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1、 1Solid State Chemistry Group Institute of Materials Physical Chemistry Quanzhou 362021, P. R. China 晶体结构解析步骤 Steps to Crystallographic Solution (基于 SHELXL97 结构解析程序和 DOS 版 SHELXTL 画图软件。在 DOS 下操作 ) 1. 每一个晶体数据必须在 D:/STRUCT 下建立一子目录 (如 D:STRUCTAAA)，并将最初的数据备份一份于 AAA 目录下的子目录 ORG; 2. 此处用了 STRUCT.BAT 批文件，它存
2、在于 C:根目录下，内有 path= c:nix; c:exe; d: struct; c:windowssystem32 (struct 为工作目录， exe 为 SHELXL97 程序， nix 为 SHELXTL 画图 ) 3. 在了解 DOS 下操作之后，可在 WIN 的 WINGX 界面下进行结构解析工作，画图可用 XP 或 DIAMOND 软件进行。 一. 准备 1. 检查是否有 inf、 dat 和 f2(设为 sss.f2)文件 2. 用 EDIT 或记事本打开 dat 或 inf 文件 , 并于记录本上记录下相关数据 (下面所说的记录均指记录于记录本上 )： 从 % crys
3、tal data 项中， 记下晶胞参数及标准偏差 (cell)； 晶体大小 (crystal size)； 颜色 (crystal color)；形状 (crystal habit)；测量温度 (experiment temperature)； 从 R merge 项中，记下 Rint ?.? %； 从 total reflections 项中，记下总点数； 从 unique reflections 项中，记下独立点数 3. 双击桌面的 DOS 图标 (或 Win2000 与 WinNT 的“命令提示符” ) 4. 键入 STRUCT(属于命令，大小写均可。下同 ) 5. 进入欲处理的数据所在
4、的文件夹 (上面的 12 工作也可在这之后进行 ) 6. 键入 XPREP sss.f2 (屏幕显示 DOS 的选择菜单 ) 7. 选择 4，回车 (下记为 ) 8. 输入晶胞参数 (建议在一行内将 6 个参数输入，核对后 ) 9. 一系列运行 (对应的操作动作均为按 )之后，输入分子式 (如 , Cu2SO4N2C4H12。此分子式仅为估计之用。 注意：反应中所有元素都应尽可能出现，以避免后续处理的麻烦 ) 10. 退出 XPREP 运行之前， 机器要求输入文件名， 此时一定要输入文件名， 且不与初始的文件名同名 。另外，不要输入扩展名。如可输入 aaa 11. 检查是否产生有 PRP、 P
5、AR 和 INS 文件 (PRP 文件内有机器对空间群确定的简要说明 ) 12. 更名： REN aaa.f2 aaa.hkl 13. 用 EDIT 或记事本打开 aaa.ins 文件，在第二 三行中，用实际的数据更改晶胞参数及其偏差 (注意：当取向改变了，晶胞参数也应随之对应 )，波长用实际波长。 注意： 2二解结构 14. 键入 SHELXS aaa 或 XS aaa， (INS 文件中 , TREF 为直接法， PATT 为 Pattersion 法 ) 15. XP， (进入 XP 程序 )(可能产生计算内址冲突问题，注意选择处理 ) 16. READ or REAP aaa (aaa
6、.res 为缺省值，若其它文件应是文件名 .扩展名，如 aaa.ins) 17. FMOL, (不要 H 原子时，为 FMOL LESS $H，或 FMOL 后， KILL $H, ) (读取各参数，屏幕上显示各原子的键合情况 ) 18. MPLN/N, (机器认为最好取向 ) 19. PROJ, (随意转动，直至你认为最理想取向 ) 20. PICK， (认为合理的位置投相应原子， 如 C 原子键入 C8， 注意序号不能重复； 不合理的用 剔除，暂时不确定用空格键放弃，完成或不再投原子时键入 /) 21. SORT . (排序 ) 如， SORT $Cu $N $C $H 22. FILE
7、aaa, (保存文件 ) 23. EXIT， 或 QUIT， (退出 XP 程序 ) 24. 打开 aaa.ins，删去原子序号之前的 HKLF 4 这一行以及机器自动产生的 REM 行 (借助 WINGX 界面不会产生这一问题 ) 25. 键入 SHELXL aaa (此时的目的是用 Fourier 峰和差值 Fourier 峰找其它原子 ) 26. 用 EDIT或记事本打开 aaa.LST文件 (查看 Fourier峰的大小， 记住峰值大于 5e/3以上的峰如Q1 Q8；如果前一次处理中有误，可能提示一些信息于文件中，请注意处理，去误存真 ) 27. 进行 1523 步，投 Qn (Fou
8、rier 峰较大者 ) 28. 重复 2527 步骤，直到解出完整结构模型 (过程中可打开 LST 文件查看进行情况 ) 三结构修正 29. 用 EDIT 打开 aaa.ins，并完成： 删去原子序号之前的 HKLF 4 这一行 (修正时，不允许在原子序号前有 HKLF 4；但 HKLF n 可放在 END 的前一行 ), 以及机器自动产生的 REM 行； 在 UNIT 行后加入 TEMP ? (单位已设为 C)一行； 加入 SIZE (晶体的三维尺寸 ? ? ?，单位已设为 mm)一行； 在 MERG 2 前加 REM；在 OMIT 4 前加 REM 30. 键入 SHELXL aaa 31
