化学常用软件应用简介(ChemOffice).ppt
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1、第三章化学办公软件ChemOffice,分子式和结构式是化学家的语言,这类特殊的数据需要专门软件来处理。目前已经有了许多化学结构式编辑的软件,其功能主要是绘制化合物的结构式化学反应方程式,化工流程图、简单的实验装置图等化学常用的平面图形。使用比较广泛的主要有:,Chem Sketch,该软件事ACD公司开发的功能强大、安装简便、小巧灵活的化学绘图软件,其免费版本可在该公司网站:http:/下载(部分功能应用受限),绘制平面(2D)和立体(3D)化学结构式、反应式和化学图形;绘图功能十分强大,具有丰富的化学图形绘制工具和各中化学符号;内置各种模板工具栏;可把平面结构转换为立体图形;预测分子结构的
2、一些基本参数、自动命名、提供同分异构体等。,功能和特点:,ISIS/Draw,由MDL Information Systems Inc.公司开发,以其强大的功能及与Office套件极佳的兼容性而在国内化学界广泛流行。该软件为自由软件,无需注册,无使用期限。http:/,绘制各种化学分子结构式、化学反应方程式以及工艺流程图等化学专业图形以用户为主导,具有友好的操作界面丰富完备的模板及画图工具,功能和特点:,ChemWindow,绘制化学图形、化学实验装置、化工工艺流程图等化学工作者在教学和科研中的有力助手http:/,编辑化学方程式、制作反应过程关系图、绘制化学实验装置图、绘制化工工艺流程图提供
3、各类化工设备的图形模板库与光谱很好的结合,谱图库庞大,可根据化合物的结构式预测13C-NMR化学位移、红外图谱、质谱等,可读入标准格式的NMR、IR、Roman、UV及色谱图。,功能和特点:,ChemOffice,ChemOffice是世界上最优秀的化学软件,集强大的应用功能于一身,其结构绘图是国内外重要论文期刊制定的格式。化学工作者可以用Chem Office去完成自己的想法,与同行交流化学结构、模型和相关信息。是化学工作者的必备软件。,ChemOffice的安装,运行Install.exe文件 根据提示输入下列信息:Name:FCNiSO Serial:011-256104-7199 选择
4、“Activate Later”(稍后激活),开始安装。安装时,仅选择ChemOffice2008安装。安装结束后,从crack文件夹中运行crack.reg文件。,从Crack文件夹中复制文件RegCodeCom11.dll 至安装文件夹中,其路径为:C:ProgramFilesCambridgeSoft Chem Office2008CommonDLLs 安装结束,可以运行文件。注意:安装结束后有提示是否需要重启计算机,选择NO。,ChemOffice 构成,版本为ChemOffice Ultra 2008版。主要包含如下软件和组成:ChemDraw Ultra 11.0:化学结构绘图。C
5、hem3D Ultra 11.0:分子模型及仿真。ChemFinder Ultra 11.0:化学信息搜寻整合系统E-Notebook 11.0:整理化学信息、文件和数据,并从中取得所要的结果。,3.1 ChemBioDraw,ChemDraw是ChemOffice中使用最为频繁的组件,是国际上绝大多数杂志指定的论文排版软件,为不同的杂志备有不同的模板,应用最为广泛。其理念是“化学家能懂的,ChemDraw也应该懂”。,丰富的绘图元件、能够绘制和编辑高质量的化学结构图,识别和显示立体结构,具有化学结构式与化学名称相互转换的功能;内建NMR数据库,能够与Excel数据兼容;能够进行网络数据库进行
6、检索;预测分子的常见物理、化学性质;对结构按IUPAC原则命名;预测质子及13C化学位移等。,功能和特点:,加入了更多的生物绘图元素,变为ChemBioDraw,新特性:,可定制的工具栏 可根据自己的工作方式修改工具栏。化学绘图功能得到了增强(1)增强的箭头种类(2)曲线工具:分为绘制曲线(Draw Curve)和编辑曲线(Edit Curve)两个工具。允许徒手画曲线,然后编辑曲线。可与填充和褪色功能(Filled and Faded)组合使用,更能与箭头工具实现互换,在绘图中创建丰富多彩的图形。,增加了对结构与性质关系的支持(1)Struct=Name(结构=命名)。系统对有确切化学意义的
