The Crystal and Molecular Structure of Sulfadiazine

Sulfadiazine의 結晶 및 分子構造

  • Shin Hyun So (Department of Polymer Science, College of Engineering) ;
  • Ihn Gwon Shik (Department of Chemistry, College of Liberal Arts and Sciences, Dongguk University) ;
  • Kim Hoon Sup (Department of Chemistry, College of Liberal Arts and Sciences, Seoul National University) ;
  • Koo Chung Hoe (Department of Chemistry, College of Liberal Arts and Sciences, Seoul National University)
  • Published : 1974.10.30

Abstract

Sulfadiazine, $C_{10}H_{10}N_4O_2S$, forms monoclinic crystals of space group $P21}c$ from a mixture of acetone and ethanol with $a=13.71{\pm}0.04,\;b=5.84{\pm}0.03,\;c=15.11{\pm}0.05{\AA},\;{\beta}=115.0{\pm}0.3^{\circ}$, and four molecules per cell. Three dimensional photographic data were collected with $CuK\alpha$ radiation. The structure was determined using Patterson and Fourier synthesis methods and refined by block diagonal least-squares methods with isotropic thermal parameter for all non-hydrogen atoms. The final R value was 0.15 for the 1517 observed independent reflections. The dihedral angle between the planes through the benzene ring and the pyrimidine ring is $76^{\circ}$. The conformational angle formed by the projection of the S-C(5) bond with that of N(1)-C(1) where the projection is taken along the S-N(1) bond is $77^{\circ}$. The imino nitrogen atom, N(1), and pyrimidine nitrogen atom, N(3), form intermolecular $N-H{\cdots}N$ hydrogen bond between the molecules related by center of symmetry. Amino nitrogen atom, N(4), forms two intermolecular $N-H{\cdots}O$ hydrogen bonds, with O(1) and O(2) atoms of different molecules separated by b. A two dimensional network of hydrogen bonds form infinite molecular sheets parallel to the (100) plane. Adjacent sheets are bound together by van der Waals forces.

X-선 회절법을 이용하여 sulfadiazine, $C_{10}H_{10}N_4O_2S$, 의 결정 및 분자 구조를 규명하였다. Acetone 과 ethanol의 혼합용액으로 부터 얻은 결정은 일사축계에 속하며, 단위세포에는 4분자가 있고, 공간군은 P21/c이다. 단위세포 상수는 $a=13.71{\pm}0.04,\;b=5.84{\pm}0.03,\;c=15.11{\pm}0.05{\AA},\;{\beta}=115.0{\pm}0.3^{\circ}$이다. 결정구조는 3차원적인 와이센버그사진으로 부터 얻어진 실험치를 이용하여 패터슨합성과 프리에합성을 하고 이를 해석하여 밝혀냈다. 수소원자를 제외한 원자들의 좌표치는 최소자승법으로 정밀화 하였으며, 최종 R값은 관측된 1517개의 독립반사에 대하여 0.15이다. 벤젠고리와 피리미딘고리의 두 평면이 이루는 각은 $76^{\circ}$이고, S-N(1)결합을 중심으로 한 N(1)-C(1) 결합과 S-C(5)결합이 이루는 conformational angle은 $77^{\circ}$로서 gauche형을 하고 있다. 이미노기의 질소원자, N(1)은 대칭중심에 의하여 옮겨지는 다른 분자의 피리미딘고리의 질소원자, N(3)와 $N-H{\cdots}N$형의 수소결합을 이루고 있으며, 아미노기의 질소원자, N(4)는 b축의 거리만큼 떨어져 있는 다른분자의 산소원자, O(1) 및 O(2)와 두개의 $N-H{\cdots}O$형 수소결합을 이루고 있다. 이들 수소결합의 2차원적 그물은 (100)면에 평행한 무한한 분자층을 형성하며 인접분자층 사이에는 van der Waals의 힘에 의하여 결합되어 있다

Keywords

References

  1. Acta Cryst v.B27 G.J. Kruger;G. Gafner
  2. Acta Cryst v.B28 G.J. Kruger;G. Gafner
  3. J. Korean Chem. Soc. v.18 C.H. Koo;H.S. Kim;W.C. Shin;C.H. Choe
  4. Nature A.J.C. Wilson
  5. IBM 1130 Least-Squares Program, Technical Reports R. Shiono
  6. Computing Methods and the Phase Problem in X-ray Crystal Structure Analysis D.W.J. Cruickshank
  7. Technical Report IBM 1130 Data Reduction Program, IBM 1130 Fourier Synthesis Program, IBM 1130 Bond Distances and Angles Calculation Program, IBM 1130 Dihedral Angle Calculation Program and IBM 1130 Least-Squares Plane Calculation Progam R. Shiono
  8. Internatinal Table for X-ray Crystallography v.III Kynoch Press
  9. Canad. J. Chem. v.48 A. Camerman
  10. J. Chem. Soc. M. R. Truter
  11. Acta Cryst. v.18 B.H.O'Conner;E.N.Maslen
  12. Acta Cryst. v.22 A.M.O'Conner;E.N. Maslen
  13. Acta Cryst. v.18 M. Alleaume;J.Decap
  14. Acta Cryst. v.19 M. Alleaume;J.Decap
  15. Acta Cryst. v.B27 A. Kalmen;B.Deffin;A. Kwsman
  16. Acta Cryst. v.B29 M. Martinez-Ripoll;H.P. Lorenz