有机化学实验实验五--菠菜色素的提取和薄层色谱课件.ppt

实验五实验五 菠菜色素的提取和薄菠菜色素的提取和薄层色谱（层色谱（7学时）学时）一、实验目的一、实验目的二、实验原理二、实验原理三、基本操作三、基本操作四、实验装置四、实验装置五、注意事项五、注意事项六、成功关键六、成功关键七、课后习题七、课后习题一、实验目的一、实验目的1、了解薄层色谱的一般原理和意义、了解薄层色谱的一般原理和意义2、学习薄层色谱的操作方法学习薄层色谱的操作方法3、掌握天然色素的提取方法掌握天然色素的提取方法4、掌握液体有机化合物的干燥掌握液体有机化合物的干燥二、实验原理二、实验原理 绿绿色色植植物物如如菠菠菜菜叶叶中中含含有有叶叶绿绿素素（（绿绿））、、胡胡萝萝卜卜素素（（橙橙））和和叶叶黄素（黄）等多种天然色素其结构如下：黄素（黄）等多种天然色素其结构如下： 叶叶绿绿素素中中a的的含含量量通通常常是是b的的3倍倍尽尽管管叶叶绿绿素素分分子子含含有有一一个个极极性性基基团团，，但但大大的的烃烃基基结结构构使使它它易易溶溶于于醚醚、、石石油油醚醚等等一一些些非非极极性的溶剂性的溶剂 胡胡萝萝卜卜素素是是具具有有长长链链结结构构的的共共轭轭多多烯烯，，它它有有三三种种异异构构体体，，即即α或或-、、β-和和γ-异异构构体体，，其其中中β-异异构构体体含含量量最最多多，，也也最最重重要要。

生生长长期期较较长长的的绿绿色色植植物物中中，，异异构构体体β-体体的的含含量量多多达达90%β-体体具具有有维维生生素素A的的生生理理活活性性，，其其结结构构是是两两分分子子维维生生素素A在在链链端端失失去去两两分分子子水水结结合合而而成成的的在在生生物物体体内内，，β-体体受受酶酶催催化化即即形形成成维维生生素素A目目前前β-体体已已可可进进行行工工业业生生产产，，可可作作为为维维生生素素A使使用用，，也也可可作作为为食食品工业中的色素品工业中的色素 叶叶黄黄素素是是胡胡萝萝卜卜素素的的羟羟基基衍衍生生物物，，它它在在绿绿叶叶中中的的含含量量通通常常是是胡胡萝萝卜卜素素的的两两倍倍与与胡胡萝萝卜卜素素相相比比，，叶叶黄黄素素较较易易溶溶于于醇醇而而在在石石油油醚醚中中溶溶解解度度较较小小故故本本实实验验采采用用甲甲醇醇——石石油油醚醚的的混混合合溶溶剂剂提取以上三种色素提取以上三种色素  薄薄层层色色谱谱又又称称为为薄薄层层层层析析,属属于于固固-液液吸吸附附色色谱谱其其基基本本原原理理是是利利用用混混合合物物各各组组分分在在某某一一物物质质中中的的吸吸附附或或溶溶解解性性能能（（分分配配））的的不不同同，，或或其其亲亲和和性性的的差差异异，，使使混混合合物物的的溶溶液液流流经经该该种种物物质质进进行行反反复复的的吸吸附附或或分分配配作作用用，，从从而而使使各各组组分分分分离离。

它它的的优优点点是是：：所所需需样样品品少少；；展展开开时时间间短短；；分分离离效效率率高高；；而而且且不不需需特特殊殊仪仪器器，，操操作作方方便便薄薄层层色色谱谱是是快快速速分分离离和和定定性性分分析析少少量量物物质质的的一一种种很很重重要要的的实实验验技技术，也用于跟踪反应进程术，也用于跟踪反应进程薄层色谱薄层色谱 薄层色谱是通过制浆、涂片、点样、展开及显色来完成的薄层色谱是通过制浆、涂片、点样、展开及显色来完成的1、吸附剂与展开剂、吸附剂与展开剂吸吸附附剂剂（（固固定定相相））：：用用于于与与样样品品发发生生吸吸附附作作用用的的固固定定不不动动的的物物质质在在混混合合物物样样品品流流经经吸吸附附剂剂（（固固定定相相））的的过过程程中中，，由由于于各各组组分分与与吸吸附附剂剂（（固固定定相相））吸吸附附力力的的不不同同，，就就产产生生了了速速度度的的差差异异，，从从而而将将混混合合物物中中的的各各组组分分分分开开一一般般常常用用的的吸吸附附剂剂为为氧氧化化铝铝和和硅硅胶胶硅硅胶胶可可分分为为硅硅胶胶H（（不不含含黏黏合合剂剂））、、硅硅胶胶G（（含含黏黏合合剂剂））和和硅硅胶胶HF（（含含荧荧光光物物质质，，可可在在紫紫外外光下观察）等。

