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1、Class 1 - Materials Studio 快速入门教程,该教程将介绍Materials Studio 软件的基本功能，在这一部分，你将学到： 一. 生成Projects 二. 打开并且观察3D 文档 三. 绘制苯甲酰胺分子 四. 观察并且处理研究表格文档 五. 处理分子晶体：尿素 六. 建造Alpha 石英晶体 七. 建造多甲基异丁烯酸盐 八. 保存Project 并结束,在d盘上建文件夹class 1: d:class 1,1. 建立一个新文件夹D: MS teach class1 2. 运行 Materials Studio，生成名称为My quickstart 的Projec
2、t,或从运行菜单中运行：所有程序 Accelrys Materials Studio 4.4 Materials Studio,生成一个Project 目的: 介绍Materials Studio 中 project 概念 模块: Materials Visualizer,在桌面双击快捷方式,选择此文件夹存放数据,生成了名称为My Quickstart 的Project,写入My quickstart,这样就产生了新的 Materials Studio project，开始了Materials Studio 运行,3. 恢复project 的默认设置（初学者不要做此操作） 本教学过程中，每一个
3、新的 project 都使用 Materials Studio 自动产生的template project 的设置。保证 My quickstart project 也一样。,选择 Tools Settings Organizer ，打开Settings Organizer 对话框。,1. 点击此处的Materials Studio icon，选中所有的模块和图示工具。,2. 单击Reset，所有的模块和图示工具都恢复Accelrys默认值。,3. 在此可改变模块和图示工具的设置值。初学者慎用。,在layer builder中试试。,若干次操作后，已有一些参数设置。由于错误等原因，要重复前面的
4、一个过程。为保存两次操作一样，需返回MS的默认设置。,二. 打开并且观察3D 文档 目的: 介绍Materials Studio 中文档 documents 的概念 模块: Materials Visualizer 前提: 已生成一个Project,Materials Studio 使用了多种类型的文件，如3D Atomistic and Mesoscale、text、chart、 HTML、 study table、grid、script、 和 forcefield documents。在后面进行计算时，这些文件将逐个显示在projects中，反映了计算的过程。 现在的教学中, 主要出现的是
5、 3D Atomistic 类型的文件。 本节课包括以下内容: 1. 输入一个结构 2. 调整显示方式 3. 改变3D 结构的视图 4. 选择对象的不同类型,1. 输入一个结构 File / Import，打开输入文件对话框 （注意，此对话框也可用工具栏上的输入按钮 打开）。 选择 Examples / Documents / 3D Model / TON.msi，单击 Import 按钮。,zeolite Theta-1 unit cell 右键旋转,这个 3D Viewer 显示通常的 zeolite Theta-1 单胞。 文件 TON.xsd 是Project Explorer 中My
6、 quickstart project 的一部分。注意文件的扩展名已由.msi 变为 .xsd，这是3D 结构的 XML-based native Materials Studio 格式。,msi ?,2.调整显示方式 在 3D Viewer 上按右键，出右键菜单，选 Display Style ，Display Style 对话框中的各选项的意义如下：,Atom 栏： Display Style: Line：线状模型。 Stick：棍状模型。 Ball and stick：球棍模型。 CPK：球堆砌模型。 Polyhedron：多面体堆积模型（晶体）。,Atom 栏：用 Line、Stick
7、、Ball and stick、 CPK和 Polyhedron display styles 显示zeolite Theta-1 的结构。最后将显示方式改为 CPK 。,Line Stick Ball and stick CPK Polyhedron,Lattice 栏： Display style:显示单个晶胞或者原胞。 Range：显示在X、Y、Z 方向上晶胞的数量。 Lattice:显示晶胞边界的风格。 用 None、Dashed line、Line和 Stick styles显示zeolite Theta-1 的结构。 注意3D Viewer边框的变化 。 将显示固定在Line。,N
8、one Dashed line Line Stick,Lighting,* 将箭头移到右上方，关闭Lighting对话框。 * 打开Display Style 对话框，在 Atom tab 中，选 Ball and stick 。关闭对话框。,球上的箭头指示光的照射方向。将鼠标移到球上，鼠标变成手形，按左键，拖动 球，改变光的照射方向。,在TON.xsd 的 3D Viewer 上单击右键，选择 Lighting 选项，该选项将指定加光情况。在此选项卡内可以设定三个光源，并改变光源的照射位置（照射位置用箭头显示）。,3. 改变3D结构的视图,Rotate:旋转结构视图。使用三键鼠标，右键是旋转
