Flash Kromatografi

FLASH KROMATOGRAFI

I. Prinsip Flash kromatografi merupakan kromatografi yang teratur dengan tekanan rendah ( pada umumnya < 20 p.s.i. ) digunakan sebagai kekuatan bagi elusi bahan pelarut melalui suatu ruangan atau kolom yang lebih cepat. Ini menghasilkan kualitas yang sedang, tetapi pemisahan berlangsung cepat ( 10-15 menit ). Pemisahan ini tidak sesuai untuk pemisahan suatu campuran yang terdiri dari macam-macam zat, tetapi sangat baik untuk memisahkan sedikit reaktan dari komponen utama dalam sintesa organik. Tergantung dari ukuran kolom, berapa gram sample dapat dilapisi dalam satu waktu. Metode ini dikembangkan oleh Still, W.C., Khan, M., dan Mitra, A. (J. Org. Chem., 43 (14), 2923, 1987). Terdapat suatu pengaturan umum untuk tekanan-tekanan yang lebih kecil dari 20 p.s.i dengan control ( pengawasan ) manual pada aliran dan terdapat pengaturan tekanan-takanan yang lebih besar 50 p.s.i dengan suatu ukuran tekanan yang mengikat untuk mengukur aliran . Keistimewaan dari kolom-kolomnya adalah panjangnya 30 sampai 45 cm , perubahan persediaan dari 250 ml ke 3000 ml dan untuk unit-unit dengan telanan yang lebih besar disediakan martel epoksi untuk keselamatan. Pembungkus kolom biasanya silica gel. Komponen-komponen ini biasanya dijaga oleh pengapit atau disekrup bersama-sama. Setidak-tidaknya, pemisahan ini harus dilakukan dibelakang pelindung keselamatan. Gelas atau kaca frits tidak digunakan pada

alas kolom karena terlalu banyak volume yang macet di bawahnya. Serat kaca dan pasir tidak digunakan sebagai pengganti.

II. Teknik PEMBUNGKUS KOLOM Sebagian besar pembungkus kolom adalah silika gel. Still menemukan ukuran partikel terbaik yaitu 40-63 mata jala. Pemisahan diberi tanda sebagai penerimaan waktu (r) dibagi dengan luas puncak (w).

METODE PEMBUNGKUS KERING Metode dari Still untuk sebuah kolom dengan diameter 2 cm. Penambahan 40-63 mata jala silica gel untuk suatu kedalaman 14-15 dalam sebuah penambahan tunggal. Dengan stopclock membuka, kolom tersebut dengan perlahan-lahan ditepuk dengan tegak lurus pada suatu puncak untuk mengatur letak puncak. Penambahan 2 mm pada 50-100 mata jala pasir pada puncak pada alas flat gel. Kolom tersebut diapit untuk memekan pembungkus dan pengelusian. Bahan pelarut secara hati-hati dituangkan di atas pasir untuk mengisi kolom tersebut dengan penuh. Katup jarum pengontrol arus tersebut dubuka semua pada jarak tersebut, disesuaikan dengan kerapatan pada puncak kolom dan dilindungi dengan karet penyambung yang kuat. Klep garis udara yang utama yang mendorong kearah pengontrol arus dibuka sedikit dan sebuah jari yang

ditempatkan secara tepat diatas karet tersebut. Ini akan menyebabkan tekanan di atas alas adsorben menaikkan dengan cepat dan menekan silica gel tersebut sebagai solven dipaksa dengan cepat membungkus kolom tersebut. Hal ini penting untuk menjaga tekanan sampai semua yang ada di udara dilepas dan bagian yang lebih rendah dari kolom tersebut diam, dengan cara lain kolom tersebut akan pecah dan harus dibungkus kembali.

PEMBUNGKUS BASAH Dalam metode ini silica gel dibuat dalam suatu noda dan dituangkan ke dalam kolom dengan cara membuka jalan keluar. Tekanan dipasang untuk mempertahankan bahan pelarut yang keluar lewat bagian bawah dan juga membungkus kolom tersebut dengan rapat tanpa adanya pengikatan udara. Tekanan tersebut dilepaskan, stopcock ditutup, sample ditambahkan kemudian diikuti dengan prosedur elusi yang tetap.

