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1、结构解析入门级教程 徐翔 说明： 本教程以 Rigaku（理学）单晶仪收集的 BaSO4 数据为例 一、 单晶数据 1. crystalclear.cif 是关于仪器的一些信息 2. dtscaleaverage.log 给出了数据还原的一些信息 如该文本中最下端 Summary of data collection statistics - Spacegroup P222 Unit cell dimensions 5.47 7.17 8.89 90.00 90.00 90.00 Mosaicity 0.44 Resolution range 8.89 - 0.77 (0.80 - 0.77)
2、 Total number of reflections 2726 Number of unique reflections 503 Average redundancy 5.42 (4.49) % completeness 100.0 (100.0) 完成度要求 96%以上 Rmerge 0.052 (0.116) R 值要求 0.1 一下 Reduced ChiSquared 0.74 (0.58) Output 20.5 (6.8) 强度 10-30 较好，过强或过若均不好 - Note: Values in () are for the last resolution shell. 3
3、. shelxl.hkl 和 shelxl.p4p 为解结构所需要的数据 二、 软件介绍 所用的的子程序： XPREP：选择空间群，输入元素 XS：应用直接法或帕特森法进行初步的解析 XL 和 XP：原子指认和结构精修 XCIF：产生结构报表 三、 结构解析 3.1 运行 XPREP a. 新建任务 选中shelxl.hkl 任意输入，不与之前的重复即可 b. 运行 XPREP 强度 是否有对称中心 输入元素，注意大小写 输入新的文件名 输入Y 3.2 运行 XS 选中a.hkl,而不再是shelxl.hkl 输入新的任务名，不要与之前的重复 红线部分稍微关注下。如果这些值过大，则可能晶体数据
4、不好，或者是 XPREP 中空间群选 择不正确 3.3 运行 XL 和 XP a. 运行 XP 连续输入fmol,info,kill $q, file a, quit b. 运行 XL c.再次运行 XP,指认原子 每次运行XP后，最先都是输入fmol, 和info Info给出的原子列表中有一列ueq为振动因子， 是我们判断原子指认是否正确的一个依据 如果原子指认正确，该值较为接近， 无数量级的差别 Envi Ba1指令为查看Ba1周围的环境 根据配位数，和原子距离， 可以判断该原子是否指认正确 此处Ba1与Ba1的距离为4.8， Ba1与Q峰的距离2.8, 与Ba-O键长吻合 所以可以判断
5、Ba1指认正确 随后查看S2的环境，S2与Ba1距离为2.78，距离过小 说明S2可能指认错了，我们可就先将它删除 同样，查看S3, S4的环境， 我们发现S3应该是正确的， 而S4与Ba距离过近，也是不正确的 同时我们还可以结合前面提到的 Ueq值来判断 所以接下来将S4删除 再将所以Q删除，保持文件，退出， d.再次运行 XL e.然后有运行 XP 指认其他原子 Q峰的强度明显存在突变， 说明前面三个较强的Q1, Q2 ,Q3 应该是实际存在的原子， 而后面较弱的Q峰可能是假峰 所以需要特别关注Q1 Q2 Q3 接下来就查看他们的环境 根据Q1, Q2,Q3的环境， 可以判断他们三个都是氧
6、 接下来解将他们命名为氧原子 f. 再次运行 xl R值已经降低到0.06一下， 基本说明我们的原子指认工作完成了，不过还是需要再在XP中检查一遍 g.再次运行 XP Q峰强度很低，说明都是假峰 可以全部删除 删除 Q 峰，然后依次查看个原子的环境 查看各原子环境后，均合理 如S为四配位，S-O键长为1.45-1.49 可以判断原子都已指认正确 保存文件 退出XP h. 运行 XL i.保持 ins 文件 j.精修各向异性 打开 ins 文档 anis指令就是修各向异性 h. 运行 XL GooF值一般要求1.0左右，0.9-1.1之间 后面通过修权重，来改善GOOF 值 修了各向异性后，R值
7、进一步变小 l.修权重 保存 ins 打开 ins 红圈标出的为权重因子， 将下面的一个拷贝覆盖掉上面的 保存 ins m. 运行 XL GooF 值明显接近1.0 保存 ins 至此，精修基本完成 3.3.对 ins 文档做适当修改 a.修改单胞原子数 打开 lst 文档和 ins 文档 Lis 文档 GooF 值明显接近1.0 后面一列为单胞中实际的原子数目， 我们应该参考此数据在ins文档中做相应修改 Ins 文档 参考lst文档，对此两处做有修改 保存 ins，然后运行 XL，然后再点 edit=copy .res to .ins 每次运行 xl 后，如果不是接着运行 XP,那么均需要
