SHELXTL程序进行晶体结构分析的方法PPT文档.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,用,SHELXTL,程序,进行结构分析的方法,1,SHELXTL,有以下程序,:windows,界面,XPREP,：,为结构解析准备,.INS,文件程序。,XS,：,直接法和,Patterson,法解析结构程序。,XP,/XSHELL：,建立结构模型和绘图程序，图形界面，实时显示。,XL,：,结构精修程序,XCIF,：,给出键长键角等结构数据表格的程序。,2,一、,SHELXTL,文件,1.,文件名,一般，同一结构,，,所有文件都用相同的名（不能超过个字符），只是扩展名不同,2.,两个必要文件(由,XPREP,程序产生),*.,hkl,文件:所有的衍射点，每一点一行,*.,p4p,:,矩阵文件，包含单胞参数,.raw,:,CCD,最原始文件，为校正而保留,._ls,:,记录数据处理文件，包含数据完成度及最后精修单胞参数所用的衍射点,.abs,:,吸收校正结果文件，主要包含,Tmin,，,Tmax,3,3,.其它文件,res,lst,plt,cif,fcf,pcf,tex,xs、xl、refine,产生的文件,记录,xs、xl、refine,过程和结果的文件,XP,中做的图形文件,晶体学信息文件,结构因子文件,晶体结构报表文件,记录仪器型号、晶体外观等的文件,4,.,INS,文件的建立和更新,结构解析和精修的过程，是,ins,文件建立和不断更新的过程，这主要是下列过程实现的：,xprep,、,xshellrefine,、,xl,、,xp,、,edit,、,copy,4,SHELXTL,结构分析的步骤,1,、准备反射点文件,.HKL,，格式一般为,h,k,l,I,o,(I),。,2,、使用,XPREP,程序输入晶胞参数，进行数据统计和检查消光规律以确定空间群，输入分子式等等，程序结束时输出,.INS,。该,.INS,文件通常设定了直接法的现行设置。,3,、使用,XS,解析结构，读入,.HKL,和,.INS,文件，结果输出到,.LST,和,.RES,文件。,4,、使用,XP,/,XSHELL,读入,.RES,文件，建立初始结构模型，结果输出到,.INS,文件，该,.INS,文件通常设定了最小二乘法修正和,Fourier,合成的设置。,5,、使用,XL,读入,.HKL,和,.INS,文件，进行结构模型的最小二乘法修正和,Fourier,合成（通常为差值,Fourier,合成），结果输出到,.LST,和,.RES,文件。,6,、重复,4,，,5,过程不断扩展完善结构模型和精修，直到结构修正收敛和偏离因子最低。,7,、生成数据,CIF,表格,。,5,SHELXTL,的主要子程序和文件,6,Running XPREP,mean(I/sigma)1:,基本不可解,：,13,弱：大空腔结构化合物,310,：有机晶体,10,：配合物，无机晶体,基本数据：看衍射点强度,7,根据消光，判断晶格类型：,一般都是系统默认的，好的数据，竖向的参数都为零。若有多项为零，先选默认的，解不出来，再改另一项。,8,寻找最高对称性,：,Bravias,点阵,按照衍射点的一致性因子,R(,sym,),来选取最高的对称性,R,(sym,),0.15,beliveable,若出现多个晶系：尽可能选择,R(int),值低的,尽可能选高对称性的,9,确定空间群,默认的 可手动输入,10,有心群与非心群判断,接近0.968 有心；接近0.736 非心,判断晶格类型,11,空间群选择：,一般选,CFOM,最小：程序缺省设置，但常需要进行多次选择判断,注意：非心群比有心群的CFOM要小,除非是手性的，大部分都是有心群，选择时可改为有心群,12,看完整度,空间群越对称，越高，需要点越少,低原因：空间群选低了，找高空间群,晶体数据不好,13,输入元素种类，尤其是重原子，但数目不重要（,原子要大写,）,CHONBFeCoCl,输入分子式：,14,Input Name,一般都是输入,1,Input Y,之后点回车即可,15,T:,参数设置,change TOLERANCES,改N值，改大 5 20,改A值，i/sigma 改小,改G值，降低 改成0.5,保存 之后从新定晶系，空间群，还是不行的 就得重新收数据了,若选不出空间群，可选,change TOLERANCES,16,2),用,XS,进行初始套运算,点生成的1.hkl文件，再点XS进行运算，会生成一个,ins文件，系统默认直接法,直接法：,TITL,1,in C2/c,CELL 0.710730 30.1927 8.5175 13.9108 90.0000 95.1300 90.0000,ZERR 8.00 0.0146 0.0042 0.0071 0.0000 0.0100 0.0000,LATT 7,SYMM-X,Y,0.5-Z,SFAC C H N O Cr,UNIT 144 112 24 56 8,TEMP 25,TREF,HKLF 4,END,17,Patterson,法：,TITL,1,in C2/c,CELL 0.710730 30.1927 8.5175 13.9108 90.0000 95.1300 90.0000,ZERR 8.00 0.0146 0.0042 0.0071 0.0000 0.0100 0.0000,LATT 7,SYMM-X,Y,0.5-Z,SFAC C H N O Cr,UNIT 144 112 24 56 8,TEMP 25,PATT,HKLF 4,END,含有四周期以上重原子，足够强度衍射数据，先找出重原子数据,18,XS,计算结果的评估,#直接法，,RE,越小越好，RERestore Killed Atom”，,先选择要恢复的原子（或,Q,峰），再点“,Restore”,b,光标指在要命名的位置，用右手键的,Edit,c,光标指在欲命名位置，右手键点,Bonds and,Angles，,再在对话框中点“,Rename”,23,常用 的小技巧：,a,解析和精修结构 的初期，可把,C、O、N,都定为,C,b,如果独立单元中分子较多，可光标指在 