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芳香基固定相的特点和应用场景

【摘要】:把含有芳香基的硅烷分子结合到载体硅胶表面,从而形成芳香基固定相,也就是苯基固定相。芳香基固定相与含有芳香基或共轭双键低能量π键的被测分子间的作用力,除了色散力外,还有π-π作用力。图1-4电子云的3种不同的重叠形式图1-5苯基固定相载体的示意图苯基的固定相与含苯环或共轭双键的被测分子间会产生π-π作用力,当相互间的π电子云的能量接近时,会产生较强的亲和力及较长的保留时间,如图1-5所示。

把含有芳香基的硅烷分子结合到载体硅胶表面,从而形成芳香基固定相(phenyl stationary phase),也就是苯基固定相。芳香基固定相与含有芳香基或共轭双键低能量π键的被测分子间的作用力,除了色散力外,还有π-π作用力。π-π作用力是由2个含有低能量π键(如苯环或共轭双键)的分子的π电子云重叠而产生的。图1-4所示的是电子云的3种不同的重叠形式。

图1-4 电子云的3种不同的重叠形式

图1-5 苯基固定相载体的示意图

苯基的固定相与含苯环或共轭双键的被测分子间会产生π-π作用力,当相互间的π电子云的能量接近时,会产生较强的亲和力及较长的保留时间,如图1-5所示。

比如,叶黄素和玉米黄质是一对在自然界共存的含有共轭低能量π键的同分异构体,极性相似,用反相柱很难分离,如用C30柱要用很长时间才能把它们分开,但用苯基柱就很容易分离(图1-6)。

又如,比较图1-7和图1-8的光谱图可知,样品中的科罗索酸峰是不纯的,所含杂质分子含有低能量π电子(在280 nm 处有吸收)。杂质分子的极性可能与科罗索酸相似,所以C18反相柱不能把它们分开。换用苯基柱后,由于杂质分子的π电子与固定相上的π电子产生额外的π-π作用,所以保留时间会比科罗索酸长一点,这样就把杂质分离开了。图1- 9和图1-10是用苯基柱分离得到的光谱图和色谱图。把图1-10中的杂质峰的光谱图和科罗索酸的光谱图叠加起来,正好和图1-8中含有杂质峰的光谱相吻合。

图1-6 叶黄素和玉米黄质的苯基固定相色谱图

图1-7 科罗索酸标准品在C18反相柱上的光谱图(上)和色谱图(下)

图1-8 样品中的科罗索酸在C18反相柱上的光谱图(上)和色谱图(下)

图1-9 科罗索酸标准品在苯基柱上的光谱图(上)和色谱图(下)

图1-10 样品中的科罗索酸在苯基柱上的光谱图(上)和色谱图(下)