CHEMOFFICE2004使用手冊

1、chemoffice 2004使用手冊cs chemoffice 2004是由美國劍橋軟件公司開發(fā)，包括增強版和標(biāo)準(zhǔn)版。cs chemoffice包括三個軟件：chemdraw、chem3d、chemfinder。其中chemdraw主要用來繪制分子結(jié)構(gòu)式、反應(yīng)方程式； chem3d可以顯示分子的三維立體圖象；chemfinder可以建立自己的數(shù)據(jù)庫。這三部分既可以單獨使用，又可以聯(lián)合起來應(yīng)用到教學(xué)和編輯的工作之中。該軟件可以運行于microsoft windows98、2000以及windows nt下，也可以運行在多種操作系統(tǒng)中。由于windows環(huán)境下具有的友好用戶界面的切換功能，使得其

2、資料可更加方便地共享于各軟件之間。2.1 chemdraw的使用 chemdraw的特點 chemdraw的程序界面是標(biāo)準(zhǔn)的 windows窗口(圖1)，在窗口中點擊左鍵以激活快捷工具。用來畫分子圖形的各種常用操作均用圖標(biāo)形式顯示于左邊的工具箱中，不必記憶任何操作命令，亦可采用下拉式菜單方式使用。有的工具按鈕上有“向右的小三角”圖標(biāo)，表明有多重選項。如果需要對分子圖形進行放大和縮小或者進行任意角度旋轉(zhuǎn)等操作，可以直接用鼠標(biāo)選中相應(yīng)的結(jié)構(gòu)，就可進行操作。該軟件提供了各種類型的化學(xué)鍵、化學(xué)分子軌道、電荷、球(橢球)；并且自帶了12類幾百個模板，從芳環(huán)、多元環(huán)、羰基化合物到糖、氨基酸等應(yīng)有盡有，使用

3、十分方便； chemdraw還具有了分子結(jié)構(gòu)的擴展，例如在寫分子式時可以用me代替甲基，ph代表苯環(huán)，在利用展開分子式功能可以將這些縮寫展開。圖1 chemdraw的主窗口chemdraw的一大特點是具有強大的分子圖形編輯功能。對分子圖形可以進行組合與分塊處理即可以將許多分塊的結(jié)構(gòu)組合成為一個結(jié)構(gòu)來進行處理，或者將一個結(jié)構(gòu)分解成若干個小結(jié)構(gòu)進行處理，這就使得使用者可以根據(jù)需要用不同的方式對化學(xué)結(jié)構(gòu)進行編輯。 chemdraw具有對化學(xué)分子式的上下標(biāo)記功能，使得對于圖形的各種處理，特別是局部的處理提供了很大的靈活性。 chemdraw對于整個分子結(jié)構(gòu)的圖形不僅可以進行放大、縮小、旋轉(zhuǎn)等操作，而且

4、也能對局部進行精細(xì)的微調(diào)，并且能結(jié)合chem3d對結(jié)構(gòu)進行立體3d的旋轉(zhuǎn)，使分子結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出空間的立體形象。此外，該軟件還具備了對于所繪制的化學(xué)結(jié)構(gòu)進行結(jié)構(gòu)式檢查的功能，以確保所繪的結(jié)構(gòu)式的正確性。 chemdraw中具有豐富的圖形屏幕顯示，使得可以對圖形的不同部分用不同的顏色進行顯示。使用chemdraw繪制化學(xué)結(jié)構(gòu)式，可以讓使用者象小孩子搭積木那樣簡單和方便。chemdraw繪制的化學(xué)結(jié)構(gòu)圖形可直接存為19種文件格式，例如可以存為skc、wmf圖形格式，使得所保存的圖形可以分別與isisdraw及word兼容；例如可以將反應(yīng)式保存為一系列的gif格式，然后利用免費的軟件將它轉(zhuǎn)化為gif動畫的

5、格式，產(chǎn)生動態(tài)的反應(yīng)演示。這一功能對于化學(xué)課程的計算機輔助教學(xué)無疑是大有稗益的。利用chemdraw在word等系統(tǒng)中插入圖形十分方便，只要在word文檔中需要的位置上打開“插入”菜單，選擇 “圖象”，通過路徑，找到文件名xxx.wmf后確定，即在word文檔中插入了所編輯的結(jié)構(gòu)式圖形。同樣可以把它與microsoft office系統(tǒng)軟件中的powerpoint進行共享便可制作出圖文并茂的專業(yè)幻燈片，取得很好的效果。此外，chemdraw可以用windows的復(fù)制和剪貼板來進行操作,從而實現(xiàn)了與miscrosoft word、excel、powerpoint之間的合用，并且可以利用windo

6、ws自帶具有ole(對象鏈接與嵌入)的界面支持，可以確保所繪制的圖形在其它文件中自動更新。2.1.1化學(xué)反應(yīng)圖的畫法本節(jié)將畫出如下的反應(yīng)圖：啟動chemdraw，從文件萊單中，選定保存，并在對話框底部的文本框中，鍵人“tutl.cdx”。選一目錄來保存此文件。單擊ok按鈕。打開工具某單，確保fixed lengths和 fixedangles被選定。注意： fixed lengths和 fixed angles在畫圖過程中保持鍵長和鍵角的一致性。（1）單擊 solid bond tool圖標(biāo)； （2）確定鼠標(biāo)指針位置（當(dāng)某一鍵工具被選定后，指針變成十），按住鼠標(biāo)對角地拖動鼠標(biāo)至右邊；（3）沿3

7、00角拖到鍵長的固定長度時（窗口的左下角表明了鍵長及角度），釋放鼠標(biāo)；注意：當(dāng)利用鍵工具畫圖時，必須通過以上方法畫鍵。不能通過單擊某一鍵工具來開始某一結(jié)構(gòu)的繪制。若利用一個環(huán)工具，則可以通過單擊來開始繪制。接下來，增加一鍵。（4）將鼠標(biāo)指針指向鍵右邊的原子；（5）單擊此原子可增加一鍵，增加的鍵與開始所畫的鍵成120的角；注意：增加鍵的鍵角是由設(shè)置在文件菜單中的 drawing settings對話框中的 chain angle setting所控制。若這個鍵角不合理，則會使用較小的、符合邏輯的鍵角。接下來，再增加一鍵。（6）將鼠標(biāo)指針指向c2原子；（7）單擊此原子增加一鍵；把單鍵變成雙鍵：（8

