卡马西平(CBZ)是一种二苯扎平衍生物，主要用于治疗癫痫和其他神经系统疾病。CBZ是多态的，据说以四种无水形式存在，作为一种脱水物，也作为其他溶剂。在无水形态中，具有基本单斜晶结构的多晶最常被称为形式III。
三级多晶型物通常称为I.通过舒张之间的循环氢键形成I和III形式二聚体2团体。形式I和III是对脱嗜脱色的，形式III是室温下的稳定形式，并且在升高的温度下的形式稳定。已经提出通过固体蒸汽固体机制提出了来自表型III的熔化温度的III形式III的固态转化。
Terahertz脉冲光谱（TPS）对材料的分子间键合特别敏感，因此完全适合于多态性的研究。亚博网站下载在该研究中，使用TPS测试CBZ形式I和III之间的温度诱导的转变。测试用多态转变逐渐变化以暴露有关转换机制的信息。
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图1所示。太赫兹吸收光谱（CBZ形式I和III的环境温度 - 293K太赫兹光谱。
太赫兹脉冲光谱学
从2厘米的传输光谱-1到95厘米-1在0.1厘米处-1光谱分辨率采用TeraView TPS谱1000太赫兹光谱仪。为了消除与大气湿度有关的光谱贡献，在实验前和实验期间用干氮(10 l/min)对样品室进行净化。每个样品的光谱都参照一个空样品架的光谱，用氮气吹扫。对于每一个1分钟内的快速扫描频谱，平均记录了1800次联合扫描。
将样品粒料用8mm的圆形孔保持在黄铜环中，并插入可加热的传动单元，没有任何窗口。使用建立的熔点化合物校准温度。将样品颗粒温度以约2k•min的速率进行修饰-1．
结果和讨论
CBZ形式I和III的室温(293 K)太赫兹光谱可以在图1中看到。CBZ形式III的太赫兹吸收光谱表现出明显的光谱特征，峰位于29 cm处-1，42厘米-1和61厘米-1．CBZ形式I显示32厘米的尖峰-1肩关节弱，24厘米-1和45厘米的两个额外峰-1和52厘米-1．CBZ型I在2厘米范围内似乎没有表现出III型的任何特征-1和70厘米-1．
据报道，至少有两种CBZ在加热时由III型转化为I型的转化过程。其中一个过程是在445 K时熔体形式III，然后在更高的温度下熔体结晶形成I。第二种工艺是在III型熔点以下的固体-固体相变。这一过程发生在403和433 K之间的温度。
在加热CBZ形式III时，在TPS温度依赖性测量中，在293k至433k之间，所有光谱特征显示在图2中所示的红色偏移，峰值加宽和减小，所示。
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图2。在温度相关的测量中，CBZ的太赫兹吸收光谱形成III。为了澄清，图中的吸光度被抵消了。(a)从293 K加热到453 K，发生形式III到I的转变。(b)将CBZ形式I的转化样品从453 K冷却到303 K。
高达453k的额外加热导致CBZ形式III的熔化，然后重结晶以形成I.在443k中，观察到具有相对应的峰的中间光谱和I形式的峰。39厘米的形式III的光谱特征-1和57厘米-1在该温度下丧失大量强度，并且我主要在32厘米处的形式的光谱特征-1红移到31厘米-1．在453 K时，CBZ形式III到形式I的转换完成，仅记录形式I的光谱特征，如图2a所示。在这个图中，为了更清楚，基线被减去了。从453 K到303 K的冷却形式I产生蓝移，峰值锐化，强度增加，如图2b所示。
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图3。在不同温度下CBZ形式III的转化过程的Terahertz吸收光谱。433 k实线，443 k虚线，453 k虚线。
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图4。来自CBZ形式III（黑色）的等温固体固体转化的TPS光谱在438k下形成I（浅灰色）。在5分钟的间隔中拍摄光谱直至完全转化。
438k等温实验的数据提供了更多关于固体-固体转换过程的信息。结果表明，形态I的特征在31厘米处-1随着转换的进展，强度逐渐增加（参见图4）。首先，峰值将位置移入下波数。40分钟后，在438 k下，红换档停止，峰值位置不受转换过程的其余部分的影响。
相反，III形式主要在39厘米处-1呈蓝移，强度减弱，65分钟后消失。I型在52厘米处的光谱特征-1在50厘米处的438 k红移100分钟后出现-1．在150分钟后完成转换过程，可以注意到轻微的红转。再次与形式的峰值移位行为相比，III型峰值在57厘米处-140分钟后就会消失。
形式III和形式I的光谱特征在转换过程中出现和消失的序列表明，这种机制需要不止一个步骤。这两种形式的频谱特征从过程的开始开始减少。形式I的一个特性只出现在过程的很晚的时候，而另一个特性出现在转换的开始。
另外，有趣的是要注意，形式III的衰减峰在不同的速率下的蓝移，而在转换期间的形式的形式的新出现峰。一旦可以将光谱特征分配给特定结构信息，这些换档的动态可以向转换下的过程提供线索。
已经报道了CBZ形式III和I均显示出氢键抗羧胺二聚体的不对称单元电池。在形式III中，四个分子在其不对称单元中形成单位细胞，而形成I形式I细胞包含八个分子，在不对称单元中具有四个。CBZ中的分子构象和强氢键合方案与所有多态性形式保持相同。
晶体多晶型物中的所有差异仅发生于羧酰胺二聚体单元的变化结构。这表明在等温转换过程中注意到的光谱改变直接表示移位声子模式。随着二聚体在转化期间改变它们的相对布置，晶格结构使移位使得从形式II的三甲基替氏素中的单体细胞重新调整。
在转换过程中，太赫兹光谱中不同位置发生的红移和蓝移很可能与CBZ二聚体重新排列时单位细胞的收缩和扩张直接相关。
结论
可以使用TPS检查多态性转变的机制。TPS有可能遵循晶体形式的有机材料的快速变化。亚博网站下载为了将记录的声子模式和氢键拉伸振动分配给特定分子结构或格子系统需要额外了解声子模式的性质。
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