《单晶结构分析》PPT课件
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第四章 用SHELXTL程序进行结构分析
一 SHELXTL文件
1. 文件名 一般，同一结构，所有文件都用相同的名（不
能超过８个字符），只是扩展名不同 2. 两个必要文件(由XPREP程序产生)
*.hkl文件: 所有的衍射点，每一点一行。
格式为：h k l F2 σ(F2)
-4 2 -2 21.189 3.050
* .ls t
*.cif
* .te x
*.fcf
.
5
二 常用的XS和XL指令
指令
含
义
ACTA 产生cif文件
AFIX 将原子坐标强制性地固定在指定位置上， 或在指定位置上产生原子
ANIS 将各向同性换成各向异性精修 BOND 计算键长、键角(加$H包括H的键长、键角) BIND 计算指定原子对的键长、键角
结构解析和精修的过程，是ins文件建立和不断更新的 过程，这主要是下列过程实现的：
xprep、xshell—refine、xl、xp、edit、copy
.
4
SHELXTL的主要子程序和文件
* .p lt
XS
XP
*.sav
XPREP
* .p s
*.hkl *.ins
*.res
XL XSHELL
* .p c f XCIF
a 将|Fo|转化为归一化结构因子|Eo|
b 建立可以利用正切公式的三相角及四相角关系 c 赋于起始相角
d 利用正切公式精修相角
.
10
e 计算诊断指标，判断各套相角的质量
f 采用诊断指标最佳的相角数据计算解析电子密度图，即E图
* Patterson法是其本人1934年提出，通常只用来 解析含有重原子的结构
ZERR 4.00 0.0069 0.0112 0.0102 0.000 0.009 0.000
LATT 1 SYMM -X, SFAC C H
0N.5+OY分,C0单o.子5S-胞Z数对原中单目称子胞操数中作目码晶胞参数的标
UNIT 108 104 40原20子8 1类6 型
准偏差
SIZE 0.47 0.43 0.35
HTAB 2
L.S. 8
ACTA BOND
可输入各种让XS和XL执行的命令
FMAP 2
PLAN 20
.
信 息 区
命 令 区
2
DFIX 1.43 0.02 o5 c27 WGHT 0.074900 1.631200 FVAR 0.169240 TEMP 25
原子表 命 坐标、占有率、温度令因子
区
Co1 5 0.639436 0.182296 0.778299 11.000000 0.037950 =
用这种方法时，首先利用重原子的特征峰，即 Harker峰，求出重原子坐标，再通过Fourier合成获 得其它原子的坐标
SIZE 晶体的大小
.
8
指令
含
义
SYMM 所属空间群的对称操作
TEMP 衍射数据收集的温度
TITL 样品的编号（或名称）和空间群
UNIT 晶胞中每种原子的总个数
WGHT 指定所用权重
ZERR 晶胞中分子个数和晶胞参数的标准偏差
三 SHELXTL结构分析的步骤 1.项目的设立
打开SHELXTL程序：点project 输入文件名，查找到hkl 文件并打开
0.043120 0.052330 -0.002120 0.007180 -0.002370
Co2 5 0.132299 0.088237 0.782543 11.000000 0.061270 =
0.080610 0.082660 -0.004140 0.011300 0.005080
N1 3 0.816545 0.181404 0.857527 11.000000 0.048210=
4 -2 2 19.539 2.120
-4 -2 -2 17.129 2.710
…………………………………..
.
1
*.ins 文件：标组题成上可分成五部分
TITL
041203e
X光波长
in P2(1)/c
空间群
晶胞参数
CELL 0.71晶07格3 1类1.58型70 19.3080 17.2144 90.000 108.471 90.000
0.044720 0wk.baidu.com042580 -0.001460 0.010450 -0.001390
N2 3 0.641818 0.098803 0.864065 11.000000 0.055810 =
0.050870 0.070080 0.000700 0.013560 -0.009990
………………………………………………………………….
new，
.
