晶体解析的步骤
溶解度计算晶体析出解析
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溶解度计算晶体析出解析晶体溶解度是指在单位体积溶液中最大溶解的物质的物质量。
晶体析出解析是指溶解度较高的晶体,在适当条件下溶解度降低,使得晶体从溶液中析出的过程。
晶体溶解度与溶剂、溶质之间的相互作用力有关。
晶体溶解度的大小决定了晶体在溶液中的溶解程度,而溶解过程是一个动态平衡的过程。
当溶质分子与溶剂分子之间的相互作用力较强时,晶体溶解度较小;反之,溶质分子与溶剂分子之间的相互作用力较弱时,晶体溶解度较大。
晶体析出解析的过程与晶体溶解度的变化有关。
在溶液中,当一定量的晶体溶解度超出了溶液中能够容纳的最大溶解度时,就会发生晶体析出的过程。
晶体析出解析可以通过以下几个步骤来进行理解:第一步,孤立晶体的形成。
当溶液中的晶体溶解度超过溶液最大溶解度时,开始形成孤立晶体。
晶体的形成过程涉及到晶体表面的能量变化和晶体内部的能量变化。
当晶体表面能量降低大于晶体内部能量升高时,晶体就会形成。
第二步,晶体的生长。
孤立晶体在溶液中会不断吸收溶液中的溶质分子,从而生长成大的晶体。
晶体生长的速度主要受到温度、浓度、搅拌等因素的影响。
第三步,晶体的沉淀。
当晶体的生长速度与溶解速度达到平衡时,晶体就会停止生长并开始沉淀。
晶体的沉淀速度也受到温度、浓度、搅拌等因素的影响。
晶体的析出解析过程可以通过一些方法来控制和调节。
其中,温度的调节是常用的方法之一、通过调节温度可以改变晶体溶解度的大小,进而控制晶体析出解析的过程。
温度的升高会使晶体溶解度增加,从而促进晶体的溶解;而温度的降低会使晶体溶解度减小,从而促进晶体的析出。
利用温度调节晶体析出解析可以在很大程度上控制晶体的生长和溶解过程。
此外,浓度的调节也是影响晶体析出解析的重要因素。
通过改变溶质浓度可以改变晶体的溶解度,从而控制晶体的析出解析过程。
总之,晶体溶解度和晶体析出解析是晶体在溶液中的重要性质。
了解晶体溶解度和析出解析的原理和过程,可以为晶体的研究和应用提供重要的基础。
通过调节温度和浓度等方法,可以控制晶体溶解度和析出解析的过程,为晶体的生长、制备和应用提供重要的技术支持。
同步辐射 单晶 解析
![同步辐射 单晶 解析](https://img.taocdn.com/s3/m/4cca3af81b37f111f18583d049649b6648d709b6.png)
同步辐射单晶解析是一种常用的实验方法,通常使用第三代同步辐射源,如储存环和自由电子激光器,以提供高强度并可调变波长的X光光束。
该实验通常要求准备一定质量的晶体样品,并且需要保证晶体样品的质量尽可能高,以保证X射线能够穿透样品并产生清晰的衍射图样。
同步辐射XRD单晶解析通常包括以下步骤:
1. 准备晶体样品:选择具有高度有序结构的晶体,如蛋白质、病毒等,以确保得到的衍射图样具有高度的规律性和准确性。
2. 进行同步辐射XRD实验:将晶体放置在X光束中,调整实验参数,如X光波长、辐射剂量、扫描范围等,以获得最佳的衍射图样。
3. 解析衍射图样:通过对衍射图样的分析,可以得到晶体的原子结构信息,包括原子在晶体中的位置、键长、角度等。
4. 验证解析结果:通过与其他实验结果进行比较,如分子动力学模拟、光谱学实验等,验证解析结果的准确性和可靠性。
同步辐射单晶解析是一种非常有效的实验方法,可以用来研究晶体的原子结构和物理性质,为材料科学、化学、生物学等领域的研究提供了重要的实验手段。
晶体结构解析基本步骤
![晶体结构解析基本步骤](https://img.taocdn.com/s3/m/7e1f40892dc58bd63186bceb19e8b8f67c1cef92.png)
晶体结构解析基本步骤1.实验准备阶段:在晶体结构解析之前,首先需要准备精心选择的晶体样品。
由于X射线衍射技术对于晶体品质要求较高,因此必须获得具有高质量的单晶。
通常采用慢结晶法、溶液法或气相法获得单晶。
此外,还需要准备一台高质量的X射线衍射仪。
2.数据收集阶段:在这个阶段,使用X射线衍射仪对晶体样品进行照射。
在衍射仪中,晶体样品会被照射出一系列衍射斑点。
这些斑点的形状和位置与晶体的结构有关。
3.数据处理阶段:在数据处理阶段,需要将从X射线衍射仪中获得的原始数据进行处理。
首先,将原始数据转换成衍射强度和衍射角度的数据。
然后,使用计算机软件对这些数据进行处理和分析,例如标定衍射仪的几何参数,背景的消除,峰的辨识和积分。
4.构建初步模型:在初步模型构建阶段,使用得到的衍射数据来建立原子的初步模型。
这个过程通常是基于一些基本的假设和规则,比如晶胞参数和空间群。
通过将原子位置和晶胞参数进行不断的调整和优化,以找到对衍射数据拟合最佳的结构模型。
5.结构修正阶段:在初步模型构建后,需要对结构进行修正以改善拟合度。
修正的方法包括Rietveld修正、最小二乘法、Patterson法等。
这些方法可以通过比较实验衍射数据和模拟衍射数据来找到原子位置、原子类型和晶胞参数的最佳拟合。
6.结果验证阶段:在得到结构模型后,需要进行结果验证。
这一步通常涉及到测量残差因子和R值,验证得到的结构模型与实验数据的拟合程度。
此外,还可以使用精细调节工具,如法拉第差图和主动位相修正,进一步改善结构的质量。
