晶體結(jié)構(gòu)解析的過程XP

1、晶體結(jié)構(gòu)解析的過程(2010-06-10 16:49:31)轉(zhuǎn)載分類：晶體解析雜談1、挑選直徑大約為0.1 -1.0mm的單晶。CCD勺準(zhǔn)直管直徑有0.3mm 0.5mm 0.8mm分別對(duì)應(yīng)得晶體大小是 0-0.3mm, 0.3-0.5mm, 0.5-0.8mm.2、選擇用銅靶還是鋁靶？銅靶要求9 max> =66度，最大分辨率是0.77埃舟靶要求9 max> =25度，最大分辨率是0.36埃3、用smart程序收集衍射數(shù)據(jù)：得到大約一千張倒易空間的衍射圖像，300以小。其中matrix圖像45張，分成三組，每組15張，用以判定晶體能否 解析。4、用saint程序還原衍射數(shù)據(jù)：得到

2、很多文件，但是只有三個(gè)文件是我們需要的：-ls , p4p, raw。-ls文件中包含有最大的和最小的9角，有效地精修衍射點(diǎn)數(shù)目。好像不同的機(jī)器或者還原程序得到的文件不同，有的是hkl , abs。5、用shelxtl程序處理上述數(shù)據(jù)，并畫出需要的圖形。5.1 裝好shelxtl程序，新建一個(gè)project ,輸入要建立工程的名字，然后 打開要解析的p4p或者raw文件。5.2 用xprep程序確立空間群，建立指令文件這個(gè)過程基本上是一直接回車鍵的過程（除了在要輸入化學(xué)成分的時(shí)候 改動(dòng)一下和在是否建立指令文件的時(shí)候輸入 Y即可），一般不會(huì)出錯(cuò)。如果出錯(cuò), 那就要重新對(duì)空間群進(jìn)行指認(rèn)（出錯(cuò)可能是

3、出現(xiàn)在下面的精修過程中）。一般Mean （I/sigma ）2才可以，越大越好。得到ins ， hkl ， pcf 三個(gè)重要數(shù)據(jù)文件。其中ins 文件：包含分子式，空間群等信息；hkl 文件：包含的是衍射點(diǎn)的強(qiáng)度數(shù)據(jù)；pcf 文件：記錄了晶體物理特征，分子式，空間群，衍射數(shù)據(jù)收集的 條件以及使用的相關(guān)軟件等信息。5.3 選擇要解析的方法：直接法（TREF還是帕特深法（PATT ?如果晶體中含有重原子如金屬原子，那就要用PATM;如果晶體中沒有 原子量差異特別大的原子，就用 TREFW。默認(rèn)的方法是直接法。5.4 用 xs 程序解析粗結(jié)構(gòu)得到res文件：包含了 ins文件的內(nèi)容和所有的Q峰信息。

4、5.5 用 xp 程序與 xl 程序完成原子的指認(rèn)，付利葉加氫或理論加氫，畫圖 等。達(dá)到比較好的結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)：A 化學(xué)上合理（鍵長(zhǎng)、鍵角、價(jià)態(tài)）B R1 <0.08 （ 0.06），wR2 <0.18（ 0.16），goof=S=1+-0.2（1.00）C R（int）<0.1,R（singma）<0.1D Maximum=0.0005.5.1 原子的指認(rèn)打開 xp輸入 fmol出現(xiàn)一系列的Q峰信息。每次打開xp后都要先輸入此命令。輸入 pick進(jìn)入Q峰之間連接的結(jié)構(gòu)體系中。根據(jù)化學(xué)經(jīng)驗(yàn)（鍵長(zhǎng)，鍵角以及連接方式）和自己晶體的預(yù)測(cè)的結(jié)構(gòu)，對(duì)Q峰進(jìn)行取舍。取舍完畢后，進(jìn)行原子的

