第十九章 平面色谱法
第一节 内容和要求
1．基本内容 本章内容包括平面色谱分类；平面色谱参数：比移值和相对比移值、分配系数和保留因子、分离度和分离数，比移值与分配系数（保留因子）的关系；薄层色谱法的基本原理及类型，吸附薄层色谱中吸附剂和展开剂及其选择，薄层色谱操作步骤及定性定量分析；高效薄层色谱法；薄层扫描法；纸色谱法。
2．基本要求 本章要求掌握薄层色谱和纸色谱的基本原理，常用的固定相和流动相，比移值和相对比移值、分配系数和保留因子、分离度和分离数，比移值与分配系数（保留因子）的关系。吸附色谱中固定相和流动相的选择。熟悉平面色谱法分类，薄层色谱中薄层板的种类，薄层色谱操作步骤，显色方法，影响薄层色谱比移值的因素，面效参数与分离参数，定性、定量分析方法。了解各种类型色谱的操作方法，薄层扫描法，高效薄层色谱法，应用与示例。
第二节 要点和难点
（一）平面色谱的基本术语和公式
1. 定性参数：比移值（Rf）与相对比移值（Rr）
Rf (i)L(i)L Rr? Rf??L0Rf (s)L(s)2.Rf与分配系数（K）和保留因子（k）的关系
Rf?11 Rf?
1?k1?KVs/Vm3.面效参数：理论塔板数（n）与塔板高度（H）
n?16(LL2
) H?0 Wn4.分离参数：分离度（R）与分离数（SN）
1
R?
L02(L2?L1)2d?1 SN??(W1)0?(W1)1(W1?W2)(W1?W2)22（二）主要平面色谱类型
色谱类型 吸附薄层色谱 正相薄层色谱 反相薄层色谱
纸色谱
分离原理 载体 吸附 分配 分配 分配
硅胶
固定相 硅胶 水
流动相 有机溶剂 有机溶剂
Rf顺序 极性小的Rf值大 极性小的Rf值大
硅胶 硅胶键合相 水-有机溶剂 极性小的Rf值小 滤纸
水
水-有机溶剂 极性小的Rf值大
（三）吸附薄层色谱条件的选择
被测组分的极性大，吸附剂的活度小，流动相极性大；被测组分的极性小，吸附剂的活度大，流动相极性小。
1．被分离物质的极性与结构的关系
（1）基本母核相同，基团极性愈大，分子极性愈强；极性基团数目增加，分子极性增强。常见的取代基极性大小顺序：烷烃<烯烃<醚类<硝基化合物<二甲胺<脂类<酮类<醛类<硫醇<胺类<酰胺<醇类<酚类<羧酸类。
（2）分子双键愈多，共轭度愈大，吸附性愈大。
（3）空间排列影响极性，如能产生分子内氢键的分子极性下降。 2．吸附剂的活度选择 被分离物质的极性大，吸附剂活度要小，以免吸附太牢，不易洗脱；被分离物质的极性小，则吸附剂的活度要大，以免不被吸附，而无法分离。可改变活化温度和时间来控制吸附剂的活度。
3．展开剂的极性
单一溶剂的极性顺序：石油醚<环己烷<二硫化碳<四氯化碳<三氯乙烷<苯、甲苯<二氯甲烷<氯仿<乙醚<乙酸乙酯<丙酮 <正丙醇<乙醇<甲醇<吡啶<酸<水。
4．混合溶剂选择的一般规则 先用单一的中等极性展开剂试验，得出合适的极性。再改用二元展开剂，调节比例达到预期的极性，得
2
到混合展开剂。目的是通过混合展开剂的极性和溶剂的强度，使各组分具有适宜的Rf值，从而达到良好的分离。 （四）分析方法
1.定性分析
（1）比移值Rf定性：与对照品的Rf值比较定性，但重现性差。 （2）相对比移值Rr定性：与文献Rr值或对照品的Rr值比较定性。
2.杂质检查
（1）杂质对照品比较法：配制一定浓度的试样溶液和规定限定浓度的杂质对照品溶液，在同一板上展开，试样中杂质斑点颜色不得比杂质对照品斑点颜色深。
（2）主成分自身对照法：首先配制一定浓度的供试品溶液，然后将其稀释一定倍数得到另一低浓度溶液，作为对照溶液。将试样溶液和对照溶液在同一板上展开，试样溶液中杂质斑点颜色不得比对照溶液主斑点颜色深。
