Thí nghiệm tổng hợp hữu cơ - Sắc ký potx

22/02/2006 Lê Văn Dăng ĐHSP THỰC HÀNH HÓA HỮU CƠ Thí nghiệm tổng hợp Hữu Cơ TH TH Ự Ự C HA C HA Ø Ø NH HO NH HO Ù Ù A H A H Ư Ư ÕU CƠ ÕU CƠ Th Th í í nghie nghie ä ä m m to to å å ng ng hơ hơ ï ï p p H H ư ư õu õu Cơ Cơ 22/02/2006 Lê Văn Dăng ĐHSP SẮC KÝ CỘT VÀ SẮC KÝ BẢN MỎNG SẮC KÝ CỘT VÀ SẮC KÝ BẢN MỎNG 20/8/2006 Hợp chất isoprenoit LêVănĐăng-KhoaHoá-ĐHSP II- CÁC PHƯƠNG PHÁP TÁCH CÁC CHẤT HỮU CƠ A-PHƯƠNG PHÁP SẮC KÍ 1- Sơ lược về sắc kí : Sắc kí là quá trình tách cấu tử của một hỗn hợp dựa vào việc các cấu tử này sẽ phân bố khác nhau giữa pha tónh và pha động.  Pha tónh có thể là cột nhồi (sắc kí cột), mà pha động là dung môi hữu cơ sẽ di chuyển ngang qua.  Pha tónh có thể là một lớp mỏng (sắc kí bảng mỏng) chất hấp phụ được tráng lên một nền phẳng bằng vật liệu thủy tinh, nhôm, lúc đó pha động sẽ được hút thấm lên lớp mỏng nhờ lực hút mao dẫn. 20/8/2006 Hợp chất isoprenoit LêVănĐăng-KhoaHoá-ĐHSP A-PHƯƠNG PHÁP SẮC KÍ  Trong sắc kí phân bố pha tónh là một lớp chất lỏng thật mỏng được hấp thụ lên bề mặt của một chất mang rắn, trơ, còn pha động là chất lỏng (sắc kí phân bố lỏng - lỏng) hoặc chất khí (sắc kí khí).  Trong cả hai trường hợp, sự tách sẽ tùy thuộc nhiều vào sự phân bố của dung chất giữa hai pha. Trên thực tế, quá trình này rất phức tạp do có sự tác động qua lại giữa việc các cấu tử được hấp thụ lên chất mang và việc tách cấu tử đó ra trong suốt quá trình sắc kí.  Trong sắc kí hấp phụ pha động thường là chất lỏng và pha rắn là chất hấp phụ rắn, nhuyễn; việc tách ở đây dựa vào sự hấp phụ có chọn lọc một số hợp chất nào đó của hỗn hợp lên bề mặt của chất rắn (sắc kí rắn - lỏng : dùng resin trao đổi ion để tách các hợp chất có tính axit hoặc bazơ như aminoaxit hoặc aminophenol). 20/8/2006 Hợp chất isoprenoit LêVănĐăng-KhoaHoá-ĐHSP A-PHƯƠNG PHÁP SẮC KÍ  Ngoài ra còn có sắc kí lọc gel, việc tách các hợp chất dựa vào sự khác biệt về kích thước của các hợp chất. Trong kó thuật này, pha tónh là những hạt gel có dạng hình cầu, có những lỗ rỗng với kích thước qui đònh (nhà sản xuất có đủ cỡ để lựa chọn cho phù hợp với chất mình cần tách). Các hợp chất có khối lượng phân tử nhỏ sẽ chui vào trong các lỗ rỗng của các hạt gel và được giữ lại trong hạt gel, nghóa là được giữ lại trong cột; các hợp chất có khối lượng phân tử lớn hơn nên không thể chui vào trong các lỗ rỗng của các hạt gel sẽ bò đuổi ra khỏi cột sắc kí trước tiên. Kỹ thuật này áp dụng cho các hợp chất có khối lượng phân tử lớn như protein, peptit, enzym, hormon 20/8/2006 Hợp chất isoprenoit LêVănĐăng-KhoaHoá-ĐHSP A-PHƯƠNG PHÁP SẮC KÍ 2- SẮC KÍ CỘT : Sắc kí cột là một phương pháp hiện đại, tinh vi để tách các cấu tử hóa học ra khỏi hỗn hợp chủa chúng. Nếu lựa chọn đúng các điều kiện, người ta có thể tách hầu hết các chất bất kì một hỗn hợp nào. Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tách chúng ra, bao gồm : - Lựa chọn chất hấp phụ. - Sự lựa chọn dung môi giải li. - Kích thước cột sắc kí, khối lượng chất hấp phụ, lượng mẫu chất được dùng. - Vận tốc giải li. 20/8/2006 Hợp chất isoprenoit LêVănĐăng-KhoaHoá-ĐHSP A-PHƯƠNG PHÁP SẮC KÍ 2- SẮC KÍ CỘT : a) Chất hấp phụ : Lựa chọn chất hấp phụ tùy theo loại mẫu chất cần phân tích bằng sắc kí cột. Xenlulozơ, tinh bột, đường dùng cho các nguyên liệu nguồn gốc thực vật, có chứa các nhóm chức nhạy cảm với các tương tác axit, bazơ. Silicat magie dùng để tách các chất đường, steroit, tinh dầu Silica gel, alumin, florisil là loại được sử dụng rộng rãi áp dụng cho các nhóm chức như hiđrocacbon, ancol, xeton, este, axit cacboxylic, hợp chất azo, amin Alumin tính axit có pH = 4 thường dùng để tách các hợp chất có tính chất axit như axit cacboxylic, aminoaxit. Alumin kiềm có pH = 10 để tách các amin. Alumin trung tính để tách nhiều lọai nguyên liệu không có tính axit và cũng không có tính bazơ. 20/8/2006 Hợp chất isoprenoit LêVănĐăng-KhoaHoá-ĐHSP A-PHƯƠNG PHÁP SẮC KÍ 2- SẮC KÍ CỘT : a) Chất hấp phụ : Cần biết rằng khi cho bột alumin hoặc silicagel vào một dung dòch có chứa một hợp chất hữu cơ, thì các phân tử của hợp chất hữu cơ đó sẽ bò hấp thu hoặc bò dính vào các hạt alumin. Có nhiều loại lực hút làm cho các phân tử hữu cơ dính vào hạt alumin, các lực hút này thay đổi tùy loại. Phân tử không phân cực sẽ gắn vào hạt alumin bởi lực hút Van-Đec-Van (Van-Der-Waasl) là loại lực hút yếu; thường thì phân tử không phân cực sẽ không gắn chặt vào alumin ngoại trừ khi chúng có khối lượng phân tử cực lớn. Các tương tác không tác thông dụng là các tương tác thường thấy trong các phân tử phân cực. Lực giảm dần của các lọai nối được xếp như sau : Sự thành lập muối > liên kết phối trí > liên kết hiđro > tương tác lưỡng cực > Van-Đec-Van. 20/8/2006 Hợp chất isoprenoit LêVănĐăng-KhoaHoá-ĐHSP A-PHƯƠNG PHÁP SẮC KÍ 2- SẮC KÍ CỘT : a) Chất hấp phụ : Lực nối thay đổi tùy loại hợp chất. Hợp chất mang các nhóm Đònh chức có tính phân cực càng mạnh sẽ càng bám chặt vào silica gel hoặc alumin. Về nguyên tắc, những hợp chất không phân cực sẽ đi ngang qua cột mau hơn những hợp chất phân cực là do nó có ái lực yếu đối với chất hấp phụ. Nếu chất hấp phụ gắn chặt tất cả các phân tử của dung chất, thì các chất đó sẽ không thể di chuyển xuống cột; ngược lại, nếu chọn phải một dung môi quá phân cực dùng để dung li, thì dung môi này sẽ giải li tất cả các dung chất (kể cả chất phân cực và chất không phân cực) ra khỏi cột và như