Klasyfikacja kryształów związków organicznych: kryterium krótkich kontaktów
Pomimo wielkiego znaczenia oddziaływań międzycząsteczkowych, klasyfikacje kryształów na ich podstawie ogranicza się prawie wyłącznie do jakościowych podziałów, np. na kryształy molekularne, czy jonowe. Celem tej pracy jest zaprezentowanie parametrów pozwalających na ilościowy opis kryształów w oparciu o kontakty międzycząsteczkowe: 1) parametru kontaktu δ, opisującego odległość między sferami van der Waalsa; 2) rzędu kontaktu n, będącego liczbą porządkową określającą pozycję danego kontaktu na liście uszeregowanej według wzrastającego parametru kontaktu δ; oraz zastosowanie ich do analizy statystycznej modeli struktur zdeponowanych w Cambridge Structural Database. Badania to pozwoliły uzyskać dane dotyczące rozkładów statystycznych najpopularniejszych typów kontaktów oraz potwierdziły istnienie nowej grupy kryształów (luźne kryształy, ang loose crystals). Wyniki te są niezwykle ważne nie tylko z krystalograficznego punktu widzenia, ale także ze względu na ich praktyczne zastosowanie. Pełniejsze zrozumienie oddziaływań międzycząsteczkowych, ich zachowania, stabilności, czy prawdopodobieństwa ich wystąpienia mogą znaleźć zastosowanie w tworzeniu nowych materiałów oraz walidacji modeli struktur. Despite vastness and diversity of research concerning intermolecular interactions, crystals are categorized by intermolecular interactions mostly in qualitative way (i.e. ionic and molecular crystals). This PhD thesis introduces new method for quantitative classification of crystals. For this purpose new parameters were introduced: 1) Contact parameter δ is a distance between van der Waals spheres; 2) Contact order n is a natural number describing sequence of contacts according to increasing value of contact parameter δ; and used for statistical analysis on structural models deposited in Cambridge Structural Database. This survey provides new information about distributions of most common types of short-range contacts and presents new class of crystals (loose crystals). This study is most important not only from the crystallographic point of view but also can be used in practice. Better understanding of intermolecular interactions, their behavior, stability and likelihood of being created, can be employed for design of new materials, investigation of possible changes in bonding patterns of well-known structures or validation of proposed structural models.
inżynieria kryształów, crystal engineering, oddziaływania międzycząsteczkowe, intermolecular interactions, promienie van der Waalsa, van der Waals radii, wiązania wodorowe, hydrogen bonds, baza danych krystalograficznych, crystallographic database
Networked Digital Library of Theses and Dissertations