5、命名。當(dāng)閃點(diǎn)在某個(gè)原子上時(shí)，從鍵盤上輸入要命名的原子的符號(hào)，然后回車；閃點(diǎn)就會(huì)跳到下一個(gè)要命名的 Q峰上。當(dāng)閃點(diǎn)在某 個(gè)Q峰上時(shí)，如果直接回車，會(huì)刪掉此原子，用 backspace可以復(fù)原；如果直接 敲空格鍵，閃點(diǎn)會(huì)跳到下一個(gè)Q峰上。敲7"鍵，保存命名結(jié)果，退出；敲“ esc”鍵，不保存結(jié)果，退出。輸入 pers可以看棍球圖，如果有錯(cuò)誤的原子命名，可以繼續(xù)用pick 命令進(jìn)行修改。輸入proj可以看到結(jié)構(gòu)圖，并可以旋轉(zhuǎn)觀看輸入grow可以長(zhǎng)出對(duì)稱的單元。如果沒有對(duì)稱的單元，則此命令無效。輸入 fuse刪除grow 出來的原子和其他操作長(zhǎng)出的原子，這些原子不能帶入精修的過程中。輸入so

6、rt /n對(duì)原子進(jìn)行排序，按照原子名稱的序號(hào)；如果輸入sort $C $N則按照原子種類進(jìn)行排序。輸入 file name.ins保存所作的命名信息。會(huì)有提示詢問是否從name.res 中拷貝信息，直接回車注意：name旨用xs解析時(shí)命名的作業(yè)名，不能更改輸入 quit退出程序，敲esc 退出程序5.5.2 用 xl 進(jìn)行精修點(diǎn)擊 xl出現(xiàn)精修過程，看是否符合5.5 中的標(biāo)準(zhǔn)（可以關(guān)閉xl 后，通過增加ins 中的 ls 的次數(shù)或者copy name.res to name.ins 命令進(jìn)行反復(fù)精修，切記每次 xl 精修后生成的是res 文件，因此要將res 拷貝成 ins 再次進(jìn)行精修才有效

7、）。如果其他的條件不符合，則要修改ins 文件：加入anis （對(duì)所有指令后的非氫原子進(jìn)行各向異性精修，anis n 對(duì)指令后的前 n 個(gè)原子進(jìn)行各向異性精修，anis C 對(duì)指令后的指定原子進(jìn)行各向異性精修）omit （忽略指定的衍射點(diǎn)，一般都要用到omit 0 52 ）afix （將指定的原子坐標(biāo)強(qiáng)制性的固定在指定的位置上，或者在指定的位置上產(chǎn)生原子）afix 3 表示固定H原子的坐標(biāo)afix 13 表示固定垂直于某個(gè)平面的 H原子的坐標(biāo)afix 23 表示固定亞甲基上的H原子的坐標(biāo)afix 137表示固定甲基上的H原子的坐標(biāo)（好像是afix 33 ）afix 43表示固定類似于苯環(huán)上的

8、H原子的坐標(biāo)dfix （限定兩個(gè)指定原子間的距離）hfix （限制氫原子在固定的位置上，如hfix 43 N6 ）在原子的數(shù)字信息部分查找是否有H 原子的產(chǎn)生（即付利葉計(jì)算出來的H原子） ， 如果有則要把它固定起來（ afix 2 表示固定溫度因子，精修坐標(biāo)；afix3 表示固定坐標(biāo)，精修溫度因子），以防在精修時(shí)其隨處飄動(dòng)，引起漂移值不穩(wěn) 定等。保存后退出。繼續(xù)用 xl 精修，看是否符合標(biāo)準(zhǔn)（也可以省略此步，因?yàn)镠 原子還沒有加完）5.5.3 用 xp 程序進(jìn)行理論加氫打開xp輸入fmol輸入kill $q去掉所有的q 峰輸入hadd理論加氫（constr ）輸入pers 或者proj查看H

9、原子加的是否正確，如果不正確則要用“kill原子名”干掉。輸入file name.ins回車輸入quit5.5.4 繼續(xù)用 xl 精修幾輪精修之后，看標(biāo)準(zhǔn)是否達(dá)到，如果沒有達(dá)到，還要繼續(xù)查找原因，修改 ins 文件。產(chǎn)生數(shù)據(jù)信息的ins 文件中的命令，可以將這些命令加在unit 和 wght之間：Bond $h （ 產(chǎn)生包括h 原子在內(nèi)的鍵長(zhǎng)鍵角）Conf （產(chǎn)生扭角）Acta （產(chǎn)生 cif 文件）Htab （產(chǎn)生可能的氫鍵，在lst 文件中找）Eqiv （和htab 一起使用，指定形成氫鍵的兩個(gè)原子的名稱，將產(chǎn)生分子間和分子內(nèi)有鍵合作用的原子的對(duì)稱性代碼，并將信息寫在cif 中）Size

