2.1. 合成和晶体生长

合成了NPX–PA通过机械化学路线。等摩尔（0.5 mmol）数量(S公司)-NPX和PA用研钵和杵一起研磨30分钟 min，逐渐添加总共6滴乙醇。生产出一种白色软粉末。样品重新研磨30次 min，再添加4滴乙醇，以获得作为单一多晶相的共晶。

一小部分（3 mg）的多晶材料在丙酮中回流约353 K代表20 将溶液放在带有穿孔盖子的小瓶中在室温下和冰箱中蒸发。24小时后，两个小瓶中都出现了透明的矩形板状晶体 小时。

2.2。单晶X射线衍射

晶体数据、数据采集和结构精炼表2总结了详细信息.在两种温度下都结晶的晶体（§2.1)已筛选。它们是同一种产品，晶体质量相似。未参与氢键的氢原子被放置在几何形状上，并使用骑乘模型进行处理（库珀等。, 2010). 从不同的傅里叶变换图中定位出可能参与氢键作用的六个氢原子（H31、H201、H202、H291、H292和H361），并自由细化其分数坐标和各向同性原子位移参数。《高射炮》（1983)无法可靠地确定参数。

表2 实验细节 水晶数据 化学配方 C类14H（H）14O（运行）三·C类6H（H）6N个2O（运行） M（M）第页 352.39 晶体系统，空间组 单诊所，对21 温度 / K（K） 120 一，b条，c（c） / Å 5.3048 (5), 31.891 (3), 10.508 (1) β / ° 98.184 (3) V（V） / Å三 1759.6 (3) Z轴 4 辐射类型 钼K（K）α μ / 毫米−1 0.09 晶体尺寸 / 毫米 0.12 × 0.04 × 0.02   数据收集 衍射仪 Bruker Venture公司D8 测量、独立和观察的数量[我> 2σ(我)]反射 19879, 8939, 5437 R（右）整数 0.045 （罪θ/λ)最大值/Å−1 0.717   精炼 R（右）[F类2> 2σ(F类2)],水风险(F类2),S公司 0.058, 0.082, 0.94 反射次数 5437 参数数量 493 约束装置数量 1 氢原子处理 用独立和约束精化的混合物处理H原子 Δρ最大值，Δρ最小值 / 埃奥−3 0.39, −0.32 计算机程序：4月2日（布鲁克，2012年),92新加坡元（阿尔托马雷等。, 1993)和晶体（贝特里奇等。, 2003).

2.3. 粉末X射线衍射

粉末X射线衍射（PXRD）数据在Bruker D8 ADVANCE衍射仪（CuK（K）α_1,2辐射）和LynxEye探测器。使用0.014°的步长在4至50°的范围内记录模式。数据分析由Rietveld方法（里特维尔，1969年)使用学术TOPAS软件（科埃略等。, 2011).

2.4. 固体核磁共振（SS-NMR）

¹³在Varian VNMRS 400光谱仪上使用8 kHz旋转速度，循环延迟为5 s，接触时间5.0 ms.TPPM解耦在收购期间应用¹H章动率为74 千赫。通过将金刚烷替代样品的高位移共振设置为38.5 ppm，将光谱参考至纯TMS。

所有其他光谱均记录在Bruker Avance III HD光谱仪上，该光谱仪在¹H频率499.6 MHz和a¹³125.7的C频率 兆赫。这个¹H–¹³C FSLG–HETCOR实验于10时进行 20 kHz MAS s循环延迟和a 1 ms接触时间。64t吨₁每次增量采集48个瞬态。¹³通过设置替换样品的羰基共振来参考C光谱α-甘氨酸至176.5 ppm。这个¹H实验是在1.3 旋转速度为60毫米的探针（转子外径） kHz，循环延迟为20 s¹通过将金刚烷替代样品的共振设置为1.9 ppm来参考H光谱。这个¹HETCOR光谱的H维使用默认的FSLG比例因子重新缩放，然后使用来自¹H MAS光谱。

