单晶结构解析课件

材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023主要包含五个程序：主要包含五个程序：XPREP,XS,XP,XL,XCIF主要文件：主要文件：name.hkl,name.ins,name.res,name.lst,name.cif等等衍射点文件：衍射点文件：name.hkl(ASCII)0 0 1 36.57 1.31 1 0 0 3 112.06 4.07 1 0 0 487057.13 2178.69 1 h k l I (I)(3I4,2F8.2)一、一、SHELXTL程序简介程序简介name.hkl,name.ins结构解析和精修的过程，是结构解析和精修的过程，是ins文件建立和不断更新的过程，文件建立和不断更新的过程，这主要是下列过程实现的这主要是下列过程实现的:XPREP、XS、XL、XP两个必要文件两个必要文件(由由XPREP程序产生程序产生)材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023其它文件其它文件 reslstpltciffcfpcftex xs、xl、refine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 材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023 SHELXTL程序运行图程序运行图XPREP确定空间群建立.ins文件name.hklname.insname.hklname.p4pXS解初结构XL最小二乘修正等XP画图XCIF打印表格name.resname.insname.resname.hkl改名改名name.ins结构图name.cif材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023二、数据处理二、数据处理-XPREP运行步骤：运行步骤：1.1.从从name.hklname.hkl文件文件(若存在若存在)或或name.rawname.raw文件中读入衍射点；文件中读入衍射点；2.2.从从name.p4pname.p4p或键盘获得单胞参数及误差或键盘获得单胞参数及误差3.3.判断晶格类型判断晶格类型4.4.寻找最高对称性寻找最高对称性5.5.确定空间群确定空间群6.6.输入分子输入分子7.7.建立建立 name.hklname.hkl和和 name.insname.ins材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023*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材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023A Apply ABSORPTION correctionsM Test for MEROHEDRAL TWINNINGL Reset LATTICE type of Original CellC Define unit-cell CONTENTSF Setup SHELXTL FILESR RECIPROCAL Space DisplaysU UNIT-CELL transformationsT Change TOLERANCESO Self-rotaion functionQ Quit Program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忍值自自旋旋函函数数退出程序退出程序材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023 3910 Reflections read from file ylid.hkl;mean(I/sigma)=27.80Lattice exceptions:P A B C I F Obv Rev AllN(total)=0 1948 1951 1981 1945 2940 2596 2604 3910N(int3sigma)=0 1890 1878 1918 1881 2843 2514 2524 3780Mean intensity=0.0 109.2 106.3 103.4 111.7 106.3 108.5 110.3 108.8Mean int/sigma=0.0 27.8 26.7 28.0 27.7 27.5 27.8 27.7 27.8Select Option P:判断晶格类型：判断晶格类型：判断标准：判断标准：I/(I)?材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023SEARCH FOR HIGHER METRIC SYMMETRY-Option A:FOM=0.025 deg.ORTHORHOMBIC P-lattice R(int)=0.022 3032Cell:5.965 9.042 18.403 90.00 90.02 90.01 Volume:992.52Matrix:1.0000 0.0000 0.0000 0.0000 1.0000 0.0000 0.0000 0.0000 1.0000Select Option A:寻找最高对称性：寻找最高对称性：判断标准：判断标准：R(int)，尽量选用最高对称性，尽量选用最高对称性，R(int)在在0.15以下以下一般即可认为对称性成立。一般即可认为对称性成立。不要随意降低对称性。不要随意降低对称性。若太多不能在一屏上显示时可若太多不能在一屏上显示时可中断，再查阅生成的中断，再查阅生成的PRPPRP文件文件材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023确定空间群：确定空间群：按照晶系，晶格类型，按照晶系，晶格类型，E值统计，消光特点来判断空间群，并值统计，消光特点来判断空间群，并给出了可能的空间群及其对应的综合因子给出了可能的空间群及其对应的综合因子CFOM，CFOM越小，越小，空间群的可能性越大，空间群的可能性越大，CFOM小于小于1表明建议的空间群很大可表明建议的空间群很大可能是正确的，而大于能是正确的，而大于10则很可能是错误的，小于则很可能是错误的，小于10的空间群一的空间群一般认为可以接受的。般认为可以接受的。