干货 | 超实用的合成经验总结
常说的过柱子应该叫柱层析分离,也叫柱色谱。我们常用的是以硅胶或氧化铝作固定相的吸附柱。由于柱分的经验成分太多,所以下面我就几年来过柱的体会写些心得,希望能有所帮助。
1、柱子可以分为:加压,常压,减压
柱子长了,相应的塔板数就高。柱子粗了,上样后样品的原点就小(反映在柱子上就是样品层比较薄),这样相对的减小了分离的难度。试想如果柱子十厘米,而样品就有二厘米,那么分离的难度可想而知,恐怕要用很低极性的溶剂慢慢冲了。而如果样品层只有0.5厘米,那么各组分就比较容易得到完全分离了。当然采用粗大的柱子要牺牲比较多的硅胶和溶剂了,不过这些成本相对于产品来说也许就不算什么了(有些不环保的说,不过溶剂回收重蒸后也就减小了部分浪费)。现在见到的柱子径高比一般在1:5~10,书中写硅胶量是样品量的30~40倍,具体的选择要具体分析。如果所需组分和杂质分的比较开(是指在所需组分rf在0.2~0.4,杂质相差0.1以上),就可以少用硅胶,用小柱子(例如200毫克的样品,用2cm×20cm的柱子);如果相差不到0.1,就要加大柱子,我觉得可以增加柱子的直径,比如用3cm的,也可以减小淋洗剂的极性等等。
3、关于无水无氧柱,适用于对氧,水敏感,易分解的产品
湿法省事,一般用淋洗剂溶解样品,也可以用二氯甲烷、乙酸乙酯等,但溶剂越少越好,不然溶剂就成了淋洗剂了。很多样品在上柱前是粘乎乎的,一般没关系。可是有的上样后在硅胶上又会析出,这一般都是比较大量的样品才会出现,是因为硅胶对样品的吸附饱和,而样品本身又是比较好的固体才会发生,这就应该先重结晶,得到大部分的产品后再柱分,如果不能重结晶那就不管它了,直接过就是了,样品随着淋洗剂流动会溶解的。有些样品溶解性差,能溶解的溶剂又不能上柱(比如DMF,DMSO等,会随着溶剂一起走,显色是一个很长的脱尾),这时就必须用干法上柱了。样品和硅胶的量有一种说法是1:1,我觉得是越少越好,但是要保证在旋干后,不能看到明显的固体颗粒(那说明有的样品没有吸附在硅胶上)。溶剂的选择。当然是最便宜,最安全,最环保的了。所以大多选用石油醚,乙酸乙酯。文献中有写用正己烷的,太贵了,除非特别需要不要用不然银子哗哗的,流的比淋洗剂还快,不过因为极性很小,有时还是非它不可。**也可以用,但是就是容易睡觉,注意保持清醒别让溶剂流干了,那样柱子也就不爽了。二氯甲烷也有用的,但是要知道,它和硅胶的吸附是一个放热过程,所以夏天的时候经常会在柱子里产生气泡,天气冷的时候会好一些。甲醇,据说能溶解部分的硅胶,所以产品如果想过元素分析的话要留神,应该经过后继处理,比如说重结晶等。其他的溶剂用的相对较少,要依个人的不同需要选择了。由于某些原因,用到的淋洗剂多是大包装的(便宜嘛),我们这里是用10升或25升的塑料桶装的,就要注意这些工业品的纯度是较低的。经常能够从送来的大桶底部看见有色的杂质,其他的杂质就可想而知了,所以在比较严格的柱分时就要对溶剂重蒸。当然过原料时就可以免去这一步了,反正下面还有提纯的方法。另外溶剂在过柱子后最好也回收使用,一方面环保,另一方面也能节省部分经费,缺点是要消耗一定的人工。这里要注意的是,一般在过柱同时进行的是减压旋蒸,石油醚和乙酸乙酯的比例由于挥发度的不同会导致极性的变化,一般会使得极性变大,在梯度淋洗时比较合适,正好极性越来越大了。在过完柱子后,溶剂最后回收要采用常压,因为在减压旋蒸时会有部分低沸点的杂质一起出来,常压时就会减少这种现象,如果杂质和你下面要过的样品有反应那就惨了。
5、关于操作问题
5.1
装柱
用少量的溶剂溶样品加样,加完后将下面的活塞打开,待溶剂层下降至石英砂面时,再加少量的低极性溶剂,然后再打开活塞,如此两三次,一般石英砂就基本是白色的了。加入淋洗剂,一开始不要加压,等溶样品的溶剂和样品层有一段距离(2~4cm就够了),再加压,这样避免了溶剂(如二氯甲烷等)夹带样品快速下行。
5.3、
淋洗剂的选择
5.4
、样品的收集
柱分后的产品,由于使用了大量的溶剂,其中的杂质也会累积到产品中,所以如果想送分析,最好用少量的溶剂洗涤一下,因为大部分的杂质是溶在溶剂里的,一洗基本就没了,必要时进行重结晶。
另外,再过柱的时候,有时会出现气泡,一是和使用的溶剂有关,如果是易挥发的溶剂,如**、二氯甲烷等,在室温稍高的情况下,很容易出现这种现象,因此,在室温高的时候,可以选择沸点较高,挥发相对小的溶剂。还有,使用混合溶剂时,使用的两种溶剂的沸点应该相差不大,如:乙酸乙酯和石油醚(60~90),而**却要选择30-60的石油醚。二是:不论是用带砂板的还是塞棉花的,在装柱之前,都要将空气用加压的方法将空气排干,这样就可避免柱中有空气!过柱子需要耐心,不要着急。
萃取时严重乳化,求解决方法
我就要用大量的氰化钠、氰化钾了,好害怕。有人能给我点建议吗?如何防护?容器如何处理?
