Задание 3: Анализ взаимопроникающих каркасов.

Задание 3: Анализ взаимопроникающих каркасов.

Инструменты: программа IsoCryst.

Пример: анализ взаимопроникновения в полиморфной модификации гидрохинона.

Алгоритм:

(1) Откройте базу данных Quinol и найдите в списке соединение HYQUIN05 (показать Ref.Code).

(2) Откройте окно программы IsoCryst. Убедитесь, что в карточкеOptions/Bonds для водородных связей установлены режим изображения и учета в колонкахTakeиShow.

(3) Выполните команду Рост несколько раз и отцентрируйте изображение.

(4) Включите режим выделения и выделите одну сетку желтым цветом, а другую сетку – малиновым цветом (удерживая клавишу Ctrl) или зеленым (удерживая клавишу Shift). В структуре присутствуют две независимые трехмерные сетки, образованные водородными связями.

Упражнение: Вернитесь к Вашей базе данных CIF_RES в Модуле 1 и рассмотрите взаимопроникновение там. Вы обнаружите несколько вариантов вплоть до 7-кратного! Однако Вы увидите, как правильно рассчитать взаимопроникновение в Модуле 6.

Задание 4: Определение молекулярных координационных чисел, анализ способа молекулярной упаковки и системы межмолекулярных связей.

Инструменты: программы AutoCN и IsoCryst.

Пример: анализ кристаллической структуры a-S₈.

Алгоритм:

(1) Откройте базу данных S8_P4_Cl2 и рассчитайте матрицу смежности для первой записи.

(2) Запустите программу IsoCryst.

(3) Убедитесь, что в разделе Options/Bonds в колонкеTakeфлаг установлен только для валентных связей.

(4) Вырастите структуру, чтобы получить молекулы целиком.

(5) Выделите молекулу и оставьте на рисунке только ее.

(6) Поставьте флаги в ячейках Specific и Van der Waals в колонках Show и Take.

(7) Выполните команду Growth только один раз, чтобы получить все атомы, связанные с выделенной молекулой невалентными связями.

(8) Удалите флаги в ячейках Specific и van der Waals, отмените выделение молекулы и выполните команду Рост несколько раз, чтобы получить целиком все окружающие молекулы.

(9) Выделите все молекулы (щелкните мышью за пределами молекул или используйте мышь с инструментами ) и определите общее число выделенных атомов (128) в статусной строке.

На изображении присутствуют 128/8=16 молекул, таким образом, центральная молекула окружена 15 другими молекулами (молекулярное координационное число равно 15).

Упражнение: определить молекулярные координационные числа для молекулярного фосфора P₄ (56/4=14) и молекулярного хлора Cl₂ (28/2=14) (смотрите базу данных S8_P4_Cl2).

Вопросы:Рассмотрите различия между специфическими и ван-дер-ваальсовыми контактами, обратив внимание на значения расстояний в разделе Adjacency Matrix для молекулярного хлора Cl₂. Учитывая только ван-дер-ваальсовые контакты, число соседних молекул равно 10, а учитывая только специфические – 4. Это свидетельствует о присутствии 4 галогеновых связей. По умолчанию, TOPOS обнаруживает галогеновые связи и классифицирует их как специфические связи. Подробнее об анализе молекулярных упаковок смотрите:

Peresypkina E.V., Blatov V.A. Molecular coordination numbers in crystal structures of organic compounds. Acta Cryst. 2000, B56, 501-511.

Peresypkina E.V., Blatov V.A. Topology of molecular packings in organic crystals. Acta Cryst. 2000, B56, 1035-1045.

Для определения понятия «галогеновая связь» смотрите: Desiraju G.R., Ho P.S., Kloo L., Legon A.C., Marquardt R., Metrangolo P., Politzer P., Resnati G., Rissanen K. Definition of the halogen bond (IUPAC Recom-mendations 2013) Pure Appl. Chem. 2013, 85, 1711-1713.

⇐ Предыдущая 1 23