烟酸氟桂利嗪和双（4-甲苯磺酸盐）氟桂利辛二水合物中的三维氢键骨架结构

氟桂利嗪{系统名称：1-[双（4-氟苯基）-甲基]-4-[（2E类)-3-苯基-2-烯-1-基]哌嗪}是一种非选择性钙通道阻滞剂（Amery，1983；法格贝米等。，1984年；Tarland&Flatmark，1999年），这是在中有效偏头痛、闭塞性周围血管病和眩晕的预防来源于中枢和外周，也是治疗癫痫。其药效学和药代动力学特性及其治疗用途已经过审查（霍姆斯等。, 1984). 简介报告关于氟桂利嗪衍生的几种盐的结构（Kavitha，Jasinski等。, 2013; Yathirajan Kavitha等。, 2013;希瓦普拉卡什等。2014年）和取代哌嗪衍生物紧密地与氟桂利嗪有关（卡维塔，屠夫等。, 2013; 卡维塔，耶尔德勒姆等。，2013）最近出版，我们在此处报告烟酸氟桂利嗪的分子和超分子结构，（I）（图1）和二水合氟桂利嗪二亚胺（4-甲苯磺酸盐），（II）（图。2). 本研究的主要目的是，首先，比较（I）和（II）的超分子组装，其次，比较（I）和（II）的结构与一些密切相关的类似物的结构。

用于合成盐（I）、氟桂利嗪游离碱（4.05 g，0.01 mol）和将烟酸（1.23 g，0.01 mol）溶解在热的二甲基甲酰胺（5 ml）中，并将溶液搅拌10 min。然后让溶液在空气中缓慢冷却至环境温度。无色晶体适用于单晶X射线衍射的（I）在几天后出现并通过过滤收集（m.p.383–385 K）。用于合成水合盐（II）、氟桂利嗪游离碱（4.05 g，0.01 mol）和将4-甲苯磺酸一水合物（1.72 g，0.009 mol）在热条件下溶解甲醇（20 ml），将溶液搅拌10 min。溶液为然后在空气中缓慢冷却至环境温度。无色的[CIF表中给出的黄色-请澄清]晶体（二） 适合单晶X射线衍射几天后出现并通过过滤收集（熔点406–410 K）。

晶体数据、数据收集和结构细化的详细信息总结在表1。所有H原子都位于差分图中，然后被视为骑着原子。C-束缚H原子被视为在几何上骑马理想位置，C-H=0.95（烯基和芳香族），0.98（CH_三),0.99（瑞士₂)或1.00Ω（脂肪族CH），以及U型_{国际标准化组织}（H）=千单位_当量（C） ，其中k个甲基为1.5允许旋转但不允许倾斜，对于所有其他C-束缚H原子，允许1.2。N个-和O结合的H原子被允许在位于差异贴图，具有U型_{国际标准化组织}（H） =1.2U型_当量（N） 或1.5U型_当量（O） ，给出了表2中所示的N-H和O-H距离3.对于（I），结构相对于通过Flack建立了极轴方向x个参数（Flack，1983），确定为x个=0.09（15），通过使用2539商[(我⁺) - (我^-)]/[(我⁺) + (我^-)]（帕森斯et（等）阿尔。（2013年），总共2758对Bijvoet（83%的覆盖率），以及由Hooft的使用年参数（Hooft等。, 2008),计算作为0.10（17），也使用2758对Bijvoet。对于水合盐（II）晶体的质量都很普通，大约有十几个用偏光法对晶体进行初步检查显微镜；没有任何明显的孪生或生长迹象。三个数据集是从两个最有希望的晶体和尽管如此，这里报告的细化是这些数据集中最好的结果三者给出了基本相同的解决方案。对于所有三个数据集很明显，从早期来看，其中一个阴离子含有原子S61（图2）在两组站点上出现紊乱。对于未成年人定向、直接键合距离和单角距离为被约束为等于主中的相应距离方向，不确定度分别为0.005和0.01°。在此外，对应对的各向异性位移参数部分占据原子，其占据的区域大致相同物理空间被限制为完全相同。根据这些条件，两个方向的场地占用率精确到0.832（6）和0.168 (6). 由于在大角度时衍射相当弱反射具有θ>25.5°被从最终改进中删除水合盐（II）。检查（I）和（II）的精细结构使用柏拉图式的（Spek，2009）显示溶剂可及的两种结构的空隙。对于（VI）的重新定义，报告单位空间组中的单元格P（P）2₁/n个（屠夫卡维塔等。，2013年）转变为P（P）2₁/c（c）使用设置尺寸一= 10.0845 (2) Å,b条= 14.6026 (3) Å,c（c）=27.1907（7）及β= 108.315 (2)°.

