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乙酸乙酯的voc含量

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2023-01-26 12:53:14

乙酸乙酯的voc含量

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2026-02-02 16:51:07

乙酸乙酯的voc含量为77℃,voc是挥发性有机化合物(Volatile Organic Comounds)的英文缩写。通常指在常温下容易会发的有机化物。较常见的有苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、甲醛、TVOC(6-16个碳的烷烃)、 酮类等。这些化合物具有易挥发和亲油等特点,被广泛应用于鞋类、玩具、油漆和油墨、粘合剂、化妆品、室内和汽车装饰材料等工业领域。VOC对人体健康有巨 大影响,会伤害人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统,造成记忆力减退等严重后果,甚至可能致癌。乙酸乙酯(ethyl acetate),又称醋酸乙酯,是一种有机化合物,化学式为C4H8O2,是一种具有官能团-COOR的酯类(碳与氧之间是双键),能发生醇解、氨解、酯交换、还原等一般酯的共同反应,主要用作溶剂、食用香料、清洗去油剂。乙酸乙酯能发生醇解、氨解、酯交换、还原等一般酯的共同反应。金属钠存在下自行缩合,生成3-羟基-2-丁酮或乙酰乙酸乙酯;与Grignard试剂反应生成酮,进一步反应得到叔醇。乙酸乙酯对热比较稳定,290℃加热8~10小时无变化。通过红热的铁管时分解成乙烯和乙酸,通过加热到300~350℃的锌粉分解成氢、一氧化碳、二氧化碳、丙酮和乙烯,360℃通过脱水的氧化铝可分解为水、乙烯、二氧化碳和丙酮。乙酸乙酯经紫外线照射分解生成55%一氧化碳,14%二氧化碳和31%氢或甲烷等可燃性气体。与臭氧反应生成乙醛和乙酸。气态卤化氢与乙酸乙酯发生反应,生成卤代乙烷和乙酸。其中碘化氢最易反应,氯化氢在常温下则需加压才发生分解,与五氯化磷一起加热到150℃,生成氯乙烷和乙酰氯。乙酸乙酯与金属盐类生成各种结晶性的复合物。这些复合物溶于无水乙醇而不溶于乙酸乙酯,且遇水容易水解。乙酸乙酯容易水解,常温下有水存在时,也逐渐水解生成乙酸和乙醇。添加微量的酸或碱能促进水解反应。乙酸乙酯的碱性水解与酸性水解最大的差别在于,碱性水解是不可逆的,也就是反应机制中可逆的进程与不可逆的进程。乙酸与乙醇发生可逆反应会生成乙酸乙酯。陈酒很好喝,就是因为酒中少量的乙酸与乙醇反应生成具有果香味的乙酸乙酯。

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2,4-戊二酮的酸性强,其烯醇式结构含量也多于乙酰乙酸乙酯。因为酮羰基的吸电子能力强于酯羰基。所以夹在2,4-戊二酮俩羰基的亚甲基上的氢酸性更强,易离去,因而容易形成烯醇式结构。(能使碳负离子离域的基团,如苯基;或强吸电子基团,如硝基与碳负离子直接相连能有效分散负电荷,因而有这些基团能使碳负离子稳定。)

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氢氧根的电导率大,而醋酸跟的电导率小,则在反应进行过程中电导率逐渐降低,而对稀溶液电导率与浓度成正比,总电导率等于各组分电导率之和。

酯化反应,是一类有机化学反应,是醇跟羧酸或含氧无机酸生成酯和水的反应。分为羧酸跟醇反应和无机含氧酸跟醇反应和无机强酸跟醇的反应三类。羧酸跟醇的酯化反应是可逆的,并且一般反应极缓慢,故常用浓硫酸作催化剂。多元羧酸跟醇反应,则可生成多种酯。无机强酸跟醇的反应,其速度一般较快。典型的酯化反应有乙醇和醋酸的反应,生成具有芳香气味的乙酸乙酯,是制造染料和医药的原料。酯化反应广泛的应用于有机合成等领域。

