Chem3D讲义22

异戊二烯3D模型可输入“CH2C(CH3)CHCH2”。
4-甲基-2-戊醇 3D模型可输入 “CH3CH(CH3)CH2CH(OH)CH3”。
三、Chem3D的使用
3、3D模型的建立方法
（3）利用子结构（Substructure）建立模型 Chem3D提供了子结构库，用户可以选 择其中的子结构，然后将它们拼装起来， 形成复杂结构。 操作： [View]—>[Parameter Tables]—>[Substructure]， 选定所需要的子结构后， 右键“Copy”， 然后在菜单栏上按 “Paste”，获得3D模型
• 编辑快捷键与其他软件如Word相同，常用的与图形编辑有关的快捷键为： • Ctrl + A：全选 • Ctrl + C：复制 • Ctrl + V：粘贴 • Ctrl + X：剪切
• F9：字符下标
• F10：字符上标 • Ctrl + R：旋转图形，可以设定旋转角度。 • Ctrl + K：改变图形大小，可以设定键长。 • Ctrl + Shift + H：水平翻转图形。 • Ctrl + Shift + V：垂直翻转图形。
13C核磁共振图谱
1H核磁共振图谱
分析结构估计性质
• 执行【View】/【Show Analysis Window】菜单命令， 弹出如图所示的分析窗口。 • 执行【View】/【Show Chemical Properties Window】 菜单命令，弹出如图所示的 化学性质窗口
元素周期表
3D模型区
平 面 图 作 图 区
数据消息窗口
二、Chem3D介绍
平面作图区： 与ChemDraw基本一样 虚键 缩放
旋转球
移动工具 选择工具
三键
橡皮擦
双键 单键 文本工具
三、Chem3D的使用
1、使用前的基本设置
操作： [File]—>[Model Settings]
三、Chem3D的使用
2、3D模型的种类
这种模型结构一般用于生物大分子
三、Chem3D的使用
2、3D模型的种类
（7）Cartoons
操作： [View] —>[Model Display] —>[Display Mode] —>[Cartoons]
这种模型结构一般用于生物大分子
三、Chem3D的使用
3、3D模型的建立方法
（1）利用键工具建立模型 1）单击工具栏上的“单键”按钮 2）将椎鼠标移动至模型窗口，按住鼠标左键拖出 一条直线，放开鼠标即成乙烷（C2H6）立体模型。 3）将鼠标移至C(1)原子上，向外拖出一条直线， 放开鼠标即成丙烷(C3H8)立体模型。 4）将鼠标移至C(2)原子上，向外拖出一条直线， 放开鼠标即成丁烷(C4H10)立体模型，如图所示。
Chemoffice讲义 ——Chem3D
化学与环境工程学院 化学工程 李皓宇、杨启泽、官懿、李卓华、李宏程、肖俊宇、韩振、王泓蛟 2017.09.25
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ChemDraw复习 Chem3D介绍 Chem3D的使用
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作业
一、ChemDraw复习
用ChemDraw画出 l-麻黄碱（1R，2S）
• ChemDraw提供了一张使用起来十分方便的元素周期表。
操作：【View】—> 【Show Periodic Table Window】 单击周期表上的元素 符号，就可以得到该元 素的物理性质。单击表 中的【>>】按钮，可以 打开或关闭周期表下方 的物理性质详细列表。
符号、字体和颜色
• （1）输入特殊符号 • 有时可能需要在结构式或反应方程式中输入 特殊符号。 • 执行【View】/【Show Character Map Window】 菜单命令即可打开符号窗口。单击▼下垃按 钮，可以选择各种Windows字体和符号，包括 汉字。 • 注意：该菜单只有在处于“文本输入”状态 下才能被激活。 • （2）改变字体 • 通常使用ChemDraw默认字体就可以了。若 要改变字体，可单击【Text】菜单，在其中的 【Font】菜单命令中选择字体。
三、Chem3D的使用
5、改变元素序号和替换元素种类
（1）改变元素序号 操作： [View]—>[Model Explorer]—>选择需要改变序号的原子—>右键“Replace with Text Tool”—> 出现文本框，输入数字，按“ENTER”，得到新的原子序号；或者直接用选择工具右键选 择需要改变序号的原子，“Replace with Text Tool”，出现文本框，输入数字。
（1）Wire Frame
操作： [View]—>[Model Display] —>[Display Mode] —>[Wire Frame]
三、Chem3D的使用
2、3D模型的种类
（2）Sticks
操作： [View]—>[Model Display] —>[Display Mode] —>[Sticks]
操作：[View]—>[Parameter Tables]—>[MM2 Atom Types]。
三、Chem3D的使用
8、观察分子的表面、Huckel分子轨道及分子体积大小（以苯为例）
（1）分子表面 操作：[View]—>[Toolbars]—>[Surfaces]。
Diplay Mode Surface Solvent Radius
三、Chem3Dilling
操作： [View]—>[Model Display] —>[Display Mode] —>[Space Filling]
三、Chem3D的使用
2、3D模型的种类
（6）Ribbons
操作： [View] —>[Model Display] —>[Display Mode] —>[Ribbons]
二、Chem3D介绍
当需要进一步了解化合物的立体状态时，我们就需要自己画 出或者是将前面用ChemDraw画出的平面图转化为下面的立体模 型。这就需要用到Chem3D软件。
二、Chem3D介绍
