柱色谱是有机化学中使用最广泛的纯化方法。它根据化合物在流动相和固定相之间的差异分配进行分离。
固定相
- 硅胶：最常见的固定相。具有极性，更强地保留极性化合物。粒径范围从 40–63 µm（快速色谱）到 15–40 µm（HPLC）。
- 氧化铝：有碱性、中性和酸性形式。不如硅胶常见，但对碱敏感化合物和硅胶引起降解的分离有用。
- C18 反相硅胶：用十八烷基链修饰的硅胶，使其非极性。与非极性流动相一起使用。反相色谱是分离非极性到中等极性化合物的标准方法。
流动相
溶剂系统通过薄层色谱选择。目标化合物的 Rf 为 0.2–0.4。从非极性溶剂开始，逐渐增加极性改性剂的比例。梯度洗脱——从低极性开始逐渐增加——提供最佳分离。
快速色谱
快速色谱使用压缩空气或氮气在 1–10 bar 下推动溶剂通过柱子，将分离时间从数小时缩短到数分钟。现代快速系统使用预装填的柱筒，配备梯度泵和集成紫外检测器，当检测到峰时自动收集组分。
手动快速设置：
- 用硅胶填充玻璃柱。
- 将样品作为浓缩溶液或吸附在少量硅胶上施加。
- 在顶部加一层沙子保护硅胶表面。
- 施加溶剂压力并在试管中收集组分。
- 通过 TLC 分析组分。合并纯组分并蒸发。
组分收集与检测
组分通常为 5–20 mL。TLC 是确定哪些组分含有目标化合物的标准方法。UV 活性化合物可在 254 nm UV 灯下检测。用 KMnO₄、p-茴香醛或硝酸铈铵染色 TLC 板可可视化非 UV 活性化合物。
正相与反相
正相根据极性分离——非极性化合物先洗脱。反相根据疏水性分离——极性化合物先洗脱。反相在分析型 HPLC 中占主导地位，但在制备型有机纯化中较少见，正相硅胶仍是标准。