9
2. 结构的解析 1) 结构解析的基本原理
XS用直接法或Patterson法解决相角问题，试验性找 出部分原子或重原子的位置（坐标）
* 所谓直接法（direct methods），就是运用数 学的方法，利用不同衍射点的关系，从大量强度数据 中，直接找出各个衍射点的相角，从而达到解析晶体 结构的目的。其过程概括如下：
FLAT 限制指定原子在相同的平面上
FMAP 所计算Fourier图的类型
FREE 不计算指定原子对的键长、键角
FVAR 全比例系数
HFIX 限制H原子在理想位置上
HKLF 衍射数据的格式
HTAB 计算氢键
.
7
指令 ISOR L.S. LATT
含
义
限制指定原子的位移参数类似于各向同性
指定XL中用最小二乘法进行精修的轮数
HKLF 4
衍射点文件类型
END
文件结束命令
.
3
3.其它文件
res xs、xl、refine产生的文件
lst 记录xs、xl、refine过程和结果的文件
plt XP中做的图形文件 cif 晶体学信息文件
fcf 结构因子文件
pcf 记录仪器型号、晶体外观等的文件
tex 晶体结构报表文件
4.INS文件的建立和更新
CONF 计算扭转角
DELU 限制指定原子间键长的标准偏差
DFIX 限定指定原子对间的距离 EADP 给两个或多个原子指定相同的位移参数
.
6
指令
含
义
END 指令输入结束
EQIV 提供分子内或分子间键合原子的对称操作码
ESEL 限制E值的下、上限
EXTI 对晶体消光效应参数进行精修
EXYZ 让两个或多个原子具有相同的坐标
晶格的类型.依次为:P I R F A B C,无心为负值
MOVE 移动或转换坐标 MPLA 计算平面
OMIT PART PLAN SFAC
忽略指定的衍射点或限定theta角范围 划分成键原子的范围（用于无序结构） 计算和列出Q峰的数目 晶体中存在的原子的种类
SIMU 限制指定范围内的原子有相近的位移参数
一 SHELXTL文件
1. 文件名 一般，同一结构，所有文件都用相同的名（不
能超过８个字符），只是扩展名不同 2. 两个必要文件(由XPREP程序产生)
*.hkl文件: 所有的衍射点，每一点一行。
格式为：h k l F2 σ(F2)
-4 2 -2 21.189 3.050
* .ls t
*.cif
* .te x
*.fcf
.
5
二 常用的XS和XL指令
指令
含
义
ACTA 产生cif文件
AFIX 将原子坐标强制性地固定在指定位置上， 或在指定位置上产生原子
ANIS 将各向同性换成各向异性精修 BOND 计算键长、键角(加$H包括H的键长、键角) BIND 计算指定原子对的键长、键角
结构解析和精修的过程，是ins文件建立和不断更新的 过程，这主要是下列过程实现的：
xprep、xshell—refine、xl、xp、edit、copy
.
4
SHELXTL的主要子程序和文件
* .p lt
XS
XP
*.sav
XPREP
* .p s
*.hkl *.ins
*.res
XL XSHELL
* .p c f XCIF
a 将|Fo|转化为归一化结构因子|Eo|
b 建立可以利用正切公式的三相角及四相角关系 c 赋于起始相角
d 利用正切公式精修相角
.
10
e 计算诊断指标，判断各套相角的质量
f 采用诊断指标最佳的相角数据计算解析电子密度图，即E图
* Patterson法是其本人1934年提出，通常只用来 解析含有重原子的结构
ZERR 4.00 0.0069 0.0112 0.0102 0.000 0.009 0.000
LATT 1 SYMM -X, SFAC C H
0N.5+OY分,C0单o.子5S-胞Z数对原中单目称子胞操数中作目码晶胞参数的标
UNIT 108 104 40原20子8 1类6 型
准偏差
SIZE 0.47 0.43 0.35
HTAB 2
L.S. 8
ACTA BOND
可输入各种让XS和XL执行的命令
FMAP 2
PLAN 20
.
