Shelxtl 5 结构分析软件

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,*,Shelxtl,5,结构分析软件包,软件简介,软件结构,数据校正,SADABS,数据处理,XPREP,结构解释,XS,结构图形,XP,结构修正,XL,结构报告,XCIF,软件简介,编写者：,Sheldrick,G.M. University of,Goeltingen, German,主要版本：,Shelx,86,Shelx,93,Shelx,97, SHELXTL 5.*,实验室运行版本：,SHELXTL 5.03 MSDOS, UNIX,SHELXTL 5.1 NT,软件结构,主要包含五个软件：,XPREP,XS,XP,XL,XCIF,涉及数据文件,:,name.,ext,，,ext,代表不同文件类型,主要文件：,name.,hkl, name.ins, name.,res,指令文件,name.ins,及结果文件,name.,res,-,具有相似的格式，都是由四个字符的字符串定义的指令集。,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),SHELXTL,运行图,*,1.,raw,*2.rawCCD,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,校正结果文件，主要包含,Tmin,，,Tmax,*.,hkl,经,SADABS,校正后的衍射点文件,*,.,p4p,矩阵文件，包含单胞参数,实验室提供文件,(,ASCII),：,数据文件存储地址：,存储地址：局域网,192.168.0.52,数据下载：,WIN95/98,，,双,TCP/IP,协议：192.168.0.*,ftp 192.168.0.52, user:group name password:,数据校正,-,SADABS,依赖于等效点的经验吸收校正,(,晶体形状校正,),要求数据：*,1.,RAW,*2.RAW.,要求输入：正确的,Laue,群,校正因子：,Tmax,1,Tmin,1,ACTA,要求：依赖于,的校正,(,球形吸收校正,),球形校正：,R(R=min(SIZE),，,分子式,Tmax,3sigma)=,0 1890 1878 1918 1881 2843 2514 2524 3780,Mean intensity = 0.0 109.2 106.3 103.4 111.7 106.3 108.5 110.3 108.8,Mean,int,/sigma = 0.0 27.8 26.7 28.0 27.7 27.5 27.8 27.7 27.8,Select Option P:,判断晶格类型：,判断标准：,I/,(I),?,？,由于在,CCD,中，弱点的,值也较小，因而以,I/,(I),为标准似乎不大合适，更合适的应是以,I,为标准：以所有点的平均,I,值为尺度,SEARCH FOR HIGHER METRIC SYMMETRY,-,Option A: FOM = 0.025,deg,. ORTHORHOMBIC P-lattice R(,int,) = 0.022 3032,Cell: 5.965 9.042 18.403 90.00 90.02 90.01 Volume: 992.52,Matrix: 1.0000 0.0000 0.0000 0.0000 1.0000 0.0000 0.0000 0.0000 1.0000,Select Option A:,寻找最高对称性：,判断标准：,R(,int,),，,尽量选用最高对称性，,R(,int,),在0.15以下一般即可认为对称性成立。,不要随意降低对称性。,若太多不能在一屏上显示时可中断，再查阅生成的,PRP,文件,确定空间群：,按照晶系，晶格类型，,E,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,CFOM,，,CFOM,越小，空间群的可能性越大，,CFOM,小于,1,表明建议的空间群很大可能是正确的，而大于,10,则很可能是错误的，小于,10,的空间群一般认为可以接受的。,SPACE GROUP DETERMINATION,Mean |E*E-1| = 0.713 expected .968,centrosym,and .736 non-,centrosym,Chiral,flag NOT set,Systematic absence exceptions:,b-c-n-21-c-a-n-21-a-b-n-21,N2472402376156155153674747611,N(I3s)231224221414414112707068663,113.3120.8139.20.8187.9194.4108.30.1131.0139.3102.71.1,28.727.328.29.329.529.323.51.326.127.426.05.2,OptionSpace GroupNo.TypeAxesCSDR(,int,)N(,eq,),Syst,.,Abs,.CFOM,AP222(1) #17,chiral,5260.02230321.3/5.25.73,BP2(1)2(1)2#18,chiral,33590.02230325.2/9.3 2.37,Select 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。