有机结构分析分离技术.pptx

个人简介李洪启:67792594,13391141551, 3#学院楼6113室2004.9-:东华大学化学化工与生物工程学院 2003.4-2004.4:Aix-Marseille大学法国科学研究中心研究员 2002.5-2003.3:日本爱媛大学应用化学系访问学者2001.3-2002.4:中国科学院兰州化学物理研究所副研究员1999.3-2001.2:京都大学日本学术振兴会外国人特别研究员1996.1-1999.2:中国科学院兰州化学物理研究所助理研究员1991.1-1995.12:中国科学院兰州化学物理研究所研实员1989.7-1990.12:甘肃省药物研究所研究助手1985.9-1989.6:兰州大学化学系应用化学专业第1页/共79页教 学 与 科 研教授课程：有机化学、有机合成、分离技术、杂环化学、精细化学品合成及分离提纯技术、有机化合物的结构分析、系列讲座 科研情况：发表学术论文50余篇；Bioorg.Med.Chem.Lett.、化学学报、有机化学、东华大学学报 等杂志审稿人。主要研究领域为精细化学品的合成、含氟(杂环)化合物的合成及其生物活性与光电性能研究、功能性有序超薄膜、以及新型纺织印染助剂的合成。第2页/共79页近期发表论文1(S)-6-(S)-2,2-Dimethyl-1,3-dioxolan-4-ylmethyl-5,5-difluoro-5,6-dihydro-2H-pyran-2-one,Acta Cryst.,2009,E65(8),o19672 Perfluoroalkylsulfonyloxyisoflavones:synthesis and anti-proliferation of HL-60,Lett.Org.Chem.,2009,6,6163(2E)-3-(3-Bromophenyl)-1-(4-chlorophenyl)prop-2-en-1-one,Acta Cryst.,2009,E65,o19154 2-Bromo-N-(Z)-2-(bromophenyl)methylidene-5-methoxybenzohydrazide,Acta Cryst.,2009,E65,o17505 Ethyl 6-(6-methoxynaphthalen-2-yl)-2-oxo-4-(thiophen-2-yl)cyclohex-3-ene-1-carboxylate,Acta Cryst.,2009,E65,o15336()-Ethyl 6-(6-methoxy-2-naphthyl)-4-(4-methylphenyl)-2-oxocyclohex-3-ene-1-carboxylate,Acta Cryst.,2009,E65,o11867 Synthesis and fluorescence spectra of triazolylcoumarin fluorescent dyes,J.Donghua Univ.(Eng.Ed.),2009,26(1),268 3,3,5,5-Tetrabromo-2,2-bithiophene,Acta Cryst.,2009,E65,o952第3页/共79页 9 Gabapentinium picrate,Acta Cryst.,2009,E65,o78310 4-(4-Carboxybenzyl)-1-methylpiperazin-1-ium picrate,Acta Cryst.,2009,E65,o51811 含卤素取代基四硫富瓦烯的合成与研究进展，有机化学,2009,29(6),85812 基于四硫富瓦烯衍生物Langmuir-Blodgett膜的研究进展，有机化 学,2009,29(2),19713 Improved synthesis of mestranol and ethinyl estradiol(EE)related degradation products as authentic references,Steroids,2008,73,48814 17-Ethynyl-3-methoxyestra-1,3,5(10),9(11)-tetraen-17-ol,Acta Cryst.,2008,E64,o78315 Methyl 3,4-O-isopropylidene-2-O-(methylsulfanyl)thiocarbonyl-L-arabinoside,Acta