ChemOffice_軟件的操作與使用

1、第二章第二章 化學(xué)編輯排版和分子?；瘜W(xué)編輯排版和分子模擬計(jì)算擬計(jì)算第二章第二章 化學(xué)編輯排版和分子?；瘜W(xué)編輯排版和分子模擬計(jì)算擬計(jì)算 第二部分第二部分 ChemOffice 軟件的使軟件的使用用 2. 1 簡(jiǎn)簡(jiǎn) 介介 2. 2 ChemDraw的使用的使用 2. 3 Chem3D的使用的使用 2. 4 ChemFinder的使用的使用分子式和結(jié)構(gòu)式是化學(xué)家的語(yǔ)言分子式和結(jié)構(gòu)式是化學(xué)家的語(yǔ)言化學(xué)辦公軟件化學(xué)辦公軟件主要內(nèi)容主要內(nèi)容w 第一部分：化學(xué)結(jié)構(gòu)繪制軟件第一部分：化學(xué)結(jié)構(gòu)繪制軟件ChemWinw 1. ChemWin簡(jiǎn)介w 2.鍵、環(huán)、箭頭箭頭工具w 3.編輯工具、原子標(biāo)記、軌道、組合工具

2、、菜單命令等w 第二部分：集成化學(xué)軟件桌面系統(tǒng)第二部分：集成化學(xué)軟件桌面系統(tǒng)ChemOfficew 1. Chem Draww 2.Chem 3Dw 3.ChemFinderw 第三部分：數(shù)學(xué)公式及長(zhǎng)篇文章排版第三部分：數(shù)學(xué)公式及長(zhǎng)篇文章排版w 1.Mathtypew 2.長(zhǎng)篇文章排版2 2.1 .1 簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介美國(guó)劍橋美國(guó)劍橋(CambridgeSoft)公司公司(http:/)其最新版本其最新版本ChemOffice Ultra 2010是目前世界上最優(yōu)秀、最是目前世界上最優(yōu)秀、最重要和最權(quán)威的桌面化學(xué)辦公應(yīng)用軟件，集強(qiáng)大的應(yīng)用功能重要和最權(quán)威的桌面化學(xué)辦公應(yīng)用軟件，集強(qiáng)大的應(yīng)用功能于一身，

3、為化學(xué)工作者提供了優(yōu)秀的化學(xué)輔助系統(tǒng)于一身，為化學(xué)工作者提供了優(yōu)秀的化學(xué)輔助系統(tǒng)。它既可以輕松的繪出它既可以輕松的繪出分子結(jié)構(gòu)圖分子結(jié)構(gòu)圖和和化學(xué)反應(yīng)方程式化學(xué)反應(yīng)方程式、實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室儀器裝置室儀器裝置和和化學(xué)工藝流程圖化學(xué)工藝流程圖等，并應(yīng)用到字處理軟件中等，并應(yīng)用到字處理軟件中；而且可以將化合物名稱直接轉(zhuǎn)為結(jié)構(gòu)圖，省卻繪圖的麻煩；而且可以將化合物名稱直接轉(zhuǎn)為結(jié)構(gòu)圖，省卻繪圖的麻煩；也可以對(duì)已知結(jié)構(gòu)的化合物命名，給出正確的化合也可以對(duì)已知結(jié)構(gòu)的化合物命名，給出正確的化合 物名稱。物名稱。包含三大模塊包含三大模塊w 1. ChemDraw模塊模塊化學(xué)結(jié)構(gòu)繪圖是世界上最受歡迎的化學(xué)結(jié)構(gòu)繪圖軟件，是

4、國(guó)際上論文期刊指定的格式。w 2. Chem3D模塊模塊分子構(gòu)型與仿真分析具有完整的界面及功能，提供工作站級(jí)的3D分子輪廓圖及分子軌道特性分析，并和數(shù)種量子化學(xué)軟件結(jié)合在一起。w 3. ChemFinder模塊化學(xué)信息搜尋整合系統(tǒng)智能型的快速化學(xué)搜索引擎。可以建立化學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)、儲(chǔ)存及搜索，也可以使用現(xiàn)成的化學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)。2 2.2 .2 ChemDrawChemDraw的使用的使用w 2.2.1 概述概述w 2.2.2 化學(xué)結(jié)構(gòu)繪圖化學(xué)結(jié)構(gòu)繪圖w 2.2.3 ChemNMR-核磁譜的計(jì)算核磁譜的計(jì)算w 2.2.4 ChemProp-分子物理化學(xué)性質(zhì)計(jì)算和標(biāo)準(zhǔn)分子物理化學(xué)性質(zhì)計(jì)算和標(biāo)準(zhǔn)命名命名w 2.

