Visualisierung von Molekülstrukturen - Erstellen von 3D-Modellen am

Inhalt
Das Zeichnen von Strukturformeln mit ISIS/Draw 2
A Zeichnen von Strukturen mit Hilfe der Vorlagen und Zeichenwerkzeuge 2
B Vorlagen von den Vorlageseiten verwenden 3
C Zeichnen von Bindungen und Ketten 3
D Zeichnen von Atomen 5
E Selektieren und Deselektieren von Atomen, Bindungen, Strukturen 7
F Gruppieren und Degruppieren 8
G Löschen von Atomen, Bindungen und Objekten 8

Das Zeichnen von Strukturformeln mit ISIS/Draw
Das Programm enthält schon viele fertige Molekülstrukturen, die nach
Stoffklassen geordnet leicht abzurufen sind.
Um selbst Strukturformeln zu zeichnen, ist folgendermaßen vorzugehen:
1. Zeichnen Sie das Grundgerüst mit Hilfe der Vorlagen und
Zeichenwerkzeuge.
2. Editieren Sie, wenn nötig, Atome, Bindungen und Moleküle. Alle Atome
sind Kohlenstoffatome, wenn Sie nicht in andere umgewandelt werden.
3. Um sicher zu sein, dass die gezeichnete Strukturformel einheitliche
Bindungslängen und -winkel aufweist, kann man die Option OBJECT > CLEAN
MOLECULE verwenden
Die mit ISIS/Draw erzeugten Dateien heißen dateiname.skc. Diese Extension
wird beim Speichern automatisch angelegt. Zum Speichern in anderen
Formaten muss FILE > EXPORT aufgerufen werden.
A Zeichnen von Strukturen mit Hilfe der Vorlagen und Zeichenwerkzeuge
Klicken Sie auf eines der Vorlagen-Symbole der horizontalen Leiste:
Gehen Sie nun folgendermaßen vor:
1. Um die Vorlage irgendwo zu plazieren, klicken Sie in das leere
Zeichenfenster
2. Um die Vorlage an eine bestehende Bindung zu hängen, klicken Sie auf
diese Bindung.
3. Um die Vorlage mit einer Einfachbindung an ein bestehendes Fragment zu
hängen, klicken Sie einfach auf das entsprechende Atom.
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B Vorlagen von den Vorlage-Seiten verwenden
1. Wählen Sie eine Vorlage-Seite aus dem Menü Templates. Die Vorlage-Seite
erscheint in einem Fenster
2. Suchen Sie die Vorlage aus, die Sie verwenden möchten.
3. Klicken Sie auf die gewählte Vorlage, dass Vorlage-Fenster wechselt hinter
das Zeichenfenster.
4. Zum Einfügen der Vorlage wie oben unter 1 - 3 beschrieben vorgehen.
C Zeichnen von Bindungen und Ketten
Um Bindungen zu zeichnen, klicken Sie in der linken Leiste auf eines der
beiden Symbole. Für normale Bindungen das obere Symbol, für
stereochemische Darstellungen das untere Symbol:
Dann klicken Sie im Zeichenfenster dort, wo Sie die Bindungen einfügen
möchten oder ziehen Sie die Maus von einem bestehenden Atom aus, bei
gedrückter Linker Maus-Taste, weg.
Standardeinstellungen: Um die Einstellungen für Atome, Bindungen oder
andere Objekte zu verändern, lesen Sie bitte unter Ändern der Parameter
nach.
Einige der Symbole, wie die beiden oberen, haben in der rechten unteren
Ecke ein kleines Dreieck. Dies bedeutet, dass zusätzliche Optionen verfügbar
sind. Um beispielsweise eine Doppelbindung zu zeichnen, klicken Sie zunächst
auf das Symbol Einfachbindung und halten Sie die linke Maustaste gedrückt.
Jetzt erscheinen die anderen möglichen Bindungstypen.
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Laufen Sie bei gedrückter Maustaste zum gewünschten Feld und lassen Sie
die Maustaste los. Es erscheint ein anderer Mauszeiger auf dem Bildschirm und
der von Ihnen gewählte Bindungstyp ist nun als Standard eingestellt. Um nur
ein einzige Bindung in einen anderen Bindungstyp umzuwandeln, können Sie
durch wiederholtes Drücken auf die entsprechende Bindung in ihrer Formel
den Typ verändern.
1. Um eine Bindung anzuhängen, klicken Sie auf das Symbol Einfachbindung
und dann auf das Atom, an das die Bindung angrenzen soll. Halten Sie die
linke Maustaste gedrückt, ziehen Sie die Maus etwas zur Seite und lassen
Sie sie dann los.
2. Für räumliche Darstellungen (nach hinten, nach vorne) das entsprechende
Symbol wählen und die Bindung wie unter 1. beschrieben zeichnen.
3. Zum Ändern eines Bindungstyps auf die entsprechende Bindung in der
gezeichneten Formel klicken, bei stereochemischen Darstellungen bewirkt
das Anklicken ein Ändern der Richtung.
4. Standard-Bindungslängen lassen sich unter OPTIONS > SETTINGS > CHEMICAL
DRAWING einstellen.
5. Atomketten werden mit dem Chain-Tool gezeichnet. Das linke Symbol
zeichnet lineare Ketten, das rechte Symbol Ketten wechselnder Richtung,
die man beispielsweise zum Zeichnen von Makrocyclen benötigt.
