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第三章ChemDraw化学作图软件1、软件介绍•ChemDraw是ChemOffice中使用最为频繁的组件，是国际上绝大多数杂志指定的论文排版软件，为不同的杂志备有不同的模板，应用最为广泛。•其理念是“化学家能懂的，ChemDraw也应该懂”。•ChemDraw是美国Cambridge(剑桥)软件公司出品的商业软件Chemoffice中的一个组成模块。功能有：分子命名及自动产生结构、可以预测所绘制分子的NMR图谱、物理化学性质以及绘制试验仪器装置图等。版本：Ultra10.0(附带在ChemOffice2006)，可到软件主要使用方法(1)操作界面•菜单栏说明文件菜单：用于文件操作和打印等(扩展名为cdx)默认操作选项设置文档设置部分国外化学刊物默认文档设置，包括ACS、RSC等出版社文档设置包括页面、页眉/页脚、绘图默认参数、文档标题、原子标记字体以及背景和前景色等设置默认操作选项设置包括模型构造/显示、警告信息、默认文件打开和存储等选项编辑菜单：构型复制和粘贴操作(提供与WORD等其他程序接口)Word,PowerPoint文档中产生3D构型图产生3D构型图显示菜单：用于控制工具条以及窗口的显示/隐藏依次为：分析、化学性质、作图信息、周期表以及字符表窗口页面视图的控制(放大/缩小等)控制警告信息的显示控制标尺显示等分析窗口化学性质窗口包括对分子的沸点、熔点、临界温度、临界压力、临界体积以及Gibbs自由能等热力学参数的预测元素周期表窗口包括元素的原子量、同位素丰度、熔点、沸点、电负性、电离势以及原子半径等信息字符表窗口用于特殊字符的输入对象菜单：用于各种对象的设置、位置安排以及旋转等固定键长键角(有时需取消)对象定位(用于表格)设置背景框对多个对象进行整合，以及设定键的连接点当多个对象发生重叠时，控制它们的前后关系包括水平、垂直翻转、不同角度旋转等构型菜单：用于设置原子、键属性、构型检查、特殊构型产生方法、反应分析以及NMR预测和构型的命名等预测H和C的NMR定义昵称、通过化合物名字自动生成构型以及对构型的自动命名构型检查和调整构造构型特殊方法1HNMR预测结果预测精度对应的NMR谱图(并可确定出各峰的来源)构型的自动命名由化合物名字自动生成构型文字菜单：控制字体、字符大小、上下标以及文本位置以及行间距等曲线绘制菜单：包括线型、箭头控制以及区域填空等表示有更多可选项(按住鼠标左键不放)•主工具条说明多重键工具箭头工具画图工具(包括圆、椭圆、方框以及弧线)原子轨道工具(包括s、p、d-轨道以及、sp杂化轨道)基元工具符号工具模板工具(20种)氨基酸支链模板氨基酸模板芳香族化合物模板双环化合物模板生物模板实验仪器模板1实验仪器模板2构象异构体模板环戊二烯模板环烃模板、DNA模板功能团模板、己糖模板纳米管模板、苯环模板多面体模板、多肽模板RNA模板、立体中心模板超分子模板实验仪器模板多面体模板(2)基本操作方法选择操作选择矩形区域内的对象选择不规则形状区域内的对象可单击某个原子或键(或移动鼠标)进行选择，对于选中的键、原子、线，以黑方块(光标块)标识选择整个分子选择单个原子选择某根化学键可通过按住Shift键不放一次选择多个目标注意并不是矩形框内的对象均被选中，只有用黑方块标识的对象才为所选对象放大、缩小操作通过调整矩形框四周选择区域进行目标放大、缩小、拉伸以及压缩等操作旋转操作从Object菜单中有关选择的选项来控制旋转角度，或者直接通过选择区域的旋转光标块进行旋转旋转控制光标块对象属性编辑操作选择对象后，点击鼠标右键来修改对象属性原子属性控制编辑原子标识修改原子性质显示原子编号原子电荷自由基标识化学键属性控制单、双、三、四重键键的位置键的拓扑结构(环/链)可对键的属性(粗细、长短进行修改)键的颜色其中单键的属性有：总共包括如下化学键：分子属性控制包括旋转、原子和键属性、文本属性、背景边框或括号、性质分析以及整合等(3)简单分子结构的绘制丹参醌绘制过程：•选择合适模板，建立构型框架•利用化学键选择按钮增加侧链取代基说明：在默认情况下，键长是固定的，不能通过拖动来调整新加的键的长度，此时可将Object菜单中的FixedLengths未选后，可拉长或缩短新加的化学键在绘制构型过程中，程序自动检查构型的合理性，并将有可能出现问题的地方用红色圈出该C原子配位数过高•选择化学键，修改键的类型说明：选择所要修改的键，然后点击鼠标右键进行修改对于单键修改为双键，最简便方法是选择实单键工具按钮后单击所要修改的单键即可该方法适用于其它类型化学键的修改例如：对于双键的修改也可用类似的方法获得不同表示方式的双键：•选择原子，修改原子类型