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Controlling polymorphism in molecular cocrystals by variable temperature ball milling

  • Mechanochemistry offers a unique opportunity to modify and manipulate crystal forms, often providing new products as compared with conventional solution methods. While promising, there is little known about how to control the solid form through mechanochemical means, demanding dedicated investigations. Using a model organic cocrystal system (isonicotinamide:glutaric acid), we here demonstrate that with mechanochemistry, polymorphism can be induced in molecular solids under conditions seemingly different to their conventional thermodynamic (thermal) transition point. Whereas Form II converts to Form I upon heating to 363 K, the same transition can be initiated under ball milling conditions at markedly lower temperatures (348 K). Our results indicate that mechanochemical techniques can help to reduce the energy barriers to solid form transitions, offering new insights into controlling polymorphic forms. Moreover, our results suggest that the nature of mechanochemical transformationsMechanochemistry offers a unique opportunity to modify and manipulate crystal forms, often providing new products as compared with conventional solution methods. While promising, there is little known about how to control the solid form through mechanochemical means, demanding dedicated investigations. Using a model organic cocrystal system (isonicotinamide:glutaric acid), we here demonstrate that with mechanochemistry, polymorphism can be induced in molecular solids under conditions seemingly different to their conventional thermodynamic (thermal) transition point. Whereas Form II converts to Form I upon heating to 363 K, the same transition can be initiated under ball milling conditions at markedly lower temperatures (348 K). Our results indicate that mechanochemical techniques can help to reduce the energy barriers to solid form transitions, offering new insights into controlling polymorphic forms. Moreover, our results suggest that the nature of mechanochemical transformations could make it difficult to interpret mechanochemical solid form landscapes using conventional equilibrium-based tools.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Kevin Linberg, Bettina RöderORCiD, Dominik Al-Sabbagh, Franziska EmmerlingORCiD, Adam Michalchuk
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Faraday Discussions
Jahr der Erstveröffentlichung:2022
Organisationseinheit der BAM:6 Materialchemie
6 Materialchemie / 6.3 Strukturanalytik
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Royal Society of Chemistry
Erste Seite:1
Letzte Seite:16
DDC-Klassifikation:Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie / Analytische Chemie
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Mechanochemistry; Polymorphism; TRIS
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Chemie und Prozesstechnik
Material
DOI:10.1039/d2fd00115b
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-564728
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:07.12.2022
Referierte Publikation:Nein
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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