任何情况下不要在酸性条件下使用
将10%的硝酸和活性碳粉末混合均匀,并在蒸汽浴上煮2~3
h,过滤,用水洗净硝酸后,于100~110℃烘干。称取11.5 g处理过的活性碳,悬浮在136.0 mL水中,水浴加热至80 ℃,加入溶有0.9
g氯化钯的2.3 mL浓盐酸与5.7 mL水的混合液,然后再加入37%甲醛溶液0.9
mL。搅拌下滴加30%的NaOH水溶液,直至反应液呈碱性,继续搅拌5min。过滤,滤饼用水洗涤10次,然后将滤饼置于空气中晾干,即得5%
Pd/C催化剂,再移至装有KOH的干燥器中贮存。
胺类化合物的分离
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所有溶剂、试剂、仪器均经过干燥/烘干处理。无水**或者THF,加1.05eq镁屑,惰性气体保护,温热(有些非常活泼的用室温甚至冰冷)条件下滴加约1/10的卤代烃,引发格氏反应(镁屑上冒小泡泡),如果引发不易,可以加热至微弱回流或者加少量的碘。引发后缓慢滴加剩余的卤代烃,过快会猝灭格氏反应或者引起偶联。加完所有的卤代烷后微弱回流1小时,绝大多数的镁屑会反应完全,体系为灰色近透明液体。降温后有可能析出格氏试剂沉淀,如果漏气也会出现沉淀物。残余的镁屑,如果很少,可以不经处理,直接进行下步反应。如果镁的投料当量较大(有时用1.2~1.5eq),可以将格氏试剂静置后吸取上清液或者压滤至新的反应瓶中。
实验室制法,与工业制法没本质的差别。
最近要用乙酸酐和格式试剂做酰化反应,乙酸酐中的杂质乙酸会干扰反应,所以需要纯化。查了一下,发现有加五氧化二磷回流后重蒸的,也有用Mg除乙酸(80度)的,大家觉得哪种方法效果比较好,又容易操作?
一楼的问题是除去醋酐中微量的醋酸,所以采取分馏的方法或甲苯共蒸的方法都不可取,加五氧化二磷回流后重蒸是正解,我们平常都是这样做的
产物过滤太难,有何高招:
有加压蒸馏么?我就知道减压蒸馏?是不是写错了?
这是文章原话:
某副教授在有机所进修时,加压蒸馏一容易分解的化合物,由于加热没有控制好,
发生爆炸,场面极其血腥。胸口的洞缝了五十多针!
加压蒸馏是化工中一种常见的方法之一,如呋喃生产,因沸点太低,主要杂质甲基呋喃与之沸点相差很近,就采取了加压蒸馏,减压蒸馏降低了物质的沸点,往往使不同物质的分离难度加大,而加压蒸馏的最大特点是可以拉开二种沸点很接近的物质的沸程差。只是后来塔填料技术的反展使之被人淡忘了。我们真的老了
!
加压蒸馏适于低沸点和易挥发物质的蒸馏,多数情况下,加压是为了提高沸点,以便更容易冷凝,可以用一般的冷却水或盐水冷却,同时提出来高回收率,减少损失。
加压蒸馏特别要注意防止超压,设备需要加安全阀,最好是自动控制压力,冷凝器冷却水不能断流.
