1、Class 1 - Materials Studio 快速入門(mén)教程 該教程將引見(jiàn)Materials Studio 軟件的根本功能，在這一部分，他將學(xué)到：一. 生成Projects二. 翻開(kāi)并且察看3D 文檔三. 繪制苯甲酰胺分子四. 察看并且處置研討表格文檔五. 處置分子晶體：尿素六. 建造Alpha 石英晶體七. 建造多甲基異丁烯酸鹽八. 保管Project 并終了在d盤(pán)上建文件夾class 1: d:class 11. 建立一個(gè)新文件夾D: MS teach class1 2. 運(yùn)轉(zhuǎn) Materials Studio，生成稱(chēng)號(hào)為My quickstart 的Project或從運(yùn)轉(zhuǎn)菜單中運(yùn)轉(zhuǎn)

2、：一切程序 Accelrys Materials Studio 4.4 Materials Studio生成一個(gè)Project 目的: 引見(jiàn)Materials Studio 中 project 概念 模塊: Materials Visualizer在桌面雙擊快捷方式選擇此文件夾存放數(shù)據(jù)生成了稱(chēng)號(hào)為My Quickstart 的Project寫(xiě)入My quickstart 這樣就產(chǎn)生了新的 Materials Studio project，開(kāi)場(chǎng)了Materials Studio 運(yùn)轉(zhuǎn)3. 恢復(fù)project 的默許設(shè)置初學(xué)者不要做此操作 本教學(xué)過(guò)程中，每一個(gè)新的 project 都運(yùn)用 Mate

3、rials Studio 自動(dòng)產(chǎn)生的template project 的設(shè)置。保證 My quickstart project 也一樣。選擇 Tools Settings Organizer ，翻開(kāi)Settings Organizer 對(duì)話(huà)框。1. 點(diǎn)擊此處的Materials Studio icon，選中一切的模塊和圖示工具。2. 單擊Reset，一切的模塊和圖示工具都恢復(fù)Accelrys默許值。3. 在此可改動(dòng)模塊和圖示工具的設(shè)置值。初學(xué)者慎用。在layer builder中試試。假設(shè)干次操作后，已有一些參數(shù)設(shè)置。由于錯(cuò)誤等緣由，要反復(fù)前面的一個(gè)過(guò)程。為保管兩次操作一樣，需前往MS的默許設(shè)

4、置。二. 翻開(kāi)并且察看3D 文檔目的: 引見(jiàn)Materials Studio 中文檔 documents 的概念模塊: Materials Visualizer前提: 已生成一個(gè)Project Materials Studio 運(yùn)用了多種類(lèi)型的文件，如3D Atomistic and Mesoscale、text、chart、 HTML、 study table、grid、script、 和 forcefield documents。在后面進(jìn)展計(jì)算時(shí)，這些文件將逐個(gè)顯示在projects中，反映了計(jì)算的過(guò)程。 如今的教學(xué)中, 主要出現(xiàn)的是 3D Atomistic 類(lèi)型的文件。本節(jié)課包括以下內(nèi)

5、容:1. 輸入一個(gè)構(gòu)造 2. 調(diào)整顯示方式3. 改動(dòng)3D 構(gòu)造的視圖4. 選擇對(duì)象的不同類(lèi)型1. 輸入一個(gè)構(gòu)造 File / Import，翻開(kāi)輸入文件對(duì)話(huà)框 留意，此對(duì)話(huà)框也可用工具欄上的輸入按鈕 翻開(kāi)。 選擇 Examples / Documents / 3D Model / TON.msi，單擊 Import 按鈕。zeolite Theta-1 unit cell右鍵旋轉(zhuǎn) 這個(gè) 3D Viewer 顯示通常的 zeolite Theta-1 單胞。 文件 TON.xsd 是Project Explorer 中My quickstart project 的一部分。留意文件的擴(kuò)展名已由.m

6、si 變?yōu)?.xsd，這是3D 構(gòu)造的 XML-based native Materials Studio 格式。msi ?2.調(diào)整顯示方式 在 3D Viewer 上按右鍵，出右鍵菜單，選 Display Style ，Display Style 對(duì)話(huà)框中的各選項(xiàng)的意義如下：Atom 欄： Display Style: Line：線(xiàn)狀模型。 Stick：棍狀模型。 Ball and stick：球棍模型。 CPK：球堆砌模型。 Polyhedron：多面體堆積模型晶體。 Atom 欄：用 Line、Stick、Ball and stick、 CPK和 Polyhedron display s

7、tyles 顯示zeolite Theta-1 的構(gòu)造。最后將顯示方式改為 CPK 。 Line Stick Ball and stick CPK Polyhedron Lattice 欄： Display style:顯示單個(gè)晶胞或者原胞。 Range：顯示在X、Y、Z 方向上晶胞的數(shù)量。 Lattice:顯示晶胞邊境的風(fēng)格。 用 None、Dashed line、Line和 Stick styles顯示zeolite Theta-1 的構(gòu)造。 留意3D Viewer邊框的變化 。 將顯示固定在Line。 None Dashed line Line StickLighting * 將箭頭移到