8、）指向c2原子，并按下鼠標(biāo)；（9）在已存在的單鍵上，從c2原子拖向c4，釋放鼠標(biāo)按鈕；增加符號到結(jié)構(gòu)中，原子符號可通過幾種方式被增加。這些在下面的幾步中被介紹。（10）指向所示的原子；（11）雙擊此原子；（12）在文本框中鍵入o，在窗口中的空白處單擊或單擊另一工具關(guān)閉此框；在下面的幾步中，將學(xué)如何復(fù)制結(jié)構(gòu)，并在復(fù)制結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上構(gòu)造另一結(jié)構(gòu)。首先，選定要復(fù)制的結(jié)構(gòu)。（13）通過單擊lasso tool圖標(biāo)來選定。最后畫的結(jié)構(gòu)將被自動選定。接下來，將復(fù)制此模板；（14）指向要復(fù)制的部分；（15）按下鼠標(biāo)及ctrl鍵；指針變成帶有“”的手狀，此表示正在復(fù)制一被選定的模板。（16）把長方形選定框拖向右

9、邊；當(dāng)拖動時，結(jié)構(gòu)被復(fù)制，原來的結(jié)構(gòu)仍保持在原來的位置上。注意：以此方式復(fù)制的圖片，能在窗口任何方向拖動。也可限制復(fù)制的圖片的位置，以便它們與原始圖片在同一水平線上。具體操作是：拖動時同時按下鼠標(biāo) ctrlalt鍵。接著調(diào)整復(fù)制的結(jié)構(gòu)：（17）選定 solid bond tool；（18）指向如下所示的原子;（19）單擊此原子增加一鍵；增加幾個鍵到一個原子:（20）指向如下所示原子;（21）單擊此鍵三次，允許在每次單擊后有一暫停；注意：若擊鍵的速度太快，將被認(rèn)為是雙擊而打開一文本框，或被認(rèn)為是三擊，將復(fù)制最后一次鍵人的原子符號。重新定位鍵的方向：（22）按下shift鍵，并指向一向下的垂直鍵；

10、（23）拖動此鍵，以便其對角地指向右，釋放shift鍵按鈕；接著，利用最容易的方法建立原子符號，鍵盤上的大多數(shù)鍵已被設(shè)置成熱鍵，并與特殊的原子符號有關(guān)。（24）指向如下所示的原子；（25）按下小寫的“o”.當(dāng)利用代表一元素的熱鍵，例如按下“o”時，該原子變?yōu)閛，h原子會自動加到o原子上。接著幾步將介紹利用一選定工具移動一結(jié)構(gòu)至另一地方來為增加箭頭提供位置，下面介紹一種新的選定方法。至此，已有構(gòu)成反應(yīng)圖的兩個結(jié)構(gòu)：注意：由于所有的結(jié)構(gòu)用于建立反應(yīng)圖，故可利用check structure command檢驗所畫的結(jié)構(gòu)是否正確。選用選定工具，最后畫的結(jié)構(gòu)自動選定。為選定不同的結(jié)構(gòu)，雙擊其中一個鍵，

11、從structure萊單中選定 check structure，將有一信息框出現(xiàn)來表明有無錯誤，為檢驗其它結(jié)構(gòu)，重復(fù)此操作。若發(fā)現(xiàn)有錯誤，單擊信息框中的停止按鈕。結(jié)構(gòu)中有錯誤的部分以亮色顯示。（26）選定marquee tool；注意：另一種方法是，選定lasso tool情況下，按下 ctrl鍵來使用marquee模式1。（27）ctrl（or option） point；（28）對角地拖動方框，一旦方框已完全包圍目標(biāo)，釋放鼠標(biāo)和鍵按鈕。接著，拖動選定的目標(biāo)為增加箭頭騰出空間。（29）按下alt鍵，來限制選定物的拖動，并拖動選定框；接著，增加反應(yīng)箭頭.（30）在arrow tool上按下鼠標(biāo)

12、按鈕，選取箭頭工具；注意：箭頭圖標(biāo)的左下角有三角形，則表明其包含一模板。（31）拖動指針至普通箭頭上（第一行，第三列）；一旦選定一箭頭，釋放鼠標(biāo)按鈕。注意：一旦從模板上選定一箭頭，即變成默認(rèn)的箭頭。通過單擊arrow tool來選定使用它，只有當(dāng)需要另一類箭頭時，才打開箭頭模板選定新的箭頭。接著，畫出所選定的箭頭：（32）指向反應(yīng)物的末端，按下鼠標(biāo)；（33）拖動箭頭至所需的長度；注意：如果在畫好箭頭后，想改變箭頭的長度，則按下shift鍵，并指向箭頭（亮色框出現(xiàn)），按下鼠標(biāo)并拖動箭頭至想要的長度。利用 text tool，可鍵入反應(yīng)物，生成物的名稱及反應(yīng)條件等。text tool有兩種功能：標(biāo)

13、識原子和鍵入標(biāo)題。（34）單擊text tool來選定它；（35）把指針置于箭頭之上；（36）單擊以創(chuàng)建一文本框；（37）鍵人oh；注意。為重新排列標(biāo)題，選定選擇工具并拖動標(biāo)題。接著，將增加一電荷符號給oh。不是使用鍵盤增加負(fù)號。在chemical symbols tool有一些反應(yīng)專用符號。（38）點擊并按住 chemical symbols tool；（39）按下鼠標(biāo)并拖至帶有圓圈的負(fù)電荷符號（第二行，第四列），并釋放鼠標(biāo)按鈕；（40）確定指針位置于oh的右上角；（41）單擊來畫出所選定的電荷符號，畫完后，移開指針；（42）選定 selection tool；（43）按下shift鍵，并單

14、擊箭頭，oh及電荷符號，shift鍵允許同時選定幾個目標(biāo)。從object萊單中，選定group。接著，利用text tool創(chuàng)建反應(yīng)標(biāo)題，其中包含名字，反應(yīng)物數(shù)目，并使這些信息處在結(jié)構(gòu)下面的中心位置。（44）單擊text tool以選定它；（45）指向第一個結(jié)構(gòu)的下面;（46）單擊創(chuàng)建一文本框;（47）從文件菜單中，選定centered；“i”移到文本框的中心位置。接著，鍵入說明。（48）鍵入“2-propanone”；（49）按下回車來開始新的一行；（50）鍵入2 moles；接著，創(chuàng)建其它結(jié)構(gòu)的說明，并使其與上面的說明在同一水平線上。（51）按下tab鍵來創(chuàng)建與第一個說明在同一水平線上的說

