第四讲3D构型图Chem3D
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Chem3D常用功能使用教程.ppt
在模型窗口沿பைடு நூலகம்、Y轴旋转
19
Z轴旋转指示
选择【轨迹球】工具并按“Alt”键， 使分子模型在模型窗口沿Z轴旋转
20
光标位于原子上， 自动显示原子信息
模型结构信息
21
工具栏显示原子的符号和标号
22
光标位于键上， 自动显示键信息
模型结构信息
23
模型的进一步信息
显示键长变化 显示键角变化
显示二面角 显示所有没有 相邻的原子的
Molecular】弹出Suface对话框；【solid】 选项可以选择分子表面的类型； 【Resolution】滑动到右边，其值为100
68
69
70
71
72
View/Solvent Accessible 菜单 甲苯结构
73
（3）计算分子体积 • 建立苯模型。执行【Analyze】
【Compute Properties】在【Available Properties】选框中双击【Connolly Solvent-Excluded Volume SVEChemPropStd】选项，使之加入到 【Selected Properties】框中。单击ok，
扩大（缩小）窗口
模型数据窗口
状态栏
消息窗口
4
选择 轨迹球 大小调整
单键 双键 三键 虚键 文本 橡皮
5
显示设置
6
视频设置 模型显示设置
结构显示
立体显示
弹出信息 配体显示
原子标记
原子显示
色彩选项
7
Model Type
显示设置属性
线状模型 棒状模型
球棍模型 圆柱键模型
比例模型
8
Chem3D常用功能使用教程
编辑课件
复制粘贴到 ChemDraw中
64
计算功能演示
（1）查找原子的范德瓦尔斯半径 【View】【Atom Types.TBL】窗口，找
到各种元素在不同环境的半径
编辑课件
65
编辑课件
66
编辑课件
67
（2）观察分子的大小
建立苯模型。执行【View】【Connolly Molecular】弹出Suface对话框；【solid】选 项可以选择分子表面的类型；【Resolution】 滑动到右边，其值为100
还有动画显示功能，可让其绕x轴、y轴、z轴转动， 这样可以从不同角度显示结构，更具立体感。 【Analyze】【Spin About Y Axis】，可通过左下角 调整框放大、缩小、播放、暂停、录制等，还可 存成 Windows AVI Movie（*.avi）格式。
编辑课件
103
编辑课件
104
HOMO轨道 显示
91
乙烯分子的HOMO轨道
编辑课件
92
选择LUMO 轨道
编辑课件
LUMO轨道 显示
93
乙烯分子的LUMO轨道
编辑课件
94
编辑课件
95
编辑课件
96
编辑课件
97
编辑课件
98
编辑辑课件
101
其他计算
从头算程序：Gamess Gaussian
需另外安装这两个程序。 半经验或分子力学计算
编辑课件
36
括号表示支链
编辑课件
37
编辑课件
38
整理结构
编辑课件
39
简单优化
观察分子变化
编辑课件
40
4-甲基-2-戊醇模型
复制粘贴到 ChemDraw中
64
计算功能演示
（1）查找原子的范德瓦尔斯半径 【View】【Atom Types.TBL】窗口，找
到各种元素在不同环境的半径
编辑课件
65
编辑课件
66
编辑课件
67
（2）观察分子的大小
建立苯模型。执行【View】【Connolly Molecular】弹出Suface对话框；【solid】选 项可以选择分子表面的类型；【Resolution】 滑动到右边，其值为100
还有动画显示功能，可让其绕x轴、y轴、z轴转动， 这样可以从不同角度显示结构，更具立体感。 【Analyze】【Spin About Y Axis】，可通过左下角 调整框放大、缩小、播放、暂停、录制等，还可 存成 Windows AVI Movie（*.avi）格式。
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103
编辑课件
104
HOMO轨道 显示
91
乙烯分子的HOMO轨道
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92
选择LUMO 轨道
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LUMO轨道 显示