8、右上方，封鎖Lighting對(duì)話(huà)框。* 翻開(kāi)Display Style 對(duì)話(huà)框，在 Atom tab 中，選 Ball and stick 。封鎖對(duì)話(huà)框。 球上的箭頭指示光的照射方向。將鼠標(biāo)移到球上，鼠標(biāo)變成手形，按左鍵，拖動(dòng) 球，改動(dòng)光的照射方向。 在TON.xsd 的 3D Viewer 上單擊右鍵，選擇 Lighting 選項(xiàng)，該選項(xiàng)將指定加光情況。在此選項(xiàng)卡內(nèi)可以設(shè)定三個(gè)光源，并改動(dòng)光源的照射位置照射位置用箭頭顯示。3. 改動(dòng)3D構(gòu)造的視圖 Rotate:旋轉(zhuǎn)構(gòu)造視圖。運(yùn)用三鍵鼠標(biāo)，右鍵是旋轉(zhuǎn)操作。 Zoom:向上或者右側(cè)拖動(dòng)可以增大所選構(gòu)造的視圖；向下或者向左側(cè)拖動(dòng)會(huì)減少所 選構(gòu)造的

9、視圖。運(yùn)用三鍵鼠標(biāo)，也可用鼠標(biāo)上的滾輪進(jìn)展3D構(gòu)造的放大、減少。 Translation:將構(gòu)造沿著不同的方向平移。 對(duì)于三鍵鼠標(biāo)來(lái)說(shuō)，左鍵執(zhí)行所選操作，右鍵那么是旋轉(zhuǎn)操作，同時(shí)按下左健和右鍵 那么會(huì)完成縮放操作。此外還可以將鍵盤(pán)和鼠標(biāo)聯(lián)用來(lái)完成上述操作。以下操作將改動(dòng)3D構(gòu)造的位置： Fit to View:根據(jù)窗口的尺寸，為3D 構(gòu)造選擇適宜的大小。 Recenter:將構(gòu)造放置到窗口的中心，構(gòu)造大小不變。假設(shè)選中一個(gè)原子，那么將此原 子移到窗口的中心，整體3D構(gòu)造不變。 Reset View:將構(gòu)造放置到窗口中原來(lái)的位置，并恢復(fù)原有大小。經(jīng)過(guò)選擇相應(yīng)的工具并在3D 構(gòu)造上拖動(dòng)來(lái)改動(dòng)構(gòu)造視

10、圖。可以運(yùn)用3D Viewer 工具欄上的工具來(lái)改動(dòng)3D 視圖。3D Viewer工具欄4. 選擇不同的對(duì)象：如原子或鍵3D Viewer Selection Mode 按鈕 在3D View 工具欄上選擇3D Viewer Selection Mode ，并經(jīng)過(guò)單擊原子、鍵來(lái)選擇相應(yīng)的對(duì)象。單擊* 按住鼠標(biāo)左鍵，沿斜線(xiàn)托拽，可以選擇一定區(qū)域內(nèi)的一切對(duì)象，包括原子和鍵。* 單擊一個(gè)鍵，此鍵的顏色改動(dòng)，闡明被選中。* 在TON 構(gòu)造上單擊選中的原子，此原子顏色改動(dòng)，闡明被選中。此區(qū)域的原子和鍵都被選中鍵被選中原子被選中* 在構(gòu)造中的某個(gè)原子或鍵上雙擊鼠標(biāo)可以選擇整個(gè)構(gòu)造。* 在3D Viewer

11、 上無(wú)TON 構(gòu)造的地方單擊或雙擊鼠標(biāo)，那么取消對(duì)象的選擇。* 需求將構(gòu)造保管為project的一部分時(shí)，單擊3D Viewer 的 ，再按 Yes 按鈕。* File / Save Project ，Windows / Close All引言 化學(xué)家不得不每天處置大量的小分子和化學(xué)中間體?？焖偕稍擃?lèi)分子對(duì)于每一個(gè)分子建模環(huán)境都是非常重要的。苯甲酰胺分子就是這樣一種小分子，在下邊我們將以該分子作為例子，進(jìn)展研討任務(wù)。1. 生成新的3D文檔2. 設(shè)置球棍模型為默許顯示方式3. 繪制分子環(huán)和原子鏈4. 繪制氧原子5. 編輯原子類(lèi)型編輯鍵的類(lèi)型7. 添加氫原子并調(diào)整分子構(gòu)造8. 將分子的凱庫(kù)勒(K

12、ekul)式轉(zhuǎn)化為共軛構(gòu)造(resonant bond representation)To monitor and adjust distances 三. 繪制苯甲酰胺分子 目的: 引見(jiàn)Materials Visualizer 中的繪圖工具sketching tools 模塊: Materials Visualizer 前提: 已生成一個(gè)ProjectBenzamide(苯甲酰胺)分子下面建造苯甲酰胺構(gòu)造：1. 生成新的3D文檔 在菜單上選擇File / New，并且選擇3D Atomistic 后單擊OK。此時(shí)文件稱(chēng)號(hào)出如今左側(cè)的Project Explorer 中，稱(chēng)號(hào)為3D Atomis

13、tic.xsd，在其上單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇Rename ，將稱(chēng)號(hào)改為my-benzamide。選擇 File / Save 或單擊工具欄上的 Save button 。這樣就在my quickstart project中建立了新的 my_benzamide.xsd 3D文件。2. 設(shè)置球棍模型為默許顯示方式 從菜單欄中選擇 Modify / Default Atom Style ，翻開(kāi) Default Atom Style 對(duì)話(huà)框。在Display Style中選擇Ball and stick 。單擊 Close button 封鎖 Default Atom Style 對(duì)話(huà)框。 這樣在本pro

14、ject 中，默許顯示方式被設(shè)置為 ball and stick。 此時(shí)按下 ALT key ，單擊鼠標(biāo)左鍵，那么出現(xiàn)一個(gè)具有 with resonant bonds 的芳香環(huán)(aromatic ring)。 在繪圖工具欄(Sketch toolbar) 上單擊Sketch Ring 按鈕 ，松開(kāi)，然后鼠標(biāo)挪動(dòng)到3D文檔中。這時(shí)鼠標(biāo)看起來(lái)象一只鉛筆，其右側(cè)的數(shù)字表示將要繪制的環(huán)上的原子數(shù)(可以在鍵盤(pán)上按下數(shù)字鍵3-8 來(lái)改動(dòng)環(huán)的大小。這里鍵入6，在3D Viewer上單擊左鍵，那么出現(xiàn)一個(gè)六邊形的碳環(huán)。Sketch toolbar3. 繪制分子環(huán)和原子鏈 Sketch Atom 按鈕 可以畫(huà)恣

15、意元素的原子，默許畫(huà)碳原子。下面要將雙碳原子側(cè)鏈接到環(huán)上。 在繪圖工具欄(Sketch toolbar) 上單擊Sketch Atom 按鈕 ，松開(kāi)，然后鼠標(biāo)挪動(dòng)到環(huán)的3D文檔中，這時(shí)鼠標(biāo)看起來(lái)象一只“鉛筆。將“鉛筆移到環(huán)的一個(gè)碳原子上，這個(gè)碳原子變藍(lán)。左鍵單擊此碳原子，將鍵銜接到該原子上。挪動(dòng)“鉛筆并在3D的適宜位置單擊左鍵，設(shè)置另一個(gè)碳原子。鍵自動(dòng)加在此碳原子與環(huán)之間。將“鉛筆移到另一位置，雙擊左鍵，又畫(huà)出一個(gè)碳原子。這樣就作出了連到碳環(huán)上的一個(gè)雙碳原子鏈。 另一種終止鏈延續(xù)的方法：在3D的某一適宜位置單擊左鍵，畫(huà)出最后一個(gè)碳原子，然后 按一下鍵盤(pán)上的ESC 鍵即可。化學(xué)鍵 自動(dòng)加在新畫(huà)的

16、碳原子之間。 留意，對(duì)錯(cuò)誤操作，可用工具欄上的Undo按鈕 取消。4. 繪制氧原子 單擊 ，那么 激活。在其下拉選項(xiàng)中，選擇Oxygen。將鼠標(biāo)移到側(cè)鏈的第一個(gè)碳原子上，這個(gè)碳原子變藍(lán)。左鍵單擊此碳原子，將鍵銜接到該原子上。挪動(dòng)鼠標(biāo)并在3D的適宜位置雙擊左鍵，這樣設(shè)置了一個(gè)氧原子，終止了鏈的延續(xù)。 在 3D Viewer 工具欄上，單擊 3D Viewer Selection Mode 按鈕 。 假設(shè) 3D Viewer 工具欄 沒(méi)有出現(xiàn)， 在View / Toolbars 中選 3D Viewer即可。如今處于原子和鍵的選擇方式 (selection mode)。 5. 編輯原子類(lèi)型 左鍵單

17、擊側(cè)鏈的終端碳原子，選中后此碳原子變?yōu)辄S色， Sketch 工具欄中Modify Element 按鈕 被激活。 普通選中某個(gè)原子后，在Modify 菜單下的Modify Element 中選擇Oxygen或其它原子來(lái)改動(dòng)原子類(lèi)型。NC 點(diǎn)擊Modify Element 按鈕 右側(cè)的箭頭，在下拉選項(xiàng)中選擇 Nitrogen，那么碳原子變?yōu)榈印?在3D Viewer的恣意位置點(diǎn)擊左鍵，取消原子選擇。 總之，首先選擇兩個(gè)原子之間的鍵，然后在Sketch 工具欄上的Modify Bond Type 按鈕來(lái)改動(dòng)鍵的類(lèi)型，同樣的選項(xiàng)也可以在Modify 菜單下的Modify Bond Type 中找

18、到。 假設(shè)要選擇多個(gè)原子或鍵，請(qǐng)按下Shift 后再進(jìn)展選擇。如要取消選擇，請(qǐng)?jiān)跇?gòu)造外單擊鼠標(biāo)左鍵。* 在3D Viewer 構(gòu)造外的恣意處單擊左鍵，取消選擇。6. 編輯鍵的類(lèi)型* 按住 SHIFT key，交替單擊環(huán)上的三個(gè)鍵。如圖，這樣就選中了四個(gè)鍵： 3個(gè) C-C bonds 和一個(gè) C-O bond。* 點(diǎn)擊 Modify Bond Type 按鈕 右側(cè)的三角，在下拉選項(xiàng)中選擇Double Bond 。四個(gè)選中的鍵都成了雙鍵。* 在 3D Viewer上，單擊 C-O bond ，鍵變成黃色，闡明曾經(jīng)選中。 Modify Bond Type 按鈕 同時(shí)激活。7. 調(diào)整氫原子并進(jìn)展整理這

19、樣調(diào)整過(guò)的幾何構(gòu)造中，分子的鍵、鍵角和改動(dòng)角都會(huì)變得具有化學(xué)合理性。可以經(jīng)過(guò)程序自動(dòng)加氫而不需求單獨(dú)的為每個(gè)原子加上適宜的氫原子。* 在Sketch工具欄上，單擊Auto Hydrogen 按鈕 ，為構(gòu)造參與適當(dāng)數(shù)目的氫原子。* 按下Sketch 工具欄上的Clean按鈕 ，修正分子的幾何構(gòu)造。的8. 將分子的凱庫(kù)勒式轉(zhuǎn)化為共軛構(gòu)造* 單擊Calculate 按鈕。那么苯基環(huán)的成鍵顯示為resonant bonding representation。* 單擊封鎖按鈕 ，封鎖Bond Calculation 對(duì)話(huà)框。 Materials Studio的 Bond Calculation 工具很方

