Zestawienie programów do rysowania wzorów

Poradnik
Zestawienie programów do rysowania
wzorów strukturalnych
Bartłomiej Kraska
Laboratorium Badawczo-Rozwojowe, Lipopharm.pl
Wzór strukturalny stanowi bardzo ważną formę
symboliki chemicznej pozwalającą przedstawić zarówno skład chemiczny cząsteczek jak i wiązania
którymi poszczególne atomy są powiązane. Może
także dostarczyć informacji na temat przestrzennego rozmieszczenia tych atomów. Wzorów używa
się zarówno podczas planowania syntez na kartce
papieru oraz w prezentacjach multimedialnych czy
publikacjach naukowych. W tych ostatnich szczególnie ważne jest zachowanie estetyki, właściwych
proporcji oraz przejrzystości tworzonej ryciny. Niestety zdarza się że opublikowana w renomowanym
czasopiśmie naukowym publikacja zawiera wzory
bardzo słabej jakości, nierównej, i nie wyraźniej, co
optycznie odbiera pracy profesjonalny charakter.
Niniejszy artykuł przedstawia porównanie kilku najpopularniejszych programów komputerowych do tworzenia wzorów strukturalnych.
jest funkcja wyliczania masy molowej cząsteczki
bądź jej zaznaczonego fragmentu, co pozwala na
szybkie określenie ilości potrzebnych reagentów w
syntezie oraz łatwiejszą analizę masową otrzymanych związków. Idealnie gdy wartość tej masy prezentowana jest w czasie rzeczywistym i zmienia się
podczas tworzenia lub nanoszenia zmian w ryso-
Funkcje programów
Każdy z programów pozwoli nam spełnić swoją podstawową funkcję, czyli narysować żądaną
przez nas strukturę. Różnice pojawiają się w wygodzie użytkowania, możliwościach oraz dodatkach
poszerzających zastosowanie oprogramowania.
Aby swobodnie korzystać z programu wszelkie niezbędne funk cje muszą być łatwo dostępne, rozmieszczone w sposób intuicyjny, aby móc
szybko je wybrać. Bardzo wygodne są także biblioteki popularnych związków oraz struktur chemicznych, takich jak aminokwasy, cukry, wszelkie
grupy funkcyjne czy cząsteczki supramolekularne,
które można wywołać jednym kliknięciem myszy.
Elementami kosmetycznymi, aczkolwiek bardzo
ważnymi, są opcje zmiany koloru struktur oraz wielkości i rodzaju czcionek dla nazw atomów i wszelkich
podpisów. Często przydatne są autokształty takie jak
kreski, okręgi czy prostokąty którymi można wyróżnić przypisy bądź fragmenty cząstek. Niezbędnym
narzędziem, szczególnie dla chemika preparatyka,
www.czasopismolaborant.pl
31
Poradnik
wanych strukturach. Niestety
większość programów wymaga
każdorazowego wywołania polecenia z menu, gdy tylko zachodzi
chęć sprawdzenia masy molowej.
Możliwość symulacji analizy masowej, węglowego oraz wodorowego magnetycznego rezonansu
jądrowego a także prezentacja
składu elementarnego zostanie
niewątpliwie doceniona przez
każdego kto okazjonalnie bądź
często rozwiązuje widma syntez
nowo otrzymywanych substancji.
Niektóre programy dają możliwość stworzenia prostego rysunku
złożonego z elementów aparatury
chemicznej, takich jak kolba, statyw, probówka czy chodnica, doskonale nadającej się do celów dydaktycznych oraz prezentacyjnych.
Przegląd najpopularniejszych
programów
Jednym z najpopularniejszych
programów jest ChemSketch.
Ceniony przede wszystkim przez
studentów ze względu na jego
darmowy charakter w celach
edukacyjnych. Poza tym posiada wszelkie niezbędne funkcje
przydatne na drodze zdobywania
wykształcenia. Obsługa raczej
nie stanowi większego problemu,
wszelkie najważniejsze elementy
są na paskach narzędzi dookoła
obszaru roboczego, a kolorowe
ikonki wprawiają wrażenie bogactwa i zaawansowania funkcji.
Znajdziemy w nim bazę struktur
oraz rysunków szkła laboratoryjnego, monitorowanie masy molowej w czasie rysowania orazoraz
opcję symulacji analizy masowej
w postaci fragmentacji cząsteczki. Niestety ChemSketch ma jedną poważną wadę, otóż zbyt duża
swoboda rysowania sprawa że
owoc naszej pracy szybko traci
32
na przejrzystości, a jego późniejsze uporządkowanie polegające na wyrównaniu struktur oraz
ujednoliceniu długości wiązań,
nawet korzystając z opcji autoformatowania (często tłumaczona
jako autoczyszczenie), może przysporzyć kłopotów i zabrać trochę
czasu. Poza tym, porównując z
konkurencją, grafika nie wygląda zbyt profesjonalnie. Dlatego
też program ten jest raczej odradzany przy zamiarach tworzenia
zaawansowanych rycin w celu
wykorzystania w publikacjach.
