Использование программного пакета ChemCraft для моделирования и визуализации структуры и свойств молекулярных систем. Методические указания

Set point

Позволяет выбрать точечную группу симметрии

group…

молекулы из выпадающего списка. Программа

автоматически находит подходящую группу осей и

позволяет пользователю выбрать ориентацию.

Set principal

Изменяет систему координат таким образом, чтобы

axes

оси X, Y и Z стали главными осями для отображаемой

молекулы. Данная функция также выводит на экран

главные моменты инерции в виде текста в правой

нижней

части

окна

программы.

Алгоритм

определения осей, основанный на диагонализации

тензора инерции, был взят из исходного кода

программы GAMESS.

Drag atoms

Активирует/деактивирует возможность перемещения

отдельных атомов молекулы. Комбинация клавиш

Ctrl+D.

Rotate along

Вращает фрагмент относительно линии, соединяющей

selected

выбранные атомы.

Copy image

Копирование текущего изображения молекулы в

буфер обмена. Комбинация клавиш Ctrl+I.

Меню View

Isometry

Переключение отображения молекулы в режиме

изометрии.

Perspective

Переключение отображения молекулы в режиме

перспективы.

Update

Изменяет точку, вокруг которой вращается

rotation

молекула. Перед использованием выбрать атом,

center

относительно

которого

будет

происходить

вращение. Клавиша Num5.

Better view

Автоматическое изменение положения молекулы, в

котором геометрия отображается в лучшем ракурсе.

Клавиша Enter.

Center

Автоматическое

центрирование

молекулы

относительно

рабочей

зоны

с

увеличением/уменьшением

размеров

таким

образом, что изображение заполняет 4/5 ее ширины

или высоты. Клавиша Space.

продолжение таблицы

Draw

Выполняет сглаживание изображения молекулы.

export

Комбинация клавиш Ctrl+Q.

picture

Show axes

Отображение осей X, Y и Z непосредственно на

изображении молекулы.

Labels on

Позволяет отображать различные метки на молекуле.

atoms

Seq. number – отображение порядковых номеров на

атомах молекулы.

Type – отображение символа химического элемента атома.

Type+number – одновременное отображение порядкового

номера и символа химического элемента атома.

Type+number in group – одновременное отображение

порядкового номера и символа химического элемента

атома, причем для каждой группы идентичных

химических элементов системы используется своя

отдельная нумерация.

Clear labels – очищает все метки на атомах отображаемой

молекулы.

Labels style – позволяет изменять заданные по

умолчанию параметры для меток атомов (положение

метки, размер, тип, цвет шрифта и т.д.).

Structural

Позволяет

визуализировать

геометрические параметры

parameters

отображаемой системы.

Show all interatomic distances – отображает значения всех

межатомных расстояний между всеми атомами частицы

в выделенном фрагменте или для всей молекулы.

Show all bond lengths – отображает значения всех длин

связей в выделенном фрагменте или для всей молекулы.

Show all bond angles – отображает значения всех

валентных углов между атомами частицы в выделенном

фрагменте или для всей молекулы.

Clear – очищает все метки геометрических параметров.

Style – позволяет изменять заданные по умолчанию

параметры

отображаемых

меток геометрических

параметров молекулы (цвет, толщину и тип

используемых линий; размер, тип, цвет шрифта и т.д.)

Show Van-

Активирует/деактивирует отображение полупрозрачных

Der-Waals

Ван-дер-Ваальсовых сфер вокруг всех атомов.

spheres

Toolbars

Активирует/деактивирует

отображение

панелей

инструментов в области главного окна программы.

Scroll buttons – панель инструментов, позволяющая

изменять положение и размеры молекулы на рабочей

области.

Auxiliary designations – позволяет снабдить изображение

вспомогательными обозначениями (надписи, стрелки и

др.).

Image tools – панель инструментов, содержащая быстрые

кнопки доступа для

редактирования

изображения

(сохранение картинки, перемещение атомов и их групп,

использование меток на атомах и т.д.)

Geometry editor – панель инструментов для отображения

и изменения значений геометрических параметров

молекулы (координаты, длины связей, валентные углы и

т.д.).

Меню Display

Standard

Выбор нужной схемы отображения молекулы

Simple

(проволочная, шаростержневая, шаровая и другие

Big atoms

модели).

Sticks

Набор схем отображения можно корректировать,

Publication1

внося изменения в уже существующие схемы или

Publication2

создавая новые пользовательские через пункт

…

Customize.

Customize

Позволяет модифицировать любую из уже

имеющихся схем отображения молекул, а также

создавать новые и удалять существующие. Среди

изменяемых параметров схемы: цвета атомов,

межатомных связей, фона; параметры меток

атомов и геометрических параметров молекул;

параметры освещения и тени и т.д.

Console Editor

Открывает

окно редактора Консоли для сложных

изменений геометрии. Данное окно позволяет

изменять

выбранные геометрические

параметры

(длины связей, валентные и двугранные углы) в

текущей молекуле в соответствии с заданными

значениями. Значения параметров вводятся в

текстовом формате.

Data Explorer

Открывает

окно

Проводника,

в

котором

представлены все данные, считанные из выходного

файла квантово-химического расчета (полученные

геометрические

структуры

рассчитываемой

молекулярной системы на каждом шаге оптимизации

и их значения полной энергии, значения частот и

т.д.). Окно открывается автоматически при наличии

необходимых данных в открытом файле.

