MS入门手册（43）：Materials Studio等规度的概念均聚物的等规度和扭转角设置
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MS入门手册（41）：Materials Studio有机环状结构的绘制与均聚物模型的搭建
MS入门手册（42）：Materials Studio等规度的概念
大家有什么想法，可以进群讨论：
说起来有机物的建模我们也是说到第四次了（并且看上去距离讲完还有不少的时间），不知道大家对于建立有机物分子模型是不是有一定的心得了。大家对这几次的教程是否会有些建议呢，可以加妮妮反馈！
今天我们继续说高分子聚合物（均聚物），上次我们以翻译文献的方式，对于等规度的概念进行了非常细致的介绍，那么我们就具体看看在Materials Studio中如何对等规度进行改变，以及修改等规度会造成什么样的结构变化。
等规度（Tacticity）选项在均聚物结构的搭建Build Homopolymer对话框中的Polymerize选项卡，下拉列表中有三个选项：全同异构（Isotactic）、间规异构（Syndiotactic）和无规异构（Atactic）。
图1. 等规度选项
当我们选择了全同异构，所有的氨基酸官能团就都在碳链的同一个方向（下图左），如果选择了间规异构，官能团就会交替在碳链的上方和下方（下图右）。
图2. 全同异构和间规异构的情况
如果该选项中我们选择了无规异构，就会有另一个文本框被激活，叫做Chiral inversion（手性翻转）。
实际上我们可以看到，虽然在全同和间规异构的情况下，文本框不能输入数值（灰色），但是数值是默认已经填入的，对于全同异构，该值为0，而对于间规异构，该值为1。
无规异构情况下，该值的范围为0~1，因此可以大致认为这是一个概率，来定义下一个单体的基团是否进行翻转，当这个值比较大接近于1的时候，有较大概率下一个单体中的该基团相对于前一个单体发生翻转，即更加类似于间规异构，如下图最上面，取手性翻转值为0.9，可以看出来，除了中间有5个单体类似于全同异构（氨基酸基团全在碳链上方）之外，其他的部分都几乎是间规异构的结构（基团相对于碳链上下交替）。
当这个值比较小的时候（接近于0），如下图最下面的情况，选取手性翻转值为0.3，有比较大的概率下一个单体的该基团和上一个一致（即更加靠近全同异构），只有局部区域发生了翻转。下图中间的图取手性翻转值为0.5。
图3. 选取不同手性翻转值的结构
实际上即使取同样的手性翻转值，得到的结构仍然可能是不同的，因此这只是一个概率，至于最终的结构是随机的，比如下图的两个结构，手性翻转值均为0.5，甚至让我怀疑这根本就是两个不同的数值产生的效果。
看起来比起伪随机数种子，这个概率仿佛更加随机一些。不过，如果我们的单体足够多，或者生成的链多一些，就会更加接近事实。
图4. 选取同样的手性翻转值仍然可能产生完全不同的结构
接下来我们要说的是关于均聚物结构的搭建Build Homopolymer对话框Advanced选项卡中最后一个选项Torsion（扭转），该选项可以调整每个单体分子连接时不同的扭转角，比如扭转角是180°，得到的相邻单体刚好经过翻转（下图左），如果设置扭转角为0°，则相邻的单体方向是相同的（下图右），这两种情况下主体部分仍然在同一平面内。
图5. 将结构加入片段库
当然也可以设置扭转角为随机值，即勾选Random。但是这样的话，主干部分将不在同一个平面。
图6. 扭转角为随机的情况
如果勾选了Random，就可以继续勾选下方的使用随机数值种子（Use random number seed）选项，感觉像是编程的时候生成伪随机数的种子，计算机大神可以解释一下。
当采用同一数值时，最终产生的随机数序列应该是固定的，比如如果输入0，不管建立多少次结构都是一样的，但如果不勾选这个选项，产生的结构每次都是不同的，下图是采用随机数种子0、0.5、1的情况（单体为Pyrole，每个链单体数为3个）。
图7. 扭转角为随机的情况（使用随机数种子）
于是对于均聚物，我们只剩下了最后一个选项卡，就是Branches（支链）还没有进行说明，对于这个选项卡，就只有一个可勾选的选项，也就是Attach constructed polymer chain to branch point（将构造的聚合物链连接到支链连接点）。
如果我们像建立均聚物分子一样在一个空白的3D结构文件或关闭所有窗口后，勾选了这个选项并单击Build按钮，就会弹出一个警告（如果我们没有勾选这个选项，会新建一个3D结构文件，并显示我们建立的均聚物分子结构），告诉我们“无法建立均聚物模型”。
是因为“指定的结构没有定义的支链连接点。请转到‘支链’选项卡并关闭复选框以继续构建均聚物模型，或在尝试构造之前使用‘支链连接点’对话框创建支链连接点。”
图8. 构建支链时的错误提示
第一个方法非常简单，就是取消该选项前面的对勾，并且重新按照没有支链的情况构建聚合物分子，和之前完全一样。
那如果我想要构建的结构就是具有支链，要怎么做呢？请期待下一期分解教程，我们今天就先到这里。
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