《分离方法的应用》PPT课件.ppt

1、第四章 现代分离方法在 精细化学品中的应用,4.1 现代分离方法应用概述 4.2 气相色谱法的应用 4.3 高效液相色谱法的应用 4.4 薄层色谱法的应用 4.5 现代分离方法选择的实例,一、各种现代分离方法的适用范围,4.1 现代分离方法应用概述,GC：易挥发（沸点400）、热稳定性好的精 细化学品和中间体可检测；,采用衍生化法，可分析不具挥发性的化合 物，如表面活性剂、助剂等。,HPLC：不受样品挥发性和热稳定性的限制; 分子量大、难气化、热稳定性差及高分子 和离子型样品均可检测，如药物、染料、 表面活性剂等。,TLC：适用于无机、有机、药物或生物大分子等； 广泛用于精细化学品的半定量或定

2、性分析。,一、各种现代分离方法的适用范围,: bp 109 : bp 78 : bp 77 组分平均沸点88,一、在中间体和有机化工原料中的应用,仪器：采用Shimadzu-8A型气相色谱仪，带有热导池检测器。,实验条件：色谱柱为2mm2m不锈钢柱;载体为白色101担体、固定液为SE-30(甲基硅酮)；柱温70；汽化温度140; 检测温度为140；桥液60mA ；载气为氢气。,4.2 气相色谱法的应用,结论： 合成产物中还存在 乙醇和乙酸乙酯。,定性分析： 根据标准物的保留时间,定量分析：,依据： 在色谱图中乙醇和乙酸乙酯未分开，故不能采用归一法，而应采用外标法。,原乙酸三乙酯标样 溶液气相色

3、谱图 1乙酸乙酯和乙醇 2原乙酸三乙酯,应用2：芳香异构体的定性和定量分析。,仪器：采用GC-14A型气相色谱仪，带有氢火焰离子化检测器。,实验条件：色谱柱为4mm4m不锈钢柱; 载体为红色6201担体、固定液的有机皂土，加的双甘油；柱温75；气化温度150;检测器150 ；载气为氮气,流速60mL/min。,定性分析： 根据标准物的保留时间,在实验条件下打入0.3微升的待测样品，得到色谱图。 分别打入各已知纯样品，测定保留时间，与未知试样色谱峰保留时间对照，定性确定各峰号代表的组份。,定量分析：,因为芳烃异构体都能流出色谱柱，故采用归一化法定量。,质量,二、在表面活性剂中的应用,绝大部分表面

4、活性剂都是难挥发性的，必须经衍生化 法处理后，才能用GC法进行分离和测定。,表面活性剂分子结构：两亲分子 亲水基 憎水基（疏水基或亲油基）,表面活性剂分类:,阳离子型 季胺盐，烷基吡啶,阴离子型 羧酸、磺酸盐，硫酸酯、磷酸酯盐,两性型 氨基酸、甜菜碱型,非离子型 聚氧乙烯醚、多元醇型,应用1：脂肪醇聚氧乙烯醚RO(CH2CH2)nOH （AEO）疏水基分布的测定。,疏水基分布与表面活性剂的润湿、起泡、去污力以及 生物降解等特性有密切的关系。,（1）衍生化法处理后的样品进行气相色谱分析；,（2）定性分析：与标样C1018保留值对比，确定各 峰对应的组分；,RO(CH2CH2)nOH,（3）定量分

5、析：采用归一化法计算碳数百分含量。,应用2：废水中微量烷基苯磺酸钠的测定。,表面活性剂的大量应用，带来了水质的严重污染，难以生物降解的表面活性剂给污水处理也带来了难题。,实验条件：SupelcoDB-1烧结毛细管柱(15m0.32mm1.0m)；柱温100170（升温速率5/min)；气化室温度为300；检测器温度为300；分流比25:1。,含十二烷基苯磺酸钠的样品经过水解、萃取、浓缩等过程，采用脱磺酸衍生化法处理后，进行气相色谱分析。,根据色谱图确定烷基苯磺酸钠的碳链分布。,处理前水样（上）和一次处理污泥（下）的气相色谱图,三、在石油化工中的应用,应用1：工厂烟道气烃类组分的分析。,烃类组分

