Materials-Studio-快速入门教程

Class1--MaterialsStudio快速入门教程该教程将介绍MaterialsStudio软件的基本功能，在这一部分，你将学到：一.生成Projects二.打开并且观察3D文档三.绘制苯甲酰胺分子四.观察并且处理研究表格文档五.处理分子晶体：尿素六.建造Alpha石英晶体七.建造多甲基异丁烯酸盐八.保存Project并结束在d盘上建文件夹class1:d:\class11.建立一个新文件夹D:\MSteach\class12.运行MaterialsStudio，生成名称为Myquickstart的Project或从运行菜单中运行：所有程序\AccelrysMaterialsStudio4.4\MaterialsStudio一.生成一个Project目的:介绍MaterialsStudio中project概念模块:MaterialsVisualizer在桌面双击快捷方式选择此文件夹存放数据生成了名称为MyQuickstart的Project写入Myquickstart这样就产生了新的MaterialsStudioproject，开始了MaterialsStudio运行3.恢复project的默认设置（初学者不要做此操作）本教学过程中，每一个新的project都使用MaterialsStudio自动产生的templateproject的设置。保证Myquickstartproject也一样。选择Tools\SettingsOrganizer，打开SettingsOrganizer对话框。1.点击此处的MaterialsStudioicon，选中所有的模块和图示工具。2.单击Reset，所有的模块和图示工具都恢复Accelrys默认值。3.在此可改变模块和图示工具的设置值。初学者慎用。在layerbuilder中试试。若干次操作后，已有一些参数设置。由于错误等原因，要重复前面的一个过程。为保存两次操作一样，需返回MS的默认设置。二.打开并且观察3D文档目的:介绍MaterialsStudio中文档documents的概念模块:MaterialsVisualizer前提:已生成一个ProjectMaterialsStudio使用了多种类型的文件，如3DAtomisticandMesoscale、text、chart、HTML、studytable、grid、script、和forcefielddocuments。在后面进行计算时，这些文件将逐个显示在projects中，反映了计算的过程。现在的教学中,主要出现的是3DAtomistic类型的文件。本节课包括以下内容:1.输入一个结构2.调整显示方式3.改变3D结构的视图4.选择对象的不同类型1.输入一个结构File/Import，打开输入文件对话框（注意，此对话框也可用工具栏上的输入按钮打开）。选择Examples/Documents/3DModel/TON.msi，单击Import按钮。zeoliteTheta-1unitcell右键旋转这个3DViewer显示通常的zeoliteTheta-1单胞。文件TON.xsd是ProjectExplorer中Myquickstartproject的一部分。注意文件的扩展名已由.msi变为.xsd，这是3D结构的XML-basednativeMaterialsStudio格式。msi?2.调整显示方式在3DViewer上按右键，出右键菜单，选DisplayStyle，DisplayStyle对话框中的各选项的意义如下：Atom栏：DisplayStyle:Line：线状模型。Stick：棍状模型。Ballandstick：球棍模型。CPK：球堆砌模型。Polyhedron：多面体堆积模型（晶体）。Atom栏：用Line、Stick、Ballandstick、CPK和Polyhedrondisplaystyles显示zeoliteTheta-1的结构。最后将显示方式改为CPK。LineStickBallandstickCPKPolyhedronLattice栏：Displaystyle:显示单个晶胞或者原胞。Range：显示在X、Y、Z方向上晶胞的数量。Lattice:显示晶胞边界的风格。用None、Dashedline、Line和Stickstyles显示zeoliteTheta-1的结构。注意3DViewer边框的变化。将显示固定在Line。NoneDashedlineLineStickLighting*将箭头移到右上方，关闭Lighting对话框。*打开DisplayStyle对话框，在Atomtab中，选Ballandstick。关闭对话框。球上的箭头指示光的照射方向。将鼠标移到球上，鼠标变成手形，按左键，拖动球，改变光的照射方向。在TON.xsd的3DViewer上单击右键，选择Lighting选项，该选项将指定加光情况。在此选项卡内可以设定三个光源，并改变光源的照射位置（照射位置用箭头显示）。3.改变3D结构的视图Rotate:旋转结构视图。使用三键鼠标，右键是旋转操作。Zoom:向上或者右侧拖动可以增大所选结构的视图；向下或者向左侧拖动会缩小所选结构的视图。使用三键鼠标，也可用鼠标上的滚轮进行3D结构的放大、缩小。Translation:将结构沿着不同的方向平移。对于三键鼠标来说，左键执行所选操作，右键则是旋转操作，同时按下左健和右键则会完成缩放操作。此外还可以将键盘和鼠标联用来完成上述操作。以下操作将改变3D结构的位置：FittoView:根据窗口的尺寸，为3D结构选择合适的大小。Recenter:将结构放置到窗口的中心，结构大小不变。若选中一个原子，则将此原子移到窗口的中心，整体3D结构不变。ResetView:将结构放置到窗口中原来的位置，并恢复原有大小。通过选择相应的工具并在3D结构上拖动来改变结构视图。可以使用3DViewer工具栏上的工具来改变3D视图。