Organisko vielu polimorfisma kontrole, izmantojot kristalizācijas piedevas

Abstract

Promocijas darbā pētīta vairāku modeļvielu (2,6-dimetoksibenzoskābes, 2,6-dimetoksifenilborksābes un izonikotīnamīda), kas veidot polimorfās formas ar dažādiem molekulārajiem sintoniem, kristalizācija. Izpētīta šo modeļvielu kristālisko fāžu daudzveidība. Veikta kristalizācija dažāda veida kristalizācijas piedevu klātienē. Izpētīta kristalizācijas piedevu ietekme uz stabilāko polimorfo formu šķīdību un relatīvo stabilitāti. No pulvera un monokristāla rentgendifrakcijas datiem noteiktas kristāliskās struktūras četrām jaunām fāzēm. Veikta modeļvielu kristālisko struktūru ģeometrijas optimizācija un aprēķinātas to kristālrežģa enerģijas, kā arī veikta kristālrežģa enerģijas tīkla un asimetriskajā vienībā esošo molekulu Hiršfelda virsmu un iespējamo mijiedarbību analīze un morfoloģijas simulācijas, lai izskaidrotu iespējamo kristalizācijas piedevu ietekmi uz polimorfisma kontroles mehānismu.

Crystallization of several model compounds (namely 2,6-dimethoxybenzoic acid, 2,6-dimethoxyphenylboronic acid and isonicotinamide), which form different hydrogen bonding synthons, were studied in the thesis. The formation of different crystalline phases of these model compounds in crystallisation has been studied. Crystallization was performed by testing the effect of different types of crystallization additives on the polymorphic outcome. The effect of crystallization additives on the solubility and relative stability of the most stable polymorphs was also investigated. Crystal structures of four new phases of the studied compounds were determined from powder and single crystal X-ray diffraction. Crystallographic and computational analysis of all the relevant crystal structures of the model compounds were performed to provide a possible mechanism for the observed control of the crystallization polymorphic outcome by the most efficient crystallization additives.