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Materials Studio官方教程 | 乙内酰脲潜在多晶型的氢键分析【2】

已有 1336 次阅读 2021-9-28 17:11 |个人分类:科研干货|系统分类:科研笔记

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紧接上文:

Materials Studio官方教程:CCDC——乙内酰脲潜在多晶型的氢键分析【1】

4、利用CSD查询相关结构

在本节中,将在CSD中查询包含已定义官能团的结构,并提取施主和受主位点之间的连接信息。

从菜单栏中选择Modules | CCDC | Motif Search,打开Motif Search Calculation对话框。

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Motif Search Calculation对话框的Setup选项卡

Setup选项卡中,将Task更改为CSD Search,确保勾选Return CSD hit structures复选框。

Motifs选项卡中,勾选RingsInfinite chainsDiscrete chainsAll functional groups present复选框。将RingsMax. size设置为4Infinite chainsMax. repeat sizeDiscrete chainsMax. size均设置为2。将Max. contact length设置为3.0 Å。

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Motif Search Calculation对话框的Motifs选项卡

Job Control选项卡中,从 Gateway location 下拉列表里选择合适的服务器。单击Run按钮。

查询完成后,结果将自动从服务器下载并存储在名为hydantoin-mol Motif Search的文件夹中。匹配结构及其基序公式存储在数据表文件中。还创建了一个概要文档hydantoin-mol Summary.txt。在下一节中,当比较Polymorph预测的结构和CSD查询的结构时,将使用此概要文档作为评分任务的输入。

5、为Polymorph输出分配基序信息,并评分排名靠前的Polymorph结构

由于在本教程中未运行多晶型预测序列,因此需要从之前的预测序列中将结果导入到本工程中。如果想自行尝试预测堆积排列,建议利用DMol3模块的GGA-PBE泛函对乙内酰脲的几何构型进行优化,以确定ESP电荷,然后使用这些电荷和Dreiding力场运行Polymorph。有关如何运行多晶型预测序列的详细信息,请参阅Polymorph模块教程部分。

从菜单栏中选择File | Save Project,然后选择Window | Close All

从菜单栏中选择File | Import...,打开Import Document对话框。导航至Examples/StudyTables,在文件类型下拉列表中选择所有文件All Files,然后选择M8_all_Polymorph.std。单击Open按钮。

接下来,将设置输入参数以对预测的堆积排列进行分配和评分。注意,要运行分配/评分,必须将包含预测结构的数据表文档打开,并且需要在界面中选择包含片段/接触点信息的文档。

Motif Search Calculation对话框中,将Task更改为Assign Motifs,并从Scoring下拉列表中选择CSD。从Functional groups下拉列表中选择hydantoin-mol.xsd。勾选“使用现有CSD搜索Use existing CSD search”复选框,并从Summary document下拉列表中选择hydantoin-mol Summary.txt文件。

Motifs选项卡上,确保参数设置与上一节中相同。单击Run按钮并关闭对话框。

计算完成后,将返回结果。主要结果文档是M8_all_Polymorph Motif Assign文件夹中名为M8_all_Polymorph.std的数据表。它列出了原始结构及其基序公式。前两个结构为相同的基序公式R[3] C[1] C[2],并且具有Polymorph计算得到的最低能量。第三和第四种结构的基序公式为R[2]。查看匹配得分Matching score和平均得分Averaged score,第三和第四个结构的基序明显更能代表先前已知的包含相同片段的结构。注意,第三种结构是实验上已知的结构。

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使用基序搜索Motif Search对前6个Polymorph预测结构进行评分的结果

注意:数据表中的值可能因CSD系统软件版本而有所差异。

双击基序公式为R[2]的第三和第四个结构的Structure单元格。

将打开一个新的3D Viewer,其中包含结构Polymorph预测得到的单位晶胞,分配的氢键基序以粉色虚线显示。

从CCDC Motif搜索计算中获得的评分值表明,第三和第四个结构是可以进一步研究的候选结构,不应被忽略,因为还有其他能量较低的结构。例如,可以使用Reflex模块模拟X射线粉末衍射图谱,并与实验图谱进行比较。

本教程到此结束。

参考文献:

F. H. Allen, Acta Cryst. B, 58, 380 (2002).

C. F. Macrae, P. R. Edgington, P. McCabe, E. Pidcock, G. P. Shields, R. Taylor, M. Towler and J. van de Streek, J. Appl. Cryst., 39, 453 (2006).

G. M. Day, W. D. S. Motherwell, H. L. Ammon, S. X. M. Boerrigter, R. G. Della Valle, E. Venuti, A. Dzyabchenko, J. D. Dunitz, B. Schweizer, B. P. van Eijck, P. Erk, J. C. Facelli, V. E. Bazterra, M. B. Ferraro, D.W. M. Hofmann, F. J. J. Leusen, C. Liang, C. C. Pantelides, P. G. Karamertzanis, S. L. Price, T. C. Lewis, H. Nowell, A. Torrisi, H. A. Scheraga, Y. A. Arnautova, M. U. Schmidt and P. Verwer, Acta Crys. B, 61, 511 (2005).

【系列教程】

Materials Studio官方教程:CCDC——利用CCDC和粉末衍射实验数据进行晶体鉴定

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