Jeżeli dysponujemy grubym (niestety bardzo grubym) portfelem
możemy pokusić się o produkt firmy CambridgeSoft. Do dyspozycji
mamy dwie aplikacje, ChemDraw
oraz rozszerzony ChemBioDraw.
Obie wersje są niemal doskonałe,
interfejs jest przejrzysty, wszelkie najważniejsze elementy są łatwo dostępne. Podczas rysowania
struktur mamy ograniczone stopnie swobody, co mniej więcej przypomina rysowanie na papierze w
kratkę. Dzięki temu zawsze zachowamy idealną symetrię już na etapie tworzenia i bez potrzeby autoformatowania. Oczywiście każdy
element, czy to atom czy wiązanie,
możemy metodą przeciągania rozciągnąć w dowolne miejsce. Stworzone struktury mają elegancki i
profesjonalny wygląd, są gotowe
do wklejenia do publikacji czy
prezentacji. Modyfikacje wprowadza się równie łatwo, a całość nie
traci profesjonalnego charakteru.
Wszelkie błędy w strukturach są
automatycznie podkreślone na
czerwono. Do dyspozycji również mamy opcję prezentacji masy
molowej „na żywo” a także analizy elementarnej, bogatą bazę
gotowych struktur oraz bibliotekę grafik szkła laboratoryjnego.
Wersja posiadająca słowo „Bio”
w nazwie dodatkowo posiada gotowe grafiki obiektów biologicznych, takich jak błony, bakterie czy
elementy anatomii. Poza wspomnianą ceną trudno doszukać się
jakichkolwiek wad czy braków.
Tańszą alternatywę dla ChemDraw stanowi ChemDoodle.
Jest on około 50 razy tańszy (!) i
tylko odrobinę ustępuję gigantowi z CambridgeSoft. Autorzy
ChemDoodle postawili w pierwszej kolejności na wygląd, który
przedstawia się naprawdę dobrze.
Wszelkie elementy są wygodnie rozmieszczone, a rysowanie
upraszczają ograniczone stopnie
swobody. Niestety aby sprawdzić
masę molową musimy każdorazowo wywoływać to polecenie z
menu. Za to mamy do dyspozycji
m.in. zaawansowany moduł symulacji TLC oraz analizy NMR.
Ciekawą pozycją jest również SymyxDraw, następca popularnego
niegdyś ISIS Draw. Również i tu
znajdziemy wszystko co niezbędne, aczkolwiek baza gotowych
struktur jest w wersji podstawowej nieco zubożała. Można ją uzupełnić pobierając odpowiednie
rozszerzenia. Jeżeli chodzi o samo
rysowanie to jest dość swobodne
aczkolwiek stopnie swobody są
dość duże toteż trudniej zachować
symetrię. Za to wygląd końcowy
struktur jest naprawdę profesjonalny. Możemy konwertować nazwy na struktury i odwrotnie, możemy także śledzić zmiany masy
w trakcie rysowania, ale niestety
tylko sumaryczną wszystkiego co
znajdzie się w dokumencie, a nie
tylko zaznaczoną. Nie wykonamy
także żadnej symulacji analizy, nie
znajdziemy żadnych grafik oraz
nie zostaniemy automatycznie poinformowani o błędach w strukLaborant Nr 1/2010
Poradnik
turze, takich jak np. pięciowią za- Wybór programu
lny atom węgla. Poza tym cena li- Aby dokonać właściwego wy
cencji nie należy do najniższych. boru programu należy kierować
się przede wszystkim jego funkUwaga na licencję
cjonalnością oraz wygodą użytWystarczy pobrać program z In- kowania. Idealnie jeżeli dyspoternetu, zainstalować i używać do nujemy wolnym wieczorem aby
woli jak tylko przysłowiowa du- pobrać wersje testowe dostępnych
sza zapragnie. Niestety to błędne programów celem ich wypróbomyślenie może spowodować iż wania. Warto wziąć pod uwagę
skorzystamy z programu w spo- fakt iż łatwiej znajdziemy pomoc
sób nielegalny. Praktycznie każdy w obsłudze programów popuprogram komputerowy chronią -arniejszych. Będziemy także w
umowy licencyjne określające w
jaki sposób możemy skorzystać z
aplikacji. Na pewno bez obaw możemy dowolnie korzystać z aplikacji typu „freeware”. Łatwo można
się jednak domyślić że raczej nie
urzekną nas funkcjonalnością.