空间群的类型centronon-centrochiral材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023SPACE GROUP DETERMINATIONMean|E*E-1|=0.713 expected.968 centrosym and.736 non-centrosymChiral flag NOT setSystematic absence exceptions:b-c-n-21-c-a-n-21-a-b-n-21N2472402376156155153674747611N(I3s)231224221414414112707068663113.3120.8139.20.8187.9194.4108.30.1131.0139.3102.71.128.727.328.29.329.529.323.51.326.127.426.05.2Option Space GroupNo.TypeAxesCSDR(int)N(eq)Syst.Abs.CFOMAP222(1)#17chiral 5260.02230321.3/5.25.73BP2(1)2(1)2#18 chiral 33590.02230325.2/9.3 2.37Select Option B:E值统计并不很准确，大部分晶体都是有心的，应该尽量选取值统计并不很准确，大部分晶体都是有心的，应该尽量选取有心空间群，只有在有心空间群无法解释时才选用无心空间群，有心空间群，只有在有心空间群无法解释时才选用无心空间群，而且最后还必须检查化合物以确认确实不具有心对称性。而且最后还必须检查化合物以确认确实不具有心对称性。材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023结构的解析结构的解析(XS)(XS)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（direct methods），就是运用数），就是运用数学的方法，利用不同衍射点的关系，从大量强度数据学的方法，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，从而达到解析晶体中，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：结构的目的。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 材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023e 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法是其本人法是其本人1934年提出，通常只用来年提出，通常只用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 材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/20232)用用XS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，用什么方法法，用什么方法是通过改变是通过改变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：TITL 020908b 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 0.0000LATT 7 SYMM-X,Y,0.5-Z SFAC C H N O Cr UNIT 144 112 24 56 8TEMP 25TREFHKLF 4END材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023Patterson法：法：TITL 020908b 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 0.0000LATT 7 SYMM-X,Y,0.5-Z SFAC C H N O Cr UNIT 144 112 24 56 8TEMP 25PATTHKLF 4END材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023XS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，可以尝试用着不成功，可以尝试用Patterson法法来解来解材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023ONNOCu(NO3)2 +EtOH材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023NNNNNNNOONCNH2ONCOOHTPTZ的水解及裂解结果材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023XP的使用：的使用：XP程序的进入：程序的进入：点点XP菜单菜单 read(reap)文件名文件名FMOL ent材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023XP的常用指令的常用指令(字母大小写通用字母大小写通用)指 令含 义ARAD 0.30 1.52 A1指定原子半径CELL显示晶胞参数CENT/x Atomnames计算并显示指定原子的中心DRAW filename打印结构图或转换图形文件ENVI n A1显示指定原子的环境EXAM显示该通道中所有的文件EXIT 退出XPFILE filenames存储XP中产生的文件FMOL/n读入数据FUSE删除所有对称操作产生的原子GROW长出完整的分子填充球半径填充球半径成键半径成键半径原子名原子名(或或$A)指定显示的范围指定显示的范围加加/x同时给中心点同时给中心点X1A材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023指 令含 义INFO (A1)显示一个或所有原子的结构信息ISOT Atomnames将指定原子转换成各向同性JOIN n Atom pairs改变原子间的键连方式KILL Atomnames删除指定的原子（或Q）LABL code size定义如何标注原子和标签的大小LINE Atom pair计算两原子间的连线LINK n Atom pair改变原子间的键连方式MATR n指定所显示图形的取向MPLN Atomnames 计算指定原子的平面和二面角NAME X1 A1重新命名原子NEXT读出SAVE指令保存的文件PACK产生晶体堆积图指定键的类型，指定键的类型，n=1：立体实线；：立体实线；2：空地实线；：空地实线；3：立体虚线；：立体虚线；4：空地虚线；空地虚线；5：实线；：实线；6：虚：虚线；线；缺省值为缺省值为1指定标签的类型，指定标签的类型，0：不标；：不标；1：没：没括号不标括号不标H；2：带括号不标：带括号不标H；3：没括号标：没括号标H；4：带括号标：带括号标H指定标签的大小，缺省值指定标签的大小，缺省值600，常用值常用值300-500将前者改为后者，也可用将前者改为后者，也可用通用符，如通用符，如?A?