氧化铝同样也可分为以上几种类型光下观察）等氧化铝同样也可分为以上几种类型展展开开剂剂（（流流动动相相））：：也也称称洗洗脱脱剂剂，，在在色色谱谱过过程程中中起起到到将将吸吸附附在固定相上的样品洗脱的作用在固定相上的样品洗脱的作用 选选择择展展开开剂剂时时应应考考虑虑样样品品的的极极性性、、溶溶解解度度和和吸吸附附剂剂的的活活性性等等因因素素展展开开剂剂的的极极性性越越大大，，对对化化合合物物的的解解吸吸附附（（洗洗脱脱））能能力力就就越越大大，，即即Rf值值就就越越大大如如选选用用一一种种溶溶剂剂（（展展开开剂剂））后后发发现现其其样样品品成成分分的的Rf值值都都比比较较大大，，则则可可换换用用一一种种极极性性较较小小的的展展开开剂剂，，也也可可在在原原展展开开剂剂中中加加入入一一种种极极性性较较小小的的溶溶剂剂展展开开剂剂的的洗洗脱脱能能力力按按下下列列次次序序递递增增：：已已烷烷，，四四氯氯化化碳碳，，甲甲苯苯，，苯苯，，二二氯氯甲甲烷烷，，氯仿，乙醚，乙酸乙酯，丙酮，丙醇，乙醇，甲醇，水氯仿，乙醚，乙酸乙酯，丙酮，丙醇，乙醇，甲醇，水2 2、比移值的计算、比移值的计算 RfRf值计算如下：值计算如下： RfRf＝＝d d斑斑/d/d剂＝物质所移动的距离剂＝物质所移动的距离/ /溶剂前沿移动的距离溶剂前沿移动的距离见下图所示。

见下图所示第二块板重复做一次，选择较好的一块板进行测量第二块板重复做一次，选择较好的一块板进行测量RfRf值影响影响RfRf值的因素很多值的因素很多，如样品的结构、吸附剂和展开剂的性，如样品的结构、吸附剂和展开剂的性质、温度以及薄层板的质量等当这些条件都固定时，化合物质、温度以及薄层板的质量等当这些条件都固定时，化合物的比移值的比移值RfRf是一个特性常数但由于实验条件容易改变而不易是一个特性常数但由于实验条件容易改变而不易固定，因此在鉴定一个具体化合物时，经常采用与已知标准样固定，因此在鉴定一个具体化合物时，经常采用与已知标准样品对照的方法品对照的方法 1、薄层色谱的操作步骤：、薄层色谱的操作步骤： （（1））制制浆浆 浆浆液液的的制制备备可可分分为为干干法法和和湿湿法法干干法法是是将将选选好好的的硅硅胶胶G慢慢慢慢倒倒入入溶溶剂剂中中调调成成糊糊状状备备用用湿湿法法是是将将水水和和硅硅胶胶G按按1：：4的的比比例例在在搅搅拌拌下下将将硅硅胶胶G慢慢慢慢地地倒倒入入水水中中调调成成糊糊状状，，不不要要反反过过来来加加，，防防止止形形成成团团块块湿湿法法制制浆浆要要在在使使用用前前调调制制，，否否则则浆浆料料容易凝固结块。

容易凝固结块三、基本操作三、基本操作(2)(2)涂片涂片 大量使用可用涂布器涂布简单的涂布方法是将两大量使用可用涂布器涂布简单的涂布方法是将两片载玻片用肥皂水和水洗涤干净，再用碎滤纸吸干玻片上的水片载玻片用肥皂水和水洗涤干净，再用碎滤纸吸干玻片上的水分，然后将其重叠在一起，用手夹住片的上端，慢慢浸入已调分，然后将其重叠在一起，用手夹住片的上端，慢慢浸入已调好的浆液浸涂好的浆液浸涂2s2s左右（上端留一些不浸涂），然后缓慢地将载左右（上端留一些不浸涂），然后缓慢地将载玻片从浆液中取出，要求版面均匀平滑，载片边缘上的浆料用玻片从浆液中取出，要求版面均匀平滑，载片边缘上的浆料用抹布轻轻地擦去，小心将两片分开，放在磁盘中待浆料自然抹布轻轻地擦去，小心将两片分开，放在磁盘中待浆料自然干燥后放入烘箱，在干燥后放入烘箱，在105105～～110℃110℃下活化，约下活化，约30min30min就制成了薄层就制成了薄层板，取出来进行点样板，取出来进行点样（（3））点点样样 在在活活化化好好的的薄薄层层板板下下约约1cm处处的的边边上上轻轻轻轻地地用用铅铅笔笔点点一一个个标标记记作作为为起起始始线线。