5、2.5 原子軌道和分子軌道圖的制作原子軌道和分子軌道圖的制作w ChemDraw可在Win9X/Win2000/WinXP下運(yùn)行。雙擊 ，程序打開(kāi)后，窗口主界面與一般Windows軟件相似，依 次為菜單欄、工具欄和文檔區(qū)以及狀態(tài)欄，工具欄提供了很多常用的化學(xué)分子及化學(xué)鍵。v 使用時(shí)只用鼠標(biāo)點(diǎn)一下工具欄中所需工具，移動(dòng)鼠標(biāo)到編輯區(qū)后，鼠標(biāo)指針變?yōu)椤?”，再在文檔區(qū)的合適位置點(diǎn)擊鼠標(biāo)，則分子結(jié)構(gòu)式就會(huì)出現(xiàn)，使用十分方便v 支持Windows剪貼板，所有結(jié)構(gòu)式可以方便地剪貼到Word文檔中，而當(dāng)要修改時(shí)，只需在Word文檔中雙擊結(jié)構(gòu)式，即可打開(kāi)ChemDraw進(jìn)行修改。2.2.1 概述概述ChemD

6、rawChemDraw奉行的理念是：奉行的理念是：化學(xué)家能懂的，化學(xué)家能懂的，ChemDrawChemDraw也應(yīng)該能懂也應(yīng)該能懂ChemDraw是是ChemOffice中使用最為頻繁的組件中使用最為頻繁的組件結(jié)構(gòu)工具欄主工具欄格式欄繪圖區(qū)模板工具欄菜單欄狀態(tài)欄主主界界面面14套索實(shí)鍵雙鍵虛鍵切割鍵切割楔鍵黑體鍵黑體楔鍵空心楔鍵波浪鍵表格長(zhǎng)鏈環(huán)丙烷環(huán)環(huán)戊烷環(huán)環(huán)庚烷環(huán)環(huán)己烷椅式環(huán)戊二烯環(huán)蓬罩橡皮文本筆箭頭軌道繪圖元素基元化學(xué)符號(hào)弧形原子反應(yīng)模板環(huán)丁烷環(huán)環(huán)己烷環(huán)環(huán)辛烷環(huán)環(huán)己烷椅式苯環(huán)H2NCHCCH2OHONNHOHHOOHHHOHOHHHOHOHHOOHHHOHOHHHHO模模 板板 箭頭、軌道

7、、繪圖元素、括弧、箭頭、軌道、繪圖元素、括弧、化學(xué)符號(hào)、詢問(wèn)工具模板化學(xué)符號(hào)、詢問(wèn)工具模板 氨基酸模板氨基酸模板 芳香族、雙環(huán)、生物藝術(shù)模板芳香族、雙環(huán)、生物藝術(shù)模板 玻璃儀器模板玻璃儀器模板 構(gòu)象異構(gòu)體模板構(gòu)象異構(gòu)體模板 環(huán)戊二烯、環(huán)烷模板環(huán)戊二烯、環(huán)烷模板 DNA、RNA模板模板官能團(tuán)模板官能團(tuán)模板己糖模板己糖模板苯環(huán)模板苯環(huán)模板多面體模板多面體模板立構(gòu)中心模板立構(gòu)中心模板超分子模板超分子模板垂直工具欄上的【模板】按鈕包含了常垂直工具欄上的【模板】按鈕包含了常用的和重要的模板如多種較復(fù)雜的分子用的和重要的模板如多種較復(fù)雜的分子種類和玻璃儀器模板種類和玻璃儀器模板繪圖實(shí)例繪圖實(shí)例 繪制阿司匹

8、林結(jié)構(gòu)式OOHOOaspirin 利用模板按左圖繪制出簡(jiǎn)式；單擊選取框按鈕，選中畫好的阿司匹林結(jié)構(gòu)式；執(zhí)行【Structure】/【Clean Up Structure】菜單命令，整理圖形到最佳狀態(tài)。 圖形存盤 ChemDraw文件的擴(kuò)展名為“cdx”，執(zhí)行【File】/【Save As】菜單命令，即可保存。 圖形的旋轉(zhuǎn)與縮放 檢查結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤和整理結(jié)構(gòu)式 根據(jù)化合物名稱得到結(jié)構(gòu)式 根據(jù)結(jié)構(gòu)得出化合物命名預(yù)測(cè)核磁共振化學(xué)位移分子結(jié)構(gòu)估計(jì)性質(zhì)元素周期表 符號(hào)、字體和顏色 快捷菜單和快捷鍵繪制化學(xué)反應(yīng)式繪制實(shí)驗(yàn)裝置執(zhí)行【執(zhí)行【Structure】/Check Structure】功能自動(dòng)執(zhí)行功能自動(dòng)執(zhí)