7.结果分析和报告阶段:最后,通过对解析得到的晶体结构进行分析,得到结构中各个原子的位置、键长、键角及晶胞参数等信息。
然后,将这些结果写入晶体结构解析报告中,并与相应的文献数据进行对比和验证。
总之,晶体结构解析是一个复杂而精细的过程,需要仔细的实验准备、数据处理、构建模型和结果验证等多个步骤。
通过这些步骤,我们可以确定一种物质的晶体结构,从而进一步深入理解其性质和相互作用。
晶体结构的分析与计算
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(3)GaAs的熔点为1 238 ℃,密度为ρ g·cm-3,其晶胞结构如图所示。该 晶体的类型为__原__子__晶__体__,Ga与As以_共__价___键结合。Ga和As的摩尔质量 分别为MGa g·mol-1和MAs g·mol-1,原子半径分别为rGa pm和rAs pm,阿 伏加德罗常数值为NA,则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为 _4_π_×__13_0(_-M_30G_Na_+A_ρ_M(_r_A3G_sa)+__r_3A_s)_×__1_0_0_%___。
123456
3.(2020·四川武胜烈面中学高 二期中)有四种不同堆积方式 的金属晶体的晶胞如图所示, 下列有关说法正确的是 A.①为简单立方堆积,②为六方最密堆积,③为体心立方堆积,④为面
心立方最密堆积
√B.每个晶胞都是规则排列的
C.晶胞中原子的配位数分别为:①6,②8,③8,④12 D.空间利用率的大小关系为:①<②<③<④
4.(2020·哈尔滨第六中学高二期中)以NA表示阿伏加德罗常数的值,下列 说法错误的是
A.18 g冰(图1)中含O—H键数目为2NA B.28 g晶体硅(图2)中含有Si—Si键数目为2NA
√C.44 g干冰(图3)中含有NA个晶胞结构单元
D.石墨烯(图4)是碳原子单层片状新材料,12 g石墨烯中含C—C键数目为1.5NA
123456
解析 在氯化钠晶体中,Na+和Cl-的配位数都是6,则距离Na+最近的 六个Cl-形成正八面体,A项正确; 分子晶体的构成微粒是分子,每个分子为一个整体,所以该分子的化学 式为E4F4或F4E4,B项正确; 锌采取六方最密堆积,配位数为12,C项错误; KO2晶体中每个K+周围有6个紧邻的O-2 ,每个 O-2 周围有6个紧邻的K+, D项正确。故选C。
单晶结构解析总结
![单晶结构解析总结](https://img.taocdn.com/s3/m/8d73f46d561252d380eb6ea4.png)
4、XL (各向同性修正)(或差值F峰合成);
(1) 计算更新后的.ins文件或前边XL精修的结果,产生新 的.res(结果文件)和.lst文件(记录精修过程)
(2) 精修的参数 a 原子坐标(general positions
b 原子的位移参数(atomic displacement parameters)
a, b, c, , 晶系,Laue群 系列hkl, I, (I)等
晶 体 结 构 分 析 的 步 骤
4. 衍射数据的还原与校正
系列hkl, Fo2, (Fo)等
5. 结构解析: 直接法与Patterson法 Fourier合成
部分或全部原子坐标
6. 结构模型的精修
全部原子坐标和位移参数等
参数:
1. (mm1 or cm1 ) 线性吸收系数பைடு நூலகம்(linear absorption coefficient)为X射线束以 x路径通过晶体时被减弱的程度系数。
•
2. Rint由所有等效衍射点的平均差别计算。
它反应吸收校正效果的好坏,如果有充足的等效点,
进行合适的吸收校正后,应该有Rint 5% (P65 和 P101) Rint越小(如0.05),表明等效衍射点的强度在实验误差 范围内确实相等;相反,如果Rint达到0.1左右,表明 等效衍射点的强度其实并不相等,引起的主要原因: (1) 衍射数据的精度不好,如数据整体太弱;
单晶结构分析电子教案
第五章 用SHELXTL程序 进行结构分析的方法
晶体解析
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通常采用直接法进行结构初解释,表征直接法的好坏有两个参数: ★CFOM /0.1以下 ★RE /0.3以下 在直接法进行过程中,XS自动按照所给定的分子式把最强的峰 指定为最重的原子,然后按照峰的强度指定其它的原子,并进 行结构修正,以下是直接法产生的部分信息:
256. Phase sets refined - best is code 1071101. with CFOM = 0.0504 Fourier and peaksearch RE = 0.137 for 14 atoms and 258 E-values Fourier and peaksearch RE = 0.120 for 14 atoms and 258 E-values Fourier and peaksearch
Select Option [A]:
若太多不能在一屏上显示时可 中断,再查阅生成的PRP文件
