薄层色谱法/TLC(ThinLayerChromatography)作为有机合成中最常用的分析技术之一,我们在之前的文章中已经分享了很多小技巧。为了帮助大家系统记忆,本次将深入 聊一聊TLC跑板拖尾的原因,如果有没提到的,欢迎大家补充。
1、过载
当点样量超过硅胶板的吸附容量时,过剩的化合物无法被展开剂完全溶解并迁移,导致斑点中心深、边缘呈 “彗星状” 拖尾。 产生原因存在两种情况,一种属于用于点板的反应液浓度太大,一种是点板时点样太多;
解决办法:①对于浓度比较高的反应液,一般不会直接TLC,通常要取样用反应溶剂稀释后点板;②上样时,如同蜻蜓点水,一触即分,切勿沉浸,无法自拔!
2、结构含强极性基团
特别是体现酸碱性的基团,如羧基和胺基;
解决办法:通常是“酸加酸,碱加碱”,平衡硅胶上的键合作用。
3、溶解性差或展开剂比例不对
共价化合物的溶解性遵循 “相似相溶” 原理,即极性分子易溶于极性溶剂,非极性分子易溶于非极性溶剂。如果一个分子母核较大,极性官能团和非极性官能团都占据主导,就存在极性和溶解性匹配不好的情况。溶解不好的物质在硅胶板上容易部分死吸附,造成拖尾。
解决办法:展开剂模拟分子的组成,如使用二氯甲烷+石油醚,二氯甲烷+甲醇,二氯甲烷+乙酸乙酯的形式。
二氯甲烷的介电常数高于乙酸乙酯,所以对于极性物质如醇、酸、胺的溶解性也高于乙酸乙酯。
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4、硅胶板含水
硅胶板一般都是塑料薄膜封装的,讲究一个现配现用。如果长时间不用被水潮湿,就会导致水喝硅胶形成不均匀的吸附位点,化合物在迁移时会因为这种不均匀的局部吸附而扩散,这就导致了拖尾。
长时间不用的硅胶板需要烘箱烘烤活化。
5、硅胶板质量不过关
个人认为实验耗材还是找信得过的代理商,现在有很多价格是便宜了,但是效果很差。
之前买过一个某泰的硅胶就存在三个严重的问题:①展开速度慢,②分离度差,③拖尾,爬出来的点比较虚。
6、溶剂效应
溶剂效应造成的拖尾常成箭矢型,溶剂常涉及DMF,DMSO,水等大极性溶剂。·
解决办法:该类溶剂一般洗涤萃取后取有机相TLC,实在无法洗涤萃取的,斑点应用吹风机烤干后再置于展开剂。
7、体系呈酸性或碱性造成的拖尾
涉及酸或碱的反应液,有时候体系中化合物的存在形式比较复杂,可能涉及产物和酸碱的络合作用,很多时候也会拖尾,拖尾表现为有实有虚;
解决办法:调节到中性。
8、样品分解
并不是所有化合物都适合爬硅胶板的,比如一些活性物质,如:酰氯:亚胺氯:
这时候可能需要一些转化的方法,或者用NMR定量分析。
9、点样技术不当
点样量过大、点样位置距离太近、多次点样中心不重合,重复点样时未完全干燥,点样非溶液形式,有固体等 都会导致斑点重叠或扩散样品在原点堆积,展开后形成拖尾。
解决办法:应控制点样量,点间距离,并确保每次点样后彻底吹干,硅胶板上没有没溶解的固体 。
10、有极性类似的杂质误判
不要总想着拖尾,有时候你认为的拖尾可能并不是拖尾,而是因为区域选择性,顺反异构或者手性异构体等原因存在导致的点挨在了一起。
这个时候做个NMR,或者手性柱更合适!
11、边缘效应
展开剂在TLC板子边缘挥发速度快于中部,这就导致两侧斑点迁移速率不一致,如果点太靠近边缘,就会形成 “边缘效应” 拖尾。
解决办法:样品点往中间点,展开剂在合理范围内稍微多一点。
12、金属离子残留干扰吸附
常见于反应体系中的金属催化剂与硅胶表面硅羟基配位,形成强吸附中心。如,傅克反应后残留的 AlCl₃,会导致酚类产物拖尾。
解决方法:需通过酸水洗涤,萃取去除金属离子。
13、原点浸入展开剂下了
TLC爬板子的底层逻辑就是吸附和解吸附作用,无法避免的是扩散副作用。如果样品点在爬板子时浸没到展开剂之下,扩散作用会大大加强,易导致形成大的,拖尾的虚点。
所以一定要避免这种情况!
14、未完全淬灭的盐型
常见于调ph时没有复测,
烃基占比足够大的有机分子的盐型在有机溶剂中有一定的溶解性,但是在展开剂中可能会和展开剂作用导致断断续续地部分析出,容易形成拖尾的条带。
所以一定要复测pH啊!
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