计算机辅助化学研究与设计

《计算机辅助化学研究与设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、硕士研究生课程计算机辅助化学研究与设计主讲教师徐顺教授13前言计算机作为一种化学学习和研究的工具有着不可替代的作用。它不仅能够帮助我们进行文字及图形处理等，而且可以在化学学习与研究的各个方面协助我们更快、更好的工作。本课程将陆续介绍一些常用的能在PC机上使用的化学类软件，Internet上的化学化工资源，以期能帮助同学们在自己的学习和研究中做出有效、快速的选择。常用化学类软件大致可分为以下几类：化学绘图：二维图的绘制三维图的绘制ChemSketchChemDrawlChemWindowlISISDrawlSmartDrawlChem3DlSym

2、appslRasmollChemBuilder3DlWebLabViewerPro实验装置绘制：ChemLab13数据处理：Origin,SigmaPlot图谱模拟和解析：ChemWindow6.0Spectroscopy版，gNMR，MassSpectraSimulator，IRSearchMaster，IRMentorPro分子力学和量化计算：Hyperchem，WinMOPAC，Gaussian98，Gamess，MATLAB。化学资料的管理：ChemFinder，ReferenceManager需要说明的是，随着PC机类化学软件不断的得

3、以发展。许多公司逐渐开发了自己的综合化学软件包。例如：Bio-Rad公司出品的SadtlerSuite1.2软件包，由ChemWindow6.0Spectroscopy版，IRSearchMaster6.0，IRMentorPro132.0和Symapps6.0四部分组成。Cambridgesoft公司出品的Chemoffice系列。其中最新版本为Chemoffice2005。它主要由Chemdraw9.0，Chem3D9.0和ChemFinder9.0三部分组成。可以说，以后这种集成性的软件包会越来越多，功能也会越来越强大，越来越完整。下面我

4、们来分类介绍这些软件的基本功能。第一章化学绘图第一节总论有关化学绘图的软件市面上非常之多，它们各有所长。既有商品的，亦有对教育界及家用免费的。其功能主要是描绘化合物的结构式、化学反应方程式、化工流程图、简单的实验装置图等化学常用的平面图形的绘制。常见的这类软件有：13lChemDrawlChemWindowlChemsketchlISISDrawlSmartDraw13ChemDraw为当前最常用的化学绘图软件。其最新版本为Ultra9.0。ChemDrawUltra9.0是CHEMOFFICE2005的组成部分之一。具体来说，具有以下几大功能

5、：（1）、绘制、标注分子结构图、化学方程式和实验装置图，预测分子的常见物理化学性质如：熔点、生成热等。在ChemDraw13的工作区域（工作区域可以任意选择为ChemDraw提供的模板或自定义形式）中，我们可以利用窗口左边的工具框绘制各种分子结构式，反应方程式和实验装置。需要说明的是，在Chemdraw中绘制的一般线形图可以利用view菜单下的3Dmodel命令很方便的转换为3D模型。不过，这个模型只是一个示意图。不能真正表示分子的三维结构。下面是ChemDraw预测分子的常见物理化学性质的一个演示。一般来说，这些性质包括：Formula，Ex

6、actMass，Mol.Wt，ElementRatio，BoilingPoint，MeltingPoint，Critical13Temp，CriticalPres，CriticalVol，GibbsEnergy，LogP，MR，Henry'sLaw，HeatofForm，CLogP，CMR等。（2）、模拟分子结构的核磁共振谱（H-NMR和C13-NMR）。ChemDraw具有模拟分子核磁共振谱的功能。在软件的绘图工作区域画出一个分子结构。然后利用Structure菜单中的1H-NMRshift和C13-NMRshift命令即可得到。如下图：13

7、在ChemDraw的工作区域中，实际上就象一张word文档，为了所绘出的图和一些标注、文字、解释、说明、数据能够较为和谐的摆放到适当位置，用户可以在ChemDraw的工作区域进行排版。ChemDraw很好的支持了该项功能。另外，ChemDraw的插件还可以令我们在网页中对分子结构进行简单的编辑和处理。ChemWindow和ChemDraw比较类似，是一个综合性的化学绘图软件。但是它的一个突出特点是与光谱的结合（特指Spectroscopy版）。ChemWindow6.0Spectroscopy版包括三大部分：(1)绘画化学结构、化学反应式和化学

8、实验装置。这与ChemDraw比较类似。不过它不能预测化合物的物理化学性质。13(2)光谱曲线处理：可直接调入色谱图、光谱图、NMR图、质谱图等曲线进