Login for students

Login for employees

Publication detail

Thermo-Structural Characterization of Phase Transitions in Amorphous Griseofulvin: From Sub-Tg Relaxation and Crystal Growth to High-Temperature Decomposition
Authors: Svoboda Roman | Kozlová Kateřina
Year: 2024
Type of publication: článek v odborném periodiku
Name of source: Molecules
Publisher name: MDPI
Place: BASEL
Page from-to: 1516
Titles:
Language Name Abstract Keywords
cze Termo-strukturální charakterizace fázových přechodů v amorfním griseofulvinu: Od sub-Tg relaxace a růstu krystalů až po vysokoteplotní rozklad Procesy strukturální relaxace, růstu krystalů a termálního rozkladu byly studovány u amorfního griseofulvinu (GSF) pomocí termo-analytických, mikroskopických, spektroskopických a difrakčních technik. Aktivace energie přibližně 395 kJ·mol⁻¹ může být připsána strukturálním relaxačním pohybům popsaným pomocí modelu Tool-Narayanaswamy-Moynihan. Zatímco objemový amorfní GSF je velmi stabilní, přítomnost mechanických vad a mikrotrhlin vede k částečné krystalizaci iniciované přechodem ze sklovitého do podchlazeného kapalného stavu (přibližně při 80 °C). Klíčovým aspektem tohoto režimu růstu krystalů je přítomnost dostatečně nukleované blízkosti narušené amorfní fáze; samotný růst krystalů je určujícím krokem rychlosti. Hlavní makroskopický (kalorimetricky pozorovaný) proces krystalizace probíhá u amorfního GSF při teplotách 115-135 °C. V obou případech se dominantně tvoří běžná polymorfní forma I. Zatímco makroskopická krystalizace hrubého GSF prášku vykazuje podobnou aktivaci energie (přibližně 235 kJ·mol⁻¹) jako mikroskopicky pozorovaný růst v objemovém materiálu, aktivace energie makroskopické krystalizace jemného GSF prášku se postupně mění (s rostoucí teplotou a/nebo rychlostí ohřevu) z aktivace energie mikroskopického povrchového růstu (přibližně 105 kJ·mol⁻¹) na hodnotu pozorovanou při růstu v objemovém GSF. Makroskopická kinetika růstu krystalů může být přesně popsána složitým mechanismem, využívajícím dvě nezávislé autokatalytické Sestak-Berggrenovy procesy. Termální rozklad GSF probíhá identicky v N₂ a vzduchové atmosféře s aktivací energie přibližně 105 kJ·mol⁻¹. Shoda teploty tání GSF a počátku rozkladu (obě při 200 °C) naznačuje, že odpařování může iniciovat nebo soutěžit s procesem rozkladu. Termo-strukturální charakterizace; fázové přechody; amorfní griseofulvinu; sub-Tg; relaxace; růst krystalů; tepelný rozklad
eng Thermo-Structural Characterization of Phase Transitions in Amorphous Griseofulvin: From Sub-Tg Relaxation and Crystal Growth to High-Temperature Decomposition The processes of structural relaxation, crystal growth, and thermal decomposition were studied for amorphous griseofulvin (GSF) by means of thermo-analytical, microscopic, spectroscopic, and diffraction techniques. The activation energy of similar to 395 kJ center dot mol(-1) can be attributed to the structural relaxation motions described in terms of the Tool-Narayanaswamy-Moynihan model. Whereas the bulk amorphous GSF is very stable, the presence of mechanical defects and micro-cracks results in partial crystallization initiated by the transition from the glassy to the under-cooled liquid state (at similar to 80 degrees C). A key aspect of this crystal growth mode is the presence of a sufficiently nucleated vicinity of the disrupted amorphous phase; the crystal growth itself is a rate-determining step. The main macroscopic (calorimetrically observed) crystallization process occurs in amorphous GSF at 115-135 degrees C. In both cases, the common polymorph I is dominantly formed. Whereas the macroscopic crystallization of coarse GSF powder exhibits similar activation energy (similar to 235 kJ center dot mol(-1)) as that of microscopically observed growth in bulk material, the activation energy of the fine GSF powder macroscopic crystallization gradually changes (as temperature and/or heating rate increase) from the activation energy of microscopic surface growth (similar to 105 kJ center dot mol(-1)) to that observed for the growth in bulk GSF. The macroscopic crystal growth kinetics can be accurately described in terms of the complex mechanism, utilizing two independent autocatalytic Sestak-Berggren processes. Thermal decomposition of GSF proceeds identically in N-2 and in air atmospheres with the activation energy of similar to 105 kJ center dot mol(-1). The coincidence of the GSF melting temperature and the onset of decomposition (both at 200 degrees C) indicates that evaporation may initiate or compete with the decomposition process. amorphous griseofulvin; DSC; crystal growth; structural relaxation; particle size

Departments

Other Parts

Map

en.mapy.cz

Services

Popular Links

© 2023 University of Pardubice, Studentská 95, 532 10 Pardubice 2
Phone: +420 466 036 111, 466 036 112, 466 036 113
Webmaster, RSS
Data box ID: f5vj9hu
Accessibility Statement
CC BY-NC-ND 4.0Creative CommonsAttributionNonCommercialNoDerivatives