Тонкослойная хроматография

Тонкослойная хроматография (ТСХ) представляет собой разновидность адсорбционной хроматографии. Разделение веществ происходит в тонком слое сорбента, нанесенного и закрепленного на алюминиевой, полимерной или стеклянной пластине (подложке). Сорбентом обычно является силикагель или окись алюминия. Растворы веществ готовятся в легколетучем растворителе, как правило в хлороформе. Для растворения необходимо брать несколько миллиграмм (на кончике шпателя) вещества и 0.2-0.3 мл растворителя. Вещество наносится на пластину капилляром. Пятнышко нанесенного вещества должно находиться не менее 0.5-1 см от нижнего края пластины и так, чтобы уровень растворителя-элюента в хроматографической камере был ниже пятна. Если на пластину одновременно наносится несколько веществ, то рекомендуется разметить стартовую линию простым карандашом, не повреждая поверхность пластинки. Пятна должны находиться на одном уровне и не ближе 1 см друг от друга и от края пластины. Капилляр для нанесения каждого вещества должен быть чистым, не загрязненным другим веществом. Диаметр пятна должен быть как можно меньше, обычно 2-3 мм. Не следует делать очень концентрированные растворы для нанесения, иначе не удастся добиться хорошего разделения пятен. Готовую пластину с нанесенными веществами высушивают от растворителя, в котором вещества были растворены, а затем помещают в закрытую хроматографическую камеру (сосуд), в которую уже налит элюент– растворитель для хроматографии. Для более полного насыщения камеры парами элюента внутри вдоль стенок сосуда помещают фильтровальную бумагу. Во время проявления камера должна оставаться закрытой. Когда элюент дошел до верхнего края пластины, её извлекают из камеры, отмечают карандашом фронт растворителя и высушивают на воздухе.

Подбор элюента является важной задачей, иногда для этих целей необходимо делать ТСХ в разных растворителях, либо в их смесях, добиваясь того, чтобы R_f нужного вещества был около 0.5. Для подбора подходящего элюента используют элюотропные ряды Траппа или Шталя (приложение 3), в которых растворители расположены по возрастанию полярности и элюирующей силы. Начинать следует с растворителей средней полярности (например, хлороформ). Если после проявления пятна остаются на старте или R_f< 0.1, следует переходить к более полярному растворителю. Если пятна двигаются с фронтом или R_f> 0.85, следует перейти к менее полярному растворителю. Если с помощью индивидуальных растворителей не удается добиться хорошего разрешения пятен, следует использовать смеси растворителей. Для составления смесей следует брать растворители, заметно различающиеся по полярности (например, хлороформ-этилацетат). Для сложных смесей иногда не удается подобрать элюент так, чтобы величины R_f для всех компонентов пробы были в пределах 0.1-0.85. В этом случае для идентификации полярных и неполярных компонентов образца следует использовать разные растворители. Неполярные компоненты идентифицируются в менее полярном растворителе, а полярные – в более полярном.

Идентифицируйте компоненты смеси органических веществ, используя ТСХ и образцы свидетелей индивидуальных веществ. Рассчитайте величины R_f для каждого свидетеля и компонентов задачи. Результаты занесите в таблицу.

Контрольные вопросы:

1. Для каких целей используется ТСХ в органическом синтезе?

2. Как с помощью ТСХ определить начало реакции и завершение реакции, если есть в качестве свидетелей только исходные вещества?

3. Какие существуют способы проявления хроматографических пластинок, если вещества не окрашены?

4. Что такое двумерная тонкослойная хроматография? Когда ее используют?