判断标准:R(int),尽量选用最高对称性,R(int)在0.15以下一 般即可认为对称性成立。
不要随意降低对称性。
确定空间群:
按照晶系,晶格类型,E值统计,消光特点来判断空间群,并给 出了可能的空间群及其对应的综合因子CFOM,CFOM越小, 空间群的可能性越大,CFOM小于1表明建议的空间群很大可能 是正确的,而大于10则很可能是错误的,小于10的空间群一般 认为可以接受的。
蛋白质结构解析
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晶体结构解析过程11:分子置换法使用condition:目标蛋白A有同源1蛋白结构B,同源性30%以上。
用到的软件及程序:HKL2000,CCP4,COOT,Phenix,CNS。
解析过程:收集数据(X-RAY)--> hkl2000 处理数据--> 置换前数据处理分子置换(ccp4Molecular Replacement--MR)-->COOT手工修正,氨基酸序列调换-->phenix refine--coot 手工修正phenix refine。
__拉氏构象图上outlier为0为之,且R-free,R-work达到足够低的值。
-->phenix 加水refine(溶剂平滑)。
(若修正过程中有bias 最好也用CNS修正一下)2:同晶置换法--硒代蛋白使用condition:目标蛋白没有同源结构。
用到的软件及程序:HKL2000,CCP4,COOT,Phenix,CNS。
解析过程:收集数据(X-ray 硒代蛋白及母体蛋白)--> hkl2000处理数据-->ccp4 程序包搜索搜索硒信号(gap),相位确定-->搭模--->以硒代数据得到的pdb为模型和母体高分辨数据得到的mtz进行分子置换--> 后面修正过程与分子置换相似。
各步骤介绍:(1)hkl2000:将x-ray 收集的图像编译转化为数字信息,得到的关键文件有.sca和.log ,log文件会给出hkl2000 处理的过程记录,sca文件是最终处理的输出文件。
sca文件包含晶体的空间群等信息。
带有可以被转化为电子密度图的信息。
评价hkl2000处理是否成功的参数有数据完整度,最高分辨率等,一般希望处理出在完整度允许的情况下最高分辨率的数据。
分子置换前处理:ccp4 软件包a. data reduction,即将sca文件转换为mtz文件。
用imported integrated data。
XRD晶体结构分析.ppt
![XRD晶体结构分析.ppt](https://img.taocdn.com/s3/m/e86b498359f5f61fb7360b4c2e3f5727a5e92497.png)
矿物学研究
XRD技术应用
地质学研究
添加标题
添加标题
化学分析
添加标题
添加标题
材料科学
XRD晶体结构分析基本 原理
晶体结构基本概念
晶体定义:具有长程有序、长程有序长程有序结构的固体 晶体结构特点:长程有序、长程有序长程有序、长程有序 晶体结构分类:单晶、多晶、非晶 晶体结构分析方法:X射线衍射、中子衍射、电子显微镜等
生物组织XRD分析的原理
添加标题
添加标题
生物组织XRD分析的应用前景
医学影像学XRD分析
XRD晶体结构分 析在医学影像学 中的应用
XRD晶体结构分 析在医学影像学 中的优势
XRD晶体结构分 析在医学影像学 中的局限性
XRD晶体结构分 析在医学影像学 中的未来发展
XRD晶体结构分析在环 境科学中的应用
添加 标题
药物晶体结构分析的方法:采用XRD技术对药物 晶体进行衍射分析,通过测量衍射角度与强度, 推导出药物晶体的晶格常数、原子间距等信息。
添加 标题
药物晶体结构分析在医学中的应用:在医学领域, XRD技术可用于研究药物的生物活性、药代动力 学和药物相互作用等方面,为新药研发、药物疗 效评估和药物安全性评价提供支持。
晶体材料XRD分析
XRD晶体结构分析在材料科学中的应用 XRD晶体结构分析在材料科学中的应用 XRD晶体结构分析在材料科学中的应用 XRD晶体结构分析在材料科学中的应用
XRD晶体结构分析在地 质学中的应用
矿物学XRD分析
XRD在矿物学中的应用:通过X射线衍射技术对矿物进行结构分析,确定矿物的成分、 晶体结构和物理性质。
XRD实验操作流程
数据收集:记录衍射角度与强 度之间的关系,形成衍射图谱
蛋白结构解析流程概要
![蛋白结构解析流程概要](https://img.taocdn.com/s3/m/2c56f9f60975f46527d3e1db.png)
结构解析和修正流程以下是我总结的晶体结构解析方法:I 分子置换法使用condition:目标蛋白A有同源蛋白结构B,同源性30%以上。
用到的软件及程序: HKL2000, CCP4, COOT, Phenix, CNS,解析过程:收集数据(X-RAY)--> hkl2000 处理数据--> 置换前数据处理分子置换(ccp4 Molecular Replacement--MR) -->COOT手工修正,氨基酸序列调换 -->phenix refine--coot 手工修正 phenix refine。
__拉氏构象图上outlier为0为之,且R-free,R-work达到足够低的值。
-->phenix 加水refine (溶剂平滑)。