9、行執(zhí)行【執(zhí)行【Structure】/【Convert Name to Structure】菜單命令菜單命令如如aspirin、EDTA、morphine、2-acetoxybenzoic acid等等2.2.2 結(jié)構(gòu)繪制功能結(jié)構(gòu)繪制功能w 1. 簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)反應(yīng)式和有機(jī)分子式簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)反應(yīng)式和有機(jī)分子式ChemDraw中可以一次性輸入反應(yīng)式文本，在應(yīng)用“Formula”進(jìn)行優(yōu)化，其Formula格式化的智能程度較其他軟件有所增強(qiáng)。w 2. Fischer（費(fèi)舍爾）投影式費(fèi)舍爾）投影式w 3. Haworth（霍沃思）投影式霍沃思）投影式w 4. Newman（紐曼）投影式紐曼）投影式w 5. 立

10、體化學(xué)立體化學(xué)1. Fischer（費(fèi)舍爾）投影式費(fèi)舍爾）投影式文本工具單鍵工具下圖為葡萄糖分子的Fischer投影式首先使用單鍵繪制工具建立主碳鏈接，重點(diǎn)是要確保下一個(gè)單鍵緊接在上一個(gè)單鍵的下面（鼠標(biāo)會(huì)提示）。完成后仍然使用單鍵繪制工具建立其他CH和COH鍵，也要保證每個(gè)鍵之間的鏈接點(diǎn)，最后使用文本輸入工具輸入文字，View菜單的Analysis Window功能可以提供一些當(dāng)前結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單信息這根直線其實(shí)是五個(gè)單鍵連起來(lái)的2. Haworth（霍沃思）投影式霍沃思）投影式下圖為-D-葡萄糖的Haworth投影式繪制這個(gè)圖形使用單鍵、文本、楔鍵繪制這個(gè)圖形使用單鍵、文本、楔鍵等工具和對(duì)象的旋轉(zhuǎn)

11、、縮放等操作等工具和對(duì)象的旋轉(zhuǎn)、縮放等操作首先建立一個(gè)六元環(huán)（環(huán)己烷），選中六元環(huán)并旋轉(zhuǎn)90度（用鼠標(biāo)或Object菜單的Rotate命令），用文本輸入工具把六元環(huán)中的一個(gè)碳原子變?yōu)檠踉?，然后使用單鍵工具欄建立其他化學(xué)鍵。關(guān)鍵在于第五個(gè)碳原子的向下方向的鍵，為了避免與其他鍵交叉需要按住Alt鍵再繪制。接著選中整個(gè)圖形，按住Shift鍵進(jìn)行縮放（不對(duì)稱縮放），把高度縮小至50%，用文本輸入工具輸入相應(yīng)的基團(tuán)，再用楔鍵工具修改即可使用單鍵工具按住Alt鍵繪制，適當(dāng)減少長(zhǎng)度以免與下面的鍵接觸3. Newman（紐曼）投影式紐曼）投影式Newman投影式繪制相對(duì)比較簡(jiǎn)單。關(guān)鍵在于化學(xué)鍵的疊放順序（圖

12、層相互覆蓋的問(wèn)題），方關(guān)鍵在于化學(xué)鍵的疊放順序（圖層相互覆蓋的問(wèn)題），方法是選中一部分對(duì)象，按鼠標(biāo)右鍵選擇法是選中一部分對(duì)象，按鼠標(biāo)右鍵選擇Send to Back和和Bring to Front以改變其層次關(guān)系。以改變其層次關(guān)系。4. 立體化學(xué)立體化學(xué)下圖中的四個(gè)結(jié)構(gòu)式是同一種物質(zhì)第二個(gè)圖形是使用Object菜單的ShowStereochemistry 命令建立的第三個(gè)圖形是第二個(gè)圖形水平反轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)第四個(gè)圖形是第三個(gè)圖形垂直旋轉(zhuǎn)180度的結(jié)果為了出現(xiàn)為了出現(xiàn)Rotate180 Vertical，這個(gè)菜單項(xiàng)這個(gè)菜單項(xiàng)需要同時(shí)按住需要同時(shí)按住Alt鍵鍵2.2.3 ChemNMR-核磁譜的計(jì)算核磁

