有机合成专业的同学们,在硕博连读或深入研究的过程中,难免会多次经过柱层析的洗礼。过柱子,这一看似简单的操作,却是医药研发领域不可或缺的基本功。然而,即使是经验丰富的从业者,也可能在过柱子时面临纯度不一的挑战。
曾有学校举办过一场过柱子比赛,参赛者们需对含量60%的化合物粗品进行纯化。最终,表现最出色的同学成功将纯度提升至95%以上,同时保持了90%以上的回收率。而相比之下,其他同学的纯度则参差不齐,有的只能达到七八十的水平。尽管如今过柱子机和制备液相色谱等先进设备日益普及,但手动操作玻璃柱的技艺仍需传承。在此,我们分享几个身边发生的过柱子纯度不佳的案例,以期引发更多有经验化学从业者的共鸣与讨论。()在反应体系中,当使用DMF作为溶剂时,若后处理过程中DMF未完全去除,会导致样品体系极性增大,进而影响柱层析的效果。因此,在遇到这类大极性溶剂的反应时,需特别小心,确保旋蒸时将DMF彻底去除,或在水洗时多次清洗以降低体系极性。
(2)当产物为碱性化合物时,由于硅胶柱的酸性特性,会导致产物被吸附在柱子上,从而影响纯化效果。为解决这一问题,可以尝试使用添加三乙胺或氨水的洗脱剂进行过柱子,这样能够有效解决问题并获得纯产品。同样地,若需纯化酸性产品,向展开剂体系中加入适量乙酸也是一个不错的选择。(3)当进行湿法上样时,若选择的溶剂极性过大,可能会导致问题。例如,在使用THF作为溶剂的反应结束后,若直接湿法上样,可能会遇到全部冲下来的情况。为解决此问题,可以在旋干后,用二氯甲烷重新溶解,从而成功获得纯品。
(4)洗脱剂极性的选择也是关键。通常,产物点的Rf值在2-3之间时,纯化效果较好。若产品的Rf值达到6甚至7,即使与杂质的Rf值相差甚至2,也可能会影响纯化效果。因此,在选择洗脱剂时,需根据实际情况进行调整。
(5)柱子干燥也是一个需要注意的问题。在柱层析过程中,若柱子干燥,往往会导致纯化失败。因此,在湿法装柱子时,液面应稍微留一点液体,以避免柱子干燥。同时,无论是湿法还是干法上样,都应确保柱子在开始过柱之前已经充分湿润。
(6)装柱子的方法也会影响纯化效果。若干法装柱子或湿法装柱子时存在气泡或未压实的情况,可能会影响过柱子的纯度。此时,需要用洗耳球轻轻敲击柱子,赶走气泡并确保柱子压实。
(7)展开剂的选择也是纯化过程中的一个重要环节。若乙酸乙酯/石油醚体系分的不佳,可以尝试使用二氯甲烷/石油醚体系进行纯化。此外,针对特定情况,选择合适的展开剂体系可能会取得意想不到的效果。
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