表示观看或投影图形的取向，表示观看或投影图形的取向，1：沿：沿a 轴；轴；2：沿：沿b 轴；轴；3：沿：沿c 轴轴如果计算了多个平面，则还给出了如果计算了多个平面，则还给出了此平面与前几个平面的二面角；如此平面与前几个平面的二面角；如果改用果改用MPLN/n，则可计算出重叠，则可计算出重叠较少，较清楚的图形取向较少，较清楚的图形取向材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023指 令含 义PBOX w d xc yc zc定义格子宽度、深度和中心坐标 PROJ cell显示旋转目标图形PUSH dx dy dz sign移动原子坐标SAVE filename保存文件SGEN s Atomnames根据对称操作码产生新原子SYMM显示该结构的所有对称操作码TELP s p b d keywords画、保存图形文件（plt文件）UNDO Atom pair删除指定原子间的键连UNIQ Atomnames独立出指定原子所在的单元VIEW filename显示TELP指令保存的文件通常为缺省值通常为缺省值0.5、0.5、0.5宽度，通常上下宽度，通常上下为左右的为左右的0.75以以cm为单位的点为单位的点距，缺省值为距，缺省值为50观察晶胞或堆积图加之观察晶胞或堆积图加之坐标变量坐标变量标识码，必标识码，必须为须为+1或或-1 也类似于也类似于MOVE，在在XP中代替中代替INVI对称操作码，由对称操作码，由ENVI指令得到指令得到用度表示的立体视角，用度表示的立体视角，常用常用0：为一维图：为一维图画热椭球的画热椭球的probability,负值为热椭球负值为热椭球键线的宽度，缺省值为键线的宽度，缺省值为0.05深度深度特定关键词特定关键词cell，可在图上，可在图上加上单元晶胞，画晶胞和加上单元晶胞，画晶胞和堆积图时前几项可省略堆积图时前几项可省略注：注：Atomnames等可用通用符等可用通用符“？”来表示一个字符；或用来表示一个字符；或用Cm to Cn来表示连续排列的来表示连续排列的Cm到到Cn；或用；或用$C、$Q、$H等表示同一类原子等表示同一类原子材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023计算平面和二面角：计算平面和二面角：MPLN C1 C2 O4 N3 N4ent MPLN C5 TO O8 ent MPLN C1 TO C12 ent 显示平面方程、显示平面方程、原子到平面的距原子到平面的距离、二面角、直离、二面角、直线和平面间的夹线和平面间的夹角等角等 信息信息 计算计算-堆积作用：堆积作用：CENT/X C1 TO C6 ent ENVI X1A 2 ent SGEN 2564 C1 TO C6 ent CENT/X C1A TO C6A ent LINE X1A X1B ent MPLN C1 TO C6 ent MPLN C1A TO C6A ent 产生苯环（产生苯环（C1-C6）的中心的中心X1A显示显示X1A周围周围为为 2 距离内的原子及距离内的原子及其操作码其操作码 产生新的原子产生新的原子C1A-C6A可获得苯环的平面方可获得苯环的平面方程、中心到平面的距程、中心到平面的距离、环上离、环上C到另一环到另一环平面的距离、二面角、平面的距离、二面角、中心连线与平面的夹中心连线与平面的夹角中心间的距离等角中心间的距离等ENVI X1A 2 ent 材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023画画-堆积作用图：堆积作用图：CENT/X C1 TO C6 ent ENVI X1A 2 ent SGEN 2564 C1 TO C6 ent CENT/X C1A TO C6A ent LINK X1A X1B ent TELP ent DRAW Pai ent KILL 无关的原子无关的原子ent(或用或用uniq、fuse等指令）等指令）Pai.pltX1AX1BC1AC6A材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023二、常用的二、常用的XL指令指令 指 令含 义ACTA产生cif文件AFIX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ANIS将各向同性换成各向异性精修BOND计算键长、键角(加$H包括H的键长、键角)BIND计算指定原子对的键长、键角CONF计算扭转角DELU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EADP给两个或多个原子指定相同的位移参数材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023指 令含 义END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ESEL限制E值的下、上限EXTI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FLAT限制指定原子在相同的平面上FMAP所计算Fourier图的类型FREE不计算指定原子对的键长、键角FVAR全比例系数HFIX限制H原子在理想位置上HKLF衍射数据的格式HTAB计算氢键材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023指 令含 义ISOR限制指定原子的位移参数类似于各向同性L.S.指定XL中用最小二乘法进行精修的轮数LATT晶格的类型.