93
乙烯分子的LUMO轨道
编辑课件
94
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95
编辑课件
96
编辑课件
97
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98
编辑辑课件
101
其他计算
从头算程序：Gamess Gaussian
需另外安装这两个程序。 半经验或分子力学计算
编辑课件
36
括号表示支链
编辑课件
37
编辑课件
38
整理结构
编辑课件
39
简单优化
观察分子变化
编辑课件
40
4-甲基-2-戊醇模型
Chem3D常用功能使用教程ppt课件
最新版整理ppt
52
最新版整理ppt
53
设为带状模型
最新版整理ppt
54
a-螺旋模型
最新版整理ppt
55
3. 利用子结构建立模型
使用子结构建立模型
最新版整理ppt
56
子结构模型库
最新版整理ppt
57
选择所需的子结构，然后复制
最新版整理ppt
58
粘贴复制结果
最新版整理ppt
59
在子结构上进行编辑
Solvent-Excluded Volume SVEChemPropStd】选项，使之加入到 【Selected Properties】框中。单击ok，
最新版整理ppt
括号最新表版整示理pp支t 链
37
最新版整理ppt
38
整理结构
最新版整理ppt
39
简单优化
观察分子变化
最新版整理ppt
40
4-甲基-2-戊醇模型
最新版整理ppt
41
建立1，2-双甲基环戊烷模型
最新版整理ppt
42
最新版整理ppt
43
整理结构
最新版整理ppt
44
建立Ibuprofen(布洛芬)模型
三维视图
ChemDraw切换
图标工具栏
模型窗口
扩大（缩小）窗口
模型数据窗口
状态栏
消息窗口
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4
选择 轨迹球 大小调整
单键
双键 三键
虚键
文本
橡皮
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5
显示设置
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6
视频设置 模型显示设置
结构显示
Chem3D常用功能使用教程.ppt
在模型窗口沿X、Y轴旋转
19
Z轴旋转指示
选择【轨迹球】工具并按“Alt”键， 使分子模型在模型窗口沿Z轴旋转
20
光标位于原子上， 自动显示原子信息
模型结构信息
21
工具栏显示原子的符号和标号
22
光标位于键上， 自动显示键信息
模型结构信息
23
模型的进一步信息
显示键长变化 显示键角变化
显示二面角 显示所有没有 相邻的原子的
选择以【Space filling】显示模型。可保存多种格 式，默认格式.c3t。可存为jpg等。 • 还有动画显示功能，可让其绕x轴、y轴、z轴转动， 这样可以从不同角度显示结构，更具立体感。 【Analyze】【Spin About Y Axis】，可通过左下 角调整框放大、缩小、播放、暂停、录制等，还 可存成 Windows AVI Movie（*.avi）格式。
ChemDraw中 画出的分子结构
复制粘贴到Chem3D中 63
Chem3D中 画出的分子模型
复制粘贴到 ChemDraw中
64
计算功能演示
（1）查找原子的范德瓦尔斯半径 • 【View】【Atom Types.TBL】窗口，
找到各种元素在不同环境的半径
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66
67
（2）观察分子的大小 • 建立苯模型。执行【View】【Connolly
88
显示轨道时 必须选择
89
选择分子轨道
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能量随所选轨 道不同而不同
选择HOMO 轨道
轨道选项 HOMO和 LUMO各6个
实心显示 （丝网显示 圆点显示 半透明显示）
HOMO轨道 显示
91
乙烯分子的HOMO轨道
Chem3D常用功能使用教程课件分享
97
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98
