主题:【分享】干货|固相萃取篇01-了解PH、PKA

浏览 |回复3 电梯直达
bencen
结帖率:
100%
关注:0 |粉丝:0
新手级: 新兵
固相萃取技术在食品分析行业应用十分广泛,他的操作方便,通过活化,平衡,保留,淋洗,洗脱等过程,实现复杂样品的分离,纯化和富集。因此,了解此技术的原理、技巧及注意事项,对实验员的日常工作有较大好处。但由于篇幅有限,只能分部分作介绍。
在了解固相萃取之前,我们应该知道一些概念。例如Ka,即酸的平衡常数。由于不同物质的Ka值数量级差别较大,通常人们更喜欢使用Ka值的负对数形式,pKa。我们可以将pKa理解为一种化合物的离子化能力。



而pH(氢离子浓度指数)与pKa是有一定的关系的。
①  当水溶液中布朗斯特酸(HA)浓度不是很低,而酸度也较弱的情况下:




此外,还有:


(通过上述式子,我们在满足的条件下,相互计算)




②  当环境pH等于某种化合物pKa时,溶液中的该化合物分子一半带电荷、另一半不带电荷。当pH值低于分子pKa值时,带阳离子基团的分子数增加,反之,阳离子基团的分子数减少。pH值高于分子pKa值时,带阴离子基团的分子数增加,反之,阴离子基团的分子数减少。具体见下图:
看到这里,大家可以把pH和pKa的关系结论记一下,在将来的固相萃取填料介绍,会详细说明,pH与pKa是如何影响我们的吸附和洗脱效果,我们将如何利用这两个数值,对我们的实验进行优化。




那么,pKa值应该怎么获得呢?
在此推荐两个化合物性质查询的数据库:www.chemspider.comwww.drugbank.ca。或者使用chemdraw画出相应化合物,再使用软件进行分析得出化合物的pKa值,再者,查询相关文献及书籍。如果均无法满足要求,则需要更加系统地学习相关知识,以相似化合物为基础推导待分析物的pKa了。以下介绍一些原则:
(1)酸pKa估算
酸性药物一般以含羧基的居多。
1.1当羧基与烷基连接时pKa一般在在4~5之间,如甲酸、乙酸和丙酸的pKa分别为3.8、4.7和4.8。
1.2当含有吸电子基团,酸性增强,pKa相应降低,可参考氯乙酸(pKa2.9),羟基乙酸(pKa3.8)初步估算。
1.3  当羧基与芳环连接时,pKa一般在3~6之间,可以苯甲酸(pKa4.2)为基准,根据苯环上取代的位置和取代基团进行估算。如水杨酸(邻羟基苯甲酸)pKa=3.0。




(2)碱pKa估算
碱性药物一般为脂肪胺、芳胺和含N杂环类化合物,对于羧酸盐类,可以运用其相应羧酸的pKa进行计算。
2.1  脂肪胺:pKa一般在9~11之间,如甲胺、乙胺、三乙胺pKa分别为10.6、10.8、11.1。
2.2  当含有吸电子基团,碱性降低,pKa相应降低,可以三乙醇胺(pKa=7.8)、乙二胺(pKa1=9.9)为参考。
2.3  芳胺:可以苯胺(pKa4.6)为基准,根据苯环上取代的位置和取代基团进行估算。如水杨酸(邻羟基苯甲酸)pKa=3.0。
2.4  N杂环:可以母核为基准,根据取代基团的性质和未知估算:



2.5脂肪胺类碱性较强,要完全抑制它们的质子化,pH需要达到11~13以上。
如果大家觉得有用,可以关注一下我
该帖子作者被版主 荆棘鸟10积分, 2经验,加分理由:分享有奖
为您推荐
symmacros
结帖率:
100%
关注:0 |粉丝:0
新手级: 新兵
bencen
结帖率:
100%
关注:0 |粉丝:0
新手级: 新兵
原文由 symmacros(jimzhu) 发表:
看不到图片?
现在可以了~微信太坑了
symmacros
结帖率:
100%
关注:0 |粉丝:0
新手级: 新兵
谢谢楼主,非常清晰的图片。可能是微信出于保护吧,不让直接复制图片。