（一）平面色谱的基本术语和公式1 .定性参数：比移值（Rf）与相对比移值（Rr）Rf十Rf( i ) L( i )Rr =Rf(s) L(s)2 .Rf与分配系数（K）和保留因子（k）的关系Rf =3.面效参数：理论塔板数(n)与塔板高度（H）10L . 2L0n =16( )HWn4.分离参数：分离度（R）与分离数(SN)(二)主要平面色谱类型色谱类型分离原理载体固定相流动相Rf顺序吸附薄层色谱吸附硅胶有机溶剂极性小的Rf值大正相薄
3、层色谱分配硅胶水有机溶剂极性小的Rf值大反相薄层色谱分配硅胶硅胶键合相水-有机溶剂极性小的Rf值小纸色谱分配滤纸水水-有机溶剂极性小的Rf值大(三)吸附薄层色谱条件的选择R * - Li)一(W1 w2)2dW w2)SN 二L0 -1(Wijo (Wi2)i被测组分的极性大，吸附剂的活度小，流动相极性大；被测组分 的极性小，吸附剂的活度大，流动相极性小。1 .被分离物质的极性与结构的关系(1)基本母核相同，基团极性愈大，分子极性愈强；极性基团 数目增加，分子极性增强。常见的取代基极性大小顺序：烷姓烯姓 醴类硝基化合物二甲胺 脂类酮类醛类硫醇胺类酰胺醇类 酚类 竣酸类。(2)分子双键愈多，共腕
4、度愈大，吸附性愈大。(3)空间排列影响极性，如能产生分子内氢键的分子极性下降。2 .吸附剂的活度选择 被分离物质的极性大，吸附剂活度要小， 以免吸附太牢，不易洗脱；被分离物质的极性小，则吸附剂的活度要 大，以免不被吸附，而无法分离。可改变活化温度和时间来控制吸附 剂的活度。3 .展开剂的极性单一溶剂的极性顺序：石油醴 环己烷 二硫化碳 四氯化碳 三 氯乙烷 苯、甲苯 二氯甲烷 氯仿 乙醴 乙酸乙酯 丙酮 正丙醇 乙醇 甲醇 叱呢 酸 水。4 .混合溶剂选择的一般规则 先用单一的中等极性展开剂试验， 得出合适的极性。再改用二元展开剂，调节比例达到预期的极性，得到混合展开剂。目的是通过混合展开剂的
5、极性和溶剂的强度，使各组 分具有适宜的Rf值，从而达到良好的分离。(四)分析方法1 .定性分析(1)比移值Rf定性：与对照品的Rf值比较定性，但重现性差。(2)相对比移值Rr定性：与文献Rr值或对照品的Rr值比较定 性。2 .杂质检查(1)杂质对照品比较法：配制一定浓度的试样溶液和规定限定 浓度的杂质对照品溶液，在同一板上展开，试样中杂质斑点颜色不得 比杂质对照品斑点颜色深。(2)主成分自身对照法：首先配制一定浓度的供试品溶液，然 后将其稀释一定倍数得到另一低浓度溶液，作为对照溶液。将试样溶 液和对照溶液在同一板上展开，试样溶液中杂质斑点颜色不得比对照 溶液主斑点颜色深。3 .定量分析(1)洗
6、脱法(2)直接定量法：目视比较法和薄层扫描法。第三节精选例题1 .试推测下列化合物在硅胶薄层板上，以石油醴-苯(4:1)为 流动相展开时的Rf值次序，并说明理由。N = NNNOCH3偶氮苯对甲氧基偶氮苯HOHO苏丹黄苏丹红对氨基偶氮苯对羟基偶氮苯答：根据组分在吸附色谱薄层板上展开的机理，组分的极性越大， Rf越小；组分的极性越小，Rf越大。六种化合物的分子结构均含有 偶氮苯母核，根据取代基的极性便可排列出六种化合物的极性顺序。 苏丹红、苏丹黄及对羟基偶氮苯均带有羟基官能团，他们的极性较强。 但苏丹红、苏丹黄上的羟基H易与相邻氮原子形成分子内氢键，而 使它们的极性大大下降，致使其极性小于对氨基
