good用SHELXTL程序进行结构分析的方法.ppt
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1、第五章第五章用用SHELXTL程序程序进行结构分析的方法进行结构分析的方法第五章第五章 用用SHELXTL程序进行结构分析的方法程序进行结构分析的方法 Shelxtlprogramandprojectmanagerprojectxprepxsxmxshellxlxpxwatxproxcifxpsedithelp new open copy archive deleteexit editedit.resedit.insedit.cifedit.prpedit.lstcopy.res.ins fileeditrefineselectatomsviewprefercnceslabelsrenderp
2、rojectxprepxsxshellxlxpxcifedit XlXH一、一、SHELXTL文件文件 1.文件名文件名 一般,同一结构一般,同一结构,所有文件都用相同的名所有文件都用相同的名(不能超过个字符),只是扩展名不同(不能超过个字符),只是扩展名不同 2.两个必要文件两个必要文件(由由XPREPXPREP程序产生程序产生)*.hkl文件文件:所有的衍射点,每一点一行。所有的衍射点,每一点一行。格式为:格式为:hklF2(F2)-4 2 -2 21.189 3.050 4 -2 2 19.539 2.120 -4 -2 -2 17.129 2.710 -4 -2 -2 20.459 3
3、.120 .*.ins文件:组成上可分成五部分文件:组成上可分成五部分TITL041203einP2(1)/cCELL0.7107311.587019.308017.214490.000108.47190.000ZERR4.000.00690.01120.01020.0000.0090.000LATT1SYMM-X,0.5+Y,0.5-ZSFACCHNOCoSUNIT1081044020816信信息息区区SIZE0.470.430.35HTAB2L.S.8ACTABONDFMAP2PLAN20晶胞参数晶胞参数 X光波长光波长标题标题空间群空间群单胞中单胞中分子数目分子数目晶胞参数的标晶胞参数的
4、标准偏差准偏差 晶格类型晶格类型对称操作码对称操作码原子类型原子类型 单胞中单胞中原子数目原子数目命命令令区区可输入各种让可输入各种让XS和和XL执行的命令执行的命令 DFIX1.430.02o5c27WGHT0.0749001.631200FVAR0.169240TEMP25Co150.6394360.1822960.77829911.0000000.037950=0.0431200.052330-0.0021200.007180-0.002370Co250.1322990.0882370.78254311.0000000.061270=0.0806100.082660-0.0041400.
5、0113000.005080N130.8165450.1814040.85752711.0000000.048210=0.0447200.042580-0.0014600.010450-0.001390N230.6418180.0988030.86406511.0000000.055810=0.0508700.0700800.0007000.013560-0.009990.命命令令区区HKLF4END原子表原子表坐标、占有率、温度因子坐标、占有率、温度因子衍射点文件类型衍射点文件类型 文件结束命令文件结束命令 3.其它文件其它文件 reslstpltciffcfpcftex xs、xl、ref
6、ine产生的文件产生的文件 记录记录xs、xl、refine过程和结果的文件过程和结果的文件 XP中做的图形文件中做的图形文件 晶体学信息文件晶体学信息文件 结构因子文件结构因子文件 晶体结构报表文件晶体结构报表文件 记录仪器型号、晶体外观等的文件记录仪器型号、晶体外观等的文件 4.INS文件的建立和更新文件的建立和更新 结构解析和精修的过程,是结构解析和精修的过程,是ins文件建立和不文件建立和不断更新的过程,这主要是下列过程实现的:断更新的过程,这主要是下列过程实现的:xprep、xshellrefine、xl、xp、edit、copySHELXTL的主要子程序和文件的主要子程序和文件二、
