Troubleschooting: Thin Layer Chromatography (TLC)

Not Voodoo 에서 가져온 유기(합성)화학 에 관한 전체 list

TLC 로 혼합물을 관찰/분석 하는데 문제가 있을 때의 팁(텍스트 상자) 과 Q & A,

#1: 반응 혼합물을 vial 등의 작은 스케일로 작은 물을 이용한 work-up(aqueous workup;추출 등)을 하고 유기층으로 TLC 해본다.
#2: 매우 극성 화합물의 경우, 다음을 이용한다

• 10% 암모니아(NH4OH) in MeOH 용액의 극성 용매를 사용: 이 용매를 dichloromethane에 1-10% 혼합하여 사용한다.
• EBAW: EtOAc/butanol/HOAc/H2O (ethanol butanol aceticacid water) 를 80/10/5/5 비율로 섞어 사용한다. (이 용매는 column chromatography 에는 사용할 수 없다)

#3: Gas Chromatography (GC) 를 사용한다.
#4: 모두 실패했다면, 반응혼합물 자체를 NMR 로 분석해본다. (물론 용매를 제거하고 NMR용매를 사용)

Problem: 반응에 높은 끓는점(b.p.)을 가진 용매(DMF, pyridine, DMSO, Amines)가 사용되었고, TLC의 점이 매우 끌린다(smear).
Solutions: 보통과 같이 TLC에 점을 찍고 초자에 넣은 후, 높은 진공(high vacuum)에 몇분간 두었다가 전개해본다, 그렇지 않으면 #1을 따른다.

Problem: 반응물과 결과물이 매우 비슷한 Rf 값을 가지고 있어 어떤 일이 일어났는지 확실히 얘기 할수도 없다. 어떻게 반응이 종료되었는지 알 수 있을까?
Solutions:
#1: cospot 이 도움이 될 수 있다. TLC 의 점이 '눈사람' 처럼 보인다면 반응은 종료된것이다.
#2: TLC 전개에 쓰이는 용매조건을 바꿔보도록 노력해 보자.

팁: Chromatography에 사용되는 확연히 다른 성질의 3가지 용매조건이 있다.

• 극성/탄화수소(polar/hydrocarbon) systems (ethyl acetate/hexane; ether/petroleum ether)
• 극성/이염화탄소(polar/dichloromethane) systems (ether/dichloromethane; ethylacetate/dichloromethane; methanol/dichloromethane)
• 극성/벤젠(polar/benzene) systems (ether/benzene; ethyl acetate/benzene)

#3: Anisaldehyde로 TLC를 착색해 보자. 화합물이 다른 색깔을 나타낼 것이다(밝기). 때때로 발색의 차이는 molybdenium 착색에서도 볼 수 있다.

Problem: 화합물이 실리카에서 불안정한 것 같다(산에 민감한 화합물은 문제가 될 수 있다). 화합물이 실리카에서 안정한지 불안정한지 어떻게 알 수 있을까?
Solutions: 2D-TLC (2 dimensional TLC)를 통해 확인한다.

• 정사각형의 TLC 판의 한 구석에 점을 찍는다.
• 한쪽 방향으로 TLC를 전개한다. (모든 구성 화합물들이 세로로 늘어서게 될것이다)
• TLC판을 90도 돌리고(늘어선 점들의 선이 아래에 위치하도록) 다시한번 전개한다.
• 샘플이 실리카에서 안정하다면 모든 점들은 정사각형 TLC 판에서 대각선 방향으로 늘어설 것이고, 불안정하여 화합물이 분해된다면 점이 대각선 아래에 나타날 것이다.

Problem:  화합물이 실리카에서 안정하지 않다. 어떻게 반응을 정확히 관찰할 수 있을까?
Solutions: 팁 #2, #3, #4

Problem: 반응이 공기에 노출되는 것을 원하지 않는다. 반응용기를 열지 않고 TLC를 관찰하려면 어떻게 해야 할까?
Solution: 반응용기를 불활성기체가 너무 강하지 않도록 하여 셉텀(septum)을 장착하고 모세관을 일회용 주사바늘(20 gauge)에 꼽는다. 주사바늘을 셉텀에 찔러 샘플을 얻고, 불활성기체를 다시 채워주고 바늘을 빼낸다. 이런 방법으로 공기와의 접촉을 최소화 할 수 있다.

Problem: TLC 확인을 위해 모세관을 반응용기에 넣고 샘플을 채취할때, 모세괸 끝이 막혀버려 TLC판에 점을 찍을 수 없다. 불균일하거나 점도가 높은 반응혼합물일 때는 어떻게 해야 할까?
Solution: 팁 #1

Problem:내 반응이 TLC상에 줄이가 보인다.
Solutions: 이 것은 여러가지를 의미할 수 있다.

• 분해된것 (decomposed). 그러나 이 현상만 보고 분해되었다고 단정짓지는 말것.
• 반응물중 하나가 그럴 수 있다. : 팁#1 을 시도해 본다.
• Product는 손상되지 않았지만 silica 상에서 불안정할 수 있다. 2D-TLC 를 해 보라(위 참고)
• 용매가 TLC 분석에 방해가 된다. 이 글 맨 위의 문제를 참고한다.

Problem: 내 화합물이 매우 극성이어서 baseline에 나타난다. 반응이 어떻게 진행되는지 알 수가 없다.
Solutions: #2 에 언급한 여러가지 용매로 시도를 해보자. 아니면 역상TLC(reverse phase silica gel) 판을 사용해 본다.

Problem:Work-up 후에 반응혼합물의 TLC가 바뀌었다!
Explanation/Solution: 화합물이 산, 염기, 공기, 물 등에 안정하지 않을 수 있다. 혹은 work-up 도중 어떠한 반응이 일어났다. 반응을 종료하기 전에 적은 양으로 미리  work-up 하여 문제를 알아내고 해결할 수 있다.
Explanation/Solution: 어떤 시점에 알 수 없는 오염이  되었으니 정제하여 이것이 나아지는가 시도해본다.

TLC에 대한 더 많은 정보는 여기에.. http://orgchem.colorado.edu/hndbksupport/TLC/TLC.html

see also
TLC How to
Thin Layer Chromatography (TLC) Notes

The orginal text of this page is from Not Voodoo (Demystifying Synthetic Organic Laboratory Technique), and translated into Korean by Minseok Kwak.
이 페이지의 본래 내용은 위의 사이트에서 가져왔으며, 단지 이해가 쉽도록 몇가지 용어를 바꿔가며 한글로 해석하였습니다.

Copyright Alison J. Frontier All Rights Reserved.