Chem3D常用功能使用教程（课件分享）
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Chem3D常用功能使用教程（课件分享）
100
其他计算
从头算程序：Gamess Gaussian
需另外安装这两个程序。 半经验或分子力学计算
Mechanics Mopac (Am1, Mindo/3, Mndo, PM3) 计算方式：计算性质，最小能，过渡态优化，光谱分析
项可以选择分子表面的类型；【Resolution】滑动到右边，其值为100
Chem3D常用功能使用教程（课件分享）
67
Chem3D常用功能使用教程（课件分享）
68
Chem3D常用功能使用教程（课件分享）
69
Chem3D常用功能使用教程（课件分享）
70
Chem3D常用功能使用教程（课件分享）
71
Chem3D起始界面
Chem3D常用功能使用教程（课件分享）
1
主界面
Chem3D起始界面
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2
工具 栏
模型类型
三维视 图
ChemDraw切 换
图标工具 栏
模型窗 口
扩大（缩小）窗 口
状态栏
模型数据窗口
消息窗 口
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3
选择 轨迹球 大小调整
View/Solvent Accessible 菜单 甲苯结构
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（3）计算分子体积 • 建立苯模型。执行【Analyze】【Compute Properties】在【Available Properties】选
Chem3D常用功能使用教程
建立十肽菌素模型
建立十二丙氨酸醇分子模型
改变显示方式
模型类型窗口：
设为线状模型
设为带状模型
a-螺旋模型
3. 利用子结构建立模型
使用子结构建立模型
子结构模型库
选择所需的子结构，然后复制
粘贴复制结果
在子结构上进行编辑
4. 使用模板建立模型
5. ChemDraw和Chem3D信息转换
建立3D模型 1. 利用键工具建立模型
选择【单键】工具，在模型窗口向右按动
圆柱键模型
线状模型
棒状模型
球棍模型
比例模型
X、Y轴旋转指示
选择【轨迹球】工具，使分子模型 在模型窗口沿X、Y轴旋转
Z轴旋转指示
选择【轨迹球】工具并按“Alt”键， 使分子模型在模型窗口沿Z轴旋转
光标位于原子上， 自动显示原子信息
滑动块
模型结构信息
工具栏显示原子的符号和标号
光标位于键上， 自动显示键信息
模型结构信息
模型的进一步信息
显示键长变化 显示键角变化
显示二面角
显示所有没有 相邻的原子的
距离
模型的键长数据
模型的键长和键角数据
乙烯模型中的双键信息
键级改动
显示氢及孤对电子
不显示氢及孤对电子的环己烷
原子名称及序数
选择工具，双击原子， 按顺序改变原子序号
Wire Frame Sticks Ball-Sticks Cylindrical Bonds
带状模型常用于生物分子
代表用红蓝两种色彩的立体显示
代表用深色显示模型，就是对于模型的部分 按观察者的角度不同着色 代表显示两个立体结构完全相同的模型
代表模拟现实的角度观察模型，使模型更 接近真实 代表显示模型的时候将后面的部分以阴影 形式表示，这样模型的立体感更强。
Chem3D的使用
首页
用Chem3D观察化合物的立体结构
上页
用Chem3D观察化合物的立体结构
Chem3D可用于观察有机化合物的立体结构。将上述软件ChemDraw中所画的平面结构式复制后，在Chen3D窗口内粘贴，即可观察其三维结构。较高版本的有Chem3D Ultra 8.0等。
启动Chem 3D：开始菜单→程序→ChemOffice→Chem3D(或Chem3D Ultra 8.0)，出现如图3窗口。
图3Chem3D Ultra 8.0窗口
将在ChemDraw中所画的平面结构式如椅式环己烷复制后，在Chen3D窗口内粘贴，用鼠标点击“rotate”按钮，鼠标变为手形，按住鼠标左键拖动，即可观察其三维结构（见图4）。
图4Chem3D Ultra 8.0窗口中环己烷的三维结构
Chen3D窗口中还有许多按钮，如对结构式中的原子进行标记，只需用鼠标点击“C”（Atom Lable按钮），见中做了原子标记的环己烷
