甲醇多晶型预测具有前所未有的准确性

由于美国科学家开发的新计算技术，设想理想的多晶型形成的实验室条件已经近在眼前。利用第一线原理量子化学，科学家们已经能够推导出甲醇的多态相图，其精度在制药应用中具有很大的前景。

当一个给定的分子形成一个有序的固体晶体结构时，它可以以许多不同的方式组合在一起。同一分子的不同晶体结构称为多晶态。尽管由相同的成分构成，但多晶体的物理性质可能有很大不同。这与制药工业有关，在制药工业中，一种药物分子的两个多态性可能以截然不同的方式与人体相互作用。通过试错法在实验中寻找多态性是费力的;因此，科学家们试图简化这一过程。这导致了一个被称为晶体结构预测的领域，科学家试图仅根据化合物的组成来预测化合物的晶体结构。然而，这些预测往往忽略了实际情况，如温度和压力，限制了它们的准确性。

格雷格Beran他说:“我们认为真正有用的不仅是能够说出可能会出现什么样的晶体形式，而且能够告诉实验人员在什么条件下会出现这些晶体形式。Beran的团队现在使用基于片段的量子化学来分别研究一个分子和它的近邻，并得出了一个相图，显示了有机分子的多态可以形成的不同温度和压力，比以前的晶体结构预测方法要准确得多。

该小组选择甲醇来测试他们的计算。Beran解释说:“甲醇实际上具有大分子的许多困难”，例如许多远程和弱相互作用，并且需要几十万小时的计算时间来建模。尽管如此，到最后，该小组准确地预测了甲醇的相图，误差在0.5kJ/mol以内，这一结果使这项工作成为最复杂的多态预测模型之一。

格雷姆天来自英国南安普顿大学的一位晶体结构预测专家对这项研究印象深刻。他说:“绘制出分子晶体的整个温度-压力相图，甚至在定性上都是正确的，这是一项巨大的成就。”

“寻找更复杂的分子来验证这种方法可能会很棘手，但我希望他们能在真正的药物型分子上尝试这些方法，看看效果如何。”这将是非常令人兴奋的，并真正引导那些人去寻找结构或确定实验条件，在这种条件下，你可以得到多态性，”Day补充道。Beran也认为，预测小药物分子的相图是这项工作真正产生影响的时候。