,I/,(I),做为消光判断标准可能有问题,21-21-21,All,N66113910,N(I3s)4033780,0.80.11.1108.8,9.31.35.227.8,可能空间群应为,P2,1,2,1,2,1,，,I/S,10,：,(Change Tolerances),OptionSpace GroupNo.TypeAxesCSDR(,int,)N(,eq,),Syst,.,Abs,.CFOM,AP222(1) #17,chiral,5260.02230321.3/5.25.73,BP2(1)2(1)2#18,chiral,33590.02230325.2/9.3 2.37,CP2(1)2(1)2(1)#19,chiral,159170.02230329.3/23.8 0.72,结构解释确认空间群为,P2,1,2,1,2,1,。,输入分子式：,SHELXTL,在进行结构解释时，分子式并不十分重要，重要的只是原子的种类。,在结构解释完成后，必须修改分子式使之正确。,在输入原子种类之后，,XPREP,将产生,name.,hkl,，,name.,pcf,及,name.ins,文件,。,此时若衍射点进行了转换，则要求采用其它的名称,(,注意此时的,HKL,文件与,P4P,文件是不相符的,),；否则可采用当前的名称。,TITL,ylid,in P2(1)2(1)2(1) /,标题,CELL 0.71073 5.9647 9.0420 18.4029 90.000 90.000 90.000/,波长及单胞参数,ZERR 4.00 0.0005 0.0008 0.0017 0.000 0.000 0.000/Z,值及参数偏差,LATT 1/,晶格类型、对称心,SYMM 0.5-X, -Y, 0.5+Z/,对称操作码，忽略,x,y,z,SYMM -X, 0.5+Y, 0.5-Z,SYMM 0.5+X, 0.5-Y, -Z,SFAC C H O S/,原子类型,UNIT 44 40 8 4/,原子个数,TREF/,直接法，,PATT,代表,Patterson,法,HKLF 4/,衍射点形式,END,XS,中包含三种结构解释方法：,结构解释,-,XS,直接法,Patterson,碎片法,它们完全由,INS,文件所决定，,XS,运行命令为：,xs,name,，,以下是,XPREP,产生的,INS,文件：,通常采用直接法进行结构初解释，表征直接法的好坏有两个参数：,CFOM/0.1,以下,RE/0.3,以下,在直接法进行过程中，,XS,自动按照所给定的分子式把最强的峰指定为最重的原子，然后按照峰的强度指定其它的原子，并进行结构修正，以下是直接法产生的部分信息：,256.,Phase sets refined - best is code 1071101. with CFOM = 0.0504,Fourier and,peaksearch,RE = 0.137 for 14 atoms and 258 E-values,Fourier and,peaksearch,RE = 0.120 for 14 atoms and 258 E-values,Fourier and,peaksearch,产生的结果保存在,RES,文件中。,直接法在处理有心空间群时，有时可能失败，此时可把空间群降低成无心结构但最后必须把它转化成有心结构，或者可使用,Patterson,法。在有超过,Na,的重原子存在的条件下，,Patterson,法可以给出较好的结果。,产生的,RES,文件如下,：,TITL,ylid,in P2(1)2(1)2(1),CELL 0.71073 5.9647 9.0420 18.4029 90.000 90.000 90.000,ZERR 4.00 0.0005 0.0008 0.0017 0.000 0.000 0.000,LATT -1,SYMM 0.5-X, -Y, 0.5+Z,SYMM -X, 0.5+Y, 0.5-Z,SYMM 0.5+X, 0.5-Y, -Z,SFAC C H O S,UNIT 44 40 8 4,/,与,INS,文件相同,L.S. 4,BOND,FMAP 2,PLAN 20,S1 4 0.1897 0.6807 0.7416 11.000000 0.05 /,最强峰命名为,S,Q1 1 0.6672 0.8003 0.6769 11.000000 0.05 219.00 /,差,Fourier,峰,Q2 1 0.3137 0.5023 0.6253 11.000000 0.05 171.90,HKLF 4,END,结构图形,-,XP,XP,提供了多种功能，我们主要使用它分析化合物的结构，并重命名原子。