2.5. 计算方法

使用GIPAW方法进行第一原理计算脚轮（克拉克等。, 2005). 所有计算均使用PBE函数（Perdew等。, 1996)和飞行中产生的超声伪势，截止能量为700 eV.对所有184个原子位置进行几何优化，重心和单位-细胞参数固定，积分取代布里渊区使用Monkhorst–Pack网格，最大值为k个-点采样间距0.1 Å⁻¹，对应于单个k个-点。如下文所述，通过编辑几何优化结构的笛卡尔坐标，沿氢键矢量以16个相等增量移动H原子，生成了替代氢键模型。使用单点计算在每个位置计算能量，截止能量为700 包括色散校正在内的几何优化并未显著改变氢原子位置或预测屏蔽值。

核磁共振参数使用k个-点样本间距0.05 Å⁻¹对应于4k个-点和偏移(，，)为了避免采样Γ点。将得到的屏蔽值转换为化学位移，并使用δ_{国际标准化组织}=σ_裁判−σ_{国际标准化组织}，其中σ_{国际标准化组织}是CASTEP公司-计算的屏蔽值和σ_裁判计算得出的平均计算位移和平均实验位移相等（哈里斯等。, 2007). 这个σ_裁判值如表S3所示支持信息以及计算的¹H和¹³比较了不同氢键模型的C NMR参数。

2.6. 热分析

差示扫描量热法（DSC）测量使用配备氮吹扫气体的TA DSC Q1000仪器，使用4-5 mg样品。加热速度为10 K（K） 最小值⁻¹.

2.7条。财产测量

为了比较NPX和NPX–PA共晶的溶解度，进行了内在溶解速率（IDR）和在pH7磷酸盐缓冲介质中的平衡溶解度研究。测定NPX的平衡溶解度（4.32 克 我⁻¹)，但无法确定NPX–PA共晶的含量，因为材料与其起始组分分离（如PXRD所观察到的）。IDR实验在美国药典认证的Electrolab TDT-08L II型溶解测试仪（桨式）（印度孟买）上进行 h（Higuchi和Connors，1965年). 在IDR测定之前，通过分光光度法获得NPX和NPX–NA的标准曲线。

3.1. 单晶X射线衍射和物理化学性质

NPX–PA在空间组 对2₁在非对称单元[两种活性药物成分（API）和两种构象分子]。分子形成异二聚体通过合成子E类（图1). 在非对称单元产生两个不等价的E类异二聚体，沿晶体排列成边对面的人字形c（c）轴。二聚体相互作用通过合成子C类，O­N距离为3.022 (4) Å. 合成子和它们的堆积可以在图2中看到。2表3总结了NPX–PA中氢键距离的详细信息这些距离在包含合成子的其他结构中观察到的范围内E类二聚体（参见支持信息). 利用单晶衍射获得的结构模型拟合大块样品上获得的PXRD数据。获得的Rietveld拟合如图S3所示（参见支持信息)而且没有峰下落不明，这意味着机械化学制备的多晶材料是单相产物。

图2 (一)非对称单元NPX–PA，显示50%概率水平的位移椭球体，并标记重原子。H原子的固定半径为0.15 Å. (b条)NPX–PA中的晶体堆积，沿c（c）轴。

获得的结构与之前确定的NPX共晶体结构中的趋势一致。特别是，羧酸和酰胺基团之间通过进一步的单一相互作用连接的异二聚体的形成，令人想起2NPX–NA和NPX–INA中合成子的形成。然而，synthonD类在NPX–PA中未观察到，尽管存在于2NPX–NA和NPX–INA中，或者存在于合成子中E类已形成。这证明了碱度在与NPX共晶形成中的作用。在三种吡啶甲酰胺共形物中，NA和INA的碱性更强（pK（K）_一值3.63和3.45），因此酸性-吡啶合成子D类观察到。此外，在2NPX–NA中，其他NPX分子与NA相关通过酸-酰胺合成子E类然而，PA展示了正交的效果和不太基本[pK（K）_一价值1.17（Mihala，2016; ChemAxon，2016年)]，因此PA甲酰胺基团与NPX相互作用通过合成子E类（酸-酰胺）而不是合成子D类.

