第8-6回．TLC結果をカラムクロマトグラフィーへ応用する

こんにちは。ばけぴとです。

今回は、TLC結果をどのように活かすかを解説します。

TLC結果を見ると、カラムクロマトグラフィーでどのぐらい移動相を流せば、物質が出てくるかを考察できるようになりますので、ぜひマスターしてください。

それでは、いきましょう！

１．TLCから得られる結果（復習）

f:id:bake_pito:20201206124617p:plain — 図1. TLCから得られる結果

　それでは、まずTLCで得られる情報について、おさらいしましょう（図１参照）。

TLCを行うことで、固定相中の展開溶媒に対する物質の移動度がわかります。

図１では、展開溶媒が4cm進んだときに、物質Aは3cm進むとわかります。

Rf値で表すと、物質AのRf値は0.75となります。これは物質Aの移動度が展開溶媒の0.75倍ということを表しています。

２．TLC結果をカラムクロマトグラフィーへの応用

２－１．移動値で考えた場合

f:id:bake_pito:20201206124647p:plain — 図2. 移動値で考えた場合

　それでは、TLC結果をカラムクロマトグラフィーに応用していきましょう（図２参照）。まずは移動値（cm）で説明します。今回は固定相を8cm積んだカラム管で説明します。TLCもカラムクロマトグラフィーも基本的に、同じクロマトグラフィーです。そのため、カラムクロマトグラフィーの移動相が固定相内を4cm進むと、TLCの結果から物質Aは3cm、物質Bは2cm、物質Cは0cm進むことがわかります。そのため、移動相を12cmぐらい進ませると、物質Aは9cm、物質Bは6cm、物質Cは0cm進みます。固定相は8cmしかないので、物質Aはカラムから出てきますが、物質B、物質Cはカラムに留まっています。つまり物質Aは単離されましたね！このようなイメージで、おおよそ移動相を10～12cmぐらい流すと、物質Aがカラムから出てくると想定できるようになります。また、図１にはありませんが、移動相が16cm進むと、物質Bは8cm進むことも計算できますね。

２－２．Rf値やパスで考えた場合

f:id:bake_pito:20201206134151p:plain — 図3. Rf値で考えた場合

　次に、Rf値で説明します（図３参照）。カラムクロマトグラフィーでは、固定相8cmを1パス(Rf=1)とします。TLCの結果から、物質AはRf=0.75、物質BはRf=0.5、物質CはRf=0とわかっています。つまり移動相が1パス{=1(Rf)×8cm}進むと、物質Aは0.75パス{=0.75(Rf)×1パス}、物質Bは0.5パス{0.5(Rf)×1パス}、物質Cは0パス{=0(Rf)×1パス}進みます。つまりRf値から何パス分進んだかがわかるわけです。そして各物質が1パス進むと、カラムから出てきます。移動相が1.5パス進むと、物質Aは1.125パス(=0.75×1.5パス)進むので、カラムから出てきますが、物質Bは0.75パス(=0.5×1.5パス)、物質Cは0パス(=0×1.5パス)進むので、カラムに留まっています。このようなイメージで分離を想定できるようになります。