Pressure-response on the crystal structure of deuterated α-glycine was investigated at room temperature, using powder and single-crystal X-ray diffraction, and powder neutron diffraction measurements under high pressure. No phase change was observed up to 8.7 GPa, although anisotropy of the lattice compressibility was found. No significant changes in the compressibility and the intramolecular distance between non-deuterated α-glycine and deuterated α-glycine were observed. Neutron diffraction measurements indicated the distance of the intermolecular D⋯O bond along with the c-axis increased with compression up to 6.4 GPa. The distance of another D⋯O bond along with the a-axis decreased with increasing pressure and became the shortest intermolecular hydrogen bond above 3 GPa. In contrast, the lengths of the bifurcated N–D⋯O and C–D⋯O hydrogen bonds, which are formed between the layers of the α-glycine molecules along the b-axis, decreased significantly with increasing pressure. The decrease of the intermolecular distances resulted in the largest compressibility of the b-axis, compared to the other two axes. The Hirshfeld analysis suggested that the reduction of the void region size, rather than shrinkage of the strong N–D⋯O hydrogen bonds, occurred with compression.

1.
K.
Aoki
,
S.
Usuba
,
M.
Yoshida
,
Y.
Kakudate
,
K.
Tanaka
, and
S.
Fujiwara
,
J. Chem. Phys.
89
,
529
(
1988
).
2.
E. V.
Boldyreva
,
T. N.
Drebushchak
,
T. P.
Shakhtshneider
,
H.
Sowa
,
H.
Ahsbahs
,
S. V.
Goryainov
,
S. N.
Ivashevskaya
,
E. N.
Kolesnik
,
V. A.
Drebushchak
, and
E. B.
Burgina
,
Arkivoc
12
,
128
(
2004
).
3.
L.
Ciabini
,
M.
Santoro
,
F. A.
Gorelli
,
R.
Bini
,
V.
Schettino
, and
S.
Raugei
,
Nat. Mater.
6
,
39
(
2007
).
4.
E. V.
Boldyreva
,
Acta Crystallogr., Sect. A: Found. Crystallogr.
64
,
218
(
2008
).
5.
K.
Wang
,
D. F.
Duan
,
R.
Wang
,
A. L.
Lin
,
Q. L.
Cui
,
B. B.
Liu
,
T.
Cui
,
B.
Zou
,
X.
Zhang
,
J. Z.
Hu
,
G. T.
Zou
, and
H. K.
Mao
,
Langmuir
25
,
4787
(
2009
).
6.
A.
Shinozaki
,
N.
Noguchi
, and
H.
Kagi
,
Chem. Phys. Lett.
574
,
66
(
2013
).
7.
G.
Resnati
,
E.
Boldyreva
,
P.
Bombicz
, and
M.
Kawano
,
IUCrJ
2
,
675
(
2015
).
8.
X.
Tan
,
K.
Wang
,
T. T.
Yan
,
X. D.
Li
,
J.
Liu
,
K.
Yang
,
B. B.
Liu
,
G. T.
Zou
, and
B.
Zou
,
J. Phys. Chem. C
119
,
10178
(
2015
).
9.
E.
Patyk
,
A.
Jenczak
, and
A.
Katrusiak
,
Phys. Chem. Chem. Phys.
18
,
11474
(
2016
).
10.
C. H.
Gorbitz
,
Acta Crystallogr., Sect. B: Struct. Sci.
66
,
84
(
2010
).
11.
C. H.
Gorbitz
,
Crystallogr. Rev.
21
,
160
(
2015
).
12.
N. P.
Funnell
,
A.
Dawson
,
D.
Francis
,
A. R.
Lennie
,
W. G.
Marshall
,
S. A.
Moggach
,
J. E.
Warren
, and
S.
Parsons
,
CrystEngComm
12
,
2573
(
2010
).
13.
N. A.
Tumanov
,
E. V.
Boldyreva
,
B. A.
Kolesov
,
A. V.
Kurnosov
, and
R. Q.
Cabrera
,
Acta Crystallogr., Sect. B: Struct. Sci.
66
,
458
(
2010
).
14.
N. P.
Funnell
,
W. G.
Marshall
, and
S.
Parsons
,
CrystEngComm
13
,
5841
(
2011
).
15.
N. A.
Tumanov
and
E. V.
Boldyreva
,
Acta Crystallogr., Sect. B: Struct. Sci.
68
,
412
(
2012
).
16.
E. N.
Kolesnik
,
S. V.
Goryainov
, and
E. V.
Boldyreva
,
Dokl. Phys. Chem.
404
,
169
(
2005
).
17.
S. A.
Moggach
,
D. R.
Allan
,
C. A.
Morrison
,
S.
Parsons
, and
L.
Sawyer
,
Acta Crystallogr., Sect. B: Struct. Sci.
61
,
58
(
2005
).
18.
E. V.
Boldyreva
,
H.
Sowa
,
Y. V.
Seryotkin
,
T. N.
Drebushchak
,
H.
Ahsbahs
,
V.
Chernyshev
, and
V.