Cryst.,2008,E64,o93316 Chemical modification of poly(vinylacetylene)via click reaction,E-Polymers,2008,(137),117(2E)-1-(1,3-Benzodioxol-5-yl)-3-(3-bromophenyl)prop-2-en-1-one,Acta Cryst.,2008,E64,o238718(E)-3-(3-Bromophenyl)-1-(4-methylphenyl)prop-2-en-1-one,Acta Cryst.,2008,E64,o2238第4页/共79页19 四硫富瓦烯作为催化剂的研究进展，化学世界,2008,49(5),31620 乙烯基取代环丙烷氨基酸衍生物的合成，化学世界,2008,49(增 刊),8521 含四硫富瓦烯大环化合物的合成与研究进展，有机化学,2007,27,122022 含全氟环丁基可溶性聚酰亚胺的合成与表征，高分子学报,2007,(2),11423 含全氟烷基磺酰基新型异黄酮化合物的合成,化学研究与应用,2007,19(8),92824 含丙烯酸六氟丁酯单体的丙烯酸酯共聚乳液的合成及其在棉织物 上的应用，印染助剂,2007,24(3),3125 Novel perfluorocyclobutyl(PFCB)-containing polymers formed by click chemistry,Polymer,2006,47,627226 Formation of the unexpected 3-alkylated flavonoids in the alkylation of B-ring substituted 5,7-dihydroxy flavones,Tetrahedron Lett.,2005,46,539927 Trifluoromethylation of flavonoids and anti-tumor activity of the trifluoromethylated flavonoid derivatives,Bioorg.Med.Chem.Lett.,2005,15,4456 第5页/共79页主 要 研 究 方 向1.新型(异)黄酮类化合物的合成及其生物活性研究2.四硫代富瓦烯衍生物的合成及其光电性能研究3.含氟(杂环)化合物的合成及生物活性与光电性能4.新型纺织品多功能整理剂的设计、合成与性能5.新型香豆素类化合物的合成与荧光性能研究6.甾体类化合物的合成第6页/共79页主要研究课题1 利用Click Chemistry构筑四硫富瓦烯-香豆素新型多功能 分子材料，上海市自然科学基金2 硅烷桥硫杂环新型分子材料的合成与光电性能研究，教育部留学回国人员科研启动基金3 Gemini型纺织品多功能整理剂的设计、合成与性能研 究，教育部长江学者和创新团队发展计划课题4 棉用反应性全波段紫外线吸收剂研究,东华大学浙江 传化股份有限公司绿色纺织化学品研发中心开放课题 5 甾体类化合物的合成第7页/共79页有机化合物的结构分析一、有机化合物的分离与提纯（9学时）二、紫外-可见吸收光谱（3学时）三、红外吸收光谱和拉曼散射光谱（6学时）四、核磁共振基础（3学时）五、氢核磁共振谱（9学时）六、碳核磁共振谱（6学时）七、二维核磁共振谱（3学时）八、质谱（6学时）九、综合利用波谱技术测定有机化合物结构（6学时）第8页/共79页参考教材参考教材有机化合物结构分析，邹建平，王璐，曾润生著；北京：科学出版社，2005有机化合物的波谱解析，Silverstein R.M.,Webster F.X.,Kiemle D.J.著，药明康德新药开发有限公司分析部译；上海：华东理工大学出版社，2007现代有机波谱分析，张华主编，北京：化学工业出版社，2005第9页/共79页1.实用有机光谱解析，刘宏民主编；郑州：郑州大学出版社，2007.102.波谱分析，宦双燕编著；北京：中国纺织出版社，2008.103.波谱综合解析指导，江瑗，阿里木江艾拜都拉编著；北京：化学工业出版社，2008.14.有机分析，丁敬敏，赵连俊主编；北京：化学工业出版社，20045.有机波谱分析，英R.J.安德森，D.J.本戴尔，P.W.古兰德沃特编著，唐川江译；北 京：中国纺织出版社，2007.56.有机波谱及性能分析法，朱为宏，杨雪艳，李晶等编；北京：化学工业出版社，2007.67.