用光控制结晶的生长行为
http://www.newdu.com 2024/11/27 04:11:12 普惠英才 佚名 参加讨论
| 美国科学家利用不同的偏极光光线引导分子的结晶。这种技巧有机会利用於控制分子的结晶型态。
纽约布鲁克林Polytechnic 大学的Bruce Garetz及他的同事最近发现一些有机化合物也可以利用短暂的偏极光照射来控制晶型，以甘氨酸(glycine)为例，不同的偏极化方式可诱导不同结晶型态的产生。甘氨酸有三种结晶型态，而不同的溶剂会造成不同结晶型态，在自然状态下, 水中甘氨酸型成的晶型为alpha型, 并且需要相当长的时间。研究人员发现若以线性偏极化的红外线雷射进行诱导，在水中, 甘氨酸立刻形成结晶, 晶型为则成为gamma型。他们在报告中提到，线性偏极光会在同一个平面上波动，圆偏极光波动的平面则以一定的规律旋转。相对地, 若以圆偏极光来进行实验，得到的结晶会形成alpha型。也就是说，研究人员可以用偏极光来选择性地诱导结晶析出，但对照组未以照光诱导的甘氨酸溶液在数周後仍未形成结晶。 利用偏极光照射的技巧有机会用在控制有机分子的结晶型态上。在制药工业，再结晶是一种常见而且非常重要的纯化与分离的方法，但结晶型态的掌握一向是个难题。在药物制程中能控制药物的多晶性是重要的，不同的结晶型态会影响到体中溶解速率等和药效有关的物理性质，进而影响到药效。 这类实验的开端在1996年，Garetz及他的同事发现光的照射会促进尿素的结晶形成, 通常，过饱和的尿素溶液通常要好几天的时间才会形成尿素结晶，但他们发现在经过数十亿分之一秒的雷射光照射後，结晶立刻形成了。这些针状结晶的轴向有平行於线性偏极化光的电场方向的趋势。研究人员假设光线的电场诱导了正在形成晶核的尿素分子的电子分布情形，即所谓的电偏极化效应(electric polarization)。此效应有助於正在形成晶核的分子排列，加速产生尿素的针状结晶。研究人员推测, 光线能控制甘氨酸晶型形成的可能因素为光的电场影响了过饱和的甘氨酸溶液中, 处於结晶之临界状态分子丛集的排列。其他化合物是否可经由此方法来诱导产生不同晶型则尚在证明中。 (责任编辑：admin) |
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