Dmitriev
,
Chem. Phys. Lett.
429
,
474
(
2006
).
19.
P. A.
Wood
,
D.
Francis
,
W. G.
Marshall
,
S. A.
Moggach
,
S.
Parsons
,
E.
Pidcock
, and
A. L.
Rohl
,
CrystEngComm
10
,
1154
(
2008
).
20.
B. A.
Zakharov
,
B. A.
Kolesov
, and
E. V.
Boldyreva
,
Acta Crystallogr., Sect. B: Struct. Sci.
68
,
275
(
2012
).
21.
S. A.
Moggach
,
D. R.
Allan
,
S. J.
Clark
,
M. J.
Gutmann
,
S.
Parsons
,
C. R.
Pulham
, and
L.
Sawyer
,
Acta Crystallogr., Sect. B: Struct. Sci.
62
,
296
(
2006
).
22.
V. S.
Minkov
,
A. S.
Krylov
,
E. V.
Boldyreva
,
S. V.
Goryainov
,
S. N.
Bizyaev
, and
A. N.
Vtyurin
,
J. Phys. Chem. B
112
,
8851
(
2008
).
23.
V. S.
Minkov
,
S. V.
Goryainov
,
E. V.
Boldyreva
, and
C. H.
Gorbitz
,
J. Raman Spectrosc.
41
,
1748
(
2010
).
24.
V. S.
Minkov
,
N. A.
Tumanov
,
R. Q.
Cabrera
, and
E. V.
Boldyreva
,
CrystEngComm
12
,
2551
(
2010
).
25.
C.
Fujimoto
,
A.
Shinozaki
,
K.
Mimura
,
T.
Nishida
,
H.
Gotou
,
K.
Komatsu
, and
H.
Kagi
,
Chem. Commun.
51
,
13358
(
2015
).
26.
S.
Takahashi
,
H.
Kagi
,
C.
Fujimoto
,
A.
Shinozaki
,
H.
Gotou
,
T.
Nishida
, and
K.
Mimura
,
Chem. Lett.
46
,
334
(
2017
).
27.
G.
Albrecht
and
R. B.
Corey
,
J. Am. Chem. Soc.
61
,
1087
(
1939
).
28.
R. E.
Marsh
,
Acta Crystallogr.
11
,
654
(
1958
).
29.
P. G.
Jonsson
and
A.
Kvick
,
Acta Crystallogr., Sect. B: Struct. Sci.
28
,
1827
(
1972
).
30.
L. F.
Power
,
K. E.
Turner
, and
F. H.
Moore
,
Acta Crystallogr., Sect. B: Struct. Sci.
32
,
11
(
1976
).
31.
E. V.
Boldyreva
,
H.
Ahsbahs
, and
H. P.
Weber
,
Z. Kristallogr. - Cryst. Mater.
218
,
231
(
2003
).
32.
Y.
Iitaka
,
Acta Crystallogr.
13
,
35
(
1960
).
33.
T. N.
Drebushchak
,
E. V.
Boldyreva
, and
E. S.
Shutova
,
Acta Crystallogr., Sect. E: Struct. Rep. Online
58
,
o634
(
2002
).
34.
S.
Chongprasert
,
S. A.
Knopp
, and
S. L.
Nail
,
J. Pharm. Sci.
90
,
1720
(
2001
).
35.
E. V.
Boldyreva
,
V. A.
Drebushchak
,
T. N.
Drebushchak
,
I. E.
Paukov
,
Y. A.
Kovalevskaya
, and
E. S.
Shutova
,
J. Therm. Anal. Calorim.
73
,
409
(
2003
).
36.
E. V.
Boldyreva
,
V. A.
Drebushchak
,
T. N.
Drebushchak
,
I. E.
Paukov
,
Y. A.
Kovalevskaya
, and
E. S.
Shutova
,
J. Therm. Anal. Calorim.
73
,
419
(
2003
).
37.
38.
A.
Dawson
,
D. R.
Allan
,
S. A.
Belmonte
,
S. J.
Clark
,
W. I. F.
David
,
P. A.
McGregor
,
S.
Parsons
,
C. R.
Pulham
, and
L.
Sawyer
,
Cryst. Growth Des.
5
,
1415
(
2005
).
39.
C.
Murli
,
S. M.
Sharma
,
S.
Karmakar
, and
S. K.
Sikka
,
Phys. B
339
,
23
(
2003
).
40.
B. B.
Sharma
,
C.
Murli
,
R.
Chitra
, and
S. M.
Sharma
,
J. Raman Spectrosc.
43
,
138
(
2012
).
41.
H. N.
Bordallo
,
E. V.
Boldyreva
,
A.
Buchsteiner
,
M. M.
Koza
, and
S.
Landsgesell
,
J. Phys. Chem. B
112
,
8748
(
2008
).
42.
S. V.
Goryainov
,
E. N.
Kolesnik
, and
E.
Boldyreva
,
Phys. B
357
,
340
(
2005
).
43.
E. V.
Boldyreva
,
S. N.
Ivashevskaya
,
H.
