如何柱色谱法提取分离浑发油成分 要具体的提取分离工艺
(一)提取方法
挥发油的提取方法有水蒸气蒸馏法、溶剂提取法与压榨法等.
1、水蒸气蒸馏法
分为水蒸气蒸馏和共水蒸馏.
水蒸气蒸馏:将切碎的药材预先用水润湿,然后通入水蒸气或过热蒸气,使挥发油随同水蒸气蒸馏出来;
共水蒸馏:药材与水共置于蒸馏皿内,直接回执蒸馏,这种方法因原料直接受热,温度较高,可能使挥发油中某些成分分解,有时原料易焦化,影响产品的质量.
若挥发油在水中溶解度稍大或挥发油含量低不易分层,可采用盐析法,或盐析后用亲脂性溶剂萃取.
2、溶剂提取法
有些挥发油的成分遇热不稳定,则不宜采用水蒸气蒸馏法提取.可用低沸点的有机溶剂如石油醚(30.~60.C)、乙醚等,冷浸或连续回流提取,提取液于低温下回收,即得粗制挥发油.但此法所得的挥发油黏度大,杂质多,可利用脂溶性杂质在冷乙醇中的溶解度下降,将挥发油粗品用适量热乙醇溶解,冷却,放置,滤除析出物,减压蒸去乙醇可得较纯的挥发油.(也可采用重蒸馏精制).
3、压榨法
适用于提取挥发油含量丰富的新鲜药材(如橙、柠檬、橘的果皮
等).优点:在常温下进行,成分不致受热分解,保持挥发油的原有新鲜香气.缺点:产品不纯,不易将挥发油提取完全.
因此,常将压榨后的原料再进行水蒸气蒸馏,使挥发油完全提出.
4、吸收法
用于少数对热敏感的名贵挥发油.如玫瑰油、茉莉花油等.
5、超临界流体萃取法
(二)分离法
常用分馏法、化学法与色谱法.
1、分馏法
由于挥发油的各成分类别不同,如萜类中不同的萜类成分一般相差五个碳原子,还有双键数目、位置和含氧功能基的不同,沸点也会有一定差距,而且有一定的规律性.
萜类的沸点(常压)
分类 沸点(.C) 分类 沸点(.C)
单萜~130
单萜烯
(双环一个双键) 150~170
(单环一个双键) 170~180 单萜烯烃
(链状三个双键) 180~200
单萜含氧衍生物 200~230
倍半萜及其含氧衍生物 230~300
一般可粗略分成三个馏程:
低沸点馏程(35~70.C/1.333Kpa):单萜烃类
中沸点馏程(70~100.C/1.333Kpa):单萜含氧衍生物
高沸点馏程(80~110.C/1.333Kpa):倍半萜及其含氧衍生物、奥类.
2、冷冻法(结晶法)
利用有些挥发油于低温放置,可析出结晶(脑)的性质,即可将脑与油中其他成分分离.
3、化学法
(1)碱性成分的分离
挥发油乙醚液 → 加入1%盐酸或硫酸萃取 → 酸水层中加入碱 → 然后用乙醚萃取 → 蒸去乙醚 → 碱性成分.
(2)酸性成分的分离
上述分出碱性成分后的乙醚溶液,用水洗去酸,然后再用不同强度的碱液萃取出酸性成分,再加酸酸化,处理同上.
(3)羰基成分的分离
常用亚硫酸氢钠法与吉拉德(Girard)试剂法.原理是使亲脂性羰基类成分(醛、酮等)生成亲水性的加成物;加成物在酸或碱的作用下分解,还原为原来的羰基成分,被亲脂性的有机溶剂萃取出.亚硫酸氢钠只能与醛和小分子的酮类成分形成加成物,而 Girard试剂法对所有的羰基成分都适用.
1)亚硫酸氢钠法
提出酸、碱成分后的乙醚液,加入30%NaHSO3,形成盐(溶于水),用水分取加成物后,加入酸或碱后,再用乙醚萃取,水洗,蒸去乙醚得到醛、酮成分.