NPX–PA的DSC跟踪显示在366处有一个吸热峰 K、 它表示单个固相的熔化（参见支持信息). 这与364年观察到的吸热峰一致 K by Castro公司等。(2011)，且低于两个启动组件（NPX 425 K和PA 375 K） ●●●●。NPX和NPX–PA共晶的固有溶解速率分别为1.26和1.39 毫克 厘米⁻²最小值⁻¹分别为，即NPX–PA共晶体的溶解速度与商用NPX基本相同（图3). PXRD证实，溶解实验结束时未溶解材料的特性不变。

图3 纯NPX（黑色方块）和NPX–PA共晶（红色圆圈）在6 h周期。

一个由结构测定关于两个晶体学上独特的合成子中的O-H…O氢键E类二聚体。而供体-受体(D类–A类)距离基本相同（见表3)供体-氢的情况(D类-H） 考虑到这些参数的较大标准不确定性以及使用X射线散射定位氢原子位置的系统问题，键长不太明确D类-H距离可能表明晶体学上独特的COOH–CONH二聚体存在显著差异，但H原子位置的较大标准误差排除了任何明确的结论。鉴于核磁共振位移对局部结构的强烈敏感性，预计核磁共振谱将有助于确认氢键中H原子的位置。

3.2. 核磁共振晶体学

比较¹³纯组分和研磨产物的C光谱证实了共晶的形成（图4). 物理混合物和纯NPX显示出相同的光谱，这与组分之间缺乏相互作用一致。由于纯PA共变换器具有较长的¹H（H）T型₁ 弛豫时间与5的循环延迟相比 s.NPX–PA共晶体的光谱明显不同。首先，NPX产生的一些共振相对于纯NPX光谱发生了偏移，例如C9/C46峰值。NPX COOH现场观察到的去屏蔽，即C2和C37与氢键的形成相一致（Asakawa等。1992年). 其次，由于PA和NPX的紧密结合，现在可以从PA碳位点观察到信号，这缩短了¹H（H）T型₁ 弛豫时间PA谐振的频率。大多数信号的倍增与NPX和PA的两种非等效晶体分子在非对称单元由单晶X射线衍射测定。关键峰值如图5所示，完整的分配如图S5和表S3所示支持信息。光谱分配由¹³非四元碳峰被抑制的C光谱（图S4支持信息)和2D¹H–¹³C异核相关（HETCOR）实验（图S5和S6支持信息)，以及脚轮-计算的屏蔽（图S8和S9支持信息)，如下所述。直接励磁¹³C实验（未显示），短循环延迟为0.5 s表明，唯一明显的动态位点是甲基。

图4 13C CP/MAS光谱(一)纯NPX(b条)NPX和PA的物理混合物，以及(c（c）)NPX–PA共晶体收购于13C频率100.56 兆赫。标有星点的峰是旋转的边带，蓝色虚线是眼睛的引导，以显示共晶体中新的或偏移的峰。

图5 (一)1NPX–PA在60时的核磁共振氢谱 千赫兹MAS。原子标记是针对某些位点给出的，因此H原子标记是HX（X）1，其中X（X）是直接键合重原子的标签，例如，O36上的H原子是H361。(b条)的一部分1H–13NPX–PA的C HETCOR光谱，标记了氢键质子峰和NPX羧基碳峰。

这个¹以60的快速MAS采集的NPX–PA的H谱 kHz（图5一)，显示出与安藤提出的2NPX–NA光谱的分辨率相当等。(2012). 由于NPX–PA的边对面人字形结构，一些质子的化学位移可能受到分子间环电流效应的影响，这与纯NPX（Carignani等。, 2013). 同时¹H SS–NMR会阻碍SS–NMRs区分同一类型氢键中质子的能力，可能存在许多共晶/盐（Vogt等。, 2009; 戈韦托等。, 2005; 萨尔多等。, 2015; 哈里斯等。, 2010)包括这起NPX–PA案件。不是所有的¹可以指定H峰，但合成子中涉及的两个质子的峰E类二聚体，即可以区分H31和H361。可变循环延迟实验表明T型₁氢键质子的弛豫明显慢于其他氢原子，因此20 s循环延迟用于获得图6所示的光谱.