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xfyong(站内联系TA)乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用极广。例如,可用于合成吡啶、吡咯、吡唑酮、嘧啶、嘌呤和环内酯等杂环化合物。还广泛用于药物合成,例如,乙酰乙酸乙酯与间苯二酚环合得到4-甲基-7-羟基香豆素,这是抗过敏药垢中间体。乙酰乙酸乙酯与氯苄缩合得到α-乙酰基苯丙酸乙酯,这是止咳药止咳酮的中间体。乙酰乙酸乙酯与苯甲酰氯缩合得到苯甲酰乙酸乙酯,这是中枢兴奋药山梗菜碱盐酸盐的中间体。乙酸乙酸乙酯与硫脲环合,即制得抗甲状腺药物甲硫氧嘧啶(是冠脉扩张剂潘生丁的中间体)。EAA结构的特殊性,决定了它既有酮的性质,又有烯醇的反应特征,化学性质非常活泼。它被广泛应用于医药、染料、农药等领域,也用于食品添加剂和香精香料中。我国EAA最大的用途是用来合成医药及其中间体,主要是合成γ-乙酰丁内酯(维生素B的重要中间体)、4-甲基-7-羟基香豆素(一种抗敏药的中间体)等;也被用来制备乙酰乙酰邻氯苯胺(合成1,3,5-吡唑酮及汉沙黄色淀的中间体)、乙酰基乙酰邻甲基苯胺(用来合成有机黄染料包装增效颜料黄)等染料的中间体;此外EAA还用来生产农药如甲基嘧啶磷,嘧啶磷等。在国外它在不饱和聚酯共促进剂以及合成香料如制备芳樟醇、紫罗兰酮和大环香料等方面也有应用。乙酰乙酸乙酯也用于合成4-羟基香豆素,进而制造抗凝血药物新抗凝。乙酰乙酸乙酯与1,3-溴氯丙烷环合得到2-甲基-3-乙氧羰基-5,6-二氢吡喃。这是血管扩张药已酮可可碱的中间体。乙酰乙酸乙酯还用于合成双氯苯唑青霉素钠、羟氨苄青霉素、选择性冠脉扩张剂延通心和唑嘧啶。乙酰乙酸乙酯与苯胺缩合得到4-羟基喹哪啶。用于消毒防腐药克菌定的生产。乙酰乙酸乙酯与苯肼缩合形成的吡唑酮衍生物和染料的中间体。在农药、香料、光化学品、聚合催化剂等方面也都有重要的应用。乙酰乙酸乙酯还用作食品着香剂。乙酰乙酸乙酯也作为溶剂使用,还是检测铊、氧化钙、氢氧化钙和铜的试剂。mynab(站内联系TA)我用过

合成噻二唑类物质卢增辉(站内联系TA)主要是给你合成的产品提供

乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用极广。例如,可用于合成吡啶、吡咯、吡唑酮、嘧啶、嘌呤和环内酯等杂环化合物。

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1、液态氮的沸点是-196℃(77K),本身温度很低,而且液态氮气化时要吸收大量的热,故液态氮可以冷冻物质.

2、制取硝基苯的温度是55℃~60℃,温度过高或过低都会导致发生副反应,故必须使用55℃~60℃水浴加热,而且必须使用温度计来控制温度,硝基苯的沸点远高于55℃~60℃,在反应条件下不能成为蒸气挥发出来,而是留在反应试管里,故不能用制取乙酸乙酯的装置来制备乙酸乙酯.

3、植物油是油脂,其中含有较多的不饱和脂肪酸甘油酯.

4、催化剂是通过参与化学反应,改变反应的途径,降低反应的活化能来改变反应速率的,它不能改变反应的能耗,因为化学反应的热效应取决于反应物总能量和反应物总能量的差值,与反应的途径无关.

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CAS: 105-56-6

分子式: C5H7NO2

分子量: 113.12

沸点: 208-210℃

熔点: -22-210℃

中文名称: 氰基乙酸乙酯;乙基氰乙酸酯;丙二酸乙酯腈;氰乙酸乙酯;氰基醋酸乙酯

英文名称: Ethyl cyanoacetate;Malonic acid ethyl ester nitrile;cyano-acetic aci ethyl ester;cyanacetate ethyle;cyanoacetate d'ethyle;cyanoacetic acid ethyl ester;cyanoacetic ester;estere cianoacetico