有机化合物光谱和化学鉴定，施耀曾，孙祥祯，蒋燕灏等编；南京：江苏科学技术 出版社，1988.108.精细化学品的现代分离与分析，陈立功，张卫红，冯亚青等编；北京：化学工业出版 社，2000.69.新型分离技术，陈欢林主编；北京：化学工业出版社，2005.410.有机物的分离和结构鉴定，孔垂华，徐效华编著；北京：科学出版社，2003.711.现代分离纯化与分析技术在高分子材料研究中的应用，高素莲，周宁国编著；合 肥：中国科学技术大学出版社，2004.612.天然有机化合物提取分离与结构鉴定，汪茂田，谢培山，王忠东等编著；北京：化学 工业出版社，2004.813.生物分离原理及技术，欧阳平凯，胡永红编；北京：化学工业出版社，1999.214.复杂物质剖析技术，董慧茹，柯以侃，王志华编著；北京：化学工业出版社，2004.415.分离分析化学，张文清主编；上海：华东理工大学出版社，2007.2第10页/共79页授课方式PPT加板书;练习和讨论作业、考核方式和成绩评定作业：课堂和课后练习考试成绩：闭卷考试,由平时成绩和期末考试成绩综合 评定，其中平时成绩占1030%，期末考试 卷面成绩占7090%第11页/共79页一、有机化合物的分离与提纯1.1分离技术简介1.2萃取与提取1.3蒸馏与分馏1.4结晶-沉淀与离心分离1.5吸附分离技术1.6膜分离技术1.7色谱分离技术1.8超临界流体分离技术1.9电泳分离技术第12页/共79页一、有机化合物的分离与提纯分离设备分离剂混合物原料产品残余物1.1分离技术简介第13页/共79页发展时期:经典(常规)分离萃取与提取,蒸馏与分馏,结晶,沉淀,离心,吸附,泡沫,常压柱层析现代分离技术色谱,液膜,固膜,扩散,场流分离过程原理:重力和压力沉降,离心,过滤电磁电泳,电渗析,电解,磁选分子热力学汽化,升华,蒸馏分子动力学扩散,渗透,反渗透分子物性等萃取,溶解,沉淀,溶剂化,重结晶分子间作用与热动力学性质差异色谱分离过程本质:机械分离和传质分离分离过程物相:均相(速率控制)和非均相(平衡控制)第14页/共79页1.2萃取与提取1.2.1术语与原理物理萃取与化学萃取被萃取物,萃取液和萃余液,萃取剂,萃取溶剂,反萃取剂,萃合物,相比羧酸,酚,胺和酮混合物水溶液有机相AB水相有机相水相有机相CDEF水相有机相第15页/共79页1.2.2溶解度相似原理水溶性比较:正戊醇,正己醇,正庚醇,正辛醇乙醇,乙硫醇 第16页/共79页1.2.3各类溶剂的互溶规律极性:极性与非极性氢键:N型(惰性)烷烃,苯,CCl4,CS2,煤油 A型(受电子)含A-H键,可与给电子溶剂形成氢键;CHCl3,CHCl2,五氯乙烷 B型(给电子)含给电子原子B,可与A型溶剂形成氢键;醚,酮,醇,酯,叔胺 AB型(给受电子)同时含A-H键和给电子原子B,可缔合;水,多元醇,氨基醇,羟基羧酸,多元羧酸,多元酚AB型与N型:不互溶A型与B型:混溶第17页/共79页常用溶剂分类及其极性与互溶性AB型B型A型N型盐水溶液苯胺二氯甲烷苯无机酸水溶液膦酸三丁酯四氯乙烷甲苯水丙酮氯仿四氯化碳乙二醇1,4-二氧六环三氯乙烷二硫化碳甲酰胺四氢呋喃二氯乙烷环己烷乙酸及其同系物吡啶己烷甲醇硝基苯庚烷乙二醇甲醚丁酮石油醚乙醇戊酮硅油丙醇乙醚石蜡油丁醇戊醇苯酚第18页/共79页第19页/共79页1.2.4萃取分类操作方式:间歇萃取和连续萃取料液与溶剂的接触和流动情况:单级萃取和多级萃取多级萃取:并流萃取,错流萃取,逆流萃取,分馏(双溶剂逆流)萃取微分萃取固体浸取(固液萃取):间断和连续方式间断方式:浸提,渗漉,回流连续方式:索氏提取器双水相萃取反微团萃取第20页/共79页1.2.5萃取剂及萃取体系简单分子萃取体系中性络合萃取体系:含氧,中性含磷,酰胺萃取剂酸性络合(阳离子交换)萃取体系:磷(膦)酸酯,羧酸萃取剂鳌合萃取体系:-二酮,双硫腙,8-羟基喹啉,羟肟萃取剂阴离子交换萃取体系:伯/仲/叔胺,季铵盐萃取剂冠醚萃取体系:(二苯并)18-18-冠-6,二环己基并-18-18-冠-6萃取剂协同萃取体系:盐析剂第21页/共79页1.3蒸馏与分馏1.3.1蒸馏类型操作方式:间歇蒸馏和连续蒸馏实施方法:简单蒸馏平衡蒸馏(闪蒸)恒沸点(共沸)蒸馏水蒸气蒸馏真空蒸馏分子蒸馏精馏混合液组分:二元和多元蒸馏第22页/共79页1.3.2二元物系的气-液相平衡相平衡理想溶液:RaoultLawPi=PioXi相律:f=c+2泡点露点相平衡方程:Yi=KiXi气-液平衡相图相对挥发度:=vA/vB=(PA/XA)/(PB/XB)第23页/共79页1.3.3恒沸点(共沸)蒸馏(Azeotropicdistillation)例195%EtOH绝对EtOH74%苯+18.5%EtOH+7.5%H2O67.6%苯+EtOH:bp68例2正丁烷,1-丁烯,丁二烯氨+正丁烷+1-丁烯:bp40,塔顶丁二烯:1.5Mpa,bp90,塔底第24页/共79页1.4结晶-沉淀与离心分离结晶的关键过饱和溶液的形成:热饱和溶液冷却法(等溶剂结晶法)溶剂蒸发法真空蒸发冷却法化学反应结晶法盐析法沉淀剂:中性乙酸铅和碱性乙酸铅离心:沉降,过滤,离心分离,超离心第25页/共79页1.5吸附分离技术常用吸附剂:活性炭,活性炭纤维,球形炭化树脂,大孔网状聚合物,合成沸石(分子筛),硅胶,氧化铝例1 利用活性炭在水溶液中吸附有机物同系物，则：a多肽的吸附量等于氨基酸的吸附量b多肽的吸附量大于氨基酸的吸附量 c多肽的吸附量小于氨基酸的吸附量 ()例2 用硅胶在非极性溶剂中吸附脂肪酸同系物，则：a随着脂肪酸C链增长，吸附量增大 b随着脂肪酸C链增长，吸附量减小 c随着脂肪酸C链增长，吸附量不变 ()第26页/共79页1.6膜分离技术1.6.1简介布/纤维/绢网过滤：10m(10-1000m),粒子、粗粒子微孔过滤：0.05-10m,大分子、微粒子超过滤：0.001-10m,离子、大分子、微粒子凝胶色谱：0.01-100m,大分子、微粒子、粒子膜分离/离子交换：0.006-0.1m,离子、大分子蒸馏/冰冻/萃取：0.001-1m,离子、大分子浮选：0.1-1000m,大分子、微粒子、粒子、粗粒子超离心：0.01-1m,大分子离心：0.1-700m,大分子、微粒子、粒子、粗粒子第27页/共79页方法膜孔径推动力截留分子应用微滤0.02 10 m0 105 Pa微生物、细胞碎片、DNA、病毒的截留和浓缩超滤0.001 0.02 m0 106 Pa103 106蛋白质、多糖、抗生素等的分离、纯化和浓缩反渗透无孔0 107 Pa 0.02m脱除低分子量组分、血液（人工肾）的解毒、实验室酶纯化电渗析电位差1000ppm;或含氯化物800ppm;或含硫酸盐400ppm海水中的主要成分第35页/共79页项目原水浓缩水生产水浊度7pH值7.36.26.2电导率(M1cm1)1530571077M碱度(ppm),算成CaCO352.719.98.4Na+(ppm)23088.213.8K+(ppm)14.651.00.1Cl(ppm)468189020.3SO42(ppm)64.42952.2SiO2(ppm)17.558.50.6总溶解物(ppm)92036803415总硬度(ppm),算成CaCO3176697 1日本鹿岛制铁反渗透苦咸水淡化装置水质分析第36页/共79页1.6.4纳米滤膜技术UF:1 20 nm,1000 100000,筛分NF:2nm,2002000(3001000),依分离对象不同(压差,渗透,扩散)RO:无孔,1000,溶解-扩散纳米滤膜的制备方法:L-S相转化法 转化法UF或RO 共混法 复合法 荷电化法纳米滤膜的应用:不同分子量有机物的分离多肽与氨基酸,葡萄酒脱醇 含有机溶剂的废水的处理 一价盐与二价及多价盐的分离 酸液和碱液的处理有机物与小分子无机物的分离染料脱色 膜生化反应器的开发利用第37页/共79页1.6.5液膜分离技术液膜分离过程涉及3个液相:料液,接受液和处于二者之间的液膜液膜分离原理:萃取溶质从料液进入液膜 反萃取溶质从液膜进入接受液液膜的类型:结构支撑型(隔膜型),单滴型(液滴型),乳状液型(乳化型)液膜组成水包油型(O/W水膜)油包水型(W/O油膜)水/油/水型油膜(W/O/W乳状液):适于水溶液处理 油/水/油型水膜(O/W/O乳状液):用于碳水化合物的分离液膜应用:萃取分离柠檬酸,赖氨酸和色氨酸等氨基酸和抗生素固化-胰凝乳蛋白酶,将D,L-氨基酸甲酶转化为L-氨基酸第38页/共79页1.7色谱分离技术1.7.1薄层色谱(TLC)吸附剂:硅胶,氧化铝,聚酰胺和纤维素硅胶G(Type 60):黏合剂为石膏,硅胶孔径为6 nm硅胶H:不含石膏黏合剂,适于分离与石膏发生作用化合物硅胶GF254:含石膏黏合剂及无机荧光剂,254 