(若修正过程中有bias 最好也用CNS修正一下)II 同晶置换法--硒代蛋白使用condition:目标蛋白没有同源结构。
用到的软件及程序:HKL2000, CCP4, COOT, Phenix, CNS,解析过程:收集数据(X-ray 硒代蛋白及母体蛋白)--> hkl2000处理数据-->ccp4 程序包搜索搜索硒信号(gap),相位确定 -->搭模 --->以硒代数据得到的pdb为模型和母体高分辨数据得到的mtz进行分子置换--> 后面修正过程与分子置换相似。
各步骤介绍:I .hkl2000:将x-ray 收集的图像编译转化为数字信息,得到的关键文件有.sca和.log ,log文件会给出hkl2000 处理的过程记录,sca文件是最终处理的输出文件。
sca文件包含晶体的空间群等信息。
带有可以被转化为电子密度图的信息。
评价hkl2000处理是否成功的参数有数据完整度,最高分辨率等,一般希望处理出在完整度允许的情况下最高分辨率的数据。
分子置换前处理:ccp4 软件包a. data reduction,即将sca文件转换为mtz文件。
晶体解析步骤
![晶体解析步骤](https://img.taocdn.com/s3/m/cd376e3e67ec102de2bd8973.png)
1、挑选直径大约为0.1 1.0mm的单晶。
CCD的准直管直径有0.3mm,0.5mm,0.8mm;分别对应得晶体大小是0-0.3mm, 0.3-0.5mm, 0.5-0.8mm.2、选择用铜靶还是钼靶?铜靶要求θmax〉=66度,最大分辨率是0.77埃钼靶要求θmax〉=25度,最大分辨率是0.36埃3、用smart程序收集衍射数据:得到大约一千张倒易空间的衍射图像,300M大小。
其中matrix图像45张,分成三组,每组15张,用以判定晶体能否解析。
4、用saint程序还原衍射数据:得到很多文件,但是只有三个文件是我们需要的:-ls,p4p,raw。
-ls文件中包含有最大的和最小的θ角,有效地精修衍射点数目。
好像不同的机器或者还原程序得到的文件不同,有的是hkl,abs。
5、用shelxtl程序处理上述数据,并画出需要的图形。
5.1 装好shelxtl程序,新建一个project,输入要建立工程的名字,然后打开要解析的p4p或者raw文件。
5.2 用xprep程序确立空间群,建立指令文件这个过程基本上是一直按回车键的过程(除了在要输入化学成分的时候改动一下和在是否建立指令文件的时候输入Y即可),一般不会出错。
如果出错,那就要重新对空间群进行指认(出错可能是出现在下面的精修过程中)。
一般Mean(I/sigma)〉2才可以,越大越好。
得到ins,hkl,pcf三个重要数据文件。
其中ins文件:包含分子式,空间群等信息;hkl文件:包含的是衍射点的强度数据;pcf文件:记录了晶体物理特征,分子式,空间群,衍射数据收集的条件以及使用的相关软件等信息。
5.3 选择要解析的方法:直接法(TREF)还是帕特深法(PATT)?如果晶体中含有重原子如金属原子,那就要用PATT法;如果晶体中没有原子量差异特别大的原子,就用TREF法。
默认的方法是直接法。
5.4 用xs程序解析粗结构得到res文件:包含了ins文件的内容和所有的Q峰信息。
解析晶体的一般顺序
![解析晶体的一般顺序](https://img.taocdn.com/s3/m/b8178ffbfab069dc5022017f.png)
解析晶体的一般顺序1、先定出结构模型XP(file)2、各项异性修正XP(file)(在ins中加入anis命令,运行XL一般r1值大大变小,XP中envi中Q<1)3、加氢XP(file)(HADD $C HADD $N HADD $O)4、反复运行XP(file)--XL--XP5、加上氢键HTAB BOND $H CONF6、加上权重,修正到收敛(最大漂移=0.001,0.000)(权重在res中下面一个,补充到ins中,循环)解析晶体的一般顺序1、先定出结构模型XP(file)2、各项异性修正XP(file)(在ins中加入anis命令,运行XL一般r1值大大变小,XP中envi中Q<1)3、加氢XP(file)(HADD $C HADD $N HADD $O)4、反复运行XP(file)--XL--XP5、加上氢键HTAB BOND $H CONF6、加上权重,修正到收敛(最大漂移=0.001,0.000)(权重在res中下面一个,补充到ins中,循环)1.运行shelxtl2.打开raw文件(project-new),在Project name中输入名字,例如:b3.运行xprep,多个回车P-H-B-S-M-P-A-D-S-A-E-C4.出现绿色字,输入分子的大写元素符号,例如:CHNOBr,然后回车,出现蓝色字中的non-H atomic volume=19.7 接近17最好5.回车,Output file name,输入名字,为避免混淆,可输入c,6.出现Do you wish to------输入Y,回车,对话框消失。
