Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料

Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第1頁。1.建立一個(gè)新文件夾D:\MSteach\class12.運(yùn)行MaterialsStudio，生成名稱為Myquickstart的Project或從運(yùn)行菜單中運(yùn)行：所有程序\AccelrysMaterialsStudio4.4\MaterialsStudioProject

目的:介紹MaterialsStudio中project概念模塊:MaterialsVisualizer在桌面雙擊快捷方式Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第2頁。選擇此文件夾存放數(shù)據(jù)生成了名稱為MyQuickstart的Project寫入Myquickstart這樣就產(chǎn)生了新的MaterialsStudioproject，開始了MaterialsStudio運(yùn)行Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第3頁。3.恢復(fù)project的默認(rèn)設(shè)置（初學(xué)者不要做此操作）本教學(xué)過程中，每一個(gè)新的project都使用MaterialsStudio自動(dòng)產(chǎn)生的templateproject的設(shè)置。保證Myquickstartproject也一樣。選擇Tools\SettingsOrganizer，打開SettingsOrganizer對(duì)話框。1.點(diǎn)擊此處的MaterialsStudioicon，選中所有的模塊和圖示工具。2.單擊Reset，所有的模塊和圖示工具都恢復(fù)Accelrys默認(rèn)值。3.在此可改變模塊和圖示工具的設(shè)置值。初學(xué)者慎用。在layerbuilder中試試。若干次操作后，已有一些參數(shù)設(shè)置。由于錯(cuò)誤等原因，要重復(fù)前面的一個(gè)過程。為保存兩次操作一樣，需返回MS的默認(rèn)設(shè)置。Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第4頁。二.打開并且觀察3D文檔目的:介紹MaterialsStudio中文檔documents的概念

模塊:MaterialsVisualizer

前提:已生成一個(gè)ProjectMaterialsStudio使用了多種類型的文件，如3DAtomisticandMesoscale、text、chart、HTML、studytable、grid、script、和forcefielddocuments。在后面進(jìn)行計(jì)算時(shí)，這些文件將逐個(gè)顯示在projects中，反映了計(jì)算的過程。現(xiàn)在的教學(xué)中,主要出現(xiàn)的是3DAtomistic類型的文件。本節(jié)課包括以下內(nèi)容:1.輸入一個(gè)結(jié)構(gòu)2.調(diào)整顯示方式3.改變3D結(jié)構(gòu)的視圖4.選擇對(duì)象的不同類型Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第5頁。1.輸入一個(gè)結(jié)構(gòu)

File/Import，打開輸入文件對(duì)話框（注意，此對(duì)話框也可用工具欄上的輸入按鈕打開）。選擇，單擊Import按鈕。zeoliteTheta-1unitcell右鍵旋轉(zhuǎn)Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第6頁。

這個(gè)3DViewer顯示通常的zeoliteTheta-1單胞。文件TON.xsd是ProjectExplorer中Myquickstartproject的一部分。注意文件的擴(kuò)展名已由.msi變?yōu)?xsd，這是3D結(jié)構(gòu)的XML-basednativeMaterialsStudio格式。msi?Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第7頁。2.調(diào)整顯示方式在3DViewer上按右鍵，出右鍵菜單，選DisplayStyle，DisplayStyle對(duì)話框中的各選項(xiàng)的意義如下：Atom欄：

DisplayStyle:Line：線狀模型。

Stick：棍狀模型。

Ballandstick：球棍模型。

CPK：球堆砌模型。

Polyhedron：多面體堆積模型（晶體）。

Atom欄：用Line、Stick、Ballandstick、CPK和Polyhedrondisplaystyles顯示zeoliteTheta-1的結(jié)構(gòu)。最后將顯示方式改為CPK。LineStickBallandstickCPKPolyhedronMaterials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第8頁。Lattice欄：

Displaystyle:顯示單個(gè)晶胞或者原胞。

Range：顯示在X、Y、Z方向上晶胞的數(shù)量。

Lattice:顯示晶胞邊界的風(fēng)格。

用None、Dashedline、Line和Stickstyles顯示zeoliteTheta-1的結(jié)構(gòu)。注意3DViewer邊框的變化。

將顯示固定在Line。NoneDashedlineLineStickMaterials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第9頁。Lighting

*將箭頭移到右上方，關(guān)閉Lighting對(duì)話框。*打開DisplayStyle

對(duì)話框，在Atomtab

中，選Ballandstick

。關(guān)閉對(duì)話框。

球上的箭頭指示光的照射方向。將鼠標(biāo)移到球上，鼠標(biāo)變成手形，按左鍵，拖動(dòng)球，改變光的照射方向。

在TON.xsd的3DViewer上單擊右鍵，選擇Lighting選項(xiàng)，該選項(xiàng)將指定加光情況。在此選項(xiàng)卡內(nèi)可以設(shè)定三個(gè)光源，并改變光源的照射位置（照射位置用箭頭顯示）。Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第10頁。3.改變3D結(jié)構(gòu)的視圖Rotate:旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)視圖。使用三鍵鼠標(biāo)，右鍵是旋轉(zhuǎn)操作。

