有机化合物的分离与提纯课件.ppt

1、波波 谱谱 解解 析析 李盈蕾李盈蕾1596137888715961378887绪绪 论论一、有机样品分析的一般过程一、有机样品分析的一般过程1.1.采样：采样：天然、人工制备样品天然、人工制备样品2.2.样品分离纯化及成分分析：样品分离纯化及成分分析：分离纯化：洗涤、萃取、蒸馏、色谱、电泳等分离纯化：洗涤、萃取、蒸馏、色谱、电泳等初步鉴定：元素分析、物理常数测定、性质测定初步鉴定：元素分析、物理常数测定、性质测定3.3.分子式确定：分子式确定：MSMS及其它测定方法及其它测定方法4.4.结构确定：结构确定：四大波谱方法四大波谱方法中药：中药：西药：西药：药物中间体：药物中间体：主要用途：主要

2、用途：1.1.有机合成中间体的鉴定。有机合成中间体的鉴定。2.2.新药研发中药物结构的鉴定。新药研发中药物结构的鉴定。3.3.生物活性分子、天然产物结构的鉴定。生物活性分子、天然产物结构的鉴定。例如对药物结构的分析：例如对药物结构的分析：目目 录录一、有机化合物的分离和提有机化合物的分离和提纯纯二、紫外吸收光谱二、紫外吸收光谱三、红外吸收光谱三、红外吸收光谱四、核磁共振四、核磁共振五、质谱五、质谱六、谱图综合解析六、谱图综合解析学习要求：学习要求：（1 1）了解每一种方法的基本原理；）了解每一种方法的基本原理；（2 2）了解各种谱图的主要参数及影响因素；）了解各种谱图的主要参数及影响因素；（3

3、 3）掌握每一类化合物的谱图特征；）掌握每一类化合物的谱图特征；（4 4）掌握各种谱图的解析方法；）掌握各种谱图的解析方法；（5 5）能对简单化合物进行谱图解析。）能对简单化合物进行谱图解析。课程考核方式：课程考核方式：平时成绩平时成绩(30%)(30%)课堂的回答问题、出勤率、作业成绩课堂的回答问题、出勤率、作业成绩考试成绩考试成绩(70%)(70%)二、波谱方法二、波谱方法 Spectroscopy Spectroscopy1.1.紫外光谱：紫外光谱：UV,UltraViolet UV,UltraViolet spectroscopyspectroscopy2.2.红外光谱：红外光谱：IR

4、,InfraRed IR,InfraRed spectroscopyspectroscopy3.3.核磁共振波谱：核磁共振波谱：NMR,Nuclear NMR,Nuclear Magnetic Resonance Magnetic Resonance spectroscopy spectroscopy 4.4.质谱：质谱：MS,Mass SpectrometryMS,Mass Spectrometry波谱的产生波谱的产生1.1.本质：本质：物质内能量的增减具有量子化特物质内能量的增减具有量子化特征。征。2.2.形式：形式：电磁辐射（光）与化合物分子互电磁辐射（光）与化合物分子互相作用的结果。相

5、作用的结果。3.3.另一角度：另一角度：物质内部的运动在外部的一物质内部的运动在外部的一种表现形式，而且不同类型的光谱反应了种表现形式，而且不同类型的光谱反应了物质内部不同的运动状态。物质内部不同的运动状态。通过光谱通过光谱峰位峰位、形状形状，确定分子结构。，确定分子结构。通过通过峰强度峰强度，确定其含量。，确定其含量。三、特点三、特点仪器昂贵仪器昂贵要求要求样品纯度高样品纯度高操作较复杂操作较复杂谱图解析困难谱图解析困难结果结果准确、应用价值高准确、应用价值高思考：思考：如果得到的化合物应该是无色或白如果得到的化合物应该是无色或白色，但是制备出的粗产物有较深的颜色，色，但是制备出的粗产物有较

6、深的颜色，怎么办怎么办?混合溶剂法：混合溶剂法：混合溶剂由对被提纯物质溶解度很大混合溶剂由对被提纯物质溶解度很大和溶解度很小而又能互溶的两种溶剂组成，前和溶解度很小而又能互溶的两种溶剂组成，前者为者为良溶剂良溶剂，后者为，后者为劣溶剂劣溶剂。先将固体有机物溶于热的良溶剂中，先将固体有机物溶于热的良溶剂中，溶解后慢慢加入劣溶剂至出现浑浊，然后再加溶解后慢慢加入劣溶剂至出现浑浊，然后再加入良溶剂至澄清透明，冷却即可。入良溶剂至澄清透明，冷却即可。如：从茶叶中提取咖啡因如：从茶叶中提取咖啡因1.3.1 1.3.1 常压蒸馏常压蒸馏 常压蒸馏：常压蒸馏：蒸馏烧瓶（搅拌子或沸石）、蒸馏头（常压）、蒸馏烧

7、瓶（搅拌子或沸石）、蒸馏头（常压）、温度计、冷凝管、接收器。温度计、冷凝管、接收器。实验室常用分馏柱：实验室常用分馏柱：分馏的效果和分馏柱的种类有关！分馏的效果和分馏柱的种类有关！分馏：分馏：蒸馏烧瓶（搅拌子或沸石）、蒸馏头（常蒸馏烧瓶（搅拌子或沸石）、蒸馏头（常压）、温度计、冷凝管、接收器、压）、温度计、冷凝管、接收器、分馏柱分馏柱。减压蒸馏减压蒸馏：蒸馏烧瓶、：蒸馏烧瓶、蒸馏头（克氏蒸馏头）蒸馏头（克氏蒸馏头）、温度计、温度计、冷凝管、接收器、减压装置。冷凝管、接收器、减压装置。减压蒸馏减压蒸馏：色谱的原理是建立在各组分在互不相色谱的原理是建立在各组分在互不相溶的两相（流动相和固定相）之间

