单晶结构解析讲义完美版
晶体结构解析
1.Shelxtl 使用流程
※解析原始文件有hkl文件（或raw文件），包含衍射数据；p4p文件，包含晶胞参数
※为一个晶体的数据建立project，该项目下所有文件具有相同的文件名；一旦在XPREP 中发生hkl文件的矩阵转换，则需要输出新文件名的hkl等文件，因此要建立新的project。
※首先运行XPREP，寻找晶体的空间群
※然后运行XS，根据XPREP设定的空间群，寻找结构初解
※在Xshell中观察初解是否合理，如不合理，需重回XPREP中设定其他的空间群
2.Xshell 使用流程
※找出重原子或者确定性大的原子
※找出其余非氢原子
※精修原子坐标
※精修各项异性参数
※找到氢原子(理论加氢或差值傅里叶图加氢)
※反复精修，直到wR2等指标收敛。最后的R1<0.06(0.08) wR2<0.16(0.18)
※通过HTAB指令寻找氢键，判定氢的位置是否合理，并且将相关氢键信息通过HTAB 和EQIV指令写进ins文件中
※将原子排序(sort)
3.cif 文件生成和检测错误流程
※在步骤1、2完成后，在ins文件中加入以下三条命令
bond $H
conf
acta
※此时生成了cif和fcf文件，将cif文件拷贝到planton所在文件夹中检测错误，也可以通过如下在线检测网址：https://www.wendangku.net/doc/e116260744.html,/services/cif/checkcif.html
※根据错误提示信息，修改或重新精修，将A、B类错误务必全部消灭，C类错误尽量消灭。
4.Acta E 投稿准备流程
投稿前，请务必切实做好如下工作：
※按步骤1、2、3解析晶体并生成相应cif和fcf文件。
※准备结构式图(Chemical structural diagram)、分子椭球图(Molecular ellipsoid diagram)和晶胞堆积图(Packing diagram)，最好是pdf格式。
※按要求撰写文章的文字部分，填写cif中相应段落，注意格式要求！
_publ_section_title 题目
_publ_section_abstract 摘要
_publ_section_related_literature 相关文献
_publ_section_comment 评论
_publ_section_exptl_prep 制备方法
_publ_section_exptl_refinement 精修说明
_publ_section_references 参考文献
_publ_section_figure_captions 插图说明
_publ_section_table_legends 表格说明
_publ_section_acknowledgements 致谢
※将cif中需要填写的其他部分（在cif的标准空白样本中以！标注）全部完成，并再次检查整个cif文件格式和内容。
参考书目
?单晶结构分析原理与实践O723/0301
陈小明，蔡继文, 科学出版社2003
2007年第2版O723/10001
?固体科学中的空间群O711/8401
(美)(G.Burns),(A.M.Galzer) 高等教育出版社1981
?结晶化学导论O711/8401
(英)(R.C.Evans), 人民教育出版社1980
?结晶化学导论O74/10002
钱逸泰,中国科学技术大学出版社2005
?晶体结构的周期性和对称性O723/9201
周公度, 高等教育出版社1992
?X射线分析的发展O434.1/8901
(英)(Bragg,W.L.), 科学出版社1988
?X射线衍射分析原理与应用O657.39/0401
刘粤惠，刘平安, 化学出版社2003
?晶体生长O78/81001
张克从，张乐惠, 科学出版社1981
?超分子化学O631.1/0402
(法)Jean-Marie Lehn, 北京大学出版社2002
应用软件
Shelxtl V6.10, Bruker 2000
晶体解析、分析、作图的首选软件
Platon V1.15, A.L.Spek, Utrecht University, Padualaan 8, 3584 CH Utrecht, The Netherlands 2008
Cif文件查错、解析结构全面解析的软件，下载及更新地址：
https://www.wendangku.net/doc/e116260744.html,/~louis/software/platon/
Mercury V1.4.2, CCDC 2007
晶体结构分析、作图辅助软件下载及更新地址
https://www.wendangku.net/doc/e116260744.html,/free_services/mercury/downloads/
enCIFer V 1.2, CCDC 2005
cif 填写、检查格式软件
https://www.wendangku.net/doc/e116260744.html,/free_services/encifer/downloads/
publCIF v 1.9.2, IUCr 2008
cif 填写、检查格式、预览软件
https://www.wendangku.net/doc/e116260744.html,/services/cif/publcif/#download
Acrobat V6.0 standard version, Adobe 2003
其中Distiller工具能将Shelxtl产生的ps格式转换成常见格式图像的功能Chem Office Ultra V 8.0, Cambridge Soft 2003
其中Chem Draw可用于分子结构式图Scheme的制作
相关机构网址
在线检测Cif文件的地址：
https://www.wendangku.net/doc/e116260744.html,/services/cif/checkcif.html
IUCr：International Union of Crystallography
国际晶体学联合会
https://www.wendangku.net/doc/e116260744.html,/
IUCr：Acta Crystallography Section A-E
(国际晶体学联合会主办的晶体学报A-E)
https://www.wendangku.net/doc/e116260744.html,/
Section C : Crystal Structure Communications
Section E : Structure Report Online
其中Section E : Structure Report Online的投稿指南地址CCDC：The Cambridge Crystallographic Data Centre
剑桥晶体数据中心
https://www.wendangku.net/doc/e116260744.html,/
第一章绪论
本课程的特色
先进性：单晶X射线衍射技术对化学进步的深刻贡献，是所有化学工作者都应该了解的。综合性：涉及到多门学科的交叉；既有较为艰深的理论知识，又有动手解析的乐趣。
实用性：单晶X射线衍射能获得物质最全面的结构信息，是目前对于化学物质最彻底的解析，任何一个物质的晶体结构都具有发表论文的价值。
单晶X射线衍射
Single Crystal X-Ray Diffraction
※X射线的波长恰好在10 -10 m (?)数量级，与原子和分子的尺寸相近。
※因此晶体中晶格的尺寸也在X射线的波长数量级范围。
※利用X射线在晶体中发生的衍射现象，能够了解晶体的结构信息，这一技术称为X射线衍射技术。
※目前只有单晶的XRD才能解析出晶体结构的完整信息（晶胞参数，原子坐标）。