Zoom:向上或者右側(cè)拖動(dòng)可以增大所選結(jié)構(gòu)的視圖；向下或者向左側(cè)拖動(dòng)會(huì)縮小所選結(jié)構(gòu)的視圖。使用三鍵鼠標(biāo)，也可用鼠標(biāo)上的滾輪進(jìn)行3D結(jié)構(gòu)的放大、縮小。

Translation:將結(jié)構(gòu)沿著不同的方向平移。對(duì)于三鍵鼠標(biāo)來說，左鍵執(zhí)行所選操作，右鍵則是旋轉(zhuǎn)操作，同時(shí)按下左健和右鍵則會(huì)完成縮放操作。此外還可以將鍵盤和鼠標(biāo)聯(lián)用來完成上述操作。以下操作將改變3D結(jié)構(gòu)的位置：

FittoView:根據(jù)窗口的尺寸，為3D結(jié)構(gòu)選擇合適的大小。

Recenter:將結(jié)構(gòu)放置到窗口的中心，結(jié)構(gòu)大小不變。若選中一個(gè)原子，則將此原子移到窗口的中心，整體3D結(jié)構(gòu)不變。

ResetView:將結(jié)構(gòu)放置到窗口中原來的位置，并恢復(fù)原有大小。通過選擇相應(yīng)的工具并在3D結(jié)構(gòu)上拖動(dòng)來改變結(jié)構(gòu)視圖?？梢允褂?DViewer工具欄上的工具來改變3D視圖。3DViewer工具欄Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第11頁。4.選擇不同的對(duì)象：如原子或鍵3DViewerSelectionMode按鈕

在3DView工具欄上選擇3DViewerSelectionMode，并通過單擊原子、鍵來選擇相應(yīng)的對(duì)象。單擊*按住鼠標(biāo)左鍵，沿斜線托拽，可以選擇一定區(qū)域內(nèi)的所有對(duì)象，包括原子和鍵。*單擊一個(gè)鍵，此鍵的顏色改變，說明被選中。*在TON結(jié)構(gòu)上單擊選中的原子，此原子顏色改變，說明被選中。此區(qū)域的原子和鍵都被選中鍵被選中原子被選中*在結(jié)構(gòu)中的某個(gè)原子或鍵上雙擊鼠標(biāo)可以選擇整個(gè)結(jié)構(gòu)。*在3DViewer上無TON結(jié)構(gòu)的地方單擊或雙擊鼠標(biāo)，則取消對(duì)象的選擇。*需要將結(jié)構(gòu)保存為project的一部分時(shí)，單擊3DViewer的，再按Yes按鈕。*File/SaveProject，Windows/CloseAllMaterials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第12頁。引言化學(xué)家不得不每天處理大量的小分子和化學(xué)中間體?？焖偕稍擃惙肿訉?duì)于每一個(gè)分子建模環(huán)境都是非常重要的。苯甲酰胺分子就是這樣一種小分子，在下邊我們將以該分子作為例子，進(jìn)行研究工作。1.生成新的3D文檔2.設(shè)置球棍模型為默認(rèn)顯示方式3.繪制分子環(huán)和原子鏈4.繪制氧原子5.編輯原子類型編輯鍵的類型7.添加氫原子并調(diào)整分子結(jié)構(gòu)8.將分子的凱庫(kù)勒(Kekulé)式轉(zhuǎn)化為共軛結(jié)構(gòu)(resonantbondrepresentation)Tomonitorandadjustdistances三.繪制苯甲酰胺分子目的:介紹MaterialsVisualizer中的繪圖工具sketchingtools

模塊:MaterialsVisualizer

前提:已生成一個(gè)ProjectBenzamide(苯甲酰胺)分子Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第13頁。下面建造苯甲酰胺結(jié)構(gòu)：1.生成新的3D文檔在菜單上選擇File/New，并且選擇3DAtomistic后單擊OK。此時(shí)文件名稱出現(xiàn)在左側(cè)的ProjectExplorer中，名稱為，在其上單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇Rename，將名稱改為my-benzamide。選擇File/Save

或單擊工具欄上的Savebutton

。這樣就在myquickstartproject中建立了新的my_benzamide.xsd3D文件。Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第14頁。2.設(shè)置球棍模型為默認(rèn)顯示方式從菜單欄中選擇Modify/DefaultAtomStyle

，打開DefaultAtomStyle對(duì)話框。在DisplayStyle中選擇Ballandstick

。單擊Closebutton

關(guān)閉DefaultAtomStyle對(duì)話框。這樣在本project中，默認(rèn)顯示方式被設(shè)置為ballandstick。Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第15頁。此時(shí)按下ALTkey，單擊鼠標(biāo)左鍵，則出現(xiàn)一個(gè)具有withresonantbonds的芳香環(huán)(aromaticring)。