15、明；（52）鍵人”4hydroxy4methyl2pentanone”，按下回車，并鍵人“1 mole”；為增強視覺效果，可以在圖的周圍增加一個帶陰影的框。（53）在drawing elements tool上按下鼠標(biāo)；（54）從drawing elements的模板上選定一帶陰影的框:（55）把指針指向反應(yīng)圖的左上角，按下鼠標(biāo)，并對角拖動至右下角。當(dāng)此框包圍了整個反應(yīng)圖后，釋放鼠標(biāo)。 從文件某單中，選定保存。 從文件菜單中，選定關(guān)閉。 現(xiàn)在已完成反應(yīng)圖的繪制。2.1.2中間體的畫法本節(jié)將介紹從一個環(huán)開始，利用 pen tool畫中間體的箭頭，從而完成中間體的結(jié)構(gòu)。從文件某單中，選定new d

16、ocument；從文件菜單中，選定save as；在對話框底部的文本框中，鍵入“tut2.cdx”選定一目錄來保存此文件，并單擊ok按鈕；（1）選定cyclohexane ring tool；（2）指向文件窗口空白處；（3）單擊從而使模板出現(xiàn)；接著擦除環(huán)上的一些鍵：（4）選定eraser tool：（5）指向兩鍵的相交的原子；注意：也可指向每一個鍵的中心并單擊，從而分別刪除這些鍵。（6）刪除此原子及與它相連的鍵；接下來增加一鍵：（7）選定solid bond tool；（8）指向c2原子；（9）單擊增加一鍵；（10）把指針移至c4；（11）單擊來增加另一鍵；下面，利用拖動的方法來增加一鍵，此法

17、可確保鍵在所希望的位置。（12）繼續(xù)使指針在c4上；（13）按下鼠標(biāo)，并向右拖動，當(dāng)鍵與所希望的方向一致時，釋放鼠標(biāo)；接著，建立一雙鍵：（14）指向c2。并按下鼠標(biāo)；（15）從c2拖向c3，建立雙鍵。接下來，改變雙鍵的方向：（16）指向雙鍵的中心；（17）單擊（不要拖動）以便其中一鍵移至外面；注意：指針呈現(xiàn)所選定鍵工具的形狀。接著，增加一原子符號：（18）指向需增加標(biāo)識的原子；（19）雙擊此原子來打開一文本框；（20）鍵人o，并從text萊單中的 style子菜單中選定 superscript，然后鍵入“”；接著，用oh標(biāo)識一原子；（21）指向最右邊的原子；（22）雙擊一原子來打開個文本框；（

18、23）鍵人oh；現(xiàn)在，需一些箭頭來表明電子的轉(zhuǎn)移。但箭頭模板上的箭頭過于死板，因此，你可利用pen tool來繪制所需的箭頭。（24）單擊pen tool；（25）從curve菜單中，選定arrow at end來確定箭頭格式；（26）把指針指向電子轉(zhuǎn)移的開始之處（此例在雙鍵上）；（27）向下拖動至左邊釋放鼠標(biāo)；指針變成一帶有手狀，此表明正在編輯pen tool模板。（28）確定箭頭出現(xiàn)的位置；（29）向上拖動來創(chuàng)建曲線的一部分；按下escape（退出模板的構(gòu)建），在曲線周圍的線將會消失。接著，完善箭頭的形狀：（30）指向曲線中心，直至有一亮色框出現(xiàn)；（31）單擊曲線，以便進入編輯狀態(tài)；（32

19、）指向處理柄，并把其從曲線上指向右邊（切線處理柄），它控制著所接觸的曲線的切線；（33）向上拖動處理柄至左邊，以使箭頭面向內(nèi)；當(dāng)箭頭呈現(xiàn)爾所需形狀時，按下escape鍵。（34）以同樣的方式畫好其它箭頭，并建立說明文字來完成此中間體的繪制。注意：當(dāng)在很小的地方劃箭頭或其它目標(biāo)物時，可利用tools菜單中的magnify命令來擴大。 從文件菜單中，選定保存。 從文件菜單中，選定關(guān)閉。2.1.3 利用環(huán)構(gòu)建復(fù)雜結(jié)構(gòu)本節(jié)將介紹如何利用環(huán)結(jié)構(gòu)畫復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。從文件某單中，選定 new document。從文件菜單中，選定save as。在對話框底部的文本框中，鍵人“tut3.cdx”。選定一目錄來保存此

20、文件，單擊ok按鈕。（1）選定 （cyclohexane ring tool）；（2）指向文件窗口空白處；（3）單擊畫出模板；把另一個環(huán)與第一個環(huán)相連。（4）指向環(huán)的右下角的鍵；（5）單擊，出現(xiàn)另一環(huán)，且與另一環(huán)相連；以下加上第三個環(huán)：（6）把指針指向環(huán)的一條邊；（7）單擊以連接另一環(huán)；（8）把指針指向環(huán)的一條邊；（9）單擊以連接另一環(huán)；接著，通過eraser tool來刪除環(huán)中的某些鍵.（10）選定 （eraser tool）工具；（11）把指針指向右圖所示位置，一亮色框在將被刪除鍵上出現(xiàn)；（12）單擊，刪除原子和鍵；（13）通過同樣的方法刪除如上圖所示的原子和鍵直到結(jié)構(gòu)如下圖所示；接著，增

21、加雙鍵于結(jié)構(gòu)中，并重新排列它們：（14）選定 （solid bond tool）；（15）指向如圖所示的原子；（16）向上拖動來畫另一雙鍵；（17）按同樣的方法畫另一雙鍵；下面調(diào)整雙鍵，以便它們處于中心位置：（18）指向下面那個雙鍵的中心；（19）單擊，一鍵移向鍵的另一邊，再一次單擊，使雙鍵處于中心；（20）指向上面那個雙鍵的中心；（21）單擊，一鍵移向鍵的另一邊。再一次單擊，使雙鍵處于中心；下面，增加c原子符號于結(jié)構(gòu)中：（22）指針移到需標(biāo)為c原子的原子上；（23）按下鍵盤上的c鍵； c原子符號與適當(dāng)數(shù)目的h同時出現(xiàn)。以下增加一氧元素符號來完成此結(jié)構(gòu)：（24）把指針移至需標(biāo)為o原子的原子上；

