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1、结构分析应用程序简介SHELXTL程序简介软软件件结结构构主要包含五个程序：XPREP,XS,XP,XL,XCIF主要文件：name.hkl,name.ins,name.res指令文件name.ins及结果文件name.res具有相似的格式，都是由四个字符的字符串定义的指令集。衍射点文件：name.hkl(ASCII) 0 0 1 36.57 1.31 1 0 0 3 112.06 4.07 1 0 0 487057.13 2178.69 1 h k l I (I) (3I4,2F8.2) SHELXTL程序运行图程序运行图XPREP确定空间群建立.ins文件name.hklname.insn
2、ame.hklname.p4pXS解初结构XL最小二乘修正等XP画图XCIF打印表格name.resname.insname.resname.hkl改名改名name.insname.cif结构图数据处理-XPREP交互式菜单驱动程序，运行命令：xprep name菜单：菜单：DRead,modifyormergeDATASETSCDefineunit-cellCONTENTS*PContourPATTERSONsectionsFSetupshelxtlFILES*HSearchforHIGHERmetricsymmetry* RRECIPROCALspacedisplaysSDetermine
3、orinputSPACEGROUP*UUNIT-CELLtransformationsAApplyABSORPTIONcorrectionsTChangeTOLERANCES*LResetLATTICEtypeoforiginalcellQQUITprogramXP中提供了一个缺省运行步骤运行步骤运行步骤：1.1.从从name.hklname.hkl文件文件( (若存在若存在) )或或name.rawname.raw文件文件中读入衍射点；中读入衍射点；2.2.从从name.p4pname.p4p或键盘获得单或键盘获得单胞参数及误差；胞参数及误差；3.3.判断晶格类型：判断晶格类型：4.4.寻找
4、最高对称性寻找最高对称性5.5.确定空间群确定空间群6.6.输入分子输入分子7.7.建立建立 name.hklname.hkl和和 name.insname.ins3910 Reflections read from file ylid.hkl; mean (I/sigma) = 27.80Lattice exceptions: P A B C I F Obv Rev AllN (total) = 0 1948 1951 1981 1945 2940 2596 2604 3910N(int3sigma)= 0 1890 1878 1918 1881 2843 2514 2524 3780Mea
5、n intensity = 0.0 109.2 106.3 103.4 111.7 106.3 108.5 110.3 108.8Mean int/sigma = 0.0 27.8 26.7 28.0 27.7 27.5 27.8 27.7 27.8SelectOptionP:判断晶格类型：判断晶格类型：判断标准：I/(I)?由于在CCD中，弱点的值也较小，因而以I/(I)为标准似乎不大合适，更合适的应是以I为标准：以所有点的平均I值为尺度SEARCHFORHIGHERMETRICSYMMETRY-Option A: FOM = 0.025 deg. ORTHORHOMBIC P-lattic
6、e R(int) = 0.022 3032Cell: 5.965 9.042 18.403 90.00 90.02 90.01 Volume: 992.52Matrix: 1.0000 0.0000 0.0000 0.0000 1.0000 0.0000 0.0000 0.0000 1.0000Select Option A:寻找最高对称性：寻找最高对称性：判断标准：R(int)，尽量选用最高对称性，R(int)在0.15以下一般即可认为对称性成立。不要随意降低对称性。若太多不能在一屏上显示时可中断，再查阅生成的PRP文件确定空间群：确定空间群：按照晶系，晶格类型，E值统计，消光特点来判断空间
7、群，并给出了可能的空间群及其对应的综合因子CFOM，CFOM越小，空间群的可能性越大，CFOM小于1表明建议的空间群很大可能是正确的，而大于10则很可能是错误的，小于10的空间群一般认为可以接受的。SPACE GROUP DETERMINATIONMean |E*E-1| = 0.713 expected .968 centrosym and .736 non-centrosymChiral flag NOT setSystematicabsenceexceptions:b-c-n-21-c-a-n-21-a-b-n-21N2472402376156155153674747611N(I3s)2