本课程内容与目的
涵盖内容
?晶体化学
?X射线衍射技术?超分子化学
学习目的
?了解晶体中的对称性
?了解单晶XRD技术的原理
?培养单晶的技巧
?解析单晶的方法
?掌握发表晶体结构论文的一般步骤了解超分子化学和晶体（分子）工程学
单晶解析的历史与现实
?1895年，伦琴（W. C. R?ngtgen）发现了X射线，并因此于1901年获得诺贝尔物理学奖。
?20世纪初期，劳埃(Max von Laue)和布拉格(W. H. &W.L.Bragg)父子分别发现了X射线对晶体的衍射现象，并分别于1914和1915年先后获得诺贝尔物理学奖。
?粉末衍射（powder diffraction）技术和单晶衍射(single crystal diffraction)技术平行发展。
?1938年，Hanawalt将X射线用于物相定性分析。
?1941年，美国材料和测试协会（ASTM），开始制订粉末衍射卡。
?1969年，成立粉末衍射标准联合委员会（JCPDS），制订标准衍射数据。至2005年，收集至set55，总计17万种物相数据。
?1913年，W.L. Bragg通过X射线衍射技术首次对NaCl的结构进行了解析。
?1923，首次测定有机分子的晶体结构：六次甲基四胺。
?方法从初期的模型和Patterson（重原子法）到上世纪四十年代的直接法，已经发展成熟。
?仪器从1970年出现的四园衍射仪和上世纪八十年代后计算机广泛应用于数据处理和CCD衍射仪使得单晶结构分析技术已经越来越普及。
第二章晶体化学知识
?晶体基本概念
?晶体中的对称性
?十四种布拉维晶格
?三十二种点群
?二百三十种空间群
2.1 晶体的基本概念
?何为晶体？
晶体(crystal, crystalline)的定义：
分子/离子/原子等微粒在空间按照一定规律重复排列而形成的固体物质。
晶体的特性：
(1) 微观上的周期性和宏观上的均匀性
(2) 各向异性
(3) 晶体外观的对称形状
(4) 具有固定的熔点
等等……
2.2 晶体中的对称性
晶体结构=基元＋点阵（格子）Crystal structure = motif + lattice
分析晶体结构的方法※寻找基元
※将基元抽象为等同点
※等同点排列为点阵
※将点阵划分为晶胞
基元必须符合的条件：
※化学组成相同
※空间结构相同
※排列取向相同
※周围环境相同
2.2 对称的基本概念
一、对称操作(symmetry operation)
1、旋转(Rotation)：某一物体围绕一个轴旋转2π/n共计n次，如果该物体在每次操作前后都能够和原物体完全重合，则称该物体中具有Cn(Schoenflies熊夫利斯符号)或n次(Hermann-Mauguin国际符号)对称轴，这样的操作称为旋转操作。
在晶体中存在的对称轴有：C1，C2，C3，C4，C6 或1，2，3，4，6
C1=E(恒等操作，identity operation)旋转360度，C2每次旋转180度，C3每次旋转120度，C4每次旋转90度，C6每次旋转60度。
2、反映(Reflection)：如果某一物体通过镜面映射得到的镜像和原物能够完全重合，则称
该物体中具有镜面m(国际符号)或σ (熊夫利斯符号) 。
镜面对称性表明物体具有左右对称的特性。
手性物质(Chiral,chirality)通过镜面反映得到其对应异构体(enantiomorph)，因此存在
镜面的分子必定不是手性分子。
3、倒反(Inversion)，也称反演：该操作是将一物体中所有的点经过某一点反向延长等距离，如果得到的物体和原来能够重合，则该物体中存在位于该点的对称中心(center of
symmetry)，用符号i(熊夫利斯符号)或者1(国际符号)表示。手性物质通过倒反操作得到其对应异构体，因此存在对称中心的分子必定不是手性分子。
4、旋转倒反(Rotainversion)，也称旋转反演：该操作是将某一物体中所有的点，先围绕一个轴旋转2π/n，再经过对称轴上某一点反向延长等距离，如果得到的物体和原来能够重合，则该物体中存在位于n次反轴，记作n。手性物质通过旋转倒反操作得到其对应异构体，因此存在反轴的分子必定不是手性分子。
旋转倒反操作是复合操作，一般具有反轴的分子中，还会另外存在其他对称元素，只
有四次反轴是独立的对称元素。
※重要结论：
具有对称面、对称中心或者四次反轴的分子不是手性分子，而不存在以上对称元素的
分子是手性分子。
※点群：
宏观物体或者微观分子（离子）中存在广泛的对称性，并且对称元素往往同时出现，
相互之间存在关联，因此引入点群的概念，表示某一种对称类型。
※苯正六边形D6h点群
※硫酸根正四面体T d点群
※六氰根合铁酸根八面体O h点群
※水分子折线形(V字形) C2V点群
※二氧化碳直线形D∞h点群
二、晶体中特有的对称操作：
晶体中除了具有前述的点对称操作以外，由于晶体是无限重复的结构，还具有如下的
对称操作。
1、平移(translation)：向点阵中邻近点方向移动，周期性的重复现象。
2、螺旋(screw)：复合操作，先围绕一个轴旋转2π/n，同时沿着轴的方向平移一定m/n单
位距离，如果能够和原来的物体完全重合，则称该晶体中具有n m螺旋轴，比如21螺旋轴，表明每旋转180度，并前进1/2单位距离，就可以和原晶体完全重合。
3、滑移反映(glide reflection)：复合操作，先对应一个镜面进行反映操作，再沿着镜面中
某个方向平移一定单位距离，如果能够和原来的晶体完全重合，则称该晶体中具有滑移面，根据滑移方向不同，记为a,b,c,n或d。
其中a,b,c滑移是指沿着a,b,c轴方向平移1/2单位距离，n是指沿某两个轴的中线方向平
移1/2单位，而d是指沿着某两个轴的中线方向平移1/4单位。
※重要结论：
具有对称面(滑移面)、对称中心或者四次反轴的晶体不是手性晶体，而不存在以上对
称元素的晶体具有手性。
2.3 晶胞参数
一、晶胞(Unit Cell)
在点阵中，任选一个等同点作为原点，连接三个其
他等同点，得到三个方向的单位矢量a,b和c(不能共平
面)。以这三个矢量为棱得到的平行六面体称为晶胞。每
个晶胞中包含的内容应该完全相同，这样沿着晶胞的三
个矢量方向进行平移，晶体能够周期性地重合，所以晶
胞是分析晶体结构的基本单元。
晶胞的选取是不唯一的，以二维空间的点阵选取晶胞为
例子。注意：此时晶胞是平行四边形！
※晶胞中只包含一个等同点（基元），称为初基晶胞或素晶胞(Primitive Cell)，否则就称为非初基晶胞（复晶胞）。
二、晶胞参数(Unit cell parameters)
晶胞的大小和形状，由晶胞参数给出。
晶胞中三个单位矢量（不必相互垂直，但不能同平面），其长度为a,b,c，即平行六面体的
棱长。
三个矢量间的夹角称为α，β，γ，即相邻棱之间的夹角：
α = bΛc
β = aΛc
γ = aΛb
2.4 七大晶系
虽然晶胞的划分可以是任意的，但一般情况要遵循下列原则：
1.要尽可能体现点阵的对称性。
2.晶胞的体积要小，即包含的等同点要少。
根据晶胞参数和晶胞中内在对称性要素，可以将晶胞划分为七大晶系：
2.5 十四种布拉维点阵（格子）
以上七大晶系的素晶胞，再加上部分反映点阵对称性的复合晶胞，一共得到十四种布拉维
点阵(Bravias lattices)，代表了三维空间所有可能的点阵形式。
2.6 三十二种点群
若以晶胞作为对称性考察对象，得到晶体中的三十二种点群(point group)，分属于七大晶系。
※比如单斜晶系中有C1和C i点群(熊夫利斯符号)，或1和1（国际符号）。前者没有任何对称元素，后者只有一个对称中心。
※再比如单斜中可能的点群有C2，Cs和C2h(熊夫利斯符号)，或称为2，m和2/m（国际符号）。因为单斜晶系必要的对称元素是2或者m，以上三种点群都符合要求。