22、（25）按下鍵盤上的o鍵。從文件菜單中，選定保存。然后選定關(guān)閉。2.1.4費歇爾的投影式本節(jié)將以繪制d-葡萄糖的費歇爾投影式來介紹如何畫一般分子的費歇爾投影式。從文件菜單中的 open special子菜單中選定 acs-1996.cds。在此例中，鍵長和原子符號的尺寸不同于以前的例子，這些特殊的文件允許你為不同的目的進行預(yù)先的設(shè)置。此例中，利用acs模板獲得版面設(shè)置。從文件菜單中，選定 new doctnnent。從文件菜單中，選定 save as。在對話框底部的文本框中，鍵人“tut4.cdx”。選定一目錄來保存此文件，單擊ok按鈕。（1）選定solid bond tool；（2）指針移至

23、文件窗口；（3）按下鼠標(biāo)按鈕，垂直向下拖動來畫第一個鍵；以下加上另一個原子：（4）指向下面的原子；（5）按下鼠標(biāo)向下拖動來畫另一鍵；（6）再次重復(fù)步驟4,5二次，一共畫五個鍵；注意：沿著你所畫鍵的方向拖動鼠標(biāo)，就會發(fā)現(xiàn)指針以箭頭與“”交替出現(xiàn)，箭頭表示正指在一鍵的中心上?！啊北硎灸阏谥赶蛞辉?。接著，增加一水平鍵至豎鍵的第二個c原子上：（7）指向 c2；（8）單擊原子以便增加水平鍵；接著，在相反方向上增加另一水平鍵：（9）繼續(xù)指向c2原子；（10）單擊此原子就會在相反方向上增加另一水平鍵；下面增加鍵至另一碳原子：（11）指向c3原子；（12）單擊原子來增加一水平的鍵；（13）繼續(xù)指向c3原子

24、；（l4）單擊原子增加另一水平鍵；（15）再重復(fù)步驟（13）14一次，為c（4）c5增加水平鍵；接著，增加原子符號至cl：（l6）指向cl原子；（17）雙擊cl來創(chuàng)建一文本框，然后，鍵人cho；（18）指向c6；（19）雙擊c6，然后在文本框外鍵人“ch20h”，在文本框外單擊，以關(guān)閉文本框；接著，增h和oh標(biāo)識：（20）指向如下圖所示的原子；（21）按下“h”鍵以氫標(biāo)識此原子；（22）重復(fù)標(biāo)識操作，使如下圖所示的鍵原子都以h標(biāo)識；接下來，標(biāo)識oh：（23）以同樣的方法，把剩余的原子以oh來標(biāo)識。結(jié)果如下圖所示；最后，通過自動計算結(jié)構(gòu)的化學(xué)式及分子量來檢查此結(jié)構(gòu)排列;（24）選定一選擇工具，最

25、后畫的結(jié)構(gòu)將自動被選定，或雙擊所需選定的結(jié)構(gòu)；（25）從structure菜單中，選定analyze structure；若畫的結(jié)構(gòu)正確，信息框?qū)@示其計算結(jié)果。如果不正確。信息框顯示相關(guān)（26）在出現(xiàn)的對話框中，除了 formula和 molecular weight check boxes外其它的個部取消選定;（27）單擊粘貼按鈕，使此信息置于所畫結(jié)構(gòu)之下作為一種對結(jié)構(gòu)的說明； （28）在說明框外單擊，以取消選定從文件菜單中，選定保存。然后選定關(guān)閉。2.1.5透視圖的畫法本節(jié)通過畫d葡萄糖的哈瓦式，來介紹透視圖的畫法。從文件菜單中，選定 save as在對話框底部的文本框中，鍵人“tut4

26、.cdx”選定一目錄來保存此文件，單擊ok按鈕。（1）選定cyclohexane ring tool；（2）指向文件窗口空白處；（3）單擊畫出模板；（4）按下ctrl-alt-tab三鍵，來自動選定選擇工具并選定最后所畫的結(jié)構(gòu)；（5）指向旋轉(zhuǎn)按鈕（選定框的右上角）；注意：指針變成一彎曲的，帶有雙箭頭的形狀，此表明選擇工具的旋轉(zhuǎn)模式被激活。（6）順時針拖動旋轉(zhuǎn)按鈕約30度（注意看window窗口左下角的信息框）；注意：即使你已固定鍵角，但鍵角仍沒有限制，只有利用工具來繪圖時，fixed angle才起作用。例如，你如果通過拖動來建立此環(huán)而不是單擊苯環(huán)工具，同時 fixed angle被選定，那么

27、，使用的鍵角就會被限制。（7）在結(jié)構(gòu)外單擊，取消選定；（8）指向如下圖所示的原子；（9）按下熱鍵“o”；接下來，增加一垂直鍵：（10）單擊選擇工具來選定它；（11）指向cl（在氧原子的右邊）；（12）向上拖動來創(chuàng)建另一鍵；（13）又指向cl；（14）向下拖動創(chuàng)建另一鍵；（l5）對c2、c3和c4重復(fù)以上操作，結(jié)果如下圖所示;（l6）以下在c5上加上一個向上的鍵；（l7）指向c5；（18）按下鼠標(biāo)向上拖動；為畫好 c5的鍵長，必須關(guān)掉 fixed angle，否則，鍵將與c3向上的鍵連接在一起。（19）指向c5；（20）按下alt鍵及鼠標(biāo)并從c5向下拖動，當(dāng)與c3向上的鍵相差大約半個鍵長時停止拖

28、動；（21）單擊lasso工具圖標(biāo)以選定它；（22）指向resize按鈕（右下角）并按下alt鍵；注意：指針變成帶有箭頭的，這表示一選擇工具的倒置功能被激活。（23）向上拖動直到結(jié)構(gòu)已被縮小約5o（被顯示在窗口的信息框中）；（24）選定 single bond tool，并指向如圖所示的原子，雙擊打開文本框；（25）鍵人oh，并把指針移至如下圖所示的原子，三擊重復(fù)此標(biāo)識；（26）三擊余下的原子（如下圖所示）來重復(fù)標(biāo)識；注意：如果你發(fā)現(xiàn)安放標(biāo)識符號比較困難，可從tools菜單中，選定放大命令。下面，增加 ch20h標(biāo)識：（27）三擊c5原子；（28）按下回車，以便打開原子標(biāo)識框，并在oh前鍵人c