7、结构,用IUPAC规则为结构命名;给出一个化合物名称,系统那个可将其展开为化学结构,是绘制结构图更轻松。(2)ChemNMR是ChemBioDraw中又一非常实用的功能,可用于估算或显示分子中的1H、13C的化学位移。(3)可从分析(Analysis)窗口或化学性质(Chemical Properties)窗口粘贴结构性质数据。,增加了对新的生物绘图工具的支持(1)在BioDraw工具栏中新增tRNA工具和核糖核酸工具。(2)新增了质粒图工具。(3)序列工具。可快速利用别名绘制氨基酸和核酸链,并对残基进行分别处理,如收缩、展开,改变其外观等。,增加了对文件系统的支持(1)对SD文件支持。SD文
8、件是一种许多化学软件都通用的格式文件,可在一个文件中包括许多结构。(2)对数据库连接的支持。可及时与Internet连接并不断更新化学数据。(3)对Office2007的支持。可将结构图插入到Word文档、Excel表单、PPT演示文稿及FrontPage网页中。,工具栏,除包括【File】、【Edit】、【View】、【Window】外,还有【object】(对象)、【Structure】(结构)、【Text】(文本)、【Curves】(曲线)、【Color】(颜色)等特有的菜单命令。同时还有主工具栏、常用工具栏、对象工具栏、格式工具栏、生物工具栏等各类工具栏及其快捷按钮。,主界面,选择工具
9、:用于选择对象。单键工具:用于画出一个化学单键并设置键属性。多重键工具:画多重键、配位键 并设置键属性。曲线工具:徒手画预定义 的箭头、轨道等形状,基本绘图工具:一些无化学 意义的注解、方框或线。轨道工具:画原子轨道,包含 不同类型的原子轨道。,查询工具:用于画立体标记、进行原子反应映射、在查询结构中指明自由位点、指定原子间相互关系等。化学符号工具:画具有化学意义 的符号,如电荷、自由基及 电子对等。,括号工具:用于画各种括号。箭头工具:包含不同类型的箭头。,模板工具:用于从模板中选择模型绘制结构提供 了数十种模板。序列工具:含四类工具,用以创建 蛋白质、DNA、RNA序列。碎片工具:包含三种
10、工具:碎片工具:破坏指定化学键,使分子成为两部分。离解工具:破坏化学键画出一个离解反应。合成工具:破坏化学键画出一个逆向合成反应。,环工具:画环状结构。楔形键工具:画楔形键。制表工具:用于多重网格制表。其中 薄层色谱板(TLC)可以画出 多条道的TLC图,可以方便地调整 溶剂的前沿、斑点的位置和颜色。结构透视工具:转动观察结构。,文本工具:创建原子标注或标题说明。擦除工具:删除对象。脂肪链工具:画任何长度的碳链。生物绘图工具:【View】/【Show BioDraw ToolBar】,可以显示生物绘图工具栏,增加了生物和 生物化学的基本元素。,对象工具:【View】/【Show Object
11、ToolBar】,:将对象结合成组合对象:将组合对象拆散为单个对象:将对象按左对齐:将选定对象置于其他对象上层:将对象按上对齐:将选定对象置于其他对象下层:将对象按左右居中对齐:将对象按下对齐:将对象按右对齐:将对象按上下居中对齐,ChemDraw主界面自上而下分为菜单栏、工具栏和绘图窗口。绘图窗口左侧是垂直工具栏,其中的工具和模板是化学专用的。有些模板按钮下面带有 箭头,单击该按钮不松开,会在其右侧弹出子工具栏。,3.1.2 模板工具栏,垂直工具栏上的【模板】包含了多种较复杂的分子种类和玻璃仪器模板。分别如下:,氨基酸(Amino Acids),氨基酸(Amino Acids Side Ch
12、ains),芳香族(Aromatics),双环(Bicyclics),玻璃仪器(Clipware),构象异构体(Conformers),环戊二烯(Cp Rings),环烷(Cycloalkans),DNA,官能团(Functional Groups),己醣(Hexoses),苯环(Ph Rings),纳米管(Nanotubes),多面体(Polyhedra),RNA,立体中心(Stereocenters),超分子(Supramolecules),ChemBioDraw包括了众多的模板,我们想画的东西多数已经包括在其中了,熟悉这些模板,我们可以根据这些模板迅速组合成希望的分子形状。,3.1.3