2) Girard试剂法(略)
3)醇类成分的分离
常采用邻苯二甲酸酐、丙二酸单酰氯或丙二酸等试剂与醇反应生成相应的酸性单酯,、转溶于NaHCO3液,加乙醚萃取出其他中性挥
发油成分.
4)其他成分的分离:具有不饱和双键的萜烃可与溴、盐酸或氢溴酸等形成加成物结晶析出.
4、色谱法
常用硅胶色谱、气相色谱法.
(1)柱色谱法
样品:石油醚或已烷溶液
洗脱剂:洗脱剂极性由小到大或采用混合溶剂梯度洗脱
注意点:对于部分含有双键异构体的挥发油,用一般色谱法难以分离,可采用硝酸银柱色谱洗脱.
挥发油成分中双键的数目和位置不同,与Ag+形成的л-络合物的难易程度和稳定性有差异,一般规律:双键数目多,在双键末端及顺式结构中吸附牢,难洗脱.
例如:α-细辛醚、β-细辛醚、欧细辛醚的分离(2.0%AgNO3-硅胶柱;苯-乙醚(5∶1)洗脱)
流出先后顺序:α-细辛醚>β-细辛醚>欧细辛醚
因为α-细辛醚环外双键为反式,与 AgNO3络合不牢固;β-细辛醚为顺式,与AgNO3络合能力大于α-细辛醚,而欧细辛醚为末端双键,与AgNO3络合能力最强.
(2)GC
GC分离和鉴定挥发油具有高效、灵敏、用量少(小于0.1ml)、速度快、能制备高纯度成分等特点.
流动相(载气):氢、氮或氦;
载体(柱内填充料):耐火砖粉,硅藻土;
固定相:一般选用硅油、硅酮、硅酯、聚酯和聚乙二醇等,随成分的性质和操作温度而定;
操作温度:150 ~ 250.C之间(温度过高易使油中成分发生异构化或分解等变化)
5、分子蒸馏法
(1)原理
依靠不同物质分子运动平均自由程的差别实现物质的分离.即利用液体受热后就会从液面逸出成为气体分子,不同种类的气体分子分子有效走私不同)其平均自由程不同,在距离液面大于重分子的平均自由程而小于轻分子的平均自由程处设置冷凝面,则经分子可到达冷凝面被冷凝分出,而重分子返回原来的液面,以达到分离目的.
(2)优点
1)操作温度低,适宜不耐热易氧化成分的提取分离;
2)受热时间短;
3)蒸馏压强低;
4)分离程度和产品收率高.
小结:
本章的化学成分较多,结构较为复杂,主要掌握萜的定义及分类方法,掌握挥发油的通性,化学组成及提取分离方法.熟悉萜类、环
烯醚萜类、卓酚酮、薁类等的特性,显色反应及常见分离方法.熟悉重要的萜类化合物——薄荷醇、龙脑、樟脑、青蒿素、穿心莲内酯、银杏内酯、雷公藤甲素、丹参酮类、紫杉醇、胡萝卜素等.
你是要把废硫酸提纯还是提取废硫酸中的什么物质。 1、如果是提纯采用旋净高效塔蒸馏较好,2、如果是提取废硫酸中提取废硫酸铜的铜湿法冶铜加铁粉CuSO4+Fe=FeSO4+Cu;提取废硫酸中的物质比较多,就不一一说明了。
加热时碳酸钠稳定,而甘油会变成气态,
注意防火!