29、h2；注意：最后一步使用了“return”熱鍵，它用來打開最后標(biāo)識的原子的文本框，此特殊熱鍵的定義不能改變。最后一步，將改變前面鍵和類型。（29）單擊bold bond tool；（30）指向最前面鍵的中心；（31）單擊，使之變?yōu)槟壳八x鍵的類型；注意：當(dāng)指針點擊鍵時，指針變?yōu)榇趾隗w箭頭。（32）單擊solid wedge bond tool；（33）指向你所改變鍵的右邊；（34）在你所需鍵較寬的末端的方向，稍微偏離中心單擊。注意：如果亮色框消失，說明指針偏離太遠(yuǎn)，你可利用tools菜單中放大命令，以便指針在所需要的地方。另外，如果鍵被置于相反的方向，單擊此鍵來翻轉(zhuǎn)其方向。 從文件菜單中，選定

30、保存。然后選定關(guān)閉。2.1.6紐曼投影式本節(jié)將介紹如何畫分子的紐曼投影式。指向文件窗口，從文件菜單中，選定 new document，從文件菜單中，選定 save as，在對話框底部的文本框中，鍵人“tut6.cdx”。選定一目錄來保存此文件，單擊ok按鈕。（1）選定solid bond tool；（2）指向文件窗口；（3）向下拖動來創(chuàng)建第一個鍵；（4）指向下面的原子；（5）單擊來增加另一鍵；（6）指向同一原子；（7）單擊來增加第三個鍵；（8）選定 lasso tool；最后畫的結(jié)構(gòu)自動選定。（9）把指針移至長方形的選定框內(nèi)，按下ctrl鍵;（10）按下鼠標(biāo)，并拖動結(jié)構(gòu)的拷貝至原結(jié)構(gòu)的右邊；（

31、11）當(dāng)拷貝位置確定后釋放鼠標(biāo)；下面、增加一鍵至拷貝的結(jié)構(gòu)上：（12）單擊solid bond tool來選定它；（13）把指針移至圖片的下面中心原子上。并按下alt鍵；（14）按下鼠標(biāo)并拖至圖片上部分的中心原子上；當(dāng)一亮色框在中心碳原子上出現(xiàn)的時候，釋放鼠標(biāo)按鈕。（l5）在orbital tool上按下鼠標(biāo)來顯示模板；（16）拖動空心的s軌道（第一行，第一列）；（17）指向左邊的c，并按下alt鍵；（18）按下鼠標(biāo)，并向外拖動；注意：如果沒有一個亮色框顯示，則軌道工具并沒有被選定，其結(jié)果相當(dāng)于增加一個原子或鍵到結(jié)構(gòu)中。軌道的尺寸的限制與健長的限制一樣，由 drawing settings對話

32、框中的 fixed length setting的百分?jǐn)?shù)來控制。以下向前移動部分結(jié)構(gòu)以至軌道重疊：（19）單擊lasso tool；（20）把指針移至結(jié)構(gòu)上;（21）按下鼠標(biāo)按鈕，并拖動來選定另一部分的三個原子；注意：只有那些完全包含在選定工具里的鍵才能被選定。也可通過按下 shiftclick每個需選定的鍵來達(dá)到同樣的效果。（22）在選定框的右上角雙擊旋轉(zhuǎn)手柄;（23）在文本框中鍵人180并單擊旋轉(zhuǎn)按鈕；接著，改變結(jié)構(gòu)的層次以便選定的結(jié)構(gòu)在最前面：（24）從 object菜單中，選定 bring to front；（25）把指針移至選定框內(nèi)，使之變成手狀；（26）拖動選定框直到選定框的中心原

33、子處于另一個碳原子的中心。釋放鼠標(biāo)，并在選定框外單擊來取消選定。從文件菜單中，選定保存。然后選定關(guān)閉。2.2 chem3d的使用chem3d的特點與使用技巧將二維平面的有機分子結(jié)構(gòu)圖形轉(zhuǎn)化成三維的空間結(jié)構(gòu)，在分子和原子水平上模擬和分析分子的立體構(gòu)象是chem3d的一大特點。chemdraw5.0的程序界面是標(biāo)準(zhǔn)的 windows窗口，在窗口中點擊左鍵，可以擊活快捷工具。在chem3d中既可以通過復(fù)制chemdraw5.0里繪制的結(jié)構(gòu)來完成其空間立體的轉(zhuǎn)換；也可以直接在chem3d鍵入分子式。例如：選擇文本工具,在工作區(qū)中單擊后，鍵入“ch4”,回車，就可以得到甲烷分子的空間立體結(jié)構(gòu)圖(圖2)。

34、選擇文本工具,鍵入“ch3ch3”,回車，就可以得到乙烷分子的空間立體結(jié)構(gòu)圖(圖3)。圖2 chem3d中甲烷的立體結(jié)構(gòu)圖3 乙烷分子的交叉式利用chem3d，可以演示三維分子結(jié)構(gòu)，并且可以任意地旋轉(zhuǎn)分子，從不同的角度去觀察分子。同時，chem3d還具有設(shè)定立體結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)的路徑方式，達(dá)到能夠反復(fù)播放和演示的按指定路徑的結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)動態(tài)圖象。例如：演示烷烴(乙烷)分子圍繞c-c鍵旋轉(zhuǎn)空間變化構(gòu)象的動畫。打開文件(file)，選擇新模板(new model)，點擊文本工具，鍵入c2h6，確定后見圖3。單擊圍繞c-c軸旋轉(zhuǎn)的鍵，打開移動控制(movie cotroller)中的記錄鍵(record but