在繪圖工具欄(Sketchtoolbar)上單擊SketchRing按鈕，松開，然后鼠標(biāo)移動(dòng)到3D文檔中。這時(shí)鼠標(biāo)看起來象一只鉛筆，其右側(cè)的數(shù)字表示將要繪制的環(huán)上的原子數(shù)(可以在鍵盤上按下數(shù)字鍵3-8來改變環(huán)的大?。?。這里鍵入6，在3DViewer上單擊左鍵，則出現(xiàn)一個(gè)六邊形的碳環(huán)。Sketchtoolbar3.繪制分子環(huán)和原子鏈Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第16頁。SketchAtom按鈕可以畫任意元素的原子，默認(rèn)畫碳原子。下面要將雙碳原子側(cè)鏈接到環(huán)上。在繪圖工具欄(Sketchtoolbar)上單擊SketchAtom按鈕，松開，然后鼠標(biāo)移動(dòng)到環(huán)的3D文檔中，這時(shí)鼠標(biāo)看起來象一只“鉛筆”。將“鉛筆”移到環(huán)的一個(gè)碳原子上，這個(gè)碳原子變藍(lán)。左鍵單擊此碳原子，將鍵連接到該原子上。移動(dòng)“鉛筆”并在3D的合適位置單擊左鍵，設(shè)置另一個(gè)碳原子。鍵自動(dòng)加在此碳原子與環(huán)之間。將“鉛筆”移到另一位置，雙擊左鍵，又畫出一個(gè)碳原子。這樣就作出了連到碳環(huán)上的一個(gè)雙碳原子鏈。另一種終止鏈延續(xù)的方法：在3D的某一合適位置單擊左鍵，畫出最后一個(gè)碳原子，然后按一下鍵盤上的ESC鍵即可?；瘜W(xué)鍵自動(dòng)加在新畫的碳原子之間。注意，對(duì)錯(cuò)誤操作，可用工具欄上的Undo按鈕取消。Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第17頁。4.繪制氧原子單擊，則激活。在其下拉選項(xiàng)中，選擇Oxygen。將鼠標(biāo)移到側(cè)鏈的第一個(gè)碳原子上，這個(gè)碳原子變藍(lán)。左鍵單擊此碳原子，將鍵連接到該原子上。移動(dòng)鼠標(biāo)并在3D的合適位置雙擊左鍵，這樣設(shè)置了一個(gè)氧原子，終止了鏈的延續(xù)。

在3DViewer工具欄上，單擊3DViewerSelectionMode按鈕

。

如果3DViewer工具欄沒有出現(xiàn)，在View/Toolbars中選3DViewer即可。現(xiàn)在處于原子和鍵的選擇模式(selectionmode)。

Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第18頁。5.編輯原子類型

左鍵單擊側(cè)鏈的終端碳原子，選中后此碳原子變?yōu)辄S色，Sketch工具欄中ModifyElement按鈕被激活。

一般選中某個(gè)原子后，在Modify菜單下的ModifyElement中選擇Oxygen或其它原子來改變?cè)宇愋?。NC

點(diǎn)擊ModifyElement按鈕

右側(cè)的箭頭，在下拉選項(xiàng)中選擇Nitrogen，則碳原子變?yōu)榈印Ｔ?DViewer的任意位置點(diǎn)擊左鍵，取消原子選擇。Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第19頁。

總之，首先選擇兩個(gè)原子之間的鍵，然后在Sketch工具欄上的ModifyBondType按鈕來改變鍵的類型，同樣的選項(xiàng)也可以在Modify菜單下的ModifyBondType中找到。如果要選擇多個(gè)原子或鍵，請(qǐng)按下Shift后再進(jìn)行選擇。如要取消選擇，請(qǐng)?jiān)诮Y(jié)構(gòu)外單擊鼠標(biāo)左鍵。*在3DViewer結(jié)構(gòu)外的任意處單擊左鍵，取消選擇。6.編輯鍵的類型*按住SHIFTkey，交替單擊環(huán)上的三個(gè)鍵。如圖，這樣就選中了四個(gè)鍵：3個(gè)C-Cbonds和一個(gè)C-Obond。*點(diǎn)擊ModifyBondType按鈕

右側(cè)的三角，在下拉選項(xiàng)中選擇DoubleBond。四個(gè)選中的鍵都成了雙鍵。*在3DViewer上，單擊C-Obond，鍵變成黃色，表明已經(jīng)選中。ModifyBondType按鈕同時(shí)激活。Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第20頁。7.調(diào)整氫原子并進(jìn)行整理這樣調(diào)整過的幾何結(jié)構(gòu)中，分子的鍵、鍵角和扭轉(zhuǎn)角都會(huì)變得具有化學(xué)合理性?？梢酝ㄟ^程序自動(dòng)加氫而不需要單獨(dú)的為每個(gè)原子加上合適的氫原子。*在Sketch工具欄上，單擊AutoHydrogen按鈕，為結(jié)構(gòu)加入適當(dāng)數(shù)目的氫原子。*按下Sketch工具欄上的Clean按鈕，修正分子的幾何結(jié)構(gòu)。的Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第21頁。8.將分子的凱庫(kù)勒式轉(zhuǎn)化為共軛結(jié)構(gòu)*單擊Calculate按鈕。則苯基環(huán)的成鍵顯示為resonantbondingrepresentation。*單擊關(guān)閉按鈕，關(guān)閉BondCalculation對(duì)話框。MaterialsStudio的BondCalculation工具很方便地進(jìn)行Kekulé和resonant兩種bondingrepresentation之間的轉(zhuǎn)換(在共軛結(jié)構(gòu)和凱庫(kù)勒式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)化)。*選擇Build/Bonds，打開BondCalculation對(duì)話框。*在BondingScheme欄中的選項(xiàng)部分，確定Convertrepresentationto被選中，并在右側(cè)的下拉菜單中選擇Resonant(默認(rèn)為Kekule結(jié)構(gòu))。*選擇Edit|UndoCalculateBonds或單擊Undo按鈕，苯基環(huán)的成鍵恢復(fù)為Kekulé表示。resonantKekuléMaterials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第22頁。說明：*Kekulé結(jié)構(gòu)為早期對(duì)苯環(huán)成鍵的認(rèn)識(shí)，但不便結(jié)構(gòu)拓?fù)?。Resonant結(jié)構(gòu)表示了成鍵電子離域，是人們對(duì)苯環(huán)結(jié)構(gòu)的更實(shí)際的認(rèn)識(shí)。*可以用Undo按鈕右側(cè)的箭頭進(jìn)行多步恢復(fù)。作業(yè)1：指出哪門課講到Kekulé結(jié)構(gòu)？哪門課講到Resonant結(jié)構(gòu)？Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第23頁。9.監(jiān)控和調(diào)整原子間距離Measure/Changetool

在MSStudio中，可以使用繪圖工具欄(Sketchtoolbar)中的Measure/Change工具，對(duì)任意結(jié)構(gòu)中的原子間距、鍵角和扭轉(zhuǎn)角進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)整。*移動(dòng)鼠標(biāo)到O原子上，O原子變藍(lán)后，單擊鼠標(biāo)左鍵，O原子上出現(xiàn)十字叉絲。*移動(dòng)鼠標(biāo)到與O原子相連的C原子上，C原子變藍(lán)后，單擊鼠標(biāo)左鍵，這時(shí)這兩個(gè)原子之間的距離會(huì)顯示出來，數(shù)值為紅色，單位為?ngstroms。*點(diǎn)擊Measure/Change右側(cè)的選擇箭頭，在下拉菜單中選中Distance。Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第24頁。*3DViewer圖上，鼠標(biāo)右側(cè)有標(biāo)識(shí)。原子間距離顯示為紅色。在分子外合適的地方，按住鼠標(biāo)左鍵，向上移動(dòng)鼠標(biāo)，則C-O伸長(zhǎng)。長(zhǎng)至?xí)r停下。點(diǎn)擊Clean按鈕，鍵長(zhǎng)由變回。對(duì)于成鍵原子(或者完全不相關(guān)原子)，可以通過在窗口中按住鼠標(biāo)左鍵進(jìn)行拖動(dòng)來改變相互之間距離（第一個(gè)選中的原子將會(huì)被固定）。角度和扭轉(zhuǎn)角的操作同上。拉伸*點(diǎn)擊3DViewer上的RotationMode，旋轉(zhuǎn)分子模型，從不同角度觀察。注意，表示C－O原子間距的的數(shù)字已由紅色改變?yōu)榫G色－inactive，不能拉伸鍵長(zhǎng)。Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第25頁。*可以用MaterialsStudio窗口左側(cè)的PropertiesExplorer看分子的信息Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第26頁。

說明：完成分子建模后，就可以使用View|Explorers|PropertiesExplore來查看所構(gòu)造分子的信息了。

PropertiesExplore可以自動(dòng)顯示所選對(duì)象的性質(zhì)，包括原子、鍵、分子以及距離、角度和扭轉(zhuǎn)角等。可以在相應(yīng)條目上雙擊鼠標(biāo)左鍵進(jìn)行改動(dòng)，改變后的變化會(huì)出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)上。在benzamide分子上單擊某個(gè)原子或鍵，選中(顏色變黃)，則PropertiesExplorer自動(dòng)顯示選中對(duì)象的性質(zhì)?？梢詫?duì)選中對(duì)象的性質(zhì)進(jìn)行編輯。如單擊C－O鍵，此鍵變黃色。在PropertiesExplorer中，雙擊BondType，打開EditBondType對(duì)話框。點(diǎn)擊選擇箭頭，出現(xiàn)下拉菜單，在其中選擇Double,然后點(diǎn)擊OK按鈕，則單鍵變?yōu)殡p鍵，這是正確的。選擇File/Save或單擊工具欄上的Save按鈕

，這樣就在myquickstartproject中保存了my_benzamide.xsd3D文件。關(guān)閉3Dview。Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第27頁。四.觀察并且處理研究表格文檔目的：介紹MaterialsStudio中研究表格(studytables)的概念。

模塊：MaterialsVisualizer

前提：已建立一個(gè)project引言

Studytables是MaterialsStudio工作流中的重要的一部分，這些文檔(.sdf)都會(huì)以電子數(shù)據(jù)表的形式顯示，包括了數(shù)學(xué)表達(dá)賦值和對(duì)已有化學(xué)數(shù)據(jù)的控制。其中每一個(gè)單元格都可以包含字符串、3D分子模型和圖表。這一部分告訴使用者如何打開studytable，輸入分子結(jié)構(gòu)，計(jì)算輸入分子的一些基本性質(zhì)。內(nèi)容

1.打開一個(gè)新的研究表格文檔

2.將分子模型輸入到研究表格中

3.在研究表格中觀察分子結(jié)構(gòu)

4.從ProjectExplorer

中插入分子模型

5.研究表格支持的其它文件格式

6.基本描述符的計(jì)算

7.處理研究表格中的數(shù)據(jù)Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第28頁。1.打開一個(gè)新的研究表格文檔從File菜單中選擇New，單擊New打開NewDocument對(duì)話框，選擇StudyTable，單擊OK按鈕?；蛘咴诔Ｒ?guī)工具欄上選擇New，甚至可以在Project對(duì)話框上單擊右鍵選擇New。出現(xiàn)新建的studytable文件以電子數(shù)據(jù)表的形式，顯示在StudyTableViewer上。下面介紹如何在表中插入分子。Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第29頁。2.將分子模型輸入到研究表格中

從Edit菜單中選擇InsertFrom，單擊InsertFrom，打開InsertIntoActiveDocument對(duì)話框。雙擊Structures，顯示出不同類型的物質(zhì)。在origanics上雙擊，打開有機(jī)物文件夾，按住shift，左鍵點(diǎn)擊所有.msi文件，都選中。然后單擊Insert按鈕，將選中的有機(jī)分子插入到studytable中。1.Edit/InsertFrom2.單擊InsertFrom，雙擊Structures。3.雙擊origanics5.按住shift，左鍵點(diǎn)擊所有.msi文件，全選。4.顯示有機(jī)物Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第30頁。3.在研究表格中觀察分子結(jié)構(gòu)表格的列A中包括了分子的名稱和3D結(jié)構(gòu)文件圖標(biāo)，可以通過簡(jiǎn)單的雙擊該圖標(biāo)觀察分子結(jié)構(gòu)。雙擊包含135benz的單元格，出現(xiàn)135benz的結(jié)構(gòu)。雙擊Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第31頁。

可以操縱該3D結(jié)構(gòu)，例如編輯、縮放、平移、旋轉(zhuǎn)等。將苯環(huán)上的一個(gè)H原子改為甲基。左鍵單擊三個(gè)H原子中的一個(gè)，顏色變黃，表示已選中。點(diǎn)擊ModifyElement按鈕的選擇箭頭，下拉菜單中有不同的元素，選擇C，這樣苯環(huán)上的H原子就變成了C原子。H原子就變成了C原子單擊AdjustHydrogen按鈕

，將3個(gè)H原子加到新的C上；單擊Clean按鈕，初調(diào)結(jié)構(gòu)。單擊CommitEditToStudyTable按鈕，然后用關(guān)閉StudyTableDetailView。Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第32頁。4.從ProjectExplorer中插入分子模型分子模型建好后，可以將其插入到研究表格中。如將前面作好的my-benzamide分子插入研究表格，過程如下：在ProjectExplorer中單擊研究表格，使其成為當(dāng)前文檔，然后在要插入的my-benzamide文件名上單擊右鍵，選擇InsertInto。則建好的分子結(jié)構(gòu)插入到表格的最后一行中。在研究表格中雙擊my-benzamide，則出現(xiàn)其3D結(jié)構(gòu)。Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第33頁。6.基本描述符的計(jì)算研究表格的頂頭一行，包含了列標(biāo)A、B等單元格，被稱為列頭。第二行，包含了對(duì)該列內(nèi)容的描述，例如“Structure”，被稱為列描述。當(dāng)計(jì)算完多個(gè)模型的性質(zhì)之后，其值會(huì)出現(xiàn)在研究表格中。例如，在研究表格中雙擊，則出現(xiàn)my-benzamide的3D結(jié)構(gòu)。

然后在Model按鈕右側(cè)的下拉選項(xiàng)中，單擊QSARJob…，設(shè)置見右圖，用本地機(jī)計(jì)算。5.研究表格支持的其它文件格式研究表格也支持3D周期體系，如晶體和無定型晶胞結(jié)構(gòu)；支持圖表文件、軌跡文件(.xtd)文件的輸入，軌跡文件的每一個(gè)楨都會(huì)放置到研究表格的一行上。注意：研究表格不支持Mesoscale文件。Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第34頁。

然后在按鈕右側(cè)的下拉選項(xiàng)中，單擊的Model。在出現(xiàn)的對(duì)話框中，選擇Output列的ElementCount；按下Ctrl鍵，再選擇Atomcount。注意：進(jìn)行ElementCount計(jì)算時(shí)默認(rèn)選項(xiàng)為計(jì)算分子中碳原子的數(shù)量，要改變默認(rèn)，可雙擊ElementCount條目，也可單擊對(duì)話框右上角的EditModel按鈕，在彈出的對(duì)話框中，打開Input部分，選擇要計(jì)算的元素；類似的操作對(duì)于其他計(jì)算同樣有效。這里選O原子。Save后，關(guān)閉此對(duì)話框。Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第35頁。

如圖，排列激活順序。否則Run是灰色的，處于非激活狀態(tài)。單擊Run按鈕，幾秒鐘后出現(xiàn)任務(wù)完成信息，點(diǎn)擊上面的OK，再關(guān)閉對(duì)話框。132Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第36頁。

計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)在D、E兩列中，顯示my-benzamide分子共有16個(gè)原子，其中1個(gè)是O原子。Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第37頁。

利用研究表格，可以同時(shí)計(jì)算A列中所有的結(jié)構(gòu)。選擇列A（單擊研究表格上的A，整個(gè)列變成藍(lán)色，表示被選中，任何時(shí)候都可以使用Esc鍵取消選擇）。

在所有3D文件都被選中的情況下，單擊QSARModels工具欄的Model按鈕，在出現(xiàn)的對(duì)話框中，選擇Output列的ElementCount；按下Ctrl鍵，再選擇Atomcount。Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第38頁。雙擊ElementCount條目，也可單擊對(duì)話框右上角的EditModel按鈕，在彈出的對(duì)話框中，打開Input部分，選擇C原子，恢復(fù)默認(rèn)（進(jìn)行ElementCount計(jì)算時(shí)默認(rèn)選項(xiàng)為計(jì)算分子中碳原子的數(shù)量）。Save后，關(guān)閉此對(duì)話框。單擊Run按鈕，幾秒鐘后出現(xiàn)任務(wù)完成信息，點(diǎn)擊上面的OK，再關(guān)閉對(duì)話框。Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第39頁。

計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)在B、C兩列中，分別顯示各個(gè)分子中的原子數(shù)和其中的碳原子數(shù)。如果計(jì)算前B、C列已存在，則顯示結(jié)果的列順延為D、E。Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第40頁。7.處理研究表格中的數(shù)據(jù)左鍵單擊B，選擇列B。選擇StudyTableViewer工具欄上的FilterSelection按鈕，則只有列B被顯示，其它部分都被去除。此方法適合于表格內(nèi)數(shù)據(jù)非常多的情形，使用此方法可以清楚地看到所需要的內(nèi)容。此命令對(duì)于某行來說同樣有效。Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第41頁。如果工具欄中沒有，則用下面步驟顯示StudyTableViewer工具條。Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第42頁。恢復(fù)filtering前的StudyTable：

單擊FilterSelection按鈕右側(cè)的選擇箭頭，在下拉菜單中選擇ShowAll，所有的數(shù)據(jù)都恢復(fù)了。Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第43頁。

選中StudyTable表的B列,單擊SortAscending按鈕，則數(shù)據(jù)按原子數(shù)上升的方式排列。Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第44頁。

選中StudyTable表的B列,單擊QuickPlot按鈕，則表中的數(shù)據(jù)以圖的方式顯示（.xcd文件）。這就是將相關(guān)性質(zhì)對(duì)行數(shù)作圖。Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第45頁。選中C列，如圖，按右鍵，增加一列D。Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第46頁。

選中空的D列,單擊DefineFunction按鈕，彈出DefineFunction對(duì)話框。在Expression文本框中，寫入C/B。Name欄中，寫入Ratio。在Description欄中，寫入Fractionofcarbon。單擊OK按鈕。說明，這里是自定義函數(shù)，具體過程類似于微軟Excel中的函數(shù)功能。Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第47頁。D列是每個(gè)分子中C原子的比例。選擇Window/CloseAll關(guān)閉窗口保存時(shí)選YestoAll。Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第48頁。五.處理分子晶體：尿素目的:介紹晶體建模工具

模塊:MaterialsVisualizer

前提:已有一個(gè)project引言在工業(yè)制造過程的某些階段，醫(yī)藥、農(nóng)藥、色素、染料、專用化合物以及爆炸物等都是晶體材料。對(duì)這些材料進(jìn)行模擬，可以擴(kuò)展我們對(duì)它們的認(rèn)識(shí)，最終幫助我們控制其性質(zhì)，例如溶解性、儲(chǔ)藏期限、形態(tài)、生物藥效率、顏色、抗震性、氣壓和密度等。在本練習(xí)中，我們將使用尿素作為一個(gè)簡(jiǎn)單的例子進(jìn)行分子晶體材料的模擬。內(nèi)容