POMPA Untuk kebanyakkan aplikasi, udara dari sebuah penekanan angin digunakan, dan suatu pompa tidaklah diperlukkan. Ini mingkin dari sebuah silinder udara. Bagaimanapun, untuk tujuan pemisahan yang hanya memiliki dana yang minim, dua pelengkap penekan rendah telah diuji. Tekanan pompa yang lebih rendah adlah suatu pengaturan balon ganda. Suatu balon besar di tempatkan di dalam balon lain, ditutup dan dikaitkan dengan puncak kolom. Tekanan-tekanan pada 2-3 p.s.i dicapai. Tekanan tersebut tetap bagus karena volume balon tersebut

lebih besar dari pada volume bahan pelarut yang digunakan. Untuk tekanan yang lebih tinggi, tergantung dari luas dan bahkan lebih dari suatu laju arus.

PENEKAN GAS/UDARA Penekan udara digunakan secara normal kecuali jika campuran merupakan udara/oksigen yang sensitive. Kemudian penekan nitrogen digunakan. Gas-gas ini ditekan oleh pompa yang mempunyai segel minyak, sehingga gas selalu berisi uap air minyak dalam jumlah yang kecil. Sebuah perangkap antara persediaan dan kolom tersebut dapat digunakan. Tetapi hanya digunakan jika diinginkan kemudian dihasilkan produk yang sangat tinggi. Dengan perlindingan system sesederhana mungkin.

PENAMBAHAN SAMPEL Penambahan sample dapat menjadi sebuah masalah. Pada kromatografi jenis ini perlu ditempatkan sample di tempat yang setipis mungkin. Mempermudah penambahan sample dapat menggunakan corong penambahan sample, dimana sebuah corong dengan tangkai panjang dan teratur, dengan pembengkokkan pada ujung-ujung tangkai corong, dan dengan lobang 4 mm disamping bagian bawah dinding kolom. Agar ketika sample mencapai puncak atas kolom tidak terjadi gangguan pada puncaknya.

KONTROL ARUS

Tujuan pengontrolan arus adalah untuk mengurangi tekanan gas berikutnya yang diperlukan adalah laju arus bahan yang sesuai dan untuk membebaskan gas yang berlebih keluar melalui suatu lubang angina. Pengontrol komersil memberikan lima pengontrol kendali dan dapat bergantian sesuai dengan keperluan untuk perbedaan luas-luas kolom dan brrubah-ubah dalam viskositas pada bahan-bahan pelarut. Bagaimanapun, jika sebuah system sederhana diperlukan pemisahan yang rutin untuk itu diperlukan pengontrol arus.

ELUSI BAHAN PELARUT Pengalaman telah menunjukkan bahwa pemisahan terbaik berlangsung jika diinginkan komponen yang mempunyai suatu Rf 0.35 pada suatu silica gel lapis tipis dan tidak murni pada kurang lebih 0.15 Rf ml. system bahan pelarut yang telah ditemukan untuk bekerja dengan baik meliputi 10-50 % campuran etil asetat / 30-600C dengan petroleum eter atau dengan heksan.

PENGUMPULAN DAN DETEKSI Sampel lewat dengan sedemikian cepat sehingga harus ditemukan sebuah cara yang mudah untuk mengumpulkan fraksi-fraksi yang ada. Tabel 18-1 memberikan rekomendasi mengenai ukuran fraksi yang dapat dikumpulkan berdasarkan ukuran sampel dan volume kolom.