35、ton),選擇旋轉(zhuǎn)鈕進行旋轉(zhuǎn)，同時也可以進行空間360的旋轉(zhuǎn)。打開播放鍵(start button)就可以播放乙烷分子圍繞c-cs鍵旋轉(zhuǎn)的動畫圖像。如果需要保存，單擊保存鍵即可。用chem3d三維圖形來表征有機分子的結(jié)構(gòu)，特別有利于學(xué)生對分子立體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生深刻的印象。例如：演示乙烷的分子圖形狀。選擇新模板(new model)，點擊文本工具a，鍵入c2h6，確定。打開view菜單，選擇molecular surface tapes 中的solvent accessible，確定分子圖形的表現(xiàn)為translucent，得到乙烷的分子表面結(jié)構(gòu)圖形(圖4)。打開菜單analyze，可以選擇該分子結(jié)構(gòu)在

36、空間圍繞x、y、z軸自動旋轉(zhuǎn)。 利用chem3d的這些功能，筆者還建立了對映體空間結(jié)構(gòu)、碳正離子空間形象、苯的空間形象、sn2反應(yīng)歷程、有機化合物分子的異構(gòu)體等教學(xué)演示文件并應(yīng)用于教學(xué)中，由于它表現(xiàn)的動畫直觀性，對學(xué)生的學(xué)習(xí)可起到事半功倍的作用。 圖4 乙烷的分子表面結(jié)構(gòu)圖此外，chem3d還提供了一些輔助的計算工具，例如優(yōu)化模板、構(gòu)象搜索、分子動力學(xué)和計算分子的單點能量等。利用這些工具可以計算出分子半經(jīng)驗的幾何構(gòu)象和單個點的能量以及相關(guān)的性質(zhì)，如計算某個分子中單個碳原子的能量、扭矩等，為更為復(fù)雜的量子化學(xué)計算提供和創(chuàng)建輸入文件。2.2.1模板的創(chuàng)建、打開和導(dǎo)入構(gòu)建模板有四種方法：（1）從畫圖

37、開始；（2）從模板開始；（3）打開一個已經(jīng)存在的模板；（4）從其它的化學(xué)文件格式中輸入模板。2.2.1.1創(chuàng)建一個空模板窗口從文件菜單，選定new model。一個新的模板窗口被創(chuàng)建，其標(biāo)題是“untitledn”。通過view菜單打開preferences對話框來改變模板的設(shè)置。模板一旦被保存，其設(shè)置也將保存。2.2.1.2利用已成形的文件創(chuàng)建一個模板從template子菜單中，選定一個文件，出現(xiàn)一個未命名的窗口，被存在此文中的設(shè)置是新窗口的一部分。2.2.1.3打開一個已存在的文件如果已在chem3d中建立了一個windows文件，可利用文件菜單中的open來打開它們。從文件菜單中，選定o

38、pen出現(xiàn)open對話框。在open對話框中可查看文件的格式。文件的格式默認(rèn)為最后一次打開的文件格式。在文件目錄中，選定一文件打開。單擊打開按鈕。此文件窗口將作為最前面的窗口。另外，也可以從windows的文件管理器中打開文件。當(dāng)利用window打開文件時，文件必須與chem3d 關(guān)聯(lián)，這種關(guān)聯(lián)通常在chem3d安裝時就存在。當(dāng)打開文件遇到麻煩時，選定“關(guān)聯(lián)”。2.2.1.4導(dǎo)入模板（lmporting a model）如果有一個以其他格式儲存的文件，在指定打開文件的格式后，就可以用與打開chem3d的文件的相同的方法來打開它們。（1）從文件菜單中，選定open打開則顯示open窗口，如圖2l

39、所示。（2）從file of type拉出菜單中選定要打開文件的格式。例如：選定mdlmol file來打開在mdlmol file中保存的文件。2.2.1.5導(dǎo)入文件的格式下面是一系列文件格式（及windows擴展名），它們是chem3d為導(dǎo)入、打開文件而提供的。部分文件類型的簡單描述如表14l所示。注意：在以下的文件類型中，那些帶有*的類型是使用者自己可以編輯的。alchemy文件格式是tripos的alchemy程序保存文件的格式。cambridge crystal data bank chem3d所使用的cambridge data bank（ccdb）格式是”fdat”格式。要了解詳

40、細(xì)情況，請參看（cambridge structural database）或與cambridge crystallographic data centre聯(lián)系。在cambridge crystal data bank格式的說明中，當(dāng)原子之間的距離小于兩原子之間共價半徑之和，鍵會自動增加。鍵級由實際距離與共價半徑之和的比例來決定。鍵級、鍵角和元素符號用來判斷模板中的原子類型（單鍵原子，雙鍵原子等）。當(dāng)打開ccdb文件時，請注意如下選項（見圖22）：（1）選定a single molecule，創(chuàng)建一個單分子的模板，在ccdb文件的第四行沒有對稱性。（2）選定all symmetries，當(dāng)打開

41、文件時將顯示所有對稱性。（3）選定a unit cell將顯示單胞模板。當(dāng)利用chem3d打開一個chemdraw文件時，實際是在把一個2d結(jié)構(gòu)的模板轉(zhuǎn)換成3d模板，此時利用tools菜單中的clean up structure來檢查此過程中的錯誤是非常必要的。另外，可利用mm2或mopac最小命令來優(yōu)化分子的幾何結(jié)構(gòu)。connection table 當(dāng)打開chemdraw的connection table文件時，chem3d利用原子符號和鍵級來判斷每一原子的類型，同時將二維模板轉(zhuǎn)換成三維模板。正如打開charndraw文件一樣。2.2.2模板的建立和編輯本節(jié)主要討論如何建立一個模板及編輯一

42、個已存在的模板，分三部分：a如何利用不同工具建立模板；b如何編輯模板；c如何定位原子并轉(zhuǎn)換成三維結(jié)構(gòu)模板。2.2.2.1模板的建立1 建立模板的工具選用以下三種工具來構(gòu)建模板：abondtools特別適用于碳骨架的構(gòu)建；breplacement text它允許使用原子標(biāo)識和子結(jié)構(gòu)來構(gòu)建模板；cchemdraw通過剪切板輸入。一般情況下，各種方法的組合使用則產(chǎn)生最好的效果。例如：第一步，可先建一個模板的碳骨架；第二步，將一些碳原子換成其它原子；另外，可以不用bondtools而直接使用replacement textbox。2 模板的控制建立模板前，應(yīng)對相關(guān)選項進行設(shè)置，所有選項均可通過主菜單v

43、iew/settings對話框進行設(shè)置，如view/settings/building下各項選定來控制模板建立時的某些缺省值。在chem3d中，當(dāng)所有選項被選定時，智能模式（默認(rèn)模式）被激活。也可關(guān)閉一種或更多種的選定來得到一個更快速的 但較少化學(xué)邏輯推斷力的模式。（1）correct atom types：決定所建立的每一個原子是否自動校正原子類型。例如：“calkane”（烷烴c）就指定了c原子的化合價、鍵長、鍵角和幾何結(jié)構(gòu)。（2）rectify：決定每個原子是否價鍵飽和（通常是氫來飽和）。若選定，則不飽和的鍵都用氫來飽和。（3）apply standard measurements：決定

44、原子類型是否用標(biāo)準(zhǔn)方法來度量。（4）fit model to window：此項決定當(dāng)窗口大小改變后，整個模板會是否重新標(biāo)定尺寸，并居中。（5）bond proximate addition（）：此項決定在兩個選定的原子之間是否有一鍵連接起來。3 構(gòu)建模式下面是兩種模式的描述。intelligent mode：在這種模式中，所有的構(gòu)建檢測框（buildingcheckboxs）都被選定。這種模式是chem3d默認(rèn)的模式。這種方法建立的3d模板具有化學(xué)合理性。fastmode：在buildingcontrol上一個或多個checkboxes被關(guān)閉。這種方法類似于2d繪圖中的手工繪圖。它提供了一種

45、快速的建立模板骨架方法。通過選定tools菜單中的rectify和clean up structure，能建立一個有化學(xué)合理性的3d模板。4 利用工具構(gòu)建模板一共有四種用來構(gòu)建模板的工具：單鍵、雙鍵、叁鍵和非配位鍵。選擇工具使你能選定原子，便于編輯或操縱它們。擦除鍵允許你擦除原子或鍵。 另外，除了這些工具，在tools和objects菜單中，有些命令與其有相同或相似的功能。5 創(chuàng)建一化學(xué)鍵（1）單擊某一鍵工具的圖標(biāo)（如單鍵工具），則此圖標(biāo)呈亮色并凹進去。（2）指向模板窗口，并按下鼠標(biāo)按，朝你所需要的方向拖動，然后釋放按鈕來完成此鍵的繪制。出現(xiàn)一個乙烷模板。當(dāng)鼠標(biāo)指向某個原子，將顯示原子的類型及

46、序號。利用鍵工具創(chuàng)建模板時，總是假設(shè)被構(gòu)建的原子是碳原子，并被氫原子所飽和。在建立此類模板時，能把碳原子改變成其它原子。當(dāng)building control panel中選定correct atomtypes和rectify時，原子才能設(shè)置類型并自動校正。6 鍵的增加當(dāng)一個鍵工具被選定后（在此例中，單鍵工具被選定），從某一原子向所需的方向拖動可創(chuàng)建另外一個鍵。注意：當(dāng)building control panel中的correct atom types和rectify被選定時，利用一個鍵工具，單擊氫原子，此原子就會被一個由氫原子飽和的碳原子所代替，見下圖。可利用這種方法來逐步構(gòu)建模板的碳骨架。這種

47、方法適用于所有的鍵工具。一旦有了碳骨架，就能把碳原子變成其它雜原子來構(gòu)建你需要的模板。7 建立非配位鍵利用非配位鍵工具及一個虛擬的原子，可構(gòu)建非配位鍵。一個非配價鍵允許你不用鍵的嚴(yán)格定義來詳細(xì)說明二個原子之間的關(guān)系。這種鍵經(jīng)常被用于無機配位化合物中，在下例中的后幾步，可把虛擬的原子改變成另一種原子。單擊uncoordinated bonds工具圖標(biāo)圖。把鼠標(biāo)指向一個原子，按下鼠標(biāo)按鈕，并拖動，然后，釋放鼠標(biāo)按鈕一個非配價鍵和一個虛擬原子被增加到模板上。若把鼠標(biāo)指向虛擬原子。將會看到其名字“du”，虛擬原子的元素符號為“du”（見圖）。8 刪除鍵和原子單擊擦除工具。單擊一個鍵時，僅去除此鍵。單擊

48、一個原子時，則去掉此原子及所有與它相連的鍵。通過選定工具選定原子或鍵，然后利用編輯菜單中的clear或按下delete鍵也能刪除它們。9 選定原子和鍵select tool是用來選定原子和鍵的工具。（1）與單擊select tool（2）單擊你想選定的原子和鍵。若單擊一鍵，則與它相連的相連的所有原子都有黑圈，此表明它們被選定了。若單擊一原子則只有此原子有黑圈。10 使用replacement text構(gòu)建模板replacement text是對鍵工具功能的補充。在模板窗口的這個地方，能進行元素、原子類型、子結(jié)構(gòu)、電量、原子編號，或以上各種數(shù)據(jù)的組合的編輯。注意：以下章節(jié)中，view/setti

49、ngs中所有building control panel的選項都是被選定的。replacement text box位于模板窗口的左上角，它能接受以下各類文本的輸入：元素、原子類型、子結(jié)構(gòu)、電量、原子編號或以上各種數(shù)據(jù)的組合輸入。所輸入的信息必須完全準(zhǔn)確，包括元素符號的大小寫。當(dāng)輸入在elements，atom types or substructures table中出現(xiàn)的內(nèi)容時，必須與表中的書寫方式完全一致。注意：從view菜單中打開tables，則一個輔助的應(yīng)用程序table editor將被啟動。可用來觀看和編輯表格。應(yīng)用replacement text的規(guī)則如下：（1）按下包括文字?jǐn)?shù)

50、字的鍵將激活此框。當(dāng)要寫入信息時，鼠標(biāo)一定要在replacement text框內(nèi)。（2）在replacement text框中輸入必須準(zhǔn)確。例如。輸入氯原子的正確方法是健入“cl，“cl”或“cl”都不能被識別。苯基子結(jié)構(gòu)的正確寫法是“ph”，鍵入“ph”或“ph”不能被識別。（3）雙擊模板窗口或按下回車來調(diào)用replacement text。（4）在元素符號后面直接寫入電荷將使原子帶電。例如“pho”將建立苯氧離子模板而不是苯酚。如果模板窗口是空的，則利用replacement text可構(gòu)建一模板。如果窗口中的模板有一個或多個原子被選定，則replacement text框中的內(nèi)容盡可能

51、會增加到選定的原子上，有一些位置不能增加是因為增加后這些原子違反了一些基本化學(xué)規(guī)則。若在模板窗口中已有一模板，但沒有任何原子被選定，則replacement text框中的信息將變成一碎片被增加。11 標(biāo)識符號首先討論如何在replacement text鍵入元素符號。（1）鍵入“c”。元素符號的第一個字母必須大寫，否則chem3d不能把其看成一元素符號。（2）利用select tool雙擊模板窗口或按下回車鍵。甲烷模板被建立，原子類型被自動設(shè)置成烷烴，適當(dāng)?shù)臍湓颖蛔詣釉黾?。出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因是在building control panel上將automatically rectify和aut

52、omatically correct atomtypes設(shè)置為真。下面，通過replacement text來增加另一個甲基。（3）單擊select tool，并指向你想替代的原子（此例中為一個氫原子），雙擊。利用replacement text來增加另一種元素：（1）鍵入n，replacement text中的符號變?yōu)榇耍?）雙擊一氫原子。（3）單擊模板窗口的空處來消除選定。一個n原子被增加而形成乙胺模板。下面介紹如何一步完成以上模板的構(gòu)建：（1）鍵入“ch3ch2nh2”。（2）在模板窗口中雙擊或按下回車按鈕，此時乙胺模板出現(xiàn)。也可利用replacement text來改變原子類型和鍵的性

53、質(zhì)。為改變原子的類型，鍵入c alkene。replacement text中的內(nèi)容變成c alkene。雙擊乙胺中的每一個碳原子，原子類型及鍵改變了，模板變成ethyleneamine，把鼠標(biāo)指向原子和鍵可得到新的信息。注意：另外鍵入信息方法是從editor table中選定元素名字或原子的類型。從編輯菜單選定復(fù)制。單擊模板窗口以便激活它，選定粘貼。以便此名字出現(xiàn)在replacement text中。除了從table中觀察和復(fù)制信息，也可利用editor table的功能來編輯或附加信息于表中，或創(chuàng)建一新的表格。指定相連基團的位置：無論是簡單還是復(fù)雜化合物，都可在replacement te

54、xt中通過數(shù)字和括號來指定相連基團的位置。（1）鍵入(ch3)3cnh2。（2）雙擊模板窗口，出現(xiàn)tertbutylamine的模板。環(huán)狀化合物的建立：為了產(chǎn)生一個環(huán)狀化合物，標(biāo)識符號至少留下兩個打開的鍵。利用標(biāo)識符號建立一個環(huán)己烷（不是利用子結(jié)構(gòu)）。鍵入ch（ch2）4）ch將得到一個環(huán)己烷的模板。然而，必須利用clean up structure來獲得一個合理的結(jié)構(gòu)。12 子結(jié)構(gòu)除了利用以上所介紹的方法來構(gòu)建模板外，也可利用已定義的功能團（以后可當(dāng)作子結(jié)構(gòu)）來構(gòu)建分子模板。用這種方法有如下優(yōu)點：子結(jié)構(gòu)構(gòu)型能量最小;子結(jié)構(gòu)有多個已被定義的連接原子（成鍵原子）。例如：苯結(jié)構(gòu)作為苯基只有一個連接

55、點。結(jié)構(gòu)c00作為羧基有兩個連接點：一個是作為羰基的碳，一個是作為醇基的氧。因此，在模板中可插入這些基團。相似的，有多個連接點的所有氨基酸和其它多聚體的單體的連接點都已被定義。-氨基酸（僅以氨基酸的名字表示）及-氨基酸（在氨基酸的名字前加上來表示）在形成螺旋狀或薄層狀的結(jié)構(gòu)時，其二面角已預(yù)設(shè)置好。即可以僅使用子結(jié)構(gòu)建模板，也可以用它與其它方法結(jié)合使用。子結(jié)構(gòu)對于建立多聚體模板特別有用。可以定義子結(jié)構(gòu)，并把它們增加于結(jié)構(gòu)表中，或建立另外一個表格。注意：在view菜單中，選定substructures能看到所有可用的子結(jié)構(gòu)。13 利用子結(jié)構(gòu)構(gòu)建模板在replacement text中鍵入你所需的子

56、結(jié)構(gòu)的化學(xué)式，若使子結(jié)構(gòu)變成一獨立碎片圖，在模板窗口處空白處雙擊。若把子結(jié)構(gòu)增加到已存在的模板的某一原子上，則雙擊此原子。若把子結(jié)構(gòu)插入到某一模板中去，選定將與子結(jié)構(gòu)的連接點相連接的原子，并按下回車。注意：必須知道子結(jié)構(gòu)的連接點位置，然后才能構(gòu)建出有意義的結(jié)構(gòu)。已定義的子結(jié)構(gòu)按標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)習(xí)慣已確定其連接點的位置。另外，子結(jié)構(gòu)也能加到基團表中。要看到所有的子結(jié)構(gòu)，從view菜單中選定substructures。然而在使用子結(jié)構(gòu)時，此表并不一定需要打開。例1利用子結(jié)構(gòu)建立乙烷。（1）鍵入et或et0h；注意：可從表中復(fù)制子結(jié)構(gòu)的名字，并把它粘貼到replacement text中。（2）雙擊模板窗口

57、并按下回車按鈕，乙烷模板出現(xiàn)。注意：當(dāng)自動校正打開時，乙基的自由鍵是被氫飽和的，否則，自由鍵左邊是打開的。必須鍵入“eth”來得到同樣的模板。如果子結(jié)構(gòu)中有多個自由健價則需要詳細(xì)說明每個自由鍵的終點原子。例2子結(jié)構(gòu)和several other elements（其它基團）結(jié)合使用。（l）鍵入“prnh2”；（2）雙擊模板窗口或按下回車按鈕。正丙胺的模板被建立，正丙基上用于連接子結(jié)構(gòu)的適當(dāng)位置被用來連接元素nh2。例3多肽模板的構(gòu)建。子結(jié)構(gòu)在構(gòu)建多聚體模板時，是非常有用的，例如蛋白質(zhì)。（1）鍵入“halaglypheoh”；多肽額外的h和oh寫在末尾的。若沒有在未尾寫上h或oh，同時，自動校正是打開的，則chem