文件夹出现c.ins 和c.hkl 文件7.打开出现的c.hkl文件(project-new),运行xs,出现黑色对话框,最下面RE=0.245,此值小于0.3,则可以解出晶体结构,回车后,黑色对话框消失,文件夹出现c.res文件8.运行XP,自动调入c.res文件,出现对话框,输入fmol,proj可以观察到复杂的分子模型,再输入info,会列出数据,观察最后一排peak,删除差距大的,例如,kill Q20 to Q28一共去掉9个原子,然后再运行proj观察,还可以再去掉kill Q199.两种原子命名方法:①键入pick ②键入name Q? C? name Q?? C?? 然后file c保存quit离开。
有关单晶培养和解析的一些资料
![有关单晶培养和解析的一些资料](https://img.taocdn.com/s3/m/ba238901b52acfc789ebc9e0.png)
有关单晶培养的问题 1.单晶培养的方法多种多样,我们没必要掌握那些难以操作的,如升华法、共结晶法等。
最简单的最实用。
常用的有1.溶剂缓慢挥发法;2.液相扩散法;3.气相扩散法。
99%的单晶是用以上三种方法培养出来的。
2.单晶培养所需样品用量 一般以10-25mg为佳,如果你只有2mg左右样品,也没关系,但这时就要选择液相扩散法和气相扩散法,不能使用溶剂缓慢挥发法。
3.单晶培养的样品的预处理 样品溶解后一定要过滤,不能用滤纸,而是用一小团棉花轻轻的塞在滴管的中下部或下部,不要塞太紧,否则流的太慢。
样品当然是越纯越好,不过如果实在没办法弄纯也没关系,培养一次就相当于提纯了一次,我经常用一些TLC显示有杂点的东西长单晶,但得多养几次。
4.一定要做好记录 一次就得到单晶的可能性比较小。
因此最好的方法就是在第一次培养单晶的时候,采取少量多溶剂体系的办法。
如果你有50mg样品,建议你以5mg为一单位,这样你可以同时实验10种溶剂体系,而不是选两种溶剂体系,每个体系25mg。
这是做好记录就特别重要,以免下次又采用已经失败的溶剂体系,而且单晶解析时必须知道所用的溶剂。
5.培养单晶时,最好放到没人碰的地方,这点大家都知道。
我想说的是你不能一天去看几次也不能放在那里5,6天不管。
也许有的溶剂体系一天就析出了晶体,结果5天后,溶剂全干了。
一般一天看一次合适,看的时候不要动它。
明显不行的体系(如析出絮状固体)就要重新用别的溶剂体系再重新培养。
6.液相扩散法中良溶剂与不良溶剂的比例最好为1:2-1:4。
7.烷基链超过4个碳的很难培养单晶。
8.分子中最好不要有叔丁基,因为容易无序,影响单晶解析的质量。
9.含氯的取代基一般容易长单晶,如4-氯苯基取代化合物比苯基取代化合物容易长单晶。
晶体结构解析步骤。
一支管法:在单晶制备时,经常会发现配位一发生,产生大量的微晶,再去挥发母液,怎么都长不大,以前听人说可用扩散法,但受到文献启示,可以找一根长玻璃管,底下注入盐的溶液,上面加一个纯溶剂缓冲层(可长可短),最上面注入(先慢后快)配体溶液,两三个小时或两三天就搞定了。
晶体结构解析基本步骤
![晶体结构解析基本步骤](https://img.taocdn.com/s3/m/f64991540a4e767f5acfa1c7aa00b52acfc79c16.png)
晶体结构解析基本步骤
1.实验数据收集:首先,需要通过实验方法收集晶体的衍射数据。
目
前常用的晶体衍射方法主要有X射线衍射和电子衍射。
实验数据收集可以
获得晶体表面上的几何信息以及衍射角度。
2.数据处理:在收集到的实验数据中,通常需要进行一些运算和处理,以获得有用的衍射信息。
这些数据处理方法包括背景减除、数据标定和归
一化等。
3.数据解析:数据解析是指根据衍射数据推导晶体结构的过程。
解析
晶体结构的方法主要有直接方法、间接方法和混合方法。
直接方法是指通
过衍射数据直接得到晶体的电子密度分布。
间接方法则是通过比较实验衍
射数据和模拟衍射数据,对晶体结构进行推导。
混合方法则是结合了直接
方法和间接方法的优点。
4.模型建立:在获得了晶体结构的初步解析结果后,需要进一步建立
晶体结构的模型。
模型的建立可以利用计算化学方法进行优化,以获得最
稳定的晶体结构。
5.结构验证:结构解析的最后一步是验证得到的晶体结构是否准确。
结构验证可以通过与其他实验数据的比较、理论计算的对比以及晶体学的
规则判断来完成。
除了上述的基本步骤外,晶体结构解析还需要依赖于大量的晶体学理
论知识和计算化学方法。
在解析过程中,还需要考虑晶体的对称性和特殊
性质,以及可能存在的结构缺陷和杂质等问题。
总之,晶体结构解析是一项复杂而精密的研究工作,需要运用物理、
化学、数学等多学科的知识和方法。
通过对晶体结构的解析,可以深入理
解固体物质的性质和行为,从而为材料科学和工程技术提供重要的参考和应用基础。
析出晶体的过程
![析出晶体的过程](https://img.taocdn.com/s3/m/b7f698b2900ef12d2af90242a8956bec0975a590.png)
析出晶体的过程
在化学领域中,析出晶体是一种常见的实验操作,通常用于从溶液中分离出所需的晶体物质。
晶体是由原子、离子或分子按照一定的规律排列而成的固体结构,具有规整的外形和特定的物理性质。
下面将介绍析出晶体的过程及相关步骤。
析出晶体的过程通常始于制备溶液。
在实验室中,我们通常会将待析出的物质加入溶剂中,通过加热或搅拌等方式使其充分溶解。
溶液溶解度的大小取决于溶质在溶剂中的溶解度,当达到饱和溶解度时,晶体开始析出。
