Interactions between substitutional and orientational orders. The phase transitions in enantiomeric and racemic crystals of TMHP. I. X-ray structural studies of the orientational order disorder transition in enantiomeric TMHP

(Received 25 September 1990, accepted in final form 12 December 1990)

Abstract
Enantiomer crystals of tetramethyl 2,2,5,5 hydroxy 3 pyrrolidine (TMHP) exhibit an orientational order-disorder phase transition at 305 K. The P 2₁2₁2₁ low temperature space group becomes C222 ₁ at high temperature with, in both cases, four molecules per cell. On their sites the molecules occupy at high temperature two possible orientations (local symmetry 2). The temperature dependence of the different structure parameters is described, and the order parameter is measured in the low temperature phase. TMHP molecules of different chiralities are miscible in all proportions in the solid state. Crystals of the resulting molecular alloys have a more complex temperature dependence than the enantiomer crystals. This is the subject of the following articles.

Résumé
Les cristaux énantiomères du tétraméthyl 2,2,5,5 hydroxy 3 pyrrolidine (TMHP) présentent à 305 K une transition de phase ordre désordre orientationelle. Le groupe d'espace basse température P 2₁2₁2₁ devient C222 ₁ à haute température avec dans les deux cas quatre molécules par maille. Sur leurs sites les molécules possèdent à haute température deux orientations possibles (symétrie locale 2). Les évolutions, en fonction de la température, de différents paramètres de structure sont décrites, le paramètre d'ordre est mesuré dans la phase basse température. Les molécules de TMHP de chiralité opposée sont miscibles en toutes proportions à l'état solide. Les cristaux d'alliages moléculaires obtenus ont un comportement en température plus complexe que les cristaux énantiomères : c'est le sujet des articles qui suivent.