TLC-Trennprinzipien

Zwischenmolekulare Kräfte sind grundlegend für die Trennung von Verbindungen mittels TLC. Hier sind drei Komponenten im Spiel: die stationäre Phase, die mobile Phase und die Probe. Das Gleichgewicht zwischen den Wechselwirkungen dieser Komponenten bewirkt die Trennung.

Die stationäre Phase besteht aus einem 3D-Kieselgel-Netzwerk aus sich wiederholenden Silizium-Sauerstoffketten, wobei OH-Gruppen eine polare Oberfläche bilden, wie in Abbildung 1 gezeigt.

Ein bildhaftes Diagramm, das die Wechselwirkungen auf der Oberfläche der TLC-Platte darstellt. Die graue Oberfläche, die als stationäre Phase bezeichnet wird, zeigt ein Netzwerk aus Siliziumdioxid mit einem zentralen Siliziumatom, das mit zwei anderen über eine Sauerstoffbindung auf beiden Seiten verbunden ist, und einer OH-Gruppe, die an seiner axialen Position befestigt ist. Dieses sich wiederholende Gerüst wird als Kieselgel-Bindungsnetzwerk bezeichnet. Ein grüner Kreis, der eine polare Verbindung darstellt, hat zwei verkeilte intermolekulare Bindungen mit den OH-Gruppen der Oberfläche. Dies wird als starke Wechselwirkung mit der TLC-Platte bezeichnet, niedriger Rf-Wert. Weiter oben auf der Platte hat ein rosa Oval, das eine unpolare Verbindung darstellt, keine Wechselwirkungen mit den OH-Gruppen der Oberfläche. Es ist mit Schwache Wechselwirkungen mit der TLC-Platte beschriftet, wird vom Lösungsmittel weiter nach oben getragen, höherer Rf-Wert. Ein Pfeil ist vom rosa Oval aus nach oben auf die Platte gezeichnet - er zeigt die Laufrichtung an. Oben im Diagramm ist ein blauer Pfeil, der von rechts nach links zeigt und die mobile Phase beschriftet.

Abbildung 1: TLC-Interaktionsdiagramm

Diese interagiert mit der Probe, die oft ein Gemisch von Verbindungen mit unterschiedlichen Polaritäten ist. Verbindungen mit polaren funktionellen Gruppen werden eine stärkere Wechselwirkung mit der TLC-Platte haben als unpolare Verbindungen. Sie interagieren mit der Oberfläche über eine Reihe von intermolekularen Kräften, wie z.B. Dipol-Dipol-Wechselwirkungen, Wasserstoffbrückenbindungen (abhängig von der funktionellen Gruppe) und Van der Waals-Kräfte. Während unpolare Verbindungen nur über schwache Van-der-Waals-Kräfte wechselwirken. Polare Verbindungen werden stärker auf der TLC-Platte adsorbiert und bewegen sich nicht so weit, wodurch eine Trennung entsteht.

Die letzte Komponente in diesem Wechselwirkungspuzzle ist die mobile Phase, über die du die meiste Kontrolle hast. Die Wahl der mobilen Phase ist abhängig von den Proben, die du trennst. Das Lösungsmittel selbst hat eine Affinität für die mobile Phase, und die Proben konkurrieren im Wesentlichen mit den Bindungsstellen der Platte mit dem Lösungsmittel. Die mobile Phase schiebt die Proben auf der Platte nach oben. Wenn das Lösungsmittel eine zu schwache Wechselwirkung mit der mobilen Phase hat, werden die Proben an der Basislinie bleiben. Wenn es hingegen eine zu starke Wechselwirkung hat, wird es die Proben den ganzen Weg nach oben auf der Platte verdrängen. Das Gleichgewicht der Wechselwirkung besteht darin, ein Lösungsmittel zu finden, das eine ähnliche Affinität zur stationären Phase hat wie die Proben, was dazu führt, dass sich die verschiedenen Verbindungen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegen.