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Polymorphieuntersuchungen - COnnecting REpositories · PDF file 2017. 3. 12. · Polymorphieuntersuchungen ausgewählter Sulfonamide Dissertation zur Erlangung des naturwissenschaftlichen

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Text of Polymorphieuntersuchungen - COnnecting REpositories · PDF file 2017. 3. 12. ·...

  • Polymorphieuntersuchungen

    ausgewählter Sulfonamide

    Dissertation

    zur Erlangung des naturwissenschaftlichen Doktorgrades

    (Dr. rer. nat.)

    dem Fachbereich Chemie

    der Universität Essen

    vorgelegt von

    Wolfgang Schaap

    aus Straelen am Niederrhein

    Essen 2001

  • Referent: Prof. Dr. R. Boese Korreferent: Prof. Dr. P. Rademacher Tag der mündlichen Prüfung: 21.12.2001

  • „....every compound has different polymorphic forms and the number of forms known for a given compound

    is proportional to the time and energy spent in research on that compound"

    Walter C. McCrone, 1963

  • Danksagung Die vorliegende Arbeit wurde in der Zeit von September 1996 bis Dezember 2000 am Institut

    für Anorganische Chemie der Uni Essen angefertigt.

    Mein besonderer Dank gilt Herrn Prof. Dr. R. Boese für die Überlassung des Themas und

    seine stete Diskussionsbereitschaft. Der mir gewährte Freiraum hat mich sowohl in fachlicher

    Hinsicht als auch darüber hinaus weitergebracht.

    Für die Übernahme des Korrefferats möchte ich Herrn Prof. Dr. P. Rademacher meinen

    herzlichsten Dank aussprechen.

    Weiterhin danke ich Herrn Dipl Ing. Dieter Bläser für seine fachliche Unterstützung und

    Ratschläge bei der Durchführung der Strukturanalysen.

    Herrn Dr. Jordi Benet-Buchholz (Bayer AG, Leverkusen) möchte ich meinen herzlichsten

    Dank für die Durchführung einer Einkristallstrukturanalyse aussprechen, ohne die die

    Kristallstrukutur der Modifikation II des SST nicht möglich gewesen wäre.

    An dieser Stelle möchte ich nicht versäumen, Herrn Dr. J.-O. Henck (Bayer AG, Leverkusen)

    für sein Interesse an dieser Arbeit, seine zahlreichen Ratschläge und Denkanstösse zu danken,

    die mich auf dem Gebiet der Polymorphie weitergebracht haben.

    Der Arbeitsgruppe danke ich für das überaus angenehme Arbeitsklima und auch die Geduld

    und nicht nur fachliche Unterstützung während dieser Zeit.

    Außerdem danke ich allen meinen Freunden, die es auch schwierigen Phasen der Arbeit

    schafften, daß meine Motivation und mein Humor nicht auf der Strecke blieben.

    Meinen Eltern

  • Inhaltsverzeichnis INHALTSVERZEICHNIS..........................................................................................................I

    ABBILDUNGSVERZEICHNIS.............................................................................................. III

    TABELLENVERZEICHNIS ..................................................................................................VII

    ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS ......................................................................................... VIII

    1 EINLEITUNG UND AUFGABENSTELLUNG............................................................... 1

    2 ALLGEMEINER TEIL...................................................................................................... 4 2.1 ANTIBAKTERIELL WIRKSAME SULFONAMIDE ............................................................................................ 4

    2.1.1 Strukturelle Einteilung .................................................................................................................... 4 2.1.2 Antibakteriell wirksame Spaltprodukte der Sulfonamide................................................................ 5 2.1.3 Wirkungsmechanismus der Sulfonamide ........................................................................................ 7

    2.2 THERMODYNAMISCHE GRUNDLAGEN ZUR POLYMORPHIE......................................................................... 9 2.2.1 Bildung polymorpher Modifikationen............................................................................................. 9 2.2.2 Energie-Temperatur-Diagramme .................................................................................................. 11

    2.3 ZWISCHENMOLEKULARE KRÄFTE............................................................................................................ 17 2.3.1 Van-der-Waals-Kräfte................................................................................................................... 17 2.3.2 Die Wasserstoffbrückenbindung ................................................................................................... 18 2.3.3 Nachweismethoden ....................................................................................................................... 23 2.3.4 Wasserstoffbrückenbindungen und Polymorphie.......................................................................... 24 2.3.5 Konformationspolymorphie .......................................................................................................... 25

    2.4 STRATEGIE ZUR AUFFINDUNG POLYMORPHER FORMEN .......................................................................... 27 2.5 THERMISCHE ANALYSE ........................................................................................................................... 29 2.6 METHODEN DER RÖNTGENBEUGUNG ...................................................................................................... 30 2.7 DIE KRISTALLISATION............................................................................................................................. 31

    2.7.1 Grundlegende theoretische Betrachtungen.................................................................................... 31 2.7.2 Kristallisationsverfahren ............................................................................................................... 35

    3 EXPERIMENTELLER TEIL .......................................................................................... 40 3.1 CSD-RECHERCHE UND THERMODYNAMISCHE DATEN ............................................................................ 41 3.2 UNTERSUCHTE VERBINDUNGEN .............................................................................................................. 44 3.3 ANGEWENDETE METHODEN .................................................................................................................... 45 3.4 VERWENDETE LÖSUNGSMITTEL .............................................................................................................. 45

    4 UNTERSUCHUNGSERGEBNISSE............................................................................... 46 4.1 SULFANILAMID........................................................................................................................................ 48

    4.1.1 Derzeitiger Kenntnisstand ............................................................................................................. 48 4.1.2 Herstellung der Modifikationen .................................................................................................... 48 4.1.3 Thermoanalyse .............................................................................................................................. 49 4.1.4 Pulverdiffraktometrie .................................................................................................................... 49 4.1.5 Beschreibung der Kristallstruktur der Modifikationen IV............................................................. 52 4.1.6 Beschreibung der Kristallstruktur des Hydrats II .......................................................................... 53 4.1.7 Ergebnisse und Diskussion............................................................................................................ 55

    4.2 1-SULFANILYL-1-THIOHARNSTOFF .......................................................................................................... 59 4.2.1 Derzeitiger Kenntnisstand ............................................................................................................. 59 4.2.2 Synthese der Verbindung .............................................................................................................. 59 4.2.3 Thermoanalyse .............................................................................................................................. 60 4.2.4 Pulverdiffraktometrie .................................................................................................................... 60 4.2.5 Einkristallstruktur und Diskussion von 1-Sulfanilyl-1-thioharnstoff ............................................ 61

    4.3 SULFANILHARNSTOFF.............................................................................................................................. 65 4.3.1 Derzeitiger Kenntnisstand ............................................................................................................. 65 4.3.2 Synthese der Verbindung .............................................................................................................. 65 4.3.3 Herstellung der Modifikationen .................................................................................................... 66 4.3.4 Thermoanalyse .............................................................................................................................. 66 4.3.5 Pulverdiffraktometrie .................................................................................................................... 67 4.3.6 Einkristallstruktur von Sulfanilharnstoff-Hydrat........................................................................... 68

  • Inhaltsverzeichnis II

    4.3.7 Ergebnisse und Diskussion.........

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