若要让窗口中的三维模型自动旋转，可点击“Spin”按钮。
点击“Display Mode”按钮，可以使三维分子在“球棍模型”—“比例模型”—“细线模型”—“棍棒模型”之间切换(见图6)。
a.以比例模型表示的环己烷b.棍棒模型表示的环己烷
图6Chem3D Ultra 8.0窗口中以不同结构模型表示的环己烷
用Chem3D观察化合物的立体结构
上页
用Chem3D观察化合物的立体结构
Chem3D可用于观察有机化合物的立体结构。将上述软件ChemDraw中所画的平面结构式复制后，在Chen3D窗口内粘贴，即可观察其三维结构。较高版本的有Chem3D Ultra 8.0等。
启动Chem 3D：开始菜单→程序→ChemOffice→Chem3D(或Chem3D Ultra 8.0)，出现如图3窗口。
图3Chem3D Ultra 8.0窗口
将在ChemDraw中所画的平面结构式如椅式环己烷复制后，在Chen3D窗口内粘贴，用鼠标点击“rotate”按钮，鼠标变为手形，按住鼠标左键拖动，即可观察其三维结构（见图4）。
图4Chem3D Ultra 8.0窗口中环己烷的三维结构
Chen3D窗口中还有许多按钮，如对结构式中的原子进行标记，只需用鼠标点击“C”（Atom Lable按钮），见中做了原子标记的环己烷
若要让窗口中的三维模型自动旋转，可点击“Spin”按钮。
点击“Display Mode”按钮，可以使三维分子在“球棍模型”—“比例模型”—“细线模型”—“棍棒模型”之间切换(见图6)。
a.以比例模型表示的环己烷b.棍棒模型表示的环己烷
图6Chem3D Ultra 8.0窗口中以不同结构模型表示的环己烷
Chem3D常用功能使用教程最新版本
圆柱键模型
比例模型
精品课件
8
带状模型
精品课件
9
结构不同显示方式
View/Setting/Model Dispaly 菜单或F6键：五种 Space Filling
Wire Frame Sticks Ball-SticksCylindrical Bonds
精品课件
10
带状模型常用于生物分子
精品课件
36
括号表精品课示件 支链
37
精品课件
38
整理结构
精品课件
39
简单优化
观察分子变化
精品课件
40
4-甲基-2-戊醇模型
精品课件
41
建立1，2-双甲基环戊烷模型
精品课件
42
精品课件
43
整理结构
精品课件
44
建立Ibuprofen(布洛芬)模型
CH3 H3C CH CH2
CO O H CH CH3
精品课件
复制粘贴到 ChemDraw中
64
计算功能演示
（1）查找原子的范德瓦尔斯半径
•
【View】【Atom Types.TBL】窗口，
找到各种元素在不同环境的半径
精品课件
65
精品课件
66
精品课件
67
（2）观察分子的大小
• 建立苯模型。执行【View】【Connolly Molecular】弹出Suface对话框；【solid】 选项可以选择分子表面的类型； 【Resolution】滑动到右边，其值为100
• 还有动画显示功能，可让其绕x轴、y轴、z轴转动， 这样可以从不同角度显示结构，更具立体感。 【Analyze】【Spin About Y Axis】，可通过左 下角调整框放大、缩小、播放、暂停、录制等， 还可存成 Windows AVI Movie（*.avi）格式。
Chem3D常用功能使用教程 ppt课件
ChemDraw中 画出的分子结构
复ppt制课件粘贴到Chem3D中 63
Chem3D中 画出的分子模型
ppt课件
复制粘贴到 ChemDraw中
64
计算功能演示
（1）查找原子的范德瓦尔斯半径 • 【View】【Atom Types.TBL】窗口，
找到各种元素在不同环境的半径
ppt课件
65
ppt课件
ppt课件
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ppt课件
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ppt课件
76
ppt课件
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ppt课件
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ppt课件
79
(4) 检查结构能量
ppt课件
80
模型旋转
对位交叉
ppt课件