3DViewer工具栏4.选择不同的对象：如原子或键3DViewerSelectionMode按钮在3DView工具栏上选择3DViewerSelectionMode，并通过单击原子、键来选择相应的对象。单击*按住鼠标左键，沿斜线托拽，可以选择一定区域内的所有对象，包括原子和键。*单击一个键，此键的颜色改变，说明被选中。*在TON结构上单击选中的原子，此原子颜色改变，说明被选中。此区域的原子和键都被选中键被选中原子被选中*在结构中的某个原子或键上双击鼠标可以选择整个结构。*在3DViewer上无TON结构的地方单击或双击鼠标，则取消对象的选择。*需要将结构保存为project的一部分时，单击3DViewer的，再按Yes按钮。*File/SaveProject，Windows/CloseAll引言化学家不得不每天处理大量的小分子和化学中间体。快速生成该类分子对于每一个分子建模环境都是非常重要的。苯甲酰胺分子就是这样一种小分子，在下边我们将以该分子作为例子，进行研究工作。1.生成新的3D文档2.设置球棍模型为默认显示方式3.绘制分子环和原子链4.绘制氧原子5.编辑原子类型6.编辑键的类型7.添加氢原子并调整分子结构8.将分子的凯库勒(Kekulé)式转化为共轭结构(resonantbondrepresentation)Tomonitorandadjustdistances三.绘制苯甲酰胺分子目的:介绍MaterialsVisualizer中的绘图工具sketchingtools模块:MaterialsVisualizer前提:已生成一个ProjectBenzamide(苯甲酰胺)分子下面建造苯甲酰胺结构：1.生成新的3D文档在菜单上选择File/New，并且选择3DAtomistic后单击OK。此时文件名称出现在左侧的ProjectExplorer中，名称为3DAtomistic.xsd，在其上单击鼠标右键，选择Rename，将名称改为my-benzamide。选择File/Save或单击工具栏上的Savebutton。这样就在myquickstartproject中建立了新的my_benzamide.xsd3D文件。2.设置球棍模型为默认显示方式从菜单栏中选择Modify/DefaultAtomStyle，打开DefaultAtomStyle对话框。在DisplayStyle中选择Ballandstick。单击Closebutton关闭DefaultAtomStyle对话框。这样在本project中，默认显示方式被设置为ballandstick。此时按下ALTkey，单击鼠标左键，则出现一个具有withresonantbonds的芳香环(aromaticring)。在绘图工具栏(Sketchtoolbar)上单击SketchRing按钮，松开，然后鼠标移动到3D文档中。这时鼠标看起来象一只铅笔，其右侧的数字表示将要绘制的环上的原子数(可以在键盘上按下数字键3-8来改变环的大小）。这里键入6，在3DViewer上单击左键，则出现一个六边形的碳环。Sketchtoolbar3.绘制分子环和原子链SketchAtom按钮可以画任意元素的原子，默认画碳原子。下面要将双碳原子侧链接到环上。在绘图工具栏(Sketchtoolbar)上单击SketchAtom按钮，松开，然后鼠标移动到环的3D文档中，这时鼠标看起来象一只“铅笔”。将“铅笔”移到环的一个碳原子上，这个碳原子变蓝。左键单击此碳原子，将键连接到该原子上。移动“铅笔”并在3D的合适位置单击左键，设置另一个碳原子。键自动加在此碳原子与环之间。将“铅笔”移到另一位置，双击左键，又画出一个碳原子。这样就作出了连到碳环上的一个双碳原子链。另一种终止链延续的方法：在3D的某一合适位置单击左键，画出最后一个碳原子，然后按一下键盘上的ESC键即可。化学键自动加在新画的碳原子之间。注意，对错误操作，可用工具栏上的Undo按钮取消。4.绘制氧原子单击，则激活。在其下拉选项中，选择Oxygen。将鼠标移到侧链的第一个碳原子上，这个碳原子变蓝。左键单击此碳原子，将键连接到该原子上。移动鼠标并在3D的合适位置双击左键，这样设置了一个氧原子，终止了链的延续。在3DViewer工具栏上，单击3DViewerSelectionMode按钮。如果3DViewer工具栏没有出现，在View/Toolbars中选3DViewer即可。现在处于原子和键的选择模式(selectionmode)。5.编辑原子类型左键单击侧链的终端碳原子，选中后此碳原子变为黄色，Sketch工具栏中ModifyElement按钮被激活。一般选中某个原子后，在Modify菜单下的ModifyElement中选择Oxygen或其它原子来改变原子类型。NC点击ModifyElement按钮右侧的箭头，在下拉选项中选择Nitrogen，则碳原子变为氮原子。在3DViewer的任意位置点击左键，取消原子选择。总之，首先选择两个原子之间的键，然后在Sketch工具栏上的ModifyBondType按钮来改变键的类型，同样的选项也可以在Modify菜单下的ModifyBondType中找到。如果要选择多个原子或键，请按下Shift后再进行选择。如要取消选择，请在结构外单击鼠标左键。*在3DViewer结构外的任意处单击左键，取消选择。6.编辑键的类型*按住SHIFTkey，交替单击环上的三个键。如图，这样就选中了四个键：3个C-Cbonds和一个C-Obond。*点击ModifyBondType按钮右侧的三角，在下拉选项中选择DoubleBond。四个选中的键都成了双键。*在3DViewer上，单击C-Obond，键变成黄色，表明已经选中。ModifyBondType按钮同时激活。7.调整氢原子并进行整理这样调整过的几何结构中，分子的键、键角和扭转角都会变得具有化学合理性。可以通过程序自动加氢而不需要单独的为每个原子加上合适的氢原子。*在Sketch工具栏上，单击Aut