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Chromatographie sur colonne

Vue d'ensemble

Source : Laboratoire du Dr Jimmy Franco - Merrimack College

Chromatographie sur colonne est l’une des techniques plus utiles pour la purification de composés. Cette technique utilise une phase stationnaire, ce qui est emballée dans une colonne, et une phase mobile qui traverse la colonne. Cette technique exploite la différence de polarité entre composés, ce qui permet des molécules à séparer simpliste. ¹ les deux phases stationnaires plus courantes pour chromatographie sur colonne sont le gel de silice (SiO₂) et alumine (Al₂O₃), avec le plus couramment utilisé des phases mobiles en solvants organiques. ² le point choisi pour la phase mobile dépendent de la polarité des molécules étant purifié. Les composés polaires plus exigent généralement des solvants polaires plus afin de faciliter le passage des molécules à travers la phase stationnaire. Une fois achevé le processus de purification le solvant peut être retiré des fractions collectées à l’aide d’un évaporateur rotatif à céder le matériel isolé.

Procédure

1. le Gel de silice lisier

Verser le gel de silice dans un erlenmeyer. Le poids de l’emballage doit être à peu près 50 fois celui de l’échantillon étant séparé. Si les composés séparés ont des valeurs de R_f très semblables, il peut exiger à l’aide d’une grande quantité de silice par échantillon, c’est le cas dans cet exemple.
1. Placer 10 g de silice dans l’erlenmeyer, étant donné que 50 mg d’échantillon (45 mg de fluorénone et 5 mg de tétraphénylporphyrine) sont être isolé.

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Résultats

L’échantillon contenant un mélange de tétraphénylporphyrine (PPT, 5 mg) et de la fluorénone (45 mg) ont été séparé avec succès et chaque composé a été isolé. Le PPT élué tout d’abord la colonne comme une bande de pourpre-rougeâtre foncée et la fluorénone élué par la suite la colonne comme une bande jaune ()Figure 2). Les fractions éluées ont été recueillies dans des éprouvettes et identifiées par leurs couleurs distinctives ...

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Applications et Résumé

Résumé

Chromatographie sur colonne est une méthode pratique et polyvalente pour la purification de composés. Cette méthode sépare composés basés sur la polarité. En exploitant les différences dans la polarité des molécules, chromatographie sur colonne peut séparer simpliste de composés par la vitesse à laquelle les composés traversent la phase stationnaire de la colonne. Un des avantages de la chromatographie sur colonne (surtout comparé à la recristallisatio...

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References

Mayo, D. W.; Pike, R. M.; Forbes, D. C., Microscale organic laboratory : with multistep and multiscale syntheses. 5th ed.; J. Wiley & Sons: Hoboken, NJ; p xxi, 681 p (2011).
Armarego, W. L. F.; Chai, C. L. L., Purification of laboratory chemicals. 5th ed.; Butterworth-Heinemann: Amsterdam; Boston; p xv, 609 p (2003).
Silverman, R. B.; Holladay, M. W., The organic chemistry of drug design and drug action. Third edition / ed.; Elsevier/AP, Academic Press, is an imprint of Elsevier: Amsterdam ; Boston; p xviii, 517 pages (2014).
Mortensen, D. S.; Perrin-Ninkovic, S. M.; Shevlin, G.; Elsner, J.; Zhao, J.; Whitefield, B. et. al. Optimization of a Series of Triazole Containing Mammalian Target of Rapamycin (mTOR) Kinase Inhibitors and the Discovery of CC-115. Journal of Medicinal Chemistry (2015).
Davies, D. R.; Johnson, T. M., Isolation of Three Components from Spearmint Oil: An Exercise in Column and Thin-Layer Chromatography. Journal of Chemical Education,84 (2), 318 (2007).
Taber, D. F.; Hoerrner, R. S., Column chromatography: Isolation of caffeine. Journal of Chemical Education, 68 (1), 73 (1991).

1. le Gel de silice lisier

Verser le gel de silice dans un erlenmeyer. Le poids de l’emballage doit être à peu près 50 fois celui de l’échantillon étant séparé. Si les composés séparés ont des valeurs de R_f très semblables, il peut exiger à l’aide d’une grande quantité de silice par échantillon, c’est le cas dans cet exemple.
1. Placer 10 g de silice dans l’erlenmeyer, étant donné que 50 mg d’échantillon (45 mg de fluorénone et 5 mg de tétraphénylporphyrine) sont être isolé.
Ajouter le système de solvant (hexane/dichlorométhane, 70 % : 30 %) dans l’erlenmeyer contenant le gel de silice. Ajouter suffisamment de solvant pour s’assurer que le gel de silice est bien solvaté. La silice se dissout pas, mais le mélange sera visuellement perceptible quand solvatés. Après avoir ajouté le solvant agiter l’erlenmeyer pour s’assurer que toute la silice est bien solvatés.

2. préparation de la colonne

Sélectionnez la colonne de taille appropriée. Généralement, la colonne doit être remplie à mi-chemin avec du lisier de gel de silice. Plus l’échantillon étant purifiée, plus la colonne requis.
Branchez le bas de la colonne avec un morceau de laine de verre. En utilisant une longue tige, assurez-vous que la laine soit solidement logée dans le bas de la colonne, juste au-dessus du robinet d’arrêt.
Une fois que la laine est fermement en place, appliquer une mince couche de sable sur la laine de verre.
Remarque : Si la colonne est équipée de fritte de verre au-dessus du robinet d’arrêt, cette étape devrait être supprimée.
Fixer la colonne en position verticale à une position de l’anneau.
À l’aide d’un entonnoir, verser doucement le coulis préparé de gel de silice dans la colonne. Vous devrez peut-être ajouter le solvant supplémentaire pour transférer la boue de l’erlenmeyer à la colonne. À l’aide d’une pipette, rincer tout gel de silice qui se colle aux parois de la colonne.
1. Comme le gel de silice s’installe dans la colonne, tapoter délicatement les côtés de la colonne pour que le gel de silice emballe hermétiquement et exclut les bulles d’air.
Ouvrir le robinet et laisser solvant s’écouler dans un erlenmeyer jusqu'à juste avant le gel de silice et le solvant avant de répondre. Le gel de silice ne devrait jamais aller sec jusqu'à ce que la procédure est terminée.
Étalez une fine couche de sable sur le dessus du gel de silice (Figure 1). À l’aide d’une pipette, rincer tout sable qui peut avoir coincé aux côtés de la colonne.
Drain de solvants supplémentaires jusqu'à ce que le sable est sec, mais pas jusqu'à la couche de gel de silice.

La figure 1. Le programme d’installation approprié pour une chromatographie sur colonne expérimenter avant l’addition de l’échantillon.

3. ajouter l’échantillon à la colonne

Dissoudre l’échantillon dans la plus petite quantité de solvant possible (en utilisant le même solvant qui servait à fabriquer le lisier de gel de silice).
À l’aide d’une pipette, ajouter doucement l’échantillon vers le haut de la colonne.
Une fois que l’échantillon a été appliqué à la partie supérieure de la colonne, ouvrir le robinet et laisser le solvant s’écouler à travers la couche de sable mais pas la couche de gel de silice. Une très petite quantité de solvant permet d’arroser tout échantillon qui peut-être se sont accrochés aux parois de la colonne. Drainer ce solvant supplémentaire par le biais de la couche de sable aussi bien.

4. à élution de l’échantillon dans la colonne

À l’aide d’une pipette, ajouter très doucement de 4 à 5 mL de solvant d’une façon qui ne perturbe pas la couche de sable.
Placez un entonnoir au sommet de la colonne et très lentement et doucement remplir le reste de la colonne avec le solvant.
Ouvrir le robinet et laisser le solvant s’écouler à travers la colonne.
Commencer à percevoir la phase mobile, tel qu’il s’écoule de la colonne dans des éprouvettes.
1. Tubes de test devraient être placés dans un tube à essai rack de manière séquentielle.
Ajouter solvant supplémentaire vers le haut de la colonne si nécessaire jusqu'à ce que tous les composés désirés ont élué de la colonne.

5. récupérer les constituants

Si les composés sont colorés, puis ils sont visuellement reconnaissables. Toutefois, si les composés sont incolores, ils devront être identifiés à l’aide d’ulta-visible (UV) ultra-violette (si les composés contiennent la conjugaison) ou avec la tache appropriée. La pureté des composés peut être vérifiée à l’aide de la chromatographie sur couche mince.
Identifier les tubes qui contiennent les composés désirés.
Fusionner toutes les fractions qui contiennent les composés isolés désiré dans un ballon (RB) préalablement pesé. Procéder ainsi pour chaque composé étant isolé.
Laisser évaporer le solvant en plaçant le ballon RB sur l’évaporateur rotatif.
Une fois la totalité du solvant a été supprimé, peser le RB avec produit séché et soustraire le poids initial de la RB pour obtenir un rendement.

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0:00

Overview

1:01

Principles of Column Chromatography

3:06

Column and Sample Preparation

5:23

Separation of Compounds

6:24

Results

7:10

Applications

8:58

Summary

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