它的运行命令为：,xp,name,若存在,name.,res,文件，,XP,首先读取这个文件的所有数据,(,包括差,Fourier,峰,),，,否则读取,name.ins,文件的数据，下列命令：,xp,name.ins,可强制,XP,读取,name.ins,文件中的数据。,XP,是一个交互式菜单驱动程序，包含九十多个命令，每个命令之后可以带有参数及关键词。可通过,XP,下的,help,命令来列出所有,XP,的命令，并可通过,help,inst,(,inst,代表某一命令,),来获得该命令的含义及使用方法。,XP,的主要的关键词,(,keyword),有：,ALL/,表示当前原子表的所有原子,TO/,表示连续的一段原子,$,E/,表示某一类原子，如,$,C,表示所有,C,原子，,$,q,表示所有峰。,在,XP,中，当前工作的原子组成一个原子表，所有的操作都只对该原子表进行,(,fmol,命令除外,),。,1.,fmol,fmol,命令调用所有的原子及差,Fourier,峰，它通常是,XP,运行后,的第一条命令。只有,fmol,的原子才参与后续的操作,2.,info,info,命令显示当前所有原子及其参数。通常在,fmol,之后都使用这一命令，用于检查原子信息，如温度因子是否合理。,3.,arad,arad,可设置原子半径：,ar,，,br,，,sr,，,其中,ar,及,sr,只与绘图有关，而,br,则定义了成键间距，,arad,使用方式如下：,arad ar br sr,keyword,成键距离设置为,br1+br2+,del,，,其中,del,的缺省值为,0.5,。,4.,proj,proj,显示结构图形，并提供菜单供图形的转动。它是观察化合物结构的主要手段。,假设初结构中,Q3,未出现，且,Q1,，,Q4,，,Q5,，,Q6,，,Q7,在其它的位置，此时结构图中出现多个碎片，可使用,uniq,指令来孤立出某一碎片,：,5.,uniq,uniq,命令使用于从多个碎片中孤立出某个碎片，指令格式：,uniq,atom,。,它以选定的,atom,原子为初始原子，按照,(,br1+br2+,del,),的间距寻找与其发生键联的原子,(,若某原子本身不与之发生键联，但通过对称操作可发生键联，则自动移动到这一对称位置,),，再以寻找到的原子为中心一直重复到不能找到符合条件的原子为止。,Uniq,指令更改了当前的原子表，要恢复到以前的原子表，可使用,fmol,命令。,uniq,命令只能从结构中孤立出某个碎片，但若碎片本身并不完整，如通常所说的一半的结构，其另一半是通过对称操作产生出来的，此时可使用,grow,命令。,6.,grow,及,fuse,grow,命令使用当前的所有原子及所有的对称位置来对化合物进行扩展。这些原子是不能带入后续的修正的，,fuse,命令可删除扩展出来的原子。,7.,pick,pick,命令以图形显示当前原子表的所有原子，投影角度与上次的,proj,相同。它按照当前原子表的顺序从下往上显示满足条件的原子并闪烁显示其周围的所有键，命令形式如下：,pick keyword,其中,keyword,是可选项，缺省的是全部原子。,被选定的原子在闪烁时，,XP,将显示其峰高及其周围的键，此时可以对这一原子进行操作：,，,，,，,，,PICK,后的原子的排列顺序非常乱，此时可使用,SORT,命令来对原子进行重排。,8.,sort,该命令用于重新排序原子，通常需采用两条命令来完成原子排序：,sort/n/,按原子名称的序号排序,sort $e1 $e2/,按原子种类排序,9.,envi,该命令可显示某一原子周围的所有键及其键角，其命令形式如下：,envi del,keyword,其中,del,定义成键距离(,br1+br2+,del,),，,可忽略。,C3 C1,10.,name,该命令用于重命名某些原子，其命令格式为：,name,oldname newname,在这个命令中，还可用“？”来代替所有除空格外的字符，,name q? c? name q? c?,来把,Q1,到,Q9,的原子重命名为,C1,到,C9(Q1,存在且,C1,不存在,),11.,kill,该命令用于删除某些指定的原子，一类原子，一系列原子或所有原子，这些被删除的原子不能再复原。命令格式为：,kill S1/,删除,S1,原子,kill $s/,删除所有,S,原子,kill s1 to q5/,删除,S1,到,Q5,之间的所有原子,(,info,顺序,),12.,hadd,氢原子由于弱衍射的缘故在,X-,射线数据中是难以准确定位的，通常采用几何,(,理论,),加氢并固定的方式来处理氢原子。,hadd,命令使用于理论加氢，其命令格式为：,hadd,type,dist,U keyword,其中,dist,及,U,分别定义了氢原子与母原子之间的距离及其温度因子，通常忽略。