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总能量计算
ppt课件
82
计算结果
空间位阻能：0.977kcal/mol
ppt课件
83
模型的二面角数据
ppt课件
84
数据与模型对应
ppt课件
72
View/Solvent Accessible 菜单 甲苯结构
ppt课件
73
（3）计算分子体积
• 建立苯模型。执行【Analyze】 【Compute Properties】在【Available Properties】选框中双击【Connolly
Solvent-Excluded Volume SVEChemPropStd】选项，使之加入到 【Selected Properties】框中。单击ok，
ppt课件
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代表用红蓝两种色彩的立体显示
代表用深色显示模型，就是对于模型的部分 按观察者的角度不同着色 代表显示两个立体结构完全相同的模型
Chem3D常用功能使用教程.ppt
利用键工具建立模型建立3d模型11线状模型12棒状模型13球棍模型14比例模型15模型结构信息光标位于原子上自动显示原子信息16工具栏显示原子的符号和标号17光标位于键上自动显示键信息模型结构信息18模型的进一步信息显示键长变化显示键角变化显示二面角显示所有没有相邻的原子的距离19模型的键长数据20模型的键长和键角数据21乙烯模型中的双键信息22键级改动23显示氢及孤对电子24不显示氢及孤对电子的环己烷原子名称及序数25选择工具双击原子按顺序改变原子序号26隐藏或显示其它原子居中移动到色彩调节显示元素符号显示元素编号显示实心球显示点阵表面居中移动到色彩调节显示元素符号显示元素编号显示实心球显示点阵表面调整键长破坏键调整键级就近结合添加质心颠倒调整矩阵调整键长破坏键调整键级就近结合添加质心颠倒调整矩阵隐藏所选部分隐藏非选部分显示所有原子显示邻近原子显示背面定义基团隐藏所选部分隐藏非选部分显示所有原子显示邻近原子显示背面定义基团27利用键工具建立的结构键角及键长可能不正常应整理结构28环己烷的椅式构象29使用文本工具输入结构式2
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其他计算
从头算程序：Gamess Gaussian
需另外安装这两个程序。 半经验或分子力学计算
Mechanics Mopac (Am1, Mindo/3, Mndo, PM3) 计算方式：计算性质，最小能，过渡态优化，光谱分析
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• 模型的输入和输出：以NaCl晶体为例： • 【File】【Template】选择【NaCl Crystal.C3T】
括号表示支链 37
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整理结构
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简单优化
观察分子变化
40
4-甲基-2-戊醇模型
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96
97
98
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100
101
其他计算
从头算程序：Gamess Gaussian
需另外安装这两个程序。 半经验或分子力学计算
Mechanics Mopac (Am1, Mindo/3, Mndo, PM3) 计算方式：计算性质，最小能，过渡态优化，光谱分析
102
• 模型的输入和输出：以NaCl晶体为例： • 【File】【Template】选择【NaCl Crystal.C3T】
括号表示支链 37
38
整理结构
39
简单优化
观察分子变化
40
4-甲基-2-戊醇模型
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内坐标与直角坐标之间的区别在于，它侧重于从原子之间 的键连角度来描述原子间的相对位置，具体参数包括：
键长：两个原子间的距离( 需用两个原子描述) 键角：确定二根键之间的夹角(需用三个原子描述) 二面角：确定四个原子所在的两个平面之间的夹角 (需用四个原子描述)
