ĆWICZENIE 3 UDOKŁADNIANIE STRUKTURY KRYSTALICZNEJ

ĆWICZENIE 3
UDOKŁADNIANIE STRUKTURY KRYSTALICZNEJ POCHODNEJ AKRYDYNIOWEJ,
PRZESZUKANIE BAZY CSD
CEL ĆWICZENIA:
Celem ćwiczenia jest udokładnienie struktury krystalicznej pochodnej akrydyniowej
rozwiązanej w trakcie ćwiczenia 2, zgodnie ze schematem:
Po udokładnieniu struktury następuje przeszukanie bazy CSD celem znalezienia struktur
podobnych do struktury związku ustalonej podczas ćwiczenia.
PRZEBIEG ĆWICZENIA:
1. Obróbka danych – program XP
Program XP jest potężnym pakietem graficznym, który wielce pomaga w rozstrzygnięciu
czy prawidłowe rozwiązanie zostało odnalezione przez program SHELXS.
a) Na dysku odnajdujemy ścieżkę d:\Xp.
b) Uruchamiamy program XP poprzez dwukrotne kilknięcie na plik xp.exe.
c) Wpisujemy komendę read student1, a następnie FMOL. Powinna wyświetlić się lista
połączeń między atomami. Jeśli nie pojawi się lista atomów plik student1.res jest
uszkodzony.
d) Wpisujemy komendę PROJ i pojawiają się główne piki w obliczonej mapie gęstości
elektronowych. Można obracać strukturę za pomocą opcji dostępnych z lewej strony
ekranu. Opcje etykiet są również dostępne w menu z lewej strony ekranu. W
początkowych etapach rozwiązywania struktury krystalicznej, większość pików jest
opisana za pomocą litery Q i numeru porządkowego, oznacza to iż chemiczna tożsamość
piku (jaki to atom) nie została jeszcze nie określona.
Niektóre z niezidentyfikowanych pików są tylko zakłóceniami nawet gdy rozwiązanie
wybrane przez SHELXS jest prawidłowe. Piki Q z dużymi liczbami są dużym
prawdopodobieństwem szumami, lecz czasami nawet kilka pików Q z małymi liczbami
(również Q1) mogą być pozorne.
e) Celem zadania jest wybrać właściwe piki (odpowiadające realnym atomom) usuwając
piki będące szumami. W tym celu wpisujemy komendę PICK.
W celu usunąć pik należy wcisnąć <ENTER>
W celu pozostawienia piku niezmienionym należy wcisnąć <SPACJE>
W celu powrotu do poprzedniego piku po popełnieniu błędu należy wcisnąć
<BACKSPACE>
W celu wyjścia bez zachowania zmian należy wcisnąć <ESC>
W celu wyjścia zachowując zmiany należy wcisnąć </>
f)
Następnym zadaniem jest nadanie etykiet rzeczywistym atomom w strukturze. W tym
celu ponownie wpisujemy komendę PICK.
Aby nazwać pik należy wpisać jego symbol chemiczny a następnie nacisnąć <ENTER>
By wrócić do poprzedniego piku po popełnieniu błędu należy wcisnąć <BACKSPACE>
By wyjść nie zachowując zmian należy wcisnąć <ESC>
By wyjść zachowując zmiany należy wcisnąć </>
g) Po wprowadzeniu wszystkich etykiet atomów oraz usunięciu zbędnych maksimów
wpisujemy komendę hadd. Polecenie to „wstawia” atomy wodoru znajdujące się przy
wszystkich zidentyfikowanych atomach (z pomiarów nie jesteśmy w stanie dokładnie
określić położenia „lekkich” atomów wodoru, dlatego też program wstawia je w
wyidealizowanych pozycjach – odpowiednich dla poszczególnych grup chemicznych).
h) Aby zapisać zmiany do pliku tekstowego należy wpisać file student1.tmp. Program zapyta
o nazwę pliku .res (w tym przypadku student1.res) tak by mógł wykorzystać informacje
do zapisania w nowym pliku. Należy zignorować informację o instrukcji MOLE.
i) Następnie należy skopiować zawartość pliku student1.tmp i wkleić w pliku student1.ins.
Należy zmienić wartość L.S. na 4 i upewnić się, że na końcu pliku znajduje się komenda
END.
2. Udokładnianie metodą najmniejszych kwadratów – SHELXL
Po odnalezieniu rozwiązania przez program SHELXS, program SHELXL może zostać
użyty do odnalezienia brakujących atomów i do dalszego udokładnienia struktury.
a) Uruchomiamy program SHELXL poprzez wpisanie komendy shelxl student1 (najlepiej
za pomocą programu Total Commander).
b) W trakcie działania programu krótki opis wyników zostaje wyświetlany na ekranie.
Wartość wR2, która jest pozostałością najmniejszych kwadratów, powinna się zmniejszać
z każdym cyklem. Wielkość Mean shift/esd i maximum (shift/esd) powinna się również
zmniejszać z każdym cyklem.
c) W momencie gdy wartość wR2 jest stała można przerwać proces udokładniania wciskając
klawisz <ESC>.
d) Teraz należy skopiować zawartość pliku student1.res i wkleić w pliku student1.ins. Pod
komendą PLAN należy dopisać komendę ANIS a następnie powtórzyć proces
udokładniania.
e) Po udokładnieniu anizotropowym kopiujemy zawartość pliku student1.res, wklejamy
jego zawartość do pliku student1.ins, uzupełniając wartość wag WGHT (kopiujemy
wartość znajdującą się pod linią END i podmieniamy wartość podaną na początku pliku).
Jeżeli w trakcie 4 cykli udokładniania Means shift/esd wynosi 0 przyjmujemy że struktura
została udokładniona.
3. Przeszukanie Bazy CSD
Uruchamiamy program CONQUEST poprzez dwukrotne kliknięcie myszką na ikonę o
takiej samej nazwie znajdującą się na pulpicie. Klikamy na okno BUILT QUERIES, następnie
okno DRAW i rysujemy fragment jak na rysunku poniżej.
O
O
+
N
CH3
Klikamy kolejno na okna: SERACH [Enter] i START SERACH [Enter] – w wyniku przeszukania
otrzymujemy struktury wszystkich związków, zawierających powyższy fragment strukturalny.
Sprawdzamy czy w wyniku przeszukania udało się odnaleźć strukturę identyczną z rozwiązaną i
udokładnioną w trakcie ćwiczeń – poruszamy się strzałkami „góra-dół” w oknie ANALYSE
HITLIST. Zapisujemy wyniki przeszukania – klikając na zakładkę FILE wybieramy WRITE PDF
TO VIEW. Wpisujemy nazwę pliku student1.pdf – wynik przeszukania zostanie zapisany na
Pulpicie.
UWAGI:
1. Przygotowujemy jedno sprawozdanie z ćwiczeń 1-3 (patrz wytyczne do sprawozdania).
Przygotowanie i opracowanie:
A. Sikorski, M. Wera, D. Trzybiński
Wszystkie prawa zastrzeżone ®