依次为:P I R F A B C,无心为负值MOVE移动或转换坐标MPLA计算平面OMIT忽略指定的衍射点或限定theta角范围PART划分成键原子的范围（用于无序结构）PLAN计算和列出Q峰的数目SFAC晶体中存在的原子的种类SIMU限制指定范围内的原子有相同的位移参数SIZE晶体的大小 材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023指 令含 义SYMM所属空间群的对称操作TEMP衍射数据收集的温度TITL样品的编号（或名称）和空间群UNIT晶胞中每种原子的总个数WGHT指定所用权重ZERR晶胞中分子个数和晶胞参数的标准偏差材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023 如果在精修过程中，如果在精修过程中，U值急剧增大，说明该原值急剧增大，说明该原子并非存在子并非存在 如果如果U偏大，该位置可能是一个更轻的原子偏大，该位置可能是一个更轻的原子 如果如果U偏小，则可能是一个更重的原子偏小，则可能是一个更重的原子 还要注意残余峰的大小，如果其大于还要注意残余峰的大小，如果其大于1就应考就应考虑是不是还有未发现的非氢原子虑是不是还有未发现的非氢原子 在在Edit.insEdit.ins文件中加文件中加ANISANIS指令指令,用用XLXL进行进行,这样可这样可更确切地表达电子云的真实分布情况，所以更确切地表达电子云的真实分布情况，所以R R1 1值值会明显下降会明显下降 B 对所有的非氢原子进行各向异性精修对所有的非氢原子进行各向异性精修材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023可用可用Flack参数（参数（cifcif文件中）来确定绝对结构文件中）来确定绝对结构 其值接近于其值接近于0，且标准偏差很小，且标准偏差很小(大于大于0.30.3表示没表示没有足够强的反常散射能力有足够强的反常散射能力,绝对构型不能确定绝对构型不能确定)时，时，表示正确；如果等于或非常接近于表示正确；如果等于或非常接近于1，且标准偏差很，且标准偏差很小，则表示此绝对结构是错误的，其倒反结构小，则表示此绝对结构是错误的，其倒反结构 才是才是正确的正确的。方法是：。方法是：在在ins文件中加入指令文件中加入指令“MOVE 1 1 1 -1”，再精修，再精修对于非中心对称的空间群对于非中心对称的空间群材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023 例外的例外的7个极性空间群的反转指令：个极性空间群的反转指令：Fdd2 move 0.25 0.25 1 1I41 move 1 0.5 1 1I4122 move 1 0.5 0.25 1I41md move 1 0.5 1 1I41cd move 1 0.5 1 1I-42d move 1 0.5 0.25 1I4132 move 0.25 0.25 0.25 1材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023 对于具有确定立体结构的有机基团，可采用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，可理论加氢；对于无法理论加氢的，如水分子，可从差值从差值Fourier图中找出氢原子，参加精修的情况图中找出氢原子，参加精修的情况视视 数据的质量而定数据的质量而定 计算计算/指认并精修氢原子指认并精修氢原子理论加氢的方法理论加氢的方法HFIX mn 需加氢原子名（产生需加氢原子名（产生AFIX固定）固定）m 是一或两位数，指定氢的类型：是一或两位数，指定氢的类型：=1 叔叔-H，=2 仲仲-H，=3（或（或13）伯伯-H，=4 芳芳-H，=8（或（或14）X-O-H，=9 X=CH2或或X-NH2，=15 笼状笼状B-H材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023n 是一位数，指定固定的类型：是一位数，指定固定的类型：=1 坐标、占有率、位移因子固定，坐标、占有率、位移因子固定，=2 占有率、位移因子固定，占有率、位移因子固定，=3（或（或7）坐标固定，坐标固定，=4 同同3，但允许修正，但允许修正X-H的键长（方向固定）的键长（方向固定）进行进行XL精修精修,然后检查然后检查H加的是否合理，如不合理，加的是否合理，如不合理，修改不合理的部分，再用修改不合理的部分，再用XL继续精修继续精修材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/20232.CIF文件文件 上世纪上世纪90年代初，为了方便晶体常数通过计算年代初，为了方便晶体常数通过计算机和网络传输和存取，国际晶体学会建立了一套晶机和网络传输和存取，国际晶体学会建立了一套晶体学信息文件（体学信息文件（crystallographic information file，简称简称cif）标准）标准*CIF格式简介：格式简介：cif为为ASCII码文件，只允许使用普通键盘上的字符码文件，只允许使用普通键盘上的字符其它字符必须用特定的代码表示，每行要小于其它字符必须用特定的代码表示，每行要小于80字符字符不需使用斜体、粗体、下划线等，如果需要，它不需使用斜体、粗体、下划线等，如果需要，它能自动识别转换，如空间群等能自动识别转换，如空间群等指定单位的数据，不需加单位指定单位的数据，不需加单位WORD等文字处理软件的文件须存为纯文体文件等文字处理软件的文件须存为纯文体文件材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023cif文件的术语：文件的术语：text string 数据串，数据串，由空格、引号或分号为起止符由空格、引号或分号为起止符data name 数据串名称，数据串名称，以下划线以下划线“_”开头开头data item 数据项，数据项，不以不以“_”开头、紧接名称的数据串开头、紧接名称的数据串data loop 数据环，数据环，若干数据名称，前冠以若干数据名称，前冠以“loop _”,后跟多行的数据表后跟多行的数据表data block 数据块，数据块，数据名称、项数据名称、项(也可为环也可为环)的集合的集合cif格式的性质：格式的性质：A.在数据环中，名称及项的次序并不重要，块亦然在数据环中，名称及项的次序并不重要，块亦然B.每个数据名称必跟数据项，如没有应加每个数据名称必跟数据项，如没有应加“？”