La difracción de rayos X en polvo, la calorimetría diferencial de barrido, la espectroscopía de absorción infrarroja y la espectroscopía Raman se han utilizado para estudiar el fenómeno de formación de cocristales en los complejos moleculares formados por ácido 5-nitrobarbitúrico con cuatro alcaloides de quincona. Se encontró que los productos de cocristal contenían diferentes grados de hidratación, que iban desde ninguna hidratación en el cocristal de nitrobarbiturato-quinidina hasta una especie con 4,5 moléculas de agua en el cocristal de nitrobarbiturato-cinconina. Para los cocristales de nitrobarbiturato con cinconina, cinconidina y quinidina, la interacción predominante fue con el sistema de anillos de quinolina del alcaloide. Sin embargo, para la quinina, la interacción predominante fue con el grupo de quinuclidina del alcaloide. Estas propiedades sirven para demostrar la utilidad del ácido 5-nitrobarbitúrico como reactivo preferido para la microscopía química, ya que la variada gama de tipos de hidratación y estructuras serviría para diferenciar fácilmente los alcaloides de quincona entre sí, incluso cuando diferentes compuestos contuvieran las mismas configuraciones absolutas en sus centros disimétricos.
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