2、萃取
甘油易溶于有机溶剂,可用不与水互溶的有机溶剂萃取
3、盐析
可以继续加入硫酸钠粉末,就像分离高级脂肪酸盐和甘油那样
6.为了达到上述目的,本发明采用了下列技术方案:
7.本发明提供了一种用于分离硫酸根离子的液液萃取剂,所述液液萃取剂的分子式为:c
45h53
n9s2;结构式为:
[0008][0009]
本发明还提供上述用于分离硫酸根离子的液液萃取剂的制备方法,包括以下步骤:
[0010]
将2-(氨基丁基)-2-甲基-1,3-二氧戊环与苯甲酰基异硫氰酸酯反应生成中间体n-4-(2-甲基-1,3-二氧戊环-2-基)丁基-n
’‑
苯甲酰基硫脲(ea);
[0011]
通过碳酸钾对中间体n-4-(2-甲基-1,3-二氧戊环-2-基)丁基-n
’‑
苯甲酰基硫脲(ea)水解得到中间体2-(硫脲基丁基)-2-甲基-1,3-二氧戊环(eb);
[0012]
用中间体2-(硫脲基丁基)-2-甲基-1,3-二氧戊环(eb)与2,6-二溴乙酰基吡啶反应得到中间体2,6-双(2-(5-氧代己基氨基)噻唑-4-基)吡啶(ec);
[0013]
在三氟乙酸的催化下中间体2,6-双(2-(5-氧代己基氨基)噻唑-4-基)吡啶(ec)与吡咯缩合得到中间体2,6-双{2-[(5,5-二吡咯基)己基氨基]噻唑-4-基}吡啶(ed);
[0014]
在三氟化硼乙醚的催化下中间体2,6-双{2-[(5,5-二吡咯基)己基氨基]噻唑-4-基}吡啶(ed)与丙酮缩合反应得到所述的液液萃取剂meso-六甲基-meso-双(2-(丁基氨基)噻唑-4-基)吡啶基杯[4]吡咯(e)。
[0015]
进一步,所述生成中间体ea的具体过程为:将2-(氨基丁基)-2-甲基-1,3-二氧戊环溶于二氯甲烷中,然后加入1-2倍摩尔量的苯甲酰基异硫氰酸酯,室温搅拌反应5h,减压除去溶剂,残余物采用柱色谱分离得中间体ea;中间体ea的化学结构式为:
[0016]
进一步,所述获得中间体eb的具体过程为:将ea溶于甲醇中,然后加入1-3倍摩尔量的碳酸钾,室温搅拌10h,减压除去溶剂,残余物采用柱色谱分离得中间体eb;中间体eb的化学结构式为:
[0017]
进一步,所述获得中间体ec的具体过程为:将2,6-二溴乙酰基吡啶溶于乙醇中,然后加入2-4倍摩尔量的eb,混合物加热回流反应10h,加入三乙胺淬灭反应,减压除去溶剂,
残余物采用柱色谱分离得中间体ec;中间体ec的化学结构式为:
[0018]
进一步,所述获得中间体ed的具体过程为:将ec溶于吡咯中,然后加入2-4倍摩尔量的三氟乙酸,混合物加热到60℃恒温搅拌1h,冷却,加入三乙胺淬灭反应,减压除去溶剂,残余物采用柱色谱分离得ed;中间体ed的化学结构式为:
[0019][0020]
进一步,所述获得液液萃取剂e的具体过程为:将ed溶于丙酮中,搅拌下加入1-3倍摩尔量的47%的三氟化硼乙醚溶液,然后室温反应2h,加入三乙胺淬灭,减压除去溶剂,残余物采用柱色谱分离得到萃取剂e。
[0021]
本发明还提供一种上述用于分离硫酸根离子的液液萃取剂的应用,其特征在于:用于硫酸根的液液萃取。
[0022]
与现有技术相比本发明具有以下优点:
[0023]
本发明萃取剂在硫酸根萃取过程中无需加入昂贵的四烷基季铵盐作为协萃剂,生产成本大幅降低;对硫酸根的选择性好,萃取效率高(》99%),可以将水相中的硫酸根几乎定量地提取到二氯甲烷溶液中;萃取过程简单、快速,通过氢氧化钡碱溶液对有机相中硫酸根的反相萃取,可实现萃取剂的循环再生。而且萃取机理新颖,在酸性萃取体系中首先形成带正电荷的质子化产物,然后通过其上的静电作用、多重氢键作用以及空间匹配效应的协同作用萃取硫酸根离子,该萃取剂的特性使其在高放射性核废液的处理过程中具有很好的应用价值和广阔的发展前景。