图6 (一)示意图显示了沿着H原子与其受体原子之间的矢量串联移动的H原子，以形成模型1和模型2。白色圆圈表示X射线衍射结构中H原子的初始位置，箭头表示运动方向。(b条)NPX–PA的能量是H原子位置的函数。分数距离0对应于DFT优化的XRD位置，而距离1对应于H原子位于氢键另一侧的等效位置。负的分数距离对应于向施主原子的移动。

由于在用1 ms接触时间（图6b条). 此外，还观察到与合成子二聚体中涉及的PA酰胺C原子C19/C28的弱相关性E类（H31…C28=2.41 ？和H361？C19=2.39 Å). 类似地，a¹H–¹H双量子/单量子光谱（DQ/SQ）（参见支持信息)，也显示了合成子的直接证据E类通过H31/H361和酰胺质子H291/H202之间的相互关系得到二聚体。HETCOR光谱也有助于确认H原子的位置；如果质子在N-H·O氢键中靠近酰胺C原子，C19/C28关联将比C2/C37关联更强烈。因此，观察到的相关强度支持通过单晶XRD确定氢键给体和受体。

通过比较实验核磁共振数据和预测位移值，进一步研究了氢键中H31和H361原子的位置。首先使用DFT对XRD获得的结构进行几何优化。所有原子位置的优化导致优化后的结构与原始结构之间的总重原子RMSD为0.09 Å. 然而，正如预期的那样，从X射线散射中提炼出的H原子的位置显著调整了约0.2 关于优化。这在比较X射线散射和中子散射实验中的氢键距离时观察到的通常范围内（Wells，1984). 如表S1所示（参见支持信息)，氢键变得更加对称，两个O-H…O氢键之间的差异基本消失，这与¹H31和H361原子的氢位移。

可以提出两种氢键合模型作为XRD的替代方案精细化，参见支持信息在模型1中，只有短O-H…O氢键中的H原子移动，而在模型2中，PA中的酰胺质子也沿着N-H…O氢键移动。具体来说，在二聚体中，H361原子从O36移动到O18，H31原子从O3移动到O27A类和B类分别在模型1中。在模型2中，H202原子也在二聚体中从N20移动到O38，H291原子从N29移动到O1A类和B类分别是。请注意，模型1中存在净质子转移，导致形成盐形式，而模型2是另一种共晶体（参见支持信息). 计算的势能这些模型的氢原子位置函数如图6所示(b条). 这两种情况下都存在一个能量最小值，对应于XRD测定的结构。值得注意的是，DFT计算在描述氢键方面具有一些系统性的弱点，例如如实验所示，在速尿-异烟酰胺共晶体中，短强O-H…N氢键的能量最小值被错误预测¹⁵N NMR和XRD数据（克尔等。, 2015). 此外，DFT计算实际上涉及0 K结构，而实验SC–XRD和NMR在120 K和环境温度。然而，图6中的电位曲线(b条)每个都显示出一个陡峭的最小值，因此H原子的替代位置是不可信的，并且氢键上依赖于温度的质子转移是极不可能的。这与之前报道的吡啶-3,5-二羧酸体系形成了对比，在该体系中，核磁共振晶体学研究揭示了质子穿过氢键的量子隧道效应，在氢键中存在浅双峰势能表面（Frantsuzov等。, 2014). 在这种情况下，需要注意的是，只有根据几何优化XRD结构计算的NMR参数与实验数据兼容，如支持信息特别是，实验和计算之间的RMSD¹³C班次超过下午2点（支持信息)如果H原子移动到氢键的另一侧，根据模型1或模型2，这与分子有机物的有效结构不一致（Bonhomme等。, 2012; 维迪菲尔德等。, 2016).