1.打開分子晶體文檔

2.計(jì)算氫鍵

3.調(diào)整晶胞顯示的范圍

4.改變晶胞顯示風(fēng)格

5.檢查urea晶體中氫鍵的連接Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第49頁。1.打開分子晶體文檔*File/Import，打開輸入結(jié)構(gòu)對(duì)話框。*，單擊Import按鈕，輸入

urea晶體的晶胞結(jié)構(gòu)。*注意，文件由.msi改為.xsd。2765431Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第50頁。計(jì)算完成后，氫鍵以藍(lán)色的虛線顯示。2.計(jì)算氫鍵*從菜單中選擇Build/HydrogenBonds，該操作會(huì)打開氫鍵計(jì)算對(duì)話框。*注意，你可以使用不同的方案和鍵幾何參數(shù)來計(jì)算氫鍵，可以產(chǎn)生并保存自己的方案。*在這里，我們將使用默認(rèn)的設(shè)置，單擊Calculate按鈕。*注意，該計(jì)算也可以在AtomandBond工具欄上，使用CalculateHydrogenBond按鈕來進(jìn)行計(jì)算。*單擊，關(guān)閉HydrogenBondCalculation對(duì)話框。1234作業(yè)2：什么是氫鍵？Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第51頁。3.調(diào)整晶胞顯示的范圍在urea的3Dviewer上單擊右鍵，在快捷菜單中打開DisplayStyle對(duì)話框，點(diǎn)擊Lattice欄，將Display部分沿X、Y、Z軸方向的最大晶胞數(shù)（Max）改為。那么現(xiàn)在我們就可以得到一個(gè)2x2x2的尿素晶體了，更清楚地看到氫鍵。3

21Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第52頁。4.改變晶胞顯示風(fēng)格在Lattice欄中，選擇None，關(guān)閉對(duì)話框，將去除晶胞邊界線。Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第53頁。5.檢查urea晶體中氫鍵的連接*單擊ResetView按鈕，然后使用鍵盤上的上、下、左、右鍵，按照45°為單位旋轉(zhuǎn)晶胞，觀測(cè)氫鍵網(wǎng)絡(luò)。*也可在urea3Dviewer上按右鍵，或用連續(xù)旋轉(zhuǎn)晶胞。*用關(guān)閉urea.xsd，按save保存。UpkeyMaterials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第54頁。六.構(gòu)造－石英晶體目的:介紹晶體建模工具

模塊:MaterialsVisualizer

前提:已有一個(gè)project引言對(duì)無機(jī)晶體材料進(jìn)行建模是一個(gè)重要的領(lǐng)域，特別是對(duì)于有關(guān)的應(yīng)用，例如多相催化劑的設(shè)計(jì)（如沸石催化劑），在石油、天然氣探測(cè)中的礦物采樣分析等。本教案通過構(gòu)造－石英晶體，介紹一些MaterialsStudio晶體建模的功能。內(nèi)容

1.建立－石英晶體

2.加入硅原子和氧原子

3.對(duì)比－石英晶體結(jié)構(gòu)的兩種版本Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第55頁。1.建立－石英晶體*File/New...

，在出現(xiàn)的對(duì)話框中，選3DAtomistic

，然后單擊OK

按鈕，打開一個(gè)新的3DViewer。*在ProjectExplorer中，新的3DViewer是3DAtomistic.xsd。選中，按右鍵，選擇Rename

，鍵入my_quartz_alpha

，按ENTER完成命名。162354Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第56頁。*選擇File/Save

，這樣就在myquickstartproject中建立了一個(gè)名為my_quartz_alpha.xsd的3DAtomistic文檔。*在新建的my_quartz_alpha.xsd3D文檔中，從Build

菜單選擇Crystal下的

BuildCrystal...，打開相關(guān)的晶體模建對(duì)話框。在SpaceGroup

欄中，選擇

EnterGroup，輸入P3221，并且按下Tab

鍵進(jìn)行確認(rèn)。也可以從下拉菜單中選擇該空間群；如果你知道該空間群的序號(hào)，也可以直接輸入該序號(hào)。*在LatticeParamenters

欄中，在相應(yīng)的地方輸入Alpha石英的晶胞參數(shù)a和

c，a=4.910?

，c=5.402?

。注意，一旦選中了空間群，那么相應(yīng)的晶胞參數(shù)b,α,β,和γ就會(huì)依據(jù)群的限制，被自動(dòng)設(shè)定。*按下Build按鈕，一個(gè)空的晶胞就會(huì)出現(xiàn)在文檔中，關(guān)閉對(duì)話框。Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第57頁。12345687910空晶胞Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第58頁。2.加入硅原子和氧原子

由于已經(jīng)定義好了晶體的對(duì)稱性，只需要加入一個(gè)硅原子和一個(gè)氧原子，那么根據(jù)對(duì)稱操作，會(huì)產(chǎn)生整個(gè)晶體的相應(yīng)原子。從Build菜單中選擇AddAtom。此選項(xiàng)會(huì)打開AddAtom對(duì)話框，也可以在AtomandBond工具欄上單擊AddAtoms按鈕，打開AddAtom對(duì)話框。進(jìn)入Options欄，確認(rèn)Testforbondsasatomsarecreated被選中。當(dāng)該選項(xiàng)被選中的時(shí)候，MaterialsStudio會(huì)在晶體建造過程中，自動(dòng)產(chǎn)生相應(yīng)的鍵。MaterialsStudio也有一個(gè)通用的BondCalculation工具，可以從Build菜單中調(diào)用，該工具允許你選擇、編輯并定義最佳的成健方案。在本例中，默認(rèn)值就已經(jīng)足夠了。仍然在Options欄中，確認(rèn)CoordinatieSystem是Fractional。12打開AddAtom對(duì)話框Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第59頁。

進(jìn)入到Atoms欄中，從Element下拉菜單中選擇Si，并輸入相應(yīng)的a、b、c數(shù)據(jù)。。

Si原子和其對(duì)稱原子加入到晶胞內(nèi)。123465Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第60頁。

同樣的，我們可以加入氧原子。氧原子的參數(shù)為，，。氧原子和其對(duì)稱原子加入到晶胞內(nèi)，程序會(huì)自動(dòng)計(jì)算并加入相關(guān)的鍵。3214321原子加入后檢查晶體對(duì)稱性，序號(hào)沒變，正確。若原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)有誤，對(duì)稱性改變。Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第61頁。25431763.對(duì)比－石英晶體結(jié)構(gòu)的兩種版本

下面對(duì)比MaterialsStudio結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)中的Alpha石英晶體和自構(gòu)造的Alpha石英晶體。按下列路徑輸入數(shù)據(jù)庫(kù)中的Alpha石英晶體，，單擊import按鈕。ProjectExplorer中出現(xiàn)文檔。Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第62頁。*按住Ctrl鍵，選中所有的O原子。在quartz_alpha.xsd的3DViewer上單擊右鍵，選中DisplayStyle，將O原子的顏色改為*同樣，按住Ctrl鍵，選中所有的Si原子。在quartz_alpha.xsd的3DViewer上單擊右鍵，選中DisplayStyle，將Si原子的顏色改為*從Windows菜單中選擇TileVertically將兩個(gè)結(jié)構(gòu)橫向平鋪。轉(zhuǎn)動(dòng)方向，使二者取向盡可能相近，以便比較結(jié)構(gòu)。由右圖可見，晶胞外有O原子。*在上打開DisplayStyle，在Lattice欄中，從Style下拉菜單中選擇In-Cell，則晶胞外的原子都會(huì)被去除，兩個(gè)結(jié)構(gòu)現(xiàn)在都以同一格式顯示。注意：也可以使用Build菜單下的Crystal的Rebuild命令來進(jìn)行。Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第63頁。*MaterialsStudio提供了3DAtomisticCollectiondocuments，在這樣的文件中，可以顯示幾組原子或分子，組與組之間無作用。用于晶體與晶體之間、分子與分子之間結(jié)構(gòu)的比較。*File/New...打開NewDocument對(duì)話框，選中3DAtomisticCollection，單擊OK按鈕。Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第64頁。*在ProjectExplorer中，選中my_quartz_alpha.xsd，單擊右鍵，選擇InsertInto。則my_quartz_alpha.xsd結(jié)構(gòu)出現(xiàn)在中。對(duì)重復(fù)此操作。這樣和兩個(gè)結(jié)構(gòu)都出現(xiàn)在中。*在中，可用鍵盤上的上、下、左、右鍵轉(zhuǎn)動(dòng)這個(gè)重疊結(jié)構(gòu)，從多個(gè)角度觀察二者是否重合。由下圖可見，兩個(gè)版本的結(jié)構(gòu)一致。Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第65頁。*同樣，將和兩個(gè)結(jié)構(gòu)都放在中。由下圖可以看出，二者結(jié)構(gòu)不重合。*保存文件File/SaveProject

關(guān)閉窗口Window/CloseAllMaterials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第66頁。七.建造聚甲基丙烯酸甲酯目的:介紹聚合物建模工具

模塊:MaterialsVisualizer

前提:已有一個(gè)project引言聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)是一種重要的商業(yè)熱塑性材料，在玻璃、上光等行業(yè)有重要應(yīng)用。生產(chǎn)上通常使用過氧化物(或含氮的前驅(qū)物），或者通過加熱、光化學(xué)引發(fā)，通過甲基丙烯酸甲酯自由基的聚合反應(yīng)，合成聚甲基丙烯酸甲酯。在這個(gè)例子中，將使用MS的聚合物建模工具來構(gòu)造全同立構(gòu)PMMA的20個(gè)基體，進(jìn)而進(jìn)行結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的模擬和研究。注意MSModeling允許構(gòu)造均聚物(homopolymers)、嵌段共聚物(blockcopolymers)、無規(guī)共聚物(randomcopolymers)和多分叉枝晶聚合物(dendrimers)。內(nèi)容

1.構(gòu)造全同立構(gòu)PMMA

2.

選擇并且標(biāo)記一個(gè)單獨(dú)的重復(fù)單元

3.

研究結(jié)構(gòu)Materials-Studio培訓(xùn)學(xué)習(xí)教程資料全文共75頁，當(dāng)前為第67頁。1.構(gòu)造全同立構(gòu)PMMA*選擇Build菜單中BuildPolymers下的Homopolymer。均聚物對(duì)話框出現(xiàn)。*在Polymerize欄單擊Library下拉菜單，找到acrylates。在R