13、绘图实例,我们主要利用ChemDraw绘制一些结构式,反应方程式,搭建化学反应仪器等。,以阿司匹林结构式的绘制为例:1.启动ChemDraw;2.选中垂直工具栏最下端的 按钮,鼠标变成苯环的样子;,绘制结构式,3.在绘图区单击鼠标,出现一个苯环;4.单击(单键)按钮,将鼠标移至苯环的一个角上,出现深色的正方形连接点,如图所示。5.自连接点横向拉出一根实线单键,松开鼠标,自单键终点向右下方再次拉出一根单键,与前一根单键夹角约为109,余类推。6.多重键的方法同5。,7.选中垂直工具栏中的文本工具,分别将鼠标移至应该出现羟基或氧原子的位置,待出现连接点后,点击键盘上的O键。,在绘制过程中,化学键键
14、角难以精确掌握,且拖拉化学键或键点的过程中难免会造成键长的变化和图形的扭曲,因此需要对图形进行整理。除了手动调整外,还可以通过ChemDraw的相关菜单命令进行整理。,8.单击 选取框按钮,选中画好的阿司匹林结构式。9.执行【Structure】/【Clean Up Structure】命令,整理图形,即可将结构式整理到最佳状态。该命令可多执行几次,直到结构式的形状不再变化。,使用环工具,使用环工具创建环结构,再利用擦除工具得到结构骨架,利用键工具改变键型和多重键的对齐方式,最后用热键方式添加原子标签。,要创建的结构,利用环工具创建结构骨架,添加双键、双键对齐与添加原子标注,反应式的绘制,练习
15、,以氨基苯酚合成对氨基水杨酸,画中间体,画中间体结构,用箭头表示双键电子的流动,使用曲线工具画箭头,使用碎片工具断开结构中的一个或多个键,使分子按指定化学键裂成两部分。它模拟质谱仪中的分子碎片,但不会预测任何质量,使用时必须指定要断开的键。,使用碎片工具,碎片工具,合成工具,选用合成工具,点击跨键拖动,将打破化学键并画出逆向合成反应。,离解工具,选用离解工具,点击跨键拖动,将破坏一个化学键,并画出其离解反应。,画多点配位结构,多点配位结构主要指具有多中心连接点的结构,如二茂铁等一些具有离域性质的有机分子,具有不同配位、位置异构的多点或可变点的配位结构。,二茂铁,(1)从模板中选择一个环戊二烯的
16、结构,在绘图区画出,如图a,并选中。(2)执行【Structure】/【Add MultiCenter Attachment】,在多中心节点上显示一个星号,如图b。,创建一个多中心连接点,(1)【Object】/【Fixed Lengths】(取消固定键长),以便从环内延长键至环外,也可以在拖动时按下【Alt】(取消固定键长)(2)选择单键工具,移动指针指向星号,按下【Alt】键,创建一个新键,如图c。(3)在新键的另一端输入“Fe”,得到图d。重复a-c的操作,得e。,从多中心连接点向外画键,介绍标准样式表单的使用,并用样式表单创建葡萄糖的费歇尔投影式。Special Documents是一
17、种样式表单,本例使用的是ACS模板,为ACS出版的期刊中所要求的化学绘图格式。使用该样式后,所有设置均按该样式进行设置,包括页面设置中的单栏编排(One-column Layout),制图设置中键长固定为0.2英寸,文本设置中原子标注为10点大小的Arial或Helbetica字体等。,费歇尔投影式,创建ACS样式文档,执行【File】/【Open Special】,选择“ACS Document 1996”【Save as】,输入文件名,保存。,画结构主干,利用单键工具,画出费歇尔投影式的结构主干:a-b-c,添加原子标注,(1)选用文本工具,分别点击最上面与最下面的C原子,输入“CHO”及
18、“CH2OH”;(2)在其他位置输入“H”,再用文本工具分别双击需要添加H原子的C原子(应用文本工具双击将重复最后一次标签),如图c(3)“OH”的添加与“H”类似。,画透视图,采用环工具、单键工具、楔形键(契合键)工具、热键添加原子标签及【Alt】+拖动画键等技巧,介绍葡萄糖结构透视图的绘制方法。,画一个环,(1)执行【File】/【Open Special】,选择“New Document”,【Save as】,输入文件名,保存。(2)选用六元环工具,单击鼠标左键,选择合适的角度,释放左键,得图a。(3)输入O原子符号,得图b。,添加竖直键,扭曲结构改变其纵横比例,(1)用选择工具选择所有
19、结构,向上拖动结构下部中间改变对象大小的手柄,直到将结构扭曲成原来大小的50%。(2)注意:即使画键时已经考虑到键的长短问题,但在扭曲之后仍会遇到两键相连的问题。因此,在画键时可按住“Alt”键取消固定键长。,添加原子标签OH与CH2OH,注意:(1)如果图太小放不下原子标签,可执行【View】/【Magnify】放大图形,C5原子上的OH是C5原子向下展开的,而不是从C3原子向上展开的。(2)CH2OH的热键为“6”,即键盘工具处于激活状态时,输入6即显示CH2OH。,改变前面键的类型,(1)选用粗单键工具,指向前面中间的键时,即可变为粗键。(2)选用粗楔形键(契合键)工具,单击环上的两个与
