Материал: А.В. Курзин, Л.М.Попова, А.Н.Евдокимов Химические редакторы

А. В. КУРЗИН, Л. М. ПОПОВА, А. Н. ЕВДОКИМОВ

ХИМИЧЕСКИЕ

РЕДАКТОРЫ

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Санкт-Петербург 2014

126

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ РАСТИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ»

А. В. КУРЗИН, Л. М. ПОПОВА, А. Н. ЕВДОКИМОВ

ХИМИЧЕСКИЕ

РЕДАКТОРЫ

Учебное пособие

Санкт-Петербург

2014

1

УДК 681.3:54(075) K930

ББК 32.97я7

Курзин А. В., Попова Л. М., Евдокимов А. Н. Химические редакторы: учебное пособие / СПбГТУРП, – СПб, 2014. – 125 с.:

В учебном пособии обобщены и рассмотрены приемы работы с популярными в среде студентов-химиков и специалистов редакторами химиче-

ских формул: ACD/ChemSketch, ISIS/Draw, ChemWindow, Chem Office, Symyx Draw, ChemCraft, с помощью которых составляются структурные формулы органических веществ в 2D и 3D проекциях. С помощью редакторов можно генерировать названия веществ по их структуре, рассчитать физические свойства веществ квантово-химическими методами, теоретические ЯМР, ИК спектры и др.

Учебное пособие предназначено для студентов химикотехнологического факультета, обучающихся по направлению подготовки бакалавров 18.03.01 и магистров 18.04.01 «Химическая технология».

Рецензенты:

А. В. де Векки, доктор химических наук, профессор кафедры химии и биотехнологии СПбГТЭУ, заслуж. деятель науки РФ;

З. М. Саркисян, кандидат химических наук, доцент СПбГХФА.

Рекомендовано к изданию Редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия.

©Санкт-Петербургский государственный

технологический университет растительных полимеров, 2014

©Курзин А.В., Попова Л.М., Евдокимов А.Н., 2014

2

ПРЕДИСЛОВИЕ

Создание и совершенствование компьютерной техники, появление новых технологий передачи, обработки, накопления и представления информации облегчило и ускорило вычислительную работу во многих областях науки и, в частности, в химии. Квантовая химия, молекулярная механика, планирование химического синтеза, получение и обработка экспериментальных данных с помощью новых информационных технологий и компьютерной техники – это лишь некоторые типичные примеры. Увеличение вклада информационных технологий в развитие химии связано, в первую очередь, с появлением персональных компьютеров с высокими эксплуатационными характеристиками и новых технологий передачи информации. Благодаря их относительно низкой цене и доступности для широкого круга пользователей такое оборудование стало обычным в большинстве химических лабораторий и учебных заведениях мира.

Одной из сфер использования компьютеров среди химиков является подготовка текстов, содержащих химические структуры. Популярные текстовые редакторы, например Microsoft Word и др., несмотря на свои широкие возможности, не имеют удобных инструментов для создания химических структур высокого качества. Для их создания и редактирования имеется целый ряд программных решений, с некоторыми мы и познакомимся в настоящем пособии. Они различаются по специализации и своим возможностям, по степени сложности интерфейса и работы в них и т.д.

В связи с большой распространенностью программ, работающих в ОС Windows, в настоящем пособии внимание уделено только программам, работающим под управлением данной операционной системы. При этом следует иметь в виду, что существуют как версии рассмотренных программ для других операционных систем, так и самостоятельные программные продукты. Отдельную область представляют собой онлайновые химические редакторы. В пособии дается достаточно полное описание химических ре-

дакторов ACD/ChemSketch, ISIS/Draw, ChemWindow, ChemDraw, Symyx Draw, ChemCraft, необходимых в повседневной работе студентов над курсовыми работами, различными отчетами и рефератами, а также при оформлении бакалаврских дипломов и магистерских диссертаций.

Цель пособия: знакомство c некоторыми основными видами программного обеспечения, используемого в области химии для рисования структурных формул и 3D визуализации молекулярной структуры, которая дает возможность оценить взаимное расположение атомов молекулы в пространстве, найти межатомные расстояния и валентные углы позволяет решать многие задачи строения и реакционной способности молекул.

3

1. ПРОГРАММНЫЙ ПАКЕТ ACDLABS

Advanced Chemistry Development, Inc. – это канадская компания, раз-

рабатывающая программное обеспечение ACD/Labs для ученых и специалистов в области химических, биохимических и фармацевтических исследований, основана выпускниками Московского государственного университета. Область деятельности компании лежит в создании программ для рутинной работы, анализа, предсказывания свойств и управления уже полученными результатами спектроскопических, хроматографических и других методов инструментального анализа химических веществ. Также программный комплекс ACD/Labs известен благодаря возможности предсказывать такие физико-химические свойства, как pKa и LogD, и умению генерировать название вещества в различных видах номенклатур. Для построения

ивизуализации структурных формул предназначены компоненты пакета:

-ChemSketch – молекулярный редактор двумерных химических структур и графический редактор;

-3D Viewer – программа моделирования и визуализации трехмерных структур.

1.1. Описание программы ACD/ChemSketch

Общая характеристика редактора ACD/ChemSketch

Химический редактор ACD/ChemSketch (далее ChemSketch) по функциональным возможностям не уступает редакторам ChemDraw и ISIS/Draw и даже кое в чем его превосходит. В отличие от ChemDraw (объем памяти 60 МБ), ChemSketch занимает всего около 20 МБ дискового пространства. Немаловажно и то, что документы, созданные с помощью ChemSketch, занимают небольшой объем — всего несколько килобайт. Этот химический редактор ориентирован на работу с органическими формулами среднего уровня сложности (имеется большая библиотека готовых формул), но в нем удобно составлять также химические формулы неорганических веществ. С его помощью можно изображать молекулы в двух- и трехмерном пространстве, оптимизировать пространственное строение, вычислять расстояния и валентные углы между атомами в молекулярной структуре и многое другое. Программа может сохранять файлы в различных форматах – собственном

(*.sk2), документ ChemDraw (*.cdx), эскиз ISIS/Draw (*.skc) и др.

Кроме создания структур "с нуля", в редакторе ChemSketch есть возможность использования достаточно объемной библиотеки готовых формул. Предоставляет редактор и некоторые возможности получения информации по веществам. Оформление документов ChemSketch можно сущест-

4