20、便地進(jìn)展 Kekul 和 resonant 兩種 bonding representation 之間的轉(zhuǎn)換(在共軛構(gòu)造和凱庫(kù)勒式之間進(jìn)展轉(zhuǎn)化)。* 選擇 Build /Bonds ，翻開(kāi)Bond Calculation 對(duì)話(huà)框。* 在 Bonding Scheme欄中的選項(xiàng)部分，確定Convert representation to 被選中，并在右側(cè)的下拉菜單中選擇Resonant (默以為 Kekule 構(gòu)造) 。* 選擇 Edit | Undo Calculate Bonds 或單擊 Undo按鈕 ，苯基環(huán)的成鍵恢復(fù)為Kekul 表示。resonantKekul闡明：* Kekul構(gòu)造為早

21、期對(duì)苯環(huán)成鍵的認(rèn)識(shí)，但不便構(gòu)造拓?fù)洹?Resonant構(gòu)造 表示了成鍵電子離域，是人們對(duì)苯環(huán)構(gòu)造的更實(shí)踐的認(rèn)識(shí)。* 可以用 Undo 按鈕右側(cè)的箭頭進(jìn)展多步恢復(fù)。作業(yè)1：指出哪門(mén)課講到Kekul構(gòu)造？哪門(mén)課講到Resonant構(gòu)造？9. 監(jiān)控和調(diào)整原子間間隔Measure/Change tool 在MS Studio 中，可以運(yùn)用繪圖工具欄(Sketch toolbar)中的 Measure/Change 工具，對(duì)恣意構(gòu)造中的原子間距、鍵角和改動(dòng)角進(jìn)展監(jiān)控和調(diào)整。* 挪動(dòng)鼠標(biāo)到O原子上，O原子變藍(lán)后，單擊鼠標(biāo)左鍵，O原子上出現(xiàn)十字叉絲。* 挪動(dòng)鼠標(biāo)到與O原子相連的C原子上，C原子變藍(lán)后，單擊鼠

22、標(biāo)左鍵，這時(shí)這兩個(gè)原子之間的間隔會(huì)顯示出來(lái)，數(shù)值為紅色，單位為ngstroms 。* 點(diǎn)擊Measure/Change 右側(cè)的選擇箭頭，在下拉菜單中選中Distance。* 3D Viewer圖上，鼠標(biāo)右側(cè)有 標(biāo)識(shí)。原子間間隔顯示為紅色。在分子外適宜的地方，按住鼠標(biāo)左鍵，向上挪動(dòng)鼠標(biāo)，那么 C-O 伸長(zhǎng)。長(zhǎng)至0.999時(shí)停下。點(diǎn)擊 Clean 按鈕 ，鍵長(zhǎng)由0.999變回0.511。 對(duì)于成鍵原子(或者完全不相關(guān)原子)，可以經(jīng)過(guò)在窗口中按住鼠標(biāo)左鍵進(jìn)展拖動(dòng)來(lái)改動(dòng)相互之間間隔第一個(gè)選中的原子將會(huì)被固定。角度和改動(dòng)角的操作同上。拉伸* 點(diǎn)擊 3D Viewer 上的Rotation Mode ，旋

23、轉(zhuǎn)分子模型，從不同角度察看。留意，表示CO原子間距的的數(shù)字已由紅色改動(dòng)為綠色inactive，不能拉伸鍵長(zhǎng)。* 可以用Materials Studio窗口左側(cè)的Properties Explorer 看分子的信息 闡明：完成分子建模后，就可以運(yùn)用View | Explorers | Properties Explore 來(lái)查看所構(gòu)造分子的信息了。 Properties Explore 可以自動(dòng)顯示所選對(duì)象的性質(zhì)，包括原子、鍵、分子以及間隔、角度和改動(dòng)角等?？梢栽谙鄳?yīng)條目上雙擊鼠標(biāo)左鍵進(jìn)展改動(dòng)，改動(dòng)后的變化會(huì)出如今構(gòu)造上。 在 benzamide 分子上單擊某個(gè)原子或鍵，選中(顏色變黃)，那么P

24、roperties Explorer 自動(dòng)顯示選中對(duì)象的性質(zhì)。 可以對(duì)選中對(duì)象的性質(zhì)進(jìn)展編輯。如單擊CO鍵，此鍵變黃色。在Properties Explorer中， 雙擊 BondType，翻開(kāi)Edit BondType 對(duì)話(huà)框。點(diǎn)擊選擇箭頭，出現(xiàn)下拉菜單，在其中選擇Double, 然后點(diǎn)擊 OK 按鈕，那么單鍵變?yōu)殡p鍵，這是正確的。 選擇 File / Save 或單擊工具欄上的 Save 按鈕 ，這樣就在my quickstart project中保管了 my_benzamide.xsd 3D文件。 封鎖 3D view 。四. 察看并且處置研討表格文檔 目的： 引見(jiàn)Materials S

