北京高压科学研究中心典型芳香烃化合物的原位高压中子衍射数据集（2021-2024）

中子衍射对有机晶体的轻元素定位与有序—无序转变较敏感，适合判别有机物在高压下的结构演变。本工作通过原位高压中子衍射实验，研究苯、萘、蒽、䓛等多种芳香烃化合物在高压下的结构演化，确定其在高压下的晶体结构，揭示了多种芳香化合物在高压下的结构演变。在日本J-PARC的BL11 PLANET高压中子衍射线站采集高压原位中子衍射数据，使用氘代甲醇和氘代乙醇的混合物（4∶1）作为传压介质，将样品装入巴黎-爱丁堡压机样品腔中。通过仪器的校准曲线来计算压力。分别在多个压力下收集𝑑间距范围为 2–8 Å 的原位中子衍射数据，加压速率为 0.5 MPa/min。数据处理采用 Jana2006 软件进行 Rietveld 精修，以确定各压力下的晶体结构。结果表明：苯在压力下结晶成正交结构（Pbca），在3 GPa时发生相变，形成单斜相（P21/a），在9.2 GPa下再次发生相变，但空间群没有变化；萘在20 GPa以下未发生相变，保持单斜相（空间群P21/a），但在2–3 GPa时存在晶胞参数的突变；蒽和䓛在20 GPa以下没有相变，保持单斜相（空间群P21/a）；二噻吩并[3,2-b:2',3'-d]噻吩在20 GPa以下没有相变，保持单斜相（空间群P21/c）；酞嗪在 0–19 GPa的压力范围内经历了两次相变，且在 4.1 GPa时发生的第二次相变是可逆的。本研究强调了通过原位高压中子衍射实验研究高压下晶体结构的重要性，为预测高压反应路径和解释反应机制提供了关键性实验数据。