用氯化钙能把氯仿中的甲醇除去吗?
工具书上说:二氧六环的纯化,一般加入10%质量的浓盐酸与之回流3h,同时慢慢通入氮气,以除去生成的乙醛,冷至室温,加入粒状氢氧化钾直至不再溶解。然后分去水层,用粒状氢氧化钾干燥过夜后,过滤,再加金属钠加热回流数小时,蒸馏后压入钠丝保存。
之前我想直接加入钠保存过夜后,再回流,结果钠是浮在液面上的,只好用CaH2干燥。
工具书上是不是说错了啊,但是两本不同的书都是这么处理的,怎么回事呢,困惑ing~~~~~
我公司正好也在用二氧六环,用片状氢氧化钾代替粒状的肯定没有问题,没有出现分层,可能原因有二:盐酸加入量不对,导致氢氧化钾浓度太低.或是第一次氢氧化钾的量加入过多,只有固体没有分层现象.
另外,第一次分层以氢氧化钠比较好分层十分容易.
生产上不必加钠丝,用氢氧化钾脱水后,水份就可控制在0.02%以下,可以满足大部分合成的需要.
如何把TLC板上两个很近的点分开?
不知道你说的20cm的柱子是什么状况,比如柱径比和硅胶/样品比,因此只能泛泛而谈:
1、既然能分开一半,说明对柱层析的条件加以改善还是有望分开的。hex:EA=10:1,
rf值0.5左右,你选择hex:EA=20:1做洗脱剂。我的建议是先找到rf值0.2左右的系统(估计就是20:1或者30:1),再对此系统稀释一倍后(如20:1稀释成40:1)做洗脱剂。
2、对于rf值只差0.04,建议硅胶/样品比例应大于50,且在满足柱径比大于10的前提下,尽量选择直径比较大的柱子,以减少边缘效应。
3、可以考虑选择硅胶H作为柱填料。硅胶H比一般粗硅胶的粒度细且更均匀,因此分离效率要高些,但是也因此阻力大些。所以通常需要加压。
4、扩散厉害,可能是你的柱子走的太慢的缘故,可以尝试加快些速度。
5、柱子一定要装得比较好。多花费些时间,把柱子敲打瓷实吧。
以下是我个人的一些实验经验,
实验的过程中,使用好温度计是非常主要的,因为这关系到反应的成功与否和人身的安全问题,刚接触实验的人``可能只知道机械的看温度到几度,正因为这样更多的时候出现冲料,甚至爆炸.在反应的过程中,温度计的主要作用是主动地观察反应体系温度变化,而不是被动地显示反应体系的温度.这就需要我们去把握这个主动和被动问题.大部分的反应是一个放热的过程,当体系达到一定温度(反应温度)以后,反应体系就会放热,这时温度计就会加速度上升(如果没有主动地去观察温度计加速度的变化的话,就会出现冲料,甚至爆炸).所以在做一个反应的时候,刚开始加料或者加热时,要不停地看着温度计,首先找出反应温度(温度变化明显的地方),然后停止加热,撒去加热装置,仔细观察温度的变化,如果温度接着上升五度以上的话,这就是一个反应温度(注意只是一个反应温度,不一定是你想要的反应温度,可能是副反应的温度).
冲料是由于温度急速上升,使产生的气体不能及时的排出而造成的.冲料之前的主要现象:刚开始的时候,烧瓶上端内侧会产生少量的液珠(这证明反应体系已经有局部回流),温度变化开始加大;搅拌的旋涡中慢慢充满气泡.这时注意要做好降温和排气工作,降温的方法:停止加热或者关小加热,如果气泡还继续增加,先减小搅拌(注意如果你停止了搅拌后,要等温度降了以后才能慢慢开,不然一开搅拌就会有冲料的危险),用湿布再降温,然后用水浴降温.排气的方法:撒去干燥管,条件可以的话可以在烧瓶上面多加一支回流管,还可以用泵的把气体带走.
时不时地搅拌降温体系这样可以加快降温效果,接近瓶外侧的降温液体总会比别的地方的温度高一些,所以在冰浴降温的时候``经常搅拌冰(水)浴可以提高降温速度.
4、蒸溶剂的时候,你记得在瓶外面保温了吗?
5、在做分析的时候,你做了空白实验没有?