8、做如上的 edit=copy .res to .ins b.修改原子序数 打开 ins 修改后 每一类原子的序数均有1开始排 保存 ins，然后运行 XL，然后再点 edit=copy .res to .ins 3.4 生成 CIF 以及 CIF 检查 打开 ins 文档 添加acta指令，即可在运行XL后生产a.cif文件 保存 ins，然后运行 XL，然后再点 edit=copy .res to .ins 打开数据目录，可以看到增加了一个 a.cif 文件 用记事本打开 a.cif 和 crystalclear.cif 参考 crystalclear.cif， 对 a.cif 文档做如下修
9、改: data_a _audit_creation_method SHELXL-97 _chemical_name_systematic ; ? ; _chemical_name_common ? _chemical_melting_point ? _chemical_formula_moiety ? _chemical_formula_sum Ba O4 S _chemical_formula_weight 233.40 loop_ _atom_type_symbol _atom_type_description _atom_type_scat_dispersion_real _atom_t
10、ype_scat_dispersion_imag _atom_type_scat_source O O 0.0106 0.0060 International Tables Vol C Tables 4.2.6.8 and 6.1.1.4 S S 0.1246 0.1234 International Tables Vol C Tables 4.2.6.8 and 6.1.1.4 Ba Ba -0.3244 2.2819 International Tables Vol C Tables 4.2.6.8 and 6.1.1.4 _symmetry_cell_setting orthorhomb
11、ic _symmetry_space_group_name_H-M Pnma 根据 ins 文件修改 loop_ _symmetry_equiv_pos_as_xyz x, y, z -x+1/2, -y, z+1/2 -x, y+1/2, -z x+1/2, -y+1/2, -z+1/2 -x, -y, -z x-1/2, y, -z-1/2 x, -y-1/2, z -x-1/2, y-1/2, z-1/2 _cell_length_a 8.892(10) _cell_length_b 5.462(7) _cell_length_c 7.172(8) _cell_angle_alpha 9
12、0.00 _cell_angle_beta 90.00 _cell_angle_gamma 90.00 _cell_volume 348.3(7) _cell_formula_units_Z 4 _cell_measurement_temperature 293(2) _cell_measurement_reflns_used 327 _cell_measurement_theta_min 4.5842 _cell_measurement_theta_max 27.2495 _exptl_crystal_description Prism _exptl_crystal_colour Color
13、less _exptl_crystal_size_max 0.0500 _exptl_crystal_size_mid 0.0300 _exptl_crystal_size_min 0.0200 _exptl_crystal_density_meas ? _exptl_crystal_density_diffrn 4.451 _exptl_crystal_density_method not measured _exptl_crystal_F_000 416 _exptl_absorpt_coefficient_mu 11.842 _exptl_absorpt_correction_type
14、Multi-scan _exptl_absorpt_correction_T_max 1.0000 _exptl_absorpt_correction_T_min 0.6347 _exptl_absorpt_process_details ? _exptl_special_details ; ? ; _diffrn_ambient_temperature 293(2) _diffrn_radiation_wavelength 0.71073 _diffrn_radiation_type MoKa _diffrn_radiation_source fine-focus sealed tube _diffrn_radiation_monochromator graphite _diffrn_radiation_detector CCD _diffrn_measurement_device ; Mercury2 (2x2 bin mode) ; _diffrn_detector_area_resol_mean ? _diffrn_standards_number ? _diffrn_standards_interval_count ?
