Как нарисовать молекулу

Меню программы:

Основные кнопки управления:

Слева направо: построить молекулу, выделить, вращение молекулы, вращение по кругу, перемещение, выбор, увеличение и уменьшение, еще вариант перемещения.

Как нарисовать молекулу?

В левом верхнем углу выбираем первый курсор , в меню выбираем углерод и рисуем «основу»(без водородов) нашего соединения. Щелчком мыши «ставим» атом, нажатием на него «протягиваем» связь. Двойной щелчок по связи – двойная связь. Убрать атом или понизить порядок связи – правая кнопка мыши.

Если необходимо добавить еще какой-либо атом, которого нет верхнем меню, заходим в BUILT—DEFAULT ELEMENT и выбираем необходимый элемент в таблице.

Когда нарисовали все, КРОМЕ водородов, заходим в меню BUILT –ADD HYDROGEN. Также можно нажать кнопку (для более новых версий). Не забудьте проверить, правильно ли добавились водороды! При необходимости – скорректируйте результат.

Теперь необходимо получить изображение молекулы для того, чтобы представить ее в отчете. Ниже описаны опции, которые помогут настроить его под ваши запросы.

Чтобы отобразить символы атомом, заходим в меню DISPLAY—LABELS

Также в меню DISPLAY ---RENDERINGS Можно выбрать модель атома(линии, шарики), поварьировать параметры отображения и т.д. Фон экрана меняется в меню FILE—PREFERENCES

Теперь можно переходить к самому расчету. Первое, что необходиом сделать – провести «двойную» оптимизацию геометрии. Первый этап – оптимизация методом молекулярной механики, он служит как вычислительная модель для оценки потенциальной энергии молекулы с учетом всех степеней свободы. Также помогает избежать возможных ошибок, при дальнейших расчетах.

!!!В меню file –startlog начинаем запись файла *.log, в котором будет записана вся информация о расчете!!!

1. В меню setup выбираете molecular mechanics и MM+, нажимаете ОК.

Затем compute-geometry optimization-OK. При сравнительно небольших молекулах число циклов можно не менять, оставив значение по умолчанию, которое предлагает программа.

При окончании расчета внизу должна появиться подобная запись

Если написано NO, это значит, что сходимость в энергии не достигнута, т.е. необходимо запустить оптимизацию еше раз, пока не будет достигнута сходимость(converged=YES).

В меню display-labels можно длину связи (bond length), после выбора закрываете окно и у вас на соединении отображаются эти величины. Их нужно переписать или сделать скрин картинки, чтобы потом вставить в отчет!

2. Повторяем оптимизацию, только выбираем semi emperical в меню setup(метод AM1, MNDO и др.) и также compute – geometry optimization, при необходимости увеличивая число циклов для расчета.

Вот что получается по окончанию(успешному) оптимизации:

В меню DISPLAY-LABELS по очереди выбираете заряд(charge) и длину связи (bond length), после выбора закрываете окно и у вас на соединении отображаются эти величины. Их нужно переписать или сделать скрин картинки.

3. Теперь переходим к построению МО. В меню compute—orbitals появляется следующее окошко. Вводя номер ВЗМО и НСМО(по очереди) можно посмотреть их энергию, а нажав кнопку plot ---ОК можно построить изображение МО на вашей молекуле. Если видно плохо, поменяйте RENDERINGS или нажмите F4 и выбирете парметры для 3d-графика(wire mesh и contour value).

Последовательно сохраняем диаграмму МО, а также изображения МО(ВЗМО И НСМО) на флешку/диск для последующего отчета.

*При расчете номера ВЗМО и НСМО нужно помнить, что полуэмперические методы учитывают ТОЛЬКО валентные электроны!

Теперь можно остановить запись log-файла(file-stop log)

Например, получается вот так:

В вашем log-файле, как и в работе 1 есть информация об энергиях всех орбиталей!

3. Последнее, что необходимо сделать – это построить электростатический потенциал соединения для оценки его реакционной способности. Идем в compute-plot molecular graphs и выбираем следующие параметры:

Помните, что нажав F4 можно отрегулировать изображение: выбрать тип поверхности, шаг и т.д. Если у вас есть сильный ЭО заместитель, а потенциал весь положительный, это значит, что значение контура поверхности слишком большое. Можно попробовать его уменьшить и посмотреть, что получается. Например:

Что должно быть в отчете:

• Сама молекула

• Заряды и длины связей ПОСЛЕ оптимизации по методу ММ

• Заряды и длины связей после оптимизации по методу AM1

• Полные энергии после оптимизации по методу MM и AM1

• Орбитали(ВЗМО и НСМО), их энергии и изображение

• Графическое распределение электростатического потенциала

• Не забудьте сохранить себе log-файл