材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023C.在在CIF中，可增加一些需要的数据，中，可增加一些需要的数据，书写格式为：书写格式为：由空格限定的数据串中间不能有空格。如：由空格限定的数据串中间不能有空格。如：_diffrn_ambient_temperature 293 (2)_diffrn_radiation_wavelength 0.71073 _diffrn_radiation_type MoKa 由单引号限定的数据串中可有空格，但不能超过一行由单引号限定的数据串中可有空格，但不能超过一行_computing_structure_solution SHELXS-97(Sheldrick,1990)_computing_structure_refinement SHELXL-97(Sheldrick,1997)由分号限定的数据串中可有空格，也可超过一行由分号限定的数据串中可有空格，也可超过一行_refine_ls_weighting_details calc w=1/s2(Fo2)+(0.0745P)2+0.0000P 材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023_refine_special_details;Refinement of F2 against ALL reflections.The weighted R-factor wR and goodness of fit S are based on F2,conven-tional R-factors R are based on F,with F set to zero for nega-tive F2.The threshold expression of F2 2sigma(F2)is used only for calculating R-factors(gt)etc.and is not relevant to the choice of reflections for refinement.R-factors based on F2 are statistically about twice as large as those based on F,and R-factors based on ALL data will be even larger.;特殊的格式或符号有特定的书写规定：特殊的格式或符号有特定的书写规定：3和和3分别表示分别表示3 是上下标是上下标%A=A,%=,s=,p=,m=,q=,w=,f=材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023计算机能把计算机能把cif文件完全机械化地译成规定的格式，文件完全机械化地译成规定的格式，但有细微的错误也会表现出来。因此写好的但有细微的错误也会表现出来。因此写好的cif文件，文件，一定要用检查程序做检查。可直接登录下面网站，一定要用检查程序做检查。可直接登录下面网站，进行检查。进行检查。http:/journals.iucr.org/services/cif/checkcif.html*CIF文件实例：文件实例：data_020910c _audit_creation_method SHELXL-97 _chemical_name_systematic;?;产生产生cif文件文件程序名称程序名称材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023_chemical_name_common?_chemical_melting_point?_chemical_formula_moiety?_chemical_formula_sum C14 H41 Cu2 Fe N14 O4.50 _chemical_formula_weight 660.54 loop_ _atom_type_symbol _atom_type_description _atom_type_scat_dispersion_real _atom_type_scat_dispersion_imag _atom_type_scat_source C C 0.0033 0.0016 International Tables Vol C Tables 4.2.6.8 and 6.1.1.4 H H 0.0000 0.0000._symmetry_cell_setting monoclinic_symmetry_space_group_name_H-M c2/c晶系晶系名称名称空间群空间群名称名称散射因子的来散射因子的来源的数据环源的数据环材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023loop_ _symmetry_equiv_pos_as_xyz x,y,z -x,y,-z+1/2 x+1/2,y+1/2,z -x+1/2,y+1/2,-z+1/2 -x,-y,-z x,-y,z-1/2 -x+1/2,-y+1/2,-z x+1/2,-y+1/2,z-1/2 用坐标用坐标xyz表表示的对称操作示的对称操作码的数据环码的数据环材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023 _cell_length_a 13.481(7)_cell_length_b 13.497(7)_cell_length_c 31.069(15)_cell_angle_alpha 90.00 _cell_angle_beta 93.547(8)_cell_angle_gamma 90.00 _cell_volume 5642(5)_cell_formula_units_Z 8 _cell_measurement_temperature 298(2)_cell_measurement_reflns_used 1697 _cell_measurement_theta_min 2.264 _cell_measurement_theta_max 20.187 晶晶胞胞参参数数用于确定晶用于确定晶胞参数的衍胞参数的衍射点的数量射点的数量用于确用于确定晶胞定晶胞参数的参数的衍射点衍射点的最大的最大和最小和最小 值值材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023_exptl_crystal_description?