,keyword,定义了要加氢的原子，,type,定义了加氢类型：,忽略所有参数时，,hadd,自动按照,C,，,N,，,O,周围的成键类型及键角进行理论加氢，但这时要注意某些原子周围的氢可,能加错，特别是对构型为,的,C,原子，,X-C-Y,键角,更靠近,109,，将按仲碳加两个氢，而若更靠近,120,，则按芳香烃类型加一个氢。对于这些原子，若加氢类型不符合，可以用,kill,命令,首先删除这些原子上加入的,H,原子，再通过指定加氢类型来加氢。,13.,file,该命令用于保存数据，命令方式为：,file name,注意：,file,命令必须从其它文件(通常从,RES),中复制基本指令部分，否则在,INS,文件中将失去这一部分信息。,14.,isot,若在修正结构中发现某原子的各向异性温度因子不正常，可使用该命令，它把各向异性原子转化成各向同性，命令方式为：,isot,keyword,15.,quit, exit,退出,XP,结构修正,-,XL,XL,包含结构修正、产生差,Fourier,峰,产生,CIF,文件等。,xl,运行时要求存在两个文件：,name.,hkl,，,name.ins,文件，它的运行命令为：,xl,name,xl,从,name.ins,文件中读取所有指令及原子坐标，并从,name.,hkl,文件中读取衍射点数据，然后按照空间群的等效性对衍射点进行平均，得到一致性因子,R(,int,),及,R(sigma),：,XL,中，修正是按照所有衍射点的强度,I (I=F,2,),进行的，而不象其它结构修正程序，采用的是,F,，,并忽略较弱的衍射点。,衍射点数据指令,HKLF 4/,衍射点类型,OMIT s-3 2,(,lim,)180/,删除,I2,(,lim,), OMIT h k l/,删除特殊衍射点,/差衍射点可查阅,LST,文件,EXTI x/,二次消光参数,在修正结果中，有时将提示使用,EXTI,或,SWAT,，,TWIN,校正，此时就要加入,EXTI,指令，该指令可加在原子之前,UNIT,之后的任何位置。,原子表和最小二乘约束指令,在,INS,文件中，原子表的格式为：,atomname sfac,x y z,sof,U or U,11,U,22,U,33,U,23,U,13,U,12,其中,atonmame,是一个不多于四个字符的字符串，它代表了原子名字；,sfac,定义了原子类型(,SFAC,表顺序)；,sof,为占有率，通常+10表明占有率固定。,MOVE,dx dy dz,sign/x=,dx,+sign,*x(sign=1),EQIV $n symmetry/,定义位置如：,$1 1-,x, 0.5+y, 0.5-z,ANIS n,ANIS names/,温度因子转化成各向异性,AFIX,mn,d,sof,U/,约束，通常由,hadd,产生,AFIX 0/,约束结束,DFIX/,原子间距的固定,SAME/,等价构型修正,L . S .,nls,/,定义最小二乘修正的轮数,WGHT a b/,权重参数,最小二乘参数指令,WGHT,参数可由上一次修正得到的,RES,文件中得到，该参数将调整到尽量使,GOF,靠近,1,。,ACTA/,产生,CIF,文件，,OMIT S,中,S,0,BOND,atomname,/,产生与某原子有关的键长及键角,CONF,atomname,/,产生扭转角,/,CONF C1 C2 C2_$1 C1_$1,MPLA,na,atomname1/,通过前,na,个原子的最小二乘,平面,/,忽略,na,，,采用全部原子；,/给出各原子与平面的距离,结构报表指令,FMAP 2,/,差,Fourier,PLAN,npeaks,/,峰数目，小于,0,将产生负峰,Fourier,峰指令,XL,修正产生的结果保存在相应的,name.,lst,文件中，包括键长，键角，最小二乘平面等，实际上，最小二乘平面产生的结果只能在这个文件中才能找到。,TITL,ylid,in P2(1)2(1)2(1),CELL 0.71073 5.9647 9.0420 18.4029 90.000 90.000 90.000,ZERR,4.00,0.0005 0.0008 0.0017 0.000 0.000 0.000,LATT 1/1=P,，,2=I,3=R,4=F,5=A,6=B,7=C,，,negative: non-,centrosymmetric,SYMM 0.5-X, -Y, 0.5+Z/,等效点,.,SFAC,C H O S,UNIT,44 40 8 4,-/,基本指令，顺序不能更改,ACTA/,产生,CIF,报表,L.S. 4/,修正轮数,BOND/,产生缺省键长及键角,FMAP 2/,产生差,Fourier,峰,PLAN 20/,产生,20,个差,Fourier,峰,CONF/,产生所有扭转角,MPLAC1 C2 C3 C4 C5/,最小二乘平面,WGHT,0.1107 0.3361,/,权重因子,FVAR 