9、操作。 Zoom:向上或者右侧拖动可以增大所选结构的视图；向下或者向左侧拖动会缩小所 选结构的视图。使用三键鼠标，也可用鼠标上的滚轮进行3D结构的放大、缩小。 Translation:将结构沿着不同的方向平移。 对于三键鼠标来说，左键执行所选操作，右键则是旋转操作，同时按下左健和右键 则会完成缩放操作。此外还可以将键盘和鼠标联用来完成上述操作。 以下操作将改变3D结构的位置： Fit to View:根据窗口的尺寸，为3D 结构选择合适的大小。 Recenter:将结构放置到窗口的中心，结构大小不变。若选中一个原子，则将此原 子移到窗口的中心，整体3D结构不变。 Reset View:将结构放
10、置到窗口中原来的位置，并恢复原有大小。,通过选择相应的工具并在3D 结构上拖动来改变结构视图。,可以使用3D Viewer 工具栏上的工具来改变3D 视图。,3D Viewer工具栏,4. 选择不同的对象：如原子或键,3D Viewer Selection Mode 按钮,在3D View 工具栏上选择3D Viewer Selection Mode ，并通过单击原子、键来选择相应的对象。单击,* 按住鼠标左键，沿斜线托拽，可以选择一定区域内的所有对象，包括原子和键。,* 单击一个键，此键的颜色改变，说明被选中。,* 在TON 结构上单击选中的原子，此原子颜色改变，说明被选中。,此区域的原子和
11、键都被选中,键被选中,原子被选中,* 在结构中的某个原子或键上双击鼠标可以选择整个结构。 * 在3D Viewer 上无TON 结构的地方单击或双击鼠标，则取消对象的选择。 * 需要将结构保存为project的一部分时，单击3D Viewer 的 ，再按 Yes 按钮。 * File / Save Project ，Windows / Close All,引言 化学家不得不每天处理大量的小分子和化学中间体。快速生成该类分子对于每一个分子建模环境都是非常重要的。苯甲酰胺分子就是这样一种小分子，在下边我们将以该分子作为例子，进行研究工作。 1. 生成新的3D文档 2. 设置球棍模型为默认显示方式
12、3. 绘制分子环和原子链 4. 绘制氧原子 5. 编辑原子类型 编辑键的类型 7. 添加氢原子并调整分子结构 8. 将分子的凯库勒(Kekul)式转化为共轭结构(resonant bond representation) To monitor and adjust distances,三. 绘制苯甲酰胺分子 目的: 介绍Materials Visualizer 中的绘图工具sketching tools 模块: Materials Visualizer 前提: 已生成一个Project,下面建造苯甲酰胺结构：,1. 生成新的3D文档 在菜单上选择File / New，并且选择3D Atomis
13、tic 后单击OK。此时文件名称出现在左侧的Project Explorer 中，名称为3D Atomistic.xsd，在其上单击鼠标右键，选择Rename ，将名称改为my-benzamide。,选择 File / Save 或单击工具栏上的 Save button 。这样就在my quickstart project 中建立了新的 my_benzamide.xsd 3D文件。,2. 设置球棍模型为默认显示方式 从菜单栏中选择 Modify / Default Atom Style ，打开 Default Atom Style 对话框。在Display Style中选择Ball and s
14、tick 。单击 Close button 关闭 Default Atom Style 对话框。 这样在本project 中，默认显示方式被设置为 ball and stick。,此时按下 ALT key ，单击鼠标左键，则出现一个具有 with resonant bonds 的芳香环(aromatic ring)。,在绘图工具栏(Sketch toolbar) 上单击Sketch Ring 按钮 ，松开，然后鼠标移动到3D文档中。这时鼠标看起来象一只铅笔，其右侧的数字表示将要绘制的环上的原子数(可以在键盘上按下数字键3-8 来改变环的大小）。这里键入6，在3D Viewer上单击左键，则出现
15、一个六边形的碳环。,Sketch toolbar,3. 绘制分子环和原子链,Sketch Atom 按钮 可以画任意元素的原子，默认画碳原子。下面要将双碳原子侧链接到环上。 在绘图工具栏(Sketch toolbar) 上单击Sketch Atom 按钮 ，松开，然后鼠标移动到环的3D文档中，这时鼠标看起来象一只“铅笔”。将“铅笔”移到环的一个碳原子上，这个碳原子变蓝。左键单击此碳原子，将键连接到该原子上。移动“铅笔”并在3D的合适位置单击左键，设置另一个碳原子。键自动加在此碳原子与环之间。将“铅笔”移到另一位置，双击左键，又画出一个碳原子。这样就作出了连到碳环上的一个双碳原子链。 另一种终止
16、链延续的方法：在3D的某一合适位置单击左键，画出最后一个碳原子，然后 按一下键盘上的ESC 键即可。化学键 自动加在新画的碳原子之间。 注意，对错误操作，可用工具栏上的Undo按钮 取消。,4. 绘制氧原子 单击 ，则 激活。在其下拉选项中，选择Oxygen。将鼠标移到侧链的第一个碳原子上，这个碳原子变蓝。左键单击此碳原子，将键连接到该原子上。移动鼠标并在3D的合适位置双击左键，这样设置了一个氧原子，终止了链的延续。,在 3D Viewer 工具栏上，单击 3D Viewer Selection Mode 按钮 。 如果 3D Viewer 工具栏 没有出现， 在View / Toolbars 中选 3D Viewer即可。,现在处于原子和键的选择模式 (selection mo