性质描述: 无色或微黄色液体,有芳香气味。熔点-22.5℃,沸点208-210℃,99℃(2.0kPa),相对密度1.0560(25/4℃),折射率1.4175,闪点110℃。与乙醇;乙醚混溶,溶于氨水;强碱水溶液,不溶于水。水溶液呈碱性。

生产方法:

1.氯乙酸酯化氰化法将氯乙酸和乙醇进行酯化反应,生成氯乙酸乙酯,经精制后的氯乙酸乙酯与氰化钠进行氰化反应,制得氰乙酸乙酯粗品,然后进行过滤,经常压蒸馏;减压精馏即得精品氰乙酸乙酯。

2.氯乙酸氰化酯化法将氯乙酸用纯碱中和生成氯乙酸钠,再与氰化钠作用制得氰乙酸钠,然后用盐酸酸化得到氰乙酸,最后与乙醇酯化得到氰乙酸乙酯,经过滤;常压蒸馏;减压精馏得成品。3.氰乙酸酯化法将氰乙酸与乙醇进行酯化而得。

用途: 该品是医药;染料等精细化工产品的中间体,用于合成酯类;酰胺类;酸类;腈类化合物。日本主要用作氰基丙烯酸酯类快干胶的中间体,用于汽车零件;家用电器组装件的粘接,另外还用于维生素B6;合成染料等领域。氰乙酸乙酯与甲氧基乙酰丙酮及氨水环合可制得5-氰基-6-羟基-4-甲氧甲基-2-甲基吡啶。经硝化;氯化;催化加氢可得3-氨基-5-氨甲基-4-甲氧甲基-2-甲基吡啶。再进一步重氮化;水解;成盐可得微生素B6。

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物理性质:具有强红外吸收。

化学性质:由于氧的强吸电子性,碳原子上易发生亲核加成反应。其它常见化学反应包括:亲核还原反应,羟醛缩合反应。

反应:α-氢的反应

(1)羟醛缩合

(1)羟醛缩合

在稀碱或稀酸的作用下,两分子的醛或酮可以互相作用,其中一个醛(或酮)分子中的α-氢加到另一个醛(或酮)分子的羰基氧原子上,其余部分加到羰基碳原子上,生成一分子β-羟基醛或一分子β-羟基酮。这个反应叫做羟醛缩合或醇醛缩合(aldolcondensation)。通过醇醛缩合,可以在分子中形成新的碳碳键,并增长碳链。

羟醛缩合反应历程,以乙醛为例说明如下:

第一步,碱与乙醚中的α-氢结合,形成一个烯醇负离子或负碳离子:

第二步是这个负离子作为亲核试剂,立即进攻另一个乙醛分子中的羰基碳原子,发生加成反应后生成一个中间负离子(烷氧负离子)。

第三步,烷氧负离子与水作用得到羟醛和OH。

稀酸也能使醛生成羟醛,但反应历程不同。酸催化时,首先因质子的作用增强了碳氧双键的极化,使它变成烯醇式,随后发生加成反应得到羟醛。

生成物分子中的α-氢原子同时被羰基和β-碳上羟基所活化,因此只需稍微受热或酸的作用即发生分子内脱水而生成,α,β-不饱和醛。

凡是α-碳上有氢原子的β-羟基醛、酮都容易失去一分子水。这是因为α-氢比较活泼,并且失水后的生成物具有共轭双键,因此比较稳定。

除乙醛外,由其他醛所得到的羟醛缩合产物,都是在α-碳原子上带有支链的羟醛或烯醛。羟醛缩合反应在有机合成上有重要的用途,它可以用来增长碳链,并能产生支链。

具有α-氢的酮在稀碱作用下,虽然也能起这类缩合反应,但由于电子效应、空间效应的影响,反应难以进行,如用普通方法操作,基本上得不到产物。一般需要在比较特殊的条件下进行反应。例如:丙酮在碱的存在下,可以先生成二丙酮醇,但在平衡体系中,产率很低。如果能使产物在生成后,立即脱离碱催化剂,也就是使产物脱离平衡体系,最后就可使更多的丙酮转化为二丙酮醇,产率可达70%~80%。二丙酮醇在碘的催化作用下,受热失水后可生成α,β-不饱和酮。