7、偶氮苯。苏丹红极性 大于苏丹黄，是因为苏丹红的共腕体系比苏丹黄长。所以六种化合物 的极性次序为：偶氮苯 对甲氧基偶氮苯 苏丹黄 苏丹红 对氨基偶 氮苯 对羟基偶氮苯；可推测Rf值次序为：偶氮苯对甲氧基偶氮苯 苏丹黄 苏丹红 对氨基偶氮苯 对羟基偶氮苯。2 .吸附薄层色谱中，欲使被分离极性组分Rf值变小，一般可采 用哪些方法？答：(1)增加吸附剂的活度 在薄层活化时，适当提高活化温度 和延长活化时间，使吸附剂含水量减少，提高吸附剂的活度。(2)降低展开剂极性 选择更弱极性的有机溶剂或降低混合溶 剂终极性溶剂的比例，降低展开剂极性。对于具有酸碱性的组分，改 善或调节展开剂的pH也可使组分的Rf值变
8、小。3 .用薄层色谱法分离组分1和组分2时，当二组分存在有R1R2,W1W2,试证明 R= -n (1-Rf )成立。45证明：V Rf,f21 k2k21 - Rf2k2(1-Rf2)/Rf2? 一1 k2(Rf2 1-Rf2)/Rf2=1-电4 二 1 k2Vn a -1 k2而 a-1一R 二二4 u 1 +k24 民(1-Rf2)4.化合物A在薄层板上从原点迁移7.6cm ,溶剂前沿距原点 16.2cm。计算化合物A的Rf值；(2)色谱条件相同时，当溶剂前沿 移至距原点14.3cm 时，化合物A的斑点应在此薄层板的何处？解：Rf =上=匹= 0.47L016.2L = L oXRf=
9、14.3 X 0.47=6.7(cm)5.已知A与B两组分的相对比移值为1.5。当B物质在某薄层板 上展开后，斑点距原点8.3cm,溶剂前沿到原点的距离为16cm ,问 若A在此板上同时展开，则A组分的展距为多少？ A组分的Rf值为 多少？解： 口=取=工=1.5; LA =1.5LB = 1.5M8.3 = 12.4(cm)RfBLb12.416= 0.786 .在一定的薄层色谱条件下，当溶剂的移动速度为0.15cm/min 时，测得A、B组分的Rf值分别为0.47和0.64。计算A和B组分的 移动速度。解：Rf=L = -uL , 在平面色谱中t=t。LoUot。Rf =uA =Rf u0
10、 = 0.47 0.15 = 0.070(cm/min)UoUb =Rf u0= 0.64 0.15 = 0.096(cm/min)7 .用薄层扫描法在高效薄层板上测得如下数据：Lo=82mm , Rf=0 的物质半峰宽为1.9mm , Rf=1的物质半峰宽为3.1mm ,求该薄层板 的分离数。SNLo(Wi2)o (Wi2)i一1=1.9 3.1_1 =15第四节练习和自测（一）问答题1 ,简述影响薄层色谱比移值和相对比移值的因素。2 .薄层色谱法有哪些显色方法？它们的应用范围如何？3 .简述薄层色谱板的类型。并说明它们的异同？， 一 一一 .一，1一、4 .简述平面色谱比移值和分配系数关系
11、式（Rf =1）的意义。1 KVs/Vm5 .薄层色谱法展开之前先进行“饱和” 一定时间，若不“饱和”就 展开，可能会出现什么现象？6 .说明薄层扫描外标一点和外标两点定量方法的原理及适用条件。7 .按分离机理，纸色谱属于那种色谱？固定相是什么？展开剂应如 何选择？8 .某组分在硅胶A板上，以苯-甲醇（1:3）为展开剂的Rf值为0.60 ; 在硅胶B板上，用相同的展开剂Rf值为0.45，问A、B两块板， 哪一块板的活度大？（二）填空题1 .判断两组分能否用平面色谱法分离的依据是 值。其值相差愈分离效果愈好。2 .展开剂的极性,固定相的极性,称为正相薄层色 谱；展开剂的极性,固定相的极性,称为反