nm紫外光下呈现荧光展开剂的选择：单一溶剂，二元混合，多元混合四元展开剂：极性小，比例大，溶解性差，“输送剂”极性大于，可溶解样品，“分配剂”极性介于和之间，“极性调节剂”强极性，比例很小，“活性调节剂”第39页/共79页TLC操作点样：样品浓度0.01%1%,多点条形点样，间隔0.5 1 cm展开：密闭层析缸，上行法，下行法，近水平，单向，双向，单次，多次显色：紫外荧光法碘蒸气法化学(喷雾)法显色剂：磷钼酸萜类，甾苷碘化铋钾生物碱邻苯二甲酸与苯胺糖FeCl3溶液酚类AlCl3乙醇溶液黄酮第40页/共79页特殊TLC技术：高效TLC37cm数千理论塔板数带浓缩区高效TLC使用预吸附剂旋转TLC技术制备TLC吸附剂点样区第41页/共79页1.7.2常规柱层析分离技术分离原理:吸附原理硅胶,氧化铝,聚酰胺离子交换原理离子交换树脂分配原理甘油，硅油，长链烷烃分子筛原理凝胶柱层析分离操作:装柱：湿法和干法上样：湿法和干法洗脱：分子极性顺序烷烃烯烃醚酰胺醇酚 羟基酸磺酸盐第42页/共79页特殊柱层析分离技术：干柱色谱色带切割或挖出,塑料柱减压液相柱色谱(真空液相色谱,VLC)快速柱色谱(加压柱色谱,flashchromatography)项目常用量配比柱内径/mm1417253552硅胶用量/g10163570150加样量/g0.20.51 248流速(mL/min)510152030每馏分体积/mL2.5481525加压柱色谱常用配比量第43页/共79页1.7.3高效液相色谱(HPLC)特点:分离效能高填充柱柱效2000 50000块塔板/米选择性强改变流动相检测灵敏度高痕量分析速度快几到几十分钟HPLC基本术语:流动相和固定相分配系数和吸收系数(吸附系数)保留值保留时间和保留体积柱效参数分辨率和选择性第44页/共79页参数经典液相色谱HPLC填充剂颗粒大小/m75 6005 50填充剂颗粒大小/筛目30 200300 2500填充剂规格一般标准规格特制颗粒大小分布范围20 30 5柱长/cm10 10020 200柱径/cm1 50.1 1.0柱压（表压）/MPa0.01 1.020 300柱效/理论塔板数2 501000 10000样品量/g1 1010-6 10-2分离速度/（塔板数/秒）流动相极性,洗脱顺序同TLC反相分配HPLC:固定相极性 流动相极性化学键合相液相色谱固定相:a.含-Si-O-C-键 b.含-Si-C-或-Si-N-键 c.含-Si-O-Si-C-键第49页/共79页类型官能团性质色谱分离应用范围烷基C8-(CH2)7CH3非极性反相中等极性化合物、水溶性极性化合物如肽、甾醇及核苷酸C18-(CH2)17CH3非极性反相苯基-(CH2)3C6H5非极性反相非极性中等极性化合物如脂肪酸、甾醇及萜类酚-(CH2)3C6H4OH弱极性反相稠环等中等极性化合物、极性芳香化合物环氧基-(CH2)3OCH2CH(O)CH2弱极性反相或正相酚、硝基化合物二醇-(CH2)3OCH2CHOHCH2OH弱极性正相或反相有机酸、肽硝基苯-(CH2)3C6H4NO2弱极性正相或反相含双键化合物、芳香化合物、稠环化合物腈基-CN极性正相或反相极性化合物氨基-(CH2)3NH2极性正相或反相极性化合物如糖、肽、有机酸、酚、核苷酸二甲胺-(CH2)3N(CH3)2极性正相阴离子交换极性化合物如糖、肽、有机酸、酚、核苷酸二氨基-(CH2)3NH(CH2)2NH2极性正相阴离子交换极性化合物如糖、肽、有机酸、酚、核苷酸常见键合相色谱固定相第50页/共79页化合物类型色谱柱流动相生物碱Dynamax NH2CH2Cl2-0.1%(NH4)2CO3-MeOH 22:3:75RP-18MeOH-H2O 8:2,CH2Cl2-MeOH 8:2,9:1,MeOH-H2O-乙二胺 35:65:0.1杂环化合物LIChrosorb RP-18MeOH-H2O 9:1,4:1,3:1LIChrosorb RP-8MeOH-H2O 1:1,4:1,3:1LIChrosorb-NH2MeCN-H2O 4:1多酚化合物C18MeOH-H2O 18:82 50:50Spherisorb-ODSMeOH-5%HCO2H 4:1LIChrosorb RP-18MeOH-H2O 9:1醌类化合物Develosil 60-10CHCl3Develosil ODSMeCN-H2O 80:20,17:3(0.1%AcOH)LIChrosorb RP-2MeOH-H2O-AcOH 75:25:0.6木脂体Develosil