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SHELXTL程序进行晶体结构分析的方法


y
z
占有率 温度因子
C1 1 0.155832 0.182795 0.318988 11.00000 0.00001
温度因子: 原子是否正确 过大: 偏重 过小: 偏轻
B 进一步精修:
主体结构的确定
各向异性: ANIS 针对温度因子
ANIS 温度因子用六个参数表示,原子的热振动为 取向的三轴椭球
进行这步操作,可以大幅降低R1值和goof值
e 点refine菜单,系统会提示有Q 峰没命名,并 选择所有Q 峰,顺序与原来顺序相同
•删除原子或(Q)峰的方法: a 光标指在欲删除位置(原子或键) ,点K 键
b 光标指在欲删除位置,右手键点Bonds and Angles,再在对话框中点“Delete”
c 光标指在欲删除位置,右手键点“Delete” d 先选择,再点Select菜单中的Kill selected e 在ins文件删除
Most Disagreeable Reflections (* if suppressed or used for Rfree)
m 是一或两位数,指定氢的类型: =1 叔-H, =2 仲-H, =3(或13) 伯-H, =4 芳-H, =8(或14) X-O-H, =9 X=CH2或X-NH2, =15 笼状B-H
n 是一位数,指定固定的类型: =1 坐标、占有率、位移因子固定, =2 占有率、位移因子固定, =3(或7) 坐标固定, =4 同3,但允许修正X-H的键长(方向固定)
4.INS文件的建立和更新
结构解析和精修的过程,是ins文件建立和不 断更新的过程,这主要是下列过程实现的:
xprep、xshell—refine、xl、xp、edit、copy
SHELXTL结构分析的步骤
1、准备反射点文件 .HKL,格式一般为h, k, l, Io, (I) 。 2、使用 XPREP 程序输入晶胞参数,进行数据统计和检查消光规律以确 定空间群,输入分子式等等,程序结束时输出 .INS。该 .INS文件通常设 定了直接法的现行设置。 3、使用 XS 解析结构,读入 .HKL和 .INS文件,结果输出到 .LST 和 .RES文件。 4、使用 XP/XSHELL 读入 .RES文件,建立初始结构模型,结果输出 到 .INS文件,该 .INS文件通常设定了最小二乘法修正和Fourier 合成的 设置。 5、使用 XL 读入 .HKL和 .INS文件,进行结构模型的最小二乘法修正和 Fourier合成(通常为差值Fourier合成),结果输出到 .LST和 .RES文件。 6、重复4,5过程不断扩展完善结构模型和精修,直到结构修正收敛和 偏离因子最低。 7、生成数据CIF表格。
H2WA 2 0.545700 0.680000 0.026600 11.000000 0.050000 H2WB 2 0.233200 0.150000 0.035500 11.000000 0.050000
改为 AFIX 3
H2WA 2 0.545700 0.680000 0.026600 11.000000 H2WB 2 0.233200 0.150000 0.035500 11.000000
尽可能选高对称性的
确定空间群
默认的 可手动输入
判断晶格类型
有心群与非心群判断 接近0.968 有心;接近0.736 非心
空间群选择:
一般选CFOM最小:程序缺省设置,但常需要进行多次选择判断 注意:非心群比有心群的CFOM要小 除非是手性的,大部分都是有心群,选择时可改为有心群
看完整度
空间群越对称,越高,需要点越少 低原因:空间群选低了,找高空间群
然后进行XL精修,完成后进入XSHELL继续精修 • 也可在XSHELL中先点Atoms-Hybridize All 再 点Atoms-Calculate Hydrogens
然后检查H加的是否合理,如不合理,可打开 Edit-Edit Current File修改不合理的部分,再用 Refine继续精修
晶体数据不好
输入分子式:
输入元素种类,尤其是重原子,但数目不重要(原子要大写) CHONBFeCoCl
Input Name 一般都是输入 1
Input Y 之后点回车即可
若选不出空间群,可选 change TOLERANCES
T:参数设置 change TOLERANCES 改[N]值,改大 5 20 改[A]值,i/sigma 改小 改[G]值,降低 改成0.5 保存 之后从新定晶系,空间群,还是不行的 就得 重新收数据了
含有四周期以上重原子,足够强度衍射数据,先找出重原子数据
•XS计算结果的评估
# 直接法,RE越小越好,RE<0.4 可解 CFOM值<0.1 最好;0.1-0.2 可接受;>0.2不好
如果CFOM值不好,可以改ins文件中的TREF,改成TREF 5000 多算几轮