7、常用的二、常用的XS和和XL指令指令 指指令令含含义义ACTA产生产生cif文件文件AFIX将原子坐标强制性地固定在指定位置上,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将各向同性换成各向异性精修BOND 计算键长、键角计算键长、键角(加加$H包括包括H的键长、键角的键长、键角)BIND计算指定原子对的键长、键角计算指定原子对的键长、键角CONF 计算扭转角计算扭转角DELU 限制指定原子具有相似的位移参数限制指定原子具有相似的位移参数DFIX限定指定原子对间的距离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
8、移参数给两个或多个原子指定相同的位移参数指指令令含含义义END指令输入结束指令输入结束EQIV提供分子内或分子间键合原子的对称操作码提供分子内或分子间键合原子的对称操作码ESEL限制限制E值的下、上限值的下、上限EXTI对晶体消光效应参数进行精修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让两个或多个原子具有相同的坐标FLAT限制指定原子在相同的平面上限制指定原子在相同的平面上FMAP所计算所计算Fourier图的类型图的类型FREE不计算指定原子对的键长、键角不计算指定原子对的键长、键角FVAR全比例系数全比例系数HFIX限制限制H原子在理想位置上原子在理想位置上HKLF
9、衍射数据的格式衍射数据的格式HTAB计算氢键计算氢键指指令令含含义义ISOR限制指定原子的位移参数类似于各向同性限制指定原子的位移参数类似于各向同性L.S.指定指定XL中用最小二乘法进行精修的轮数中用最小二乘法进行精修的轮数LATT晶格的类型晶格的类型.依次为依次为:PIRFABC,无心为负值无心为负值MOVE 移动或转换坐标移动或转换坐标MPLA计算平面计算平面OMIT忽略指定的衍射点忽略指定的衍射点PART划分成键原子的范围(用于无序结构)划分成键原子的范围(用于无序结构)PLAN计算和列出计算和列出Q峰的数目峰的数目SFAC晶体中存在的原子的种类晶体中存在的原子的种类SIMU限制指定范围
10、内的原子有相同的位移参数限制指定范围内的原子有相同的位移参数SIZE晶体的大小晶体的大小指指令令含含义义SYMM 所属空间群的对称操作所属空间群的对称操作TEMP衍射数据收集的温度衍射数据收集的温度TITL样品的编号(或名称)和空间群样品的编号(或名称)和空间群UNIT晶胞中每种原子的总个数晶胞中每种原子的总个数WGHT 指定所用权重指定所用权重ZERR晶胞中分子个数和晶胞参数的标准偏差晶胞中分子个数和晶胞参数的标准偏差三、三、SHELXTL结构分析的步骤结构分析的步骤 1.项目的设立项目的设立 打开打开SHELXTL程序:点程序:点projectnew,输入文件名,查找到输入文件名,查找到h
11、kl文件并打开文件并打开2.结构的解析结构的解析1)结构解析的基本原理结构解析的基本原理XS用直接法或用直接法或Patterson法解决相角问题,试验法解决相角问题,试验性找出部分原子或重原子的位置(坐标)性找出部分原子或重原子的位置(坐标)*所谓直接法(所谓直接法(directmethods),),就是运用数学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,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:的目的。其过程概括如下:a将将|Fo|转化为归一化结构因子转化
12、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赋于起始相角赋于起始相角d利用正切公式精修相角利用正切公式精修相角e计算诊断指标,判断各套相角的质量计算诊断指标,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图图*Patterson法法是是其其本本人人1934年年提提出出,通通常常只只用用来来解析含有重原子的结构解析含有重原子的结构 用这种方法时,首先利用重原子的特征峰,即用这种方法时,首先利用重原子的特征峰,即Harker峰,求出重原子坐标,再通过峰,求出重原子