※再比如正交晶系中可能的点群有D2，C2v和D2h(熊夫利斯符号)，或称为222，mm2和mmm（国际符号）。因为正交晶系必要的对称元素是三个相互垂直的2次轴或者两个相互垂直的对称面，以上三种点群都符合要求。
2.7 二百三十种空间群
三十二点群是针对单个素晶胞而言的，但对于三维空间无限重复的晶体，还要考虑平移对称操作，即可以将旋转轴用螺旋轴代替，将镜面用滑移面代替，并且考虑复合晶胞在内，得到一共230种可能的晶体空间群(space group)。
※以单斜晶系的C2h(2/m)为例子，以21取代2得到空间群P21/m，以滑移面c取代m 得到P2/c，自然还会存在P21/c，再加上原来的P2/m；再考虑单斜晶系存在C格子，会出现C2/m和C2/c，共得到六种空间群。
※I222 正交晶系体心格子三个相互垂直的2次轴手性
※Pcca 正交晶系简单格子三个相互垂直的滑移面非手性
※Cccm 正交晶系底心格子三个相互垂直的面非手性
※F432 立方晶系面心格子
六个面上共三个四次轴，对角上共四个三次轴，棱上共六个二次轴手性
第三章X射线衍射技术
3.1 X射线的性质
X射线于1895年由德国科学家伦琴（W. C. R?ngtgen）发现，其结果发表在1896年的《Nature》上，并因此于1901年获得首届诺贝尔物理学奖。
X射线的实质是电磁波，其波长在0.01-100?之间，介于紫外线和γ射线之间。其能量对应于125,000,000-12,500 kJ·mol-1，或者1,300,000-130 eV。
一、X射线的产生：
高速运动的电子轰击靶材，能量转化为X射线。
二、X射线谱的特点：
产生了“白色”的连续谱，以及靶材的特征X射线谱。
前者来自于电子能量的损失，后者来自于靶材内层电子的跃迁。为了得到“单色”的X 射线，常用滤波片（如石墨晶体）。
X射线的能量较高，对应于电子内层跃迁。一般用的K α射线指的是从L层到K 层电子跃迁辐射出的X射线。由于对X射线衍射的波长要求在0.5 ~ 2.5?之间，应于从钒(Z= 23)到银(Z=47)之间的元素（发射特征X射线波长正比于原子序数平方的倒数）。X射线衍射
最常用的两种波长如下：
Cu Kα=1.54187 ? Mo Kα=0.71073 ?
3.2 X 射线衍射原理
X 射线衍射 X-Ray Diffraction (XRD)
当电磁波的波长远远大于物体的尺寸，以反射和折射为主。
电磁波的波长远远小于物体的尺寸，以透射为主。
只有在电磁波的波长与物体的尺寸相近时，才会出现散射现象，相干散射波之间的相
互作用称为衍射。
X 射线的波长有一部分处于0.5至2.5 ?之间，与晶体中点阵的尺寸相当。
描绘晶体对X 射线的衍射规律有劳厄Laue 方程和布拉格Bragg 方程。
※ 布拉格方程：
满足衍射条件的面间距d ,布拉格角θ和波长λ之间的关系
n λ=2d sin θ
n 为正整数，代表一级、二级……n 级衍射。
θ越大，对应的面间距d 越小。2θ表示入射和衍射线之间的夹角，称为衍射角。
※ 晶面指数(hkl )和晶面方向[hkl ] ：
因为布拉格方程中d 表示的是面间距，因此规定不同晶面的符号至关重要。
某一晶面在x,y,z 三轴上的截距ua ,vb,wc ，则将1/u :1/v :1/w 化为互质整数之
比h:k:l ，则称(hkl )为晶面指数，代表一组平行的等间距平面，也可以用垂
直于该晶面的法线表示方向，记为[hkl ]。
※ 衍射指数hkl
：
布拉格方程示意图
晶面指数(hkl)代表的是垂直于同一法线方向的一组等距离平行晶面，而衍射指数hkl代表
这一方向上等距离的平行面，其中的h,k,l 不要求互质。
比如立方晶系中(100)面代表的是垂直于a轴方向的晶面，而面心和体心立方中还存在200面，其间距d200=d100/2。
即 d nh nk nl = d hkl /n
因此布拉格方程nλ=2d sinθ可以简化为
λ=2d hkl sinθ
即固定X射线波长λ的情况下，布拉格角θ与hkl衍射面一一对应。
3.3 晶体结构解析原理
衍射点的衍射强度I 和相应的hkl指标，加上晶胞参数(a,b,c,α,β,γ)，构成了晶体结构
解析的基本数据。
我们知道，点阵中的等同点代表基元，如果基元只包含一个原子，则hkl方向上的衍
射强度I hkl∝f 2其中f 称为该原子的散射因子。
散射因子f (scattering factor):代表原子核外电子对X射线的散射能量，大致与原子序数
Z 成正比。
氢原子只包含一个电子，所以氢原子的散射很弱，在很多情况下，无法直接找到晶胞
中氢原子的位置；另外外层电子的散射作用弱，因此中性原子和离子的散射能力比较接近，也就是说不能很好地区分原子的价态。
※重原子法和直接法：为了解决相角问题，求解电子密度分布的两种方法。
1.重原子法Patterson methods:
含有金属的化合物，比如配合物中，金属原子是重原子(排在碳后的原子)，其原子散
射因子f 明显较大，因此在多个原子的结构因子F hkl相加的过程中，可以先忽略其他轻原子的贡献，将重原子的相角α作为衍射点结构因子的相角αhkl，这样通过傅里叶合成，先求出最大电子密度峰（即重原子）的大致位置。再通过差值傅里叶合成，得到其他较小电
子密度峰，即较轻原子的位置。
2.直接法(direct method)：
选取若干强衍射点，赋予它们任意的相角作为起始套，再推导出其他衍射点的相角，
只有接近正确的起始套，才能得到不自相矛盾的结果。一旦确定了这些强衍射点正确的相角，就可以推导出其他衍射点的相角，然后通过傅里叶合成得到电子密度图，根据化学知
识来判断这一解法是否合理。否则再选取其他起始套方案。
该方法对计算速度要求高，比如选取20个衍射点，就有可能有多达106个起始套方案。所以对复杂的大分子，直接法的效果不太好，一般适用于最小不对称单元小于200～300个非氢原子的结构。
差值傅里叶合成(difference Fourier synthesis) ：
即根据已经确定的原子的电子密度，计算出|Fc|与实测|Fo|之间差值，求出晶胞中剩余电子
密度的分布，其中若干最大峰，就可能是还没有找到的原子的位置。
※总结：晶体解析中的基本策略
第四章 单晶样品的制备与测试
一、单晶样品的制备
二、单晶样品的挑选与送样
三、单晶样品获得衍射数据 a,b,c,α,β,γ；I hkl ,σhkl
4.1 单晶样品的制备为什么样品需要单晶？
单晶是为同一个点阵贯穿的晶体，因此进行X 射线衍射，能够揭示其内在结构规律。
※ 单晶的获得为什么比较困难？
虽然固体物质绝大多数都是晶体，但是晶体生长过程中，往往得到的是粉末晶体(powder
crystal)，或者多晶(polycrystalline)。
※ 比较容易获得单晶的是哪些物质？分子晶体和离子晶体最容易得到单晶。金属晶体和原子晶体最难得到单晶。
※ 单晶样品制备的原则：
缓慢的生长得到较大的质量较好的单晶。
※ 单晶制备的意义：获得单晶，就得到彻底定量的结构解析。
获得晶胞参数和衍射
数据：
a,b,c,α,β,γ
I
hkl 确定用重原子法还是直接法求解初
始相角方案根据初始相角，傅里叶合成得到晶胞中电子密度分布图，其中密度峰值就是
可能的原子位置，
根据化学知识判断
该方案是否合理，
否则回到上一步
得到主要原
子的坐标
利用差值傅里叶合成，
得到其余原子的坐标
※单晶制备的方法：
1、溶液生长法；
选取合适的溶剂，将样品溶解得到不饱和溶液，将溶液慢慢向饱和状态过渡，晶体就会长出。注意，向饱和过渡的速度越慢越好，这样长出的晶体就会数量少而尺寸大，否则就会得到大量的粉晶或者多晶。
最常用的方法就是溶液静置，在缓慢蒸发的过程中溶液逐渐达到饱和。
另外的一个方法就是制备热溶液，在冷却过程中使得溶液逐渐达到饱和。