用用一一根根内内径径约约一一毫毫米米的的毛毛细细管管吸吸取取制制备备好好的的试试样样吸吸取取的的试试样样不不要要太太多多，，防防止止样样点点扩扩散散在在起起始始线线的的中中央央轻轻轻轻地地接接触触薄薄层层板板，，点点样样要要迅迅速速，，接接触触即即刻刻移移开开待待样样点点溶溶剂剂挥挥发发后后再再重重复复点点样样约约3～～4次次样样点点直直径径不不要要超超过过2mm，，太太大大会会出出现现拖拖尾尾现现象象如如果果在在一一块块薄薄层层板板上上点点两两个个以以上上的的样样点点要要分分开开距距离离样样点点点点好好后后就就可以展开可以展开（（4 4））展开展开 将展开剂倒入展开瓶或合适的广口瓶中，使液面将展开剂倒入展开瓶或合适的广口瓶中，使液面在样点的下方，不要接触到样点，否则样点会被溶入展开剂中无在样点的下方，不要接触到样点，否则样点会被溶入展开剂中无法进行展开法进行展开将薄层板小心斜放在展开瓶中盖好盖，观察展开剂通过毛细管将薄层板小心斜放在展开瓶中盖好盖，观察展开剂通过毛细管作用沿板上行此时溶剂上行很快，必须留心观察当展开剂上作用沿板上行此时溶剂上行很快，必须留心观察当展开剂上行至距离涂层顶端约行至距离涂层顶端约5mm5mm时，将板小心取出，用铅笔做好溶剂前时，将板小心取出，用铅笔做好溶剂前沿的位置记号。

样点各组分随展开剂上行同时被展开在各个部位沿的位置记号样点各组分随展开剂上行同时被展开在各个部位而形成各个有色斑点，取斑点的中心位置做好记号如果斑点没而形成各个有色斑点，取斑点的中心位置做好记号如果斑点没有颜色就用显色法使斑点显示出来一种是在色谱缸中或密闭的有颜色就用显色法使斑点显示出来一种是在色谱缸中或密闭的容器中放入几粒碘，把展开后的薄层板放入，待斑点明显时取出容器中放入几粒碘，把展开后的薄层板放入，待斑点明显时取出做好记号另一种是带有荧光的硅胶可用紫外灯照射观察斑点做好记号另一种是带有荧光的硅胶可用紫外灯照射观察斑点2 2、液体有机化合物的干燥、液体有机化合物的干燥（（1 1）干燥一般在干燥的三角瓶中进行，投入干燥剂后塞紧；）干燥一般在干燥的三角瓶中进行，投入干燥剂后塞紧；振荡片刻，静置；振荡片刻，静置；（（2 2）干燥剂的用量：一般每）干燥剂的用量：一般每10mL10mL约需约需0.5-10.5-1克；干燥剂附着克；干燥剂附着在器壁或相互粘结时，说明干燥剂不够；在器壁或相互粘结时，说明干燥剂不够；（（3 3）干燥时间：一般）干燥时间：一般20-3020-30分钟，至澄清为止；分钟，至澄清为止；（（4 4）用倾泌法除去干燥剂。

用倾泌法除去干燥剂四、实验装置四、实验装置色素提取装置色素提取装置薄层层析装置薄层层析装置五、注意事项五、注意事项1、、点点样样时时，，不不能能破破坏坏硅硅胶胶板板各各样样点点间间距距1—1.5cm，样点直径应不超过，样点直径应不超过2mm2、、喷喷显显色色剂剂时时，，应应均均匀匀喷喷洒洒，，且且喷喷雾雾器器不不能能靠靠薄薄层层板板太近，以免造成硅胶板脱落太近，以免造成硅胶板脱落3、、薄薄层层板板取取用用时时应应用用手手接接触触其其边边缘缘，，否否则则指指印印沾沾污污载载玻片表面，将使吸附剂难于铺在载玻片上玻片表面，将使吸附剂难于铺在载玻片上六、成功关键六、成功关键1、薄层板要洁净，要均匀，否则影响、薄层板要洁净，要均匀，否则影响Rf值的准确性值的准确性2、、点点样样多多少少要要适适当当太太少少，，斑斑点点不不清清楚楚；；太太多多，，又又会会出出现现斑点太大或拖尾现象，影响斑点太大或拖尾现象，影响Rf值的准确性值的准确性3、、点点样样时时，，点点样样的的原原斑斑点点直直径径不不得得超超过过2-3mm，，否否则则影影响响Rf值的准确性值的准确性4、、展展开开时时，，切切不不可可让让展展开开剂剂淹淹没没原原斑斑点点，，否否则则样样品品溶溶于于展展开剂中，不会出现斑点上移，实验失败。

开剂中，不会出现斑点上移，实验失败5、、取取出出后后应应立立即即在在展展开开剂剂前前沿沿划划上上记记号号，，等等展展开开剂剂挥挥发发后后，，就无法确定展开剂上升的高度，而无法计算就无法确定展开剂上升的高度，而无法计算Rf值七、课后习题七、课后习题1. 展开剂的高度超过点样线，对薄层色谱有什么影响？展开剂的高度超过点样线，对薄层色谱有什么影响？2. 如何利用如何利用Rf值来鉴定化合物？值来鉴定化合物？3. 为什么极性大的组分要用极性较大的溶剂洗脱？为什么极性大的组分要用极性较大的溶剂洗脱？。