Презентация Программа HyperChem онлайн

Содержание слайда: ПРОГРАММА HYPERCHEM ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СТРУКТУРЫ МОЛЕКУЛ

Содержание слайда: проблема Одним из важнейших элементов химического исследования является анализ геометрической структуры соединений. Эта область науки получила название структурная химия. Структурные формулы отражают связанность различных атомов в молекуле друг с другом. Они не всегда позволяет передать взаимосвязи между атомами, в связи с чем возникает необходимость отображения структуры в виде геометрического образа - задача визуализации структуры.

Содержание слайда:  HyperChem Это одна из наиболее популярных программ, позволяющих решать задачи редактирования структурных формул химических соединений и визуализации. HyperChem предназначена для проведения расчетов характеристик молекул (электронных, термодинамических, спектральных и т.д.) неэмпирическими и полуэмпирическими методами. Имеется графический редактор, базы данных для построения пептидов, белков, фрагментов ДНК, полимеров и пр.

Содержание слайда: Пользовательский интерфейс программы HyperChem В главном окне программы можно выделить несколько элементов. Вверху находится строка названия файла, с которым вы работаете в настоящий момент, а также кнопки свертывания, развертывания и закрытия программы. Непосредственно под этой строкой расположены главное меню программы и панель инструментов, где собраны инструменты, необходимые для создания и редактирования моделей молекулярных структур. В нижнем левом углу окна находится строка сообщений, в которой отображается текущая информация (длины связей, валентные углы, энергия и т.д.). В нижнем правом – название текущего вычислительного метода.

Содержание слайда: Главное меню программы

Содержание слайда:  меню Build (Строить)  В пункте меню Build собраны инструменты, необходимые для построения в рабочей области моделей молекул. Среди наиболее важных: Explicit Hydrogens – при добавлении к любому элементу новой связи на свободном ее конце программа будет по умолчанию ставить атом водорода.

Содержание слайда: Default Element… вызвает таблицу элементов, в которой задается тип необходимого в текущий момент химического элемента.  Default Element… вызвает таблицу элементов, в которой задается тип необходимого в текущий момент химического элемента. 

Содержание слайда: Add Hydrogens и  Add H & Model Build

Содержание слайда:

Содержание слайда: Подпункты Set… позволяют установить, в частности, пользовательские значения типа, массы, заряда. Подпункты Set… позволяют установить, в частности, пользовательские значения типа, массы, заряда. Подпункты Constrain… – задать значения длин связей, валентных и торсионных углов.

Содержание слайда: Панель управления HyperChem  Draw Создание атомов и молекул Select Удаление не нужных вариантов Rotate out-of-plane Внеплоскостное вращение  Rotate in-plane Вращение в одной плоскости

Содержание слайда:

Содержание слайда: Следующим шагом является «добавить водород» в разделе «Build»

Содержание слайда: шаг «Оптимизация геометрии» (в разделе «Вычислить»). Тут устанавливаются длинны связей посредством МИНИМИЗации ЭНЕРГИи СТРУКТУРЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВЫБРАННОГО СИЛОВОГО ПОЛЯ

Содержание слайда: Окончательная структура с минимизацией энергии

Содержание слайда: Можно «выбрать» конкретные атомы с помощью кнопки.  Можно «выбрать» конкретные атомы с помощью кнопки.  Например, выбор первых двух атомов углерода дает расстояние связи

Содержание слайда: Можно получить график энергопотребления для изменения этого расстояния, выбрав «Вычислить» «Потенциал», в результате чего появится экран, определяющий пределы

Содержание слайда: Расчеты в программе HyperChem Полуэмпирические методы расчета Полуэмпирические методы расчета можно использовать для всех типов расчетов в пункте главного меню Compute. Полуэмпирические методы решают уравнение Шредингера для атомов и молекул с использованием определенных приближений и упрощений. В ПРОГРАММЕ HYPERCHEM ПРЕДСТАВЛЕНО 12 ПОЛУЭМПИРИЧЕСКИХ МЕТОДОВ

Содержание слайда:

Содержание слайда: Ab initio (неэмпирический метод Хартри – Фока) Ab initio метод  требует для своих расчетов гораздо больше вычислительных ресурсов, нежели молекулярно-механические и полуэмпирические методы. Особенно это касается оптимизации геометрии или проведения молекулярно-динамических расчетов. 

Содержание слайда: Для оптимизации геометрии рекомендуется на начальном этапе использовать молекулярную механику, затем – один из полуэмпирических методов, для того, чтобы получить более или менее обоснованную начальную геометрию. Однако для ряда неорганических систем молекулярно-механические и полуэмпирические расчеты дают некорректные результаты, поэтому рекомендуется использовать параметр Model Builder, для того чтобы получить более или менее подходящую стартовую геометрию. Для оптимизации геометрии рекомендуется на начальном этапе использовать молекулярную механику, затем – один из полуэмпирических методов, для того, чтобы получить более или менее обоснованную начальную геометрию. Однако для ряда неорганических систем молекулярно-механические и полуэмпирические расчеты дают некорректные результаты, поэтому рекомендуется использовать параметр Model Builder, для того чтобы получить более или менее подходящую стартовую геометрию.

Содержание слайда: HyperChem - чрезвычайно простая в использовании программа молекулярного моделирования, предназначенная для проведения расчетов характеристик молекул неэмпирическими и полуэмпирическими методами. HyperChem - чрезвычайно простая в использовании программа молекулярного моделирования, предназначенная для проведения расчетов характеристик молекул неэмпирическими и полуэмпирическими методами. Это популярное и хорошо известное решение для молекулярного моделирования как для исследователей, так и для преподавателей и студентов. Он ценится за быстрый доступ, который он предоставляет к широкому спектру методов вычисления и визуализации.