6、用两根色谱柱分离 实验条件: （a）色谱柱为1m不锈钢柱; 固定相为6080目硅胶；柱温为室温；载气为氮气，流速23mL/min；FID检测器；氢气28mL/min；助燃气空气280mL/min。 （b）色谱柱为1.8m不锈钢柱; 载体为6080目101硅烷基化白色担体；固定液为5SE-30；柱温118；载气为氮气，流速23mL/min；FID检测器；氢气28mL/min；助燃气空气286mL/min。,(a) C1C4,(b) C5C10,工厂烟道气烃类分析谱图,高效液相色谱法适用于分析沸点高，分子量大，热稳定性差的物质。,4.3 HPLC的应用,高效液相层析法已经在生物化学，生物工程，医药

7、研究，食品分析，环境污染分析和精细化工分析中广泛应用。,反相高效液相色谱法应用较多 反相高效液相色谱固定相的极性小于流定相的极性。,下面举几个例子,常用的固定相： 烃基硅烷（十八烷基硅烷ODS、 八烷基硅烷）， 流定相：水和与水混溶的有机溶剂（如甲 醇、乙腈）。,一、在添加剂中的应用,应用：食品中常见添加剂的测定。,糖精、甜味剂、苯甲酸、山梨酸、香兰素、咖啡因和日落黄等是食品中常用的添加剂。,（1）得到混合标准样品的液相色谱图；,（2）待测试样预处理后，经色谱检测，依据保留时间定性，外标法定量。,几种食品中所含添加剂的测试结果（mg/kg),注：nd表示未检出。 山梨酸毒性是苯甲酸的四分之一，

8、规定使用量：0.6克/千克为安全。,二、在染料中的应用,应用：食品苏丹红染料的检测。,苏丹红属偶氮系列化工合成染料。,梯度洗脱条件,（1）苏丹红标样的色谱图；,（2）样品预处理后，进行色谱分析，依据保留时间定 性。,（3）采用外标法测定含量 先绘制标准曲线 C (g/mL） A 再用公式计算,三、在高分子材料助剂中的应用,应用：一步法合成抗氧剂1010产物的测定。,抗氧剂1010： 四-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸季戊四醇酯。 具有无毒、非变色、热稳定、抗氧化等性能。,试样溶液经HPLC梯度洗脱分离色谱图,峰序：1-溶剂; 2-丙烯酸甲酯;3-未知物;4-2,4酚;5-3,5-甲酯;

9、6-2,6酚;7-2,4,6酚;8-季戊三酯;9-抗氧剂1010；10,11-未知物。,四、在药物中的应用,应用：阿司匹林和水杨酸含量的测定,阿司匹林在试验人员体内的代谢状况图(服用量500mg),一、在合成反应控制中的应用,薄层色谱法广泛应用于有机合成反应及中间体的定性分析，用来监测有机反应进程，控制反应终点；还可测定产品纯度等。,4.4 薄层色谱法的应用,应用：判断硝基苯制备苯胺的反应终点。,薄层色谱分析步骤： (1)薄板制备 将硅胶HF254加CMC (羧甲基纤维素钠)水溶液，调匀后涂于玻璃片上。 (2)点样 以苯为点样溶剂,样品配成1溶液，点于薄板的下端。 (3)展开 用环已烷:乙酸乙

10、酯9:2为展开剂，将薄板放入展开缸中展开。 (4)显色 在254nm紫外灯下观察。,二、在表面活性剂的应用,依据：根据标样的Rf值进行定性分析。,阴离子型表面活性剂薄层色谱分析结果,实验条件：吸附剂为硅胶，展开剂为二氯甲烷：甲醇 （8:1），碘蒸气显色。,阳离子型表面活性剂混合物的薄层色谱分析结果,实验条件：吸附剂为硅胶G，展开剂为二氯甲烷:甲醇:醋酸 （8:1:0.75），碘蒸气显色。,非离子型表面活性剂的薄层色谱分析结果,实验条件：吸附剂为烷基键合硅胶，展开剂为乙醇:2 四苯基硼酸钠（8:2），碘蒸气显色。,实例 非离子表面活性剂脂肪酸蔗糖酯的分析,4.5 现代分离方法选择的实例,(1)薄层色谱法,实验条件： 固定相为Silica Gel 60-F254高效板, 展开剂为氯仿:甲醇:水（68:25:4)， 显色剂为蒽酮:硫酸:醋酸（0.4:1:50）。,脂肪酸蔗糖酯的薄层色谱图 1合成品SE；2F140;3-F70,(2)高效液相色谱法,实验条件： 岛津LC-6A高效液相色谱仪，紫外可见波长检测器； 色谱柱为300mm5mm不锈钢填充柱，固定相为 Li Chrosorb RP-18(5m)，流动相甲醇:水(80:20),紫外检测波长为