内坐标的输入格式为： 原子1,原子2,键长,原子3,键角,原子4,二面角
➢显示菜单：控制显示方式、定位以及坐标、构型参
数表显示设置等
显示模式
显示方向以及定位
工具条显示控制
构型浏览窗
原子(内)坐标列表
Chemdraw面板 构型参数列表
二面角变化图
绕轴旋转等动 画演示
信息窗控制 各种谱图显示
构型的显示方式设置(可按空格键切换)：
Wire frame
Stick
Ball & Stick (常用)
工具条显示控制选项：
计算正 在进行
终止计算
➢结构菜单：分子结构参数的测量以及对构型的定位 和反演等对称操作。
构型调整
结构参数包括键长、键角 以及二面角等
可直接标出结构参数
➢计算菜单：对所绘制构型进行分子动力学、构型 优化以及性质计算等
计算结果输出控制 终止计算
扩展Huckel计算(半经验) MM2分子力学计算
3. 软件主要使用方法 (1) 软件界面
菜单条
工具条 状态栏
其它显示 窗(隐藏)
模型窗
信息窗
➢菜单栏说明 文件菜单：用于文件打开、保存和打印等
控制软件默认选项，包括 模型的显示方式、模型构 造、字体大小和颜色等
所支持的文件类型： 默认文件(c3xml)
Chemdraw文件(cdx)
Gaussian, Gamess量化 软件输入文件 ISIS/draw文件(skc) Mol文件由Weblab viewer产生 晶体结构文件(cif)
半透明图
网格图
➢动画控制菜单：用于动画播放控制以及绕某个轴 进行旋转等
动画播放控制
分子绕轴/键旋转
(2) 构型基本操作方法
➢选择操作
➢放大、缩小操作 ➢旋转操作
需要激活建模(building) 工具条后进行
➢平移操作
➢对象属性(原子/键/标识)编辑操作 ➢与其它软件的接口(构型的导入与导出)
Building工具条说明： 定义键类型
调用Gamess量化程序包 Jaguar和Mopac非内 嵌，需用户购买
MM2分子力学功能：
能量最小化(构型优化) 分子动力学模拟 性质计算
显示计算所使用的参数
Gamess计算功能： 能量最小化(构型优化) 优化过渡态构型 性质计算
IR/Raman/NMR光谱计算
输入和输出文件控制
➢表面绘制菜单：用于绘制分子轨道、静电势以及 电荷密度图像等
由输入的文 本创建构型
移动原子或
选择按钮
旋转
分子局部
整体平移 放大/缩小
删除按钮
从View菜单中的Toolbars选项激活Building工具条
➢选择操作：利用工具条上的选择按钮
通过点击左键操作可选择单个原子/化学键，也 可按住左键，选择分子的部分或整体。此外，可 结合Shift键，选择多个原子或化学键。选择后 的对象用黄色标记。 注：选择好对象之后，可用delete键删除原子或 化学键.
第四章、三维构型图的创建 -Chem 3D 使用
1. 分子构型的三维描述方法
➢ 直角坐标系方法
C 0.7 0.0 0.0 C -0.7 0.0 0.0 H 0.87 0.5 0.0 H -0.87 0.5 0.0 H -0.87 -0.5 0.0 H 0.87 -0.5 0.0
➢ 内坐标(z-matrix)方法
选择所要绘制的图像
图像显示方式 图像颜色设置 图像分辨率设置
选择所要绘制 的分子轨道 图像取值范围 图像正负颜色设置
Choose surface子选项：
溶剂接触区域Leabharlann Connolly表面 (蛋白质) 总电荷密度
总自旋密度
分子静电势 分子轨道
除去所绘制表面
苯分子总电荷密度图
苯分子HOMO轨道图
Display model子选项： 实心图
构型默认 显示方式
H原子、H氢 键以及孤对电 子显示控制
是否显示元素 符号和编号
3D动画 背景色设置 控制
原子球的大小
原子扩展 空间大小 化学键的粗细
颜色和字体设置
原子颜 色方案
缺省颜 色设置
字体类型、 大小和颜色
➢编辑菜单：用于构型的复制和粘贴，以及选择控制等
删除所选部分构型 选择分子碎片 反向选择
C 6
H C,1,1.0 H,2,1.0,1,120.0 C,2,1.3,1,120.0,3,180.0 H,4,1.0,2,120.0,1,0.0 H,4,1.0,2,120.0,1,180.0
2. 软件简介
Chem 3D 软件是ChemOffice的主要模块，用 于分子的三维空间模型显示与构造，并可以结合 分子力学(MM)或量子力学(QM)方法对分子构型 进行优化和性质计算，是一个具有较强功能的结 构化学计算软件，主要功能如下：