9、. 用 EDIT 打开 aaa.res，并将 END 后的 WGHT 行移到 FVAR 行之后，另存为同名的 INS 文件作为输入的指令文件 32. 重复 3031 步骤，完成同性修正。每一次修正后，均可打开 LST 文件查看运行情况。认为合理时，COPY aaa.res zzz.res (另存文件，以备用 )。必要时，记下同性 (此时 )的 R1和 wR2因子 (不要求完全收敛 ) 33. 用 EDIT 打开 aaa.res，并将 END 后的 WGHT 行移到 FVAR 行之后，并在原子序号之前加入单独的 ANIS n 一行 (ANIS 为异性修正， n 为原子个数，可根据情况设定 )，存
10、为同名的 INS 文件 (履盖了原 INS 文件 ) 34. SHELXL aaa 35. 打开 LST 或 RES 文件，不合理时，修正 INS 文件 ANIS n 的 n, 重复进行 3233 步，直到合理后 3进行第 36 步 36. 进入 XP 程序，并加 H。对 C、 N 可理论加 H，指令为 HADD；对其它原子，则需采用 Fourier加 H，即第 16 步为 REAP aaa ，第 20 步时投 H 原子 37. FILE aaa, (保存文件 ) 38. EXIT， (退出 XP 程序 ) 39. 用 EDIT 打开 aaa.ins，并完成： 更改 BOND 0.5 为 BO
11、ND $H 将各个 H 原子移到相应原子之后，在 H 原子前加 AFIX n3 一行， H 原子之后加 AFIX 0 一行 (有关 n 的规定，请查看 SHELXL 说明书 )； 删去原子序号之前的 HKLF 4 这一行 (修正时，不允许在原子序号前有 HKLF 4),以及机器自动产生的 REM 行； 如果非 N、 C 原子仍不能找出 H 原子，可提高 PLAN 后的数值 (残峰多一点 ) 40. 重复 2930 和 3438 步，继续修正，以致 H 尽可能全部找出 (如果实在找不出，应在记录本上说明具体情况 ) 41. 重复 2930 步，直到 R1 收敛， Shift/error 最小 (
12、0.00?)，残余峰小（ 44. 打开 LST 文件，记录下 H 键情况。并将 H 键情况拷贝到 RES 文件中的原子序号之前、 BOND 之后，并将它们编成 HTAB O2 N2_$1 形式 ($1 为对称性代码，用 EQIV 在 HTAB 之前定义 )，存编辑后的 RES 文件为 INS 文件 (履盖了原 INS 文件 ) 45. SHELXL aaa 46. 用 EDIT 打开 LST 文件，核查用 HTAB a b 产生的 H 键是否全了和准确 (和机器 HTAB 产生的 H 键对比 )（用 HTAB a b 产生的 H 键和用机器 HTAB 产生的 H 键的差别在于前者可直接写入 C
13、IF 文件中并在以后的处理中自动产生 H 键表，而后者不能；同时，有时机器 HTAB 产生的 H 键不合理，如一个给体同时与三个或以上受体产生 H 键，这必须依据 H 键的键长和键角用人工 HTAB a b 方式挑出正确的） 47. 记录下 H 键情况，以备画图之用 五产生晶体学表 48. 用 EDIT 打开含 H 键命令的 aaa.res，并完成： END 后的 WGHT 行移到 FVAR 行之后； 去掉 LIST 行； 在 UNIT 行之后加 ACTA 一行 (以产生晶体学文件 CIF 和 FCF) 在 ACTA 行之后加 TEMP(测量温度 )(21C, 为 TEMP 21)、 SIZE
14、 各一行 4可在 CONF 前加 REM 另存为同名的 INS 文件 (履盖了原 INS 文件 ) 49. SHELXL aaa (运行之后将产生 CIF 和 FCF 两个文件 ) 50. 用 EDIT 打开 CIF 文件，输入晶系、空间群、颜色、形状、总衍射点数和 Rint 等参数 51. CIFTAB aaa (键入命令之前，可先关闭打印机，以免产生错误动作 ) T 注意：实验室统一规定，晶体学数据文本文件统一存为 aaa.TXT；衍射点文件统一为 aaa.SFT 52. 用 EDIT 打开 aaa.res，在 ACTA 命令前加 REM，以免产生误操作，增加 CIF 文件 48 步的编辑
15、工作。至此，结构解析工作基本完毕 (结构解析还包括最小二乘平面的计算 MPLA、画图等工作 ) 六画结构图 53. 进行 1519 步骤。其中， 17 步为 READ ZZZ.RES (RES 可省。 ZZZ.RES 为 H 键产生前的文件 ) 54. 画 ORTEP 图：JOIN 5 H；LABL 1 550；TELP 0 50 55. 画堆积 (PACKING)图： MATR n(n = 1,2 或 3)； PBOX； PACK(其中有许多操作， 最后记得选 sgen/mol后退出 ); LABL 1 330; TELP CELL 56. 画特殊图 * 实验室对原子的颜色和线条 (ATYP
16、)统一规定为： ATYP n $atom: n=1 for C; 2 for O; 3 for N; 4 for V, Mo or W; n=5 for Cu, Ni, etc. 8 for Cl or X; 3 for tetrahedron 7 for octahedron. 注意 ：画图的指令很多，可通过 HELP 获得帮助。每一图都应输入一文件名，文件名应一目了然。如：BALL 为球棒图； ELL50(.PLT)为 ORTEP 图； PKA 为沿 a 轴的投影图； PKB 为沿 b 轴的投影图； PKC 为沿 c 轴的投影图； HA 为沿 a 轴的 H 氢键图； 1D 为一维链图等。如
