利用溶质-溶剂模型预测晶体成核的难易

成核作为结晶的初始阶段,直接影响着晶体产品的结构、手性、纯度、晶型和粒径分布等性质。但由于成核具有随机性,通过实验成核不仅耗时耗力而且很难洞悉分子间的相互作用。本文选择结构相似的对羟基苯甲酸乙酯(EP)、对羟基苯甲酸丙酯(PP)和对羟基苯甲酸丁酯(BP)为模型物质,计算了EP、PP和BP在四种不同的有机溶剂(乙醇、乙酸乙酯、丙酮、乙腈)中单个溶质分子和单个溶剂分子的结合能。不论是EP、PP还是BP与各溶剂的相互作用大小都服从乙醇>乙酸乙酯>丙酮>乙腈。因此,可以预测EP、PP和BP在乙醇中成核最慢,在乙酸乙酯和丙酮中成核较慢,在乙腈中成核最快。当溶剂相同的时候,EP最难成核,其次是PP,BP容易成核,预测的结果与实验结果一致。本研究证明利用溶质-溶剂(1∶1)模型可以预测成核的难易,进而有利于筛选溶剂,提高实验效率。