37.將 hydrocortisone 與 hydrocortisone acetate 點在矽膠 TLC 片上，在二氯甲烷／乙醚／甲醇／水（77： 15：8：1.2）中展開。若 hydrocortisone acetate 之 Rf 值為 0.51，則 hydrocortisone 之 Rf 值最可能為下列何者？

(A)0.20
(B)0.60
(C)0.50
(D)0.05

• 固定相（矽膠 TLC 片）： 極性強（含有矽醇基 -SiOH）。會緊緊吸附住極性大的分子。

• 已知 Hydrocortisone acetate (極性較小) 的 Rf​ = 0.51。

• Hydrocortisone (極性較大) 的 Rf​ 值必須比 0.51 更小。

• 觀察選項：

  • (A) 0.20（小於 0.51，合理）

  • (B) 0.60（大於 0.51，不合理）

  • (C) 0.50（極其接近，但兩者結構差異顯著，通常 Rf​ 會有明顯區別）

  • (D) 0.05（過低，通常代表幾乎不動）

答案

(A) 0.20

? 解題核心兩步驟

步驟一：確認這塊 TLC 片的「遊戲規則」

題目寫到：「點在矽膠（Silica gel）TLC 片上」。

• 你的無敵直覺：普通的矽膠表面都是極性的 $-\text{OH}$ 基團，這是一個 100% 的「正相層析系統」！

• 正相規則：

  • 極性大（脂溶性差）的藥物：會跟極性的矽膠死死吸在一起，爬不上去 $\rightarrow$ 跑得慢（$R_f$ 值小）。

  • 極性小（脂溶性好）的藥物：跟矽膠不合，會跟著展開劑一起往上衝 $\rightarrow$ 跑得快（$R_f$ 值大）。

步驟二：比較兩個藥物的結構極性

我們拿題目給的 hydrocortisone acetate 與原本的 hydrocortisone 來做結構對比：

1. Hydrocortisone（氫化可的松）：

   • 它的結構末端（第 21 位碳）是一個純粹的羥基（$-\text{CH}_2-\text{OH}$）。

   • $-\text{OH}$ 基團是極性非常強的官能基，能跟矽膠產生強烈的氫鍵。

2. Hydrocortisone acetate（醋酸氫化可的松，圖中的結構）：

   • 科學家把末端的 $-\text{OH}$ 拿去和醋酸做成酯化反應，變成了酯基（$-\text{CH}_2-\text{O-CO-CH}_3$）。

   • 關鍵化學變化：原本極性很強的 $-\text{OH}$ 氫原子被「遮蔽（保護）」起來了。這導致 hydrocortisone acetate 的「極性變小了（脂溶性變高了）」。

? 終極邏輯閉環（秒選答案）

把上面的線索全部串在一起：

• 極性大小比較：$\text{Hydrocortisone (-OH)} > \text{Hydrocortisone acetate (-O-Ac)}$

• 正相 TLC 爬高比賽：

  • 極性比較小（脂溶性高）的 hydrocortisone acetate 爬得比較高，題目說它的 $R_f = 0.51$。

  • 那麼，極性比較大、跟矽膠吸得更緊的 hydrocortisone，絕對爬得比較低，它的 $R_f$ 值「一定要小於 0.51」！

回頭看選項：

(A) 0.20 $\rightarrow$ 小於 0.51（唯一合理的正確答案）

(B) 0.60 $\rightarrow$ 大於 0.51（錯誤）

(C) 0.50 $\rightarrow$ 幾乎一樣（錯誤，兩個結構極性有差，不可能擠在一起）

(D) 0.05 $\rightarrow$ 太低了，這代表幾乎黏在原點沒動，但展開劑裡面有甲醇和水等極性溶劑，不至於讓它完全爬不上去。