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1、第五章用SHELXTL程序 进行结构分析的方法第五章 用SHELXTL程序进行结构分析的方法 Shelxtl program and project managerproject xprep xs xm xshell xl xp xwat xpro xcif xps edit help new open copy archive delete exit editedit .resedit .insedit .cifedit .prpedit .lst copy .res.ins file edit refine select atoms view prefercnces labels rend
2、erproject xprep xs xshell xl xp xcif edit Xl XH一、SHELXTL文件 1. 文件名 一般，同一结构，所有文件都用相同的名（ 不能超过个字符），只是扩展名不同 2. 两个必要文件(由XPREP程序产生) *.hkl文件: 所有的衍射点，每一点一行。格式为：h k l F2 (F2) -4 2 -2 21.189 3.0504 -2 2 19.539 2.120-4 -2 -2 17.129 2.710-4 -2 -2 20.459 3.120*.ins 文件：组成上可分成五部分TITL 041203e in P2(1)/c CELL 0.71073
3、 11.5870 19.3080 17.2144 90.000 108.471 90.000 ZERR 4.00 0.0069 0.0112 0.0102 0.000 0.009 0.000 LATT 1 SYMM -X, 0.5+Y, 0.5-Z SFAC C H N O Co S UNIT 108 104 40 20 8 16信 息 区SIZE 0.47 0.43 0.35 HTAB 2 L.S. 8 ACTA BOND FMAP 2 PLAN 20晶胞参数 X光波长标题 空间群单胞中 分子数目晶胞参数的标 准偏差 晶格类型 对称操作码原子类型 单胞中 原子数目命 令 区可输入各种让XS和
4、XL执行的命令 DFIX 1.43 0.02 o5 c27 WGHT 0.074900 1.631200 FVAR 0.169240 TEMP 25 Co1 5 0.639436 0.182296 0.778299 11.000000 0.037950 = 0.043120 0.052330 -0.002120 0.007180 -0.002370 Co2 5 0.132299 0.088237 0.782543 11.000000 0.061270 = 0.080610 0.082660 -0.004140 0.011300 0.005080 N1 3 0.816545 0.181404 0
5、.857527 11.000000 0.048210= 0.044720 0.042580 -0.001460 0.010450 -0.001390 N2 3 0.641818 0.098803 0.864065 11.000000 0.055810 = 0.050870 0.070080 0.000700 0.013560 -0.009990 .命 令 区HKLF 4END原子表 坐标、占有率、温度因子衍射点文件类型 文件结束命令 3.其它文件 res lst plt cif fcf pcf tex xs、xl、refine产生的文件 记录xs、xl、refine过程和结果的文件 XP中做的
6、图形文件 晶体学信息文件 结构因子文件 晶体结构报表文件 记录仪器型号、晶体外观等的文件 4.INS文件的建立和更新 结构解析和精修的过程，是ins文件建立和不 断更新的过程，这主要是下列过程实现的：xprep、xshellrefine、xl、xp、edit、copy SHELXTL的主要子程序和文件二、常用的XS和XL指令 指 令含 义义 ACTA 产生cif文件 AFIX将原子坐标强制性地固定在指定位置上， 或在指定位置上产生原子 ANIS将各向同性换成各向异性精修 BOND 计算键长、键角(加$H包括H的键长、键角) BIND计算指定原子对的键长、键角 CONF 计算扭转角 DELU 限
7、制指定原子具有相似的位移参数 DFIX限定指定原子对间的距离 EADP给两个或多个原子指定相同的位移参数指 令含 义义 END指令输输入结结束 EQIV提供分子内或分子间键间键 合原子的对对称操作码码 ESEL限制E值值的下、上限 EXTI对对晶体消光效应应参数进进行精修 EXYZ让让两个或多个原子具有相同的坐标标 FLAT限制指定原子在相同的平面上 FMAP所计计算Fourier图图的类类型FREE不计计算指定原子对对的键长键长 、键键角 FVAR全比例系数 HFIX限制H原子在理想位置上 HKLF衍射数据的格式 HTAB计计算氢键氢键指 令含 义义 ISOR限制指定原子的位移参数类类似于各
8、向同性 L.S.指定XL中用最小二乘法进进行精修的轮轮数 LATT晶格的类类型.依次为为:P I R F A B C,无心为负值为负值MOVE 移动动或转换转换 坐标标 MPLA计计算平面OMIT忽略指定的衍射点 PART划分成键键原子的范围围（用于无序结结构） PLAN计计算和列出Q峰的数目 SFAC晶体中存在的原子的种类类 SIMU限制指定范围围内的原子有相同的位移参数 SIZE晶体的大小 指 令含 义义SYMM 所属空间间群的对对称操作 TEMP衍射数据收集的温度TITL样样品的编编号（或名称）和空间间群UNIT晶胞中每种原子的总总个数WGHT 指定所用权权重ZERR晶胞中分子个数和晶胞