• Chem3D同ChemDraw一样，是ChemOffice的组成部分，它能很
好地同ChemDraw一起协同工作，ChemDraw上画出的二维结构式可
• （3）改变结构式的颜色 • 1.选中画好的结构式。 • 2.单击【Color】菜单会下拉出菜单项，除了黑色之外，里面包括 8种可以选择的颜色. • 3.单击【Other # 5】号颜色，完成改变结构式颜色的操作。 • 蓝色是其中的【Other # 5】号颜色。如果用户对这8种颜色不满 意，可以单击最下面的【Other】选项，弹出【颜色】调色板，其 中有更多的颜色选项，并可以自定义颜色。
三、Chem3D的使用
2、3D模型的种类
（3）Ball&Stick
操作： [View]—>[Model Display] —>[Display Mode] —>[Ball&Stick]
三、Chem3D的使用
2、3D模型的种类
（4）Cylindrical Bonds
操作： [View]—>[Model Display] —>[Display Mode] —>[Cylindrical Bonds]
6、整理结构（Clean up）与简单优化（Minimize Energy）
（2）简单优化（Minimize Energy） 操作：用选择工具选择这个化学结构—>[Calculations]—>[MM2]—>[Minimize Energy]。
优化前：
优化后：
三、Chem3D的使用
7、查找分子或晶体中的原子的范德瓦尔斯半径
以正确地自动转换为三维结构。
• Chem3D Ultra版还包括了一个很好的半经验量子化学计算程
序MOPAC97，并能与著名的从头计算机程序Gaussian98连接，作
为它的输入、输出界面，能够以三维的方式方法显示量子化学计 算结果，如分子轨道、电荷密度分布等。
二、Chem3D介绍
菜单、工具栏
结 构 参 数 栏
和ChemDraw一样，利用键工具建立的3D结构，键角及键长可能不正常，应首先对 其进行整理操作，然后做简单优化处理，以便得到能量最低的构象。 （1）整理结构（Clean Up） 操作：用选择工具选择这个化学结构—>[Structure]—>[Clean Up]。 l-麻黄碱（1R，2S）
三、Chem3D的使用
快捷菜单和快捷键
• 1）快捷菜单 • 在选中的结构上单击鼠标右键，会弹出快捷菜单，如图所示。ChemDraw快捷菜 单包含了多种选项，使用快捷菜单能完成常用编辑、属性设置、模板选择等功能。
• （2）快捷键 • ChemDraw提供了大量快捷键，掌握快捷键能大大提高工作效率。 • 常用的与结构有关的快捷键为： • Ctrl + Shift + K：整理结构式。 • Ctrl + Shift + N：将化合物名称转换为结构式。 • Alt + Ctrl + Shift + N ：将结构式转换为化合物名称。
邻苯二甲酸酐
利用ChemDraw预测核磁共振化学位移
ChemDraw可以根据结构式预测分子的1H和13C核 磁共振化学位移。心得安(propranolol)是一种心血 管药物，是β-阻断剂，能抑制心脏的收缩率，避免 过渡兴奋和阻止神经冲动，保证心壁平滑肌的收缩。
现在我们以心得安的为例，预测1H和13C核磁共振 图谱。
三、Chem3D的使用
3、3D模型的建立方法
（4）利用右侧作图区建立模型
操作： 在右侧的左图区左图，操作与 ChemDraw类似，右侧画出结构时， 左侧会同时出现对应的3D模型
三、Chem3D的使用
3、3D模型的建立方法
（5）利用模板建立模型
操作： [File]—>[Sample File]， 然后选择所需要的模板， 之后可根据自己需要添 加官能团
图例：富勒烯（C-60）
三、Chem3D的使用
3、3D模型的建立方法
（6）ChemDraw平面结构转换成3D模型 1）ChemDraw结构式转换成3D模型 i）在ChemDraw中绘出乙烷的平面结构式； ii）选中结构式，复制到Chem3D的窗口中，Chem3D自动将平面结构式转变成3D模型 2）直接打开ChemDraw文件 i）[File]—>[Open]，弹出[Open]对话框 ii）在[文件类型]窗口中选择“ChemDraw (*.cdx ;*chm)”类型。 iii）单击打开按钮打开文件。Chem3D自动将ChemDraw文件转换为3D模型。
三、Chem3D的使用
3、3D模型的建立方法
（2）利用文本工具建立模型 输入文本，按“ENTER”键，得到模型
输入一组氨基酸的缩 写，可建立多肽的3D 结构。如输入 “H(Ala)12OH”，得 到如图所示的模型。
三、Chem3D的使用
3、3D模型的建立方法
（2）利用文本工具建立模型 若化合物带有支链，可以将支链用括号括起来。 异丁烷模型可输入“CH3CH(CH3)CH3”。
同理，3D模型也可以转换为平面结构式 i）选中3D模型 ii）执行[Edit]—>[Copy As]—>[ChemDraw Structure]菜单命令，复制此模型 iii）粘贴至ChemDraw窗口中。
三、Chem3D的使用
4、显示3D模型的信息
（1）显示3D模型的元素种类及序号信息
操作： [View] —>[Model Display] —>[Show Atom Symbols] &[Show Serial Numbers]
三、Chem3D的使用
4、显示3D模型的信息
（2）显示3D模型的键长与键角 操作： [Structure] —>[Measurements] —>[Genenrate All Bond Lengths] &[Genenrate All Bond Angles]
左侧的数据栏能够显示 其他的键长、键角的具 体信息
H(7)—>H(1)
三、Chem3D的使用
5、改变元素序号和替换元素种类
（2）替换元素种类 操作： 用选择工具右键选择需要改变序号的原子，“Replace with Text Tool”，出现文本框，输入 所要替换得到的官能团，按“ENTER”。
苯—>苯酚
三、Chem3D的使用
6、整理结构（Clean Up）与简单优化（Minimize Energy）