本文为杨站长技术团队制作的《Materials Studio入门手册》第41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)
MS入门手册(40):Materials Studio有机物分子结构模型的绘制
上节课我们说到了有机物分子的绘制,如何利用绘制草图的各种工具,绘制一个链状或包含苯环的有机物分子,以及将分子定义为片段Fragment,从而实现分子片段的批量绘制和连接,不知道大家还是不是记得,如果忘记了,一定要再操作一下哦。学而时习之,不亦乐乎。接下来我们对环的问题进行一些小说明,上次说到,我们可以直接利用六元环的结构绘制苯环,只要按住Alt键并单击鼠标左键,否则的话画出的实际上是环己烷的结构(也就是都是单键)。那如何画出共边或者共角点的两个苯环(或者其他环状)结构呢?只需要使用画环工具在共用的边或者角点上(此时被选中的部分是蓝色的)单击就可以了,比如在一个苯环上共边连接另一个苯环,只需要按住Alt并在这条边上单击,就在这个位置上连接了另一个环状结构。以及,对于环状结构也可以和其他结构一样进行原子的取代,例如我们这里画一个吡咯环C4H5N,首先画一个五元环,接下来选择其中一个C原子,改成N原子↓↓接下来把一些键改成双键,用小铅笔单击化学键就可以改变类型。最后利用加氢工具进行加氢,并利用清理工具使得结构更加规整,现在就画出了一个吡咯环的结构,如果我们有4个吡咯环,再加上一些简单的绘制原子的操作,就可以画一个卟啉分子了。这是一个比较简单的COF分子绘制的例子,对于比较复杂的例子的绘制,欢迎来参加MS初级课程哦,笔者在课堂上学到了很多关于COF分子模型绘制的知识呢(当然最后还是脑子觉得会了,手说“我不行”)。接下来我们开始绘制高分子聚合物,首先我们学习如何建立一个高分子均聚物模型,在菜单栏中Build-Build Polymers-Homopolymer就可以开始构建均聚物模型,所谓均聚物就是由同一种重复单元(单体)聚合而成的高分子,而由两种或两种以上单体聚合而成的高分子叫做共聚体(共聚物)。就会弹出建立均聚物对话框,在Polymerize(聚合)选项卡中有这样的几个选项,前两个选项是选择单体的,在某个文件夹下的某个文件名,实际上就是structure文件夹中的单体文件夹的内容,比如我们选定了一个单体结构(尼龙66)。后两个选项分别是Chain length(链长),也就是有多少个单体聚合,以及画多少条分子链,我们这里选择默认值,10个单体聚合成1个链,仅画一个分子链,单击Build按钮,就得到了一个长长的Polynylon66分子。下次我们再通过一篇文献讲等规度(tacticity)的选项,这是比较复杂的概念。即使名称相同,单体和片段(绘制工具中的Fragment Browser)有时还是有区别的,比如说对于Pyrole的单体,键的类型就有些细微区别。Advanced选项卡中第一个选项为取向(Orientation),设置的是两个单体是通过哪两个原子进行聚合,如果我们还记得上节课讲过的设置单体的内容,就会记得让我们定义头部和尾部原子。所以就可以通过头碰头(下图左边的图即为头碰头的取向)和头碰尾(下图右图)的两种方式进行聚合,图中的黄色点为两个单体之间的连接键。接下来就是Initiator和Terminator功能,分别表示聚合物链的首端和末端是否要连接某个官能团,下图中间的部分为聚合物链,首段连接了amino(氨基),末端连接了benzal(苯亚甲基)。好啦,我们今天就先说到这里,下次我们涉及到的是等规度的概念,希望小伙伴们能够不断进行练习和尝试。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。