No molekulām uz kristāliem: molekulu pašasociācija kristalizējot no šķīduma

FLPP logo purple 1
Projekta Nr.Izp-20182/0234
Projekta īstenošanas termiņš01.12.2018. – 01.12.2020.
Vadošais partnerisLatvijas Organiskās sintēzes institūts (OSI)
Projekta vadītājsDr. chem. Raitis Bobrovs
Projekta kopējais finansējumsEUR 200 000,00

Kristalizēšana ir populārākā metode ķīmisko savienojumu izolēšanai no šķīduma un tā tiek plaši lietota farmācijas, pārtikas ražošanas un ķīmiskajā industrijā. Tomēr, neskatoties uz to, kristālu rašanās sākuma fāze ir salīdzinoši maz aprakstīta. Aizmetņu veidošanās – pirmo sakārtoto molekulāro struktūru rašanās pārsātinātā šķīdumā, nosaka kristalizācijas produkta struktūru, daļiņu izmēru sadalījumu, kā arī fizikāli ķīmiskās īpašības, tādēļ fundamentāla kristalizēšanās un aizmetņu veidošanās procesa izprašana ir svarīga, lai varētu kontrolēt kristalizēšanas procesa iznākumu.

Lai iegūtu pēc iespējas pilnīgāku priekšstatu par kristālu rašanās procesu, šī pētījuma ietvaros tiks pētīta molekulārā paš-asociācija pārsātinātos šķīdumos; skaidrots, kā šķīdinātāja un kristalizējamās vielas molekulārā struktūra un konformācija ietekmē kristalizēšanas rezultātu; kā arī pētītas polimorfās sistēmas, kurās, izmainot kristalizēšanai lietoto šķīdinātāju, mainās iegūtā kristāliskā fāze. Šajā starpdisciplinārajā pētījumā tiks apvienotas gan eksperimentālās, gan teorētiskās pētīšanas metodes – KMR, IS un UV/Vis spektrometrijas, SAXS/WAXS, kristālizēšanās kinētikas mērījumi; molekulārās dinamikas modelēšana. Pētāmie objekti būs di-aizvietoti benzoli – farmacijā un akadēmiskajos pētījumos nozīmīgas mazmolekulāras organiskās molekulas.

Pētījuma ietvaros paredzēts izprast mazmolekulāru organisko savienojumu kristālu veidošanās principus, kas dos iespēju uzlabot kristalizēšanas procesu kontroli nozarēs, kuras ražo produktus ar augstu pievienoto vērtību – farmācijas un ķīmijas industrijā.

Projekta ietvaros plānota sadarbība ar Prof. A. S. Myerson grupu Masačūsetsas Tehnoloģiju Institūtā un Dr. M. Salvalaglio grupu Londonas Universitātes koledžā.