ODS-10MeOH-H2O 3:2Develosil ODS-5MeOH-H2O 2:3Develosil SI-60-5己烷-乙酸乙酯 1:1HPLC在天然产物分离中的应用第51页/共79页续:HPLC在天然产物分离中的应用查尔酮LIChrosorb DiolMeOH-H2O 55:45Spherisorb-ODS IIMeOH-H2O 7:3,65:35香豆素PREP-SL环己烷-乙酸乙酯 4:1Develosil C8MeOH-H2O 20:80黄酮类LIChrosorb RP-18MeCN-H2O 1:4Dynamax C-18MeOH-H2O-AcOH 75:25:0.6TSKgelODS-80TMMeCN-H2O-H3PO4 300:700:0.5单宁类LIChrosorb RP-18MeCN-H2O-H3PO4 300:700:0.5,MeCN-H2O 16:84(0.1 TFA)单萜LIChrosorb Diol己烷-BuOH-MeOH-H2O 65:25:9:1PL C-18MeOH-H2O 45:55倍半萜Phenomenex C-18MeOH-H2O 9:1,1:1Alltech Rsil SiD己烷-TBME 9:1TSKgelODS-120TMeOH-H2O 2:1二萜Bondapak C-18MeCN-H2O 1:3Senshu Pak Si-5251-SCH2Cl2-乙酸乙酯-MeOH 470:30:3Resolve C-18MeCN-H2O 37:63Chemosorb 5 Si己烷-CH2Cl2-EtOH 5:2:0.5MN Nucleosil环己烷-CHCl3 4:1第52页/共79页续:HPLC在天然产物分离中的应用三萜Dynamax Si异辛烷-EtOH 9:1Dynamax C-18MeOH-H2O 17:3MN NucleosilCHCl3-MeOH 50:1Shimpac C-18MeCN-H2O 28:72Phenomenex Si己烷-异丙醇 19:1甾体化合物Dynamax Si己烷-异丙醇 4:1Dynamax C-18MeCN-H2O 7:3Dynamax CN己烷-异丙醇 4:1Alltech Rsil C-18MeCN-H2O 7:3Develosil ODSMeCN-H2O 45:55 80:20皂苷LIChrosorb RP-8MeCN-H2O 38:62TSKgelODS-120TMeCN-H2O 68:32Develosil ODS-10MeOH-H2O 55:45多炔化合物YMC S-343 RPMeCN-THF 5:1LIChrosorb CN庚烷番荔枝内酯Bondapak C-18MeOH-H2O 85:15Dynamax C-18己烷-MeOH-TFA 93:6.3:0.7环肽Spherisorb PhMeCN-H2O-TFA 梯度洗脱第53页/共79页其它HPLC方法液-固吸附色谱:固定相极性 非极性离子交换色谱凝胶色谱(排阻色谱)凝胶过滤色谱(GFC)凝胶渗透色谱(GPC)亲合色谱第54页/共79页商品名称形状粒度/m比表面积（m2/g）平均孔径/nmYQG球形5 1030030YQG-1球形37 55300 40010Lichrospher Si-100球形5 1037010Zorbax SIL球形6 8250 3006 8Vydac Hs球形5,10,20300 5008 50TSK gel-310球形5 15250 3805,10,30Nucleosil球形5 10200 45010 30Supeleosil球形3,575 17010,200DG 1-4球形37 7525 50010,200Porasil A-D球形37 7525 50015Micro Pak Si-150球形55508Econosphere球形3,5,102006 8YWG-1无定形5,7,1030010-Porasil无定形104006Econosil无定形5,1045010Biosil无定形2 104006Micro Pak Si-10,60无定形5,105006Polygosil无定形5,7,1035 4506,10,30常用液-固吸附色谱硅胶吸附剂型号第55页/共79页1.7.4气相色谱(GC)特点:定量分析准确度98%定性分析与标准物保留值对比,不可靠联用技术GC-MS,GC-IRGC重要术语:色谱图基线色谱峰峰体积 