25、tudio 中研討表格(study tables ) 的概念。 模塊： Materials Visualizer 前提： 已建立一個(gè) project引言 Study tables 是Materials Studio任務(wù)流中的重要的一部分，這些文檔(.sdf)都會(huì)以電子數(shù)據(jù)表的方式顯示，包括了數(shù)學(xué)表達(dá)賦值和對(duì)已有化學(xué)數(shù)據(jù)的控制。其中每一個(gè)單元格都可以包含字符串、3D 分子模型和圖表。 這一部分通知運(yùn)用者如何翻開(kāi) study table，輸入分子構(gòu)造，計(jì)算輸入分子的一些根本性質(zhì)。內(nèi)容 1. 翻開(kāi)一個(gè)新的研討表格文檔 2. 將分子模型輸入到研討表格中 3. 在研討表格中察看分子構(gòu)造 4. 從Proj

26、ect Explorer 中插入分子模型 5. 研討表格支持的其它文件格式 6. 根本描畫(huà)符的計(jì)算 7. 處置研討表格中的數(shù)據(jù)1. 翻開(kāi)一個(gè)新的研討表格文檔 從File 菜單中選擇New，單擊New翻開(kāi) New Document 對(duì)話(huà)框， 選擇 Study Table， 單擊 OK 按鈕。 或者在常規(guī)工具欄上選擇New，甚至可以在Project 對(duì)話(huà)框上單擊右鍵選擇New。出現(xiàn)新建的study table 文件以電子數(shù)據(jù)表的方式， 顯示在 Study Table Viewer上。下面引見(jiàn)如何在表中插入分子。2. 將分子模型輸入到研討表格中 從Edit 菜單中選擇Insert From ，單擊I

27、nsert From，翻開(kāi)Insert Into Active Document對(duì)話(huà)框。雙擊Structures，顯示出不同類(lèi)型的物質(zhì)。在origanics上雙擊，翻開(kāi)有機(jī)物文件夾，按住shift，左鍵點(diǎn)擊一切.msi 文件，都選中。然后單擊Insert 按鈕，將選中的有機(jī)分子插入到study table中。1. Edit / Insert From2.單擊Insert From，雙擊Structures。3.雙擊origanics5.按住shift，左鍵點(diǎn)擊一切.msi 文件，全選。4. 顯示有機(jī)物3. 在研討表格中察看分子構(gòu)造 表格的列A 中包括了分子的稱(chēng)號(hào)和3D 構(gòu)造文件圖標(biāo)，可以經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)

28、單的雙擊該圖標(biāo)察看分子構(gòu)造。雙擊包含benz的單元格，出現(xiàn)benz的構(gòu)造。雙擊 可以支配該3D構(gòu)造，例如編輯、縮放、平移、旋轉(zhuǎn)等。 將苯環(huán)上的一個(gè)H原子改為甲基。左鍵單擊三個(gè)H原子中的一個(gè)，顏色變黃，表示已選中。點(diǎn)擊Modify Element 按鈕 的選擇箭頭，下拉菜單中有不同的元素，選擇C，這樣苯環(huán)上的H原子就變成了C原子。H原子就變成了C原子單擊 Adjust Hydrogen 按鈕 ，將3個(gè)H原子加到新的C上；單擊Clean按鈕 ，初調(diào)構(gòu)造。單擊 Commit Edit To Study Table按鈕 ，然后用 封鎖 Study Table Detail View 。4. 從Proj

29、ect Explorer 中插入分子模型 分子模型建好后，可以將其插入到研討表格中。如將前面作好的my-benzamide分子插入研討表格，過(guò)程如下： 在Project Explorer 中單擊研討表格，使其成為當(dāng)前文檔，然后在要插入的my-benzamide文件名上單擊右鍵，選擇Insert Into。那么建好的分子構(gòu)造插入到表格的最后一行中。在研討表格中雙擊my-benzamide，那么出現(xiàn)其3D構(gòu)造。6. 根本描畫(huà)符的計(jì)算 研討表格的頂頭一行，包含了列標(biāo)A、B等單元格，被稱(chēng)為列頭。第二行，包含了對(duì)該列內(nèi)容的描畫(huà)，例如“Structure，被稱(chēng)為列描畫(huà)。 當(dāng)計(jì)算完多個(gè)模型的性質(zhì)之后，其值會(huì)

30、出如今研討表格中。 例如，在研討表格中雙擊 ， 那么出現(xiàn)my-benzamide的3D構(gòu)造。 然后在Model 按鈕 右側(cè)的下拉選項(xiàng)中，單擊QSAR Job，設(shè)置見(jiàn)右圖，用本地機(jī)計(jì)算。5. 研討表格支持的其它文件格式 研討表格也支持3D 周期體系，如晶體和無(wú)定型晶胞構(gòu)造；支持圖表文件、軌跡文件(.xtd)文件的輸入，軌跡文件的每一個(gè)楨都會(huì)放置到研討表格的一行上。 留意：研討表格不支持Mesoscale 文件。 然后在 按鈕右側(cè)的下拉選項(xiàng)中，單擊的Model。在出現(xiàn)的對(duì)話(huà)框中，選擇Output列的Element Count；按下Ctrl 鍵，再選擇Atom count 。留意：進(jìn)展Element

31、 Count 計(jì)算時(shí)默許選項(xiàng)為計(jì)算分子中碳原子的數(shù)量，要改動(dòng)默許，可雙擊Element Count 條目，也可單擊對(duì)話(huà)框右上角的Edit Model按鈕 ，在彈出的對(duì)話(huà)框中，翻開(kāi)Input 部分，選擇要計(jì)算的元素；類(lèi)似的操作對(duì)于其他計(jì)算同樣有效。這里選O原子。Save后，封鎖此對(duì)話(huà)框。 如圖，陳列激活順序。否那么Run是灰色的，處于非激活形狀。單擊 Run 按鈕， 幾秒鐘后出現(xiàn)義務(wù)完成信息，點(diǎn)擊上面的OK，再封鎖對(duì)話(huà)框。132 計(jì)算結(jié)果出如今 D、 E兩列中，顯示my-benzamide 分子共有16個(gè)原子，其中1個(gè)是O原子。 利用研討表格，可以同時(shí)計(jì)算A列中一切的構(gòu)造。 選擇列A單擊研討表格

