過柱子，即柱層析或柱色譜的俗稱，是有機化學中最常用也是最基礎的一種分離手段。有機化學實驗者最常做的三件事莫過于加反應、點板(TLC)和過柱子了，過完柱子拿到了純的產品這個實驗才算是告一段落了，當然之后一般還需要做一些其他的數據表征。作為一個幾乎天天跟柱子打交道的有機化學實驗者，有過把產物過沒了的經歷，也曾一根柱子過了兩三天還舍不得丟掉，更有一個反應過了兩三次柱子的情況，粗略估計差不多過了有上千根柱子。今天遠慕整理一下過柱子的一些心得和體會，以供大家討論和借鑒。 過柱前

1. 關于要不要過柱子。

過柱子是有機化學中一種非常常用的分離純化方法，但并不是唯一的方法。并不是所有的東西都可以過柱子分離。同時，除了過柱子，重結晶，蒸餾也是比較常用的分離方法。在過柱子之前，除了點板之外，還可以做其他一些準備工作的。比如打個核磁粗譜，液質或氣質等，可以直觀地分析反應結果。少過柱子，多打粗譜，別等到你哼哧哼哧把柱子過完了卻發現沒有你想要的東西。如果從TLC或譜圖中看出粗產物純度可以，不影響直接做下一步實驗室時，完全可以跳過這一步的純化。同時，如果雜質和目標產物rf值相差很近不便于分離時，若下一步反應產物極性變化較大，利于分離時，也可以考慮直接進行下一步。但有時候前一步產物不夠純也可能會給下一步帶來麻煩，所以這個要準確判斷，而且能把產物弄純的話盡量純一點。另外，如果TLC板上有好幾個點，而且你又很難判斷哪一個是你要的東西，這時可以取少量爬個大板，分析大板刮下來的各個組分，待確定哪部分是你的目標產物時，再迅速地通過過柱拿到所有目標產物。

2. 柱子和固定相的選擇。

柱子的規格按分離的量來選擇，一般來說粗長的柱子較好，然而粗的柱子浪費溶劑，長的柱子壓得緊了淋洗液沖得又慢，柱子的規格和裝的長度當然是恰到好處最好，這個需要從實踐中總結。市面上的柱子一般有帶砂芯的和不帶砂芯的，帶砂芯的不需要塞棉花，流動相滴得也快一些，但有時會被污染，用完記得多用溶劑洗一洗。不帶砂芯的柱子需要自己塞棉花，棉花不要塞得太緊，否則流動相滴得太慢，很費時。關于固定相的選用，一般是硅膠和氧化鋁，當然對于一些大分子還有凝膠柱。氧化鋁具體分下來又有堿性、中性和酸性的，這個用于特定化合物的分離。對于一般的小分子化合物基本(正向)硅膠柱就夠用的了。過柱子選用的細硅膠一般是200-300及300-400，越細的硅膠分離效果越好，但太細的壓實之后沖起來也有些費勁。對于很好分離的體系也可以選用粗一點的，即100-200目，過起來會快一些。

3. 流動相的選擇。

流動相即淋洗液，它的確定靠TLC，一般是混合溶劑(當然也有用純石油醚或二氯甲烷作為淋洗液的)。混合溶劑比較常用的有石油醚/乙酸乙酯和二氯甲烷/甲醇，前者用于小極性體系，后者用于大極性體系，很顯然后者的毒性也較大。一般情況下，石油醚和正己烷是可以替換的，但是國內正己烷的價格要貴很多，有趣的是有些國外的文獻比較喜歡用正己烷，據說香港也基本是用正己烷。當然關于淋洗液的選擇也不要囿于上述兩種混合體系，像丙酮、乙醚、氯仿等溶劑也完全可以用來過柱子，有些rf值相差極近的混合物，通過改變淋洗液的成份及配比，是有可能爬得更開一些的。淋洗液的確定很重要，淋洗液選用不當有可能導致柱子過不開而重新過，這樣徒增煩惱。

一般來說目標物的rf值控制在0.2-0.3時的淋洗液比例較好，且最好在過柱前留一點點可供點板的樣品，便于過柱后期比較。這里順便說一下，不要過份相信國產試劑的純度，因為我就曾經被坑過。研究生時用的石油醚和乙酸乙酯全部是大桶粗溶劑，需要自己重蒸一下再用，這種是沒問題的。現在用的全部是直接購買的5L鐵桶或塑料桶裝溶劑，一直也沒什么問題，但是去年有一次一個小心翼翼過完柱子的產物，信心滿滿地打核磁卻發現不純。讓同事幫忙分析雜質時，同事說這個雜質他也遇到過，經驗豐富的老板說雜質可能是塑化劑鄰苯二甲酸酯類化合物。

至于是如何引入的就很難說了，很有可能是因為使用了含塑化劑的東西，比如塑料滴管、塑料針頭等。可是這些塑料物我絕對不是第一天用了，以前從來沒出現過問題，后來上網查到有人曾提出有些雜質可能是不純的乙酸乙酯引入的。于是我取了幾十毫升乙酸乙酯，旋干之后去打核磁，果然就是上述雜質。之后再也不敢用那個廠家的乙酸乙酯了，剩下的也要全部重蒸一遍才敢放心用。

過柱中

硅膠吸入體內是無法代謝排出的，為了自己和他人的生命安全，需在通風櫥內操作，并佩戴口罩。我有個同事曾經不小心把一盒硅膠打翻了，在他打翻硅膠的一剎那我就跑出去了，他處理完現場的一周內，我感覺地上還是有些硅膠粉。

