晶习指的是晶体的宏观形态。晶体的这一特性直接影响化工生产过程中的后续单元操作,而且也影响晶体的溶出速率、生物利用度等使用性质。晶体的晶习由晶体的自身结构特征和外部生长环境共同决定。因此探求晶体生长过程中不同因素对晶习的影响机理,通过改变晶体的不同生长条件实现对晶体的晶习调控,具有十分重要的实际意义和理论价值。本文以戊炔草胺结晶过程为例,探究溶剂、过饱和度以及添加剂对晶习的调控机理,获得不同晶习的戊炔草胺晶体。具体内容如下:本文通过戊炔草胺的单晶结构解析获得其单晶结构,对晶胞内部非键作用力进行分子力学计算,进而采用BFDH与AE模型,预测出真空环境下的晶体晶习特征。并分析各个晶面的粗糙程度以及裸露原子差异。通过建立修正“溶剂化功”附着能模型,对晶面附着能进行修正,从而获得不同晶面的生长速率差异,实现对晶习的调控。结果表明,晶面越粗糙且该晶面裸露原子与溶剂分子键合能力越强,则去溶剂化功越大,该晶面的生长速率降低的幅度越大,最终在晶体中占比例越大。通过分析筛选出溶剂甲醇、丙酮和甲苯对戊炔草胺进行晶习调控,分别获得短棒状、双刃片状和针状晶习,实验结果成功地验证了上述溶剂体系对晶习影响的理论预测。在单溶剂体系中考察过饱和度对晶习的影响,建立溶质与溶剂分子在特定晶面“竞争吸附”吸附模型,通过对扩散动力学与吸附热力学研究,确定不同过饱和度状态下各晶面上溶质附着能与溶剂附着能的比值,并以此衡量不同晶面生长速率的差异,从而达到调控晶习目的。本文以不同过饱和度下戊炔草胺在甲醇溶剂体系中结晶为例。通过晶体生长速率与体系过饱和度的关联以及晶面结构的原子力显微镜表征结果,成功识别晶面生长模型为“2D成核扩散控制生长”。通过调节过饱和度,结合晶体各向异性溶解速率模型,设计温度循环结晶工艺,实现对戊炔草胺晶体由短棒至长棒状的大幅度调控。此外,可以针对不同晶面溶质分子的键和方式,选择合适的添加阻断该生长链,从而实现晶习调控。本文选择3’,5’-二氯苯基乙酮作为添加剂,采用适宜浓度,选择性阻断晶胞z轴向最强非键链的生长,大幅度降低{1 0 2?}面生长速率,实现长径比的缩小,获得块状的戊炔草胺晶体。