32、上的A，整個(gè)列變成藍(lán)色，表示被選中，任何時(shí)候都可以運(yùn)用Esc 鍵取消選擇。 在一切3D文件都被選中的情況下，單擊QSAR Models 工具欄的Model 按鈕 ，在出現(xiàn)的對(duì)話(huà)框中，選擇Output列的Element Count；按下Ctrl 鍵，再選擇Atom count 。雙擊Element Count 條目，也可單擊對(duì)話(huà)框右上角的Edit Model按鈕 ，在彈出的對(duì)話(huà)框中，翻開(kāi)Input 部分，選擇C原子，恢復(fù)默許 進(jìn)展Element Count 計(jì)算時(shí)默許選項(xiàng)為計(jì)算分子中碳原子的數(shù)量。Save后，封鎖此對(duì)話(huà)框。單擊 Run 按鈕， 幾秒鐘后出現(xiàn)義務(wù)完成信息，點(diǎn)擊上面的OK，再封鎖對(duì)話(huà)

33、框。 計(jì)算結(jié)果出如今 B、 C兩列中，分別顯示各個(gè)分子中的原子數(shù)和其中的碳原子數(shù)。假設(shè)計(jì)算前B、C列已存在，那么顯示結(jié)果的列順延為D、E。7. 處置研討表格中的數(shù)據(jù) 左鍵單擊B，選擇列B。選擇Study Table Viewer 工具欄上的Filter Selection按鈕 ，那么只需列B被顯示，其它部分都被去除。此方法適宜于表格內(nèi)數(shù)據(jù)非常多的情形，運(yùn)用此方法可以清楚地看到所需求的內(nèi)容。此命令對(duì)于某行來(lái)說(shuō)同樣有效。假設(shè)工具欄中沒(méi)有 ，那么用下面步驟顯示Study Table Viewer 工具條。 恢復(fù)filtering前的Study Table： 單擊Filter Selection 按鈕

34、 右側(cè)的 選擇箭頭，在下拉菜單中選擇Show All ，一切的數(shù)據(jù)都恢復(fù)了。 選中Study Table 表的 B列, 單擊 Sort Ascending 按鈕 ，那么數(shù)據(jù)按原子數(shù)上升的方式陳列。 選中Study Table 表的 B列, 單擊 Quick Plot 按鈕 ，那么表中的數(shù)據(jù)以圖的方式顯示.xcd文件。這就是將相關(guān)性質(zhì)對(duì)行數(shù)作圖。選中C列，如圖，按右鍵，添加一列D。 選中空的 D列, 單擊 Define Function 按鈕 ，彈出 Define Function 對(duì)話(huà)框。在 Expression 文本框中，寫(xiě)入 C/B。 Name 欄中，寫(xiě)入 Ratio。在 Descript

35、ion 欄中，寫(xiě)入 Fraction of carbon。單擊 OK 按鈕。 闡明，這里是自定義函數(shù)，詳細(xì)過(guò)程類(lèi)似于微軟Excel 中的函數(shù)功能。 D列是每個(gè)分子中C原子的比例。選擇 Window / Close All 封鎖窗口保管時(shí)選Yes to All 。五. 處置分子晶體：尿素 目的: 引見(jiàn)晶體建模工具 模塊: Materials Visualizer 前提: 已有一個(gè) project引言 在工業(yè)制造過(guò)程的某些階段，醫(yī)藥、農(nóng)藥、色素、染料、公用化合物以及爆炸物等都是晶體資料。對(duì)這些資料進(jìn)展模擬，可以擴(kuò)展我們對(duì)它們的認(rèn)識(shí)，最終協(xié)助我們控制其性質(zhì)，例如溶解性、貯藏期限、形狀、生物藥效率、顏

36、色、抗震性、氣壓和密度等。在本練習(xí)中，我們將運(yùn)用尿素作為一個(gè)簡(jiǎn)單的例子進(jìn)展分子晶體資料的模擬。內(nèi)容 1. 翻開(kāi)分子晶體文檔 2. 計(jì)算氫鍵 3. 調(diào)整晶胞顯示的范圍 4. 改動(dòng)晶胞顯示風(fēng)格 5. 檢查urea晶體中氫鍵的銜接1. 翻開(kāi)分子晶體文檔 * File / Import，翻開(kāi)輸入構(gòu)造對(duì)話(huà)框。 * Examples / Documents / 3D Model / urea.msi，單擊 Import 按鈕，輸入 urea晶體的晶胞構(gòu)造。 * 留意，文件由 .msi 改為 .xsd。27 65 4 31計(jì)算完成后，氫鍵以藍(lán)色的虛線(xiàn)顯示。2. 計(jì)算氫鍵* 從菜單中選擇Build / Hyd

