3.3 Контрольная панель

По умолчанию контрольная панель инструментов располагается в левой части окна, и имеет небольшой набор необходимых средств. При желании её можно перетащить в любую часть окна.

Кнопка (Select Tool)позволяет выбрать индивидуальные атомы или связи. С помощью нажатой кнопки Shift можно выбрать группы атомов или связей.

Кнопка (Trackball Tool) вращает целую модель вокруг осей X или Y.

Кнопка изменяет масштаб изображения молекулы. Нажмите кнопку, в рабочем окне нажатой левой клавишей мыши перемещайте значок вверх (увеличение) – вниз (уменьшение).

К нопки (Bond) создают одинарную/двойную/тройную химическую связь. Это инструмент создания связей.

Кнопка (Text) используется для создания типа атомов и записи брутто-формул.

К нопка (Eraser) - ластик, позволяющий удалить лишние атомы и связи.

3.4 Редактирование и анализ геометрии трехмерных

моделей молекул

Существует несколько способов создания трехмерной молекулы химического соединения.

3.4.1 Использование двумерной модели,

созданной в редакторе ChemDraw

Двумерная модель в виде структурной формулы соответствующего химического соединения может быть создана в приложении ChemDraw или в любом другом «химическом редакторе», а затем скопирована через буфер обмена Windows при помощи операций «копировать» и «вставить».

При вставке в окно Chem3D структурная формула автоматически преобразуется в трехмерную модель, при этом соответствующим длинам валентных связей и углов между атомами присваиваются стандартные для данных элементов значения.

Для редактирования структуры: КМ – пункты выкидного меню. Выделить всю модель: кнопка на контрольной панели или Ctrl/A; сохранить как.. Ctrl/S.

3.4.2 Построение модели по брутто-формуле соединения, записанной в рабочем поле окна.

П осле нажатия кнопки на контрольной панели инструментов курсор приобретает вид перекрестья с буквой «А» в центре. Если щелкнуть мышкой в любом месте рабочего окна, появляется поле ввода текста, в котором можно заглавными латинскими буквами набрать брутто-формулу соответствующего соединения. После нажатия клавиши ввода в рабочем окне будет создана трехмерная модель соответствующего соединения.

Следует помнить, что одной и той же брутто-формуле могут отвечать различные структурные изомеры, поэтому возможно, что созданная модель потребует затем дальнейшего редактирования.

3.4.3 Непосредственное редактирование с использованием кнопок на панели инструментов

Этот способ позволяет создать трехмерную модель любой сложной конфигурации. В качестве примера приведем процедуру построения молекулы ацетона.

Построение начинается с создания углеродного остова модели. Для того, чтобы создать связь, необходимо использовать инструмент создания связей. При использовании этого инструмента создаются только углерод - углеродные связи.

Д ля этого надо щелкнуть по инструменту одинарной связи , нарисовать связь в окне, вытянув ее в желаемом направлении (щелчок по полю окна и, удерживая левую клавишу мыши, протянуть и отпустить клавишу).

Для того, чтобы добавить связи к модели, необходимо выбрать соответствующий инструмент связей на контрольной панели (одинарная или двойная связь), затем на поле модели щелкнуть по атому, к которому следует добавить связь и, удерживая левую клавишу мыши, протянуть её в нужную точку и отпустить клавишу.

При стандартных настройках при появлении атомов углерода автоматически будет добавлено нужное количество атомов водорода, соответствующее выбранному типу связи.

После того, как углеродный остов молекулы создан (шаги 1,2,3,4), добавляя гетероатомы, необходимо преобразовать модель.

Ч тобы ввести гетероатом следует использовать следующий прием: из набора инструментов выбрать инструмент задания типа атомов и щелкнуть по атому (или КМ- заменить текст подписи), в положение которого вводится гетероатом (шаг 5). Появится ячейка с мигающим курсором для ввода текста, в которую нужно ввести символ гетероатома (в данном случае O ), после чего нажать клавишу Enter. В результате атом углерода будет заменен гетероатомом (шаг 6). При этом автоматически могут возникнуть изменения в других частях модели, например, изменится количество и расположение атомов водорода в соответствии со свойствами новой молекулы.

Дальнейшее редактирование модели молекулярной структуры может проводиться добавлением новых связей взамен выбранных атомов водорода, изменением геометрии модели, путем перетаскивания мышью выбранных атомов, созданием циклов, путем переноса и последующего наложения нужных атомов углерода, образующих цикл, изменением типа связи. Для того, чтобы изменить тип связи, нужно щелкнуть на кнопке на панели инструментов, соответствующей нужному типу связи, и с нажатой клавишей мыши соединить чертой два выбранных атома углерода.

Шаг 1. Шаг 2.

Шаг 3. Шаг 4.

Шаг 5. Шаг 6.

Программа допускает различные способы визуализации трехмерной модели (смотри пункт меню View/Model Display Mode/. . .).

Примечание

Если при редактировании объекта Chem3D не горит кнопка «Сохранить», то нажмите на Контрольной панели кнопку ММ2.

Если не выделяется атом, то нажмите кнопку Очки красно-синии на ПИ.

Модель молекулы может иметь следующие представления:

Ball @ Stick Wire Frame

Sticks Cilindrical Bonds

Spase Filling

Создав модель молекулярного соединения, можно приступать к проведению расчетов.

Программа Chem3D предоставляет возможность проводить квантово – механические расчеты (оптимизация структуры, расчет и прогнозирование физико – химических свойств и т.д.) молекул различными способами: эмпирическими (MM1, Gamess, Gaussian), полуэмпирическими (MOPAC), а также методом молекулярной механики.