《Co-crystals: Preparation, Characterization and Applications》书评

华南理工大学化学与化工学院 孙志红

一、概述

《Co-crystals: Preparation, Characterization and Applications》由英国皇家化学学会出版于2018年，作者为Christer B. Aakeroy和Abhijeet S. Sinha。本书总结了共晶的基本概念及最新研究进展，可供从事化工、医药和材料方向的研究人员参考。

二、内容简介

本书从分子间作用力和超分子合成子的基本概念出发，阐述了共晶的研究范围及设计原理，并着重介绍了共晶技术在药物、高能材料以及半导体材料等方向的最新研究进展。全书总共分为9章，具体研究内容如下：

第1章 共晶：介绍和范围

本章主要对共晶的基本概念，研究范围，分子设计和应用进行了简要介绍。本章引用了Desiraju等人给出的共晶的定义：共晶体是指由两种或两种以上不同分子和/或离子化合物组成的具有化学计量比的结晶单相固体材料，作者进一步将多组分固体细分为盐、水合物、溶剂化合物和共晶。

第2章 氢键在共晶中的作用

本章从超分子化学角度出发，阐述了氢键在共晶合成及设计中所起的作用。氢键作为分子间作用力，具有合适的键能、方向性和易于成键的特性，广泛应用于晶体工程和共晶设计中。本章首先提出了超分子合成子的概念，并介绍了共晶在医药、农药化学和非线性光学材料方向的应用。

第3章 卤键共晶的设计和结构化学

本章主要介绍了卤键在共晶中的作用。卤键指的是含卤分子实体中卤原子的亲电区域（σ-空穴）与同一或另一分子实体中亲核区域的净吸引作用。相较于氢键，卤键具有更强的方向性和双亲性。本章通过不同类型的卤键供体和卤键受体的选择进一步阐述了卤键对于晶体工程和超分子组装材料的重要性。

第4章 共晶合成中的机械化学

本章简要介绍了共晶体合成中机械化学的各个方面，概述了基本概念，同时强调了机械化学技术包括研磨和球磨对于共晶体筛选效率的优势和多样性，以及利用机械化学合成共晶的最新进展。

第5章 药物共晶——分子设计和工艺开发

共晶能显著影响药物的溶解性、生物有效性、流动性、稳定性、渗透性、熔点以及机械性能。本章首先从分子间作用力和剑桥晶体数据库出发提出了共晶设计的策略，并通过异丙安替比林药物分子详细阐述了药物共晶的具体设计步骤。本章进一步介绍了药物生产中结晶工艺开发和放大中需要考虑的因素，同时通过咖啡因-戊二酸的共结晶工艺进一步说明了放大过程中操作参数的控制范围。

第6章 高能材料共结晶

本章主要通过几种高能材料分子展示了共晶技术对材料性质的调控。高能材料是指在受到热、撞击、冲击、火花等刺激时会高速释放热量或气体产物的材料，包括炸药、推进剂、气体发生器和烟花。共晶通过组装的方式可以有效调控高能材料的各项性能，包括密度、撞击敏感性、热稳定性，熔点、引爆速度、氧气平衡、酸性和腐蚀性等。本章最后简要介绍了高能材料共结晶的发展现状及当前存在的挑战。

第7章 中性或离子自由基顺磁有机共晶

本章主要介绍了顺磁有机共晶化合物的研究进展。顺磁性有机化合物是指由于具有特殊的结构而有不成对电子，显示出顺磁性的有机化合物，通常包括中性和离子自由基。开壳型自由基由于不完全的化合价而通常在热力学和动力学上不稳定。中性自由基共晶通过大环主客体作用，π-π作用，氢键和卤键等分子间作用力获得稳定，这些非共价作用能够改变顺磁物种之间的重叠相互作用，在某些情况下可提供在纯自由基物种中无法观察到的新型磁性结构。最后，本章简要介绍了混合价离子自由基共晶盐。

第8章 氢键半导体共晶

本章主要介绍了通过晶体工程原理控制有机半导体分子和材料的堆积和性质。由于半导体分子面对面的π重叠方式有助于电荷的有效移动，本章着重介绍了如何通过氢键调控自组装实现富电子有机半导体分子的面对面π堆积。

第9章 共结晶作为分离技术中的多功能工具

本章主要介绍了共结晶技术在化工分离和手性拆分方向的应用，并强调了三元和四元相图对于理解共晶体系热力学行为的重要性。

三、编写特点

    本书的编写特点在于内容针对性强，聚焦于共晶技术，文献时效性强。本书编排合理，从共晶最基本的研究内涵和范围出发，详细阐述共晶设计策略，再辅以最新应用进展，章节内容循序渐进，详略得当，有助于从事医药、化工和材料研发的人员深入理解和运用共晶技术。

本馆馆藏索书号：O7/C652，馆藏地：华南理工大学-五山校区-外文图书区（外教中心）