9、参数的标标准偏差三、 SHELXTL结构分析的步骤 1.项目的设立 打开SHELXTL程序：点project new， 输入文件名，查找到hkl 文件并打开2. 结构的解析1) 结构解析的基本原理XS用直接法或Patterson法解决相角问题，试验 性找出部分原子或重原子的位置（坐标）* 所谓直接法（direct methods），就是运用数 学的方法，利用不同衍射点的关系，从大量强度数据 中，直接找出各个衍射点的相角，从而达到解析晶体 结构的目的。其过程概括如下： a 将|Fo|转化为归一化结构因子|Eo| b 建立可以利用正切公式的三相角及四相角关系 c 赋于起始相角 d 利用正切公式精修
10、相角 e 计算诊断指标，判断各套相角的质量 f 采用诊断指标最佳的相角数据计算解析电子密度图，即E图 * Patterson法是其本人1934年提出，通常只用来 解析含有重原子的结构 用这种方法时，首先利用重原子的特征峰，即 Harker峰，求出重原子坐标，再通过Fourier合成 获得其它原子的坐标 Harker峰，或Harker截面，就是同一套等效的 原子组成的Patterson峰，由于平方效应，重原子的 Harker峰会显得十分突出，寻找起来一般比较容易 。因此，可以轻松地从分析重原子的Harker峰，得 到重原子的坐标 2) 用XS和XSHELL程序定出结构雏形（初始套）一般先试直接法
11、，再试Pattson法，用什么方法是 通过改变Edit .ins文件中的指令来实现的直接法：TITL 020908b in C2/c CELL 0.710730 30.1927 8.5175 13.9108 90.0000 95.1300 90.0000 ZERR 8.00 0.0146 0.0042 0.0071 0.0000 0.0100 0.0000 LATT 7 SYMM -X, Y, 0.5-Z SFAC C H N O Cr UNIT 144 112 24 56 8 TEMP 25 TREF HKLF 4 ENDPatterson法：TITL 020908b in C2/c CEL
12、L 0.710730 30.1927 8.5175 13.9108 90.0000 95.1300 90.0000 ZERR 8.00 0.0146 0.0042 0.0071 0.0000 0.0100 0.0000 LATT 7 SYMM -X, Y, 0.5-Z SFAC C H N O Cr UNIT 144 112 24 56 8 TEMP 25 PATT HKLF 4 END继续尝试直接法：TITL 020908b in C2/c CELL 0.710730 30.1927 8.5175 13.9108 90.0000 95.1300 90.0000 ZERR 8.00 0.014
13、6 0.0042 0.0071 0.0000 0.0100 0.0000 LATT 7 SYMM -X, Y, 0.5-Z SFAC C H N O Cr UNIT 144 112 24 56 8 TEMP 25 ESEL 1.5 3.5 TREF HKLF 4 END归一化结构因子E 的 下、上限值， 可试探性设置 设置好ins文件 ，点击XS，就可自动进行计算XS计算结果的评估# 直接法，RE越小越好，一般大于0.3，就预示 着不成功# 打开Xshell，检查计算出的原子或（Q) 峰位置 是否构成合理的化学结构# 精修（refint）一次后，R1值是否大小于0.5； 或继续精修R1值是否很
14、快降低* 如果得到的原子或峰的位置能够构成合理的 化学结构，就要通过删除不合理的原子或（Q）峰， 并把Q 峰选择后定为相应的原子。操作方法是：选择原子或（Q）峰的方法：a 光标指在欲选择位置，点S 键。可依次选 择所有的要选择的原子或Q 峰e 点refine菜单，系统会提示有Q 峰没命名，并 选择所有Q 峰，顺序与原来顺序相同c 用Select菜单（或背景右手键点“Select”）可选 择部分和所有的原子或Q 峰，顺序与原顺序相同b 光标指在欲选择位置，右手键点“Select”，可 依次选择原子d 按住“Shift”键，左手键拖出一个选择框并同 时轻开，可选择一个或多个原子删除原子或（Q）峰的
15、方法：a 光标指在欲删除位置（原子或键） ，点K 键b 光标指在欲删除位置，右手键点Bonds and Angles，再在对话框中点“Delete”e 在ins文件删除 恢复删错的原子或（Q）峰的方法：a 先选择，再用Lablels菜单中的Group labelc 光标指在欲删除位置，右手键点“Delete”d 先选择，再点Select菜单中的Kill selected 命名（标记）原子或（Q）峰的方法：点“EditRestore Killed Atom”，先选择要恢 复的原子（或Q峰），再点“Restore”b 光标指在要命名的位置，用右手键的Editc 光标指在欲命名位置，右手键点Bonds and Angles，再在对话框中点“Rename”* 如果仍得不到较为合理的初始结构，则应试 验用三种方法中的另一法，或试验用不同的ESEL值* 如果试验用各种方法，仍不行，那就要考虑 是不是出现了如下的问题：常