13、譜的計(jì)算w ChemDraw提供了核磁位移的估計(jì)計(jì)算，可以在選定分子后在Estimate菜單選擇1H NMR Shift或1C NMR Shift，相應(yīng)給出分子各個(gè)H或C的位移。列表給出詳細(xì)資料：心血管藥物心得安心血管藥物心得安（propranololpropranolol）執(zhí)行【Structure】/【Predict 1H-NMR-Shift】菜單命令執(zhí)行【Structure】/【Predict 13C-NMR-Shift】菜單命令分別執(zhí)行【分別執(zhí)行【View】/【Show Analysis Window】和和【View】/【Show Chemical Properties Window】菜

14、單命令菜單命令執(zhí)行【執(zhí)行【View】/【Show Period Table Window】菜單命令，并可以得到菜單命令，并可以得到該元素的物理性質(zhì)該元素的物理性質(zhì)執(zhí)行【執(zhí)行【View】/【Other Toolbars】/【Clipware，Part1或或Part2】菜單命令菜單命令繪制實(shí)驗(yàn)裝置圖繪制實(shí)驗(yàn)裝置圖可以用磨口玻璃儀器接插件迅速搭建化學(xué)反應(yīng)裝置2.2.4 ChemProp分子物理化學(xué)性質(zhì)計(jì)算和標(biāo)準(zhǔn)命名分子物理化學(xué)性質(zhì)計(jì)算和標(biāo)準(zhǔn)命名w ChemDraw繪制軌道的方法是使用軌道繪制工具箱，這繪制軌道的方法是使用軌道繪制工具箱，這個(gè)工具箱能夠繪制個(gè)工具箱能夠繪制s軌道、軌道、軌道、單瓣軌道、

15、軌道、單瓣軌道、p軌道、軌道、雜化軌道、雜化軌道、d軌道和軌道和dz2軌道。每種軌道都包括有三種填軌道。每種軌道都包括有三種填充類型：背景色、陰影和純色，具體的顏色則可以自己充類型：背景色、陰影和純色，具體的顏色則可以自己設(shè)置。下圖是一個(gè)例子：設(shè)置。下圖是一個(gè)例子：7.2.5 7.2.5 原子軌道圖與分子軌道圖的制作原子軌道圖與分子軌道圖的制作2. 3 Chem3D的使用的使用vChem3D是與ChemDraw配合使用的軟件，主要是為了打開(kāi)三維結(jié)構(gòu)，再使用各種量子化學(xué)軟件計(jì)算和預(yù)測(cè)該結(jié)構(gòu)的各種性質(zhì)。v它能很好地同ChemDraw一起協(xié)同工作，ChemDraw上畫出的二維結(jié)構(gòu)式可以正確地自動(dòng)轉(zhuǎn)換

16、為三維結(jié)構(gòu)，Chem3D中中-D-葡萄葡萄糖的顯示效果圖糖的顯示效果圖垂直工具欄模型窗口旋轉(zhuǎn)柄旋轉(zhuǎn)柄旋轉(zhuǎn)柄線狀模型線狀模型棒狀模型棒狀模型球棍模型球棍模型圓柱鍵模型圓柱鍵模型比例模型比例模型建立建立3D模型的方法模型的方法 利用鍵工具建立利用鍵工具建立 利用文本工具建立利用文本工具建立 使用子結(jié)構(gòu)建立使用子結(jié)構(gòu)建立 使用模板建立使用模板建立ChemDraw結(jié)構(gòu)式與結(jié)構(gòu)式與3D模型間的轉(zhuǎn)換模型間的轉(zhuǎn)換 ChemDraw結(jié)構(gòu)式轉(zhuǎn)換為3D模型 選中結(jié)構(gòu)式，復(fù)制到3D窗口中，自動(dòng)轉(zhuǎn)變成3D模型。 直接打開(kāi)ChemDraw文件 在3D窗口中執(zhí)行【File】/【Open】菜單命令，在【文件類型】窗口中選中

17、“ChemDraw（*.cdx,*chm）”類型，單擊“打開(kāi)”按鈕打開(kāi)文件。 3D模型轉(zhuǎn)換為平面結(jié)構(gòu)式 選中3D模型，執(zhí)行【Edit】/【Copy As】/【chemDraw Structure】菜單命令，復(fù)制該模型粘貼到ChemDraw窗口中。以乙烯為例，首先使用文本輸入工具輸入分子式CH 2CH 2，則會(huì)自動(dòng)生成3D的乙烯分子，然后使用Analyze菜單的Extended Huckel Surfaces功能，再使用View菜單的Molecular Orbitals（顯示各種分子軌道），出現(xiàn)對(duì)話框后可以選擇顯示HOMO還是LUMO，根據(jù)參數(shù)的不同產(chǎn)生的軌道形狀不同，還可以選擇不同的表面顯示效