附图说明
[0024]
图1为本发明萃取剂制备方法的流程图。
[0025]
图2为本发明萃取剂e的1h nmr核磁共振谱图。
[0026]
图3为本发明质子化的萃取剂(eh)
2+
与硫酸根的络合物的高分辨质谱图。
[0027]
图4为本发明硫酸根的选择性萃取实验的1h nmr核磁共振谱图。
[0028]
图5为本发明萃取硫酸根的可逆循环实验的1h nmr核磁共振谱图。
具体实施方式
[0029]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合本发明的具体实施方式做详细说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
[0030]
实施例1:
[0031]
一种用于分离硫酸根离子的液液萃取剂的制备:
[0032]
(1)中间体ea的制备:将2-(氨基丁基)-2-甲基-1,3-二氧戊环(2.39g,15mmol)溶于30ml二氯甲烷中,然后加入苯甲酰基异硫氰酸酯(2.45g,15mmol),室温反应5h,减压除去溶剂,残留物柱色谱分离,方法为:用100-200目硅胶填充内径为30mm的具砂板闪式层析柱,充填高度为10cm,在硅胶上方加入待分离的残留物,用体积比为乙酸乙酯:石油醚=1:1的混合溶剂作洗脱剂,分离得到3.86g产物,收率为80%。
[0033]
(2)中间体ea的制备:将2-(氨基丁基)-2-甲基-1,3-二氧戊环(2.39g,15mmol)溶于30ml二氯甲烷中,然后加入苯甲酰基异硫氰酸酯(3.68g,22.5mmol),室温反应5h,减压除去溶剂,残留物柱色谱分离,方法为:用100-200目硅胶填充内径为30mm的具砂板闪式层析柱,充填高度为10cm,在硅胶上方加入待分离的残留物,用体积比为乙酸乙酯:石油醚=1:1的混合溶剂作洗脱剂,分离得到4.12g产物,收率为85%。
[0034]
(3)中间体ea的制备:将2-(氨基丁基)-2-甲基-1,3-二氧戊环(2.39g,15mmol)溶于30ml二氯甲烷中,然后加入苯甲酰基异硫氰酸酯(4.90g,30mmol),室温反应5h,减压除去溶剂,残留物柱色谱分离,方法为:用100-200目硅胶填充内径为30mm的具砂板闪式层析柱,充填高度为10cm,在硅胶上方加入待分离的残留物,用体积比为乙酸乙酯:石油醚=1:1的混合溶剂作洗脱剂,分离得到4.56g产物,收率为94%。
[0035]
(4)中间体eb的制备:将ea(2.63g,8.15mmol)溶于100ml甲醇中,再加入碳酸钾(1.13g,8.15mmol),室温反应10h,减压除去溶剂,残留物柱色谱分离,方法为:用100-200目硅胶填充内径为30mm的具砂板闪式层析柱,充填高度为15cm,在硅胶上方加入待分离的残留物,用体积比为乙酸乙酯:石油醚=1:1的混合溶剂作洗脱剂,分离得到1.53g产物,收率为86%。
[0036]
(5)中间体eb的制备:将ea(2.63g,8.15mmol)溶于100ml甲醇中,再加入碳酸钾(2.26g,16.3mmol),室温反应10h,减压除去溶剂,残留物柱色谱分离,方法为:用100-200目硅胶填充内径为30mm的具砂板闪式层析柱,充填高度为15cm,在硅胶上方加入待分离的残留物,用体积比为乙酸乙酯:石油醚=1:1的混合溶剂作洗脱剂,分离得到1.62g产物,收率为91%。
[0037]
(6)中间体eb的制备:将ea(2.63g,8.15mmol)溶于100ml甲醇中,再加入碳酸钾(3.39g,24.45mmol),室温反应10h,减压除去溶剂,残留物柱色谱分离,方法为:用100-200目硅胶填充内径为30mm的具砂板闪式层析柱,充填高度为15cm,在硅胶上方加入待分离的残留物,用体积比为乙酸乙酯:石油醚=1:1的混合溶剂作洗脱剂,分离得到1.71g产物,收率为96%。