对于有机化合物和盐类，找到合适的溶剂是解决问题的关键。溶解度不能太大，更不能太小。同时注意，溶剂分子常常会混入结晶。建议：选取大分子或者对称性差分子的溶剂会有助于解决问题！
2、扩散法；
实质也是让样品缓慢结晶。比如某物质溶解于A，而难溶于B，则让B缓慢扩散进入A，会使得结晶慢慢析出。
难溶解晶体的生长也可以用扩散法，比如A+B→C，可将A，B分别溶解在溶剂中，装入H型管，在接触的微孔陶瓷膜上A与B发生接触，缓慢生长出C的晶体。3、水热(hydrothermal)合成，溶剂热(solvothermal)合成：
得到难溶物质晶体常用的方法：无机-有机杂化材料，无机多孔材料,配位聚合物等。
在密闭的高压釜，放入反应原料和溶剂，在烘箱中加热，冷却后，就会有晶体长出。原理是加热时候产生高压，使得溶液溶解能力加大，溶剂的密度、黏度等都有较大变化，有利于合成在常温常压溶液中难以得到的单晶。
该方法往往可以通过调节原料的组份而调控产物，是分子设计或者晶体工程(Crystal engineering)中有力的手段方法。
4.2 样品的挑选与送样
※肉眼或者显微镜下选择质量好的单晶样品：
透明，没有内在的浑浊、气泡和裂缝，表面光滑。
※样品的尺寸不宜过大，也不能太小：一般在0.1~1mm
※可以用针、小刀对样品进行切割、分割，以期获得符合要求的样品。
※注意：样品的挑选一定要在溶液中进行！否则样品很容易被弹飞！
母液、石油醚和石蜡油都是可以选择的操作环境。
4.3 样品的测量单晶X射线衍射仪器：
※四圆衍射仪(four-circle diffractometer)
Enraf–Nonius CAD-4 diffractometer
※CCD面探测仪器(CCD area-detector)
Bruker SMART APEX CCD area-detector diffractometer
样品测试得到的文件
※四圆衍射仪(four-circle diffractometer)：*.hkl *.lis
※CCD面探测仪器(CCD area-detector)：*.raw *.p4p *._ls 其中*.hkl和*.raw文件包含hkl，I，σ(I)参数
*.lis和*.p4p包含晶胞参数
*._ls包含还原过程的记录文件
第五章晶体结构的初步解析SHELXTL (Bruker, 2000)
目前解析晶体应用最广泛的软件，是Bruker SMART APEX CCD 衍射仪的配套软件。
包含的主要部分为：
XPREP 空间群确定
XS 直接法或者重原子法得到初解
XL 最小二乘法精修
XP分子图形显示
5.1 XPREP
※XPREP的主要功能：确定空间群
※XPREP的其他功能：吸收校正、晶胞参数变换等。
※XPREP的输入文件：a b c αβγ h k l I σ(I) *.hkl *.lis (四圆) *.raw *.p4p (CCD)※XPREP的主要输出文件：
*.ins *.hkl 为XS解粗结构的输入文件
※XPREP的次要输出文件：
*.prp XPREP过程记录文件
*.pcf 部分测试参数，填写*.cif 时有用
XPREP中遇到的常见问题处理对策：
?程序会自动提供一系列参考选择，如没有特别把握，应该优先按照程序缺省选择进行（即按回车键）。
?选择晶胞时，如有多种选择，先选对称性高者。?选择空间群时，如有多种选择，先选CFOM(combined figure of merit)最小者。?如果按以上选择无法解出合理结果，再尝试其他选择。?Formula(化学式) Z(晶胞中包含化学式个数),如果无法确切知晓，起码将晶体中可能包含的元素种类都写入化学式。
?如果衍射数据发生了矩阵变换，最后输出的文件*.ins和*.hkl时，文件名要重新命名，最
后输出*.hkl 文件时，要选择[Y] 。进行后续XS等操作时，要重新建立新项目名
5.2 XS
※XS的主要功能：尝试起始相角的选择，得到初结构
※XS的输入文件：
*.hkl *.ins
※XS的主要输出文件：
*.res 为XSHELL(XP+XL)解精结构的输入文件
※XS的次要输出文件：
*.lst XS过程记录文件
※*.ins 文件的解析
TITL 30629Bm in P2(1)/n
CELL 0.71073 9.7934 8.4835 20.5089 90.000 91.098 90.000
ZERR 5.00 0.0010 0.0009 0.0022 0.000 0.002 0.000
LATT 1
SYMM 0.5-X, 0.5+Y, 0.5-Z
SFAC C
UNIT 100
TREF
HKLF 4
END
?TREF 代表直接法，PATT代表重原子法
?TREF 1000 代表尝试1000种相角方案，缺省值为256种
?TREF-n，代表尝试第n种方案
※在XS过程中，有若干衍射点可能存在如下问题：
Number of Systematic Absence Violations: 指根据晶胞对称性不应该观察到的衍射点，如果超过10个，说明晶胞选择错误，程序自动中止。
Number of Bad (Inconsistent) Equivalents: 指根据晶胞对称性应该观察到相同强度的衍射点，给出R(int)来表示这一项的评判值。※R(int) 应小于0.10，否则要进行吸收校正。Rint=0，代表衍射数据收录不够充分！一般应比独立衍射点多收30 %以上数据（尤其是手性晶体）！
※R(sigma)，评判衍射数据质量，即误差和强度的平均比值，一般应该小于0.10。
※CFOM(combined figure of merit)，相角方案的综合优选评判值，系统自动选择最小者
5.3 XSHELL
XSHELL的主要功能：显示和精修结构
XSHELL的输入文件：
*.ins
XSHELL 的主要输出文件：
*.res
XSHELL 的次要输出文件：
*.lst XSHELL 过程记录文件
结构的精修需要多次进行，因此以下过程需要多次反复
*.ins → *.res
XSHELL 解结构和精修的主要过程
※ 找出重原子或者确定性大的原子
※ 找出其余非氢原子
※ 精修原子坐标
※ 精修各项异性参数
※ 找到氢原子(理论加氢或差值傅里叶图加氢)
※ 最后精修
※ 输出*.cif 文件
※ 结构和精修是否合理的评判指标：通过最小二乘法（LMS ）进行精修(refine)，使得
|Fo|(观察值)与|Fc|(计算值)之间的差值最小化。
以下参数应该收敛
S(Goof) 应当趋向于1
Mean shift/esd and the maximum (shift/esd)应当趋向于0
残差因子(Residual factors) R1，wR2，也就是推导出的结构与实测数据之间的误差
一般要求：R1<0.06(0.08) wR2<0.16(0.18) 判断解析是否合理的主要判据
各向异性参数(anisotropic parameters)
实际上原子并不是完全固定在自己的坐标上，由于存在热振动，并且在各个方向上并
不等同，所以引入了各向异性参数，也称为原子位移参数(atomic displacement
parameters)或者原子温度因子(atomic temperature factors)，表示离开原子平衡位置距离
的距离。显然温度越高，这个值就越大。
通过各向异性参数的精修，可以进一步减少误差。
同时通过观察原子椭球(Thermal Ellipsoid)图，具有异常图像的椭球，往往是错误指认
元素种类，或者其他一些需要进一步解决的问题，如无序(disorders)。一般说来，椭球偏大，
说明该原子实际上是个较轻的原子，而反之则是较重的原子。
XSHELL 操作指南
Right Click on Background – Background Popup Menu – Operations that affect whole model.
