Löslichkeitsprognosen von Acetanilidderivaten in Wasser: Kombination von Thermochemie und thermodynamischer Modellierung

Kenntnisse über die Löslichkeit in Wasser sind für Kristallisationsprozesse, für die Entwicklung von Struktureigenschaftsbeziehungen, für die Festlegung von Löslichkeitsskalen, die Beurteilung der Umweltverschmutzung und für die Validierung thermodynamischer Modelle erforderlich., Es sind Ansätze erwünscht, die eine Vorhersage der Löslichkeit ohne Verwendung experimenteller Löslichkeitsdaten ermöglichen. Die meisten Methoden, die vorgeschlagen wurden, um die wässrige Löslichkeit organischer Verbindungen vorherzusagen, sind mit einer geringen Vorhersagezuverlässigkeit und mangelnder Modellinterpretabilität konfrontiert. Diese Arbeit schlägt die Verwendung eines thermodynamischen Ansatzes zur Vorhersage der Löslichkeit von Acetanilid und seinen Derivaten in Wasser vor. Dieser Ansatz erfordert Fusionsenthalpie und Fusionstemperatur sowie den Aktivitätskoeffizienten des jeweiligen Acetanilidderivats., Letzteres wurde durch die Zustandsgleichung PC-SAFT erhalten, die thermochemische Daten als Eingabe für die Modellparametrisierung verwendet. Die thermochemischen Daten zu Acetanilid und seinen Derivaten (Dampf-und Sublimationsdruck, Sublimations-und Fusionsenthalpien) wurden aus der Literatur gesammelt und auf interne Konsistenz ausgewertet. Um das endgültige Löslichkeitsvorhersagemodell zu validieren, wurde die wässrige Löslichkeit von Acetanilid und 17 Derivaten vorhergesagt und mit experimentellen Löslichkeitsdaten aus der Literatur bei 298 verglichen.,15 K sowie zu einem idealen Löslichkeitsmodell, das ein ideales Mischungsverhalten annimmt. Die Ergebnisse zeigten, dass Mischungen von Acetaniliden + Wasser in hohem Maße nicht ideal sind und die durchschnittlichen Abweichungen zwischen Löslichkeitsdaten und idealem Löslichkeitsmodell durch Verwendung von PC-SAFT für die Löslichkeitsvorhersagen um zwei Größenordnungen reduziert werden konnten. Vielversprechender, PC-SAFT wurde gefunden, um die Temperaturabhängigkeit der wässrigen Löslichkeit genau vorherzusagen, während ideales Löslichkeitsmodell die temperaturabhängige Löslichkeit nicht quantitativ beschreiben konnte.

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