Современные методы исследования БАС Методы выделения и анализа

Современные методы исследования БАС Методы выделения и анализа. Лекция 4

Адсорбционная (нормально-фазовая) Удерживание полярных соединений из неполярных органических растворителей за счёт водородных связей, диполь-дипольных и - взаимодействий. Диполь-диполь Диполь-наведенный диполь

Другие взаимодействия Ионный обмен Водородные связи Комплексообразование

Сорбенты для АХ • Силикагель • Окись аллюминия • Модифицированные фазы

СИЛИКАГЕЛЬ • Кислый • Физически связанная вода – активность по Брокману • Максимальная активность - 150ºС, -1 бар

ОКИСЬ АЛЮМИНИЯ • Кислая, нейтральная, основная • Физически связанная вода – активность по Брокману • Максимальная активность - 300ºС

Химически модифицированные силикагели O O Si NO 2 O Ароматические соединения и соединения с двойными связями O O Si O O O NH 2 O Si O OH OH O Si O Близость по селективности к силикагелю CN

Элюирующая сила (ε°) Элюотропный ряд Параметр ε° показывает во сколько раз энергия сорбции растворителя на данном сорбенте выше, чем у стандарта – н-гептана. Для силикагеля и оксида алюминия с увеличением полярности растворителя возрастает его элюирующая способность.

Изоэлюотропные смеси растворителей

Элюирующая сила (ε°) бинарных смесей

Классификация растворителей по селективности I-алифатические простые эфиры II- алифатические спирты III – пиридин, ТГФ, сульфоксиды IV – гликоли, уксусная кислота V – дихлорметан, 1, 2 -дихлорэтан VIa – алифатические кетоны и сложные эфиры, диоксан VIb – сульфоны, нитрилы VII – ароматические углеводороды, галогензамещенные ароматические углеводороды, нитросоединения, ароматические сложные эфиры VIII – фторалканолы, вода

В адсорбционной хроматографии на силикагеле и окиси алюминия критическую роль играет физически связанная вода и вода в элюентах!

Адсорбционная хроматография разделяет низко и средне полярные вещества, отличающиеся в полярной части молекулы Закономерности удерживания: Более полярные соединения удерживаются сильнее Селективность в ряду гомологов, различающихся различным количеством метиленовых звеньев, для НФ сильно меньше, чем для ОФ ВЭЖХ Селективность для пространственных изомеров для НФ ВЭЖХ больше, чем для ОФ.

Достоинства адсорбционной хроматографии • Хорошо делит изомеры (положения, геометрические, диастереомеры) • Хорошая селективность по полярным группам • Дешевый сорбент (силикагель)

Недостатки адсорбционной хроматографии • Ограниченный диапазон полярностей • Плохая селективность по неполярным группам • Плохая воспроизводимость (силикагель) • Малая нагрузочная способность

Адсорбционная хроматография • Основной метод в синтетических лабораториях (ТСХ, открытые колонки, флэш-хроматография) • В аналитическом варианте применяется относительно редко (силикагель – редко, модифицированные фазы – чаще) • Твердофазная экстракция (ТФЭ)

Распределительная хроматография • Сорбенты – аналогично адсорбционной • Элюенты – тройные смеси • Разделение средне и сильнополярных веществ по общей полярности молекул

Достоинства распределительной хроматографии • Хорошо делит средне и высокополярные вещества • Хорошо делит амфифильные вещества • Нормальная селективность по общей полярности молекулы • Дешевый сорбент (силикагель) • Высокая нагрузочная способность

Недостатки распределительной хроматографии • Плохо делит изомеры и близкие по полярности соединения • Очень плохая воспроизводимость (силикагель) • Серьезные трудности с детектированием на ВЭЖХ

Классическая распределительная хроматография • Разделение липидов и других амфифильных соединений • В аналитическом варианте применяется очень редко!

Распределительная хроматография на модифицированных сорбентах – диол, амин, нитрил • ВЭЖХ • Разделение углеводов

• Подвижная фаза более полярна, чем неподвижная. Элюирующая сила растворителя возрастает с уменьшением его полярности • Удерживание соединений за счёт гидрофобных взаимодействий (в идеале) дисперсионные взаимодействия

Закономерности удерживания в ОФ ВЭЖХ ln k’ = A + B n. CH 2 С увеличением метиленовых звеньев в ряду гомологов возрастает удерживание В общем случае с уменьшением полярности соединения увеличивается его удерживание

Закономерности удерживания в ОФ ВЭЖХ • Удерживание возрастает с появлением неполярных заместителей (CH 3, CH 2, Cl, Br, I) • Удерживание уменьшается с появлением полярных заместителей (CN, NO 2) • Еще более удерживание снижается с появлением функциональных групп, способных к образованию водородных связей (СООН, ОН) • Значительное снижение удерживания происходит с появлением заряженных групп (SO 3 -, NH 3+) • Разветвленные изомеры удерживаются слабее, чем изомеры нормального строения

Изменение вязкости элюента в зависимости от состава Элюент (50 % Me. OH) характеризуется давлением в 2 раза выше, чем элюент (40% Me. CN)

Растворители для ОФ ВЭЖХ Метанол – кислота Ацетонитрил – основание Тетрагидрофуран – диполь Вода – изменение полярности ПФ Низкая вязкость Высокая степень чистоты Прозрачность в УФ-области спектра Образование истинных растворов при смешении

Влияние содержания органического модификатора на удерживание в ОФ ВЭЖХ