Jeżeli natomiast oprogramowanie
jest darmowe do użytku domowego i/lub akademickiego na pewno
uświetnimy strukturami wykład,
wzbogacimy prezentację lub wydamy publikację. Należy jednak
wystrzec się wykorzystywania w
reklamach czy wszelkiego rodzaju
publikacjach, za które przyjmiemy korzyść materialną. Do takich celów potrzebna jest licencja
komercyjna, za którą oczywiście
musimy zwykle ponieść mniejsze
lub większe opłaty. Licencja taka
może być przypisana do konkretnej liczby osób lub stanowisk oraz
być ograniczona czasowo bądź
dożywotnia. Warto zatem zapoznać się z warunkami licencji posiadanego oprogramowania, gdyż
być może jest zainstalowana na
o jeden komputer za dużo, albo
korzysta z niego zbyt duża liczba
osób. W przypadku wersji ograniczonej czasowo (także wersji demonstracyjnych) zwykle umowa
licencyjna nakazuje bezzwłoczne
odinstalowanie oprogramowania
po upływie określonego czasu.
www.czasopismolaborant.pl
stanie przesłać innej osobie plik
zawierający strukturę z możliwością jej edycji, gdy posiada takie
samo oprogramowanie. Tabela
1 przedstawia porównanie kilku
najważniejszych cech popularnych programów. W zestawieniu
pominięte zostały pozycje które
nie zaprezentowały się najlepiej
przy konkurencji lub u których
wersja testowa nie pozwoliła na
pełne zapoznanie z funkcjami.
33
Poradnik
ChemSketch
Tabela 1
MarvinSketch
ChemDoodle
Strona domowa
www.acdlabs.com
www.chemaxon.com
www.chemdoodle.com
Wygląd
4/6
●●●●○○
5/6
●●●●●○
6/6
●●●●●●
Łatwość użytkowania
3/6
●●●○○○
3/6
●●●○○○
4/6
●●●●○○
Funkcjonalność
5/6
●●●●●○
3/6
●●●○○○
5/6
●●●●●○
Profesjonalny wygląd struktur
4/6
●●●●○○
5/6
●●●●●○
5/6
●●●●●○
Możliwość swobodnej modyfikacji struktur
3/6
●●●○○○
5/6
●●●●●○
5/6
●●●●●○
Biblioteka gotowych struktur 3/6
podstawowych związków
●●●○○○
1/6
●○○○○○
1/6
●○○○○○
Sygnalizacja błędów w struk- 6/6
turach
●●●●●●
6/6
●●●●●●
6/6
●●●●●●
Symulator analizy masowej
6/6
●●●●●●
Brak
●○○○○○
Brak
●○○○○○
Symulator NMR
6/6
●●●●●●
1/6
●○○○○○
6/6
●●●●●●
Konwerter nomenklatury na
strukturę i odwrotnie
Brak
●○○○○○
3/6
●●●○○○
Brak
●○○○○○
Wady
Trudny do opanowania przez
nowicjuszy
-
-
Możliwość edycji wklejonej
struktury bezpośrednio w
edytorze tekstu
6/6
●●●●●●
6/6
●●●●●●
6/6
●●●●●●
Eksport do wielu formatów
5/6
●●●●●○
6/6
●●●●●●
4/6
●●●●○○
Funkcje dodatkowe
-
-
Zaawansowany symulator
TLC, podręczna tabela symboli
Licencja
Freeware do celów niekomercyjnych
Brak danych
$695 USD wersja komercyjna
$149 USD wersja akademicka
Okres trwania wersji testowej Nie dotyczy
34
14 dni
60 USD licencja komercyjna
14 dni
Laborant Nr 1/2010
Poradnik
BKChem
Symyx Draw
DrawIt
(składnik platformy KnowItAll)
ChemBioDraw
www.bkchem.zirael.org
www.symyx.com
www.knowitall.com
www.cambridgesoft.com
4/6
●●●●○○
2/6
●●○○○○
3/6
●●●○○○
5/6
●●●●●○
5/6
●●●●●○
3/6
●●●○○○
4/6
●●●●○○
6/6
●●●●●●
2/6
●●○○○○
3/6
●●●○○○
3/6
●●●○○○
5/6
●●●●●○
3/6
●●●○○○
6/6
●●●●●●
5/6
●●●●●○
6/6
●●●●●●
4/6
●●●●○○
4/6
●●●●○○
2/6
●●○○○○
6/6
●●●●●●
1/6
●○○○○○
6/6
●●●●●●
1/6
●○○○○○
6/6
●●●●●●
Tylko komunikat
●●○○○○
3/6
●●●○○○
3/6
●●●○○○
6/6
●●●●●●
Brak
●○○○○○
Brak
●○○○○○
Brak
●○○○○○
6/6
●●●●●●
Brak
●○○○○○
Brak
●○○○○○
Brak
●○○○○○
6/6
●●●●●●
Brak
●○○○○○
6/6
●●●●●●
3/6
●●●○○○
6/6
●●●●●●
-
Dość często ulega zwieszeniu
-
Cena!
6/6
●●●●●●
6/6
●●●●●●
6/6
●●●●●●
6/6
●●●●●●
2/6
●●○○○○
2/6
●●○○○○
3/6
●●●○○○
6/6
●●●●●●
Biblioteka grafik sprzętu
laboratoryjnego oraz elementów biologicznych, symulator
TLC
-
-
-
Freeware
Darmowa do zastosowań domowych oraz akademickich
Darmowa do zastosowań akademickich (tylko podstawowe
2 790 USD wersja komercyjna
funkcje), wersja komercyjna
kalkulowana indywidualnie
Nie dotyczy
Nie dotyczy
Nie dotyczy
www.czasopismolaborant.pl
14 dni
35