在不同的醛、酮分子间进行的缩合反应称为交叉羟醛缩合。如果所用的醛、酮都具有α-氢原子,则反应后可生成四种产物,实际得到的总是复杂的混合物,没有实用价值。一些不带α-氢原子的醛、酮不发生羟醛缩合反应(如HCHO、RCCHO、ArCHO、RCCOCR、ArCOAr、ArCOCR等),可它们能够同带有α-氢原子的醛、酮发生交叉羟醛缩合,其中主要是苯甲醛和甲醛的反应。并且产物种类减少,可以主要得到一种缩合产物,产率也较高。反应完成之后的产物中,必然是原来带有α-氢原子的醛基被保留。在反应时始终保持不含α-氢原子的甲醛过量,便能得单一产物。芳香醛与含有α-氢原子的醛、酮在碱催化下所发生的羟醛缩合反应,脱水得到产率很高的α,β-不饱和醛、酮,这一类型的反应,叫做克莱森-斯密特(Claisen-Schmidt)缩合反应。在碱催化下,苯甲醛也可以和含有α-氢原子的脂肪酮或芳香酮发生缩合。另外,还有些含活泼亚甲基的化合物,例如丙二酸、丙二酸二甲酯、α-硝基乙酸乙酯等,都能与醛、酮发生类似于羟醛缩合的反应。

(2)烃基上的卤代反应

(2)烃基上的卤代反应

由于羰基强烈的吸电子作用,醛、酮的α-氢原子容易被卤素取代,生成α-卤代醛、酮。

这类反应可以被酸或碱催化。用酸催化时,可通过控制反应条件(例如酸和卤素的用量,反应温度等),使所得的产物主要是一卤代物,二卤代物或三卤代物。

决定整个反应速度的步骤是生成烯醇的步骤,即取决于丙酮和酸的浓度,而与卤素的浓度无关。

生成的一卤代物继续与卤素反应的速度降低。这是由于卤素原子电负性很大,使一卤代物烯醇式双键上的电子云密度降低,因而与卤素的亲电加成难以进行。所以酸催化卤代反应常停止在一卤代产物上。

碱催化的卤代反应中决定整个反应速度的步骤是生成负碳离子(烯醇负离子)的步骤,即反应速度与丙酮和碱的浓度有关,与卤素的浓度无关。

用碱催化时,则因反应速度很快,一般不能使反应控制在生成一卤代物或二卤代物阶段。这是因为当一个卤素原子引入α-碳原子以后,由于卤素是吸电子的,使得α-氢原子更加活泼,形成新的负碳离子更加容易,形成的负碳离子更加稳定,因此⑴式反应更快,这就是碱催化难以控制在一卤代物的原因。

凡结构式为CH3-C==O的醛或酮(乙醛和甲基酮)与次卤酸或卤素碱溶液作用时,甲基上的三个α-氢原子都被卤素原子取代,生成三卤代衍生物。而这种三卤代衍生物,由于卤素的强吸电子诱导效应,使碳的正电性大大加强,在碱的存在下,发生碳碳键的断裂,分解生成三卤甲烷(俗称卤仿)和羧酸盐。因此,通常把次卤酸钠的碱溶液与乙醛或甲酮作用,α-甲基的三个氢原子都被卤素原子取代,生成的三卤衍生物在受热时,其碳碳键断裂,生成卤仿和羧酸盐的反应称为卤仿反(haloformareaction)。由于次卤酸钠是一个氧化剂,它可以使具有-CHOH-CH3结构的醇氧化变成为含-COCH3结构的醛或酮。因此,凡含有-CHOH-CH3结构的醇也都能发生卤仿反应。

