Chemdraw在化学中的应用
姓名：肖伟 学号：1231410025
摘要 有机化学是一门研究有机化合物的组成、结构、性质及其变化规律的科学，在
教学中涉及较多的分子结构、化学反应和抽象理论。近年来随着多媒体技术的迅速发展，多媒体技术越来越多地应用在教学中。利用多媒体教学，文字、声音、图形、图像、影像等多种媒体信息组合起来，学生可以在课堂上获得更多的信息，抽象的理论也变得更为直观，充分调动学生的学习积极性。结合有机化学的教学特点，本文介绍如何应用ChemDraw来绘制分子结构、化学反应式和实验装置的方法，将在有机化学的教学中提供一定的帮助，进一步提高多媒体教学的成果。
关键词 ChenDraw 有机化学 计算机 绘制技巧
ChemDraw 是由美国剑桥公司制作的桌面化学软件ChemOffice 组成之一，是目前国内外最流行、最受欢迎的化学绘图软件, 是绘制化学结构最快速、最精确的工具，是各期刊指定的化学结构绘图格式软件。它的功能十分强大，可以编辑、绘制与化学有关的一切图形，如建立和编辑各类分子式、方程式、结构式、立体图形、对称图形、轨道等，并能对图形进行编辑、翻转、旋转、缩放、存储、复制、粘贴等多种操作。 1、 ChemDraw在制作化学课件应用中的实例 1.1 绘制分子结构图形
ChemDraw 存贮了大量的分子结构图形, 有些化合物可以直接输入化合物的俗名即可获得其相应的结构。如绘制杀鼠灵( w arfar in) 和色氨酸( tr yptophan) 的分子结构时, 只需在ChemDraw 的绘图区域中输入w arfarin 和t ry ptophan, 然后在str ucture 菜单中选择co nv ert name tost ructure ( 根据命名创建结构) , 即得该化合物的结构。对于已经绘制出的化合物, 只要选定化合物的结构, 在st ructure 菜单中选择co nvert st ructure to name( 根据结构创建命名) 左键单击, 即得该化合物的系统命名( 见图1) 。
对一个有机物也可以通过绘制其化学结构。阿司匹林（Aspirin），化学学名乙酰水杨酸（acetylsalicylicacid），为白色结晶或结晶性粉末，是常用的解热镇痛药物，由水杨酸与酸酐经酰化制得。阿司匹林的结构式如图1
绘制方法：先用鼠标单击工具图标板最下端的Benzene(苯环)工具，在绘图区中适当位置，单击鼠标左键，在窗口将出现一个苯环；选择Solid Bond(单键)工具和Multiple Bonds(多重键)工具，在连接点上拉出单键和双键；然后将鼠标移到应该出现羟基或氧原子的位置，出现连接点后，单击键盘上的O 键，即可绘制出阿司匹林分子结构式，如图2。至此绘制完
成了阿司匹林结构式的主要工作，但还有一点重要的工作要做，即手工绘制时，化学键角难以精确掌握，且拖拉化学键或连接点过程中难免造成键长的变化和图形的扭曲，因此需要对图形进行整理。除可以通过拖动连接点的方法进行整理外，ChemDraw提供了更精确和更有效率的方法：单击选取框工具，选中结构式，执行【Structure】/【Clean Up Structure】菜单,自动整理图形，得到图1 所示的阿司匹林结构式。
1.2 绘制化学反应式
制备乙酰水杨酸，最常用的方法是将水杨酸与乙酐作用，生成乙酰水杨酸。反应方程式如图3 所示
1.3原子轨道、分子轨道和电子云图结构图的绘制
原子轨道、分子轨道和电子云图在结构化学的教学过程中, 不可避免的要涉及到原子轨道、分子轨道和电子云图的绘制, 手工绘制不仅费时费力, 而且效果欠佳。ChemDraw提供了s轨道、p-轨道、d-轨道和dz2 轨道的模板图形, 用轨道模板绘制轨道图非常方便。如要绘制轨道图, 只需选择轨道工具( Orbitaltool) 面板中的相应轨道, 在需要添加原子的位置单击即可, 如图2 所示
1.3 绘制实验装置
ChemDraw 可以用磨口玻璃仪器接插件迅速搭建化学反应装置。下面我们搭建一个简单的蒸馏装置。执行【View】/【Other Toolbars】/【Clipware,part1】菜单命令，将Clipware,part1 模板窗口打开；在Clipware,part1 和Clipware,part2 中依次选择合适的铁架台、铁夹、加热器、单口烧瓶、蒸馏头、温度计、直形冷凝管、接收器等模板，并将其绘制出来。将玻璃仪器在磨口处拼接好。安装完成的简单蒸馏装置如图4 所示。如果器件前后排列的次序不对，可在器件上击右键，在弹出的快捷菜单中选择【Bring to front】或【send to back】命令，将器件提到前面或置于后面，即的所需的装置图。
1.4 核磁共振图谱
核磁共振图谱ChemDraw 还可预测许多化合物的1H-NMR 和13C-NMR 谱。如要预测阿司匹林( aspirin) 的1H-NMR图谱, 首先在ChemDraw 中绘制出阿司匹林的分子结构,其次选定其分子结构, 再在structure 菜单中选择Predict1H-NMR Shift s, 即生成阿司匹林的1H-NMR 图谱( 见图4)
2 ChemDraw 的绘制技巧
1） 流程图。在流程图中，往往需要绘制各种箭头和直线，可以使用ArrowTools(箭头工具)
和Pen Tools(钢笔工具)进行绘制。
2) 键方向的调整。对于使用Hashed Wedged Bond 工具、Wedged Bond 工具或HollowWedged
Bond 工具绘制出来的不对称键，将鼠标放在键的中间，出现加亮框，单击即可更改键
的取向
3) 根据结构得出化合物命名：选中结构式，单击【Structure】/【Convert Structure to Name】菜单命令，即可在结构式下面出现系统命名
4）根据化合物名称得到结构式：单击【Structure】/【ConvertName to Structure】菜单命令，在对话框中输入化合物名称或缩写，即可得到相应的结构 5） ChemDraw可以检查绘制的结构式是否有问题。选中结构式后，执行【Structure】/【Check Structure】菜单命令，ChemDraw 就会将一个红色方框罩在有问题的原子或官能团上，便于检查。
3将绘制的分子结构式、反应式、反应机理、实验装置等进行保存和输出 4 结语
利用ChemDraw软件绘制出的分子结构、反应式等以图形格式保存，不会受其他内容的变化的影响。同时，Chem-Draw软件应用到有机化学多媒体课件的制作中，会使复杂抽象的有机合成变得生动直观，有助于学生对有关知识的理解和掌握，教学效果更佳，也促进了教育教学思想、教学理念和新教学理论的发展，为探索新的教学模式提供了有益的机会，并且对教学方法的改革有重要的参考价值。 参考文献
1）韩秋萍.有机化学多媒体课件在教学中的应用。 2）许妙琼.分子结构绘制软件———ChemDraw。 3）百度、中国知网等。