0.59501/,标度因子,/,原子类型,XYZSOFU11 U22,连续标记,S 4 0.19020 0.68142 0.74046 11.00000 0.04137 0.03493 =,/U33U23U13U12,0.04055 -0.00328 0.00839 -0.00463,C1 1 0.16672 0.87852 0.72894 11.00000 0.05652 0.03669 =,0.06412 0.00215 0.01069 0.00648,H1A 2 0.33010 0.92330 0.73090 11.00000 0.05000,HKLF 4/,衍射点数据格式：,h,k,l,I,(I),END,报表中分子式：,(,C44H40O8S4)/4,+,+,XL - CRYSTAL STRUCTURE REFINEMENT - SHELXTL Ver. 5.10 DOS/WIN95/NT +,+ Copyright(c) 1997,Bruker,Analytical X-ray Systems. All Rights Reserved +,+,ylid,started at 16:19:46 on 03-Jan-2000 +,+,TITL,ylid,in P2(1)2(1)2(1)/,复制,name.ins,文件中,TITLUNIT,指令,V = 992.52 F(000) = 428.0,Mu,= 0.29 mm-1 Cell Wt = 820.97,Rho,= 1.374,/,消光因子,ACTA/,复制,name.ins,文件,HKLF 4,LST,内容及含义,Covalent radii and connectivity table for,ylid,in P2(1)2(1)2(1),C 0.770,H 0.320,O 0.660,S 1.030,S - C3 C2 C1/,原子键联表,Operators for generating equivalent atoms:/,后续计算用到的等效点,$1 -,x+1, -y, -z+1,3910 Reflections read, of which 23 rejected/,衍射点统计信息,*,Cell contents from UNIT instruction and atom list do not agree,*,Unit-cell contents from UNIT instruction and atom list,resp,.,C 44.00 44.00,H 36.00 40.00/,输入的分子式与,ins,文件中的原子个数不符合。,O 8.00 8.00/,确认分子式是否正确。,S 4.00 4.00,Least-squares cycle 1,/,以下是各轮修正的结果。,Final Structure Factor Calculation for,ylid,in P2(1)2(1)2(1),Total number of l.s. parameters = 167,wR2 = 0.0743 before cycle 5 for 1423 data and 2 / 167 parameters,GooF,= S = 0.576; Restrained,GooF,= 0.576 for 0 restraints,/GOF,因子偏离,1,，应选择更好的权重，随着,GOF,趋向,1,，,wR2,因子也将变小,。,Weight = 1 / sigma2(,Fo,2) + ( 0.1107 * P )2 +0.34 * P where P = ( Max (,Fo,2, 0 ) + 2 *,Fc,2 ) / 3,R1 = 0.0256 for 1392,Fo, 4sig(,Fo,) and 0.0264 for all 1423 data,wR2 = 0.0743,GooF,= S = 0.576, Restrained,GooF,= 0.576 for all data,Flack x parameter = 1.0151 with,esd,0.0750,Expected values are 0 (within 3,esds,) for correct and +1 for inverted absolute structure.,*,Absolute structure probably wrong - invert and repeat refinement,*,/,绝对构型错误，应进行转化,表征结构修正的参数,R-,因子及,GOF,因子的表达式：,wR2,约为,Rw,(,MoLEN,及,TEXSAN,中采用,Rw,，且,Rw,通常与,R1,相当,),的两倍。