[0038]
(7)中间体ec的制备:将2,6-二溴乙酰基吡啶(1g,3.11mmol)溶于20ml乙醇中,然后加入eb(1.36g,6.22mmol),混合物加热回流反应10h,冷却,加入1ml三乙胺淬灭反应,减
压除去溶剂,残留物柱色谱分离,方法为:用100-200目中性氧化铝填充内径为30mm的具砂板闪式层析柱,充填高度为5cm,在硅胶上方加入待分离的残留物,用体积比为乙酸乙酯:石油醚=1:1的混合溶剂作洗脱剂,分离得到0.90g产物,收率为61%。
[0039]
(8)中间体ec的制备:将2,6-二溴乙酰基吡啶(1g,3.11mmol)溶于20ml乙醇中,然后加入eb(2.04g,9.33mmol),混合物加热回流反应10h,冷却,加入1ml三乙胺淬灭反应,减压除去溶剂,残留物柱色谱分离,方法为:用100-200目中性氧化铝填充内径为30mm的具砂板闪式层析柱,充填高度为5cm,在硅胶上方加入待分离的残留物,用体积比为乙酸乙酯:石油醚=1:1的混合溶剂作洗脱剂,分离得到1.06g产物,收率为72%。
[0040]
(9)中间体ec的制备:将2,6-二溴乙酰基吡啶(1g,3.11mmol)溶于20ml乙醇中,然后加入eb(2.72g,12.44mmol),混合物加热回流反应10h,冷却,加入1ml三乙胺淬灭反应,减压除去溶剂,残留物柱色谱分离,方法为:用100-200目中性氧化铝填充内径为30mm的具砂板闪式层析柱,充填高度为5cm,在硅胶上方加入待分离的残留物,用体积比为乙酸乙酯:石油醚=1:1的混合溶剂作洗脱剂,分离得到1.16g产物,收率为79%。
[0041]
(10)中间体ed的制备:将ec(0.56g,1.19mmol)溶于15ml吡咯中,然后加入三氟乙酸(0.27g,2.38mmol),混合物加热到60℃恒温搅拌1h,冷却,加入1ml三乙胺淬灭反应,减压除去溶剂,残留物柱色谱分离,方法为:用100-200目硅胶填充内径为30mm的具砂板闪式层析柱,充填高度为10cm,在硅胶上方加入待分离的残留物,用体积比为乙酸乙酯:石油醚=2:1的混合溶剂作洗脱剂,分离得到0.43g产物,收率为51%。
[0042]
(11)中间体ed的制备:将ec(0.56g,1.19mmol)溶于15ml吡咯中,然后加入三氟乙酸(0.41g,3.57mmol),混合物加热到60℃恒温搅拌1h,冷却,加入1ml三乙胺淬灭反应,减压除去溶剂,残留物柱色谱分离,方法为:用100-200目硅胶填充内径为30mm的具砂板闪式层析柱,充填高度为10cm,在硅胶上方加入待分离的残留物,用体积比为乙酸乙酯:石油醚=2:1的混合溶剂作洗脱剂,分离得到0.61g产物,收率为73%。
[0043]
(12)中间体ed的制备:将ec(0.56g,1.19mmol)溶于15ml吡咯中,然后加入三氟乙酸(0.54g,4.76mmol),混合物加热到60℃恒温搅拌1h,冷却,加入1ml三乙胺淬灭反应,减压除去溶剂,残留物柱色谱分离,方法为:用100-200目硅胶填充内径为30mm的具砂板闪式层析柱,充填高度为10cm,在硅胶上方加入待分离的残留物,用体积比为乙酸乙酯:石油醚=2:1的混合溶剂作洗脱剂,分离得到0.60g产物,收率为72%。
[0044]
