本文为杨站长技术团队制作的《Materials Studio入门手册》第40篇,共约100篇。本教程旨在从零开始带大家入门MS软件,文末可下载更多学习资料。紧跟杨站长,学会计算,拿下顶刊!杨老师B站链接:https://space.bilibili.com/669166168关于MS软件、答疑等,可加入QQ交流群提问:915466022MS入门手册(35):Materials Studio建模 — 纳米结构模型搭建:从纳米棒到纳米线
MS入门手册(36):Materials Studio建模周期性相关问题
MS入门手册(37):Materials Studio组合模型的搭建(1)
MS入门手册(38):Materials Studio组合模型的搭建(2)
MS入门手册(39):Materials Studio组合模型的搭建(3)
作为一个无机材料方向浸淫了10年的学生,小MS对于有机物的知识极为匮乏,但是小MS存在的意义就是为使用Materials Studio的各位研究者排忧解难。既然使用MS软件的小伙伴有研究有机物的,那怎么可以少了小MS的身影,就算是在假期期间,也要一如既往为大家奉献出最有诚意的教程,让每个有需要的小伙伴都能够学习到关于MS软件的使用方法。那么今天就让我们一边尝试,一边为大家讲解,让暴风雨来得更猛烈些吧。如果我们需要一个高分子聚合物,首先就应该有一个低分子……不对,应该叫有机物单体,如果我们不将这个分子最终组合成聚合物或者聚合物的一部分,也可以只叫它有机物分子。当然,我们也可以自己画一个,这个小MS比较擅长,反正到底能不能合成出来又不是小MS的工作,我们随便画一个应该能交差吧,顺便试一试绘制结构工具条中各个工具的使用方法,嗯,真的是很长的一个工具条呢。那么今天我们的主要任务就定义成“一个有机物分子结构模型的绘制”了,让我们开始发挥想象,绘制一个可爱的有机物分子。首先我们试着画一个碳链,情比单晶金刚石坚,爱有碳链高分子长的那个碳链(谈恋……爱?)。可以用小铅笔工具,在后面元素中选择C,一个一个原子画,也可以直接用看似是画碳链(怀疑?)的小工具,但是为什么画出来的是这样不连续的若干甲烷分子↓↓因为人家根本不是用来画碳链的好嘛,看一下这个小工具的英文名称,叫做Sketch Fragment(绘制片段),其实它是用来绘制一些小片段的,默认的就是绘制甲烷片段啦。在它的下拉列表里有一个Fragment Browser选项,可以选择绘制某一个固定的片段,至于那个片段长得什么样子,可以通过右边的小窗口进行查看。所以实际上这个小工具是方便我们绘制比较复杂的片段的,不用一个原子一个原子绘制,甚至省去了部分几何优化过程,只要单击一次鼠标就可以画出一个有机物片段,当然也可以把几个片段组合在一起形成一个比较大的有机物,看起来非常方便呢。所以如果我们需要一个碳链,还是只能用铅笔画一个个连接在一起的C原子了,当然,也可以连接若干甲烷分子片段组成一个碳链。那我们就先绘制一个由6个C原子组成的碳链主链结构,在画完最后一个原子的时候记得按ESC键退出绘制。接下来我们绘制支链,在第2、4个C原子上分别加一个C原子,用小铅笔工具选中要加C的原子,再向外拉,就可以进行绘制了。小铅笔工具也可以改变化学键的类型,只要用小铅笔在相应的化学键上单击一下就可以切换单键、双键和三键了,把最后面两个原子之间的键改成双键。然后,我们利用在第一个原子前面画一个苯环,选中画环的工具,在下拉菜单中选择六元环,按住键盘上的Alt键,并在第一个原子上单击,就完成了画苯环的步骤,大家画出来的是不是也是这样的呢?就像是“我跪了”的动作?我们利用自动加氢功能,给结构加上H原子,之后使用应力释放的Clean工具,找出比较比较适合结构。可以把这个结构加入到片段库中,下一次我们就可以一次性直接画出这个片段了。首先要对这个分子的头部原子和尾部原子进行定义,在菜单栏中Build-Build Polymers-Repeat Unit选项中,打开重复单元对话框。选择头部原子,单击Head Atom按钮,再选择尾部原子,单击Tail Atom按钮,被选择的原子就会被类似编辑set时的框包围,而中间的碳干被用粉色标示出来,下图这样就表示已经设置好了一个重复单元。这个时候就可以选中一个原子并作为连接点了,首先单击绘制片段旁边的下拉菜单小箭头,选择Define Fragment定义片段。刚才的Fragment Browser也在这里哦,如果没找到的小伙伴可以再看看。选中尾部原子,单击Define按钮,让其作为连接点,然后将这个片段放在某个目录下,默认是User目录(第一次使用这个目录会让我们建立新目录,在弹出的对话框中单击Yes),再取一个名字就可以了,最后单击Add按钮。现在在Fragment Browser中就可以找到刚才加入的结构了,就可以画很多个这样的重复单元,看上去很像聚合物吧。好啦,我们今天关于绘制有机物分子的教程就到这里,大家可以随心所欲开始绘制自己的有机物分子或者聚合物中的重复单元了,我是小MS,下一次我们继续对聚合物建模的部分进行讲解,请大家不要错过。为了让科研党尽快上手Materials Studio并发表高档次文章,华算科技杨站长原创设计并经过多次迭代优化,推出了MS系列课程。结合案例深入浅出,带大家从入门到进阶,手把手带你扎扎实实、快速入门DFT理论计算!学员利用课上所学已发表Angew.、AM、AEM、Nature子刊、New Journal of Chemistry、Applied Surface Science等顶刊文章。报名方式:识别下方二维码报名,或者联系手机:18126387652。