文丨王峰峰
路漫學術單晶解析專欄顧問,小木蟲ID:lich666(大柚子)
無序指分子結構或者結構的一部分不符合空間群的對稱性或者晶體結構的周期性。
常見的無序按照產生方式一般可分為幾種類型(我自己分的):
1.構象無序:由于單鍵(碳碳單鍵、碳氧單鍵、單一配位鍵、單一氫鍵等)轉動產生無序。
2.溶劑/小分子無序:由于所使用的溶劑或者成鹽等小分子處在一個較大孔洞,導致位置無序從而引起整個溶劑或者成鹽等小分子溫度因子的現象。
3.構型無序:由于分子構型(單雙鍵、差向異構體等)不同產生的無序。
4.占有率無序:由于某一位置(配位金屬原子,苯環上未完全鹵代)原子種類和占有率不同產生的無序。
5.配位原子無序:由于同一配體配位原子不同(如腈基上C或N原子配位)產生的無序。
6.對稱無序:分子結構中部分處在對稱位置上產生的無序。
1、2出現機會最多,3、4、5、6均很少。
(1)簡單的構象無序-I
現給出一個例子說明一個簡單構象無序的精修方法。例子如圖所示(由于保密原因只給出部分結構)。
(1)最左邊結構是初步解析完的結果,發現一個碳的溫度因子極高,熱橢球不正常。遂將該原子各向同性精修。
(2)中間結構顯示同性精修結果,在該碳上方顯示Q峰應為此碳的第二個位置,將此碳使用Work->ToolBox Work->Split功能將此碳分裂到Q峰位置。
(3)分裂后精修到收斂,再各向異性,加氫即可。
該分子的無序產生原因是碳氧和碳碳鍵轉動,從而導致中間的碳處于環上和環下,從而導致無序。精修的關鍵在于找到碳原子的第二個位置,并把碳原子分裂到相應位置上即可。
(2)簡單的構象無序-II
如圖所示,某結構中N原子上三個亞甲基溫度因子高,發現其周圍存在三個Q峰,應為亞甲基的第二位置,使用Split將三個亞甲基同時分裂到第二位置上。操作步驟如下:
(1)選擇三個亞甲基。
(2)點擊split命令。
(3)拖動三個亞甲基中任意一個原子將其移動Q峰上。剩下的亞甲基也會被分裂。
(4)按Esc退出split模式然后精修即可。
分裂結果如第2張圖所示。加氫后發現無序產生的原因在于配位鍵的轉動導致三個亞甲基的轉動,從而使亞甲基處在第3張圖或第4張圖的位置上。
(3)配體配位無序
某配合中使用上述配體,精修完成后發現C1周圍存在較重的Q峰,且與C1距離恰好為CF鍵長距離。推斷應為三氟甲基有部分在C1上。
精修過程如下:
(1)刪除C1上的氫。
(2)將C2上的三個F原子的占有率指定為21, 且三個F均指定為Part 1.
(3)將C1附近三個Q峰指定為F原子,占有率定為-21,指定為Part 2。
(4)精修收斂后加氫。
(5)將C1上新加上的氫占有率均改為21,且均指定為Part 1.
(6)將C2上新加上的氫占有率均改為-21,且均指定為Part 2.
(7)精修到收斂即可。
(2)(5)命令表示一部分配體中甲基在左邊,三氟甲基在右邊。
(3)(6)命令表示另外一部分配體三氟甲基在左邊,甲基在右邊。
該無序產生原因在于配體在配位時無選擇,三氟甲基位置任意從而造成無序。