Москва, г. Москва и Московская область, Россия
Проведено экспериментальное исследование и термодинамическое моделирование растворимости бензойной кислоты (БК) в органических растворителях. Методами термического анализа исследованы бинарные системы бензойная кислота – бензофенон и бензойная кислота - бензил. Построены фазовые диаграммы и определены координаты эвтектических точек в этих системах. В системе бензойная кислота – бензофенон температура эвтектической точки равна 310,3 К при 18 мол. %. БК, в системе с бензилом температура равна 348,5 К при 35 мол. % БК. Политермы растворимости бензойной кислоты представлены в виде линейной зависимости: ln X = a – b/T, X – мол. доля БК, Т – температура в К: в метилацетате (a = 2,7748, b = 1389,7), этилацетате (a = 1,8099, b = 1102,6), н-пропилацетате (a = 0,9580, b = 854,2), н-бутилацетате (a = 1,2178, b = 902,0), н-пентилацетате (a = 1,0719, b = 836,0), 1,4-диоксане (a = 0,0164, b = 406,0), хлорбензоле (a = 8,2765, b = 3268,4), н-декане (a = 12,332, b = 4916,9), н-додекане (a = 14,623, b = 5808,1). Рассчитаны значения растворимости бензойной кислоты в растворителях при 298 К с использованием параметров растворимости Гильдебранда и Хансена. Проведено сравнение экспериментальных и литературных данных. Установлена зависимость растворимости от разности параметров растворимости компонентов и приведенного радиуса. Рассмотрены модели для термодинамического описания растворимости веществ в органических растворителях на примере бензойной кислоты. Рекомендованы модели регулярных растворов с параметром растворимости Хансена для экспресс-метода расчета растворимости бензойной кислоты в органических растворителях.
бензойная кислота, фазовые диаграммы, политермы растворимости, параметры растворимости
1. Craig D.Q.M., Reading M. Thermal analysis of pharmaceuticals. Boca Raton: CRC Press, 2007, 400 p.
2. Bernstein J. Polymorphism of molecular crystals. M.: Nauka, 2007, 500 p. (In Russ.)
3. Brittain H.G. Polymorphism in pharmaceutical solids. New York: Informa Healthcare, 2009, 640 p.
4. Hilfiker R., von Raumer M. Polymorphism in the Pharmaceutical Industry. Weinheim: Wiley-VCH, 2019, 496 p.
5. Byrn S.R., Zografi G., Chen X. Solid-state properties of pharmaceutical materials. Hoboken: Wiley, 2017, 406 p.
6. Augustijns P. Solvent systems and their selection in pharmaceutics and biopharmaceutics. New York: Springer, 2007.
7. Balakrishnan I., Venkatachalam S., Datta D., Jawahar N. A brief review on eutectic mixture and its role in pharmaceutical field. Int. J. of Research in Pharmaceutical Sciences, 2020, vol. 11, no. 3, pp. 3017-3023, doi: 10.26452/ijrps.v11i3.2398.
8. Sunita Budhwar V., Choudhary M. Pharmaceutical eutectics: A promising drug delivery system. Research Journal of Pharmacy and Technology, 2020, vol. 13, no.11, pp. 5515-5523, doi: 10.5958/0974-360X.2020.00963.4.
9. Lei Z., Chen B., Li C., Liu H. Predictive Molecular Thermodynamic Models for Liquid Solvents, Solid Salts, Polymers, and Ionic Liquids. Chemical Reviews, 2008, vol. 108, no. 4, pp. 1419-1455, doi: 10.1021/cr068441+.
10. Jouyban A. Handbook of solubility data for pharmaceuticals. Boca Raton: CRC Press, 2010, 306 p.
11. Acree W.E. Solubility of Benzoic Acid and Substituted Benzoic Acids in Both Neat Organic Solvents and Organic Solvent Mixtures. Journal of Physical and Chemical Reference Data, 2013, vol. 42, no. 3, 526 p., doi: 10.1063/1.4816161.
12. Hansen C.M. Hansen solubility parameters: a user's handbook. Boca Raton: CRC Press, 2007., 519 p.
13. Acree J.W., Chickos J.S. Phase Transition Enthalpy Measurements of Organic and Organometallic Compounds. Sublimation, Vaporization and Fusion Enthalpies From 1880 to 2015. Part 1. C1-C10. J. Phys. Chem. Ref. Data, 2016, vol. 45, p. 033101-1-565, doi: 10.1063/1.4948363.
14. Acree J.W., Chickos J.S. Phase Transition Enthalpy Measurements of Organic and Organometallic Compounds and Ionic Liquids. Sublimation, Vaporization, and Fusion Enthalpies from 1880 to 2015. Part 2. C11-C192. J. Phys. Chem. Ref. Data., 2017, vol. 46, p. 013104-1-532, doi: 10.1063/1.4970519.
15. Molochko V.A., Pestov S.M. Phase equilibria and thermodynamics of systems with liquid crystals. M.: IPC MIFCT, 2003, 242 p. (In Russ.)
16. Walas S.M. Phase equilibria in chemical engineering: in two chapters. M.: MIR, 1989, 304 p. (In Russ.)
17. Stefanis E., Panayiotou C. Prediction of Hansen solubility parameters with a new group-contribution method. Int. J. Thermophys., 2008, vol. 29, pp. 568-585, doi: 10.1007/S10765-008-0415-Z.
18. Mohammad M.A., Alhalaweh A., Velaga S.P. Hansen solubility parameter as a tool to predict cocrystal formation. International Journal of Pharmaceutics, 2011, vol. 407, pp. 63-71, doi: 10.1016/j.ijpharm.2011.01.030.
19. Salem A., Nagy S., Pal S., Szechenyi A. Reliability of the Hansen solubility parameters as co-crystal formation prediction tool. International Journal of Pharmaceutics, 2019, vol. 558, pp. 319-327, doi: 10.1016/j.ijpharm.2019.01.007.
20. Gaikwad E.R., Khabade S.S., Sutar T.B., Bhat M.R., Payghan S.A. Three-dimensional Hansen solubility parameters as predictors of miscibility in cocrystal formation. Asian Journal of Pharmaceutics, 2017, vol. 11, no. 4, pp. 302-318, doi: 10.22377/AJP.V11I04.1627.
21. Van Krevelen D.W. Properties of polymers correlation with chemical structures. M.: Chemistry, 1976, 414 p. (In Russ.)
22. Askadsky A.A., Matveev J.I. Chemical structures and physical properties of polymers. M.: Chemistry, 1983, 248 p. (In Russ.)