Right Click on Atom – Atom Popup Menu – Operations for just one atom.
Right Click on Bond – Bond Popup Menu – Operations for just one bond.
Shift-Left Drag
– Produces Rectangle – All Atoms in rectangle are Selected or Unselected
S key – Select or Unselect when mouse arrow over atom or bond.
K key – Delete Atom or Bond when mouse arrow over atom or bond, else delete all selected items. Left Drag – Rotate around x- and y-axes
Ctrl-Left Drag – Pan when in Rotate or Pan mode.
Alt-Left Drag – Zoom in and out when in Rotate or Pan mode.
Insert Key – Rotate Clockwise around z-axis when in Rotate mode.
Delete Key – Rotate Counterclockwise around z-axis when in Rotate mode.
Up Arrow Key – Slow Negative Rotation about x-axis.
Down Arrow Key – Slow Positive Rotation about x-axis
Left Arrow Key – Slow Negative Rotation about y-axis.
Right Arrow Key – Slow Positive Rotation about y-axis.
XSHELL 各种视图
Wireframe
Ball and Stick
Thermal Ellipsoid
Pipes
Show cell
Grow
Pack
Trim
unUniq
FMOL
XSHELL下拉式菜单中常用的一些功能
File
Edit
Refine：Cycles Plan Ansio Acta
Select：Sort
Atom：Hybridize-All Calculate-hydrogens
View：Select / Hide
Preference：Atom – Preference-probability level
Label: Group Lable
Render：
5.Shelxtl 使用流程
晶体结构解析基本步骤
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. 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),?单击Project Open,?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 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
单晶结构解析步骤
shelxtl open new name xp fmol kill $q proj select the good direction exit telp 0 -30 plotfile enter file name draw file name select file(ps file) black and white cell fmol kill $q matr 1=a 2=b 3=c pbox 5 15 pack select (space=keep, enter=del) fmol telp cell enter file name draw file name select file type(a=psfile) black and white(enter) plane xp read file name fmol mpln atom1 atom 2..... enter angle xp read file name fmol
mpla n(atom number) atom1 atom 2..... mpla n(atom number) atom1 atom 2..... mpla n(atom number) atom1 atom 2..... enter fmol kill link matr pbox pack undo c**? C**? telp cell xl 计算方法 在ins中任何地方插入 mpla 虚拟平面的原子个数（例如六个原子只有四个可能共平面，即输入4），后面连续输入可能共平面的4个原子，后面在输入其他两个平面外的原子。 例如c1 c2 c3 c4 c5 n1中，c1 c2 c4 c5 共平面 mpla 4 c1 c2 c4 c5 c3 n1 txt 运行xcif 选择t 两次回车 输入文件名.txt 选择def 回车直到选择q 理论加氢 在ins中输入 HFIX 要加氢的原子 保存ins 运行XL 打开RES 拷贝相应的数据到ins中即可。 CHEMICAL DRAW 选中画笔 点出两个点 按ESC 点选择键 选中画笔 鼠标移动至出现小手
单晶结构解析常见问题问答
1.为什么要提高空间群的对称性？ 有时候在对称性较高的空间群内不容易解得初结构，在这种情况下可以降低对称性来解，但是解完以后还要把空间群转换回去。 1．1 先安装Platon 从其主页上下载https://www.wendangku.net/doc/e116260744.html,/~louis/software/platon/ https://www.wendangku.net/doc/e116260744.html,/~louis/software/platon/pwt_setup.zip https://www.wendangku.net/doc/e116260744.html,/~louis/software/platon/platon.zip Download the PLA TON for Windows Taskbar 和Download the PLA TON executable. 然后解压安装，首先安装pwt，安装时需设定系统环境变量，安装后再将platon解压后复制到pwt的安装目录内即可。 1.2 运行pwt.exe 点击File－－Select Data File，选择要升高对称性的结构文件*.res或者*.ins。 再点击Publish－addsym 系统显示检查画面，如提示有更高对称性的空间群，则原先空间群有误，需要进行转化。 