Prediction of the Growth Habit of 7-Amino-4,6-dinitrobenzofuroxan Mediated by Cosolvents
- 발행기관 서강대학교 화공생명공학과 대학원
- 지도교수 구기갑
- 발행년도 2010
- 학위수여년월 2010. 2
- 학위명 석사
- 학과 일반대학원 화공생명공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000045724
- 본문언어 영어
- 저작권 서강대학교의 논문은 저작권에 의해 보호받습니다
초록/요약
공용매에서 결정화된 7-amino-4,6-dinitrobenzofuroxan (ADNBF)의 결정형상은 1:1부터 1:4까지 다양하게 변화하는 공용매(N-Methyl-2-pyrrolidone (NMP)/acetonitrile, NMP/chloroacetone, NMP/methanol) 의 섞는 비율에 따라 침상 모양에서 판상의 모양으로 변하는 것이 밝혀졌다. ADNBF 결정형상에 미치는 공용매의 영향력을 설명하기 위해서 분자 모델링 (molecular modeling)을 이용하여 ADNBF의 표면 특성과 표면 위에서 용매 분자들의 특징적인 움직임을 조사하였다. 기존에 제시되었던 부착 에너지 모델(attachment energy model)은 결정 구조 내부의 물리적 특성만을 근거로 하고 있기 때문에 용액 내에서 자란 결정의 형상을 설명하지 못한다. 공용매에서 결정화된 ADNBF의 결정형상은 붙는 위치 밀도 (binding site density)와 상호작용 에너지 (interaction energy) 그리고 공용매의 비율을 같이 고려한 변형된 부착 에너지 모델 (modified attachment energy model) 을 이용하여 예측이 되었다. ADNBF결정의 주요 면들에 대한 3차원적인 관점으로부터 표면의 구성이 특정한 용매 분자들의 붙는 위치를 만들고 표면의 구성이 각 표면 별 상대적인 성장속도를 서로 다르게 하는 것을 알 수 있었다. 예측된 결정형상과 실험적 결과의 비교를 통해서, 비록 다른 면들에 비하여 (001)면에 올려진 용매 한 분자의 상호작용 에너지가 작을 지라도 ADNBF 표면의 (001)면에서 존재하는 용매에 대한 높은 붙는 위치 밀도로 인하여 (001)면이 크게 성장억제 되는 것을 알 수 있었다.
more초록/요약
Morphology of 7-amino-4,6-dinitrobenzofuroxan (ADNBF) recrystallized from co-solvents was shown to evolve systematically from rod to plate as mixing ratio of co-solvents (N-Methyl-2-pyrrolidone (NMP) /acetonitrile, NMP/chloroacetone and NMP/methanol) varied from 1:1 to 1:4. In an attempt to explain cosolvent effect on the shape evolution of ADNBF crystals, the characteristics of the ADNBF crystal surface and typical behavior of solvent on the surfaces were investigated by molecular modeling techniques. A conventional attachment energy model cannot demonstrate the crystal morphology grown from solution, since this model is based on the physics of the internal crystal structures. The morphology of ADNBF recrystallized from cosolvents was predicted by the modified attachment energy model with terms of binding site density, as well as interaction energy and fraction of cosolvents. From the three-dimensional views of main surfaces of ADNBF crystal, it was found that the surface textures cause specific binding of solvent molecules and differentiate relative growth rate for each surface. Comparison of predicted morphologies with experimental results shows that the higher binding site density with solvents in the (001) surface of ADNBF is responsible for the strong inhibition of growth on the (001) plane even though interaction of individual solvent molecule on this surface is weaker than that on the other planes.
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