接下来,通过控制溶液的温度和浓度等条件,可以促使晶体从溶液中析出。
一般来说,降低溶液温度或者增加溶质浓度可以加速晶体析出的速度。
在实验过程中,我们可以通过观察溶液的浑浊度和晶体的生长情况来判断晶体析出的情况。
在晶体析出过程中,晶体的形状和大小取决于溶液的条件以及晶体生长的速度。
一般来说,较慢的晶体生长速度会有利于晶体的形态规整和尺寸均匀。
此外,在晶体析出过程中,有时会添加一些晶种或者调节溶液的pH值等条件,以控制晶体的生长方向和形态。
在晶体析出完成后,我们需要将晶体从溶液中分离出来。
这通常可以通过过滤、结晶、离心等方法进行。
通过这些操作,我们可以获得纯净的晶体产物,并进行后续的实验或分析。
总的来说,析出晶体是一种重要的化学实验操作,通过控制溶液的条件和晶体生长过程,我们可以获得规整形态和纯度较高的晶体产物。
析出晶体的过程不仅可以帮助我们了解晶体的结构和性质,还可以为化学合成和材料制备等领域提供重要的参考和支持。
单晶结构解析过程
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单晶结构解析过程
单晶结构解析过程是指通过实验和数据分析来确定晶体中原子的位置、晶格参数和晶体结构的方法。
下面是单晶结构解析的常见步骤:
1. 晶体生长:首先需要获得足够大的单晶样品。
这可以通过各种方法实现,如溶液法、气相法或熔融法。
2. 数据收集:使用X射线衍射技术或中子衍射技术,将单晶样品放置在仪器中,并记录衍射图案。
这些衍射数据包含了不同角度的散射强度和相位信息。
3. 数据处理:对收集到的衍射数据进行处理和分析。
其中一个关键步骤是解析Laue图或斑图,确定晶体的晶系和对称性。
4. 相位问题:由于晶体中的散射信息只包含幅度而没有相位,所以需要采用一些方法来解决相位问题。
常见的方法包括多晶片、重组法、直接法和Patterson法等。
5. 结构求解:根据已解决的相位问题,借助计算机软件或手动计算,进行晶体结构求解。
这个过程包括模型建立、参数优化和误差分析等。
6. 结构修正:对求解得到的初始结构进行修正和调整。
这可能涉及到原子位置的微调、氢原子的添加、电荷密度修正等。
7. 结果验证:最后,通过一系列实验数据和计算方法来验证所得到的晶体结构。
这些包括衍射数据与计算模型之间的比较,键长和键角的合理性,以及物理化学性质的一致性等。
晶体结构解析基本步骤
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晶体结构解析基本步骤Steps to Crystallographic Solution(基于SHELXL97结构解析程序的SHELXTL软件,尚需WINGX和DIAMOND程序配合)注意:每一个晶体数据必须在数据所在的目录(E:\STRUCT)下建立一子目录(如E:\STRUCT\AAA),并将最初的数据备份一份于AAA目录下的子目录ORIG,形成如右图所示的树形结构。
一. 准备1. 对IP收录的数据, 检查是否有inf、dat和f2(设为sss.f2, 并更名为sss.hkl)文件; 对CCD 收录的数据, 检查是否有同名的p4p和hkl(设为sss.hkl)文件2. 对IP收录的数据, 用EDIT或记事本打开dat或inf文件, 并于记录本上记录下相关数据(下面所说的记录均指记录于记录本上):⊕从% crystal data项中,记下晶胞参数及标准偏差(cell);晶体大小(crystal size);颜色(crystal color);形状(crystal habit);测量温度(experiment temperature);⊕从total reflections项中,记下总点数;从R merge项中,记下Rint=?.???? % (IP收录者常将衍射数据转化为独立衍射点后传给我们);⊕从unique reflections项中,记下独立点数对CCD收录的数据, 用EDIT或记事本打开P4P文件, 并于记录下相关数据:⊕从CELL和CELLSD项中,记下晶胞参数及标准偏差;⊕从CCOLOR项中,记下晶体颜色; 总点数;从CSIZE项中,记下晶体大小;⊕从BRA V AIS和SYMM项中,记下BRA V AIS点阵型式和LAUE群3. 双击桌面的SHELXTL图标(打开程序), 呈4. 单击Project New, 先在“查找范围”选择数据所在的文件夹(如E:\STRUCT\AAA), 并选择衍射点数据文件(如sss.hkl), 最后在“project name”中给一个易于记忆和区分的任务名称(如050925-znbpy). 下次要处理同一结构时, 则只需Project Open, 在任务项中选择050925-znbpy便可5. 单击XPREP , 屏幕将显示DOS式的选择菜单:⊕对IP收录的数据, 输入晶胞参数后回车(下记为<cr>) (建议在一行内将6个参数输入, 核对后<cr>)⊕在一系列运行中, 注意屏幕内容(晶胞取向、格子型式、消光规律等), 一般的操作动作是按<cr>。
析出晶体的方法流程
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析出晶体的方法流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