_exptl_crystal_colour?_exptl_crystal_size_max 0.25 _exptl_crystal_size_mid 0.15 _exptl_crystal_size_min 0.09 _exptl_crystal_density_meas?_exptl_crystal_density_diffrn 1.555 _exptl_crystal_density_method not measured _exptl_crystal_F_000 2744 _exptl_absorpt_coefficient_mu 2.050 _exptl_absorpt_correction_type multi-scan _exptl_absorpt_correction_T_min 0.6282 _exptl_absorpt_correction_T_max 0.8370 _exptl_absorpt_process_details SADABS(Sheldrick,1996)_exptl_special_details;?;衍射用晶衍射用晶体的形状体的形状衍射用晶衍射用晶体的颜色体的颜色衍射用晶衍射用晶体的尺寸体的尺寸计算密度计算密度单胞中电子数单胞中电子数线性吸收系数线性吸收系数吸收校吸收校正方法正方法最小透过率最小透过率最大最大 透过率透过率吸收校正吸收校正的程序的程序材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023_diffrn_ambient_temperature 298(2)_diffrn_radiation_wavelength 0.71073 _diffrn_radiation_type MoKa _diffrn_radiation_source fine-focus sealed tube _diffrn_radiation_monochromator graphite _diffrn_measurement_device_type CCD area detector _diffrn_measurement_method /f()and/w()scans _diffrn_detector_area_resol_mean?_diffrn_standards_number?_diffrn_standards_interval_count?_diffrn_standards_interval_time?_diffrn_standards_decay_%?_diffrn_reflns_number 14631 _diffrn_reflns_av_R_equivalents 0.0744 _diffrn_reflns_av_sigmaI/netI 0.1145 温度温度波长波长射线类型射线类型光源光源单色器单色器CCD可可以不填以不填衍射点总数衍射点总数等效点平均等效点平均标准偏差标准偏差平均背景与平平均背景与平均衍射强度比均衍射强度比衍射仪名称衍射仪名称扫扫描描方方式式材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023_diffrn_reflns_limit_h_min -16 _diffrn_reflns_limit_h_max 16 _diffrn_reflns_limit_k_min -11 _diffrn_reflns_limit_k_max 16 _diffrn_reflns_limit_l_min -32 _diffrn_reflns_limit_l_max 36 _diffrn_reflns_theta_min 1.31 _diffrn_reflns_theta_max 25.03 _reflns_number_total 4993 _reflns_number_gt 2395 _reflns_threshold_expression 2sigma(I)_computing_data_collection SMART(Siemens,1996)_computing_cell_refinement SMART _computing_data_reduction SAINT(Siemens,1996)_computing_structure_solution SHELXS-97(Sheldrick,1997a)最小与最大最小与最大衍射指标衍射指标最小与最最小与最大大角角参加精修的参加精修的衍射数目衍射数目强度大于强度大于2的的衍射数目衍射数目采用的程序采用的程序材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023_computing_structure_refinement SHELXL-97(Sheldrick,1997a)_computing_molecular_graphics SHELXTL(Sheldrick,1997b)_computing_publication_material SHELXTL _refine_special_details;Refinement of F2 against ALL reflections.The weighted R-factor wR and goodness of fit S are based on F2,conventional R-factors R are based on F,with F set to zero for negative F2.The threshold expression of F2 2sigma(F2)is used only for calculating R-factors(gt)etc.and is not relevant to the choice of reflections for refinement.R-factors based on F2 are statistically about twice as large as those based on F,and R-factors based on ALL data will be even larger.;采用的程序采用的程序精修中需要说明的问题精修中需要说明的问题材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023_refine_ls_structure_factor_coef Fsqd _refine_ls_matrix_type full _refine_ls_weighting_scheme calc _refine_ls_weighting_details calc w=1/s2(Fo2)+(0.0000P)2+0.0000P where P=(Fo2+2Fc2)/3 _atom_sites_solution_primary direct _atom_sites_solution_secondary difmap _atom_sites_solution_hydrogens geom _refine_ls_hydrogen_treatment mixed _refine_ls_extinction_method SHELXL _refine_ls_extinction_coef 0.0020(3)_refine_ls_extinction_expression Fc*=kFc1+0.001xFc2l3/sin(2q)-1/4_refine_ls_number_reflns 4993 _refine_ls_number_parameters 348 _refine_ls_number_restraints 15 _refine_ls_R_factor_all 0.1208 基于基于F2的精修的精修精修的矩阵类型精修的矩阵类型权重方案权重方案权重的详细资料权重的详细资料解结构的方法解结构的方法进一步解结进一步解结构构 的方法的方法加氢方法加氢方法精修精修H的方法的方法精修消光精修消光的方法的方法消光校消光校正系数正系数消光校消光校正方案正方案参加精修的衍参加精修的衍射点的数目射点的数目参加精修的参加精修的参数的数目参数的数目限制参数的数目限制参数的数目对于全部衍对于全部衍射点的射点的R1值值材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023_refine_ls_R_factor_gt 0.0465 _refine_ls_wR_factor_ref 0.0698 _refine_ls_wR_factor_gt 0.0621 _refine_ls_goodness_of_fit_ref 1.001 _refine_ls_restrained_S_all 1.002 _refine_ls_shift/su_max 0.001 _refine_ls_shift/su_mean 0.000 loop_ _atom_site_label _atom_site_type_symbol _atom_site_fract_x _atom_site_fract_y _atom_site_fract_z _atom_site_U_iso_or_equiv _atom_site_adp_type _atom_site_occupancy _atom_site_symmetry_multiplicity 对于可观测衍对于可观测衍射点的射点的R1值值对于全部衍射对于全部衍射点的点的wR2值值对于可观测衍对于可观测衍射点的射点的wR2值值对于可观测衍对于可观测衍射点的射点的S 值值对于全部衍对于全部衍射点的射点的S 值值最后精修过程中最后精修过程中的最大移动值的最大移动值最后精修过程中的最后精修过程中的平均移动值平均移动值 原子坐标、各向同原子坐标、各向同性位移参数、原子占有性位移参数、原子占有率等的数据环率等的数据环材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023_atom_site_calc_flag _atom_site_refinement_flags _atom_site_disorder_assembly _atom_site_disorder_group Cu1 Cu 0.14883(5)0.38885(6)0.37321(2)0.0446(2)Uani 1 1 d.Cu2 Cu 0.63210(5)0.39053(6)0.38794(2)0.0494(2)Uani 1 1 d.Fe1 Fe 0.38981(6)0.64597(6)0.37999(3)0.0328(2)Uani 1 1 d.N1 N 0.1742(3)0.2994(4)0.32332(16)0.0728(17)Uani 1 1 d.H1A H 0.2253 0.2584 0.3305 0.087 Uiso 1 1 calc R.H1B H 0.1200 0.2624 0.3164 0.087 Uiso 1 1 calc R.H8 H 0.387(3)0.173(5)0.4315(12)0.080 Uiso 1 1 d D.H9 H 0.369(4)0.145(5)0.3890(9)0.080 Uiso 1 1 d D.loop_ _atom_site_aniso_label _atom_site_aniso_U_11 _atom_site_aniso_U_22 材料科学与化学工程学院材料科学与化学工程学院 上一页上一页下一页下一页1/30/2023 _atom_site_aniso_U_33 _atom_site_aniso_U_23 _atom_site_aniso_U_13 _atom_site_aniso_U_12 Cu1 0.0491(5)0.0375(5)0.0478(5)-0.0004(4)0.0080(4)-0.0015(4).C14 0.027(4)0.043(4)0.058(4)0.004(4)0.014(3)-0.007(3)_geom_special_details;All esds(except the esd in the dihedral angle between two l.s.planes)are estimated using the full covariance matrix.The cell esds are taken into account individually in the estimation of esds in distances,angles and torsion angles;correlations between esds in cell parame-ters are only used when they are defined by crystal symmetry.An approximate(isotropic)treatment of cell esds is used for estimating esds involving l.s.planes.;各向异性位移参数及有各向异性位移参数及有关详细资料等的数据环