8、31224221414414112707068663113.3120.8139.20.8187.9194.4108.30.1131.0139.3102.71.128.727.328.29.329.529.323.51.326.127.426.05.2Option SpaceGroupNo.TypeAxesCSDR(int)N(eq)Syst.Abs.CFOMAP222(1)#17chiral5260.02230321.3/5.25.73BP2(1)2(1)2#18chiral33590.02230325.2/9.32.37SelectOptionB:E值统计并不很准确，大部分晶体都是有心的，应
9、该尽量选取有心空间群，只有在有心空间群无法解释时才选用无心空间群，而且最后还必须检查化合物以确认确实不具有心对称性。I/(I)做为消光判断标准可能有问题21-21-21AllN66113910N(I3s)40337800.80.11.1108.89.31.35.227.8可能空间群应为P212121，I/S10：(Change Tolerances)Option SpaceGroupNo.TypeAxesCSDR(int) N(eq)Syst.Abs.CFOMAP222(1)#17chiral 5260.022 30321.3/5.25.73BP2(1)2(1)2#18chiral 33590
10、.022 30325.2/9.32.37CP2(1)2(1)2(1) #19chiral 159170.022 30329.3/23.80.72结构解释确认空间群为P212121。输入分子式：输入分子式：SHELXTL在进行结构解释时，分子式并不十分重要，重要的只是原子的种类。在结构解释完成后，必须修改分子式使之正确。在输入原子种类之后，XPREP将产生name.hkl，name.pcf及name.ins文件。此时若衍射点进行了转换，则要求采用其它的名称(注意此时的HKL文件与P4P文件是不相符的)；否则可采用当前的名称。TITL ylid in P2(1)2(1)2(1) /标题CELL 0
11、.71073 5.9647 9.0420 18.4029 90.000 90.000 90.000/波长及单胞参数ZERR 4.00 0.0005 0.0008 0.0017 0.000 0.000 0.000/Z值及参数偏差LATT 1/晶格类型、对称心SYMM 0.5-X, -Y, 0.5+Z/对称操作码，忽略x,y,zSYMM -X, 0.5+Y, 0.5-ZSYMM 0.5+X, 0.5-Y, -ZSFAC C H O S/原子类型UNIT 44 40 8 4/原子个数TREF/直接法，PATT代表Patterson法HKLF 4/衍射点形式END XS中包含三种结构解析方法：结构解析
12、结构解析-XS直接法Patterson碎片法它们完全由INS文件所决定，XS运行命令为：xs name，以下是XPREP产生的INS文件：(1:P；2:I；3:R；4:F；5:A；6:B；7;C)(有心：正值；无心：负值)通常采用直接法进行结构初解释，表征直接法的好坏有两个参数：CFOM/0.1以下RE/0.3以下在直接法进行过程中，XS自动按照所给定的分子式把最强的峰指定为最重的原子，然后按照峰的强度指定其它的原子，并进行结构修正，以下是直接法产生的部分信息： 256. Phase sets refined - best is code 1071101. with CFOM = 0.0504
13、 Fourier and peaksearch RE = 0.137 for 14 atoms and 258 E-values Fourier and peaksearch RE = 0.120 for 14 atoms and 258 E-values Fourier and peaksearch产生的结果保存在RES文件中。 产生的产生的RESRES文件如下文件如下：TITL ylid in P2(1)2(1)2(1) CELL 0.71073 5.9647 9.0420 18.4029 90.000 90.000 90.000 ZERR 4.00 0.0005 0.0008 0.001
14、7 0.000 0.000 0.000 LATT -1 SYMM 0.5-X, -Y, 0.5+Z SYMM -X, 0.5+Y, 0.5-Z SYMM 0.5+X, 0.5-Y, -Z SFAC C H O S UNIT 44 40 8 4 /与INS文件相同L.S. 4 BOND FMAP 2 PLAN 20 S1 4 0.1897 0.6807 0.7416 11.000000 0.05 /最强峰命名为SQ1 1 0.6672 0.8003 0.6769 11.000000 0.05 219.00 /差Fourier峰Q2 1 0.3137 0.5023 0.6253 11.000000
