近日，我院姜源副教授与德国康斯坦茨大学Helmut Cölfen教授课题组合作，探测到一种有机分子——外消旋谷氨酸水合物（Glu·H2O）的非经典结晶路线。相关成果以“Growth of organic crystals via attachment and transformation of nanoscopic precursors”为题发表在国际期刊《Nature Communications》上（IF2015为11.329）。
图1、A、时间分辨原子力显微图片序列。图片展示了Glu·H2O单晶的{110}晶面的前驱体颗粒的存在和形态变化。视野尺寸：2 μm。前驱体先后经历了体积增大和降低两个过程，最终消失并形成新的分子晶体层。B、根据实验现象提出的非经典结晶路线。
理论预测和实验观察都已经报道过前驱体参与的非经典结晶行为。根据不同的反应体系，前驱体可以呈现出液态、无定形态或介稳态晶体等多种微观形态。但是至今仍没有确凿的微观证据可以表明，前驱体颗粒可以直接参与到有机小分子的晶体生长过程中。本研究希望通过微观尺度上观测单层晶面的生长过程来探讨有机物晶体的生长机理。本文以Glu·H2O为研究对象，利用原子力显微镜原位观察手段，展示了一种前躯体颗粒参与的多步结晶模式。之后，本文作者分别采用电喷雾离子质谱（ESI-MS）和超速离心技术（AUC）两种独立分析手段，定量测试了前躯体颗粒的成分信息，如有机分子个数。结合上述三种方法，作者提出了一个具有普适性的多步结晶生长模型，丰富了人们对有机晶体生长机理的认识，也为控制结晶过程提供了理论指导。
文章主体工作由姜源副教授在德国和厦大先后完成。我院研究生陆子豪参与了部分实验测试及数据分析，为第四作者。
论文链接：
https://www.nature.com/articles/ncomms15933
相关新闻报道：
www.sciencedaily.com/releases/2017/06/170621103217.htm
www.phys.org/news/2017-06-non-classical-growth-crystals.html
www.eurekalert.org/pub_releases/2017-06/uok-dbd062117.php
