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Organic Chemistry
 

Säulenchromatographie

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Säulenchromatographie ist eine vielseitige Reinigung-Methode verwendet, um Verbindungen in einer Lösung zu trennen. Eine Mischung der Lösung erfolgt durch ein Lösungsmittel durch eine Spalte mit einem Adsorptionsmittel Solid, genannt die stationäre Phase. Die kombinierte Lösungsmittel und Probe Mischung wird die mobile Phase genannt.

Moleküle in der mobilen Phase Reisen durch die Säule mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten anhand ihrer chemischen Eigenschaften und ihre Affinität für die stationäre Phase. So wird jede Verbindung zu einem anderen Zeitpunkt die Spalte beendet. Sobald die Verbindungen getrennt und gereinigt haben sie weiterverarbeitet werden können oder zur Verteilung bereit. Dieses Video wird Grundkenntnisse über Säulenchromatographie, dann zeigen die Technik mit der Reinigung von organischen Verbindungen.

In Säulenchromatographie adsorbieren Moleküle reversibel an die stationäre Phase, während sie die Spalte, damit ihre Fortschritt verlangsamen durchlaufen. Verbindungen, die schwach mit der stationären Phase interagieren lassen sich schneller beenden Sie die Spalte oder eluieren. Verbindungen, die stark mit der stationären Phase wechselwirken sind langsamer eluieren. Die stationäre Phase ist ein Adsorbens Pulver oder Gel wie Kieselgel oder Aluminiumoxid. Silica-Gel und Tonerde sind stark polaren, so dass sie stark mit polaren Verbindungen und Lösungsmittel und schwach mit unpolaren Molekülen wechselwirken. Die stationäre Phase wird als Suspension mit dem Lösungsmittel in der Spalte geladen und dann verpackt durch flüssiges Lösungsmittel durch die stationäre Phase. Wenn ordnungsgemäß verpackt, die stationäre Phase ist homogen von oben nach unten und enthält keine Luftblasen oder trockene Flecken, ungleichmäßige Strömung verursacht durch diese Unregelmäßigkeiten mit der Trennung von Verbindungen stört. Die Lösungsmittel oder Laufmittel, ist in der Regel ein organisches Lösungsmittel aus einem Reservoir versorgt. In der Regel eluieren unpolaren Lösungsmitteln nur unpolaren Verbindungen, während die polare Lösungsmitteln polare und unpolaren Verbindungen eluieren. Enthält eine Mischung Verbindungen deutlich unterschiedliche Polaritäten, kann eine Reihe von zunehmend polaren Lösungsmitteln verwendet werden, um alle Verbindungen des Interesses eluieren. Die Fließgeschwindigkeit der mobilen Phase erfolgt in der Regel durch ein Ventil am unteren Rand der Spalte. Pausen im Fluss bleiben auf ein Minimum, Verbreitung der Verbindungen zu vermeiden. Die mobile Phase, so dass die Spalte mit dem Namen des Eluat wird in Sekundenbruchteilen, die Trennung von Verbindungen zu bewahren gesammelt. Nun, Sie die Prinzipien der Säulenchromatographie verstehen, gehen Sie wir durch ein Verfahren zur Reinigung von einer Mischung von organischen Verbindungen.

Um den Vorgang zu starten, erhalten Sie die Geräte wie im Text erwähnt. Wiegen Sie ein Runde Talsohle Fläschchen für jede Verbindung die Masse zu isoliert werden. Als nächstes, Wägen Sie die Probe und in das Mindestvolumen von Lösungsmittel benötigt auflösen. Die geeignete Lösungsmittel sollten mit Dünnschichtchromatographie vorgegeben werden. Rf -Wert sollte zwischen 0,2 – 0,3 liegen. Bestimmen Sie anschließend die Höhe der Silica-Gel für die stationäre Phase basierend auf das Trockengewicht der Probe und der Unterschied in der Migration Entfernung von den Verbindungen des Interesses basierend auf TLC pre-Screening erforderlich. Gießen Sie die entsprechende Menge an Kieselgel in einen Erlenmeyerkolben. Die Silica-Gel fügen Sie das Lösungsmittel bis der Brei lichtdurchlässig ist und bewegt sich frei, wenn der Kolben verwirbelt wird hinzu. Als nächstes wählen Sie eine Spalte groß genug, dass das Silica-Gel wird es zur Hälfte füllen. Wenn die Spalte keine Glasfritte haben, Glaswolle in der Spalte und drücken Sie es fest an der Unterseite mit einem langen Stab. Decken Sie die Glaswolle mit ca. 2 cm Sand, Kieselerde verhindert durch die Glaswolle. Klemmen Sie in einer Dampfhaube die Spalte, um einen Ring Stand, so dass ausreichend Platz um Platz für die Reagenzgläser.

