Shelxtl　5　结构分析软件包.doc

Shelxtl 5 结构分析软件包?    软件简介?    软件结构?    数据校正——SADABS?    数据处理——XPREP?    结构解释——XS?    结构图形——XP?    结构修正——XL?    结构报告——XCIF?    其它程序一、软件简介SHELXTL系列结构分析软件包是由德国Goeltingen大学Sheldrick教授等编写的，主要版本有：Shelx 86, Shelx 93, Shelx 97及SHELXTL 5.*，其中Shelx 86版提供了整套软件，包括XP但自从SIEMENS(BRUKER)公司购置了该套软件并命名为SHELXTL之后，就不再免费提供XP及XPREP本所在购置SMART CCD时同时购置了MSDOS及UNIX版SHELXTL 5.0.3程序包，其中MSDOS版程序带有加密软件狗，目前本所运行的主要是这一版本的程序，但该程序采用386-DOS保护模式，只能运行于MSDOS系统，不能运行于WINDOWS操作界面，在WINDOWS操作系统下必须切换到DOS方式才能运行本实验室另外得到了SHELXTL 5.1 NT版程序，该套软件运行于NT系统下，也可在WINDOWS 95/98系统下运行(运行时XP有些问题)，但这套程序我们未购置版权。

它与SHELXTL 5.0.3的运行界面几乎相同本实验室目前有两台INDY工作站运行SHELXTL 5.0.3二、软件结构SHELXTL软件包包含五个主要程序：XPREP，XS，XP，XL，XCIF它们使用的文件为“name.ext〞，其中“name〞是一个描述结构的自己定义的字符串，不同的“ext〞那么代表着不同的文件类型在SHELXTL结构分析过程中，主要涉及到三个数据文件：name.hkl；name.ins；name.res，其中INS和RES文件具有相似的数据格式，区别只是INS是指令(instruction)文件，它主要是充当XS及XL的输入文件，而RES是结果(result)文件，主要保存XS及XL的结果，RES中包含有直接法XS或最小二乘法XL产生的差Fourier峰HKL文件是ASCII型的衍射点数据文件，包含H，K，L，I和σ(I)，其格式：  0   0   1   36.57   1.31   1  0   0   487057.13 2178.69   1……  h   k   l     I   σ(I)HKL文件的格式决定了它不能进行除了DIFABS型校正之外任何校正。

SHELXTL运行图INS和RES文件中主要包含单胞参数，分子式(原子类型)，原子位置坐标及XL指令等，它们是由一些指令定义的ASCII文件本实验室为用户提供了以下数据文件：①*1.raw,*2.raw…    CCD最原始文件，为校正而保存②*._ls    记录数据处理文件，包含数据完成度及最后精修单胞参数所用的衍射点③*.abs    校正结果文件，主要包含Tmin，Tmax④*.hkl    经SADABS校正后的衍射点文件⑤*.p4p    矩阵文件，包含单胞参数这些数据文件存储于工作站相应的户头及目录上，本实验室为结构片的各个组都提供了一个户头，它的地址为局域网地址：192.168.0.52可以在当地微机(WINDOWS)上通过设置双地址的方式来产生192.168.0.*地址从而访问这一工作站三、数据校正——SADABSSMART CCD由于设备的特殊性使得它不具有四圆一样的PSI校正(由于晶体外观的不对称性)，但由于在CCD所收集的数据中有很多对的等效点，因而也可拟合出一条经验校正曲线SADABS就是Sheldrick特别为CCD数据编写的校正程序由于SADABS使用等效点，因而要求输入正确的Laue群，只有正确的Laue群才能保证校正的正确性。

