d-甘露醇多晶型的研究

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1、天津大学硕士学位论文D-甘露醇多晶型的研究姓名：刘芃申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：郝红勋20090601摘要D．甘露醇是一种应用领域十分广泛的天然六元糖醇，目前已经确定它存在3种晶型：beta，delta和alpha。由于不同晶型的甘露醇在溶解度、稳定性、密度等物理化学性质方面均存在一定的差异，而这些差异的存在会在一定程度上影响其功能和应用。因此，对其多晶型现象进行研究不仅具有重要理论价值，而且具有现实的实际应用价值。本文在前人研究的基础上，进一步深入研究了甘露醇多晶型现象存在和不同晶型之间进行转化的热力学和动力学原因，并揭示了温度对甘露醇晶型转化的影响机理和不同晶型中甘露醇的分

2、子构象。为了揭示不同晶型存在的热力学基础，实验测定了了beta型甘露醇在水、乙醇一水、丙酮一水混合溶剂等体系中的溶解度数据，同时还测定了低温下delta型甘露醇在乙醇一水、丙酮一水溶剂体系中的溶解度数据，并考察了溶剂组成和温度对不同晶型甘露醇溶解度的影响情况，利用分子模拟的方法分析了溶剂影响甘露醇溶解度的机理。此外，通过对两种晶型甘露醇溶解度数据的分析，讨论了不同晶型甘露醇的稳定性关系以及晶型转变的热力学相互关系。研究了温度对D．甘露醇在溶液中转晶过程的影响机理，通过研究发现，delta．甘露醇在含水溶液中可以转变成beta．甘露醇，而温度的降低可以推迟这一过程。通过利用分子模拟软件进行分子

3、动力学模拟和质谱与变温核磁实验，深入探讨了温度对甘露醇溶液转晶过程的影响机理。通过将结晶溶液中甘露醇分子的存在形式(或分子构象)与特定的晶型相对应，然后分析温度对溶液中甘露醇分子不同存在形式的影响，最终解释了温度如何从动力学上影响beta晶型的生成。为了更清楚的了解不同晶型甘露醇之间在性质上存在差异的原因，深入分析了不同晶型中甘露醇分子的构象。通过对D一甘露醇多晶型中分子构象的分析，发现它不符合常用的晶型预测方法中关于分子构象的基本假定，而这可能是由于甘露醇分子具有很大的柔性和甘露醇晶体中很强的分子间相互作用共同造成的。本文就D-甘露醇所做以上研究工作未见文献报道。关键词：D一甘露醇多晶型现

4、象多晶型转化分子模拟分子构象ABSTRACTD—mannitolisanaturalhexahydricalcohol，widelyusedinmanyfields．ThreepolymorphsofD—mannitolhavebeendetermined，namely，formbeta,alphaanddelta．Polymorphscanbeusedindifferentwaysbecauseoftheirdifferencesinproperties．Hence，investigationonpolymorphismisimportantfortheuseandprocessofD—m

5、annitolandforthestudyofcrystallizationtheory．Basedonresearchbefore，thisdissertationfocusedonthethermodynamicsandtransformationinsolutionofbetaanddelta—mannitolandrevealedhowtemperatureaffectedthedynamicsoftransformation．Besides，conformersofthreecrystallineswereanalyzed．Tounderstandthethermodynamics

6、ofpolymorphs，solubilityofbetaanddelta-mannitolinwater,alcoh01．waterandacetone．watersolutionweremeasured．TheexperimentaldatawerewellcorrelatedandpolymorphictransformationofD—m．annitolWasanalyzedthermodynamically．Besides，molecularsimulationshowedhowsolubilityWasaffectedbysolvents．Inthestudyontransfor

7、mationfromdeltatobeta-mannitolinsolution，itwasfoundthatdecreasingintemperaturecallobviouslydelaythisprocess．Withthehelpofmolecularsimulation，massspectrogramand1H-NMR，crystallinesofbetaanddelta-mannitolwerec