信 息 区
命 令 区
2
DFIX 1.43 0.02 o5 c27 WGHT 0.074900 1.631200 FVAR 0.169240 TEMP 25
原子表 命 坐标、占有率、温度令因子
区
Co1 5 0.639436 0.182296 0.778299 11.000000 0.037950 =
用这种方法时，首先利用重原子的特征峰，即 Harker峰，求出重原子坐标，再通过Fourier合成获 得其它原子的坐标
SIZE 晶体的大小
.
8
指令
含
义
SYMM 所属空间群的对称操作
TEMP 衍射数据收集的温度
TITL 样品的编号（或名称）和空间群
UNIT 晶胞中每种原子的总个数
WGHT 指定所用权重
ZERR 晶胞中分子个数和晶胞参数的标准偏差
三 SHELXTL结构分析的步骤 1.项目的设立
打开SHELXTL程序：点project 输入文件名，查找到hkl 文件并打开
0.043120 0.052330 -0.002120 0.007180 -0.002370
Co2 5 0.132299 0.088237 0.782543 11.000000 0.061270 =
0.080610 0.082660 -0.004140 0.011300 0.005080
N1 3 0.816545 0.181404 0.857527 11.000000 0.048210=
4 -2 2 19.539 2.120
-4 -2 -2 17.129 2.710
…………………………………..
.
1
*.ins 文件：标组题成上可分成五部分
TITL
041203e
X光波长
in P2(1)/c
空间群
晶胞参数
CELL 0.71晶07格3 1类1.58型70 19.3080 17.2144 90.000 108.471 90.000
0.044720 0wk.baidu.com042580 -0.001460 0.010450 -0.001390
N2 3 0.641818 0.098803 0.864065 11.000000 0.055810 =
0.050870 0.070080 0.000700 0.013560 -0.009990
………………………………………………………………….
new，
.
9
2. 结构的解析 1) 结构解析的基本原理
XS用直接法或Patterson法解决相角问题，试验性找 出部分原子或重原子的位置（坐标）
* 所谓直接法（direct methods），就是运用数 学的方法，利用不同衍射点的关系，从大量强度数据 中，直接找出各个衍射点的相角，从而达到解析晶体 结构的目的。其过程概括如下：
FLAT 限制指定原子在相同的平面上
FMAP 所计算Fourier图的类型
FREE 不计算指定原子对的键长、键角
FVAR 全比例系数
HFIX 限制H原子在理想位置上
HKLF 衍射数据的格式
HTAB 计算氢键
.
7
指令 ISOR L.S. LATT
含
义
限制指定原子的位移参数类似于各向同性
指定XL中用最小二乘法进行精修的轮数
HKLF 4
衍射点文件类型
END
文件结束命令
.
3
3.其它文件
res xs、xl、refine产生的文件
lst 记录xs、xl、refine过程和结果的文件
plt XP中做的图形文件 cif 晶体学信息文件
fcf 结构因子文件
pcf 记录仪器型号、晶体外观等的文件
tex 晶体结构报表文件
4.INS文件的建立和更新
CONF 计算扭转角
DELU 限制指定原子间键长的标准偏差
DFIX 限定指定原子对间的距离 EADP 给两个或多个原子指定相同的位移参数
.
6
指令
含
义
END 指令输入结束
EQIV 提供分子内或分子间键合原子的对称操作码
ESEL 限制E值的下、上限
EXTI 对晶体消光效应参数进行精修
EXYZ 让两个或多个原子具有相同的坐标
晶格的类型.依次为:P I R F A B C,无心为负值
MOVE 移动或转换坐标 MPLA 计算平面
OMIT PART PLAN SFAC
忽略指定的衍射点或限定theta角范围 划分成键原子的范围（用于无序结构） 计算和列出Q峰的数目 晶体中存在的原子的种类
SIMU 限制指定范围内的原子有相近的位移参数