Тонкослойная хроматография — хроматографический метод, основанный на использовании тонкого слоя адсорбента в качестве неподвижной фазы. Он основан на том, что разделяемые вещества по-разному распределяются между сорбирующим слоем и протекающим через него элюентом, вследствие чего расстояние, на которое эти вещества смещаются по слою за одно и то же время, различается. Тонкослойная хроматография предоставляет большие возможности для анализа и разделения веществ, поскольку и сорбент, и элюент могут варьироваться в широких пределах. При этом коммерчески доступен ряд пластинок с различными сорбентами, что делает возможным быстрое и рутинное использование метода. Разновидностью тонкослойной хроматографии является более надёжная и воспроизводимая высокопроизводительная тонкослойная хроматография, при проведении которой используются специальные пластинки и сложное оборудование.

Основные правила идентификации с помощью ТСХ-анализа

1. Проявительная камера изнутри должна быть выложенафильтровальной бумагой Краевой эффектискажение

хроматографической картины

2. Успех анализа зависит от правильного подбора элюента

Когда разделению препятствует сильное перекрывание двух пятен, попытайтесь предпринять следующее:

а) Изменить химическую природы проявляющего растворителя при сохранении его силы

б) Изменить природу неподвижной фазы (замена пластинок)

3.Линии старта и фронта растворителя наносятся простым карандашом на пластинку

Высота линии старта должна быть выше уровня растворителя в камере!

4.Исследуемое вещество обычно наносится в виде 1-2%раствора в летучем растворителе (CH2Cl2 , эфира)

Избегать сильнополярных растворителей!

5. Детектирование пятен хроматограммы проводится подходящим методом

2.ЯМР. Магнитная и химическая эквивалентность ядер. Влияние электроотрицательности на химический сдвиг. Диаграммы химических сдвигов протонов и ядер ¹³С. Эффекты экранирования в ароматических соединениях в спектрах ¹Н.

Ядерный магнитный резонанс (ЯМР) − это физическое явление, используемое для изучения свойств молекул при облучении ядер атомов радиоволнами в магнитном поле.

Ядра химически эквивалентны, если они занимают в молекулах одинаковые структурные положения. Такие ядра имеют одинаковые химические сдвиги. Однако такие ядра магнитно неэквивалентны, если константы спин-спинового взаимодействия у них с любым третьим ядром в данной системе различны.

Магнитно эквивалентными мы называем такие ядра, которые имеют одну и ту же резонансную частоту и общее для всех характеристическое значение константы спин-спинового взаимодействия с ядрами любой соседней группы. Ядра с одинаковой резонансной частотой называют изохронными. Часто они и химически эквивалентны, т.е. имеют одинаковое химическое окружение. Однако химически эквивалентные ядра не обязательно являются магнитно эквивалентными.

Факторы, определяющие химические сдвиги сигналов в спектрах ЯМР.

1. Электронная плотность на измеряемом ядре.

2. Влияние магнитных полей, возникающих за счет соседних анизотропных групп. Наиболее ярко оно проявляется в спектроскопии ЯМР-1Н (эффекты «кольцевого тока» в ароматических соединениях).

3. Образование водородных связей и координационных связей, в том числе эффекты сольватации.

Диаграммы химических сдвигов протонов и ядер ¹³С

Факторы, влияющие на величину химических сдвигов

В экранировании данного ядра могут принимать участие как собственные электроны атома, так и электроны соседних групп и даже молекул. В первом приближении различают следующие вклады основных факторов в общее экранирование ядер.

- диамагнитное экранирование, обусловленное диамагнитными токами электронов, окружающих данное ядро и ближайшие соседние ядра;

- парамагнитное экранирование за счет парамагнитных токов возникающих под действием магнитного поля. Поскольку парамагнитные токи возникают только в случае электронных переходов между р- и d- орбиталями, парамагнитный вклад в экранирование протонов мал.