再点击Publish－addsym shelx，可以生成一个新的同名*.res文件，此res文件会将原先的res文件覆盖，在此文件的基础上继续精修即可。 应该没有任何问题，已经试过很多次了！ 最好用xp打开此res文件，然后再file一次，再作经修 2. 在xp中, 用mpln定义平面,仔细看那个方程(大家用xp操作时不要太快,因为那个方程第一个出来,一块就找不到了),方程的等号右边有一个常数,你算第一个平面时将它记下,不过最好将望着的方程记下,然后再算第二个平面,又有一个方程,记下常数项,然后二者一减就是二者的距离,不过平面越是完全平行这个值越接近他俩的真实距离,平行与否可以看大家都能看到的那个夹角,另外也可以看刚才的方程的系数,系数相同或者成线形比例,就平行. 3．我的CIF文件里的对称代码2_556 1_545 请问这些对称代码是如何算出来的？？ 在考虑对称单元的时候，在ShelxTl里面考虑x，y，z均为9个单胞的范围，并且把N_555规定为最初的单胞，即此单胞内的原子坐标均小于1，如果一个对称单元出现的下（x＋1，y，z）的那个那个单胞内，则相应的堆成码就变成了N_655，其他的如此类推，比如在（x－2，y＋1，z＋2）的单胞内，对称码就为N_367，总之都是以N_555为最中心做相应的加减，这应该比较好理解。在那么大的范围内，我们希望长出来的对称单元应该都可以长出来了。我们常见的对称码都在N_555附近，很少有大于N_777的和小于N_333的。 下面再来说前面的N_555中的“N”的含义，它表示对称操作（symmetry operators）的类型，它可以在XP界面下由SYMM命令得到，第几个对称操作，N就相应是几了。N在不同空间群内代表的对称操作是不一样的。 欢迎大家继续讨论。
单晶结构解析XP作图
单晶结构解析XP作图： 1、画结构图 打开Shelxtl软件→导入res文件→打开XP程序→输入fmol→kill $q→kill $h→envi （中心对称原子）→回车后寻找不同于1555对称操作的代码如2555→sgen 2555→proj(查看结构)→利用操作按钮转动结构找出最佳摆放位置(高度不能大于宽度)→labl 2 500(2 500是默认的大小) →telp 0 -30 0.05 0(后面四个数据分别确定结构的模型和一些参数) →回车回车直到出现Plotfile：(在这里输入名字，这里画结构图，可以统一命名为jiegou) 后回车将会出现命名所有原子的图（根据鼠标位置提醒依次在原子周围左键点击）→draw jiegou→回车后会出现SLPT device[L]:（输入a或者h）再回车输入jiegou，然后回车直到光标不闪位置→出现了xp《图标说明结构图已经画好→quit 注：红色字体为结构需要对称操作才能显示一个完整的分子结构所进行的操作。 图片操作解析 在这里找到res 文件的位置
2导入res 文件后，打开XP 操作系统输入fmol 后回车 3输入kill $h $q 4 proj 后出现下图所示
5 按步骤画图 命名所有原子
二、作堆积图 Fmol→matr 1(代表a方向堆积) →pbox 15 15→pack 然后点 击按钮sgen/fmol保存（倒数第二个）→proj cell→telp cell →命名duiji 后出现一个命名原子的图框，标出O a b c→draw duiji→a或h→duiji→→quit 1、 当出现这个时表 明图已经画好
单晶结构解析加氢,绘图问题解答
1.通常，H原子的处理方法作者要给出 (1)一般通过理论加H，其温度因子为固定值，可通过INS等文件查看 (2) 水分子上H原子可通过Fourier syntheses得到 (3)检查理论加上的H原子是否正确，主要看H原子的方向。若不正确则删去再通过Fourier syntheses 合成得到 (4) 检查H原子的键长、键角、温度因子等参数是否正常。通过检查分子间或分子内的H键是否合理 最易看出H键的合理性 (5) 技巧：有时通过Fourier syntheses得到的H原子是正确的，可一计算其温度因子等参就变得不正常， 则可以固定其参数后再精修（如在INS中的该H原子前用afix 1,其后加afix 0） （6）各位来说说方法与心得？ 2.胡老师，下面的问题怎么解决啊？谢谢您。 220_ALERT_2_B Large Non-Solvent C Ueq(max)/Ueq(min) ... 3.70 Ratio 222_ALERT_3_B Large Non-Solvent H Ueq(max)/Ueq(min) ... 4.97 Ratio 342_ALERT_3_B Low Bond Precision on C-C bonds (x 1000) Ang (49) B 级提示当然得重视了。建议你先把H撤消，精修到C的热椭球不太变形和键长趋正常。如做不到就要看空间群？衍射点变量比太小？以至追查到原始数据的录取参数和处理等。这些粗略意见仅供参考，如何？ 3.在XP中画图时，只有一部分，想长出另外的对称部分。我是envi完了，然后sgen长出 来的，可是和symm显示的对称信息不一样。比如：我根据envi的结果用sgen O1 4555得到的是O1A而不是O1D，这跟文献中标注的不一样啊，怎么统一呢？很困扰，忘达人指教。 xp里是按顺序编号的，第一个sgen出的的统一为A,依次标号。你如果想一开始就统一D的话，重新name一下 4.高氯酸根怎么精修呀？我用的SHETXL6.1版的，最好告诉我怎么用其中的XSHELL来做，我觉得他 好用！ Method 1 DFIX Dfix 1.42 0.02 Cl1 O1 Cl1 O2 Cl1 O3 Cl1 O4 Dfix 1.42 0.02 O1 O2 O1 O3 O1 O4 O2 O3O2 O4O3 O4 Method 2 SADI Sadi 0.01 Cl1 O1 Cl1 O2 Cl1 O3 Cl1 O4 Sadi 0.01 O1 O2 O1 O3 O1 O4 O2 O3 O2 O4 O3 O4 5. 晶体的无序是怎么造成的呀，是晶体培养的问题吗？ 如果无序太多，在解单晶的时候怎么办？我指的是很多的点，没有结构，他们的峰值都大于了0.5 大于0.5没什么的，解完后都在1以下就可以了。特殊的比较大的在重原子附近也没有关系5.比较确切的定义是单胞中你测定的或你设想的“化学式”的数目。 在分子晶体中，Z是分子数，在其它各类晶体中则为化学式个数。 例如有机物一般是分子数目，离子晶体像NaCL只好说化学式为4。 晶体结构常有无序和缺位等，但给出非化学计量式后Z都是确定的。 Z 的数字决定于你的化学式。三斜晶系的P-1空间群的Z多为2。由于双聚等原因如将双聚体写成你的化学式，那么Z就变为1了。但是就拿这个三斜晶系来说，出现Z为4或6的情况也是可能的。 这时分子形成双聚或者三聚，而你指定的分子式只是个单体罢了。测定结构初期得到单胞以后，往往希望知道单胞中有几个"分子",如你知道了或提出了化学式，从我们介绍的范氏半径或原字体积即可毛
几种常见晶体结构分析.
