硅胶过柱分离提纯粗产品的原理除了老生常谈的氢键作用外,还有一个主要原因是就是利用洗脱溶剂的“溶剂化效应”来调控粗产品中各种化合物颗粒大小,从而分批完成对介质(硅胶)的渗透。
比如:同一洗脱溶剂下,一部分较好被“溶剂化”的有机分子可以被快速吸附并解吸附渗透下来。而另一部分较差被“溶剂化”的分子(最差到在该种洗脱溶剂下析出来)因为体格比较庞大,虽然吸附是相同的,但是很容易在硅胶内部空隙中卡住,甚至在这种小极性的洗脱溶剂中死吸附。
当然这种卡住或者死吸附并不是把孔径完全堵住,还是有间隙的,这种间隙足够让较好完成溶剂化的“小”分子漏出(解吸附)。
而“大”分子想漏出来只有两个途径,一个是变小(换良性溶剂,更好完成溶剂化),一个是被后面的同样的大分子“碰巧”撞了出来(不改变溶剂概率比较小,且慢,类似于愚公移山)
PS:这种大小和极性是有关的,但是某些情况下可能不是正相关,比如极性相差不大的两个化合物,如果极性大的是个液体,极性小的是个固体,极性大的可能先出来,最好的例子就是如果有DMF残留,小极性就可以完全冲出。
以上是看懂本文的理论内容,下面为两个示例,介绍标题所示小技巧——硅胶短柱的妙用!
在实际有机合成工作研究中,硅藻土因为比较稳定,对水或有机溶剂都很友好,所以最主要的作用还是用来助滤和对粗产品的预处理,比如对萃取分液时乳化界面层的处理,参见:
但实际上硅胶短柱也有类似的作用,且效果非常好,比如对于PCC氧化反应的后处理,所有文献和老师都告诉学生要经硅藻土过滤,但说实话滤液里的金属残留还是让人头痛,特别是当你产物溶解不好的情况下,你往二氯甲烷里加了一点甲醇,那简直让人绝望;因为甲醇羟基氧的上的孤对电子对无机金属盐有螯合能力,会导致铬金属化合物一起到滤液里,过硅藻土等于没过。
但是硅藻短柱则不同,小编自己用过多次,反应完的反应液直接往铺了几厘米厚硅胶的玻璃砂板漏斗里倒,金属脏东西全留在了硅胶上,运气好了,二次纯化都不需要。
另外一个示例,之前也分享过,当时拍了 个视频,可能更直观些,大家感兴趣的不妨在合成时验证一下:
在反应液快过滤完时,我有加溶剂淋洗,同时底下的接收瓶换了两个,然后对三个接收瓶TLC,结果如下:
可以看到只有最初始的接收瓶里是有我的产物的,而且很纯,其他两个里面已经显现出原点处的杂质。所以最终只需要对滤液O1进行旋蒸就好了,简单高效!
本次分享结束。
PS:春困秋乏夏打盹,老文章重发,复习功课!
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