13、坐标,再通过Fourier合成合成获得其它原子的坐标获得其它原子的坐标 Harker峰,或峰,或Harker截面,就是同一套等效的截面,就是同一套等效的原子组成的原子组成的Patterson峰,由于平方效应,重原子的峰,由于平方效应,重原子的Harker峰会显得十分突出,寻找起来一般比较容易。峰会显得十分突出,寻找起来一般比较容易。因此,可以轻松地从分析重原子的因此,可以轻松地从分析重原子的Harker峰,得到峰,得到重原子的坐标重原子的坐标2)用用XS和和XSHELL程序定出结构雏形(初始套)程序定出结构雏形(初始套)一般先试直接法,再试一般先试直接法,再试Pattson法,用什么方法是法,
14、用什么方法是通过改变通过改变Edit.ins文件中的指令来实现的文件中的指令来实现的直接法:直接法:TITL020908binC2/cCELL0.71073030.19278.517513.910890.000095.130090.0000ZERR8.000.01460.00420.00710.00000.01000.0000LATT7SYMM-X,Y,0.5-ZSFACCHNOCrUNIT14411224568TEMP25TREFHKLF4ENDPatterson法:法:TITL020908binC2/cCELL0.71073030.19278.517513.910890.000095.13
15、0090.0000ZERR8.000.01460.00420.00710.00000.01000.0000LATT7SYMM-X,Y,0.5-ZSFACCHNOCrUNIT14411224568TEMP25PATTHKLF4END继续尝试直接法:继续尝试直接法:TITL020908binC2/cCELL0.71073030.19278.517513.910890.000095.130090.0000ZERR8.000.01460.00420.00710.00000.01000.0000LATT7SYMM-X,Y,0.5-ZSFACCHNOCrUNIT14411224568TEMP25ESEL1
16、.53.5TREFHKLF4END归一化结构因子归一化结构因子E的的下、上限值,下、上限值,可试探性设置可试探性设置 设置好设置好ins文件文件,点击,点击XS,就可自动进行计算就可自动进行计算XS计算结果的评估计算结果的评估#直接法,直接法,RE越小越好,一般大于越小越好,一般大于0.3,就预示,就预示着不成功着不成功#打开打开Xshell,检查计算出的原子或(检查计算出的原子或(Q)峰位置峰位置是否构成合理的化学结构是否构成合理的化学结构#精修(精修(refint)一次后,一次后,R1值是否大小于值是否大小于0.5;或继续精修或继续精修R1值是否很快降低值是否很快降低*如果得到的原子或峰的
17、位置能够构成合理的如果得到的原子或峰的位置能够构成合理的化学结构,就要通过删除不合理的原子或(化学结构,就要通过删除不合理的原子或(Q)峰,峰,并把并把Q峰选择后定为相应的原子。操作方法是:峰选择后定为相应的原子。操作方法是:选择原子或(选择原子或(Q)峰的方法:峰的方法:a光标指在欲选择位置,点光标指在欲选择位置,点S键。可依次选键。可依次选择所有的要选择的原子或择所有的要选择的原子或Q峰峰e点点refine菜单,系统会提示有菜单,系统会提示有Q峰没命名,并峰没命名,并选择所有选择所有Q峰,顺序与原来顺序相同峰,顺序与原来顺序相同c用用Select菜单(或背景右手键点菜单(或背景右手键点“S
18、elect”)可选择部分和所有的原子或可选择部分和所有的原子或Q峰,顺序与原顺序相同峰,顺序与原顺序相同b光标指在欲选择位置,右手键点光标指在欲选择位置,右手键点“Select”,可依次选择原子可依次选择原子d按住按住“Shift”键,左手键拖出一个选择框并键,左手键拖出一个选择框并同时轻开,可选择一个或多个原子同时轻开,可选择一个或多个原子删除原子或(删除原子或(Q)峰的方法:峰的方法:a光标指在欲删除位置(原子或键)光标指在欲删除位置(原子或键),点,点K键键b光标指在欲删除位置,右手键点光标指在欲删除位置,右手键点BondsandAngles,再在对话框中点再在对话框中点“Delete”
19、e在在ins文件删除文件删除恢复删错的原子或(恢复删错的原子或(Q)峰的方法:峰的方法:a先选择,再用先选择,再用Lablels菜单中的菜单中的Grouplabelc光标指在欲删除位置,右手键点光标指在欲删除位置,右手键点“Delete”d先选择,再点先选择,再点Select菜单中的菜单中的Killselected命名(标记)原子或(命名(标记)原子或(Q)峰的方法:峰的方法:点点“EditRestoreKilledAtom”,先选择要恢先选择要恢复的原子(或复的原子(或Q峰),再点峰),再点“Restore”b光标指在要命名的位置,用右手键的光标指在要命名的位置,用右手键的Editc光标指在
