Chromatographie sur couche mince

Bonjour,

Demain, j'ai un TP sur la réduction d'un aldéhyde et j'ai devrai faire un contrôle d'efficacité par CCM. J'ai regardé des vidéos et tout sur la CCM mais je comprends pas très bien ce que ça signifie. Si on prend un échantillon commercial de référence de l'aldéhyde, de l'alcool et de l'acide correspondant. Je met toutes mes petites gouttes et puis je fais une détection sous UV. Qu'est-ce que ça signifie si on a une tâche au-dessus, en-dessous, (au même niveau je sais que ça veut dire la même espèce) etc. ? Car à la fin je dois analyser mon chromatogramme et je sais pas dire ce que ça veut dire :/

Aussi, est-ce que vous savez combien de temps il faut laisser la plaque de silice pour que l'éluant monte ? J'aimerais éviter de faire trop monter l'éluant.

PS. la réaction qu'on va faire:

$ROH(ald) \to R - O - H(alcool)$ avec l'aide de l'éthanol et du borohydrure de sodium NaBH₄.

Dernière chose, on me dit que j'aurai besoin d'un réfractomètre mais on me dit pas pour faire quoi. Vous avez une idée ?

Coucou Sotibio,

Pour savoir quand ton éluant est assez monté c'est simple : tu regarde ta plaque, elle est imbibiée (donc "mouillée") là où est ton éluant. Un peu comme un sucre, tu verra où se situ la limite. Essaye de l’arrêter à 0.5 cm du bord.

Pour savoir ce que signifie l'ordre, c'est un peu compliqué. Il faut s'y connaitre en affinité polaire-apolaire. Tout ça c'est de l'ordre des liaisons de VdW, voir liaison hydrogènes.

En gros quand tu as une molécule très polaire (imaginons un acide carboxylique, avec une petite chaine carbonée) bah elle va avoir plus d'affinité avec la silice (donc ta CCM), et sera plus ralenti que les autres lors de la migration. Ta molécule polaire restera + proche du point où tu l'as déposée.

Alors que celle qui sont plus apolaire, imaginons une huile, sera entièrement élué, elle sera montré très loin par rapport au dépôt initiale.

EDIT : Le refractomêtre servira surement à évaluer une composition d'un produit obtenue. Je pense que vous allez mesurer l'indice de réfraction de votre alcool pour voir s'il pure.

Salut sotibio

Je vais compléter la réponse de Blackline avec un "tuto-express".

La chromatographie sur couche mince est une technique simple pour suivre l'avancement d'une réaction chimique en se basant sur les différentes polarités des molécules en jeu (attention, le mot polaire va apparaître un certain nombre de fois dans ce post!).

Prenons le cas le plus simple : une CCM avec uniquement un échantillon commercial de ton aldéhyde :

• Une goutte de l'aldéhyde est placée sur la ligne de base de la plaque à CCM.
• Le pied de la plaque est trempé dans un solvant plus ou moins polaire (le tout dans un bocal ou cuve).
• Le solvant monte vers le haut de la plaque par capillarité. Lorsque celui-ci arrive au sommet, la plaque est sortie de la cuve et analysée.
• Sauf si ta molécule est colorée, tu ne verras rien à l'oeil nu. En revanche ta molécule réagira probablement aux UV donc tu peux la voir sous lumière UV.

Ça c'est pour la procédure. Maintenant voici la théorie : toute molécule organique possédant des hétéro-éléments ($O$, $N$, $Cl$, …) est polaire et va par défaut "coller" sur la plaque lorsque la goutte est déposée car la plaque est recouverte d'oxyde de silicium $SiO_2$ polaire. Or lorsque le solvant polaire va monter, il va emporter l'aldéhyde avec lui. Si cet aldéhyde est peu polaire, il collera peu à la plaque et migrera assez haut car la plaque aura du mal à le retenir. Si au contraire il est très polaire, il migrera peu et restera vers le bas de la plaque.

Prenons ton cas : un aldéhyde et son alcool correspondant (je n'ai pas compris pourquoi l'acide !?). Lorsque tu placeras une goutte de chacun côte-à-côte au pied de la plaque et feras monter le solvant, l'une montera plus haut que l'autre car elles n'ont pas la même polarité. La quelle ?

Réponse :

Normalement l'aldéhyde car les aldéhydes sont moins polaires que les alcools. La liaison $C-O$ de l'alcool est plus longue que la liaison $C=O$ de l'aldéhyde donc le moment dipolaire est plus grand.

Donc pour répondre à ta question, voici ce qu'il faut faire : à la fin de ta réaction, tu prépares une plaque avec trois gouttes : une d'aldéhyde commercial, une d'alcool commercial et une de ta réaction. Tu la trempes et tu compares la présence ou non et la hauteur des points pour savoir s'il reste de l'aldéhyde et si c'est bien l'alcool que tu as formé.

Quant au réfractomètre, je ne vois pas trop le rapport avec les CCM… Mais je pense que ce sera pour mesurer l'indice de réfraction de l'alcool et comparer la valeur obtenue avec la valeur théorique pour voir si celui-ci est pur. (oups Blackline a déjà répondu à ça)

Voilà voilà.

salut

Le rapport frontal te permet seulement d'identifier le produit comme tu l'as dit. Donc déjà tu pourras savoir en un coup d'oeil si ta réaction à un rendement de 0 ou 100% (une seule tache) ou entre les deux (2 taches).

Edit : au dessus on t'a déjà dis mais ça non : Ensuite il est possible de déterminer le rendement exact de plusieurs manières, la plus simple étant de mesurer la surface des taches dont le log est proportionnel à la quantité de produit, mais évidement ça demande un matériel/opérateur capable de faire des spots très répétables.

Plusieurs possibilité : tu arrêtes plus ou moins quand tu veux, en surveillant l'évolution du front puis tu marque où il s'est arrêté immédiatement quand tu arrêtes l’élution

Edit: Blackline disait à 0.5cm mais sinon, tu as l'option suivante : Ou alors si tu as à disposition un produit qui peut servir de témoins et que tes produits ne migrent pas à une vitesse trop proche de celle de l'éluant, tu peux laisser le front atteindre le haut de la plaque et utiliser le rapport au témoin à la place du rapport frontal.

Sans connaitre la composition de l'éluant et de la phase mobile ainsi que ses dimensions, impossible de te donner le temps qu'il faut pour que l'éluant atteigne le haut. Et même en connaissant tout ça, il faudrait peut être faire quelques tests pour le savoir.

ça peut servir à déterminer le rendement par exemple, au cas où ça serai compliqué de le faire par CCM ou pour vérifier le résultats que tu trouves. Une petite courbe d'étalonnage feras vite l'affaire, juste attention à bien tout faire à température constante si l'appareil est précis.

Et bah, moi qui est peur de poster des messages un jour avant la nécessité des réponses…

Là en 1heure, il a 3 avis ! J'suis fier du forum science rempli de chimiste

Waw je n'avais jamais entendu qu'on peut mesurer des rendements par CCM (quoiqu'avec certaines limitations) !

Le coups du log je ne le connaissais pas non plus, curieux d'en savoir plus

Si Si les analyses quantitative ça se fait bien.

Il y a aussi d'autre possibilités, l’élution totale (ça se fait surtout en flux forcé) ce qui au final ressemble à la hplc, la spectrométrie (IR en absorption, uv, X en absorption ou fluorescence (+émission pour les X) et alpha/gamma en emmision) ou encore grattage (sur la silice, sur papier il suffit de couper) -> mise en solution et analyse avec une autre technique. Et j'en passe

edit : évidement tout ça demande un étalonnage.

Merci à tous ! Ca m'a permis de vachement comprendre ce que je faisais et ça s'est bien déroulé L'aldéhyde est bel et bien monté plus haut que l'alcool. Je dois juste m'habituer à mieux faire mon installation (mon réfrigérant était un peu de travers ).