Aliran sampel dapat dipantau dengan menggunakan detektor uv dan fraksi-fraksi target yang telah diperoleh. Yang telah terbukti berhasil adalah penggunaan rak tabung uji yang memuat beberapa tabung uji berukuran 20×150 mm dan pengumpulan satu fraksi ke dalam setiap tabung tersebut. Perhatikan Gambar 18-6 untuk melihat metode deteksi yang mudah. Sampel kasar ditotolkan di sepanjang satu sisi plat TLC, 5 μL dari setiap fraksi, lalu ditotolkan di sepanjang tepi plat. Ketika dilakukan kromatografi, fraksi-fraksi yang mengandung senyawa yang diinginkan akan teridentifikasi dan derajat pemisahan yang dicapai pun diketahui.

SISTEM SKALA KECIL Peralatan yang diilustrasikan dalam Gbr 18-7 adalah contoh yang bagus tentang bagaimana peralatan laboratorium yang umum dapat digunakan untuk pemisahan skala mikro. Peralatan yang ditunjukkan dapat dengan mudah memisahkan 10 mg sampel atau kurang, dengan batas maksimal 25-30 mg, dan jika peralatan tersebut sudah siap, pemisahan dapat dilakukan dalam waktu kurang dari satu jam. Sebuah pipet 5.5 inci sekali pakai dipasang pada tempatnya dengan menggunakan sebuah klem ber"cakar"-tiga yang terpasang pada dudukan cincin. Sebuah labu Erlenmeyer 25 mL untuk solven pengelusi ditempatkan di dekatnya. Satu set tabung uji 10×75 mm dalam sebuah rak tabung uji ditempatkan di bawah outlet dengan satu tabung tepat menghadap ujung outlet. Jalan udara ditempatkan sesuai kebutuhan. Sebuah labu untuk solven pencuci ditempatkan di kiri atas.

III. Aplikasi Flash Chromatography a.

KROMATOGRAFI

KOLOM

KERING

(DRY-COLUMN

CHROMATOGRAPHY) Tehnik kromatografi kolom kering ini tidak lain merupakan modifikasi dengan memanfaatkan keunggulan-keunggulan "Flash chromatography" yaitu pemisahan yang baik dan cepat. Modifikasi yang dilakukan pada prinsipnya memikirkan bahan yang lebih murah, peralatan yang lebih sederhana dan lebih praktis. Ada dua perbedaan yang mendasar, pertama tehnik ini menggunakan sistem pengisapan (suction) untuk mempercepat proses elusi menggantikan sistem penekanan dengan gas. Oleh karena itu proses ini sering disebut dengan kromatografi cairan vakum ( Vacuum Liquid Chromatography-VLC).

b.

Flash chromatography memisahkan senyawa organik pada pKa tinggi dengan menggunakan kolom Teledyne Isco’s specialty RediSep ®

Komponen organik dapat berinteraksi dengan permukaan senyawa silanol pada kromatografi Flash normal. Interaksi ini menyebabkan timbulnya goresan puncak tidak tajam, yang akan menyebabkan penumpukan (overlapping) fraksi selama proses pemisahan pada kromatografi. Untuk memperbaiki resolusi pada pemisahan senyawa organik atau asam organik, para ahli kimia membuat suau tipe dengan menambahkan fase gerak yang telah di modifikasi untuk mengurangi goresan puncak dan dapat

mempertajam puncak. Triethylamine atau ammonium hydroxide adalah bahan modifikasi tambahan untuk fase gerak. Teledyne ISCO menawarkan beberapa kolom Redi Sep khusus yang tersedia untuk flash kromatografi agar lebih efisien dalam pemisahan pada pKa tinggi dari senyawa organik. Contoh dari kolom Teledyne ISCO antara lain : − RediSep Amine, − RediSep Basic Alumina, − RediSep SCX (Strong Cation Exchange), − RediSep Florisil columns. Dengan menggunakan kolom tersebut dapat meminimalkan waktu pemisahan dengan meningkatkan resolusi pemisahan.

c.

Penggunaan kolom Polypropylene densitas tinggi Senyawa Polypropylene densitas tinggi dibuat dengan menggunakan

sorben untuk meningkatkan konsistensi penggunaan kromatografi. Perspektif kualitas baik dari kolom ini dapat ditunjukkan dari kemurnian bahan yang dipisahkan, laju alir kolom yang stabil.