Cieto šķidumu veidošanās un fizikālķīmisko īpašību raksturojums pēc uzbūves līdzīguorganisko molekulu vairākkomponentu sistēmās

Abstract

Darbā pētīta cieto šķīdumu veidošanās starp vairākām molekulārās struktūras ziņā līdzīgām organiskajām cietvielām: farmaceitiski aktīvajām vielām benperidolu un droperidolu, kas atšķiras ar vienkāršās/divkāršās saites esamību starp diviem oglekļa atomiem, modeļvielām aizvietotām nitrobenzoskābēm, kas atšķiras ar aizvietotāju (halogēna atoms / metilgrupa / hidroksilgrupa) un, ksantonu un tioksantonu, kas atšķiras ar S/O atomu, kā arī luminoforiem tioksantona atvasinājumiem, kas atšķiras ar halogēna atomiem. Katrā no pētītajām sistēmām, veicot vielu maisījumu kristalizāciju dažādās vielu attiecībās, izmantojot pulvera rentgendifraktometriju un no termiskās analīzes datiem konstruētas fāžu diagrammas, noskaidrota vielu šķīdība vienai otrā. Ar kvantu ķīmiskajiem aprēķiniem novērtēts, vai cieto šķīdumu veidošanās izraisīta starpmolekulāro mijiedarbību izmaiņu noteikšana ļauj paredzēt cieto šķīdumu veidošanās varbūtību. Pētītas arī luminiscences īpašības, nosakot, ka dažos no cietajiem šķīdumiem pat neliela sastāva izmaiņas nodrošina būtisku luminiscences īpašību maiņu, turpretī citos būtiskas sastāva izmaiņas minimāli ietekmē luminiscences īpašības. Atslēgvārdi: cietais šķīdums, termiskā analīze, rentgendifrakcija, divkomponentu fāžu diagramma, luminiscence, aprēķinu ķīmija

This work presents a study of the formation of solid solutions between several organic solids with similar molecular structures: active pharmaceutical ingredients benperidol and droperidol, which differ by the presence of a single/double bond between two carbon atoms, model substances substituted nitrobenzoic acids, which differ by the substituent (halogen atom / methyl group / hydroxyl group), and xanthone and thioxanthone differing by S/O atom, as well as luminophores thioxanthone derivatives differing by halogen atoms. In each of the studied systems, mixtures of substances with different component ratios were crystallized, and powder X-ray diffractometry and construction of phase diagrams from thermal analysis data were used to determine the solubility of substances in each other. Quantum chemical calculations were used to assess whether the evaluation of changes in intermolecular interactions caused by the formation of solid solutions can be used to predict the probability of the formation of solid solutions. The luminescence properties were also studied, by determining that in some of the solid solutions even a small change in composition ensures a significant change in luminescence properties, whereas in others, significant changes in composition have only a slight effect on the luminescence properties. Keywords: solid solution, thermal analysis, X-ray diffraction, binary phase diagram, luminescence, computational chemistry