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6. Für das Zeichnen anderer Objekte, wie Linien, Kästen, Pfeile oder Polygone
das entsprechende Symbol auswählen und bei gedrückter Maustaste zur
entsprechenden Größe aufziehen.
D Zeichnen von Atomen
Für das Zeichnen von Atomen muss in der linken Spalte ausgewählt
werden. Dann klickt man mit der Maus im Zeichenfenster an die Stelle, an der
das Atom eingefügt werden soll. Im Textfeld lässt sich direkt ein
Elementesymbol eingeben oder es können aus einer Liste Atome oder
Atomgruppen ausgewählt werden.
Wichtig: Wenn Sie ein Standard-Elementesymbol in kleinen Buchstaben
eingeben, passt das Programm automatisch das Symbol an: aus der Eingabe
br wird Br. Falls der Text nicht einem Element zuzuordnen ist, wird er nicht
verändert.
Für ein wiederholtes Einfügen des gleichen Elementes einfach die Strg-Taste
der Tastatur gedrückt halten und im Zeichenfenster auf ein Atom oder an die
entsprechende Position klicken.
Um bereits bestehende Atome zu ändern müssen diese editiert werden. Dies
erfolgt im Elemente-Schreibmodus durch einen Einfachklick auf das
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entsprechende Atom (es erscheint das Textfeld) oder durch einen
Doppelklick auf das entsprechende Atom (es erscheint ein Fenster, in dem
sich das Atom sowie seine Eigenschaften verändern lässt), wenn man sich im
Selektiermodus LASSO (links) oder KASTEN (Mitte) befindet:
Ladungen lassen sich durch Eingabe von plus (+) oder minus (-) darstellen,
beispielsweise: na+ ergibt Na + .
Radikale werden durch folgende Zeichen hinter dem Symbol eingegeben:
Biradikale: Doppelpunkt (:), Monoradikale: Punkt (.)
Für Isotope einfach die Zahl vor das Elementesymbol schreiben: 206pb ergibt
206 Pb.
Es gibt zwei Arten von Wasserstoffatomen: Die eine Art kann optional
dargestellt oder ausgeblendet werden, die andere Art ist fest und bleibt auch
beim Ausblenden der anderen Wasserstoffatome sichtbar:
optionale Wasserstoffatome
O
C
O
optionale Wasserstoffatome
HO O HO
CH C H C
O
O
O
H
feste Wasserstoffatome
Wasserstoffe aus ein aus ein
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Um feste Wasserstoffatome zu erzeugen, muss Wasserstoff als Element
spezifiziert werden.
Neben dem Symbol zum Eingeben von Elementesymbolen, gibt es auch
die Möglichkeit Text einzugeben. Dies erfolgt mit dem Symbol
Hoch- und Tiefstellen erfolgt durch die Eingabe von
\S text \S (hoch)
\s text \s (tief)
Beispiel: SO4 2– kann folgendermaßen eingegeben werden: SO\s4\s\2–\S
Wichtig: Nicht Slash (/) sondern Backslash (\) (Alt Gr + ?-Taste)
Bei der Eingabe von Atomgruppen kann durch (^) vor dem Buchstaben das
Atom gekennzeichnet werden, an dem die Verknüpfung erfolgen soll.
Beispiel: H3C^CHCH3 die Bindung erfolgt am Kohlenstoffatom in der Mitte.
Die Formatierung von Textfeldern und Atomen (hier nur: fett, kursiv,
unterstrichen, Schrift) kann auch über die Auswahl TEXT in der oberen
Befehlszeile erfolgen. Hier führt die Auswahl FORMULA beispielsweise dazu, dass
in einem Text die Indices automatisch tiefgestellt werden.
E Selektieren und Deselektieren von Atomen, Bindungen und Strukturen
Wenn Sie den Mauszeiger über Objekte in der Zeichenebene ziehen, zeigt das
Programm an, ob es sich um ein Atom, eine Bindung oder eine Struktur
handelt:
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Durch einen Doppelklick gelangen sie zu einem Fenster, in dem Sie
entsprechenden Einstellungen verändern können.
Zum Selektieren von Objekten gibt es drei Symbole:
Das LASSO und der RAHMEN werden verwendet, um einzelne Atome, Bindungen
oder andere Objekte auszuwählen, in dem entweder auf das entsprechende
Objekt geklickt wird oder ein Lasso oder ein Rahmen um die zu markierenden
Objekte bei gedrückter linker Maustaste gezogen wird. Der RING wird nur für
Strukturen oder Objekt-Gruppen eingesetzt. Mit ihm lassen sich einzelne
Atome oder Bindungen nicht auswählen.
Mehrere Objekte lassen sich markieren, wenn konstant die Shift-Taste der
Tastatur gedrückt wird.
Für das Deselektieren einzelner Objekte wird genauso vorgegangen: Shift-
Taste drücken und selektierte Objekte anklicken.
F Gruppieren und Degruppieren
Einzelne Objekte lassen sich mit OBJECT > GROUP gruppieren. Gruppen lassen
sich mit OBJECT > UNGROUP degruppieren.
G Löschen von Atomen, Bindungen und Objekten
Markierte Atome, Bindungen und Objekte können mit Hilfe der Delete-Taste
der Tastatur oder über die obere Leiste über EDIT > CUT entfernt werden.
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Daneben gibt es auch einen Radierer der durch das Symbol aktiviert
werden kann. Zum Löschen müssen dann nur die gewünschten Objekte mit
der Maus angeklickt werden.
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