几种常见晶体结构分析 河北省宣化县第一中学 栾春武 邮编 075131 栾春武：中学高级教师，张家口市中级职称评委会委员。河北省化学学会会员。市骨干教师、市优秀班主任、模范教师、优秀共产党员、劳动模范、县十佳班主任。 联系电话：：： 一、氯化钠、氯化铯晶体——离子晶体 由于离子键无饱和性与方向性，所以离子晶体中无单个分子存在。阴阳离子在晶体中按一定的规则排列，使整个晶体不显电性且能量最低。离子的配位数分析如下： 离子数目的计算：在每一个结构单元（晶胞） 中，处于不同位置的微粒在该单元中所占的份额也有 所不同，一般的规律是：顶点上的微粒属于该单元中 所占的份额为18 ，棱上的微粒属于该单元中所占的份额为14，面上的微粒属于该单元中所占的份额为12 ，中心位置上（嚷里边）的微粒才完全属于该单元，即所占的份额为1。 1.氯化钠晶体中每个Na +周围有6个C l －，每个Cl －周围有6个Na +，与一个Na +距离最近且相等的 Cl －围成的空间构型为正八面体。每个N a +周围与其最近且距离相等的Na + 有12个。见图1。 晶胞中平均Cl －个数：8×18 + 6×12 ＝ 4；晶胞中平均Na +个数：1 + 12×14 ＝ 4 因此NaCl 的一个晶胞中含有4个NaCl （4个Na +和4个Cl －）。 2.氯化铯晶体中每个Cs +周围有8个Cl －，每个Cl －周围有8个Cs +，与 一个Cs +距离最近且相等的Cs +有6个。晶胞中平均Cs +个数：1；晶胞中平 均Cl －个数：8×18 ＝ 1。 因此CsCl 的一个晶胞中含有1个CsCl （1个Cs +和1个Cl －）。 二、金刚石、二氧化硅——原子晶体 1.金刚石是一种正四面体的空间网状结构。每个C 原子以共价键与4 个C 原子紧邻，因而整个晶体中无单个分子存在。由共价键构成的最小 环结构中有6个碳原子，不在同一个平面上，每个C 原子被12个六元环 共用，每C —C 键共6个环，因此六元环中的平均C 原子数为6× 112 ＝ 12 ，平均C —C 键数为6×16 ＝ 1。 C 原子数: C —C 键键数 ＝ 1:2； C 原子数: 六元环数 ＝ 1:2。 2.二氧化硅晶体结构与金刚石相似，C 被Si 代替，C 与C 之间插氧，即为SiO 2晶体，则SiO 2晶体中最小环为12环（6个Si ，6个O ）， 最小环的平均Si 原子个数：6×112 ＝ 12；平均O 原子个数：6×16 ＝ 1。 即Si : O ＝ 1 : 2，用SiO 2表示。 在SiO 2晶体中每个Si 原子周围有4个氧原子，同时每个氧原子结合2个硅原子。一个Si 原子可形 图 1 图 2 NaCl 晶体 图3 CsCl 晶体 图4 金刚石晶体
晶体解析的步骤
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
单晶结构解析技巧
单晶结构解析技巧 1. 通常，H原子的处理方法作者要给出: (1)一般通过理论加H，其温度因子为固定值，可通过INS等文件查看 (2) 水分子上H原子可通过Fourier syntheses得到 (3)检查理论加上的H原子是否正确，主要看H原子的方向。若不正确则删去再通过Fourier syntheses合成得到 (4) 检查H原子的键长、键角、温度因子等参数是否正常。通过检查分子间或分子内的H键是否合理最易看出H键 的合理性 (5) 技巧：有时通过Fourier syntheses得到的H原子是正确的，可一计算其温度因子等参就变得不正常，则可以固定 其参数后再精修（如在INS中的该H原子前用afix 1,其后加afix 0） (6) 各位来说说方法与心得？ 2. 胡老师，下面的问题怎么解决啊？谢谢您。 220_ALERT_2_B Large Non-Solvent C Ueq(max)/Ueq(min) ... 3.70 Ratio 222_ALERT_3_B Large Non-Solvent H Ueq(max)/Ueq(min) ... 4.97 Ratio 342_ALERT_3_B Low Bond Precision on C-C bonds (x 1000) Ang (49) B 级提示当然得重视了。建议你先把H撤消，精修到C的热椭球不太变形和键长趋正常。 如做不到就要看空间群？衍射点变量比太小？以至追查到原始数据的录取参数和处理等。 这些粗略意见仅供参考，如何？ 3. 在XP中画图时，只有一部分，想长出另外的对称部分。我是envi完了，然后sgen长出来的，可是和symm显示的对称信息不一样。比如：我根据envi的结果用sgen O1 4555得到的是O1A而不是O1D，这跟文献中标注的不一样啊，怎么统一呢？很困扰，忘达人指教。 xp里是按顺序编号的，第一个sgen出的的统一为A,依次标号。你如果想一开始就统一D的话，重新name一下 4. 高氯酸根怎么精修呀？我用的SHETXL6.1版的，最好告诉我怎么用其中的XSHELL来做，我觉得他好用！Method 1DFIX Dfix 1.42 0.02 Cl1 O1 Cl1 O2 Cl1 O3 Cl1 O4 Dfix 1.42 0.02 O1 O2 O1 O3 O1 O4 O2 O3O2 O4O3 O4 Method 2SADI Sadi 0.01 Cl1 O1 Cl1 O2 Cl1 O3 Cl1 O4 Sadi 0.01 O1 O2 O1 O3 O1 O4 O2 O3 O2 O4 O3 O4 5. 晶体的无序是怎么造成的呀，是晶体培养的问题吗？ 如果无序太多，在解单晶的时候怎么办？我指的是很多的点，没有结构，他们的峰值都大于了0.5 大于0.5没什么的，解完后都在1以下就可以了。特殊的比较大的在重原子附近也没有关系 5. 比较确切的定义是单胞中你测定的或你设想的“化学式”的数目。 在分子晶体中，Z 是分子数，在其它各类晶体中则为化学式个数。 例如有机物一般是分子数目，离子晶体像NaCL只好说化学式为4。
晶体结构分析讲义(上)
晶体结构分析 主讲人：吴文源 2010.5
1.Shelxtl 使用流程 ※解析原始文件有hkl文件（或raw文件），包含衍射数据；p4p文件，包含晶胞参数 ※为一个晶体的数据建立project，该项目下所有文件具有相同的文件名；一旦在XPREP 中发生hkl文件的矩阵转换，则需要输出新文件名的hkl等文件，因此要建立新的project。※首先运行XPREP，寻找晶体的空间群 ※然后运行XS，根据XPREP设定的空间群，寻找结构初解 ※在Xshell中观察初解是否合理，如不合理，需重回XPREP中设定其他的空间群 2.Xshell 使用流程 ※找出重原子或者确定性大的原子 ※找出其余非氢原子 ※精修原子坐标 ※精修各项异性参数 ※找到氢原子(理论加氢或差值傅里叶图加氢) ※反复精修，直到wR2等指标收敛。最后的R1<0.06(0.08) wR2<0.16(0.18) ※通过HTAB指令寻找氢键，判定氢的位置是否合理，并且将相关氢键信息通过HTAB和EQIV指令写进ins文件中 ※将原子排序(sort) 3.cif 文件生成和检测错误流程 ※在步骤1、2完成后，在ins文件中加入以下三条命令 bond $H conf acta ※此时生成了cif和fcf文件，将cif文件拷贝到planton所在文件夹中检测错误，也可以通过如下在线检测网址：https://www.wendangku.net/doc/e116260744.html,/services/cif/checkcif.html ※根据错误提示信息，修改或重新精修，将A、B类错误务必全部消灭，C类错误尽量消灭。 4.Acta E 投稿准备流程 投稿前，请务必切实做好如下工作： ※按步骤1、2、3解析晶体并生成相应cif和fcf文件。 ※准备结构式图(Chemical structural diagram)、分子椭球图(Molecular ellipsoid diagram)和晶胞堆积图(Packing diagram)，最好是pdf格式。 ※按要求撰写文章的文字部分，填写cif中相应段落，注意格式要求！ _publ_section_title 题目 _publ_section_abstract 摘要 _publ_section_related_literature 相关文献 _publ_section_comment 评论 _publ_section_exptl_prep 制备方法 _publ_section_exptl_refinement 精修说明 _publ_section_references 参考文献 _publ_section_figure_captions 插图说明 _publ_section_table_legends 表格说明 _publ_section_acknow ledgements 致谢 ※将cif中需要填写的其他部分（在cif的标准空白样本中以！标注）全部完成，并再次检查整个cif文件格式和内容。
单晶培养和结构解析
