カラムクロマトの分離のコツとTLCについて

質問

はじめまして。早速質問ですが、
シリカゲルのオープンカラムクロマトグラフィーである反応混合物を分離生成したいのですが、なかなかうまくいかず困っています。本で調べてみてもあまりに基本的なのか（内容に対して勉強不足なのか）疑問の山を築くばかりです。
そこで教えていただきたいのですが、

１．展開溶媒はRf値が一番ひらく混合比のものを用いる。という記述と、目的物がRf値０．３になるようなものを用いる。という記述と２通りあるのですが、どちらが正しいのでしょうか。
個人的にはそりゃひらくほうがいいだろうと、Rｆ０．０１、０．３、０．８で三種類スポットが出るものを使っていますが、実際カラムにかけると物質が局所的に降りてこず、全体的にグラデーションのようになってうまく分離できません。

２．段階的に展開溶媒の溶出力を強めていくやり方がある。というのを見かけたんですが、どなたか詳しい方法や原理を知っている方、教えてくださいお願いします。

３．あと、TLCの際のテーリングの「原理」をご存知の方、教えてくださいお願いします。

ちなみにうちの研究室では合成をしているのは自分だけで、先輩に聞くなどといったことはできないんです。（物理、測定系です）
よろしくお願いします。

回答No.5

ykgtst

その物質は、シリカゲルによる分離は、テーリングを起こしがちで、向いてなさそうですね。そういう場合は、逆層シリカゲルや、セファデックスなどのイオン交換樹脂によるカラムクロマトをお勧めします。なお、逆層シリカゲルはＴＬＣもあるので、まずはそれで試して分離が良いようだったら、カラムを立ててはいかが？

回答No.4

Akikan_sin

化合物が担体（シリカゲル）に吸着してしまった場合もテーリングを起こしてしまいます。この吸着が官能基特異的だった場合、同じ官能基を持つ溶媒を少し加えてやると、目的物の官能基の代わりに溶媒の官能基も吸着されるため、目的物がすんなりと出てきてくれます。ちなみにアミンならトリエチルアミン、アルコールならメタノールと相場は決まっているようです。

また目的物や溶媒の極性が高すぎる場合もテーリングを起こしやすいようです。

回答No.3

ykgtst

オープンカラムクロマトで、グラデーションとなるのは、
(1)カラムにかけている物質の量が多すぎる
(2)展開溶媒が適当でない
ことが考えられます

ＴＬＣのテーリングも似たような話ですが、毛細ガラスで試料を乗せていますよね。その量でテーリングしているのでしたら、展開溶媒を変えて収まる場合もありますが。Ｒｆ値０．２位の長さのテーリングは別に珍しくもありませんし。

お礼

0.5くらいテーリングするんですが、、、
ちなみに薄めてもそんな有様です。
おなじ官能基を有する化合物を一滴展開溶媒に添加するとテーリングが消えるってゆう対処法がなかなかしっくりこないんです。なんで？？となってしまって。。。

カラムと物質の量の関係を再度考えてやってみます。
回答ありがとうございました。

回答No.2

noname#62864

0.3というのは一つの目安ではありますが、TLCのシリカゲルとカラム用のシリカゲルは同じものではありませんので過信してはいけません。
また、一般論として、カラムクロマトではある程度の幅を持って溶出が起こります。要は、次の成分が出る前に、前の成分が出終われば良いだけです。

1について。初めにもっとも極性の小さい（Rf値の大きい）成分の分離を考えるべきです。Rf値が0.8になるような溶媒では極性が大きすぎます。もっと極性の小さい溶媒を選ぶべきです。0.3こだわるならば、もっとも極性の小さい物質のRf値が0.3になるような溶媒をはじめに流して、最初の成分を集めます。その後、展開溶媒を追加する時に２番目の成分のRf値を0.3にするような溶媒にかえ、それが出終わる頃３番目の成分のRf値が0.3になる溶媒にかえるということです。

2について。分離の手間を考えないのであれば、１の方法で良いでしょうが、実際に行うとすればかなり面倒です。特に成分が多い場合には現実的でない場合もあります。その場合には、展開溶媒の極性を連続的にあげる方法を使います。たとえば、非極性溶媒（たとえばヘキサンや石油エーテル）と極性溶媒（たとえば酢酸エチルなど）の混合物を用いる場合であれば、初めは非極性溶媒で展開を開始して、次第に極性溶媒の割合を高めて行くという方法を使います。なお、完全に連続的に濃度を変化させるのは現実的ではないでしょうから、ある程度不連続になるのはやむを得ません。
どのタイミングでどの程度の極性をあげるのかを的確に判断するにはそれ相応のキャリアが必要でしょう。

いずれにせよ、最初から最後まで同じ溶媒を用いるのは無駄が多すぎることがほとんどで、現実的ではないでしょう。

お礼

なるほど、段階的にあげるとはそういうことだったんですか。
わかりましたありがとうございます！

回答No.1

134

Ｒｆ値
　取り出したい目的物が最初に出て、取り除きたいものがあとに出て、取り出さなくてもいい場合、極端な話、後のものは原点から動かなくてもよいと考えるでしょう。
　しかし、最初に不要なものが出て、後から必要なものが出る場合、取り除くのに十分で、かつ、十分で速やかに溶出できるようなＲｆ値になることが望ましい　ということになるでしょう。０．３というのが最適かどうかは、よくわかりませんけど。

　グラデーションになる
試料に対して、カラムの高さが十分でない可能性もありますね。あるいは、最初に試料を入れるときに幅ができすぎているとか。

２．溶出力を高める
　最初に不要なものが出て、次に必要なものが出る場合で、不要なものが十分に溶出して、カラム内に必要なものだけ残ったことを確認して、溶出する成分の溶媒量を増やしたり、溶媒を変えるなどして、目的のものを溶出させることもあります。

３．テーリングの原理
　スポーツのマラソンもそうですけど、最初のうちは、団子状態になっていても、距離が伸びるほどに幅が広がります。
　最初のうちは、濃い試料がシリカなどに吸着される率も少なく落下していきますが、溶出が進み、薄くなるにつれ、シリカと吸着する率も高まり、徐々に幅が広がっていきます。
　シリカとの親和性が少ないほど、テーリングしづらいですけど、シリカと親和力が強い物質は、どうしてもテーリングしやすくなります。
　この場合、溶出の溶媒を変えるとか、カラムの高さを低くするなどの調整が必要かもしれません

「参考意見」としてください

お礼

詳しい回答ありがとうございます、参考にします。