- вторичные магнитные поля, индуцируемые внешним магнитным полем в соседних атомах и группах

- электрические поля

- Вандервальсовы эффекты

- влияние окружающей среды (растворителя, температуры и пр.) Следовательно, любое изменение в экранировании протонов можно выразить суммой нескольких членов.

Эффекты экранирования в ароматических соединениях в спектрах ¹Н

С точки зрения квантово-механических представлений эффект экранирования заключается в уменьшении расстояния между энергетическими уровнями или

другими словами, приводит к сближению зеемановских уровней (рис. 2-2). При этом кванты энергии, вызывающие переходы между уровнями, становятся меньше и, следовательно, резонанс наступает при меньших частотах.

Высокоэффективная жидкостная хроматография с амперометрическим детектором.

Используется для качественного и количественного анализа смесей органических веществ в следующих областях:

химическая технология и нефтехимия,

· производство лекарственных препаратов,

· биохимические исследования и клинический анализ,

· криминалистическая экспертиза,

· контроль качества пищевых продуктов, лекарств и др.

· мониторинг состояния окружающей среды.

Принципиальная схема хроматографа для ВЭЖХ

1а и 1б - резервуары для разных элюентов,  

2 - смеситель для градиентного элюирования,

3 - кран-дозатор,

4 – микроколонка с сорбентом    

Колонки для ВЭЖХ

Длина колонки – до 25 см, внутренний диаметр – до 5 мм, внешний – 1-2 см. Материал – сталь + стекло. Некоторые колонки выдерживают давление до 1000 атм.

Набивка – модифицированный силикагель или оксид алюминия, сферические частицы диаметром 5 – 10 мкм.

Тип детектора: Флуориметр, Кондуктометр, Спектрофотометр, Масс-спектрометр,Рефрактометр

Факторы, улучшающие разрешение пиков в методе ВЭЖХ

правильный выбор неподвижной фазы; однородность сорбента, его сферичность; однородность набивки; колонки; увеличение длины колонки; уменьшение внутреннего диаметра колонки; правильный выбор подвижной фазы; использование градиентного элюирования; оптимальная скорость потока элюента;

уменьшение объема пробы и массы компонентов.

Билет 7

Общие положения метода масс-спектрометрии. Принцип метода, история развития и области применения.

Масс-спектрометрия – метод анализа, основанный на ионизации молекул веществ, разделении образующихся ионов и их регистрации.

Масс-спектрометрия позволяет определять 1. Молекулярную массу вещества.2. Молекулярную формулу вещества.3. Строение вещества. С помощью масс-спектрометрии можно анализировать высокомолекулярные соединения с массой до нескольких 1 млн. Да (белки, полипептиды, синтетические полимеры и пр.).Можно детектировать следовые количества веществ до 10-14 грамм.История метода1901 – открытие масс-спектрометрии В. Кауфманом. 2002 – Нобелевская премия за новые методы масс-спектрального анализа –Дж. Фенн и К. Танаке. Области применения масс-спектрометрии1. Установление строения соединений.2. Элементный анализ неорганических веществ3. Определение возраста геологических пород по анализу содержания изотопов химических элементов.Масс-спектрометрия – совокупность трёх отдельных процессов:1. Ионизация молекулы.2. Разделение ионов по массам.3. Детектирование ионов.

Преимущество метода в том, что для анализа достаточно очень малое количество вещества, основной недостаток – метод является разрушающим, т. е. исследуется не само вещество, а продукты его превращения

2. Прямая потенциометрия как количественный метод анализа. Потенциометрическое титрование.

Потенциометрические методы основаны на измерении потенциала электрода, погруженного в анализируемый раствор, изменяющегося в результате химических реакций и зависящий от t^o и концентрации раствора.В потенциометрии обычно применяют гальванический элемент, состоящий из двух электродов, погруженных в один и тот же раствор.

Электрод, потенциал которого зависит от концентрации определяемого компонента, называют индикаторным электродом, второй – электродом сравнения с постоянным потенциалом.