在沙芯层到阀门之间的空隙如果有液体的话,会使经过吸附剂的展开剂不能完全分开.本来经过吸附剂的展开剂可以把产品中的各种物质分开,但因为没有赶跑空隙(沙芯层到阀门之间的空隙)中的液体,大忙了一会,结果分离效果还是不好.得不偿失!想要赶跑空隙里的液体,先把阀门打开,用一支毛细管顺着阀门口伸进去,伸到空隙里的液体```这样就可以把里面的液体赶跑.
当你试过多种溶剂的以后,而结晶出来的产品,还是不能达到合格的要求的话,不妨试试水析的方法.操作过程:先用易于溶解产品的有机溶剂(这种有机溶剂要能跟水相溶)加热溶解,然后把水滴加进去(方法同于混合溶剂).
液溴的取用和投料问题
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也有更简单的,就是直接取液溴+水的料,加到分液漏斗中,分出下层的液溴和上层的水来,再称重或计量液溴投量。不过不建议这样做,因为由于液溴的极易挥发、强腐蚀性和毒性,有点危险,对人的操作要求相对要高,还有,前提还是:所有操作一定要都在通风橱中进行!
我也是前几天用液溴的啊:
1、在通风橱里面进行,如果有必要可以带口罩(面具),操作呢?一定要稳,它容易挥发啊。如果用分液漏斗装呢?(分液漏斗)就要在下面接一个圆底烧瓶。
2、加液溴:最好的漫漫的呢。滴吧(看你自己的情况)注意速度。太快液溴反映很剧烈。
我在做一个胆酸(含羧基)和胺的反应,在缩合剂DCC的作用下,用N-羟基丁二酰亚胺(NHS)把胆酸先转化为活化酯,反应后按照文献用1:1的正己烷和乙酸乙酯可以把胆酸的活化酯重结晶出来,可是我结晶出来的不是晶体,而是腊状物,不知道为什么做不出晶体来。有哪位做过产物的重结晶的给点建议,谢谢了。
能用一种溶剂重结晶的话最好用一种溶剂,我觉得混合溶剂重结晶还是不好掌握,很容易出现那种细小粉末或者是像你说的那样似蜡似油的东西。文献不一定都是可靠的,你可以试试单一溶剂来重结晶,像氯仿、甲苯之类的极性比乙酸乙酯小、比正己烷大的来做做看。祝好运!
出现蜡状物可能跟结晶的物质也有关系,如果说能出现蜡状物,那能初略分离,尽量抽滤干。重复几次,应该能够达到提纯要求。
蜡状物并不一定就不纯吗
?
我的反应溶剂是甲醇和水.先是无机酸和碱的反映.下来是加过量的亚安盐反应.完了后.我怎么样都除不干净盐.而我的产物再极性很强.只容与水,再甲醇中溶解少.结晶可行吗??????
看产物的性质,如没有酸碱性,可用717与732离子树脂处理除去阴阳离子.
有酸碱性的,可选择合适的树脂对产品进行吸附.
分子量很大的选择纳滤过滤除去盐份.
如果盐是完全的强酸强碱,用电渗析除去.
LDA制备!
乙醚也需处理:无水乙醚需用钠丝回流及在N2保护下蒸馏精制。
关于生物大分子提取
我是个对生命科学超级感兴趣的大一女生,可惜我的专业只是和生命科学稍有关系而已-_-!
我想问些幼稚的问题,谢谢各位大虾的解答:
2,如果实验室没有冻干设备,提取的蛋白质只能以液体形态在零下10度密封保存,该蛋白质分子量50000左右,性质稳定,请问该加什么防腐剂?理论上可以保存多长时间?
3,最后问个菜得不能再菜的问题,其实很容易查到的,只是偶怕头疼想偷懒……,
哪位哥哥知道生理盐水的摩尔浓度啊?
因为我不是生物专业的,所以只能给你一个可能的解释。
1、蛋白质等生物大分子在浓缩之前应该会经过除盐这一步,而不会将缓冲液与蛋白质一起浓缩。可以使用半透膜或用凝胶色谱进行分离。
2、常用防腐剂有甲苯、苯甲酸、氯仿、百里酚等。蛋白质和酶常用的稳定剂有硫酸铵糊、蔗糖、甘油等,酶也可加入底物和辅酶以提高其稳定性。此外钙、锌、硼酸等盐溶液对某些酶也有一定保护作用。保存时间不详。
3、生理盐水的浓度是0。9%NaCl溶液。摩尔浓度换算后为0.1538mol/l
使用丁基锂的相关问题
2019年08月06日