如果用次碘酸钠(碘加氢氧化钠)作试剂,生成难溶于水的且具有特殊臭味黄色结晶碘仿(CHI)的反应称为碘仿反应。

因而常用这个反应来鉴别具有-COCH3结构的醛、酮和具有-CHOH-CH3结构的醇。《中华人民共和国药典》即利用此反应来鉴别甲醇和乙醇。

甲基酮的卤仿反应是制备羧酸的一个途径。另外,由于次卤酸盐对于双键没有干扰,所以一些不饱和的甲基酮也可以通过卤仿反应转变为相应的羧酸。

编辑本段

反应:羰基的亲核加成反应

概述

羰基中的π键和碳碳双键中的π键相似,也易断裂,因此与碳碳双键类似,羰基也可以通过断裂π键而发生加成反应。与碳碳双键不同的是,由于羰基氧原子的电负性比碳原子大,易流动的π电子被强烈地拉向氧原子,所以羰基的氧原子是富电子的,以致氧原子带部分负电荷,羰基的碳原子是缺电子的,使碳原子带部分正电荷(),所以羰基是一个极性基团,具有一定的偶极矩,偶极矩的方向由碳指向氧,使得羰基具有两个反应中心,在碳原子上呈现正电荷中心,在氧原子上呈现负电荷中心。一般地讲,带部分正电荷的碳原子比带负电荷的氧原子具有更大的化学反应活性。因此,与碳碳双键易于发生亲电加成反应不同,碳氧双键最易发生被亲核试剂进攻的亲核加成反应。一般是亲核试剂(NuA)的亲核部分(Nu)首先向羰基碳原子进攻,其次带正电荷的亲电部分(A)加到羰基的氧原子上。所以,羰基的典型反应是亲核加成反应。

(1)与氢氰酸的加成

(1)与氢氰酸的加成

醛、酮与氢氰酸发生加成反应生成α-羟基腈(又叫氰醇)。

羰基与氢氰酸的加成反应在有机合成上很有用,是增长碳链的方法之一。羟基腈是一类活泼化合物,易于转化成其他化合物,因而是有机合成中间体。例如,α-羟基腈可以水解成α-羟基酸,α-羟基酸进一步失水,变成α,β-不饱和酸。

丙酮与氢氰酸在氢氧化钠的水溶液中反应,生成丙酮氰醇,后者在硫酸存在下与甲醇作用,即发生水解、酯化、脱水反应,氰基变成甲氧酰基,最后生成甲基丙烯酸甲酯。甲基丙烯酸甲酯聚合生成聚甲基丙烯酸甲酯,即有机玻璃。

醛、酮与氢氰酸加成时,虽然可以直接用氢氰酸作反应试剂,但是它极易挥发,且毒性很大,所以操作要特别小心,需要在通风橱内进行。为了避免直接使用氢氰酸,常将醛、酮与氰化钾或氰化钠的水溶液混合,然后缓缓加入硫酸来制备氰醇,这样可以一边产生HCN,一边进行反应;也可以先将醛、酮与亚硫酸氢钠反应,再与氰化钠反应制备氰醇。

(2)与格氏试剂的加成

(2)与格氏试剂的加成

在格氏试剂中,可以把R看作是负碳离子(R),它所起的作用与CN、OH、RO等相似。由于负碳离子的亲核性很强,所以格氏试剂可以和大多数醛、酮发生加成反应,生成碳原子更多的、具有新碳架的醇。

格氏试剂与甲醛作用生成伯醇,与其他醛作用生成仲醇,而格氏试剂与酮作用则生成叔醇。但当酮分子中的两个烃基和格氏试剂中的烃基体积都很大时,格氏试剂对羰基的加成可因空间位阻增加而大大减慢,相反却使副反应变得重要了,如空间位阻较大的二异丙基酮与叔丁基溴化镁加成时则有两种副反应产生,一种是二异丙基酮烯醇化得烯醇的镁化物。另一种副反应是羰基被还原成仲醇,格氏试剂中的烃基失去氢变成烯烃。在这种情况下,用活性更强的有机锂化合物代替格氏试剂,仍能得到加成产物,而且产率较高,并易分离。有机锂化合物和醛、酮反应的方式和与格氏试剂相似。例如和醛、酮反应,则分别得到仲醇或叔醇。与格氏试剂不同之处是,有机锂化合物和空间位阻较大的酮加成时,仍以加成产物为主。由于格氏试剂是活性很大的试剂,所以反应的第一步,即格氏试剂与羰基加成这一步,必须要在绝对无水的条件下进行反应。一般用经过干燥处理的乙醚作溶剂,极其微量的水存在都会导致反应的失败。

(3)与醇的加成

(3)与醇的加成

常温下羰基可与羟基发生可逆反应,生成半缩醛、半缩酮:

C=O+HOR ==== C(OR)(OH)

在有Lewis酸存在时,反应可进一步发生生成缩醛、缩酮:

C(OR)(OH)+HOR ====C(OR)2

此反应可用于羰基的保护

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2026-02-02 16:51:07
硅胶最适合!因为硅胶的极性最强,孔结构和比表面可以调整,而且没有有机物污染;相对而言,大孔树脂因为有有机物材料,早被国家药监局列为限制使用产品;而活性氧化铝的极性不如硅胶,选择性吸附这一特点上不如硅胶。(1) 硅胶:层析用硅胶为一多孔性物质,分子中具有硅氧烷的交链结构,同时在颗

粒表面又有很多硅醇基。硅胶吸附作用的强弱与硅醇基的含量多少有关。硅醇基能够通过氢键的形成而吸附水分,因此硅胶的吸附力随吸着的水分增加而降低。若吸水量超过17%,吸附力极弱不能用作为吸附剂,但可作为分配层析中的支持剂。对硅胶的活化,当硅胶加热至100~110℃时,硅胶表面因氢键所吸附的水分即能被除去。当温度升高至500℃时,硅胶表面的硅醇基也能脱水缩台转变为硅氧烷键,从而丧失了因氢键吸附水分的活往,就不再有吸附剂的性质,虽用水处理亦不能恢复其吸附活性。所以硅胶的活化不宜在较高温度进行(一般在170cC以上即有少量结合水失去)。

硅胶是一种酸性吸附剂,适用于中性或酸性成分的层析。同时硅胶又是一种弱酸性阳离子交换剂,其表面上的硅醇基能释放弱酸性的氢离子,当遇到较强的碱注化台物,则可因离子交换反应而吸附碱性化合物。

(2)氧化铝:氧化铝可能带有碱性(因其中可混有碳酸钠等成分),对于分离一些碱性中草药成分,如生物碱类的分离颇为理想。但是碱性氧化铝不宜用于醛、酮、醋、内酯等类型的化合物分离。因为有时碱性氧化铝可与上述成分发生次级反应,如异构化、氧化、消除反应等。除去氧化铝中绚碱性杂质可用水洗至中性,称为中性氧化铝。中性氧化铝仍属于碱性吸附剂的范畴,本适用于酸性成分的分离。用稀硝酸或稀盐酸处理氧化铝,不仅可中和氧化铝中含有的碱性杂质,并可使氧化铝颗粒表面带有NO3一或CI一的阴离子,从而具有离于交换剂的性质,适合于酸性成分的层析,这种氧化铝称为酸性氧化铝。供层析用的氧化铝,用于拄层析的,其粒度要求在100~160目之间。粒度大子100目,分离效果差:小于160目,溶浓流速大慢,易使谱带扩散。样品与氧化铝的用量比,一般在1:20~50之间层析柱的内径与柱长比例在1:10-20之向。

