L-异亮氨酸对L-丙氨酸晶体生长速率的影响.pdf

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1、第3期化学世界·159·异亮氨酸对L一丙氨酸晶体生长速率的影响谭文绘。钱刚(华东理工大学化工学院，上海200237)摘要：结合实验和分子模拟研究了L_异亮氨酸对L一丙氨酸晶体主要晶面生长速率的影响。实验发现随着溶液中L一异亮氨酸浓度的增加，L一丙氨酸(120)面(轴面)的生长速率显著降低，而(011)面(端面)的生长速率增加，导致L一丙氨酸晶体的长径比增大。分子模拟的结果表明，L一异亮氨酸容易占据L一丙氨酸(120)晶面的台阶位从而阻碍(120)晶面的生长；但其不仅不容易吸附于(011)晶面的台阶

2、位，反而会促进溶质分子在溶剂化界面的扩散，从而提高(011)晶面的生长速率。分子模拟的结果较好地解释了实验中L一异亮氨酸对L一丙氨酸不同晶面具有不同作用效果的现象。关键词：L-丙氨酸；杂质；生长速率；分子模拟中图分类号：TQ922．2文献标志码：A文章编号：0367—6358(2016)03—0159—06EffectofL—-IsoleucineonCrystalGrowthofL——AlanineTANWen—hui，QIANGang(SchoolofChemicalEngineering，E

3、astChinaUniversityofScienceandTechnology，Shanghai200237，China)Abstract：TheeffectsofL—isoleucineonthegrowthof(12O)and(011)surfacesofL—alaninewerestudiedbycombiningexperimentsandmolecularsimulations．Experimentalresultsshowthatthegrowthof(120)surfaceissi

4、gnificantlyinhibitedbyL-isoleucine，whilethatof(011)surfaceispromoted，resultingintheincreaseofaspectratioofL—alaninecrystalwithimpurityconcentration．Throughmolecularsimulation，itisrevealedthatL—isoleucineeasilyoccupiesthestepsiteof(120)surfaceandthusin

5、hibitsitsgrowth．However，itiSdifficulttobeadsorbedonthestepsiteof(011)surface．Instead，itpromotesthediffusionofsolutemoleculesinthesolvatedinterface，therebyimprovingthegrowthrateof(011)surface．Thesim—ulationresultsareinaccordancewiththeexperimentaldata．

6、Keywords：L—alanine；impurity；growthrate；molecularsimulation溶液结晶过程中，杂质的存在通常对晶体的生对晶体生长的影响归结为杂质在晶面的覆盖度和杂长速率产生重要的影响[1]。大多数情况下，杂质会质的有效性。Martins等[11]则进一步提出了CAM对晶体的生长起到抑制作用[4]；然而越来越多的研模型，并指出杂质和溶质在晶面上的吸附存在竞争究也表明某些情况下杂质会促进晶体的生长]。关系，杂质的有效性反映杂质从晶面扩散并占据溶Cabrera等提出

7、的C—V模型被广泛用来解释质生长活性位的能力，然而CAM模型不能反映杂杂质对晶体生长的抑制作用，该模型认为杂质通过质在晶体界面的迁移性对晶体生长的影响。固定吸附于晶体的台阶位阻碍或降低晶面的生长。近几年，研究者们发现杂质作用下晶体的生长Kuhota等[1在此基础上提出了K—M模型，将杂质速率出现反常的增加现象[6。Sangwal[认为收稿日期：2015—04—02；修回日期：2015-12—09作者简介：谭文绘(1989一)，女，湖南衡阳人，硕士生，主要从事药物结晶方面的研究。E-mail：wen

8、huitan12@163．com；*E—mail：carlqg@ecust．edu．en。化学世界吸附在晶面的杂质可以为溶质提供台阶活性位从而试管中的单晶颗粒取出。同时，配制过饱和度为促进晶面的生长；Poornachary等口则从热力学的0．01的L一丙氨酸溶液(过饱和度一(c-c)／c，C表角度出发，认为杂质的吸附引起晶体表面能的降低，示溶液实际浓度，c表示25℃时的饱和浓度)，将从而促进晶体的生长；但Han等n进一步的研究取出的单晶颗粒置于该溶液中继续生长至大小适中却表明无机盐