Presencia de contactos intermoleculares cortos para la estabilidad cinética en los polimorfos de embalaje

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• La cristalografía
• Química computacional

Sus antecedentes:

• El polimorfismo es común en sólidos moleculares, presentando desafíos para predecir formas cristalinas estables.
• Los métodos computacionales para predecir paisajes polimórficos han avanzado, pero luchan para identificar polimorfos cinéticamente estables.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un marco que correlacione los contactos intermoleculares cortos con la estabilidad cinética de los polimorfos sólidos moleculares.
• Proporcionar una herramienta para refinar las predicciones computacionales del polimorfismo.

Principales métodos:

• Análisis de contactos intermoleculares cortos en las estructuras cristalinas.
• Correlación de la presencia / ausencia de contacto con el comportamiento polimórfico observado (estabilidad frente a la transformación).
• Aplicación del marco a más de 20 compuestos moleculares diversos.

Principales resultados:

• Se estableció una fuerte correlación entre la presencia de contactos intermoleculares cortos y una mayor estabilidad polimórfica.
• Los contactos cortos restringen el reordenamiento molecular, estabilizando el empaque de cristales incluso cuando no es entálpicamente óptimo.
• La ausencia de contactos cortos permite la movilidad molecular, lo que lleva a transformaciones polimórficas fáciles sólido-sólido.

Conclusiones:

• Los contactos intermoleculares cortos son determinantes clave de la estabilidad polimórfica cinética en los sólidos moleculares.
• Este marco ofrece una herramienta predictiva para identificar polimorfos cinéticamente estables, complementando las predicciones termodinámicas.
• El enfoque es ampliamente aplicable en varios sólidos moleculares, incluidos semiconductores, productos farmacéuticos y moléculas biológicas.