15、 0.05 171.90 HKLF 4 END结构图形结构图形-XPXP提供了多种功能，主要使用它分析化合物的结构，并重命名原子。它的运行命令为：xp name若存在name.res文件，XP首先读取这个文件的所有数据(包括差Fourier峰)，否则读取name.ins文件的数据，下列命令：xp name.ins可强制XP读取name.ins文件中的数据。XP是一个交互式菜单驱动程序，包含九十多个命令，每个命令之后可以带有参数及关键词。可通过XP下的help命令来列出所有XP的命令，并可通过helpinst(inst代表某一命令)来获得该命令的含义及使用方法。XP的主要的关键词(keyword
16、)有：ALL /表示当前原子表的所有原子TO/表示连续的一段原子$E/表示某一类原子，如$C表示所有C原子，$q表示所有峰。在XP中，当前工作的原子组成一个原子表，所有的操作都只对该原子表进行(fmol命令除外)。1.fmolfmol命令调用所有的原子及差Fourier峰，它通常是XP运行后的第一条命令。只有fmol的原子才参与后续的操作2.infoinfo命令显示当前所有原子及其参数。通常在fmol之后都使用这一命令，用于检查原子信息，如温度因子是否合理。3.projproj显示结构图形，并提供菜单供图形的转动。它是观察化合物结构的主要手段。4.grow及及fusegrow命令使用当前的所有
17、原子及所有的对称位置来对化合物进行扩展。这些原子是不能带入后续的修正的，fuse命令可删除扩展出来的原子。5.pickpick命令以图形显示当前原子表的所有原子，投影角度与上次的proj相同。它按照当前原子表的顺序从下往上显示满足条件的原子并闪烁显示其周围的所有键，命令形式如下：pick keyword其中keyword是可选项，缺省的是全部原子。被选定的原子在闪烁时，XP将显示其峰高及其周围的键，此时可以对这一原子进行操作：，PICK后的原子的排列顺序非常乱，此时可使用SORT命令来对原子进行重排。6.sort该命令用于重新排序原子，通常需采用两条命令来完成原子排序：sort/n/按原子名称
18、的序号排序sort$e1$e2/按原子种类排序7.envi该命令可显示某一原子周围的所有键及其键角，其命令形式如下：envi del keyword其中del定义成键距离(br1+br2+del)，可忽略。8.name该命令用于重命名某些原子，其命令格式为：nameoldnamenewname在这个命令中，还可用“？”来代替所有除空格外的字符，nameq?c?nameq?c?来把Q1到Q9的原子重命名为C1到C9(Q1存在且C1不存在)9.kill该命令用于删除某些指定的原子，一类原子，一系列原子或所有原子，这些被删除的原子不能再复原。命令格式为：killS1/删除S1原子kill$s/删除所
19、有S原子kills1toq5/删除S1到Q5之间的所有原子(info顺序)10.haddhadd命令使用于理论加氢，其命令格式为：haddtypedistUkeyword其中dist及U分别定义了氢原子与母原子之间的距离及其温度因子，通常忽略。keyword定义了要加氢的原子，type定义了加氢类型：忽略所有参数时，hadd自动按照C，N，O周围的成键类型及键角进行理论加氢，但这时要注意某些原子周围的氢可能加错，特别是对构型为的C原子，X-C-Y键角更靠近109，将按仲碳加两个氢，而若更靠近120，则按芳香烃类型加一个氢。对于这些原子，若加氢类型不符合，可以用killkill命令命令首先删除这
20、些原子上加入的H原子，再通过指定加氢类型来加氢。11.file该命令用于保存数据，命令方式为：filename注意：注意：file命令必须从其它文件(通常从RES)中复制基本指令部分，否则在INS文件中将失去这一部分信息。12.quit, exit退出XPXPXP画图画图P205 P205 1.金属离子的配位结构图2.Fmolless$q3.UNIQM14.GROW5.MPLN/N6.LABL14507.TELP0-300.05less$H8.DRAWname结构报告-XCIFXCIF的运行命令为：xcif name它是交互式菜单驱动程序，其菜单有：SChangestructureCodeXP
21、rintfromSHELXTLXTEXTformatfileRUseanotherCIFfiletoresolve?itemsCSetcompoundnamefortable(currently)NSetnexttablenumber(currently1)TCrystal/atomtablesfrom.cifFStructurefactortablesfrom.fcfQQuitOptionR:XCIFXCIF提供了缺省的操作步骤：提供了缺省的操作步骤：R：使用PCF中的项目取代CIF中的未设置项，主要为晶系及空间群名称。T：产生晶体学报表，在这里有两个问题必须回答：Filename for tables ( to print directly) :中必须输入文件名，在：Filename extension for xcif.? Format definition file ang:中必须输入def来产生plaintext形式的ASCII文件。参考书1.周公度，晶体结构测定科学出版社2.张绍辉，傅亨，X射线晶体结构分析导论3.武汉大学出版社3.陈小明，蔡继文，单晶结构分析原理与实践4.科学出版社
