MIT5.841晶体结构精修H原子

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1、氢原子我们用X射线衍射测量的是电子密度。原子越重越大，电子密度就越大，衍射效应就越强。也就是说，在重原子存在时，轻原子在一定程度上难以定位。所有原子中质量最轻的是氢，它只有一个电子，通常远离原子核，所以氢原子用X射线衍射的方法探测相当困难。原子间相对高的电子密度和振动影响使得X-H键长变短。引自GeorgeM.Sheldrick同意使用氢原子与碳相连的氢原子常常是从氢相连原子的坐标计算确定它的位置，因为其标准键的键长和键角是已知的。水分子中的氢原子必须在实验中检测，否则不能被包括在模型中。重金属氢化物中的

2、氢原子更难被检测，相当强的接近重原子位置的傅里叶断尾波往往能够超过氢原子的较弱的电子密度的极大值。从背景噪声中分辨出氢原子，需要高度精确且完整的数据和合适的标度。1氢原子在多数情况下，在X射线晶体结构精修过程中，对原子模型中与碳原子结合的氢原子的定位，几乎完全没有或只有极少的来自于衍射实验直接信息。芳香碳上的的氢原子、CH、CH2基团和大部分的CH3基团容易定位。需要测定乙腈中的CH3,Cp*或甲苯的扭转角。在SHELXL中处理氢原子:HFIX通过计算确定氢原子的位置，再使用ridingmodel进行精修

3、。也就是刚性基团的约束，即AFIX。HFIX指令生成氢原子的位置和合适的AFIX指令。这主要适合于C-H，也可用于某些的N-H，O-H。与金属原子结合的氢原子不能使用此方法。2在SHELXL中处理氢原子:HFIX指令语句HFIXmnatomnamesm描述氢原子的几何构型和数目。n决定如何精修氢原子。SHELX手册列出所有可能的m和n的数目。书的30-31页列出了最重要的组合。Atomnames（原子名称）是所有可以与氢原子的原子列表。。在SHELXL中处理氢原子:Semi-free精修酸中的氢原子在定位

4、之前可能是空缺的，用差值傅里叶图应该可以找到。好的替代方法：•由peaklist(listofQsin.resfile)得到氢原子坐标•将氢原子直接放置在与其相连的原子的下方•改变原子的名称(Q→H)和类型（1→2）.•改变U值(0.05→-1.2或者-1.5).•用DFIX限制X-H和H-H间的距离看lst文件了解目标距离这种方法比ridingmodle更简洁，并且限制少，但是需要高分辨率低温衍射数据。3在SHELXL中处理氢原子:氢键如果指令HTAB出现在ins文件的开头，SHELX在结构中的所有po

5、lar氢原子中进行搜索，并且检查氢键。列在.lst文件中的氢键，其受体原子与氢原子间的距离比接受原子的半径小2.0Å，并且给体原子，氢与接受原子间的键角大于110°。一旦识别出氢键，HTAB的次级指令可以进行非标准计算：HTABdonor-atomacceptor-atom（HTAB给体原子受体原子）。SHELXL采用不确定标准，与ACTA联合，可以生成氢键和合适的列表在cif文件中。EQIV用于指定受体原子的对称性。原子类型归属-电子为蓝色我们测量电子密度非原子序号。电子密度的精确性依赖于模型的正确性，

6、它和电子密度函数的解一样重要。化学知识：分子几何学（键长，键角和键的数量等）Cu(I)是无色的，Cu(II)是蓝色的。碳可形成四个单键。Pt(II)是平面的，Pt(IV)是八面体配位的。Zr(III)是深绿色至黑色的，Zr(IV)是浅黄至无色的。等等。晶体结构在化学上必须是合理的，否则就是错误的！4原子类型归属-电子为蓝色我们测量电子密度非原子序号。电子密度的精确性依赖于模型的正确性，它和电子密度函数的解一样重要。晶体学知识——热位移椭圆体是什么？过小的椭圆体表明真正的元素可能比现有模型中的重过大的椭圆体

7、表明真正的元素可能比现有模型中的轻例子：通过精修THF中的全部五个碳原子找到氧原子原子类型归属-电子为蓝色画一个球体（或椭圆体），其体积相当于模型中假想电子体积的50%。如果实际的原子有更多的电子，这个体积就会低于平均值。如果实际原子有较少的电子，体积就会大于平均值。5原子类型归属-电子为蓝色6