12、相薄层 色谱。3 .在薄层色谱中定性参数Rf值的数值在 之间，而Rr。4 .在吸附薄层色谱中，常以 为固定相，为流动相，极性小的组分在板上移行速度较, Rf值较。5 .薄层色谱板的“活化”作用是、。6 .要使二组分通过平面色谱分离的先决条件是它们的 不同或不同。7 .在平面色谱法中，色谱过程中样品与流动相的迁移时间是,但迁移距离。在柱色谱中，样品与流动相的迁移距离 是,但迁移所需时间,组分的分配系数越大， 保留时间越。8 .薄层色谱法的一般操作程序是。9 .荧光薄层板与普通薄层板的区别为。在紫外灯下，荧光薄层 板呈绿色荧光底色，被检测的物质一般呈。10 .薄层色谱用于药品杂质限量检查的方法有
13、和。（三）选择题1 .进行纸色谱时，滤纸所起的作用是（）0A.固定相； B.展开剂；C.吸附剂；D.惰性载体2 .薄层色谱中常用的显色剂为（）。A .西三酮试液；B .荧光黄试液；C.碘；D .硫酸乙醇溶液3 .薄层色谱中，使两组分相对比移值发生变化的主要原因是（）。A.改变薄层厚度；B.改变展开剂组成或配比；C.改变展开温度；D .改变固定相种类4 .在薄层色谱中，以硅胶为固定相，有机溶剂为流动相，迁移速度 快的组分是（ ）oA.极性大的组分；B.极性小的组分；C.挥发性大的组分D.挥发性小的组分5 .某组分在薄层色谱中展开，10min时测得比移值为Rf, 20min时 的展开结果是（）0A
14、 .比移值加倍；B. Rf值不变；C.组分移行距离增加，但小于2倍；D.组分移行距离增加，但大于2倍6 .下列色谱参数中数值在01之间的是（）。A. Rf；B. Rr； C. R ; D . k7 .三种阿片生物碱，其结构如下，若用薄层色谱法分离，硅胶为固 定相，氯仿等有机溶剂为流动相，Rf值最小的是（）。3HCCHCHA .吗啡；B .可待因；C.蒂巴因8 .纸色谱中常用正丁醇-乙酸-水（4:1:5）作展开剂，展开剂正确的 配制方法是（）。A.三种溶剂按比例混合后直接用做展开剂；8 .三种溶剂按比例混合，振摇后，取上层作展开剂；C .三种溶剂按比例混合，振摇后，取下层作展开剂；D.依次按比例
15、用三种溶剂作展开剂9 .使薄层色谱展开剂流速发生变化的条件是（）。A.温度；B .展开剂种类或比例；C.吸附剂粒度；D.薄层板厚度10 .欲用薄层色谱法分离有机碱类试样，已知其Kb在10 410一6之 问，应选择的展开剂为（）。A.正丁醇-醋酸-水；B.氯仿-甲醇-氨水；C .丙酮-乙酸乙酯-水； D.正丁醇-盐酸-水（四）判断题1 .展开剂苯、甲苯、氯仿、正丁醇、乙醇的极性顺序依次减弱。2 .吸附薄层色谱分析中，极性大的被分离物质应选择活泼性强的吸 附剂，极性小的展开剂。3 .在纸色谱中，固定相是滤纸纤维，流动相是有机溶剂。4 .薄层扫描法中，定量分析结果的精密度与原点直径是否一致，点 样间
16、距是否精确无关。5 .相对比移值在一定程度上消除了测定中的系统误差，因此与比移 值相比具有较高的重现性和可比性。6 .在一定分离度下，分离数SN越多，平面色谱的容量越大。7 .正相薄层色谱中组分极性越小，分配系数大，随展开剂移动的速 度越慢，Rf值越小。8 硅 胶含水量越 多 ， 级数越高 ， 吸附 能力 越强 ， 同一组分在此硅 胶 上 的 Rf 值 越 小 ； 含 水量 越 少 ， 级 数 越 低 ， 吸 附 能 力 越 弱 ， 同 一 组 分在此硅胶上的Rf值越小。9 定 性 参 数 比 移 值 Rf 的 数值 在 01 之 间 ， 而 相 对 比 移 值 Rr 的 数 值 可以大于 1