键角 2
二面角 4
3 1
键长
3 1
C 4
5
2
C 6
C C 1 1.3 H 1 1.0 2 120.0 H 1 1.0 2 120.0 3 180.0 H 2 1.0 1 120.0 3 0.0 H 2 1.0 1 120.0 3 180.0
对同一构型，内坐标的表示并不唯一
在同侧共面
1 2
C 3
5
4
Cylindrical bonds Space filling
Model display其它选项： H原子、H氢键以及 孤对电子显示控制
显示远近和深浅控制 显示x，y，z轴取向 背景以及颜色控制
显示元 素符号 和编号
View position子选项： 选择显示中心
改变图像大小
定义显示的方 向(两个原子)或 平面(三个原子)
➢分子三维结构的绘制：包括原子、化学键等基 本绘制功能；
➢构型的测量：能便捷地显示体系的键长、键 角、二面角等信息；
➢多种分子构型的3D显示方式：包括线、棒、球— 棒、球堆积等；并可制作构型变化的3D动画；
3D动画：
300K
500K
冰在不同温度下构型变化的MM2分子动力学模拟
➢具有较强的计算功能：利用程序 内嵌的基于分子力学的MM2方法， 可对分子构型进行动力学模拟。同 时，利用内嵌的GAMESS量子化学 软件包，可对分子构型进行优化， 以及计算IR、Raman以及NMR等 性质。其方法覆盖了经验方法、半 经验方法以及不同水平的精确从头 算方法。
键长：两个原子间的距离( 需用两个原子描述) 键角：确定二根键之间的夹角(需用三个原子描述) 二面角：确定四个原子所在的两个平面之间的夹角 (需用四个原子描述)
内坐标的输入格式为： 原子1,原子2,键长,原子3,键角,原子4,二面角
➢显示菜单：控制显示方式、定位以及坐标、构型参
数表显示设置等
显示模式
显示方向以及定位
工具条显示控制
构型浏览窗
原子(内)坐标列表
Chemdraw面板 构型参数列表
二面角变化图
绕轴旋转等动 画演示
信息窗控制 各种谱图显示
构型的显示方式设置(可按空格键切换)：
Wire frame
Stick
Ball & Stick (常用)
工具条显示控制选项：
计算正 在进行
终止计算
➢结构菜单：分子结构参数的测量以及对构型的定位 和反演等对称操作。
构型调整
结构参数包括键长、键角 以及二面角等
可直接标出结构参数
➢计算菜单：对所绘制构型进行分子动力学、构型 优化以及性质计算等
计算结果输出控制 终止计算
扩展Huckel计算(半经验) MM2分子力学计算
3. 软件主要使用方法 (1) 软件界面
菜单条
工具条 状态栏
其它显示 窗(隐藏)
模型窗
信息窗
➢菜单栏说明 文件菜单：用于文件打开、保存和打印等
控制软件默认选项，包括 模型的显示方式、模型构 造、字体大小和颜色等
所支持的文件类型： 默认文件(c3xml)
Chemdraw文件(cdx)
Gaussian, Gamess量化 软件输入文件 ISIS/draw文件(skc) Mol文件由Weblab viewer产生 晶体结构文件(cif)
半透明图
网格图
➢动画控制菜单：用于动画播放控制以及绕某个轴 进行旋转等
动画播放控制
分子绕轴/键旋转
(2) 构型基本操作方法
➢选择操作
➢放大、缩小操作 ➢旋转操作
需要激活建模(building) 工具条后进行
➢平移操作
➢对象属性(原子/键/标识)编辑操作 ➢与其它软件的接口(构型的导入与导出)
Building工具条说明： 定义键类型
调用Gamess量化程序包 Jaguar和Mopac非内 嵌，需用户购买
MM2分子力学功能：
能量最小化(构型优化) 分子动力学模拟 性质计算
显示计算所使用的参数
Gamess计算功能： 能量最小化(构型优化) 优化过渡态构型 性质计算
IR/Raman/NMR光谱计算
输入和输出文件控制
➢表面绘制菜单：用于绘制分子轨道、静电势以及 电荷密度图像等
由输入的文 本创建构型
移动原子或
选择按钮
旋转
分子局部
整体平移 放大/缩小
删除按钮
从View菜单中的Toolbars选项激活Building工具条
➢选择操作：利用工具条上的选择按钮
通过点击左键操作可选择单个原子/化学键，也 可按住左键，选择分子的部分或整体。此外，可 结合Shift键，选择多个原子或化学键。选择后 的对象用黄色标记。 注：选择好对象之后，可用delete键删除原子或 化学键.