在用溶剂冲洗柱时,流速不宜过快,洗脱液的流速一般以每半~1小时内流出液体的毫升数与所用吸附剂的重量(克)相等为合适。

(3)活性炭:是使用较多的一种非极性吸附剂。一般需要先用稀盐酸洗涤,其次用乙醇洗,再以水洗净,于80℃干燥后即可供层析用。层析用的活性炭,最好选用颗粒活注炭,若为活性炭细粉,则需加入适量硅藻土作为助滤剂一并装柱,以免流速太慢。活性炭主要且于分离水溶性成分,如氨基酸、糖类及某些甙。活性炭的有为吸附作用,在水溶液中最强,在有机溶剂中则较低弱。故水的洗脱能力最弱,而有机溶剂则较强。例如以醇-水进行洗脱时,则随乙醇浓度的递增而洗脱力增加。活性炭对芳香族化合物的吸附力大于脂肪族化合物,对大分子化合物的吸附力大于小分子化合物。利用这些吸附性的差别,可将水溶性芳香族物质与脂肪族物质分开,单糖与多糖分开,氨基酸与多肽分开。下边我就硅胶作为分离提纯的介质详细做以描述:硅胶表面结构概述在色谱和工业水处理领域中,无定形硅胶已得到了广泛的应用,它具有多孔的无定形结构,不产生任何x 射线衍射[1,4]。硅胶的表面存在着硅醇基团(si-oh)和暴露的硅氧烷键(si-o-si)。硅醇基团是强吸附的极性基团,而硅氧烷键是疏水基团。硅氧烷键上的δ键被dπ-pπ作用而加强,氧原子上的孤对电子参与π作用,不能参与给体与受体间的相互作用,不能形成氢键。scott和kucera证实硅氧烷基团几乎不吸附极性溶剂分子。然而,由于硅氧烷键的疏水作用性,可以吸附某些非极性溶剂分子。对硅胶改性而言,硅醇基比硅氧烷基重要得多。硅醇基团可以孤立、成对(双生)和缔合(连位)等不同的方式存在于硅胶表面。最近研究表明,不仅两个或两个以上的缔合硅醇基团可以形成键合对,甚至成对硅醇基团也可以形成键合对。硅胶表面的结构可以通过许多方法进行测定。一般情况下,随着比表面积的增加,硅胶表面上硅醇基团的浓度略有降低。通常硅醇含量的测定方法有同位素交换法、滴定法、光谱法和烷基铝法等。nawrock[1]报道了用同位素交换法测定硅胶表面的硅醇基浓度是8.0±1.0μmol/m2,而且这个数值常常被视为硅胶的物理化学常数。硅醇基团具有明显的酸性,测定的pka值是7.1。通过对硅胶表面的结构分析,可知硅胶表面硅醇基的类型、浓度和表面分布都会影响所制备键合相的性能,而硅胶的预处理则可以改变表面硅醇类型的分布,提高表面的缔合硅醇的含量,改善硅胶表面键合相的性能。 柱层析硅胶在生物工程技术中应用的突出优势 (1)具有刚性的骨架结构,机械强度高,可以耐受30MPa以内的压力;

(2)优良的吸附性能,对性质、结构相似乃至同分异构体都有理想的分离功能;

(3)有良好的热稳定性和化学稳定性;

(4)与有机柱填料相比,硅胶为固体以SiO2为基质的胶体,结构致密,在应用中不会发生有机质流失而污染目标产物;

(5)能从多组分溶液中有选择地吸附提纯同分异构体组分;

(6)在制备柱层析硅胶过程中,可以通过控制不同工艺条件生产出平均孔径20Å-20000Å的一系列产品以适应不同性质、分子量和分子结构的物质的分离纯化。3) 试剂柱层析硅胶及应用

试剂柱层析硅胶是具有固体特性的胶态体系,由形成凝集结构的胶体粒子构成。胶体粒子是水合状态硅胶(多硅酸)的缩聚物,属非晶态物质。胶体粒子的集合体的间隙形成试剂柱层析硅胶颗粒内部的微孔隙结构。因此,它是一种具有丰富微孔结构,高比表面积、高纯度、高活性的优质吸附材料。

试剂柱层析硅胶的主要性能特点--吸附特性,取决于原料硅胶生产过程中所形成的微孔结构和内孔表面。因此,生产过程中首先注重原料--粗孔块状硅胶质量的优选,优选指标应控制:吸附容量80±2%,比表面积约360m2/g,平均孔径要求在9nm(90 Angstrom)左右。在选择原料的基础上,进一步加工。其加工过程主要是:原料粉碎 粒度分级 酸处理 纯水洗涤干燥 包装检验。

试剂柱层析主要控制指标:

氯化物(cl)≤0.004%

铁 (Fe) ≤0.02%

PH(10%水悬浮液)5-6

试剂柱层析硅胶的主要用途有以下几个方面:

(1) 用于中草药及化学合成药物、生物活性物质的分离提取;

(2) 工业上生物发酵过程中用于提取高分子蛋白的多肽等生物活性物质和用于酸工程技术;

(3) 通过柱层析硅胶的吸附分离制备高纯物质;

(4) 有机物质的脱水精制;

(5) 食用植物油脱除有害成分;