thế thì không thể thực hiện được sự tách li bằng sắc kí cột 20/8/2006 Hợp chất isoprenoit LêVănĐăng-KhoaHoá-ĐHSP A-PHƯƠNG PHÁP SẮC KÍ 2- SẮC KÍ CỘT : a) Chất hấp phụ : Có nhiều lọai chất hấp phụ dùng cho sắc kí cột, được phân loại tùy theo khả năng bám của chúng vào các phân tử phân cực; được sắp xếp theo mức độ tăng dần như sau : Giấy, xenlulozơ, tinh bột, đường, Na 2 CO 3 , CaCO 3 , Ca 3 (PO 4 ) 2 , MgCO 3 , Ca(OH) 2 , silica gel, florisil (MgSiO 3 ), MgO, alumin (kiềm, axit, trung tính), than hoạt tính. Các loại thường dùng có bán sẵn là alumin, hoặc silica gel với kích cỡ hạt gel 50-239m sẽ giúp cho việc nhồi cột tương đối chặt chẽ và đạt được vận tốc giải li vừa phải dưới tác động của sức hút trọng lực [...]... vừa làm nêu trên không cho những vết gọn, rõ, sắc nét thì cần triển khai hệ thống gồm hỗn hợp dung môi, thí dụ như hỗn hợp toluenmetanol, hoặc hexan-etyl axetat 20/8/2006 Hợp chất isoprenoit Lê Văn Đăng - Khoa Hoá - ĐHSP A-PHƯƠNG PHÁP SẮC KÍ 2- SẮC KÍ CỘT : b) Lựa chọn dung môi giải li : Cần hiểu kết quả phân tích trên sắc kí bảng mỏng sẽ tốt, đẹp hơn trên sắc kí cột Toluen là loại dung môi có độ phân... loại hợp chất hữu cơ khác nhau Nếu mẫu nguyên liệu đầu là các hiđrocacbon thì nên dùng hexan, ete dầu hỏa, benzen, toluen Các hỗn hợp ete dầu hỏa-toluen; hexan-toluen; ete dầu hỏa-ete etylic; hexan-ete etylic; có độ phân cực trung bình và thường rất thích hợp để tách nhiều lọai hợp chất thông dụng khác nhau Các mẫu nguyên liệu có tính phân cực nên dùng etyl axetat, axeton, metanol, etanol 20/8/2006 Hợp. .. thể có hỗn hợp của các este do sự trao đổi este Khi dùng các dung môi có dạng hoạt động cao như piriđin, metanol, nước, axit axetic chúng có thể hòa tan và giải li một số chất hấp phụ 20/8/2006 Hợp chất isoprenoit Lê Văn Đăng - Khoa Hoá - ĐHSP A-PHƯƠNG PHÁP SẮC KÍ 2- SẮC KÍ CỘT : c) Kích thước cột sắc kí và lượng chất hấp phụ : Kích thước cột sắc kí và lượng chất hấp phụ cần được lựa chọn thích đáng... từ 8-1 0 sẽ có chất B và gom chất trong các eclen từ 1 1-1 5 sẽ có chất C 20/8/2006 Hợp chất isoprenoit Lê Văn Đăng - Khoa Hoá - ĐHSP TIỀN TUYẾN DUNG MÔI BẢN MỎNG Điểm chấm Dung môi không Dung môi quá Dung môi mẫu đủ phân cực phân cực phù hợp 3- SẮC KÍ BẢNG MỎNG a) Sơ lược về lí thuyết : Sắc bảng mỏng là một kỹ thuật chỉ cần sử dụng một lượng nhỏ mẫu chất (1 0-7 gam) để tách nhanh đònh tính một hỗn hợp. .. băng sắc mỏng trong cột giúp quá trình tách li được hiệu quả Thông thường, dùng dung môi kém phân cực nào có thể tan mẫu thì được chọn làm dung môi để nạp chất hấp phụ vào cột và dó nhiên đây cũng là dung môi đầu tiên của quá trình giải li 20/8/2006 Hợp chất isoprenoit Lê Văn Đăng - Khoa Hoá - ĐHSP A-PHƯƠNG