20、粗键相连的键,指向稍微靠宽边的一端单击。若契合键指向了错误的方向,再次点击该契合键可使其方向反过来。,画纽曼投影式,以乙烷的纽曼投影式为例,练习复制、旋转、拖动等技巧。,创建第一个结构,利用单键工具,创建第一个结构,如图a。,复制结构,点击选择工具,最近画的结构自动被选定,按【Ctrl】键的同时,向右上方拖动结构,复制该结构(图b),并用单键工具将两个结构中心的C原子连接(图c)。此时固定键长与键角的设定不起作用。,画一个圆,点击轨道工具,将指针指向下部的中心碳原子并向外拖动。,选定上面碎片中的三个键,点击方框(或套绳)选择工具,指针指向结构上方,并环绕上部的碎片拖动选中三个键。连接两个碎片之
21、间的键不选择。,旋转选定的对象,(1)双击选择框上的旋转手柄,打开旋转对话框,在文本框中输入180,选择CW,并点击【Rotate】按钮。此过程中,选择框不会消失。,(2)旋转完成后点击【Object】/【Bring to Front】,是选定结构置前。(图e-f-g),移动选定对象与另一碎片重合,(1)指针指向选择框内,至指针变为手形。(2)拖动选定部分至其中心碳原子处于轨道正中央,释放鼠标,完成绘制。(图h)注意:两个碎片结构重叠时,会看到红色警告,不影响观察,可执行【View】/【Show Chemical Warnings】关闭自动警告。(图i),使用立体化学标记,介绍使用立体化学标记
22、(Stereochemistry)和翻转(Flip)命令的使用。,添加原子标注,画骨架结构,添加立体楔形键(契合键),添加一个立体化学标记,使用模板时提高绘制效率的最好办法。先利用相近的模板创建骨架,再进行相关的修改。,使用模板,菲 过氧化二苯,绘制实验装置,ChemDraw可以用磨口玻璃仪器接插件迅速搭建化学反应装置。,蒸馏装置,画好的分子结构图形可以保存为文件,以备将来使用或修改。ChemDraw文件的扩展名为“cdx”。【File】/【Save As】,弹出【另存为】对话框,即可保存。【保存类型】有多种选项,可另存为Chem Draw 3.x版的格式(“chm”),或“gif”、“bmp
23、”图形格式,或另存为ISIS格式。,3.1.4 图形存盘,如果不改变图形模板的话,在绘图区每单击一次鼠标,就会出现一个选定模板的图形。单击鼠标左键后不松手,则可以通过移动鼠标使图形旋转,待转动到希望的位置时松手即可。,3.1.5 图形的旋转或缩放,撤销操作,单击【Undo】。,画好的图形也可以旋转和缩放。用选取框或套索选中图形,此时图形被一灰色框笼罩,上方中央一点为旋转控制点,鼠标移至此会变成双箭头,单击鼠标可以旋转图形。右下角为缩放控制点,拖动这个角可以按比例改变图形大小。,ChemDraw可以检查绘制的结构是是否有问题,选中结构式后,进行【Structure】/【Check structu
24、re】菜单命令,ChemDraw就会将一个红色方框罩在有问题的源自或官能团上,便于用户检查。该功能是自动执行的,如果结构式中有红色方框罩住的原子或官能团,在绘制时应引起注意。,3.1.6 检查结构错误和整理结构式,ChemDraw提供了一种功能,可以根据化合物的名称自动给出结构式。化合物名称必须时英文名,最好时系统命名的。【Structure】/【Convert Name to Structure】,弹出对话框 在输入框中输入化合物的英文名,点击OK即可出现结构式,3.1.7 根据化合物名称得到结构式,【Structure】/【Convert Name to Structure】,弹出对话框;
25、在输入框中输入化合物的英文名,点击OK即可出现结构式。,ChemDraw也能根据一些化合物的缩写给出结构式,如EDTA。在输入框中输入EDTA,即可出现EDTA的结构式。有时输入化合物的商品名或俗名也能得到结构式,如输入“aspirin”,即可得到阿司匹林的结构式。如输入“morphine”即可得到吗啡的结构式。,并非所有的化合物名称都能得到结构式,如果无法由名字产生结构式,ChemDraw会弹出显示提示信息。,绘制化合物结构式 选中此结构,【Structure】/【Convert Structure to Name】,即可在结构式下面出现系统命名。并非所有的结构式都能给出化合物名称,如果无法
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