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晶体解析的步骤Steps to Crystallographic Solution(基于SHELXL97结构解析程序和DOS版SHELXTL画图软件。
在DOS下操作)注意:1. 每一个晶体数据必须在D:/STRUCT下建立一子目录(如D:\STRUCT\AAA),并将最初的数据备份一份于AAA目录下的子目录ORG;2. 此处用了STRUCT.BAT批文件,它存在于C:\根目录下,内有path= c:\nix; c:\exe; d:\ struct; c:\windows\system32 (struct为工作目录,exe为SHELXL97程序,nix为SHELXTL 画图)3. 在了解DOS下操作之后,可在WIN的WINGX界面下进行结构解析工作,画图可用XP 或DIAMOND软件进行。
一. 准备1. 检查是否有inf、dat和f2(设为sss.f2)文件2. 用EDIT或记事本打开dat或inf文件, 并于记录本上记录下相关数据(下面所说的记录均指记录于记录本上):⊕从% crystal data项中,记下晶胞参数及标准偏差(cell);晶体大小(crystal size);颜色(crystal color);形状(crystal habit);测量温度(experiment temperature);⊕从R merge项中,记下Rint=?.???? %;⊕从total reflections项中,记下总点数;⊕从unique reflections项中,记下独立点数3. 双击桌面的DOS图标(或Win2000与WinNT的“命令提示符”)4. 键入STRUCT(属于命令,大小写均可。
下同)5. 进入欲处理的数据所在的文件夹(上面的1~2工作也可在这之后进行)6. 键入XPREP sss.f2 (屏幕显示DOS的选择菜单)7. 选择[4],回车(下记为<cr>)8. 输入晶胞参数<cr> (建议在一行内将6个参数输入,核对后<cr>)9. 一系列运行(对应的操作动作均为按<cr>)之后,输入分子式(如, Cu2SO4N2C4H12。
此分子式仅为估计之用。
注意:反应中所有元素都应尽可能出现,以避免后续处理的麻烦) <cr> 10. 退出XPREP运行之前,机器要求输入文件名,此时一定要输入文件名,且不与初始的文件名同名。
另外,不要输入扩展名。
如可输入aaa <cr>11. 检查是否产生有PRP、PAR和INS文件(PRP文件内有机器对空间群确定的简要说明)12. 更名:REN aaa.f2 aaa.hkl13. 用EDIT或记事本打开aaa.ins文件,在第二~三行中,用实际的数据更改晶胞参数及其偏差(注意:当取向改变了,晶胞参数也应随之对应),波长用实际波长。
二.解结构14. 键入SHELXS aaa或XS aaa,<cr> (INS文件中, TREF为直接法,PATT为Pattersion 法)15. XP,<cr> (进入XP程序)(可能产生计算内址冲突问题,注意选择处理)16. READ or REAP aaa <cr> (aaa.res 为缺省值,若其它文件应是文件名.扩展名,如aaa.ins)17. FMOL, <cr> (不要H原子时,为FMOL LESS $H,或FMOL后,KILL $H, <cr>) (读取各参数,屏幕上显示各原子的键合情况)18. MPLN/N, <cr> (机器认为最好取向)19. PROJ, <cr> (随意转动,直至你认为最理想取向)20. PICK,<cr> (认为合理的位置投相应原子,如C原子键入C8,注意序号不能重复;不合理的用<cr>剔除,暂时不确定用空格键放弃,完成或不再投原子时键入"/")21. SORT …….. <cr> (排序) 如,SORT $Cu $N $C $H <cr>22. FILE aaa, <cr> (保存文件)23. EXIT,<cr> 或QUIT,<cr> (退出XP程序)24. 打开aaa.ins,删去原子序号之前的HKLF 4这一行以及机器自动产生的REM行(借助WINGX界面不会产生这一问题)25. 键入SHELXL aaa <cr> (此时的目的是用Fourier峰和差值Fourier峰找其它原子)26. 用EDIT或记事本打开aaa.LST文件(查看Fourier峰的大小,记住峰值大于5e/Å3以上的峰如Q1~Q8;如果前一次处理中有误,可能提示一些信息于文件中,请注意处理,去误存真)27. 进行15~23步,投Qn(Fourier峰较大者)28. 重复25~27步骤,直到解出完整结构模型(过程中可打开LST文件查看进行情况)三.结构修正29. 用EDIT打开aaa.ins,并完成:⊕删去原子序号之前的HKLF 4这一行(修正时,不允许在原子序号前有HKLF 4;但HKLF n 可放在END的前一行), 以及机器自动产生的REM行;⊕在UNIT行后加入TEMP ?? (单位已设为°C)一行;⊕加入SIZE (晶体的三维尺寸???? ???? ????,单位已设为mm)一行;⊕在MERG 2前加REM;在OMIT 4前加REM30. 键入SHELXL aaa <cr>31. 用EDIT打开aaa.res,并将END后的WGHT行移到FVAR行之后,另存为同名的INS 文件作为输入的指令文件32. 重复30~31步骤,完成同性修正。
