苯基脲-硝基苯甲酸共晶合成的相平衡热力学及量子化学研究

以脲类为主体分子与羧酸形成有机共晶不断被研究报道,然而对于共晶分子的研究主要集中在分子设计、合成、反应机理和性能表征等方面内容,不能为有机共晶分子的高纯Alpelisib试剂度制备或工程化扩大提供系统的方法和理论指导。本文以苯基脲-邻(间)硝基苯甲酸共晶为研究对象,分析其在不同温度和溶剂条件下的溶解度与结晶有关的热力学内容,并建立三元体系平衡相图,以相图来指导和改善有机共晶的结晶工艺操作。具体研究内容如下:(1)采用等温溶解平衡法测定了苯基脲在283.15 K-323.15 K温度范围内,溶剂为甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、异丙醇、异丁醇、乙酸乙酯、1,4-二氧六环、1,2-二氯乙烷、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)、N-甲基毗咯烷酮(NMP)、乙二醇(EG)和水中的溶解度数据,苯基脲在十五种溶剂中的溶解度随着温度的升高而增大。然后使用四种热力学模型对测得的溶解度数据进行关联,其最大均方根偏差(RMSD)和平均相对偏差(RAD)值分别为5.61×10-2和69.47×10-4。此外讨论了苯基脲在溶解过程中溶剂效应的影响,并计算了相关organelle genetics的溶解性质,如溶解熵、溶解焓和溶解吉布斯自由能等,得到相互作用参数为苯基脲-邻(间)硝基苯甲酸共晶合成研究提供了基础数S63845据。(2)采用湿渣法测定了在298.15 K和313.15 K下,溶剂分别为乙醇、乙酸乙酯和乙腈时,苯基脲-邻(间)硝基苯甲酸-溶剂三元体系的平衡溶解度数据,并以此绘制出三元体系相图,确定单相区及共晶区;通过X-射线衍射分析、红外光谱分析、差式扫描热量法和形貌分析对苯基脲-邻(间)硝基苯甲酸共晶进行了表征。采用NRTL模型对测得的溶解度数据进行回归计算,得到了苯基脲-邻(间)硝基苯甲酸间的相互作用参数和溶度积常数,为共晶的制备提供方法指导和理论依据。(3)以苯基脲-邻(间)硝基苯甲酸共晶为研究对象,通过Gaussian 09分子模拟软件进行几何结构优化,分析其表面静电势和分子间弱相互作用,并计算其在不同溶剂中的结合能,更深入的认识共晶。