(6) 用于石油制品的精制,如抽提油(石脑油在600C-900C的食留份)脱除芳烃类杂质的精制等。

柱层析硅胶的分离、提纯、脱水精制机理;柱层析硅胶的微观结构与通用硅胶没有大的差别,构成胶体骨架的SiO2呈硅氧四面体结合,原子间的力场是平衡的。如前所述,硅胶有很高的比表面积,硅胶粒子内部孔隙的表面结构与形成的骨架内部结构不同,表面的硅原子与胶体所含的结构水形成硅醇基,即,这种结构的不平衡性使硅胶的表面产生自由力场,即对水分子或其他极性分 子有吸附能力,被吸附物质因分子极性强弱不同,胶体粒子表面对其表现的吸附力大小有不同程度的差别。由于这方面原因,硅胶对不同物质的混合物的吸附具有选择性。当分子极性较强的物质组份通过硅胶表面时,与硅胶产生的吸附力也较强,该物质组份在硅胶表面的保留时间较长;相反,分子极性较弱的组份,其保留时间较短。故不同物质的混合物因在通过硅胶过程中因保留时间的差别而得到分离。对于分子极性很强的物质,硅胶对其吸附能力很强,如水分子即是。在这种情况下,被吸附的物质分子只有在获得足够的能量(如热能)时才能克服硅胶表面产生的引力场的位垒而脱离硅胶表面。这样,在通常条件下,含有强极性物质组份的混合物在通过硅胶柱层时,其中的强极性物质组份被保留在硅胶孔隙内部,从而表现出硅胶的脱水精制或提纯物质的能力。硅胶柱层析技术硅胶柱层析原理

硅胶层析法的分离原理是根据物质在硅胶上的吸附力不同而得到分离, 一般情况下极性较大的物质易被硅胶吸附,极性较弱的物质不易被硅胶吸附,整个层析过程即是吸附、解吸、再吸附、再解吸过程。 硅胶柱层析流动相

极性小的用乙酸乙酯:石油醚系统;极性较大的用甲醇:氯仿系统;极性大的用甲醇:水:正丁醇:醋酸系统;拖尾可以加入少量氨水或冰醋酸硅胶柱层析惯用方法

1.称量。200-300目硅胶,称30-70倍于上样量;如果极难分,也可以用100倍量的硅胶H。干硅胶的视密度在0.4左右,所以要称40g硅胶,用烧杯量100ml也可以。

2.搅成匀浆。加入干硅胶体积一倍的溶剂用玻璃棒充分搅拌。如果洗脱剂是石油醚/乙酸乙酯/丙酮体系,就用石油醚拌;如果洗脱剂是氯仿/醇体系,就用氯仿拌。如果不能搅成匀浆,说明溶剂中含水量太大,尤其是乙酸乙酯/丙酮,如果不与水配伍走分配色谱的话,必须预先用无水硫酸钠久置干燥。氯仿用无水氯化钙干燥,以除去1%的醇。如果样品对酸敏感,不能用氯仿体系过柱。

3.装柱。将柱底用棉花塞紧,不必用海沙,加入约1/3体积石油醚(氯仿),装上蓄液球,打开柱下活塞,将匀浆一次倾入蓄液球内。随着沉降,会有一些硅胶沾在蓄液球内,用石油醚(氯仿)将其冲入柱中。

4.压实。沉降完成后,加入更多的石油醚,用双联球或气泵加压,直至流速恒定。柱床约被压缩至9/10体积。无论走常压柱或加压柱,都应进行这一步,可使分离度提高很多,且可以避免过柱时由于柱床萎缩产生开裂。

5.上样。干法湿法都可以。海沙是没必要的。上样后,加入一些洗脱剂,再将一团脱脂棉塞至接近硅胶表面。然后就可以放心地加入大量洗脱剂,而不会冲坏硅胶表面。

6.过柱和收集。柱层析实际上是在扩散和分离之间的权衡。太低的洗脱强度并不好,推荐用梯度洗脱。收集的例子:10mg上样量,1g硅胶H,0.5ml收一馏分;1-2g上样量,50g硅胶(200-300目),20-50ml收一馏分。

7.检测。要更多地使用专用喷显剂,如果仅用紫外灯,会损失较多产品,紫外的灵敏度一般比喷显剂底1-2个数量级。

8.送谱。收集的产品旋干,在送谱前通常需要重结晶。如果样品太少或为液体,可过一小凝胶柱,作为送谱前的最后纯化手段。可除去氢谱1.5ppm左右所谓的“硅胶”峰。注意事项

1.先根据TLC方法筛选好洗脱剂,使两相邻物质Rf值之差最大化

2.将柱子必须装平整、均匀

3.考虑有限柱填料的吸附量

4.可考虑用剃度法分开并洗脱