您好,欢迎访问必威官方网站!!!

新闻动态
您的位置: 必威·(中国)官方网站 > 新闻中心 > 新闻动态

关于硅胶——你不知道的秘密

发布日期:2023-12-05 14:22浏览次数:

  作为每天以硅胶柱为伴的从事有机化学这行的我们,可以说硅胶比女朋友都亲啊~

  硅胶的英文叫silica-gel, 英文发音是silikaʒεl,而小编刚来日本的时候,日本学生经常的发音是silikagεl,我这个汗啊,最终终于知道说的是硅胶,岛国发音你懂的,我就不在这里吐槽了。

  为什么在这里silica要加上gel呢?silica是二氧化硅化合物的总称,而由SiO2构成的化合物有 ①結晶型化合物[石英・方石英石等]、②非结晶型化合物[硅胶・硅藻土等]。我们常用的硅胶是分散在水中的二氧化硅通过蒸发,由于内部的溶剂被蒸发掉后,形成了拥有空隙的网状结构的干凝胶。

  可能大家听说硅胶跟石棉一样,是石头的粉,有致癌性所以千万别吸入身体!小编也一直相信了好多年,而这其实是假消息。其实与石棉一样具有致癌性的是「結晶性的氧化硅」而非晶型的硅胶应该是没有致癌性的。

  日本中毒情报中心:②非结晶性氧化硅化合物由于不会被人体吸收,所以没有毒性。大鼠经口LD50 5,000 mg/kg

  IARC(国际癌症研究机关):結晶型氧化硅化合物对应Groupe1 「对人显示出一定致癌性」、非结晶型化合物对应Groupe3 「无法确定是否可以归类于致癌性」(注:「无致癌性」由于无法确证 因此用「无法归类」描述)

  但是、长期大量吸入的话,会引起尘肺(由于长期粉尘吸入,在肺部堆积对肺引起的进行性・不可逆病变)。因此在取用硅胶的时候一定要带好口罩!

  我们发现过柱子的时候,如果使用甲醇的量增加的话会出现很多白色粉末。可能有些人认为这是硅胶溶解了,小编有段时间也是这么认为的。不过,在询问了硅胶公司后,得到的答案是「硅胶不溶于甲醇!」

  要明白这个东西,首先得知道硅胶的制备方法。硅胶首先,需要苏打硅酸盐等硅酸碱盐通过酸水解,使得硅酸末端变成Si(OH)2的形式。然后用水洗除去酸。得到的氧化硅水溶胶再通过高温干燥得到干凝胶,也就是我们平时用的硅胶。

  在甲醇中溶出的是碳酸钙等矿物成分。由于硅胶制备中需要用到大量的水,而质量一般的硅胶都是使用的硬水,硬水中含有很多矿物质,在水被蒸发掉后,这些矿物质还是保留在硅胶中。因此在使用甲醇作为洗脱剂时候,这些矿物质一部分被溶解,在甲醇挥发的过程中又析出。因此甲醇的含量的极限一般在30%,超过这个值得话,出现溶出白色粉末的可能性就很高。

  而有的实验室使用的硅胶在制备过程中使用的软水,那么矿物成分含量就比较少,因此即使用100%的甲醇洗脱的话也不会有析出白色粉末的现象。所以这一点大家可以用来检验下实验室用的硅胶的好坏了。

  「化合物在柱子上挂掉了!」这样的声音。但是硅胶不溶解啊,真有那种程度的酸性可以影响到反应么!?。这个。。由于实验事实在此,小编也不好多说…

  可能这只能归因于硅胶的制造手法了。硅酸末端的Si=O用酸处理转化成Si(OH)2与水解的过程中,使用了大量的无机酸。虽然最后通过水洗除去了大量的酸,但是由于洗涤的方法每个公司不同,所以残留的酸的多少也各异,因此有时候硅胶是略带酸性的。

  最近有一种中性硅胶,这种硅胶是在水洗时候非常严格的调整了pH,保证了最后的产品硅胶是中性。

  由于市售的硅胶有很多不同的性质,小编在这里大概粗分了一下。希望各位读者在过柱子时候分不纯的情况下可以作为参考。

  球状硅胶:表面积大。容易均一充填,分离度高。scale-up的时候柱子比较稳定,分离重现性高。并且产品中微粉比较少因此柱子背压比较低。

  NH、DNH:含有末端胺基,因此可以稳定吸附碱性物质,对此类物质分离度高。

  CO2H、SO3H : 含有酸性端基、可以稳定吸附酸性物质,对词类物质分离度高。

  C18, C8, C4: 表面含有长链烷基,可以固定住脂溶性的物质。这也是我们常说的逆向硅胶柱,极性大的先跑出来,极性小的吸附在柱子上,洗脱一般是水/甲醇或者水/乙腈。

  最后介绍一点实验的小技巧,监测反应的时候同时用两种TLC!!(这个前提是实验室够有钱,或者有必要的时候)

  含有胺基端基的碱性硅胶的特征:碱性物质可以与中性物质一样,被稳定吸着,而酸性物质基本无法跑板。比如crude中含有醛(有时候是酮)的话,会与这种硅胶形成亚胺,留在远点。而其他的中性物质,与跑普通硅胶板一样在展开到同一位置。由于显色试剂会参与反应,所以UV以外的话可能只能使用碘显色。

  而如果实验中使用两种TLC监测的话,通过比较两块TLC,可以就能得到更多的信息,而追踪反应的能力可能也会有一定的提高。

  柱子虐我千百遍,我却待它如初恋。点好TLC,追踪好反应,那么实验就成功了一大半,而另一半就是过好柱子,得到产物。从此可见硅胶在有机化学反应中的重要地位,好好爱柱子,好好爱有机。

标签:

Copyright © 2002-2023 必威官方网站 版权所有 Powered by EyouCms 备案号:苏ICP备13618591号

0757-87255666