diamond3教程系列1.01.pdf
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1、第一章 Diamond 3 界面选项的功能介绍在本章中我们首先介绍一下一个典型的 diamond 3 界面上所有选项的基本功能。一个典型的 diamond 3 的界面打开 C:Program FilesDiamond 3Tutorial文件夹中的 pyrene.cif 文件(上图所示)。第一节第一节 File 菜单系列菜单系列1.1 File 菜单简介File 菜单系列,包括 Windows 系统常规的几种选项(如图 2 所示。)图 1.2 File 菜单系列1.2 常用选项1.2.1Open 选项选项点击该选项,可以看到 diamond 3 可以打开的所有文件类型(如图 3 所示)。图 1.
2、3 Diamond 3 支持的阅读格式前三项是该公司开发的 Diamond 及 Endeavour 软件的默认格式。其中 Cif 文件格式最为通用。ICSD/Crystin 及 CSD-FDat 是两个晶体学数据库输出的文件格式。Protein Data Bank 格式表示支持蛋白质晶体数据库文件。常用的格式还包括笛卡儿 xyz 座标格式,这在构建特殊结构模型时极为便利,比如我们会在后面章节中提到的螺旋体的构建。1.2.2 Save 选项这里默认的保存格式是 Diamond 3 Document(*.diamdoc)格式。1.2.3 Save as 选项共包括三个次级选项:图 1.4 Diam
3、ond 3 Save as 的三个次级选项在实际应用中,前两项功能相似,我们以 Save Document As 为例进行介绍:Save Document As 提供 14 种文件格式:图 1.5 Diamond 3 支持的 14 结构储存格式前三项为该公司开发的结构文件格式,常用的为第一项*.diamdoc。通常在我们处理一个较为复杂的结构时,一次无法完成或者以后仍需要修改时,必须保存成该格式。该格式详细保留了您的一切设置(分子模型的模式、原子的半径颜色、键长等),demo 版不提供该格式的保存。其它格式则通常并不实用。需要指出的是,有时为了统计自建模型(比如在抽象拓扑结构时,统计两种或多种
4、拓扑类型的比例)中原子的个数及比例,可以保存为cif 格式。图 1.6 Diamond 3 支持的 6 种图片储存格式Save Graphic As:本功能提供了图片保存功能,共包含了 6 种图片格式。我们通常需要使用的是 bmp 格式(位图格式,文件通常较大,在 word 中缩放会导致分辨率降低)、jpg 格式(文件较小,在 win office 软件中可以任意缩放而不改变分辨率)、tif 格式(是很多杂志要求的图片格式,易于编辑和处理)。为实现 diamond 与 3D Max 软件的交叉使用,还需要掌握另外一种文件保存格式,即 wrl 格式,该格式也保留了创作者构建的所有信息,而不只是结
5、构单元。第二节第二节 Edit 菜单系列菜单系列2.1 Edit 菜单简介Edit 菜单主要包括结构及其模式类型的选择、复制和粘贴图图 2.1 Edit 菜单主要选项2.2 常用功能2.2.1 Undo 与 Redo典型的 windows 界面选项,不需要过多说明,只是要注意,在计算机内存较小而图片由异常复杂时,可能造成死机。2.2.2 Copy 及 Paste 选项本功能提供了两种功能(1)复制屏幕所显示的图片,可以粘贴在其它文档中,比如常用的 office 文档中。图 2.2 Copy 选项的结构复制功能(2)复制屏幕显示的结构包括各种详细信息,粘贴到另一个打开的 diamond 3 文档
6、中,该功能可以实现结构的对接,但是必须要注意的是不同结构可能由于空间群的不同无法实现对接,这是可以采用如下的方法:新建一个空文档打开 C60 结构文件:调解两个窗口的大小以适合显示:直接复制C60 结构,粘贴到 pyrene 文档中,无法实现,相反的复制-粘贴过程也被警告无法进行。提示如下(图 2.3):图 2.3 结构复制时对称操作信息必须考虑图 2.4 结构复制时消除对称操作通过对 pyrene 文档 StructureRemove Translational Symmetry(图 2.4)消除了对称操作后,选择,复制并粘贴 C60 结构,得到如下结果:图 2.5 结构的对接 很明显,这时
7、新的结构并没有任何对称操作,需要增加对称操作。那么,反过来,将消除了对称操作的 pyrene 粘贴到 C60 文档中,仍然不被允许。对接的技巧,读者可以自己试验,这样不必在设计结构时一个一个原子的输入,大大节省了我们的时间。Paste 选项仅仅能实现结构的粘贴,并不能实现外部数据(如图片或结构)的导入。2.2.3 Copy Style 及 Paste Style 选项:该选项可以实现将某些设定好的类型选项直接通过类似 Word 中格式刷的功能进行类型更换。操作起来可以首先选择某个原子或键,然后点击 Copy Style,然后再选择一些原子或键,点击 Paste Style:图 2.6 右键点选
8、下的 Copy Style 操作图 2.7 Paste Style 操作图 2.8 CopyPaste Style 操作后的效果由于我们在 Paste Style 操作中选择了部分 H 原子,使得这部分的原子的颜色和半径都和碳原子一样,但仍需注意,Style 的复制粘贴只限于原子或键的格式,并不能复制粘贴原子的种类,换句话说,那些氢原子格式发生了改变,但仍是氢原子。这两种功能在细化处理时很有效,不必一个一个原子的去设置,同时又避免了大面积选择时的失误操作。2.2.4 Select 系列操作:Select all 就不必介绍了;Invert Selection 是常用的功能,比如我们在处理一个很