Setzen Sie einen Trichter in die Spalte, und stellen Sie sicher, dass der Hahn geschlossen ist. Gießen Sie die Gülle in die Spalte, leichtes Klopfen die Seiten wie der Brei setzt sich um Luftblasen auszuschließen. Spülen Sie den Trichter, Kolben und Wände der Spalte mit Lösungsmittel alle des Gels in die Spalte übertragen.

Legen Sie einen Erlenmeyerkolben unter der Spalte. Öffnen Sie den Absperrhahn und ermöglichen Sie das Lösungsmittel in die Flasche zu entleeren, bis die Lösungsmittel oberhalb der Silica-Gel ist, und schließen Sie dann den Absperrhahn. Gießen Sie etwa 2 cm Sand auf das Gel. Spülen Sie sanft nach unten keinen Sand klebte an den Seiten der Spalte mit Lösungsmittel. Entleeren Sie das Lösungsmittel Bedarf, damit der Sand meist trocken ist, aber die Kieselsäure bleibt vollständig bedeckt.

Um die Trennung zu starten, fügen Sie die Probe auf die Spalte ohne zu stören den Sand. Verwenden Sie kleine Portionen des Lösungsmittels, jede Probe, die an den Wänden Spalte zu spülen und der Probenbehälter ausspülen. Lassen Sie sorgfältig abtropfen das Lösungsmittel, bis der Pegel oberhalb der Kieselsäure steht. Dann mit einer Pipette fügen Sie vorsichtig 4 – 5 mL des Lösungsmittels ohne zu stören die Sandschicht. Setzen Sie einen Trichter in die Spalte und langsam füllen mit Lösungsmittel. Entfernen Sie den Kolben zu und ersetzen Sie durch eine beschriftete Reagenzglas. Öffnen Sie mit der ersten Reagenzglas im Ort den Absperrhahn und sammeln Sie das Eluat zu, bis das Reagenzglas fast voll ist.

Fahren Sie fort, Brüche zu sammeln, bis alle gewünschte Verbindungen eluiert wurde, voran nacheinander durch die beschrifteten Reagenzgläser. Wenn Sie fertig sind, schließen Sie den Absperrhahn.

Kombinieren Sie für jede Verbindung isoliert die sortenreine Fraktionen in einem vorgewogene Runde Talsohle Kolben. Entfernen Sie des Lösungsmittels aus der Flasche auf einen Drehverdampfer und dann wiegen Sie die Runde-die Talsohle Küvette mit dem trockenen Gelände. Weitere Informationen finden Sie in dieser Sammlung Video rotary verdampfen.

In diesem Beispiel enthalten eine Mischung aus Tetraphenylporphyrin, oder TPP und Fluorenone. Die dunkele rötlich-violett TPP war zuerst eluiert gefolgt von der gelben Fluorenone. Die Reinheit der einzelnen isolierten Verbindung wurde durch NMR-Spektroskopie bestätigt.

Säulenchromatographie wird in der Reinigung und Analyse in einer Vielzahl von wissenschaftlichen Bereichen verwendet.

Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographie oder HPLC, ist eine Form der Säulenchromatographie, die hervorragende Trennung zwischen Verbindungen bereitstellt und übernehmen spezialisierte Detektoren wie einen Strahlungsdetektor für radioaktiven Moleküle. Mittels HPLC, kann einen radioaktiven Phospholipid leicht isoliert aus einer Mischung vieler anderer werden auch wenn es ein kleiner Prozentsatz der Mischung ausmacht. Diese Informationen kann helfen, die Produktion, die Regulierung und die Funktionen von vielen wichtigen Biomolekülen zu erläutern.

Flash-Chromatographie ist eine Variante der Säulenchromatographie, in denen die mobile Phase durch die Säule unter Luft oder Gas Druck und nicht allein durch Schwerkraft bewegt.

Dadurch entsteht eine schnellere Fließgeschwindigkeit, Diffusion für bessere Trennung zu minimieren. Die gewünschte Verbindung wird in ein paar reine, konzentrierte Fraktionen gesammelt, wie abgebildet, mit Dünnschichtchromatographie, wodurch exzellente Post-Reinigung-Ausbeute und Reinheit.

Das übliche Spalte Gerät eignet sich nicht für die Trennung von Kleinmengen, aber einige Mischungen sind nicht kompatibel mit spezialisierten Techniken wie HPLC. Kleine Reinigung erfolgt mit Glas Pipette Spalten, mit einer Pipette verwendet für kleine Flash-Chromatographie. Dies ist besonders nützlich, wenn Sie eine Probe für spezielle Reinigungstechniken oder als letzten Schritt nach großflächigen Reinigung vorbereiten.

Sie habe nur Jupiters Einführung in Säulenchromatographie beobachtet. Sie sollten jetzt mit den Grundsätzen der Säulenchromatographie, ein Verfahren für die Säulenchromatographie Silikagel und einige Anwendungen der Technik vertraut sein.

Danke fürs Zuschauen!

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