第四章、三维构型图的创建 -Chem 3D 使用
1. 分子构型的三维描述方法
➢ 直角坐标系方法
C 0.7 0.0 0.0 C -0.7 0.0 0.0 H 0.87 0.5 0.0 H -0.87 0.5 0.0 H -0.87 -0.5 0.0 H 0.87 -0.5 0.0
➢ 内坐标(z-matrix)方法
选择所要绘制的图像
图像显示方式 图像颜色设置 图像分辨率设置
选择所要绘制 的分子轨道 图像取值范围 图像正负颜色设置
Choose surface子选项：
溶剂接触区域Leabharlann Connolly表面 (蛋白质) 总电荷密度
总自旋密度
分子静电势 分子轨道
除去所绘制表面
苯分子总电荷密度图
苯分子HOMO轨道图
Display model子选项： 实心图
构型默认 显示方式
H原子、H氢 键以及孤对电 子显示控制
是否显示元素 符号和编号
3D动画 背景色设置 控制
原子球的大小
原子扩展 空间大小 化学键的粗细
颜色和字体设置
原子颜 色方案
缺省颜 色设置
字体类型、 大小和颜色
➢编辑菜单：用于构型的复制和粘贴，以及选择控制等
删除所选部分构型 选择分子碎片 反向选择
C 6
H C,1,1.0 H,2,1.0,1,120.0 C,2,1.3,1,120.0,3,180.0 H,4,1.0,2,120.0,1,0.0 H,4,1.0,2,120.0,1,180.0
2. 软件简介
Chem 3D 软件是ChemOffice的主要模块，用 于分子的三维空间模型显示与构造，并可以结合 分子力学(MM)或量子力学(QM)方法对分子构型 进行优化和性质计算，是一个具有较强功能的结 构化学计算软件，主要功能如下：
键角 2
二面角 4
3 1
键长
3 1
C 4
5
2
C 6
C C 1 1.3 H 1 1.0 2 120.0 H 1 1.0 2 120.0 3 180.0 H 2 1.0 1 120.0 3 0.0 H 2 1.0 1 120.0 3 180.0
对同一构型，内坐标的表示并不唯一
在同侧共面
1 2
C 3
5
4
Cylindrical bonds Space filling
Model display其它选项： H原子、H氢键以及 孤对电子显示控制
显示远近和深浅控制 显示x，y，z轴取向 背景以及颜色控制
显示元 素符号 和编号
View position子选项： 选择显示中心
改变图像大小
定义显示的方 向(两个原子)或 平面(三个原子)
➢分子三维结构的绘制：包括原子、化学键等基 本绘制功能；
➢构型的测量：能便捷地显示体系的键长、键 角、二面角等信息；
➢多种分子构型的3D显示方式：包括线、棒、球— 棒、球堆积等；并可制作构型变化的3D动画；
3D动画：
300K
500K
冰在不同温度下构型变化的MM2分子动力学模拟
➢具有较强的计算功能：利用程序 内嵌的基于分子力学的MM2方法， 可对分子构型进行动力学模拟。同 时，利用内嵌的GAMESS量子化学 软件包，可对分子构型进行优化， 以及计算IR、Raman以及NMR等 性质。其方法覆盖了经验方法、半 经验方法以及不同水平的精确从头 算方法。