3.定量分析 （1）洗脱法
（2）直接定量法：目视比较法和薄层扫描法。
第三节 精选例题
1．试推测下列化合物在硅胶薄层板上，以石油醚-苯（4:1）为流动相展开时的Rf值次序，并说明理由。
NNNNOCH3
偶氮苯 对甲氧基偶氮苯
3
HONNNNNHON
苏丹黄 苏丹红
NNNH2NNOH
对氨基偶氮苯 对羟基偶氮苯
答：根据组分在吸附色谱薄层板上展开的机理，组分的极性越大，Rf越小；组分的极性越小，Rf越大。六种化合物的分子结构均含有偶氮苯母核，根据取代基的极性便可排列出六种化合物的极性顺序。苏丹红、苏丹黄及对羟基偶氮苯均带有羟基官能团，他们的极性较强。但苏丹红、苏丹黄上的羟基H 易与相邻氮原子形成分子内氢键，而使它们的极性大大下降，致使其极性小于对氨基偶氮苯。苏丹红极性大于苏丹黄，是因为苏丹红的共轭体系比苏丹黄长。所以六种化合物的极性次序为：偶氮苯<对甲氧基偶氮苯<苏丹黄<苏丹红<对氨基偶氮苯<对羟基偶氮苯；可推测Rf值次序为：偶氮苯>对甲氧基偶氮苯>苏丹黄>苏丹红>对氨基偶氮苯>对羟基偶氮苯。
2．吸附薄层色谱中，欲使被分离极性组分Rf值变小，一般可采用哪些方法？
答：（1）增加吸附剂的活度 在薄层活化时，适当提高活化温度和延长活化时间，使吸附剂含水量减少，提高吸附剂的活度。
（2）降低展开剂极性 选择更弱极性的有机溶剂或降低混合溶剂终极性溶剂的比例，降低展开剂极性。对于具有酸碱性的组分，改善或调节展开剂的pH也可使组分的Rf值变小。
3．用薄层色谱法分离组分1和组分2时，当二组分存在有Rf1>Rf2，W1≈W2，试证明R=nα-1(1-Rf2) 成立。 4α 4
1?Rf2(1?Rf2)/Rf21k2k?证明：∵Rf2? ，2，??1?Rf2
Rf21?k21?k2(Rf2?1?Rf2)/Rf2 由 R?nα?1n??1k2n??1k2， ∴R??(1?Rf2)
4α4?1?k24?1?k24．化合物A在薄层板上从原点迁移7.6cm，溶剂前沿距原点16.2cm。(1)计算化合物A的Rf值；(2)色谱条件相同时，当溶剂前沿移至距原点14.3cm时，化合物A的斑点应在此薄层板的何处？
解：Rf?L7.6??0.47 L016.2 L = L0×Rf = 14.3×0.47=6.7(cm)
5．已知A与B两组分的相对比移值为1.5。当B物质在某薄层板上展开后，斑点距原点8.3cm，溶剂前沿到原点的距离为16cm，问若A在此板上同时展开，则A组分的展距为多少？A组分的Rf值为多少？
解：∵Rr?RfALA??1.5 ∴LA?1.5LB?1.5?8.3?12.4(cm) RfBLBLA12.4??0.78 L016 RfA?6．在一定的薄层色谱条件下，当溶剂的移动速度为0.15cm/min时，测得A、B组分的Rf值分别为0.47和0.64。计算A和B组分的移动速度。
解：∵Rf?∴ Rf?Lut ， 在平面色谱中t?t0 ?L0u0t0u uA?Rf?u0?0.47?0.15?0.070(cm/min) u0uB?Rf?u0?0.64?0.15?0.096(cm/min)
7．用薄层扫描法在高效薄层板上测得如下数据： L0=82mm，Rf=0的物质半峰宽为1.9mm，Rf=1的物质半峰宽为3.1mm，求该薄层板的分离数。
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平面色谱法学习指导(山西医科大学)