18、果。整理結(jié)構(gòu)與簡(jiǎn)單優(yōu)化整理結(jié)構(gòu)與簡(jiǎn)單優(yōu)化w 執(zhí)行【Edit】/【Select All】菜單命令，將模型全部選中；w 執(zhí)行【Tools】/【Clean Up Structure】菜單命令，整理結(jié)構(gòu)w 執(zhí)行【MM2】/【Minimize】菜單命令，彈出【Minimize Energy】對(duì)話框。w 單擊RUN按鈕開(kāi)始對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化，最終給出能量最低狀態(tài)。顯示顯示3D模型信息模型信息w 將鼠標(biāo)移動(dòng)至3D模型的原子上，會(huì)彈出一個(gè)窗口顯示該原子的相關(guān)信息；w 將鼠標(biāo)移動(dòng)至3D模型的化學(xué)鍵上，會(huì)彈出一個(gè)窗口顯示該化學(xué)鍵的相關(guān)信息，包括鍵長(zhǎng)、鍵級(jí)等。 按住【Shift】鍵不動(dòng)，用鼠標(biāo)順序選中連續(xù)的3個(gè)原子，然

19、后將鼠標(biāo)停留在任一個(gè)原子上，即可顯示這3個(gè)原子形成的鍵角； 要顯示更詳細(xì)的信息，可執(zhí)行【Analyze】/【Show Measurements】/【Show Bond Lengths】菜單命令下圖是選擇下圖是選擇LUMO（N=7）的顯示效果的顯示效果2. 4 ChemFinder的使用的使用2.4.1 概述概述 ChemFinder是一個(gè)智能型的快速化學(xué)搜尋引擎，所提供的ChemInfo是目前世界上最豐富的數(shù)據(jù)庫(kù)之一，他可以從本機(jī)或網(wǎng)上搜尋分子結(jié)構(gòu)文件。 根據(jù)結(jié)構(gòu)式檢索根據(jù)結(jié)構(gòu)式檢索 根據(jù)分子式檢索根據(jù)分子式檢索 根據(jù)化學(xué)名稱檢索根據(jù)化學(xué)名稱檢索 根據(jù)相對(duì)分子量檢索根據(jù)相對(duì)分子量檢索使用化學(xué)反

20、應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)使用化學(xué)反應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù) 查找免費(fèi)網(wǎng)絡(luò)資源查找免費(fèi)網(wǎng)絡(luò)資源2.4.2 根據(jù)結(jié)構(gòu)式檢索根據(jù)結(jié)構(gòu)式檢索w ChemFinder自帶多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，其擴(kuò)展名為“sfw” 啟動(dòng)ChemFinder打開(kāi)對(duì)話框，其中包括3個(gè)選項(xiàng)卡，單擊【Existing】選項(xiàng)卡單擊選中“CS_DEMO”數(shù)據(jù)庫(kù)，單擊“打開(kāi)”按鈕根據(jù)分子式檢索根據(jù)分子式檢索輸入分子式輸入分子式輸入C5-6N2，按回車鍵與輸入分子式相關(guān)的結(jié)構(gòu)選項(xiàng)有7項(xiàng)，可單擊 按鈕逐項(xiàng)查看單擊【Switch to Table】 按鈕，顯示窗口變成列表根據(jù)化學(xué)名稱檢索根據(jù)化學(xué)名稱檢索輸入輸入*nico*，按回車鍵按回車鍵單擊 按鈕逐項(xiàng)查看，可顯示大名鼎鼎的尼古丁分子，其貌不揚(yáng)但危害巨大。輸入輸入“160-170”，按回車鍵按回車鍵共找到14項(xiàng)相關(guān)信息，尼古丁和鄰苯二甲酸都在其中。使用化學(xué)反應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)使用化學(xué)反應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)w 執(zhí)行【File】/【Open】菜單命令，彈出【Open】對(duì)話框w 查找到“ISICCsm”數(shù)據(jù)庫(kù)，單擊選中之，單擊“打開(kāi)”按鈕出現(xiàn)主界面打開(kāi)化學(xué)反應(yīng)數(shù)打開(kāi)化學(xué)反應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)據(jù)庫(kù)“ISICCRSm”檢檢索化學(xué)反應(yīng)索化學(xué)反應(yīng)查找免費(fèi)網(wǎng)絡(luò)資源查找免費(fèi)網(wǎng)絡(luò)資源w 如果注意觀察，會(huì)發(fā)現(xiàn)ChemFi