单晶培养和结构解析 单晶结构是用来了解晶型的晶体结构和确定药物分子的立体化学结构最具说服力的数据，但培养单晶通常很有挑战性，需要耐心和细心。科研人员需要具有很高的晶体生长技巧和丰富的单晶培养经验，能根据药物分子的物化性能选择最适合的结晶方法。单晶培养方法包括但不限于以下七种： ●溶剂挥发法 ●冷却结晶法 ●蒸气扩散 ●液-液扩散法 ●悬滴法 ●升华法 ●共晶生成法 详情请登陆：苏州晶云药物科技https://www.wendangku.net/doc/e116260744.html, 中国药物晶型论坛https://www.wendangku.net/doc/e116260744.html,/
关于苏州晶云药物科技有限公司 晶云药物科技有限公司是中国首家专注于药物晶型研究的公司，为全球各制药公司提供药物晶型研究和药物固态研发领域的专业技术服务。 公司总部设立在苏州工业园区生物纳米园，在美国新泽西州设有分部。领导团队由中美科学家及管理人员共同组成，用国际化的先进理念领导和管理公司。核心团队成员过去在美国默克，美国百时美施贵宝以及罗氏等全球领先的制药公司直接负责和从事药物晶型研究和结晶工艺开发以及优化，共积累了在该领域60多年的研发和管理经验，曾共同负责和管理过超过200个药物分子的晶型研究，拥有40多项药物晶型专利，在各类国际学术期刊发表过100多篇论文。研发团队成员晶型研究经验丰富，技术力量雄厚，其中海外博士约占30%，硕士占50%，学士占20%。 团队利用掌握的核心技术开发出中国在药物晶型研究及药物固态研发领域的首个高新技术平台，并通过该平台为全球各制药公司提供该领域的高级技术研发服务。公司拥有享有自主知识产权的高新技术和高新仪器，不仅保证技术平台填补了国内在该领域的空白，而且使其处于国际领先地位。公司的业务集中在以药物的固态信息为中心的专业领域，包括原料药及其中间体的盐类，共晶和多晶的筛选和评估，原料药和制剂的专业表征和评估，药物结晶工艺的优化和放大，临床前药物制剂的研发，以及上述相关领域内自主知识产权技术和产品的开发，高级技术咨询及其培训等。 凭借晶云团队丰富的经验，高质量和高效率的专业服务，自2010年成立以来已经与全球五十多家制药企业建立合作关系，成为其在药物晶型研究和药物固态研发领域的紧密合作伙伴。随着晶云的不断发展，晶云将会一如既往秉持客户至上的服务理念，力求为越来越多的客户提供始终领先于科技前沿的高级技术服务。
晶体结构解析的过程XP
晶体结构解析的过程 (2010-06-10 16:49:31) 转载 标签： 分类：晶体解析 杂谈 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。 5.5 用xp程序与xl程序完成原子的指认，付利叶加氢或理论加氢，画图等。 达到比较好的结果标准： A 化学上合理（键长、键角、价态） B R1 <0.08（0.06），wR2 <0.18（0.16），goof=S=1+-0.2(1.00) C R(int)<0.1,R(singma)<0.1 D Maximum=0.000 5.5.1 原子的指认 打开xp 输入fmol
晶体结构解析基本步骤
晶体结构解析基本步骤-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1
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, 并更名为文件; 对CCD收录的数据, 检查是否有同名的p4p和hkl(设为文件 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BRAVAIS和SYMM项中，记下BRAVAIS点阵型式和LAUE群 3. 双击桌面的SHELXTL图标(打开程序), 呈 4. 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,单击Project Open,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 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
晶体结构解析步骤
晶体结构解析步骤 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
整理晶体结构解析步骤
晶体结构解析步骤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.BA T 批文件，它存在于根目录下，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） 8.输入晶胞参数（建议在一行内将 6 个参数输入，核对后） 9.一系列运行（对应的操作动作均为按）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） 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 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.hkl 13.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，（INS 文件中， TREF 为直接法， PATT 为 Pattersion 法） 15.XP，（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 （aaa.res 为缺省值，若其它文件应是文件名.扩展名，如 aaa.ins） 17.FMOL ,（不要H原子时，为FMOL LESS $H，或FMOL后，KILL $H,）（读取各参数，屏幕上显示各原子的键合情况） 18.MPLN/N, （机器认为最好取向） 19.PROJ, （随意转动，直至你认为最理想取向） 20.PICK,（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 的用剔除，暂时不确定用空格键放弃，完成或不再投原子时键入 "/"）
晶体解析步骤
AFIX, DFIX, HFIX, HIMP这些加氢的指令怎用阿(讨论一下加氢的基本步骤吧) 想请教有关加氢的问题(讨论一下加氢的基本步骤吧) 1. AFIX, DFIX, HFIX, HIMP这些加氢的指令怎用阿 2. 如果可以用Q峰加氢..要用哪个指令呢?指令怎样用?在哪个文件加? 3. 如果找不到Q峰,除了hadd之外，大家都是怎样加氢的??要用哪个指令?指令怎样用?在哪个文件加?? 4. 除了这些指令...大家都是怎样加的...大家谈谈加氢的经验和过程吧... 有高手可以把加?做??劫...我想一定?成?精攘帖的...也可以?初?者?考... 感谢分享...这些都是我们初学者要学的阿...拜托...热心的人回答一下吧 跟帖学习，就用过AFIX 和DFIX，没闹明白到底是怎么回事，q峰加氢应该就是用name指令吧？找不到Q峰就就加大Q峰的数量，还是没有就可以基本判断没有H了吧？溶剂水的加氢一直没搞定。 有高手知道??? 怎?是?人??? 老弟是不是没有shelx的说明书啊? 再次建议你静下心来好好看看. 1. AFIX, DFIX, HFIX, HIMP这些加氢的指令怎用阿 AFIX 内容比较多, 看书去. DFIX DANG是分别固定键长键角的. 形式 DFIX 0.85 0.01 O1 H1 DANG 1.35 0.01 H1 H2
HFIX 和AFIX差不多, 但在没加氢前用在.ins中,修正后,回直接帮你把理论的氢产生好. himp用来在xp中改变X-H的键长. 比如himp 0.82 h1 2. 如果可以用Q峰加氢..要用哪个指令呢?指令怎样用?在哪个文件加? plan 300 在.ins文件中加 3. 如果找不到Q峰,除了hadd之外，大家都是怎样加氢的??要用哪个指令?指令怎样用?在哪个文件加?? 碳上的氢, hadd足矣. O上的氢, 一般从Dif-fourier map找, 就是把合适的Q命名为H. 在xp中 先用envi o1之类的命令找到合适的Q, 在用name q1 h1改名. 4. 除了这些指令...大家都是怎样加的...大家谈谈加氢的经验和过程吧... 没有秘诀, 反复尝试. 如果数据比较好, 可以找到H; 如果不好, 要按照尽可能形成氢键的原则. 我有个quick question....何时需要固定键长呢??哪些原子上的氢需要固定键长键角? 像是3.里面的O上加的氢...在指定名称之后...需要固定键长吗??怎固定??? 谢谢老师的回应阿....你人真的太好了 哀...凌晨快要三点了....看这些指令头都晕了..... 引用xi2004老?的:""1. AFIX, DFIX, HFIX, HIMP这些加氢的指令怎用阿 AFIX 内容比较多, 看书去. DFIX DANG是分别固定键长键角的. 形式 DFIX 0.85 0.01 O1 H1 DANG 1.35 0.01 H1 H2 HFIX 和AFIX差不多, 但在没加氢前用在.ins中,修正后,回直接帮你把理论的氢产生好. himp用来在xp中改变X-H的键长. 比如himp 0.82 h1""