9、复杂的结构时,需要改变其中一个较大部分的类型,很明显,Select all 无法实现,而一一选择费时且在 diamond 中目前仍必须按住 Ctrl,才可以复选或多选原子,数目太多,容易前功尽弃,这时,我们可以通过先选择较少部分,然后 Invert Selection 来实现。Select Molecule(s)该功能中所说的分子并不等同于在其它软件中的分子。本软件中,只要成键,就被认为是分子中的一部分,同时,一个分子中的部分如果键被打断则被认为是不同分子。这种功能非常实用,尤其是在配位聚合物的结构分析中。图 2.8 例图如图 2.8 中所示的红色键,是人为加入的一条键,当左键点击选择相互连接
10、的两个分子时,程序认为这其实是一个分子。图 2.9 右键点选下的 Select Molecule(s)操作图 2.10 Select Molecule(s)操作效果图该功能的快捷操作还可以用鼠标右键中的 Select Molecule(s)选项:图 2.11 左键点选下的 Select Molecule(s)快捷操作Lasso Selection 该功能与 Photoshop、Chemdraw 的功能非常相似,可以实现精挑细选,而不像按住左键进行方框选择功能那样笨拙,操作时,和其它软件一样,选择完毕后必须回到出发点才结束一次选择。图 2.12 右键点选下的 Lasso Selection 操作
11、图 2.13 Lasso Selection 操作轨迹图第三节第三节 View 系列菜单系列菜单3.1 View 系列菜单简介该系列菜单包含了所有“查看”信息,包括操作文档的大纲及缩略图、晶体学参数及列表、原子及键的信息列表(其中还可以进行选择)、粉末图显示、数据/图片切换等功能。3.1 典型的 View 操作界面3.2 常用选项介绍3.2.1 Navigation 和 Thumbnails这两项功能分别提供了目录(大纲)和缩略图功能。图 3.2 Navigation 效果图图 3.3 Navigation 选项Navigation 后在左侧显示出了各个菜单的名称主要包括五项。点击 Struc
12、ture x 可以显示当前操作的结构图:图 3.4 点击 Structure x 效果点击 Data sheet 可以显示该结构的晶体学信息:图 3.5 Data sheet 列表信息这些信息可以打印或直接拷贝到其它文档处理软件,并直接列表,这些信息可以直接用于文章的发表。比如,选择-复制-拷贝到本教程后的信息如下:表 3-1 Data sheet 列表信息General OriginCodeStructure 1Database datesCommon nameSystematic nameStructural formulaAnalytical formula Bibliographic
13、data Author(s)Publication titleCitationMineral nameCompound sourceStructure typeCreation methodCreated with Diamond v2.0Comments Phase data Formula sumH40 C64Formula weight809.02 g/molCrystal systemmonoclinicSpace-groupP 1 21/a 1(14)Cell parametersa=12.3027 b=9.9879 c=8.2206 =96.40Cell ratioa/b=1.23
14、18 b/c=1.2150 c/a=0.6682Cell volume1003.83 3ZCalc.density1.33821 g/cm3Meas.densityMelting pointRAllRObsPearson codemP104Formula typeN5O8Wyckoff sequencee26Atomic parameters,Anisotropic displacement parameters,in 2 列表限于篇幅,不再列出。点击 Distance/angles,则给出一格相当详细的信息表。表 3-2 Distance/angles 操作界面说明Select atom(t
15、ype)s可以选择参与列表的原子种类Unit 表示选择范围的单位,?表示埃,下面依次是皮米和纳米DminDmax表示选定的原子该范围球壳范围内的所有原子,默认值是 0-2.5。angle该选项提供了在设定球壳内与之相关的原子所组成的夹角,具体操作见后面说明。d 1,2 and 1,3该选项只能与 angle 选项共同使用,不能单独选择,列出了在angle 选项中构成角度的三个原子间的距离Count对选型范围内重复出现的原子累计计数,在选择的半径较小时,一般为 1,如果调大 Dmax,有的原子可能在该范围内出现多次,表示为 2,3等。Symmetry op.列出对称操作Atom codeH10
16、C1413555011 1.0664 红字部分就是原子代码Coordinate原子坐标Standard Uncertainties(s.u.值)选择该项会使得 2.0295 数值显示成 2.0295(25),25 就是 s.u.值,但前提是胆经数据本身必须提供该值,否则程序不会计算该值。Angle 使用说明:在前面我们看到(以 H10 为例)在 H10 为原点的 0-2.5 范围内共有六个原子,使用 angle 功能后,明显六个原子的所有组合被列出,共 C种情况。26表 3-3 H10 为原点的 0-2.5 范围内的原子列表H10C141.0664C132.1324C12.1646 H62.3
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