盐（I）由氟桂利嗪单阳离子组成，其中氟桂利嗪自由基选择性地发生在N原子N4上更远离负性氟苯基单元和烟酸盐阴离子；不对称单元的选择使得其中的两个离子通过N-H··O氢键连接（图1和表2）。宪法化合物（II）更复杂，包括氟桂利嗪二碘、4-甲基苯基磺酸盐阴离子，其中一种表现出位置紊乱，以及两个水分子。因此，在非对称单元的选择。然而，可以合理地指定紧凑的非对称单元，其中五个独立部件通过N-H··O和O-H··O氢键连接（图2和表3）。

在（I）和（II）中，吡嗪环采用椅子构象占据赤道位置的两个烃基取代基（图1和2）。吸环参数（Cremer&Pople，1975），为原子序列N1–C2–C3–N4–C5–C6为问= 0.5934 (17) Å,θ=3.56（15）°和ϕ=345（3）°（I），以及问= 0.554 (3) Å,θ=3.0（3）°和ϕ=（II）为326（8）°。对于理想的椅子构造的值θ正好为零（Boeyens，1978）。

（I）和（II）中的3-苯基丙基-2-烯-1-基取代基采用非常相似的方法相对于哌嗪环的方向和整体非常相似构象，如相关扭转角所示（表4和表5）。打开另一方面，两个独立的氟苯基环的取向为这两种化合物略有不同；这可以归因于，至少在部分，涉及这些环的不同方向特定交互作用在这两种化合物中，包括C-H··O和C-H···π（芳烃）氢键和芳香族π–π叠加相互作用，差异显著在这两种化合物之间，如下所述。没有内部对称性在两种化合物的阳离子中，这些阳离子都是构象上的手性。然而，在每种情况下，滑翔机的出现都证实了这一点两种构象对映体的数量相等。

在选定的不对称单元（I）（图1）中，这两个组件是由一个相当短且近似线性的电荷辅助连接（吉利et（等）阿尔。，1994）N-H··O氢键（表2）。这种离子对类型为由三个独立的C-H··O氢键（表2）连接形成三维框架结构，其易于形成用三个相当简单的一维子结构进行分析（弗格森等。, 1998一，b条; 格雷格森et（等）阿尔。，2000年）。这些子结构中最简单的仅涉及烟酸成分，其中阴离子与c（c）-滑翔飞机年=1已链接到C类（7） 链条（伯恩斯坦等。，1995）运行平行于[001]方向（图3）。具有C3原子的C-H··O氢键供体，连同N-H··O氢键，连接相关离子对由c（c）-滑翔飞机年=1/2形成C类₂²(7)链条，也平行于[001]方向运行（图4）。组合平行于[001]的两个链基序中，产生一个平行于（100），这些薄板由第三个一维子结构连接。在这个最终的子结构，C-H··O氢键，其原子C13作为施主连接离子对，同样由c（c）-滑翔飞机年=1/2，但这次形成了C类₂²（13） 链平行于[201]方向（图5），从而完成三维结构。

此外，生成的框架被两个相当长的C-H公司···π（芳烃）氢键（表2）和芳香族π–π堆叠相互作用。位于阳离子中的C21–C26环之间(x个，年，z（z）)和（-1）处阳离子中的C31–C36环+x个, 1 -年，-1/2 +z（z）)存在3.6986（11）Ω的环心分离。这个环平面之间的二面角为5.02（9）°，且最短从一个环的质心到另一个环平面的垂直距离为3.3875（8）Ω，对应于接近理想的环心偏移卡1.48 Å.

在化合物（II）中，五个独立成分再次连接成通过O-H··O，N-H··O和C-H··O氢键（表3），尽管C-H···π（芳烃）氢键与芳香族π–π堆叠交互不在结构。（II）中的框架比（I）中的要复杂得多但是，对于（I），它的形成可以很容易地从以下方面进行分析低维子结构。主要下部结构仅涉及O-H··O和N-H··O氢键。五组分骨料（图。2） 它们通过[100]的翻译联系在一起，形成一个广泛的其中阳离子在N-H··O氢中充当双重施主的带状物债券，与R（右）^三₄（10） 由两个独立的环构建阴离子和两个独立的水分子（图6）。这些丝带中的四条穿过每个单元电池，氢键大致沿着线条(x个, 0.4, 0.1), (x个, 0.9, 0.4), (x个、0.6、0.9）和(x个, 0.1, 0.6).

