Schaap, Wolfgang:

Polymorphieuntersuchungen ausgewählter Sulfonamide

Essen
Dissertation / Fach: Chemie
Fakultät für Chemie » Anorganische Chemie
Dissertation
Abstract:
In dieser Arbeit wurde die Polymorphie von pharmakologisch wirksamen Sulfonamiden im Hinblick auf strukturelle Unterschiede untersucht. Mit Ausnahme des 4-Chlorbenzolsulfonamids und des 1-Sulfanilyl-1-thioharnstoffs zeigen die untersuchten Substanzen Polymorphie bzw. Pseudopolymorphie. Es sollte versucht werden, von bereits bekannten, aber noch nicht röntgenkristallographisch untersuchten Modifikationen die Kristallstrukturen aufzuklären. Dies konnte für die Verbindungen Sulfanilharnstoff, 1-Sulfanilyl-1-thioharnstoff, 4-Chlorbenzolsulfonamid, Sulfasalazin und für 2 Modifikationen des Succinylsulfathiazols realisiert werden. Vom Succinylsulfathiazol wurden die Modifikationen I und II von insgesamt sechs Modifikationen aufgeklärt. Es handelt sich um konformationspolymorphe Kristallformen. Dieser Umstand liegt nahe, da es sich um eine Verbindung mit einer funktionalisierten C4-Seitenkette handelt. Die Konformationspolymorphie von n-butylierten Verbindungen wurde bereits von Henck ausführlich untersucht. Das Verhalten wird auch bei Verbindungen mit endständig substituierten n-Butylseitenketten, die ein sp3-Stickstoff- oder Sauerstoffatom besitzen, beobachtet. In dieser Arbeit konnte ebenfalls gezeigt werden, daß die Konformationspolymorphie auch bei funktionalisierten und nicht nur endständig substituierten Seitenketten vorhanden ist. Während die Modifikation I eine antiperiplanare Konformation besitzt, liegt bei der Modifikation II eine synclinale Konformation vor. Dies führt letztlich zu unterschiedlichen bzw. zusätzlichen Strukturmotiven. Thermoanalytische Messungen an den Verbindungen ergeben, wie in der Literatur beschrieben, Umwandlungstemperaturen in der Nähe von 400 K, die Umwandlungswärmen betragen ca. 3 ± 1.5 kJ/Mol. Auch bei den Verbindungen Sulfanilharnstoff und 1-Sulfanilyl-1-thioharnstoff kann von Konformationspolymorphie gesprochen werden, da hier ebenfalls unterschiedliche Konformationen der Seitenketten realisiert werden und dadurch verschiedene Strukturmotive resultieren. Während die Moleküle vom Sulfanilharnstoff im Kristallgitter über Ketten miteinander verknüpft sind, zeigt 1-Sulfanilyl-1-thioharnstoff aufgrund der Konformation der Thiocarbamidgruppe als zusätzliches Strukturmotiv ein Dimer. Beim Sulfasalazin, einer schwer zu kristallisierenden Verbindung, liegt bisher keine Kristallstruktur der solvat- und hydratfreien Form vor. Die Versuche, geeignete Einkristalle dieser Verbindung durch Kristallisation aus verschiedenen Lösungsmitteln zu erzeugen, führten jedoch zu keinem Ergebnis. Erst durch die Diffusionskristallisation über einen sehr langen Zeitraum gelang es erstmalig, die solvat- und hydratfreie Kristallform zu erhalten. Weiterhin konnten im Rahmen dieser Arbeit eine Reihe neuer Modifikationen und pseudopolymorphe Kristallformen vom Sulfanilamid, Sulfamerazin und Succinylsulfathiazol kristallisiert werden. Vom Sulfanilamid konnte eine vierte Modifikation und ein weiteres Monohydrat erhalten werden. Unter Verwendung der Schmelzpunkte und Dichten wurde ein E/T-Diagramm für das Sulfanilamid erstellt, um das polymorphe Verhalten der Modifikation IV zu den bereits bekannten Kristallformen festzustellen. Aus dem Diagramm ergibt sich für die Modifikation IV enantiotropes Verhalten zu den Modifikationen I und III und monotropes Verhalten zu II.