37、rogen Bonds，該操作會(huì)翻開(kāi)氫鍵計(jì)算對(duì)話(huà)框。* 留意，他可以運(yùn)用不同的方案和鍵幾何參數(shù)來(lái)計(jì)算氫鍵，可以產(chǎn)生并保管本人的方案。* 在這里，我們將運(yùn)用默許的設(shè)置，單擊Calculate按鈕 。* 留意，該計(jì)算也可以在Atom and Bond 工具欄上，運(yùn)用Calculate Hydrogen Bond 按鈕 來(lái)進(jìn)展計(jì)算。* 單擊 ，封鎖Hydrogen Bond Calculation 對(duì)話(huà)框。123 4作業(yè)2：什么是氫鍵？3. 調(diào)整晶胞顯示的范圍 在urea的3D viewer上單擊右鍵，在快捷菜單中翻開(kāi)Display Style對(duì)話(huà)框，點(diǎn)擊Lattice 欄，將Display 部分沿

38、X、Y、Z 軸方向的最大晶胞數(shù)Max改為2.0。那么如今我們就可以得到一個(gè)2x2x2 的尿素晶體了，更清楚地看到氫鍵。 3 214. 改動(dòng)晶胞顯示風(fēng)格 在Lattice 欄中，選擇None，封鎖對(duì)話(huà)框，將去除晶胞邊境限。5. 檢查urea晶體中氫鍵的銜接*單擊 Reset View 按鈕 ，然后運(yùn)用鍵盤(pán)上的上、下、左、右鍵，按照45為單位旋轉(zhuǎn)晶胞，觀測(cè)氫鍵網(wǎng)絡(luò)。* 也可在urea3D viewer上按右鍵，或用 延續(xù)旋轉(zhuǎn)晶胞。* 用 封鎖 urea.xsd ，按 save保管。Up key六. 構(gòu)造石英晶體 目的: 引見(jiàn)晶體建模工具 模塊: Materials Visualizer 前提: 已

39、有一個(gè) project引言 對(duì)無(wú)機(jī)晶體資料進(jìn)展建模是一個(gè)重要的領(lǐng)域，特別是對(duì)于有關(guān)的運(yùn)用，例如多相催化劑的設(shè)計(jì)如沸石催化劑，在石油、天然氣探測(cè)中的礦物采樣分析等。本教案經(jīng)過(guò)構(gòu)造石英晶體，引見(jiàn)一些Materials Studio晶體建模的功能。內(nèi)容 1. 建立石英晶體 2. 參與硅原子和氧原子 3. 對(duì)比石英晶體構(gòu)造的兩種版本1. 建立石英晶體* File / New. ，在出現(xiàn)的對(duì)話(huà)框中，選 3D Atomistic ，然后單擊 OK 按鈕，翻開(kāi)一個(gè)新的3D Viewer 。* 在Project Explorer 中，新的3D Viewer 是 3D Atomistic.xsd 。選中 3D

40、Atomistic.xsd，按右鍵， 選擇 Rename ，鍵入 my_quartz_alpha ，按ENTER 完成命名。162 354* 選擇 File / Save ，這樣就在my quickstart project 中建立了一個(gè)名為my_quartz_alpha.xsd 的 3D Atomistic 文檔。* 在新建的my_quartz_alpha.xsd 3D 文檔中，從Build 菜單項(xiàng)選擇擇Crystal下的 Build Crystal.，翻開(kāi)相關(guān)的晶體模建對(duì)話(huà)框。在Space Group 欄中，選擇 Enter Group，輸入P3221，并且按下Tab 鍵進(jìn)展確認(rèn)。也可以從

41、下拉菜單中選 擇該空間群；假設(shè)他知道該空間群的序號(hào)，也可以直接輸入該序號(hào)。* 在Lattice Paramenters 欄中，在相應(yīng)的地方輸入Alpha 石英的晶胞參數(shù)a 和 c ，a=4.910 ， c=5.402 。 留意，一旦選中了空間群，那么相應(yīng)的晶胞參數(shù)b, , , 和 就會(huì)根據(jù)群的 限制，被自動(dòng)設(shè)定。* 按下Build 按鈕，一個(gè)空的晶胞就會(huì)出如今文檔中，封鎖對(duì)話(huà)框。1234 56 8 79 10空晶胞2. 參與硅原子和氧原子 由于曾經(jīng)定義好了晶體的對(duì)稱(chēng)性，只需求參與一個(gè)硅原子和一個(gè)氧原子，那么根據(jù)對(duì)稱(chēng)操作，會(huì)產(chǎn)生整個(gè)晶體的相應(yīng)原子。 從Build 菜單中選擇Add Atom。此選

42、項(xiàng)會(huì)翻開(kāi)Add Atom 對(duì)話(huà)框，也可以在Atom and Bond 工具欄上單擊Add Atoms按鈕 ，翻開(kāi)Add Atom 對(duì)話(huà)框。 進(jìn)入Options 欄，確認(rèn)Test for bonds as atoms are created 被選中。當(dāng)該選項(xiàng)被選中的時(shí)候， Materials Studio 會(huì)在晶體建造過(guò)程中，自動(dòng)產(chǎn)生相應(yīng)的鍵。 Materials Studio也有一個(gè)通用的Bond Calculation 工具，可以從Build 菜單中調(diào)用，該工具允許他選擇、編輯并定義最正確的成健方案。在本例中，默許值就曾經(jīng)足夠了。 依然在Options 欄中，確認(rèn)Coordinatie Sy