（II）的结构包含一些短分子间C-H··O触点（表3）。然而，其中大多数要么位于选择的非对称单元或在O-H··O和N-H··O氢键，或者它们的C-H··O角接近140°，例如它们不能被视为具有结构重要性（伍德等。，2009). 因此，只有两种相互作用可以被视为作为影响整体维度的结构重要氢键超分子组装的是那些具有原子O51和O61作为这些氢键中的每一个都可以被视为简单子结构。

涉及原子O51的C-H··O氢键导致形成C类²_三（16） 平行于[010]方向运行的链条，包括只有阳离子、含有原子S51的阴离子和水分子含有O71原子，由2₁螺杆轴沿（0，年，1/4）（图7）。这个链式图案的效果是域0中的[100]链<z（z）<1/2进入平行放置的板材至（001）。这种类型的第二张与第一张相反在域1/2中<z（z）< 1.0. 最终的下部结构包括除了阳离子、阴离子外，还含有原子S61和水分子含有O81原子(即那些没有参与链条的人[010]），它采用有限的零维基序的形式由R（右）⁴₆（14） 环（图8）。这个戒指图案的效果是直接链接域0中的工作表<z（z）<1/2，两个相邻域中的图纸1/2<z（z）<1.0和-1/2<z（z）<0，所以完成了三维框架结构的形成。

简单地比较一下超分子组装在一些与（I）和（II）的报告密切相关的化合物。氟桂利嗪与琥珀酸和马来酸形成1:1的盐琥珀酸氢氟桂酸盐（III）（Kavitha，Yathirajan等。，2013年），阴离子采用延长链构象羧基OH单位可用作形成间阴离子O-H··O的供体氢键。相比之下，马来酸氢氟桂利嗪（IV）中的阴离子（贾辛斯基·卡维塔等。，2013），包含短离子内阴离子O-H··O氢键，形成S公司（7） 基序和羧基OH该装置不可用作形成氢键的供体结构中的其他实体。在（III）中，O-H··O的组合，N-H··O和C-H··O氢键将组分离子连接成三维框架结构。（IV）的超分子结构在最初的报告中被描述为一条链，但对此进行了重新审查结构使用已发布的原子坐标将结构显示为由交替熔合边制成的缎带组成S公司（7） 和R（右）^三_三（11） 环（图9）。在氟桂利嗪二氯化二亚胺半水合物中，（五） （希瓦普拉卡什等。，2014），独立离子组件是由两个近似线性的电荷辅助N-H··Cl氢键和这些离子三元组的对称相关对由O-H··Cl氢连接键，其中供体是一个水分子，处于双重旋转状态轴，形成七组分骨料。两个独立且近似线性的C-H···Cl氢键将这些聚集体连接成一条复杂的带状物。那里（V）结构中也有两个短C-H··O触点，但在每个触点中H···O距离（2.67和2.68Ω）超过范德瓦尔斯半径之和（2.61º；Bondi，1964；Rowland&Taylor，1996）C-H··O角接近140°(囊性纤维变性。木材等。，2009年），因此其中接触在结构上是重要的。

1-二苯基甲基-4-[（2）桂利嗪E类)-3-苯基-2-烯-1-基]哌嗪，也是钙通道阻滞剂，与氟桂利嗪的区别仅在于二芳基甲基单元中没有4-氟取代基。桂利嗪与4-甲苯磺酸（Kavitha，屠夫等。, 2013). 化合物（VI）似乎同晶具有（二） ，尽管在备选方案中进行了改进P（P）2₁/n个设置而不是在P（P）2₁/c（c），如（II）所示。几乎没有在原始报告中讨论了超分子组装，除了列出O-H··O和N-H··O氢键，尽管C-H··那里没有提到氢键。超分子的再检验使用公布的原子坐标对（VI）进行汇编，表明它包含沿着[100]的相同类型的带状物，由O-H··O和N-H··O构成氢键，如（II）所示(囊性纤维变性。图6）。此外，还有是（VI）结构中两个重要的C-H··O氢键它生成一个C类²_三（16） 链平行于[010]运行，而另一个生成中心对称R（右）⁴₆（14） 主题，完全与（II）中相应氢键的作用相当(囊性纤维变性。图7和8）。因此（II）和（VI）是同构的由太空小组对（VI）进行的新改进证实P（P）2₁/c（c）使用存放的结构因子数据。这个细化，使用（II）的坐标作为起点原子类型的适当修改，收敛到R（右）=0.0197适用于7891个观察到的反射和509个参数受到27个约束无序阴离子0.804（2）和0.196（2）的精细场地占用率，从而清楚地证明了（II）和（VI）的同构性质。它是值得注意的是，（VI）中F取代基的缺失似乎没有对结构的重大影响，除次要影响和预期影响外（II）和（VI）的单位体积差异，3853.2（3）^三在100（2）K时，温度分别为200（2）K和3801.25（14）Ω。