说明：修改原子类型的方法有三种：(a)选择原子后点击右键，选择EditLabel选项(b)直接用文本按钮选择后进行修改(c)选择各种化学键(单、双键等均可)按钮后双击所要修改的原子•选择整个分子，旋转使之处于合适角度•作进一步处理，包括显示原子编号，加背景框鼠标右键，修改分子属性例子OOOOH2-acetoxybenzoicacid画烷烃、烯烃、炔烃画芳烃、酚、醇等CHOChemDraw练习1丹参醌ChemDraw练习1Opropan-2-oneOHOOH4-hydroxy-4-methylpentan-2-one2mol1molA、Newman结构选择轨道工具定位中心原子；按住Alt键，按下鼠标键，向外按动建立轨道(4)几种结构式的绘制A、Newman结构部分选择上面分结构右上脚双击旋转柄，对话框中输入180单击旋转A、Newman结构从Object菜单选择BringtoFront命令A、Newman结构后面结构移至前面按Esc键添加阴影框B、Fischer葡萄糖结构图CHOCH2OHOHHHHOHOHHOHB、Fischer葡萄糖结构图选择键工具；连续单击生成五连键B、Fischer葡萄糖结构图建立与五连键垂直的水平键B、Fischer葡萄糖结构图在原子上定位建立标记C、透视图形在原子上定位建立标记C、透视图形选择黑体楔键单击下部两侧键的中央C、透视结构式选择黑体键单击底键的中央课堂习题：ChemDraw练习2（1）将三种结构式用表格功能排版ChemDraw练习2(3)绘制肽键和肽的几何形状（2）镜像及Join功能应用，绘制结构式将以上结构合并在表格中，并存成GIF或TIFF图片格式输出。(5)电子轨道和电子转移方向的绘制例：顺丁二烯的电环化反应光照分析结构：此结构包含四部分原子轨道正负电荷反应条件箭头轨道工具特殊标记箭头工具文本工具电子轨道的绘制电子转移方向的绘制采用箭头(arrow)工具来实现箭头调整方法：终点位置起点位置调整弯曲程度调整箭头弯曲程度和箭头大小箭头弯曲程度箭头大小例：BBBBHHHHHHHHHH90°弧Ph3PPtPh3PCCPhPh103°39°140°1.32Å用箭头指示键角及键长采用笔(pen)工具绘制特殊箭头(含不规则曲线)使用方法：先定位，然后点击左键，并按住左键不放来调整曲线的切线方向定位起点及其切线方向第二点定位及其切线方向最后点击右键修改线条属性(包括线型、粗细、箭头等)说明：必须注意区分笔工具的编辑按钮(此时将增加下个定位点)和选择按钮(此时对现有曲线进行调整)编辑按钮选择按钮(鼠标移动空心方块位置才出现)绘制中间体结构定位拖动鼠标左键定位单击生成曲线箭按Esc键退出绘制模式单击箭头绘制中间体结构用小手形光标移动造另一虚线小手形光标选中虚线柄绘制中间体结构拖动改变虚线箭形状按Esc键另两根线类似，完成OOH（1）绘制轨道能级图ChemDraw练习3（2）绘制苯亲电反应机理ChemDraw练习3(6)化学反应式的建立和分析2,4,6-三甲基苯氯甲烷先绘制所有化合物的结构图，并排列在合适位置，再添加加号和箭头，最后再用Text工具添加反应条件说明：(a)对于末端的CHx基团可直接显示，无需手动输入原子属性菜单显示CHx基团的一般方法是将光标移到某个原子后按c键即可，H原子数目自动生成，也可一次标记多个C原子按c键按c键(b)对于汉字输入，需选择合适字体，才能正常显示选择宋体可利用View菜单中的字符表输入特殊字符反应式的分析分析结果(7)特殊构型的绘制•多中心结构的绘制利用Cp环模板绘制2个茂环关闭警告提示选择某个环，添加多中心标记(structure菜单)位置可调选择实键按钮，在2个多中心节点处画出上下2根单键，并在其中一根单键末端标记Fe原子选择另一根键末端，使之与Fe成键，并调整环位置上下对齐调整键的前后次序(object菜单)•其它便捷绘制结构的方法利用结构的符号形式来绘制结构先输入结构的符号表达式将结构的符号表达式转化为图形(structure菜单)当绘制的结构中原子位置安排不合理时，可对结构进行调整(structure菜单)利用Formula按钮将所输入的字符串定义为化学符号表达式利用化学通式来获取一系列类似结构(structure菜单)不同基团用逗号分隔开(8)图形的输出和模板的使用可直接保存为gif,bmp,tif以及eps等图形格式利用Windows剪贴板，通过复制、粘贴操作把图形输出到Word等文档中(双击可编辑)Template的使用新建模板的保存和使用(9)实验装置图的绘制(利用实验装置模板)酸碱滴定装置Chemdraw练习4FeBrCH2NH2（1）绘制以下图形（2）绘制减压蒸馏装置示意图ChemDraw练习4以上图形存成可使用的模板文件（姓名学号.ctp）