10、a b c （晶體三個(gè)方向的大小，依此計(jì)算透過率）mpla c1 c2 c3 c4,mpla c7 c8 c9,（計(jì)算由c1 c2 c3 c4 and c7 c8 c9 產(chǎn)生的兩個(gè)平面的夾角，在lst文件中）輸入這些命令后，精修一輪就可產(chǎn)生相應(yīng)的信息。一直精修到達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，才能算是完成精修任務(wù)?？梢酝ㄟ^調(diào)整wght來修正S值。5.5.5 用 xp 畫圖點(diǎn)擊xpA 畫橢球圖輸入fmol輸入info顯示所有原子和q 峰的坐標(biāo)和位移參數(shù)信息等。輸入kill $q輸入proj調(diào)整好視角，以保證所有的原子都能看清晰且美觀。輸入labl0（ 模式 ）500（大?。゛=0 ，表示沒有任何標(biāo)注a=1 ，表示不標(biāo)

11、注H 原子，原子序號(hào)不用括號(hào)a=2,表示不標(biāo)注H原子，原子序號(hào)用括號(hào)a=3 ，表示標(biāo)注H 原子，原子序號(hào)不用括號(hào)a=2,表示標(biāo)注H原子，原子序號(hào)用括號(hào)b ，表示標(biāo)注字體的大小，一般簡(jiǎn)單的橢球圖用300左右輸入 telp a b c d celltelp cell 表示畫出帶晶胞框的棍球圖telp 0 -50 0.05 20 less $h其中 0 表示：立體角度-50 表示：位移橢球圖的概率百分比，負(fù)值表示是橢球圖，一般選擇 -30 或者 -500.05 表示：鍵的半徑，默認(rèn)值是0.09，一般用0.0520 表示：觀察的距離如果用 less $q 則表示：不畫所有的氫原子?；剀嚭螅瑢⒊霈F(xiàn)橢球圖

12、，對(duì)原子進(jìn)行標(biāo)記（敲回車可以跳過原子，用backspace 可以倒退，如果原子標(biāo)記的字體大小不合適，要從labl 命令從新開始）。標(biāo)記完畢后，自動(dòng)退出，此時(shí)會(huì)讓輸入要保存的*.plt 的文件名。輸入 draw *選 a 后回車輸入要輸出的圖像文件的名稱選回車保存成黑白圖，選c 保存成彩色圖等一分鐘左右此時(shí)就會(huì)有*.ps 文件生成，該文件可以用photoshop 打開。B 畫晶胞堆積圖輸入 fmol輸入kill $q輸入proj調(diào)整好視角，以保證所有的原子都能看清晰且美觀。也可以用matr 命令來調(diào)整視角。輸入 pbox a ba 表示在當(dāng)前圖形的位置下要堆積的晶胞格子的寬度b 表示在當(dāng)前圖形的

13、位置下要堆積的晶胞格子的深度當(dāng)前圖形的位置下要堆積的晶胞格子的高度是寬度的0.75 倍輸入 matr xx =1表示從a軸的方向看；x =2表示從b軸的方向看；x =3表示從c 軸的方向看輸入 pack表示堆積。此時(shí)會(huì)出現(xiàn)堆積的圖形，可以對(duì)堆積出的分子進(jìn)行刪減。選擇倒數(shù)第二項(xiàng)退出，表示保存了此pack 圖形。輸入proj調(diào)整方向輸入labl a b輸入telp cell如果要命名部分原子，就要一直按回車鍵直至退出。如果沒有命名原子，可以按 esc 鍵退出。輸入要保存的*.plt 的文件名輸入 draw 命令，以下同畫橢球圖的命令。提示： 畫完橢球圖后可以直接pbox 和 pack 命令進(jìn)行堆積