43、stem 是Fractional。12翻開(kāi)Add Atom 對(duì)話(huà)框 進(jìn)入到Atoms 欄中，從Element 下拉菜單中選擇Si，并輸入相應(yīng)的a、b、c 數(shù)據(jù)。a=0.480781, b=0.480781, c=0.0。 Si 原子和其對(duì)稱(chēng)原子參與到晶胞內(nèi)。 1 23465 同樣的，我們可以參與氧原子。氧原子的參數(shù)為a=0.150179，b=0.414589，c=0.116499。氧原子和其對(duì)稱(chēng)原子參與到晶胞內(nèi)，程序會(huì)自動(dòng)計(jì)算并參與相關(guān)的鍵。3214 321原子參與后檢查晶體對(duì)稱(chēng)性，序號(hào)沒(méi)變，正確。假設(shè)原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)有誤，對(duì)稱(chēng)性改動(dòng)。25 4 317 63. 對(duì)比石英晶體構(gòu)造的兩種版本 下面對(duì)

44、比Materials Studio構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù)中的Alpha石英晶體和自構(gòu)造的Alpha石英晶體。 按以下途徑輸入數(shù)據(jù)庫(kù)中的Alpha 石英晶體， File / Import. / Examples / Documents / 3D Model / quartz_alpha.msi，單擊import按鈕。 Project Explorer中出現(xiàn)quartz_alpha.xsd文檔。* 按住Ctrl鍵，選中一切的O原子。 在quartz_alpha.xsd的3D Viewer上單擊右鍵，選中Display Style，將O原子的顏色改為* 同樣，按住Ctrl鍵，選中一切的Si原子。 在quartz

45、_alpha.xsd的3D Viewer上單擊右鍵，選中Display Style，將Si原子的顏色改為* 從Windows 菜單中選擇Tile Vertically 將兩個(gè)構(gòu)造橫向平鋪。轉(zhuǎn)動(dòng)方向，使二者取向盡能夠相近，以便比較構(gòu)造。由右圖可見(jiàn)，晶胞外有O原子。* 在my_quartz_alpha.xsd上翻開(kāi)Display Style ，在Lattice 欄中，從Style 下拉菜單中選擇In-Cell，那么晶胞外的原子都會(huì)被去除，兩個(gè)構(gòu)造如今都以同一格式顯示。留意：也可以運(yùn)用Build 菜單下的Crystal 的Rebuild 命令來(lái)進(jìn)展。* Materials Studio 提供了 3D

46、 Atomistic Collection documents ，在這樣的文件中，可以顯示幾組原子或分子，組與組之間無(wú)作用。用于晶體與晶體之間、分子與分子之間構(gòu)造的比較。* File / New. 翻開(kāi) New Document 對(duì)話(huà)框，選中 3D Atomistic Collection ，單擊 OK 按鈕。* 在 Project Explorer中，選中 my_quartz_alpha.xsd ，單擊右鍵，選擇 Insert Into 。那么my_quartz_alpha.xsd 構(gòu)造出如今3D Atomistic Collection.xod中。 對(duì) quartz_alpha.xsd反復(fù)

47、此操作。這樣my_quartz_alpha.xsd和quartz_alpha.xsd兩個(gè)構(gòu)造都出如今3D Atomistic Collection.xod中。* 在3D Atomistic Collection.xod中， 可用鍵盤(pán)上的上、下、左、右鍵轉(zhuǎn)動(dòng)這個(gè)重疊構(gòu)造，從多個(gè)角度察看二者能否重合。由以下圖可見(jiàn)，兩個(gè)版本的構(gòu)造一致。* 同樣，將my_quartz_alpha.xsd和TON.xsd兩個(gè)構(gòu)造都放在3D Atomistic Collection.xod中。由以下圖可以看出，二者構(gòu)造不重合。* 保管文件 File / Save Project 封鎖窗口 Window / Close A

48、ll七. 建造聚甲基丙烯酸甲酯 目的: 引見(jiàn)聚合物建模工具 模塊: Materials Visualizer 前提: 已有一個(gè) project引言 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)是一種重要的商業(yè)熱塑性資料，在玻璃、上光等行業(yè)有重要運(yùn)用。消費(fèi)上通常運(yùn)用過(guò)氧化物(或含氮的前驅(qū)物，或者經(jīng)過(guò)加熱、光化學(xué)引發(fā)，經(jīng)過(guò)甲基丙烯酸甲酯自在基的聚合反響，合成聚甲基丙烯酸甲酯。在這個(gè)例子中，將運(yùn)用MS 的聚合物建模工具來(lái)構(gòu)造全同立構(gòu)PMMA 的20 個(gè)基體，進(jìn)而進(jìn)展構(gòu)造和性質(zhì)的模擬和研討。 留意MS Modeling 允許構(gòu)造均聚物(homopolymers)、嵌段共聚物(block copolymers)、無(wú)規(guī)共

49、聚物(random copolymers)和多分叉枝晶聚合物(dendrimers)。內(nèi)容 1. 構(gòu)造全同立構(gòu)PMMA 2. 選擇并且標(biāo)志一個(gè)單獨(dú)的反復(fù)單元 3. 研討構(gòu)造1. 構(gòu)造全同立構(gòu)PMMA* 選擇Build 菜單中Build Polymers 下的Homopolymer。均聚物對(duì)話(huà)框出現(xiàn)。* 在Polymerize 欄單擊Library 下拉菜單，找到acrylates。在Repeat Unit 下拉菜單項(xiàng)選擇擇methyl_methacrylate，* 如今檢查T(mén)acticity 下拉菜單。留意：在立構(gòu)規(guī)正度(Tacticity)中包括了等規(guī)立構(gòu)(Isotactic)、間規(guī)立構(gòu)(Syndiotactic)和無(wú)規(guī)異構(gòu)(Atact