,数据修正要求：,R1 4sig(,Fo,) and 0.0243 for all 1423 data,wR2 = 0.0602,GooF,= S = 0.975, Restrained,GooF,= 0.975 for all data,Flack x parameter = -0.0568 with,esd,0.0707,Mean shift/,esd,= 0.000 Maximum = 0.004,Principal mean square atomic displacements U,0.0520 0.0334 0.0324 S,0.0756 0.0480 0.0355 O1,0.0695 0.0485 0.0361 O2,/,温度因子值，若某些轴向较大时，将给出统计分布位置,Recommended weighting scheme: WGHT 0.0427 0.1483,/,建议权重，,RES,文件中也包含这一数据,Most Disagreeable Reflections (* if suppressed or used for,Rfree,),h k l,Fo,2,Fc,2 Delta(F2)/,esd Fc,/,Fc,(max) Resolution(A),-2 8 8 -0.60 1.09 4.00 0.011 0.96,0 2 2 7459.24 9360.72 3.60 1.000 4.06,/,不符合的,50,个衍射点,Bond lengths and angles,S - Distance Angles,C3 1.7109 (0.0019),C2 1.7903 (0.0025) 106.66 (0.13),C1 1.7951 (0.0022) 105.20 (0.11) 99.99 (0.13),Selected torsion angles,-61.63 ( 0.20) C2 - S - C3 - C5,Least-squares planes (x,y,z in crystal coordinates) and deviations from them,(* indicates atom used to define plane),5.6435 (0.0057) x + 2.8692 (0.0304) y + 1.1808 (0.0566) z = 4.7465 (0.0239),* -0.4354 (0.0041) C1,* 0.1445 (0.0045) C2,* -0.1068 (0.0018) C3,* -0.8151 (0.0018) C4,* 1.2128 (0.0024) C5,Rms,deviation of fitted atoms = 0.6866,BOND,指令,CONF,指令,MPLA,指令,结构报告,-,XCIF,XCIF,的运行命令为：,xcif,name,它是交互式菜单驱动程序，其菜单有：,SChange structure Code,XPrint from SHELXTL XTEXT format file,RUse another CIF file to resolve ? items,CSet compound name for table(currently ),NSet next table number (currently 1),TCrystal/atom tables from .,cif,FStructure factor tables from .,fcf,QQuit,Option R:,XCIF,提供了缺省的操作步骤：,R,：,使用,PCF,中的项目取代,CIF,中的未设置项，主要为晶系及空间群名称。,T,：,产生晶体学报表，在这里有两个问题必须回答：,Filename for tables ( to print directly) :,中必须输入文件名，在：,Filename extension for,xcif,.? Format definition file ,ang,:,中必须输入,def,来产生,plain text,形式的,ASCII,文件。,实际上此时的,CIF,文件中仍缺少一些项目，为此本实验室提供了,SCIF,程序，这个程序可从下面地址下载：,http:/159.226.150.53/cjt.html,SCIF,程序,运行要求：,结构信息,：*,.,CIF,数据处理：,*,._,LS,数据校正：,*,.,ABS,晶体信息：形状，颜色，大小,SCIF,运行后产生*,.,NEW,文件，该文件中补充了大部分应提供而,CIF,文件中未提供的内容。把这个文件重命名为,CIF,文件，再运行,XCIF,即可产生所需的完整的结构报告。,其它程序,SHELXTL,软件包中还提供了其它程序，比较有用的是：,XPOW/XFOG,它可根据单晶数据模拟粉末衍射数据。,文件索取,网上邻居,: ,workgroupxrayserverpublicshelxtl 5使用,匿名,FTP: /159.226.150.53/,shelxtl,文件,:,ccdoverview.pptCCD简介，PowerPoint文件,shelxtl5.pptShelxtl使用，PowerPoint文件,shelxtl5.docShelxtl使用，Word文件,