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单晶解析 | 科研人必须要知道的单晶XRD解析捷径
单晶解析是什么
单晶解析是一种分离出单晶并通过化学技术和物理技术手段进行解析，以了解其结构和性质的方法。在单晶解析中，通过将样品溶解后制备单晶，并用X射线衍射或电子衍射等方法测量单晶的晶体学数据，再通过计算机软件处理这些数据，得出物质的结构信息。单晶解析在科学研究和工业生产中具有重要的作用，其重要性主要体现在以下几个方面：
结构分析：单晶解析可以通过获得物质的精确结构信息，从而揭示物质的性质和反应机理。比如，可以确定化合物的空间构型、原子键长和键角等参数，进而了解其质量、强度、热稳定性、光学性和电学性等物理学和化学属性。
新材料研发：单晶解析可以为新材料的研发提供基础数据和指导意见。例如，通过对新材料进行单晶解析，了解其晶体结构和性质之间的关系，为优化新材料的结构设计和特性开发提供支持。
药物研制：单晶解析也是药物研制过程中不可或缺的技术之一，它可以通过获得药物与受体之间的相互作用的全息图像，帮助研究人员更好地理解药物的活性、毒性和选择性等属性，以及预测其相互作用的完整机制。
分子生物学研究：借助单晶解析，生物学家可以进一步了解生物分子的结构和功能，比如，蛋白质、核酸和糖类等分子的晶体结构和相互作用机理，可以为生物医药学、基因工程和疫苗研发提供指导方向。
单晶解析的过程
01 样品制备
将待测样品通过溶解等方法制备成单晶，通常需要进行重结晶、子liming、蒸发等步骤。
02测量数据用X射线衍射或电子衍射等方法对单晶数据进行测量和记录，得到晶体学数据，包括晶胞参数、空间群、反射强度等。
03数据处理将测量所得的数据输入处理软件中，通过多种算法（如 Patterson法、Direct Method、Difference Fourier Synthesis 等）对晶体学数据进行处理，得出化合物的晶体结构信息。
04结果分析将待测样对计算得到的结果进行分析和验证，如R因子、协同能、电子密度图等。
单晶解析软件CrysAlisPro：CrysAlisPro是来自牛津仪器的单晶X射线衍射数据处理软件，可对高质量的晶体数据进行快速、准确、自动化的处理。
XDS：XDS是由Joachim Heinrich Diederichs开发的一个针对X射线衍射数据处理的软件，主要适用于单晶衍射数据的处理、索引和空间群测定等。
HKL2000：HKL2000是一款功能强大的单晶X射线衍射数据处理软件，主要用于单晶数据索引、收集、矫正以及求解结构等方面的分析处理。
PHENIX：PHENIX是一个综合性的晶体学计算平台软件，它包括了许多针对不同领域的分析方法和工具，可以帮助用户进行分子结构解析、模型优化、催化机理揭示等多种领域的研究。
SHELX：SHELX是一个基于极小二乘法的晶体结构解析软件，主要用于解析原子晶体结构和分子晶体结构等方面的研究。该软件广泛应用于化学、生物化学、无机化学等多个领域。
这些单晶解析处理软件各有特点，您可以根据自己的需求和实际情况选择合适的软件进行单晶解析处理。
我们的单晶解析都可以做哪些内容？
消除A/B/C类错误，解析晶体结构，精修等
消除A类错误：A类错误指晶胞参数和空间点群的错误。一种消除方法是通过独立加入更多反射数据来确定正确的晶格参数和空间群，并使用这些参数重新解析结构。另一种方法是使用Patterson法，在原子位置之前先确定空间点群和晶胞参数。
消除B类错误：B类错误通常指原子位置错误。可以使用重原子修正和位置约束等方法来减小B类错误例如使用ShelXL程序中的SUMP命令对位错进行约束。
消除C类错误：C类错误指原子弱散射、氢原子位置在轴向上的偏移以及缺失原子等错误。其中，原子弱散射往往可以通过增加数据收集时间、改善X射线源的质量、优化样品制备等方法进行纠正。对于其他问题，可以通过加入大量的反射数据或使用同位素替代原子等方法减小其影响。
例图欣赏：
单晶并不都是完美的，也会出现无序、孪晶等现象，那么，这些问题的出现就大大增加了解析难度。由于很多人水平有限，可能就放弃解析了。我劝您不要放弃，因为科学指南针单晶XRD数据解析来了，我们的老师都有几十年的单晶解析经验，从简单的有机、无机、MOF结构到难易程度大的大环、主客体分子以及C60等，我们都有解析过。
一般解析给到的数据结果主要有以下几种。
一、晶体学数据表
二、键长和键角
三、原子坐标和等效各向同性位移参数表
五、晶体结构图除此以外，还有cif文件，checkcif报告文件等，凡是论文投稿需要的文件都有。有疑难的单晶数据，欢迎扫码联系我们~
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