(13)萃取剂e的制备:将ed(0.2g,0.28mmol)溶于50ml丙酮中,然后加入47%的三氟化硼乙醚溶液(90μl 0.28mmol),室温搅拌2h,加入0.5ml三乙胺淬灭,减压除去溶剂,残留物柱色谱分离,方法为:用100-200目硅胶填充内径为20mm的具砂板闪式层析柱,充填高度为10cm,在硅胶上方加入待分离的残留物,用体积比为乙酸乙酯:石油醚=1:1的混合溶剂作洗脱剂,分离得到57mg产物,收率为26%。
[0045]
(14)萃取剂e的制备:将ed(0.2g,0.28mmol)溶于50ml丙酮中,然后加入47%的三氟化硼乙醚溶液(180μl 0.56mmol),室温搅拌2h,加入0.5ml三乙胺淬灭,减压除去溶剂,残留物柱色谱分离,方法为:用100-200目硅胶填充内径为20mm的具砂板闪式层析柱,充填高度为10cm,在硅胶上方加入待分离的残留物,用体积比为乙酸乙酯:石油醚=1:1的混合溶剂作洗脱剂,分离得到61mg产物,收率为28%。
[0046]
(15)萃取剂e的制备:将ed(0.2g,0.28mmol)溶于50ml丙酮中,然后加入47%的三
氟化硼乙醚溶液(270μl 0.84mmol),室温搅拌2h,加入0.5ml三乙胺淬灭,减压除去溶剂,残留物柱色谱分离,方法为:用100-200目硅胶填充内径为20mm的具砂板闪式层析柱,充填高度为10cm,在硅胶上方加入待分离的残留物,用体积比为乙酸乙酯:石油醚=1:1的混合溶剂作洗脱剂,分离得到66mg产物,收率为30%。
[0047]
实施例2:使用萃取剂e进行硫酸根液液萃取
[0048]
(1)选择性萃取实验:在核磁管中装入0.5ml 4mm e的cd2cl2溶液,然后加入0.5ml 40mm hno3(空白实验)、4mm na2so4/40mm hno3或4mm na2so4/120mm hno3(选择性萃取实验)的去离子水溶液。通过手摇震荡、静置相分离,在1min内完成萃取,然后迅速扫描核磁谱图(图4)。实验证明,萃取后的核磁谱图中完全不含有萃取剂e以及萃取剂e与硝酸根离子配合物的信号峰,说明水相中的硫酸根离子(1倍摩尔当量)几乎完全被萃取到cd2cl2,通过核磁氢谱灵敏度推测,有机相中即使含有萃取剂e或者萃取剂e与硝酸根离子配合物,其含量也不会超过1%,也就意味着萃取剂e对硫酸根的萃取性能几乎达到了定量萃取的水平(》99%)。通过空白实验对比,发现no
3-的含量(硫酸根的10-30倍当量)对萃取剂e的萃取率没有影响,说明萃取剂对硫酸根具有高度的选择性。
[0049]
(2)可逆循环实验:将硫酸根萃取实验中的水相进行分离,向有机相中加入0.5ml 4mm ba(oh)2的去离子水溶液。通过手摇震荡、静置相分离,在1min内完成萃取,然后迅速扫描核磁谱图(图5)。
[0050]
用带有长针头的注射器将上层的白色硫酸钡悬浊水相吸走,再用去离子水将核磁管内的有机相充分洗涤,以除去可能残留的钡离子或硫酸钡固体。然后加入4mm na2so4/40mm hno3的去离子水溶液,通过手摇震荡、静置相分离,在1min内完成萃取,然后迅速扫描核磁谱图(图5)。实验证明,萃取剂e可以循环萃取硫酸根离子,再生后的萃取剂对硫酸根离子的萃取效果几乎不变。
[0051]
虽然在上文中已经参考了一些实施例对本发明进行描述,然而在不脱离本发明的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效无替换其中的技术点,尤其是,只要不存在技术冲突,本发明所纰漏的各种实施例中的各项特征均可通过任一方式结合起来使用,在本发明中未对这些组合的情况进行穷举的描述仅仅是处于省略篇幅和节约资源的考虑。因此,本发明并不局限于文中公开的特定实施例,而且包括落入权利要求。
油脂的主要生理功能是贮存和供应热能,在代谢中可以提供的能量比糖类和蛋白质约高一倍。一克油脂在体内完全氧化时,大约可以产生39、8千焦的热能。