每一次修正后,均可打开LST文件查看运行情况。
认为合理时,COPY aaa.res zzz.res <cr> (另存文件,以备用)。
必要时,记下同性(此时)的R1和wR2因子(不要求完全收敛)33. 用EDIT打开aaa.res,并将END后的WGHT行移到FVAR行之后,并在原子序号之前加入单独的ANIS n一行(ANIS为异性修正,n为原子个数,可根据情况设定),存为同名的INS文件(履盖了原INS文件)34. SHELXL aaa <cr>35. 打开LST或RES文件,不合理时,修正INS文件ANIS n的n, 重复进行32~33步,直到合理后进行第36步36. 进入XP程序,并加H。
对C、N可理论加H,指令为HADD<cr>;对其它原子,则需采用Fourier加H,即第16步为REAP aaa <cr>,第20步时投H原子37. FILE aaa, <cr> (保存文件)38. EXIT,<cr> (退出XP程序)39.用EDIT打开aaa.ins,并完成:⊕更改BOND 0.5为BOND $H⊕将各个H原子移到相应原子之后,在H原子前加AFIX n3一行,H原子之后加AFIX 0一行(有关n的规定,请查看SHELXL说明书);⊕删去原子序号之前的HKLF 4这一行(修正时,不允许在原子序号前有HKLF 4),以及机器自动产生的REM行;⊕如果非N、C原子仍不能找出H原子,可提高PLAN后的数值(残峰多一点)40. 重复29~30和34~38步,继续修正,以致H尽可能全部找出(如果实在找不出,应在记录本上说明具体情况)41. 重复29~30步,直到R1收敛,Shift/error最小(0.00?),残余峰小(<1e/Å3)。
此时,结构精修工作完成。
强烈建议将这时的文件另存一备份(可履盖同性备份文件),COPY aaa.res zzz.res四.氢键查找氢键查找有多种方法,这里只是操作最简单的机器自动产生方法42. 用EDIT打开aaa.res,END后的WGHT行移到FVAR行之后,并在UNIT行后加入HTAB 一行,存为同名的INS文件(履盖了原INS文件)43. SHELXL aaa <cr>44. 打开LST文件,记录下H键情况。
并将H键情况拷贝到RES文件中的原子序号之前、BOND之后,并将它们编成HTAB O2 N2_$1形式($1为对称性代码,用EQIV在HTAB之前定义),存编辑后的RES文件为INS文件(履盖了原INS文件)45. SHELXL aaa <cr>46. 用EDIT打开LST文件,核查用HTAB a b产生的H键是否全了和准确(和机器HTAB产生的H键对比)(用HTAB a b产生的H键和用机器HTAB产生的H键的差别在于前者可直接写入CIF文件中并在以后的处理中自动产生H键表,而后者不能;同时,有时机器HTAB 产生的H键不合理,如一个给体同时与三个或以上受体产生H键,这必须依据H键的键长和键角用人工HTAB a b方式挑出正确的)47. 记录下H键情况,以备画图之用五.产生晶体学表48. 用EDIT打开含H键命令的aaa.res,并完成:⊕END后的WGHT行移到FVAR行之后;⊕去掉LIST 行;⊕在UNIT行之后加ACTA一行(以产生晶体学文件CIF和FCF)⊕在ACTA行之后加TEMP(测量温度)(21°C, 为TEMP 21)、SIZE各一行⊕可在CONF前加REM⊕另存为同名的INS文件(履盖了原INS文件)49. SHEL XL aaa <cr> (运行之后将产生CIF和FCF两个文件)50. 用EDIT打开CIF文件,输入晶系、空间群、颜色、形状、总衍射点数和Rint等参数51. CIFTAB aaa (键入命令之前,可先关闭打印机,以免产生错误动作)T<cr>…注意:实验室统一规定,晶体学数据文本文件统一存为aaa.TXT;衍射点文件统一为aaa.SFT52. 用EDIT打开aaa.res,在ACTA命令前加REM,以免产生误操作,增加CIF文件48步的编辑工作。
至此,结构解析工作基本完毕(结构解析还包括最小二乘平面的计算MPLA、画图等工作)六.画结构图53. 进行15~19步骤。
其中,17步为READ ZZZ.RES(RES可省。
ZZZ.RES为H键产生前的文件)54. 画ORTEP图:JOIN 5 $H;LABL 1 550;TELP 0 -5055. 画堆积(PACKING)图:MATR n(n = 1,2或3);PBOX;PACK(其中有许多操作,最后记得选sgen/mol后退出); LABL 1 330; TELP CELL56. 画特殊图*********************************实验室对原子的颜色和线条(ATYP)统一规定为:ATYP n $atom: n=1 for C; 2 for O; 3 for N; 4 for V, Mo or W;n=5 for Cu, Ni, etc. 8 for Cl or X; 3 for tetrahedron 7 for octahedron.注意:画图的指令很多,可通过HELP获得帮助。