Build Z-matrix

Позволяет строить

Z-матрицу входного

файла для

дальнейших квантово-химических расчетов на

основе отображенной в рабочей области молекулы

(возможно использование как части молекулы, так и

всего фрагмента). Для получения Z-матрицы следует

выделать

атомы

молекулы

и

указывать

дополнительную информацию. В зависимости от

используемой версии программы функция доступна

для следующих форматов программных пакетов:

Gaussian format

KCED format

GAMESS format (with $ZMAT section)

GED tools

Данная

функция

полезна

для

газовой

электронографии.

Group distances in molecule – определяет все типы

межатомных связей и рассчитывает их значения в

текущей структуре, формирует из этих данных

список, сортируемый по типу связи или значению

длины связи с заданным порогом сходимости.

Enumerate internal coordinates – показывает

внутренние координаты в молекуле, основываясь на

связанных атомах (длины связей, валентные и

двугранные углы).

Crystallograph

Преобразует

кристаллографические

дробные

y tools

координаты, используемые в кристаллографии, в

декартовые и наоборот.

Recount fractional to Cartesian – преобразование

кристаллографических

дробных

координат

в

декартову систему координат.

Recount Cartesian to fractional – преобразование

декартовых

координат

в кристаллографические

дробные координаты.

Simple

Рассчитывает заселенность состояний по энергиям.

utilities

Calculate occupancies by energies

Create

Создает и сохраняет анимацию в виде файлов формата

animation

*.gif или нескольких файлов (по количеству

требуемых кадров) форматов *.bmp либо *.jpg

Molecule rotation – позволяет создать анимацию

вращения молекулы, задавая ось/оси вращения

молекулы, угол вращения, число кадров и т.д.

Frequencies animation – позволяет создать анимацию,

отражающую изменение структуры молекулы под

действием выбранной колебательной частоты.

Scan animation – анимация последовательности

структур при использовании процедуры SCAN в

квантово-химических программных пакетах.

Custom animation – создание пользовательской

анимации.

Show

Показывает таблицу, отражающую структурные

parameters

параметры (длины связей и валентные углы) и частоты

table

колебаний (при наличии данной информации в

открытом файле). Предусмотрена возможность менять

количество знаков после запятой в отображаемых

значениях для всех параметров.

Create section

Открывает диалоговое окно, которое автоматически

for input file

генерирует разделы входного файла с нестандартными

базисными наборами.

GAMESS-US ($basis, $ecp only)

продолжение таблицы

Orbitals

Позволяет работать с молекулярными орбиталями при

наличии необходимых данных в открытом файле.

Render molecular orbitals – визуализирует молекулярные

орбитали, считанные из файла, в виде изоповерхностей или

цветных фигур.

Analyze molecular orbitals – открывает окно с результатом

анализа молекулярных орбиталей на основе данных

открытого файла. Данный анализ является довольно простым

и не очень хорошо проработанным (по мнению

разработчиков).

Convert orbitals into input format – преобразует молекулярные

орбитали в виде текстового формата для создания входного

файла в качестве начального приближения для дальнейшего

расчета.

Show MO energies diagram – открывает окно с диаграммой

энергий молекулярных орбиталей.

RMS

Открывает окно с данными среднеквадратического смещения

compare

между структурами в двух одновременно открытых на одном

structures

компьютере приложениях ChemCraft.

Supportin

Позволяет менять внутренние настройки программы

g...

ChemCraft.

Edit fragments database – открывает окно базы данных

стандартного набора молекулярных фрагментов для

просмотра, редактирования, удаления, изменения порядка

расположения фрагментов, а также позволяет создавать новые

поддиректории.

Update possible bond lengths table – открывает окно, в котором

можно обновлять таблицу заданных стандартных длин связей,

используя длины связей текущей молекулы. Функция очень

полезна в том случае, если автоматическая идентификация

длин связей работает некорректно для некоторых из ваших

молекул. Перед использованием функции необходимо

вручную установить все связи в молекуле (можно

воспользоваться сочетанием клавиш Ctrl+B), не пропуская ни

одной связи. Данные о новых связях немедленно сохраняются

в файл «bonds.bin», и в следующий раз с большой долей

вероятности ChemCraft распознает эти связи правильно.

окончание таблицы

Associate

Позволяет зарегистрировать Chemcraft в качестве

Chemcraft

программы по умолчанию для просмотра определенных

with files

типов файлов по выбору (например, *.out, *.xyz). После

проведения подобной операции файлы выбранных форматов

будут автоматически открываться в Chemcraft. Опция

работает только в том случае, если операционная система

(файловый менеджер) поддерживает такую возможность.

Jobs

Подпункты данной команды обеспечивают проведение

archive

работ с архивом файлов, относящихся к расчетным файлам

различных квантово-химических пакетов.

Scan directories and show – сканирует выбранную

директорию и все ее подкаталоги на наличие выходных

файлов формата *.out. Все найденные файлы отображаются

в виде иерархического списка. При установке галочки в

пункте Add found jobs to the archive все найденные файлы

будут добавлены в архив выходных файлов.

View contents of the jobs archive – показывает весь список

заархивированных выходных файлов, относящихся к пакету

Gaussian.

Clear jobs archive – очищает архив выходных файлов

программного пакета Gaussian.

Preferences

Позволяет

изменять

программные

параметры

(показывать/скрывать советы при включении программы;

использование по умолчанию режима перспективы или

изометрии

для

просмотра

геометрии

молекулы;

расположение осей X, Y и Z; чувствительность движения

мыши и клавиш изменения положения молекулы и т.д.).

Меню Help

Help contents

Открывает окно справки программы ChemCraft.

About program

Открывает окно, содержащее информацию о

версии программы, разработчике, дизайнере,

контактной информации и т.д.

License

Открывает окно с данными о лицензии

information

программы и лицензионным соглашением.