20、欲命名位置,右手键点光标指在欲命名位置,右手键点BondsandAngles,再在对话框中点再在对话框中点“Rename”*如果仍得不到较为合理的初始结构,则应试如果仍得不到较为合理的初始结构,则应试验用三种方法中的另一法,或试验用不同的验用三种方法中的另一法,或试验用不同的ESEL值值*如果试验用各种方法,仍不行,那就要考虑是如果试验用各种方法,仍不行,那就要考虑是不是出现了如下的问题:不是出现了如下的问题:常用常用的小技巧:的小技巧:a解析和精修结构解析和精修结构的初期,可把的初期,可把C、O、N都定为都定为Cb如果独立单元中分子较多,可光标指在如果独立单元中分子较多,可光标指在一个分一个
21、分子中的某一原子上,再用右手键菜单中的子中的某一原子上,再用右手键菜单中的UNIQ指令把指令把其分离出来处理其分离出来处理c如果独立单元只是分子的一部分,原子不好取如果独立单元只是分子的一部分,原子不好取舍,可用右手键菜单中的舍,可用右手键菜单中的GROW指令把分子长全处理指令把分子长全处理结构的解析中的若干问题结构的解析中的若干问题A晶胞的错误确定晶胞的错误确定 用用CCD探测器探测器,仪器可以自动确定晶胞(分别,仪器可以自动确定晶胞(分别在在matrix、sadabs和和xprep中),但有时会不正确,中),但有时会不正确,因而晶系和空间群会因之错误因而晶系和空间群会因之错误 解决方法:解
22、决方法:在在xprep中重新确定晶胞;实在不中重新确定晶胞;实在不行,需用收集数据重新做晶胞行,需用收集数据重新做晶胞B空间群的错误指认空间群的错误指认 主要的三种情况:主要的三种情况:a晶胞的错误确定引起的晶胞的错误确定引起的b仪器只根据仪器只根据Rint和和CFOM(诊断因子)值诊断因子)值 来确定,有时会降低晶体的对称性来确定,有时会降低晶体的对称性c由系统消光规律的错误判断引起由系统消光规律的错误判断引起解决方法:解决方法:在在xprep中重新确定空间群;重新做晶胞中重新确定空间群;重新做晶胞*XPREP的主要功能和应用的主要功能和应用单击进入单击进入XPREP程序程序根据程序的提示输
23、入晶胞参数根据程序的提示输入晶胞参数选择可能的晶格选择可能的晶格程序则显示以下菜单:程序则显示以下菜单:D Read,Modify or Merge DATDSETSP Contour PATTERSON SecionsH Search for HIGHER mertric symmetryS Determine or input SPACE GROUP读入、更改、读入、更改、合并衍射数据合并衍射数据计算显示计算显示Patterson截面截面寻找更高寻找更高的对称性的对称性确定或输确定或输入已知的入已知的空间群空间群AApplyABSORPTIONcorrectionsMTestforMERO
24、HEDRALTWINNINGLResetLATTICEtypeofOriginalCellCDefineunit-cellCONTENTSFSetupSHELXTLFILESRRECIPROCALSpaceDisplaysUUNIT-CELLtransformationsTChangeTOLERANCESOSelf-rotaionfunctionQQuitProgram吸收吸收校正校正重设原重设原始晶胞始晶胞的晶格的晶格类型类型孪晶缺孪晶缺面试验面试验定义单胞的定义单胞的化学组成化学组成建立计算指令文件建立计算指令文件显示倒显示倒易空间易空间转换转换晶胞晶胞改变一些变改变一些变量的容忍值量的容
25、忍值自旋自旋函数函数退出程序退出程序SelectoptionH:SelectoptionA:程序显示目前的晶胞参数和其它的可能选择,程序显示目前的晶胞参数和其它的可能选择,可认同程序的选择,但可认同程序的选择,但有时需自行选择有时需自行选择SelectoptionS:认同程序的选择后,程序会提示下一选项认同程序的选择后,程序会提示下一选项SSelectoptionS:可直接输入已知空间群,也可可直接输入已知空间群,也可测定测定SelectoptionA:则还要进一步则还要进一步选择晶系选择晶系SelectoptionP:进一步选择晶格类型进一步选择晶格类型SelectoptionA:认同程序的
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