14、圖的處理；堆積圖處理后，用fuse 命令刪除原子后可以進(jìn)行橢球圖的處理。5.5.6 xp 程序的其他有用的命令輸入 envi C1 3顯示出距離C1 原子為 3 埃的所有原子，用此法可以尋找是否有氫鍵的存在？輸入 sgen 2565長(zhǎng)出由 2565 對(duì)稱操作長(zhǎng)出來的原子1555： 1 表示對(duì)稱操作的編號(hào)；三個(gè)5依次表示軸a， b， c 的方向。如果向a 軸正方向平移一個(gè)單位，則對(duì)稱號(hào)碼為：1655；如果向b 軸正方向平移一個(gè)單位，則對(duì)稱號(hào)碼為：1565；如果向c 軸正方向平移一個(gè)單位，則對(duì)稱號(hào)碼為：1556；1555 = +x，+y，+z2555 = -x，-y ，-z3555 = 0.5-x

15、 ， 0.5+y， 0.5-z4555 = -0.5+x ， -0.5-y ， -0.5+z輸入 sgen C1 C2 C3 N4 N5 N7 S8 3566長(zhǎng)出這些原子輸入 join bond-type keywordsBond-type=1 表示實(shí)線（缺省值）；=2表示空心線；=3表示虛線Keywords 表示要連接的兩個(gè)原子的標(biāo)志號(hào)碼。輸入 mpln keywords如輸入 mpln C1 C2 C3 C4mpln C7 C8 C9 C10將計(jì)算出由C1C2c3的C7c8c9C10定的兩個(gè)最小二乘平面以及兩個(gè)平 面簡(jiǎn)單夾角。氫鍵的形成經(jīng)驗(yàn)距離：X-H,Y， X,Y=3.2 -4.0埃，

16、H,Y<3 埃一些正常鍵長(zhǎng)數(shù)據(jù)c-c = 1.53 ， 1.51 ， 1.47c-N = 1.47-1.50c-O（ H） = 1.41-1.44 ， 1.30（羧酸根的）c=O = 1.19-1.23 ， 1.21-1.23 （羧酸根的）c-cl = 1.72-1.85c-NO2 = 1.21-1.22c-S = 1.825.6 用 platon 程序檢測(cè)有些錯(cuò)誤要返回到5.5 重新精修以解決6、用platon 程序檢測(cè)cif 文件，解決掉不可忽略的錯(cuò)誤XP應(yīng)用指南1 進(jìn)入界面直接點(diǎn)擊XP.exe 的應(yīng)用程序圖標(biāo)?；蛘邚拿钐崾痉M(jìn)入。2 如何打開一張 RES圖？（1）首先確定REST

17、展名的文件的位置及其文件名。然后將其拷到XP所在 的文件夾中。例如：在我的文檔中有一個(gè)08122m . res 的文件（2）在XP的界面中如下操作:XP read 08122mXP fmol按 enter 鍵后， 會(huì)出現(xiàn)一系列數(shù)據(jù)標(biāo)示。按 enter 使屏幕滾動(dòng)，提示符重新出現(xiàn)。XP mpln/n （選擇項(xiàng)）（分子沿對(duì)稱軸方向定向）屏幕出現(xiàn)x . y . z 軸坐標(biāo)。XP proj即可進(jìn)入08122m的XRD吉構(gòu)圖，右上角有一系列命令3 如何只顯示部分圖形？方法一：XP pick屏幕出現(xiàn)一張結(jié)構(gòu)全圖，并自動(dòng)掃描各鍵。確定擬保留和除去的鍵及原子，然后當(dāng)掃描到某個(gè)鍵時(shí)，按“空格鍵”保留該鍵，按“e