峰高 峰宽第56页/共79页GC的类型及分离机理气-固(吸附)色谱气-液分配色谱裂解气相色谱(PGC)反相GC(IGC)反应GC常用检测器:TCD,FID,ECD,NPD,FPD特殊进样方式:分流进样与不分流进样 柱头进样 顶空进样 热解进样第57页/共79页常见的硅烷化衍生试剂名称缩写适用范围三甲基氯硅烷TMCS与其它硅烷化试剂同时使用，以增加硅烷化能力六甲基二硅氨烷HMDS常与TMCS混合使用，较适合醇和酚六甲基二硅氧烷HMDSO适合醇类N,N-二甲基三甲硅基乙酰胺MSA适于糖、胺和氨基酸N-三甲硅基二乙胺TMSDEA适于氨基酸、胺、酰胺和醇1-三甲硅基咪唑TSIM羟基的硅烷化N,O-双三甲硅基乙酰胺BSA与TMCS混合使用，适合各类有机物N,O-双三甲硅基三氟乙酰胺BSTFA与TMCS混合使用，衍生化副产物较使用BSA时易挥发除去氯甲基二甲基氯硅烷CMDMCS适于甾族、糖和酚酸类有机物第58页/共79页烷基化衍生反应条件及适用范围试剂衍生化反应条件适用范围重氮烷非极性溶剂酸性OH和NH（NH2）卤代烃DMSO等极性溶剂，碱催化醇、酰胺、硫醇、酚、胺季铵盐甲醇溶剂，室温柱反应硫醇、酚、酸、胺、酸性NH醇BX3、HCl或H2SO4，r.t.反应羧酸烷基氯甲酸酯吡啶酚、酸第59页/共79页常用的酰基化试剂及其特点类型常用试剂特点酰卤三氟乙酰氯、五氟丙酰氯、4-乙酯基六氟丁酰氯、全氟辛酰氯反应活性高，衍生化副产物是酸，反应时应加碱中和。衍生化过程中过量的酰卤试剂必须在进样前除去，否则将腐蚀色谱柱酸酐乙酸酐、丙酸酐反应迅速，一般在吡啶、THF和二甲胺基吡啶等碱性溶剂中进行，副产物酸可被碱性溶剂中和除去酰基咪唑和酰胺三氟乙酰咪唑、双三氟乙酰胺、N-甲基双三氟乙酰胺能在较温和的条件下进行衍生化反应，克服了酰卤和酸酐衍生化试剂生成强酸可能引起衍生化产物变化的问题，应用愈来愈广泛第60页/共79页常用的GC衍生化试剂硅烷化衍生试剂烷基化衍生试剂酰基化衍生试剂新型衍生化试剂成环衍生化试剂:邻二醇等 羰基缩合衍生化试剂:羟胺等 手性衍生化试剂GC的定性分析:保留值定性法 化学试剂定性法 检测器定性法GC的定量分析:色谱峰面积测量 定量校正因子(f)的确定 定量计算方法归一化法,内标法和外标法第61页/共79页1.8超临界流体分离技术1.8.1超临界流体(SF)及其物理性质流体液体固体气体TABCAT,BT,CTT,C,Pc,Tc;,D;,溶解度第62页/共79页1.8.2超临界流体萃取(SFE)特点:萃取分离效率高适于分离热敏性物质节能无毒无污染准确度98%应用:咖啡因的萃取植物油的萃取香料,芳香素和药物的萃取啤酒花和尼古丁的萃取污水处理第63页/共79页CO2萃取和正己烷萃取豆油的比较分析正己烷萃取CO2萃取产量19.018.3游离脂肪酸/%0.60.3不可皂化物/%0.60.7铁/110-61.40.3含磷物/110-650545大豆片中的残余油/%0.71.4第64页/共79页1.8.3超临界流体色谱(SFC)应用:天然产物的分离农药和除草剂等含N,P,S,O等杂原子的极性物质的分离手性分离聚合物中齐聚物的分离聚合物中添加剂的分离第65页/共79页SFC常用流动相的临界性质化合物常压下沸点（）临界性质Tc（）Pc(MPa)c(g/cm3)CO2-78.531.37.3870.448N2O-89.026.57.2350.445NH3-33.4132.311.2770.247H2O100.0374.422.9810.344MeOH64.7240.57.9950.272EtOH78.4243.46.3830.276i-PrOH82.5235.34.7620.273第66页/共79页C2H6-88.032.44.8940.203n-C3H8-44.596.84.2560.220n-C4H10-0.5152.03.8000.228n-C5H1236.3196.63.8740.232n-C6H1469.0234.23.0000.254C6H680.1288.94.8940.302Cl2CF2-29.8111.73.9920.558Et2O34.6193.63.6780.267CH3OCH2CH37.6164.74.3980.272续:SFC常用流动相的临界性质 第67页/共79页SFC常用检测器的性能检测器操作类型选择性灵敏度噪音检测限线性作用FID质量型有机C0.02 c/g0.01pA0.5 