8、具有不同的分溶的两相（流动相和固定相）之间具有不同的分配基础上的。配基础上的。流动相可以是液体、也可以是气体，流动相可以是液体、也可以是气体，样品在流动相作用下流经固定相。固定相可以是样品在流动相作用下流经固定相。固定相可以是固体，也可以是负载在固体表面的液体。固体，也可以是负载在固体表面的液体。1.1.用处：用处：物质的定性分析物质的定性分析跟踪反应跟踪反应快速分离少量物质快速分离少量物质2.2.材质：材质：板：玻璃、塑料、金属板：玻璃、塑料、金属吸附剂：硅胶（弱酸性，常用）、吸附剂：硅胶（弱酸性，常用）、Al Al2 2O O3 3(碱性、中性、酸碱性、中性、酸性）性）3.3.点样点样4.

9、4.划板将大块硅胶板分成小块；用铅笔划板将大块硅胶板分成小块；用铅笔标记起始线；点样标记起始线；点样4.4.展开展开 先用展开剂饱和展缸；溶剂液面在样品起先用展开剂饱和展缸；溶剂液面在样品起点线以下；注意溶剂前沿的位置。点线以下；注意溶剂前沿的位置。5.5.检测检测型号：如硅胶型号：如硅胶GF254,GF254,F254:F254:可用于可用于254nm254nm的紫外光的紫外光下观下观察荧光察荧光。6.R6.Rf f值值R Rf f值：值：和分离化合物的结构、硅胶板的种类、展开剂、温度等都有关。和分离化合物的结构、硅胶板的种类、展开剂、温度等都有关。但在固定条件下，其对每一种化合物的来说是一

10、个特定数值。但在固定条件下，其对每一种化合物的来说是一个特定数值。7.7.展开剂的选择展开剂的选择使混合物分开；使混合物分开；R Rf f值控制在值控制在0.2-0.80.2-0.8之间最佳。之间最佳。应用举例应用举例：物质的定性分析：物质的定性分析/反应的跟踪反应的跟踪A A、B B是已知化合物，是已知化合物，?是未知化合物，是未知化合物，C C 是共点（既有待测物，也有已知化合物）；是共点（既有待测物，也有已知化合物）；R Rf f值（即高度）相同的是同一种化合物！值（即高度）相同的是同一种化合物！柱色谱的整套装置柱色谱的整套装置1.1.吸附剂吸附剂柱色谱的固定相柱色谱的固定相 硅胶：最常

11、用，可分离绝大部分有机化硅胶：最常用，可分离绝大部分有机化合物。颗粒度不同，分离效果不同。合物。颗粒度不同，分离效果不同。氧化铝氧化铝硅胶2.2.洗脱剂洗脱剂 决定于待分离物的极性大小，待分离物的极性大，需大极性洗决定于待分离物的极性大小，待分离物的极性大，需大极性洗脱剂，反之，用中等或小极性洗脱剂；常用混合溶剂。脱剂，反之，用中等或小极性洗脱剂；常用混合溶剂。小极性化合物：石油醚或正己烷小极性化合物：石油醚或正己烷中等极性化合物：中等极性化合物：乙酸乙酯乙酸乙酯+石油醚石油醚大极性化合物：大极性化合物：二氯甲烷二氯甲烷+甲醇甲醇3.3.装柱装柱 湿法装柱，溶剂溶解硅胶，导入柱中，自湿法装柱，

12、溶剂溶解硅胶，导入柱中，自然沉降，再气泵加压压紧然沉降，再气泵加压压紧4.4.加样加样湿法加样湿法加样:将液体待分离混合样直接加入柱中。将液体待分离混合样直接加入柱中。缺点：柱子易开裂缺点：柱子易开裂干法加样干法加样:先用硅胶吸附带分离混合样，然后将吸附了样品硅胶先用硅胶吸附带分离混合样，然后将吸附了样品硅胶加入柱中。加入柱中。5.5.洗脱及化合物的收集洗脱及化合物的收集a)a)加压、等份接收；极性小的化合物先下来；用加压、等份接收；极性小的化合物先下来；用TLCTLC判断是否同一组分。判断是否同一组分。b)b)收集同一组分洗脱液，旋转蒸发仪浓缩，即得到纯物质。收集同一组分洗脱液，旋转蒸发仪浓

13、缩，即得到纯物质。载气压力 调节计流量 调节计注射 器密封 圈载气 分离器进样 器检测 器数据 系统色谱 柱色谱 加热腔关键技术：色谱柱，价格高关键技术：色谱柱，价格高 高效液相色谱法高效液相色谱法又称又称“高压液相色高压液相色谱谱”、“高速液相色谱高速液相色谱”、“高分离度液相高分离度液相色谱色谱”、“近代柱色谱近代柱色谱”等。等。高效液相色谱是高效液相色谱是色谱法色谱法的一个重要的一个重要分支，以液体为流动相，采用高压输液系统，分支，以液体为流动相，采用高压输液系统，将具有不同将具有不同极性极性的单一的单一溶剂溶剂或不同比例的混或不同比例的混合溶剂、缓冲液等流动相泵入装有固定相的合溶剂、缓冲液等流动相泵入装有固定相的色谱柱色谱柱，在柱内各成分被分离后，进入检测，在柱内各成分被分离后，进入检测器进行检测，从而实现对试样的分析。器进行检测，从而实现对试样的分析。