18、nter ”鍵刪除該鍵。依次操作。依次操作直至滿足要求。當(dāng)誤刪時(shí)，按“ backspace”即可恢復(fù)上步操作。 處理完畢，按“ ESC返回至XP狀態(tài)。但保留處理。 處理完畢，按“？/ ”鍵即可將處理后的圖保留下來。 當(dāng)掃描到某個(gè)原子時(shí)，可鍵入元素符號(hào)和數(shù)字來改變?cè)拥木幪?hào)。方法二：XP pick C則光標(biāo)自動(dòng)掃描所有C 原子。按“空格鍵”或“enter ”鍵來決定是逐個(gè)保留還是刪除。方法三：XP kill P1此法需要在已知擬刪原子的坐標(biāo)符合之后才能運(yùn)用。否則很容易誤刪。上面的命令可刪除結(jié)構(gòu)圖上的P1 原子，然后給出“一個(gè)原子被刪”的提示后直接回到 XP .以上三個(gè)方法均可用通配符“？”或“*

19、”，C1 to C61） 按 X， Y 或 Z 軸方向堆積：XPmatr 1 （按X方向堆積）XP matr 屏幕會(huì)給出一系列參數(shù)XP> pack屏幕會(huì)給出在一定長(zhǎng)、寬范圍沿 X軸的晶胞堆積圖，用紅藍(lán)兩色給出。若戴上一幅紅藍(lán)鏡片的眼鏡，則可看到立體圖。如果要貯存，在退出時(shí)選擇右上方“ SGEN/FMOL命令，那么接下來用PROJT令打開時(shí)，即為該圖，而不是以前的單晶。若想恢復(fù)到最初的單晶胞圖，則用XP fuse 命令即可。（ 2） 按自定方向堆積先用XP proj 命令打開一張圖。再用其中的rotate 選項(xiàng)選擇合適的方向，退出。然后XP pack 可顯示所選方向的晶胞堆積圖。5 有關(guān)旋

20、轉(zhuǎn)的兩個(gè)快捷鍵： 選中旋轉(zhuǎn)命令，按enter 鍵可均勻緩慢旋轉(zhuǎn)，在按下可停止RV在緩慢RV時(shí)，若按下空格鍵可加速選轉(zhuǎn)，再次按下可恢復(fù)慢速。6 修改顯示空間XP pbox 屏幕顯示圖形區(qū)域的長(zhǎng)、寬值（默認(rèn)20A， 80A）XP pbox 30 10 將區(qū)域改為30A、 10AXP pack 即可看到更多晶胞堆積在一定區(qū)域內(nèi)。7如何求二面角？（以a.res 為例）XP read aXP fmol Cu1 P1 P2 N2 N4 C40 C41 C42 （將兩個(gè)面上的原子）XP mpln Cu1 P1 P2 （列出第一個(gè)面上的原子）XP mpln C40 C41 C42 N3 N4 （列出第二個(gè)面上

21、的原子）給出第二個(gè)面與第一個(gè)面的二面角值。XP read a （讀入文件a.res ）XP fmol C1 C2 C3? （列出所要顯示的原子）XPXP proj即可顯示部分圖形。9除兩個(gè)原子間的連接：XP undo P1 P210如何將晶體對(duì)稱生長(zhǎng)完全？XP grow11 用 diag 命令可將圖形放于屏幕的右上角，方便以后編輯（如 kill 、 pick等）12如何給出與Cu1 所連接各原子的鍵長(zhǎng)和鍵角？XP bang Cu113如何退出XP？XP quit14一張已經(jīng)修改過的圖，以便下次可直接進(jìn)入該畫面？15如何測(cè)量?jī)蓚€(gè)并不相連的原子的距離？XP envi x nX：代表某個(gè)原子序號(hào)n :為自然數(shù)該命令可以求出距離x 原子 n 倍正常鍵長(zhǎng)范圍內(nèi)所有原子與該原子的距離，并且給出所有以x 原子為中心的各連線之間的夾角。16如何測(cè)量?jī)蓚€(gè)平行平面間距？XP cent/x （ 一個(gè)平面S1 上原子 ）將給出這個(gè)平面中心一點(diǎn)X1AXPmpln（另一個(gè)平面S2的原子）將給出X1A到S2的垂直距離。如何平面S1和S2中心之間的距離？可以用同樣的方法求出平面 S2的中心X1B,然后用envi命令求出X1A到X1B 之間的距離。17如何保存一張?zhí)幚磉^的圖形？當(dāng)用完 pick 或 kill 命