Sowa
,
H.
Ahsbahs
, and
H. P.
Weber
,
Dokl. Phys. Chem.
396
,
111
(
2004
).
44.
E. V.
Boldyreva
,
S. N.
Ivashevskaya
,
H.
Sowa
,
H.
Ahsbahs
, and
H. P.
Weber
,
Z. Kristallogr. - Cryst. Mater.
220
,
50
(
2005
).
45.
S. A.
Moggach
,
W. G.
Marshall
,
D. M.
Rogers
, and
S.
Parsons
,
CrystEngComm
17
,
5315
(
2015
).
46.
S. V.
Goryainov
,
E.
Boldyreva
, and
E. N.
Kolesnik
,
Chem. Phys. Lett.
419
,
496
(
2006
).
47.
C. L.
Bull
,
G.
Flowitt-Hill
,
S.
de Gironcoli
,
E.
Kucukbenli
,
S.
Parsons
,
C. H.
Pham
,
H. Y.
Playford
, and
M. G.
Tucker
,
IUCrJ
4
,
569
(
2017
).
48.
H.
Mao
,
P.
Bell
,
J. W.
Shaner
, and
D.
Steinberg
,
J. Appl. Phys.
49
,
3276
(
1978
).
49.
Y.
Seto
,
D.
Nishio-Hamane
,
T.
Nagai
, and
N.
Sata
,
Rev. High Pressure Sci. Technol.
20
,
269
(
2010
).
50.
B. H.
Toby
,
J. Appl. Crystallogr.
34
,
210
(
2001
).
51.
T.
Hattori
,
A.
Sano-Furukawa
,
H.
Arima
,
K.
Komatsu
,
A.
Yamada
,
Y.
Inamura
,
T.
Nakatani
,
Y.
Seto
,
T.
Nagai
,
W.
Utsumi
,
T.
Iitaka
,
H.
Kagi
,
Y.
Katayama
,
T.
Inoue
,
T.
Otomo
,
K.
Suzuya
,
T.
Kamiyama
,
M.
Arai
, and
T.
Yagi
,
Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A
780
,
55
(
2015
).
52.
S.
Klotz
,
G.
Hamel
, and
J.
Frelat
,
High Pressure Res.
24
,
219
(
2004
).
53.
R.
Iizuka
,
T.
Yagi
,
H.
Gotou
,
K.
Komatsu
, and
H.
Kagi
,
High Pressure Res.
32
,
430
(
2012
).
54.
K.
Momma
and
F.
Izumi
,
J. Appl. Crystallogr.
44
,
1272
(
2011
).
55.
P.
Vinet
,
J. H.
Rose
,
J.
Ferrante
, and
J. R.
Smith
,
J. Phys.: Condens. Matter
1
,
1941
(
1989
).
57.
P.
Lozano-Casal
,
D. R.
Allan
, and
S.
Parsons
,
Acta Crystallogr., Sect. B: Struct. Sci.
64
,
466
(
2008
).
58.
J.
Bernstein
,
R. E.
Davis
,
L.
Shimoni
, and
N. L.
Chang
,
Angew. Chem., Int. Ed.
34
,
1555
(
1995
).
59.
J. M.
de Souza
,
P. T. C.
Freire
,
H. N.
Bordallo
, and
D. N.
Argyriou
,
J. Phys. Chem. B
111
,
5034
(
2007
).
60.
K.
Merz
and
A.
Kupka
,
Cryst. Growth Des.
15
,
1553
(
2015
).
61.
A. R.
Ubbelohde
,
J. Chim. Phys. Phys.-Chim. Biol.
46
,
429
(
1949
).
62.
A. K.
Mishra
,
C.
Murli
, and
S. M.
Sharma
,
J. Phys. Chem. B
112
,
15867
(
2008
).
63.
T. S.
Gautam
and
R.
Desiraju
,
The Weak Hydrogen Bond: In Structural Chemistry and Biology
, IUCr Monographs on Crystallography Vol. 9 (
Oxford Science Publication
,
1999
).
64.
J. J.
McKinnon
,
M. A.
Spackman
, and
A. S.
Mitchell
,
Acta Crystallogr., Sect. B: Struct. Sci.
60
,
627
(
2004
).
65.
M. A.
Spackman
and
D.
Jayatilaka
,
CrystEngComm
11
,
19
(
2009
).
66.
S. K.
Wolff
,
D. J.
Grimwood
,
J. J.
McKinnon
,
J.
Turner
,
D.
Jayatilaka
, and
M. A.
Spackman
, CrystalExplorer version 3.1, University of Western Australia, http://hirshfeldsurface.net,
2005
.
67.
S. A.
Moggach
,
D. R.
Allan
,
S.
Parsons
, and
L.
Sawyer
,
Acta Crystallogr., Sect. B: Struct. Sci.
62
,
310
(
2006
).
68.
P. A.
Wood
,
J. J.
McKinnon
,
S.
Parsons
,
E.
Pidcock
, and
M. A.
Spackman
,
CrystEngComm
10
,
368
(
2008
).
You do not currently have access to this content.