一个分子,中的某一原子上，再用右手键菜单中的,UNIQ,指令把,其分离出来处理,注意：命名完此片段，一定要点Fmol,c,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,GROW,指令把分子长全处理,24,*,结构精修的典型步骤,A,在,XSHELL,中用,Refine,精修各向同性的非氢原子,定出基本正确的结构模型后，在前几轮精修（各向同性）中，可以通过检查,R,1,和,U,值，来检查原子确定的是否正确，并逐步指认出非氢原子,R,1,应小于,0.4,（,wR,2,为,0.50.7,），越小越好,温度因子,U,应在,0.1,以下,C1 1 0.155832 0.182795 0.318988 11.00000 0.00001,原子 序号,x y z,占有率 温度因子,温度因子：原子是否正确 过大：偏重 过小：偏轻,25,B 进一步精修：,主体结构的确定,各向异性：,ANIS,针对温度因子,ANIS,温度因子用六个参数表示，原子的热振动为取向的三轴椭球,进行这步操作，可以大幅降低R1值和goof值,26,对于具有确定立体结构的有机基团，可采用理论加氢；对于无法理论加氢的，如水分子，可从差值,Fourier,图中找出氢原子，参加精修的情况视 数据的质量而定,C,计算/指认并精修氢原子,理论加氢的方法,退出,XSHELL，,在,Edit-.ins,文件的命令区，添加指令：,HFIX mn,需加氢原子名（产生,AFIX,固定）,m,是一或两位数，指定氢的类型：,=1,叔-,H，,=2,仲-,H，,=3,（,或13）,伯-,H，,=4,芳-,H，,=8,（,或14）,X-O-H，,=9,X=CH,2,或,X-NH,2,，,=15,笼状,B-H,27,n,是一位数，指定固定的类型：,=1,坐标、占有率、位移因子固定,，,=2,占有率、位移因子固定,，,=3,（,或7）,坐标固定,，,=4,同3，但允许修正,X-H,的键长（方向固定）,然后进行,XL,精修，完成后进入,XSHELL,继续精修,也可在,XSHELL,中先点,Atoms-Hybridize All,再点,Atoms-Calculate Hydrogens,然后检查,H,加的是否合理，如不合理，可打开,Edit-Edit Current File,修改不合理的部分，再用,Refine,继续精修,还可在,XSHELL,中先选择同类原子，再用,Select Atoms,Set HFIX,分别进行加氢,28,D,水分子加氢,H,2,O,上的,H,一般从差值电子密度上获得，用限制,O-H,距离和,H-O-H,来修正：,直接在,Xshell,中,uniq O1W,直接看它周围的残峰,将合适角度的残峰命名为,h1wa h1wb,若没有 可以将残峰数加大 直到有为止,edit,Kill all Q-peaks,先不要计算,打开,ins,找到刚才命令的,h1wa h1wb,例如,H2WA 2 0.545700 0.680000 0.026600 11.000000 0.050000,H2WB 2 0.233200 0.150000 0.035500 11.000000 0.050000,29,改为,AFIX 3,H2WA 2,0.545700,0.680000,0.026600 11.000000 -1.200000,H2WB 2 0.233200 0.150000 0.035500 11.000000 -1.200000,AFIX 0,保存,ins,之后再,XL,计算,在进入,XP,中,fmol,info,kill$q,himp,(O-H键自动固定为,0.85),File？,XL,检查,cif,若是报错的话 可以通过 命名水分子周围其它方向的氢键来解决，但是不是绝对能解决,30,（,指精修结果收敛）,E,收敛,即精修到原子坐标、位移参数、占有率等参数至目标值范围内,被精修的参数的最大绝对漂移(,maximum absolute value of the shift),的值不再变化，并且在0.01（甚至0.001）以下,平均漂移值(,Mean shift),几乎为零,Max.dU0.02,一套好的数据精修出正确结构之后，,wR,2,0.15,，,R,1,0.05,。,R,1,最大不能超过0.12 这样会有A级错误。,GOOF,值接近于1（可通过调整,WGHT,值来实现）,如果精修很难收敛，或某些参数不好，可用删除一些坏点的方法来解决,。,31,32,33,删除坏点的方法：,每次精修完后，程序都 会自动产生50个坏点，写在,lst,文件中，查到后可把它们的,h、k、l,值加上,OMIT,指令写在,ins,文件中，继续精修即可，如：,Most Disagreeable Reflections(*if suppressed or used for Rfree),h k l Fo2 Fc2 Delta(F2)/esd Fc/Fc(max)Resolution(A),0 3 4,69.18 13.30 5.03 0.013 2.36,1 0 1,22003.93 25827.84 4.65 0.580 11.57,-4 3 3,195.94 122.96 4.31 0.040 2.16,-6 4 6,-1.27 60.32 4.31 0.028 1.48,-16 5 2,-31.82 514.28 3.99 0.082 0.85,-2 4 14 0.16 81.20 3.68 0.033 1.12,2 0 0 2576.75 2229.44 3.67 0.171 7.93,-8 3 11 755.49 954.47 3.64 0.112 1.22,.,lst,34,TITL 040518b in P2(1)/n,.,SFAC C H N S Sn Cl,UNIT 80 92 8 8 4 12,omit,0 3 4,omit,1 0 1,omit,-4 3 3,omit,-6 4 6,omit,-16 5 2,L.S.8,EXTI 0.00224,ACTA,BOND,FMAP 2,PLAN 20,WGHT 0.028000 1.235100,FVAR 0.412890,.,ins,35,