7. Хроматографические методы очистки и анализа органических соединений

В последние годы в практику эксперимента в органической химии прочно вошли различные хроматографические методы, многие из которых стали совершенно необходимыми в повседневной работе каждого химика-исследователя.

7.1. Хроматография

Для хроматографии в тонких слоях, а также на колонках в качестве адсорбента чаще всего используют специально приготовленный оксид алюминия, и оксид кремния (силикагель). Для получения хороших результатов необходимо знать силу адсорбции соединений различных классов на данном адсорбенте и элюирующую способность различных растворителей по отношению к этому адсорбенту. Ниже приводятся соответствующие данные для оксида алюминия. Сила адсорбции:

RH < ROR' < RNO₂ < R₃N < RCOOR' < RNH₂ < RNHCOR' < < ROH < RCOOH

Элюирующая способность растворителей:

Петролейный эфир < Циклогексан < Четыреххлористый углерод <Трихлорэтилен < Сероуглерод < Толуол < Бензол < Хлористый метилен < Хлороформ < Диэтиловый эфир < Этилацетат < Ацетон < Дихлорэтан < Этанол < Метанол < < Вода < Пиридин < Карбоновые кислоты.

Анализ смеси 2,4-динитрофенилгидразонов

2,4-Динитрофенилгидразоны (ДНФГ) альдегидов и кетонов легко получаются при взаимодействии этих карбонильных соединений с 2,4-динитрофенилгидразином в кислой среде:

ДНФГ обладают четкими температурами плавления, хорошо кристаллизуются и поэтому часто используются для идентифика­ции альдегидов и кетонов. Они интенсивно окрашены в красный или желтый цвет и сильно различаются по своей подвижности на окиси алюминия.

При выполнении задачи по хроматографическому разделению ДНФГ студент получает у преподавателя смесь двух ДНФГ, проводит анализ полученной смеси методом тонкослойной хроматографии, используя в качестве «свидетелей» имеющийся набор чистых ДНФГ.

2,4-Динитрофенилгидразоны:	Т.пл. C
Бензальдегида	237
Циклогексанона	162
Ацетофенона	243
Ацетона	126
Дипропилкетона	75

Вырезают небольшую пластинку "Silufol” по горизонтали на расстоянии 1 см от нижнего края пластинки наносят с помощью капилляра образцы стандартных ДНФГ (растворы в CHCl₃) и контрольную смесь ДНФГ, полученную от преподавателя. Для нанесения каждого раствора пользуются отдельным капилляром, диаметр пятна должен быть не более 0,3 мм. В стакан наливают смесь растворителей (петролейный эфир - ацетон –СНСl₃ = 19 : 3 : 3) и помещают в стакан пластинку так, чтобы конец пластинки был погружен в на 0,5 см. После того как растворитель поднимется почти до верха пластинки, ее вынимают, отмечают карандашом пробег фронта растворителя и положение пятен на хроматограмме. Если пятна видны плохо, то пластинку высушивают на воздухе и затем помещают в эксикатор с парами йода. Измеряют длину пробега пятен (х) и фронта растворителя (у), определяют их отношение: R_f=x/y.

Рассчитывают значение R_f для стандартных ДНФГ и смеси и определяют состав контрольной смеси.

Примечание: Растворитель до окончания хроматографирования сливают в специальную банку. Его повторное использование недопустимо, т.к. состав смеси сильно меняется из-за летучести компонентов.