1. 柱子的制備。

關于柱子的制備，因人而異，有人喜歡濕法備柱，有人喜歡干法備柱。喜歡濕法的會覺得干法的會有氣泡，喜歡干法的會覺得濕法太慢且柱子高度不太好控制。其實兩種方法都可以，新手最好從濕法入手。無論是哪種方法，熟練起來就好，二者的終極目標都是要使制備好的柱子硅膠分布均勻，柱面平整，全柱無氣泡。這里面需要說明一下，若用干法備柱，一般是用水泵把硅膠從柱子底部抽實，勿用油泵。因為我聽說有個前同事(我入職時他已離職)喜歡用油泵抽柱子，結果抽了兩次就把油泵抽壞了，據說是把硅膠粉抽進泵里了，其實我挺好奇他是怎么做到的。

2. 上樣。

上樣也分干法和濕法。濕法比較簡單，若樣品是液態，直接用滴管轉移至柱中，并用少許淋洗液洗滌瓶子兩三次，洗滌液也一并轉移至柱中。轉移的過程中注意沿柱內壁緩緩加入，不要破壞硅膠表面。若樣品是固體，可用少量淋洗液溶解成液態上樣。若樣品溶解性不好，可借助二氯甲烷或乙酸乙酯等溶劑，但這種大極性溶劑不可多用，否則對于小極性產品來說會降低分離效率。

記得我最開始學習過柱子時，師兄只會濕法上樣，自然也是教我濕法上樣，而且那時大家全部是用二氯甲烷溶解樣品，有時用得還很多，這樣有些小極性的東西就容易分不開。干法上樣需要先制備樣品，不論固態、液態樣品，均用少量易揮發、易溶解溶劑溶解、稀釋樣品，建議稀釋后樣品濃度為30-50%（固態樣品一定要完全溶解，不可固液混合）。然后加入適量粗硅膠（100-200目），使樣品均勻分散在粗硅膠上。粗硅膠的使用量為硅膠加入后，在未干狀態下為容易散開的濕沙狀態，晾干或旋干后為均勻分散、自由流動的硅膠顆粒，無結塊。然后將此硅膠粉倒入柱中，粗硅膠的高度最好小于細硅膠的1/3。

對于濕法和干法的選擇，也是看具體情況和個人習慣，不過總體來看，干法上樣用得較普遍一些。特別是有時量太大，濕法上樣會發現樣品太多而過載在硅膠表面。上完樣在加淋洗液之前，需將樣品表面保護起來避免被沖壞，具體來說，有用石英砂的，有用無水硫酸鈉或無水硫酸鎂的，還有用棉花的，更有甚者是用粗硅膠的，這個也看個人習慣。

3. 接樣。

過柱分常壓柱、減壓柱和加壓柱，現在最常用的就是加壓柱，快速柱色譜也由此而來。有時特別難分的，有人也會一咬牙過個常壓柱，讓其慢慢流，但是速度太慢了。對于柱子多的熟手，可"雙柱齊下"或"多柱齊下"，但要注意收集樣品時不要弄混了。過柱子其實是件挺無聊的事，你需要看著柱子換試管或小接液瓶，這個時候也可以做些其他事情，比如背背單詞聽聽歌，但是與此同時要注意不要壓干柱子。

最開始過柱子時，建議用小極性溶劑沖沖柱子，因為有時候在TLC板上感覺基本沒有什么雜質而裝了個很短的柱子時，有時點試管中的樣品會發現可能還是有一些小雜質的。關于確定樣品什么時候出來也是有技巧的，最直觀的就是觀察柱子，這個對于有顏色的東西特別好用，會觀察到不同的色帶。即使對于沒有顏色的東西，仔細觀察柱子也是有些變化的。還有的人會借助紫外小手電筒或手提式紫外燈，往柱子上一照也能提供參考。

另外，若產物是固體，特別是溶解度差一些的，出來后會有少量析出在柱尖，包括試管中，有時放置一會兒也會在試管壁上看到。若是液態產物，仔細觀察柱尖，及流動相滴下來的狀態也有所不同，且試管同樣放置一段時間，隨著溶劑的揮發也可在試管壁看出。當然除了這些以外，那就是點板了。點板不必一管挨著一管點，可跳著點。等到確定產物出來時，完全可拿接收瓶接。旋蒸是過柱子的決速步，選擇合適的瓶子，快速收集好樣品，就在旋蒸上刷刷地旋起來，有時候看著溶劑在旋蒸冷凝管上淚流滿面時還挺爽的。

過柱后

過完柱子后，在沒確定拿到了所有自己需要拿到的東西時，不要立刻把柱子處理掉，也不要急于把試管和接受瓶里的東西都倒掉，這樣如果出了一些差錯還有挽回的余地。同時，最好詳細記錄自己過柱子的一些條件，TLC的情況，以及產物的狀態和表征譜圖等等，好記性不如爛筆頭，把這些記下以后再做同樣或類似的反應也會有一些參考價值。

學生時代，剛進實驗室的菜鳥可能都充當過人工過柱機以及刷試管工，也都曾被柱子虐過，后來可能慢慢習慣了與柱相處甚至愛上擼柱子，而工作了后可能會愛上過柱機。不管怎樣，每個有機人可能都有一段段屬于自己的"我與柱子的故事"。回頭看看那些曾經過過的柱子，它們不需要圍起來看看能不能繞地球一圈，它們只需要陪伴我們在化學實驗中成長即可。