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.
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그림과 함께 설명된 곳: http://www.chem.ucla.edu/~bacher/General/30BL/tips/TLC1.html

극성(polar) 화합물: 100% EtOAc, 5% MeOH/dichloromethane
보통의 화합물: 10-50% EtOAc/Hexane
무극성(nonpolar) 화합물: 5% EtOAc/hexane, 5% ether/hexane, 100% hexane
  1. 어떤 용매조건에서 출발물질(반응물)이 0.3-0.4 의 Rf 값을 가질 수 있는지 대략 계산한다. (위 극성/무극성 조건 참고하여 시작)
  2. TLC 챔버(chamber) 에 약 0.5cm 의 용매(혹은 혼합용매)를 채운다.
  3. TLC 판(plate)에 (1.5-2cm 넓이에 5cm 높이가 적당한 크기) 아래로부터 0.5cm 이상의 위치에(용매가 담긴 챔버에 TLC판을 담갔을때 점이 용매에 접촉하지 않도록) 수평으로 3개의 점(spot)을 찍는다. - 만약 출발 물질이 2개 이상이라면 3개 이상의 점이 필요하다.
  4. 모세유리관(capillary pippet or tube)으로 출발물질(반응혼합물 정도로 희석된)을 맨 왼쪽과 가운데 점에 점적한다(찍는다). 이 점은 주위의 점과 닿지 않도록 충분히 작게 찍는 것이 좋다.
  5. 역시 모세관으로 반응혼합물의 점을 가운데(linkto-TLC note:cospot)와 가장 오른쪽에 찍는다.
  6. TLC판을 용매가 담긴 챔버에 넣어 거의 꼭대기까지 그러나 TLC 판의 가장 꼭대기까지 가지는 않도록 전개한다.
  7. UV 램프를 쬐어 관찰하며 연필로 전개된 점의 테두리에 연필로 표시한다. (보통 동그라미 혹은 얇은 타원형이거나 화합물이 끌려 올라간 경우 꼬리가 생긴다)
  8. 용매가 사라질 때까지 TLC판을 공기중이나 hot plate에서 건조한다.
  9. 적당한 발색시약(착색시약;TLC stain)에 담그고 hot plate에서 가열한다. 화합물에 알맞는 발색시약을 찾기 위해 여러번 시도해야할 때도 있다. (팁: 뜨거운 TLC 판을 KMnO4 발색시약에 담그는 것은 좋지 않지만,  anisaldehyde 시약에 담그는 것은 괜찮다)
see also
Thin Layer Chromatography (TLC) Notes
Troubleschooting: Thin Layer Chromatography (TLC)
linkto-Chromatography Notes

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이 페이지의 본래 내용은 위의 사이트에서 가져왔으며, 단지 이해가 쉽도록 몇가지 용어를 바꿔가며 한글로 해석하였습니다.
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The Cospots

  반응을 관찰할때 사용되는 TLC에는 보통 3개의 점이 있는데, 반응물(출발물질), 반응혼합물, 그리고 출발물질의 점 위에 그대로 반응 혼합물을 찍은 cospot이다.
  Cospot은 반응물과 반응혼합물이 비슷한 Rf값을 가지고 있는 반응을 관찰할 때 중요한데, 어떤 경우에는 반응혼합물이 chromatography 내에서 출발물질에 영향을 미치기 때문이다.
  출발물질이 사라진 것 처럼 보이지만, 실제로 반응조건하에서 단지 TLC상에서만 다르게 보일 수 있다. 이러한 경우 cospot에 의해 쉽게 확인할 수 있다.

Preparatory TLC (예비 TLC)
  두꺼운 실리카 레이어를 가진 full-size 의 TLC 판이 TLC를 이용한 예비 분리에 쓰인다.
  1. 100mg 이상의 분리하고자 하는 물질을 TLC판의 아랫 쪽에 수평으로 로딩하고 알맞은 용매로 전개한다.
  2. Product(생성물)는 UV를 쬐어주어 연필로 표시한다.
  3. Product가 있는 부분의 silica를 면도날로 긁어낸다.
  4. 긁어낸 실리카를 fritted funnel (glass 필터)에 모아 극성용매(EtOAc 등)로 씻어주어 순수한 product를 분리해 낸다.
Solvent Systems: linkto-Notes on Column Chromatography

Visualization Methods (Including TLC Stains/Dips)
  • Ultraviolet: 이중결합으로 conjugated 된 화합물의 경우, UV 램프(254/365nm)를 쬐어 TLC 판을 관찰한다.
  • 요오드(Iodine): 잘게 부순 요오드와 흔든 다음, 요오드 착색을 제거하기 위해 TLC판을 가열한다. 액체 착색(혹은 발색)시약도 보통 가열하여 시약을 제거한다.
  • Anisaldehyde (carbonyl 화합물에 좋음)
    1. EtOH(200mL); H2SO4(10mL); p-anisaldehyde (10mL)
    2. EtOH(250mL); H2SO4(2.5mL); p-anisaldehyde (15mL)
    3. EtOH(425mL); H2SO4(16mL); p-anisaldehyde (8-12mL); HOAc(5mL)
      : p-anisaldehyde를 제외하고 모두 섞어준 후에, 실온으로 식힌 다음 넣고 냉장보관한다.
  • Ceric Ammonium Molybdate (hydroxy 화합물에 탁월)
    1. Ce(SO4)2 (Cerium sulfate: 5.0g); (NH4)6Mo7O24.4H2O (ammonium molybdate: 25.0g); conc. H2SO4 (50mL); H2O (450mL)
    2. Ce(NH4)4(SO4)4.2H2O (ceric ammonium sulfate: 4.0g); ammonium molybdate (10g); conc. H2SO4 (40mL); H2O (360mL)
    3. Ceric ammonium sulfate (0.5g); ammonium molybdate (12g); conc. H2SO4 (15mL); H2O (235mL)
  • Ninhydrin (amine 화합물에 탁월): ninhydrin(0.3g)을 n-butanol(100ml)에 녹이고 AcOH(3mL)를 가한다.
  • Phosphomolybdic Acid (일반적으로 유용): 10% in EtOH
  • Potassium Permanganate (일반적으로 유용):
  1. KMnO4 (1g); Na2CO3 (2g); H2O (100mL)
  2. KMnO4 (3g); K2CO3 (20g); 5% NaOH (5mL); H2O (300mL)

구입할 수 있는 TLC 판
  Silica gel, alumina, reverse-phase silica gel, large plates for preparatory scale.

see also
Troubleshooting Thin Layer Chromatography
The Comprehensive page (including trouble shooting)
TLC How to

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  1. 전은혜 2008.12.06 04:00 신고 Address Modify/Delete Reply

    좋은내용 감사합니다 실험보고서에 유용하게 쓰겠습니다

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