PHÁP SẮC KÍ 2- SẮC KÍ CỘT : b) Lựa chọn dung môi giải li : Thử nghiệm chọn dung môi giải li thích... tán khắp mọi hướng, làm xấu đi việc tách Đa số các trường hợp, vận tốc giải li nằm trong khoảng 5-5 0 giọt/ phút 20/8/2006 Hợp chất isoprenoit Lê Văn Đăng - Khoa Hoá - ĐHSP A-PHƯƠNG PHÁP SẮC KÍ 2- SẮC KÍ CỘT : e) Kỹ thuật nhồi cột : Cần tuân theo các kỹ thuật hướng dẫn để có được cột nhồi chặt chẽ, đồng đều, không bọt khí, không nứt gãy Cột sắc kí là một ống thủy tinh dưới đáy có một robinet khóa; cột... khi chúng được giải li ra khỏi cột Nhưng trong đa số trường hợp các chất hữu cơ không có màu, phải theo dõi bằng nhiều cách khác nhau - Có thể theo dõi quá trình sắc kí cột bởi sắc kí bản mỏng, áp dụng cho những phân đoạn dung dòch hứng được trong quá trình giải li 20/8/2006 Hợp chất isoprenoit Lê Văn Đăng - Khoa Hoá - ĐHSP 2- SẮC KÍ CỘT : Dung môi Mẫu chất Silica gel Bông gòn Máy cô quay (Rotary Evaporator)... tách của cộ đi 20/8/2006 t kémHợp chất isoprenoit Lê Văn Đăng - Khoa Hoá - ĐHSP A-PHƯƠNG PHÁP SẮC KÍ 2- SẮC KÍ CỘT : b) Lựa chọn dung môi giải li : Thông thường, hợp chất không phân cực di chuyển nhanh và được giải li ra khỏi cột trước; còn các hợp chất phân cực sẽ di chuyển chậm hơn, lưu ý là khối lượng phân tử cũng có liên quan đến thứ tự các chất được giải li : một hợp chất không phân cực và có... chất được giải li : một hợp chất không phân cực và có khối lượng phân tử lớn sẽ di chuyển chậm hơn một hợp chất không phân cực và có khối lượng phân tử nhỏ Thứ tự tương đối các hợp chất được giải li ra khỏi cột là : 20/8/2006 Hợp chất isoprenoit Lê Văn Đăng - Khoa Hoá - ĐHSP A-PHƯƠNG PHÁP SẮC KÍ 2- SẮC KÍ CỘT : b) Lựa chọn dung môi giải li : Lọai chất được giải li ra khỏi cột Ankan Anken, ankin xicloankan,... propanol, etanol, nước, axit axetic 20/8/2006 Hợp chất isoprenoit Lê Văn Đăng - Khoa Hoá - ĐHSP A-PHƯƠNG PHÁP SẮC KÍ 2- SẮC KÍ CỘT : b) Lựa chọn dung môi giải li : Thường thường, nên bắt đầu bằng một dung môi không phân cực để loại một cách tương đối các hợp chất không phân cực ra khỏi cột và kế đó dung môi giải li sẽ được tăng dần độ phân cực để đuổi các hợp chất có tính phân cực hơn Muốn thay đổi một . H H ư ư õu õu Cơ Cơ 22/02/2006 Lê Văn Dăng ĐHSP SẮC KÝ CỘT VÀ SẮC KÝ BẢN MỎNG SẮC KÝ CỘT VÀ SẮC KÝ BẢN MỎNG 20/8/2006 Hợp chất isoprenoit LêVănĐăng-KhoaHo - HSP II- CÁC PHƯƠNG PHÁP. gồm hỗn hợp dung môi, thí dụ như hỗn hợp toluen- metanol, hoặc hexan-etyl axetat 20/8/2006 Hợp chất isoprenoit LêVănĐăng-KhoaHo - HSP A-PHƯƠNG PHÁP SẮC KÍ 2- SẮC KÍ CỘT. > Van-Đec-Van. 20/8/2006 Hợp chất isoprenoit LêVănĐăng-KhoaHo - HSP A-PHƯƠNG PHÁP SẮC KÍ 2- SẮC KÍ CỘT : a) Chất hấp phụ : Lực nối thay đổi tùy loại hợp chất. Hợp chất