如果RE值太大,可以改格子类型LATT 1,有+1变成-1 将有心群变成非心群。(+:有心群;-:非心群)
一套好的数据精修出正确结构之后,wR2<0.15, R1<0.05。R1最大不能超过0.12 这样会有A级错误。
如果精修很难收敛,或某些参数不好,可用删除 一些坏点的方法来解决。
•删除坏点的方法:
每次精修完后,程序都 会自动产生50个坏点,
写在lst文件中,查到后可把它们的h、k、l 值加上
OMIT指令写在ins文件中,继续精修即可,如:
• 恢复删错的原子或(Q)峰的方法:
点“Edit>Restore Killed Atom”,先选择要恢 复的原子(或Q峰),再点“Restore”
• 命名(标记)原子或(Q)峰的方法: a 先选择,再用Lablels菜单中的Group label
b 光标指在要命名的位置,用右手键的Edit
c 光标指在欲命名位置,右手键点Bonds and Angles,再在对话框中点“Rename”
AFIX 0 保存ins 之后再XL计算 在进入XP中 fmol info kill $q himp (O-H键自动固定为0.85) File?? XL
-1.200000 -1.200000
检查cif若是报错的话 可以通过 命名水分子周围其它方向的 氢键来解决,但是不是绝对能解决
E 收敛 (指精修结果收敛)
一、SHELXTL文件
1. 文件名 一般,同一结构,所有文件都用相同的名(不
能超过8个字符),只是扩展名不同 2. 两个必要文件(由XPREP程序产生) *.hkl文件:所有的衍射点,每一点一行 *.p4p:矩阵文件,包含单胞参数
.raw:CCD最原始文件,为校正而保留 ._ls:记录数据处理文件,包含数据完成度及最后
Patterson法:
TITL 1 in C2/c CELL 0.710730 30.1927 8.5175 13.9108 90.0000 95.1300 90.0000 ZERR 8.00 0.0146 0.0042 0.0071 0.0000 0.0100 0.0000 LATT 7 SYMM -X, Y, 0.5-Z SFAC C H N O Cr UNIT 144 112 24 56 8 TEMP 25 PATT HKLF 4 END
• 还可在XSHELL中先选择同类原子,再用 Select > Atoms > Set HFIX分别进行加氢
D 水分子加氢
H2O上的H一般从差值电子密度上获得,用限制O-H 距 离和H-O-H 来修正:
直接在Xshell中 uniq O1W 直接看它周围的残峰,将合适角度的残峰命名为h1wa h1wb 若没有 可以将残峰数加大 直到有为止 edit→Kill all Q-peaks 先不要计算 打开ins 找到刚才命令的h1wa h1wb 例如
SHELXTL的主要子程序和文件
XS
XP
XPREP
*.plt *.sav *.ps
*.hkl *.ins
*.res
XL XSHELL
*.pcf XCIF
*.lst
*.cif
*.tex
*.fcf
Running XPREP
基本数据:看衍射点强度
mean (I/sigma)< 1 :基本不可解: 1~3 弱: 大空腔结构化合物 3~10:有机晶体 10:配合物,无机晶体
* 结构精修的典型步骤
A 在XSHELL中用Refine精修各向同性的非氢原子
定出基本正确的结构模型后,在前几轮精修 (各向同性)中,可以通过检查R1和U值,来检查 原子确定的是否正确,并逐步指认出非氢原子
R1应小于0.4(wR2为0.5~0.7),越小越好
温度因子 U应在0.1以下
原子 序号 x
2) 用XS进行初始套运算 点生成的1.hkl文件,再点XS进行运算,会生成一个 ins文件,系统默认直接法
直接法:
TITL 1 in C2/c CELL 0.710730 30.1927 8.5175 13.9108 90.0000 95.1300 90.0000 ZERR 8.00 0.0146 0.0042 0.0071 0.0000 0.0100 0.0000 LATT 7 SYMM -X, Y, 0.5-Z SFAC C H N O Cr UNIT 144 112 24 56 8 TEMP 25 TREF HKLF 4 END
即精修到原子坐标、位移参数、占有率等参 数至目 value of the shift)的值不再变化,并且在 0.01(甚至0.001)以下
平均漂移值(Mean shift)几乎为零 Max.dU<0.02
GOOF值接近于1(可通过调整WGHT值来实现)
C 计算/指认并精修氢原子
对于具有确定立体结构的有机基团,可采用 理论加氢;对于无法理论加氢的,如水分子,可 从差值Fourier图中找出氢原子,参加精修的情况 视 数据的质量而定
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