Olex2讲义-审阅版(6)

2019-05-17 19:12

第4章 结构验证及画图

4.1完善CIF信息生成CiF文件

① 点击Report选项卡的小三角。开始添加必要信息。

② Crytal处要填写晶体的。Colour和Size,Shape。Diffraction处要填写Diffractometer(一般是CCD Area Detector)和Diffraction T、Cell Measurement T。Absorption Correcttion里均要填写。Absolute structure determination一般都是ad。 ③ 还可以选择是否加入hkl和res文件。

④ 在Refine里Acta处打钩。点击Refine按钮进行精修生成Cif。 4.2结构验证

① 生成cif后可以直接点击Report中的Checkcif Report按钮进行在线的验证。也可以去checkcif网站验证。

② 也可点击Pton按钮条用platon,使用其中的Validation选项进行离线的验证。 4.3画图

① 点击Draw选项卡的小三角进行画图设置。

② Label选项处选择non-H可将所有非氢原子加上编号。

③ Type中选择JPG类型。Resolution处选择合适的解析度,Trim处的钩去掉。 ④ 点击Go!即可保存相应图。图在hkl文件的目录下。点击Report按钮可以生成结构信息报告。Olex2会自动向cif文件中的_refine_special_details部分填入精修的信息,十分方便。

Draw_>postscript里可以保存矢量图。

第5章 总论

5.1 空间群转换

Xprep进行空间群转换现提供利用Xprep进行矩阵转换从而达到P21/n到P21/c的方法。

(1)打开一个ins或者res文件

(2)olex2最下方键入xprep命令。打开xprep程序 (3)选P格子

(4)[H] Search for higher metric symmetry 时选择MONOCLINIC (5)确定完格子后选[U] UNIT-CELL transformation (6)再选[O] Input matrix to transform ORIGINAL cell (7)输入转换矩阵 1 0 0 0 -1 0 -1 0 -1

(8)再用[S]确定空间群即可。剩下的过程同平常使用xprep相同 (9)最后用新生成的ins和hkl进行精修即可。

ps:如果需要其他转换如ab互换、ac互换等只需要在(7)中输入相应矩阵即可。 5.2如何用olex2画叠合图

Mercury里有叠合工具还能算相似度,但是需要序列号。

olex2直接可以使用叠合工具,还免费在olex2里叠合结构步骤如下: 如果一个不对称单元里有两个欲叠合的分子:

(1)Tools->Overlays->Match All Fragments 可以进行自动叠合。 (2) 方法1:

如果对自动结果不满意,Tools->Overlays->Mode Match 进入Mode状态进行手动叠合。

进入Mode状态后选择第一个分子第1个原子,再选择第二个分子第1个原子,依次选择两个分子各3个原子即可将两个分子进行叠合。

方法2:选择需要叠合的第一个分子里的3个原子,再按相同(!!!)顺序选择第二个分子里的3个原子,Tools->Overlays->Match Selected Atoms 即可。 (3)如果需要叠合多个分子可以先使用OTools->Overlays->verlay Structure 打开

新的结构,再按照(1)(2)中的步骤进行叠合。

(4)如果要取消叠合选择Tools->Overlays->Unmatch 即可。关闭打开的结构可以用Tools->Overlays->Remove Overlay. 5.3解析的合理性

a) 化学上合理(键长、键角、价态);

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)<0.1; d) Maximum=0.000, U < 0.1。 e)残余Q峰强度必须小于1.

定出基本正确的结构模型后,在前几轮精修(各向同性)中,可以通过检查R1和U值,来检查原子确定的是否正确,并逐步指认出非氢原子。R1应小于0.4(wR2为0.5~0.7),越小越好,U应在0.1以下。如果在精修过程中,U值急剧增大,说明该原子并非存在。如果U偏大,该位置可能是一个更轻的原子;如果U偏小,则可能是一个更重的原子;还要注意残余峰的大小,如果其大于1就应考虑是不是还有未发现的非氢原子。

一些正常键长数据 C-C = 1.53,1.51,1.47 C-N = 1.47-1.50

C-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 = 1.72-1.85 C-NO2 = 1.21-1.22 C-S = 1.82 5.4 绝对构型的问题

因为手性分子本身的重要性,导致经常出现尝试从手性结构(即具有手性的晶体结构)来判断分子手性(绝对构型)的问题。这是个很有意思的问题。简言之,即手性晶体结构和手性分子之间到底是怎样的关系。

首先要明确的是手性分子结构,手性晶体结构和手性空间群是完全不同的三个概念。三者谈论的对象分别是分子结构,(分子)晶体的结构和空间群本身。在230个空间群中,有11对(22个)为手性空间群。但是可以与手性晶体结构

兼容的空间群有65个。具有手性的晶体结构一定是非中心对称的。

手性晶体结构的绝对结构是可以通过Flack参数判断的。Flack 参数定义的物理背景是由两个或更多components构成的反演孪晶。Flack=0 和1分别对应于呈中心对称的两个部分。这就意味这Flack参数适用于所有非中心对称的空间群,共有138个。

只有当Flack 参数本身及其标准差都满足一定条件的时候,我们可以认为绝对晶体结构能够确定下来。一般来说,这样的条件是:Flack<0.04, sigma (Flack)/Flack<3.0.当有其他证据时,Flack可以放松到0.10这一条件还是比较严格的,目的是使结构分析的人不要仅仅根据一个Flack参数,轻易就给出绝对结构的信息。

如果结构修正的结果给出了可靠的Flack参数,只能够证明绝对晶体结构是正确的。此时,空间群一定是非中心对称的。中心对称的结构,Flack 参数没有定义,这可以从Flack 参数的物理背景去理解,因为中心对称的结构不可能存在反演孪晶,也就无所谓Flack参数。

那么对于一个正确的绝对结构,其中的分子手性有是怎样的呢?

1)如果空间群中含有旋转反演,旋转反映,或滑移,则分子的绝对构型不能确定。原因如下: 因为若上述动作存在于分子内,则分子为非手性,若存在于分子间,则对映体同时存在与晶体中。 2)若空间群不含上述对称,则有3种情况:

A.晶体有单一手性的分子构成,此时可以确定分子绝对构型;

B.晶体由对映体分子构成,即对映体同时存在于晶体中。例如很多结构中不对称单元有两个分子构成,这两个分子为对映体,且通过非晶体学对称中心联系。此时无法确定分子绝对构型。

C.晶体有非手性分子构成。没有可能也没有必要确定分子的绝对构型。

总之,需注意一下几点

① Flack 参数首先要判断是否有意义。在有意义的时候,可以确定的是晶体的

绝对结构,而不是组成晶体的分子的绝对构型。

② 晶体的绝对结构和分子的绝对构型之间的关系还是比较复杂,没有简单的一一对应关系。

③ 但是有一点是非常明确的:如果晶体仅由一种绝对构型的手性分子组成,则其晶体结构一定是手性的。反之不成立。

Flack=-0.03, 如果其标准差也不大的话,可以认为晶体的绝对结构是正确的。其中的分子绝对构型仍然需要具体分析判断。 手性群,我理解很可能是与手性晶体结构兼容的65种空间群之一,但不一定是那22个手性群之一。

5.5 解析实例 略


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