pg/s107破坏性NPD质量型N/P0.8 c/g(P)0.4 c/g(N)0.01 pA25 fg/s 50 fg/s104(P)105(N)破坏性FPD质量型S/P0.32 c/g(P)32 c/g(S)8 pA0.5 pg/s 50 pg/s105(P)103(S)破坏性RPD质量型H/S/Cl/Br/I-50100pg/s103破坏性紫外质量型紫外吸收-5 pg/s103 104非破坏性荧光质量型产生荧光-5 pg/s103 104非破坏性第68页/共79页1.9电泳分离技术1.9.1简介电泳(Electrophoresis):区带离子电泳,电泳谱法,电迁移,电色谱电泳分离的主要依据:离子本性研究体系所处环境电场强度+-料液注入ABC第69页/共79页1.9.2常规电泳分离方法的分类和应用区带电泳:载体电泳和无载体电泳无载体电泳:自由电泳,等电点电泳,等速电泳和毛细管电泳载体电泳:粉末电泳 纸电泳 凝胶电泳淀粉电泳,琼脂糖电泳,聚丙烯酰胺电泳 电泳色谱 聚焦电泳等电聚焦电泳,密度梯度电泳,亲和电泳 第70页/共79页常规电泳的优缺点优点缺点1 对样品适应性广，只要能电离的包括大分子在 内都能应用1 用高压2 与板色谱联合应用，可提高选择性和效率2 效率不太高3 速度比一些同类的分离法更快些，如凝胶渗透3 难以定量分析4 仪器和技术常常是简单的第71页/共79页常规电泳条件的选择条件单位合适范围超出过度的影响低于合适范围的影响电压V/cm*515电内渗大，发热厉害移动速度小，易扩散缓冲剂离子强度0.1#只低于低压，这样分离差，移速小缓冲容量不足，移速小试液浓度%1#拖尾不易检出温度020蒸发加剧设备复杂支持体紧密度适中易产生吸附抗聚性太小，易扩散电流mA/cm*0.21.5移动太快，分离效果差*对电压，cm指纸条长度单位；对电流，指纸条长度单位；#其pH视分离组分而定，一般不宜太大或太小；#随样品种类而异 第72页/共79页等速电泳的应用应用领域具体对象举例金属离子Al,Be,Cd,Ce,Cr,Cs,La,Ni,Tl同位素UO22+,Na+有机离子低级和高级脂肪酸、咪唑葡萄糖、菸酸染料四磺化靛青配合物氨基酸各种氨基酸肽胰岛素、血管紧张肽、促肾上腺皮质激素抗菌素青霉素、四环素、头孢菌素蛋白质白蛋白、球蛋白、脂蛋白、免疫球蛋白细胞红细胞、白细胞、病毒酶的研究三磷酸腺苷酶、胆碱脂酶、己糖激酶、乳酸脱氢酶核苷酸十三种核苷酸的同时分离第73页/共79页1.9.3高效毛细管电泳(HPCE)毛细管区带电泳(CZE)毛细管空管色谱(EOTC)胶束电动毛细管色谱(MECC):集电泳,电渗和分配为一体,可分离中性物质毛细管离子交换电动色谱(CIEEKC)毛细管电色谱(CEC)毛细管等速电泳(CITP)毛细管凝胶电泳(CGE)毛细管等电聚焦(CIEF)第74页/共79页HPCE各种方法名称毛细管内填充物类型说明毛细管区带电泳（CZE）缓冲的自由电解质溶液，可含有一定功能的添加成分自由溶液电泳型可通过添加剂引入色谱机制毛细管空管色谱（EOTC）CZE载体，管内壁键合固定相CZE扩展的色谱型管内径10m，最佳内径2m胶束电动毛细管色谱（MECC）CZE载体，加带电荷的胶束（表面活性剂浓度在其CMC之上）CZE扩展的色谱型胶束起固定相作用，称为准固定相，可加添加剂或非离子表面活性剂毛细管离子交换电动色谱（CIEEKC）CZE载体，加带电高分子准固定相CZE扩展的色谱型利于分离同分异构体毛细管电色谱（CEC）CZE载体，加液相色谱固定相非自由溶液色谱型可以色谱淋洗液代替CZE载体毛细管等速电泳（CITP）前导电解质溶液电泳型（不连续介质）需使用前导与尾随两种电解质毛细管凝胶电泳（CGE）电泳用凝胶，可加添加剂非自由溶液电泳型由于使用凝胶具有“分子筛”效应毛细管等电聚焦（CIEF）梯度载体，亦可使用凝胶电泳型按等电点分离，要求完全抑制电渗流动第75页/共79页HPCE常用的检测器检测原理和方式代表性检测限（mol）UV吸收光谱法1013 1015 间接荧光法柱前衍生化1017 1020间接荧光法柱上衍生化间接荧光法柱后衍生化8 10162 1017直接荧光法热光吸收拉曼光谱折光指数同位素放射性辐射测量质谱法电导法（电位梯度）电势法直接安培法间接安培法5 10174 10172 10154 10121 10161 10191 10171 10167 10193.8 1016第76页/共79页MECC的应用分离对象实 例介