17、， 也可以小于 1。10 采 用 薄 层 扫 描 法 定 量 时 ，无 论 校 正 曲 线 是 否 通 过 原 点 均 可 采 用 外 标一点法。（五）计算题11 若 某 一 组 分 在 薄 层 色 谱 中 的 保 留 因 子 为 0.2 ，则 它 在 薄 层 的 流 动 相 中的百分率是多少？12 在 薄层板上分离 A、 B 两组分的混合 物 ， 当 原点至溶剂 前沿距离 为 15.0cm 时 ， 两 斑 点 质 量 重 心 至 原 点 的 距 离 分 别 为 6.9cm 和 5.6cm ， 斑 点 直 径 分 别 为 0.83cm 和 0.57cm ， 求 两 组 分 的 分 离 度 及
18、Rf 值 。13 用纸色谱分离 性质 相似的 A 和 B 两 组分 ， 它 们 的 比 移值Rf 分别为0.44 和 0.66 ， 试 样 的起 始 线 和 溶 剂 前 沿 各 离 纸 边 2cm。如 果要使分离斑点 中心 相距 4cm ， 滤纸 至少 应截取 多长 ？ 。14 已知 某 组 分 A 在 纸 色 谱 上 的 分 配 系 数 为 0.5 ， 流 动 相 与固 定 相的体积 比为 Vm:Vs=0.33:0.1， 试计算该组 分的 比 移值 。15 用 薄层 扫 描 法 在 高效 薄层 板 上测 得如 下 数据 ： L0=127mm ， Rf=0 的物 质半峰宽为 1.9mm ， R
19、f=1 的物质半峰宽 为 4.2mm ， 求该薄层 板的分离数。16 欲使某组分在 固定 相与流动 相 体 积 比为 Vs:Vm =0.1:0.33 的薄 层条 件下获得最佳展开效果（Rf值在0.30.5范围内）。试问该组分的 分配系数K值应为何值？17 薄 层 板 上 分 离 A 、 B 两 组 分 ， A 斑 点 距 原 点 3.5cm 时 ， B 斑 点 距 A 斑 点 2.5cm ，展 开 剂 前 沿 距 B 斑 点 6.0cm ，计 算 ： （ 1 ）两 组 分 各 自 的 比移 值及 B 对 A 的 相对 比移 值？ （ 2） 当 展开剂 前沿 距原 点 18cm 时 ， A、 B
20、 两斑点 的位置？参考答案（一）问答题 略（二）填空题1 . Rf;大 2 .较小；较大；较大；较小 3. 01 ;任意值4.硅 胶 ； 有机 溶剂 ； 快 ；大5驱 除 水 分 ； 增 加 吸 附 力6 K ； k7相 同 ； 不 同 ； 相 同 ； 不同 ；长8 制 板、 点样 、 展开、显 色、 定性定量 9 吸附剂中掺入荧光物质、 暗斑 10 杂质对照 品 比较法 ； 主成分自身对照法（三）选择题1 D 2 C D 3 B C D 4 B5 B C6 A C 7 A 8 B 9 A B C 10 B （四）判断题1. x 2. x 3. x 4. x 5. V 6. V 7. x 8. x 9. V 10. x （五）计算题1 83.8%2 1.9, 0.46,0.373 滤 纸条 至少 长 22.2cm4 0.875. 206. 7.7 3.37. 0.29,0.50,1.7,5.2cm,9.0cm（白小红）