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近年来,超分子化学与晶体工程理论的发展非常迅速,分子之间通过分子自组装可以形成一系列新的物质,改善原物质的性质,可以广泛应用在药物、农业、香料、炸药等方面。因此,该领域的研究受到了越来越多研究者的关注。吡嗪类化合物是指苯环的1,4位含两个杂氮原子的杂环化合物,一般具有烘焙甜味、坚果香味、咖啡香味等特征。大部分甲基吡嗪常温下为液体,在应用方面受到限制,本文将液体吡嗪固体化,操作简单,应用范围扩大。本文分别以2,3-二甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、2,6-二甲基吡嗪、2,3,5-三甲基吡嗪和2,3,5,6-四甲基吡嗪为原料,3,5-二氯水杨酸、3,5,6-三氯水杨酸、水杨酸、间羟基苯甲酸、对羟基苯甲酸、3,5-二硝基水杨酸、5-氯水杨酸和对甲苯磺酸为配体,用溶剂挥发法制备共晶,通过单晶X射线衍射(Single crystal X-ray diffraction,SXRD)、粉末X射线衍射(Powder X-ray diffraction,PXRD)、红外光谱(Infrared spectroscopy,IR)、紫外可见光谱(Ultraviolet and visible spectrum,UV)和热重分析(Thermogravimetric analysis,TGA)表征共晶,并使用Crystal Explorer软件对共晶进行Hirshfeld表面分析。本文共获得共晶13个,其晶体结构分析结果如下:共晶1和共晶2由2,3-二甲基吡嗪分别与3,5-二氯水杨酸、3,5,6-三氯水杨酸反应制得,同属于三斜晶系,P(?)空间群;共晶3由2,3-二甲基吡嗪与水杨酸反应制得,属于单斜晶系,C2/c空间群;共晶4由2,3-二甲基吡嗪与间羟基苯甲酸反应制得,属于正交晶系,Pna2(1)空间群;共晶5由2,3-二甲基吡嗪与对羟基苯甲酸反应制得,属于三斜晶系,P(?)空间群;共晶6和共晶7由2,5-二甲基吡嗪分别与3,5-二氯水杨酸、3,5,6-三氯水杨酸反应制得,同属于三斜晶系,P(?)空间群;共晶8和共晶9是由2,6-二甲基吡嗪分别与3,5-二硝基水杨酸、对甲苯磺酸反应制得,同属于单斜晶系但不同的空间群,前者为P 21/c空间群,后者为Cc空间群;共晶10由2,3,5-三甲基吡嗪与3,5-二氯水杨酸反应制得,属于单斜晶系,P 21/n空间群;共晶11由2,3,5,6-四甲基吡嗪与3,5-二氯水杨酸反应制得,属于三斜晶系,P(?)空间群;共晶12由2,3,5,6-四甲基吡嗪与3,5-二硝基水杨酸反应制得,属于正交晶系,P 212121空间群;共晶13由2,3,5,6-四甲基吡嗪与5-氯水杨酸反应制得,属于单斜晶系,C2/c空间群。Hirshfeld表面分析的结果显示:在共晶1、2、3、4、5、6、7、8、12、13中,O-H???N氢键是最强的分子间相互作用力;在共晶9中,N-H???O氢键是最强的分子间相互作用力;在共晶10中,C-H???O氢键是最强的分子间相互作用力;在共晶11中,O-H???O氢键是最强的分子间相互作用力;在共晶1、2、3、4、5、9、10、11、13中,H???H相互作用力的贡献最大;在共晶6、7中,H???Cl相互作用力的贡献最大;在共晶8中,O???H相互作用力的贡献最大。通过对13个甲基吡嗪共晶的晶体结构、光学性质和Hirshfeld表面分析,发现随着甲基取代数量的不同,晶体的连接方式大体一致,但分子间的作用力会发生变化,且分子之间堆积作用力的不同会呈现出不同的光谱图;在大多数共晶中,O–H???N是其中最强的分子间作用力,H???H相互作用力对于共晶的贡献最大;以上分析可以为吡嗪共晶的调控提供微观见解。