SADABS还提供了与θ有关的校正——所谓的球形校正，它的原理就是在不同的θ角衍射时，X射线通过的光程不同，因而吸收也不同，该校正要求μR值，其中R为晶体几何尺寸中最小的边长，而晶体的吸收因子μ是由化合物的分子式决定的，因而只有在结构完全解释出来之后才能进行这个校正，而这种校正目前有些刊物是要求提供的也正因为如此，要求保存最原始的数据文件*.RAW四、数据处理——XPREPXPREP主要完成数据处理工作，它要求存在RAW或HKL文件，它的使用命令是：Xprep name它是一个交互式菜单驱动程序并提供了一个缺省运行过程：1.从name.hkl文件(假设存在)或name.raw文件中读入衍射点；2.从name.p4p或键盘获得单胞参数及误差；3.判断晶格类型：XPREP首先对衍射点数据进行统计：  3910 Reflections read from file ylid.hkl; mean (I/sigma) =   27.80Lattice exceptions:    P    A    B    C    I    F    Obv    Rev    AllN (total) =    0    1948    1951    1981    1945    2940    2596    2604    3910N (int>3sigma) =    0    1890    1878    1918    1881    2843    2514    2524    3780Mean intensity =    0.0    109.2    106.3    103.4    111.7    106.3    108.5    110.3    108.8Mean int/sigma =    0.0    27.8    26.7    28.0    27.7    27.5    27.8    27.7    27.8Select Option [P]:XPREP按照平均I/σ(I)来确定一个晶格类型，但实际上由于较弱的衍射点其σ(I)也可能较小，因而这个判断标准未必很准确，平均强度值应该是一个更为准确的判断标准，假设某一项的平均强度远小于全部衍射点的平均强度时，就应该认为具有这种晶格的消光性质，即应选取这种晶格，但标准却难以决定。

4.寻找最高对称性单胞参数只是晶体对称性的外在表现形式，衍射点的对称才是晶体对称性的内在表现虽然SMART中也对晶格类型进行判断，但由于CCD中搜寻衍射点的对称性的代价较为昂贵，通常在收集数据时不检测衍射点的对称性，这样导致在收集数据时所判断的对称性不准确，而且由于此时进行指标化的衍射点未必很好，导致某些轴之间的偏差比设定的偏差大从而不能得到真正的对称性，即使选定的对称性比实际的对称性要低而在SAINT以大量的衍射点精修单胞参数之后，单胞参数趋向真实值，此时再对单胞参数进行转化，可以更准确地得到晶体的对称性SEARCH FOR HIGHER METRIC SYMMETRY------------------------------------------------------------------------------Option A: FOM = 0.025 deg.   ORTHORHOMBIC P-lattice   R(int) = 0.022 [ 3032]Cell:   5.965   9.042 18.403   90.00   90.02   90.01   Volume:     992.52Matrix: 1.0000 0.0000 0.0000 0.0000 1.0000 0.0000 0.0000 0.0000 1.0000Select Option [A]:在这里，必须按照衍射点的一致性因子R(int)来选取最高的对称性，而不能随意地降低晶体的对称性。

有时降低对称性比拟容易得到初结构，但最后精修往往得不到好的结果，表现在一个单胞中存在多个独立单元，而某些单元中的原子漂移的很厉害甚至无法找到某些原子一般R(int)在0.15以下的对称性是可以接受5.确定空间群XPREP按照选定的晶系，晶格类型，E值统计，消光特点来判断空间群，并给出了可能的空间群及其对应的综合因子CFOM，CFOM越小，空间群的可能性越大，一般CFOM小于1说明建议的空间群很大可能是正确的，而CFOM大于10那么说明可能是错误的，通常CFOM小于10的空间群是可以接受的下面以标准晶体YLID为例说明空间群的判断过程：SPACE GROUP DETERMINATION……    /判断晶系及晶格类型Mean |E*E-1| = 0.713 [expected .968 centrosym and .736 non-centrosym]Chiral flag NOT setSystematic absence exceptions:   b--    c--    n--    21--    -c-    -a-    -n-    -21-    --a    --b    --n    --21N    247    240    237    6    156    155    153    6    74    74    76    11N(I>3s)    231    224    221    4    144    141    127    0    70    68    66    3    113.3    120.8    139.2    0.8    187.9    194.4    108.3    0.1    131.0    139.3    102.7    1.1    28.7    27.3    28.2    9.3    29.5    29.3    23.5    1.3    26.1    27.4    26.0    5.2Option    Space Group    No.    Type    Axes    CSD    R(int)    N(eq)    Syst. Abs.    CFOM[A]    P222(1)    #17    chiral    5    26    0.022    3032    1.3/5.2    5.73[B]    P2(1)2(1)2    #18    chiral    3    359    0.022    3032    5.2/9.3    2.37Select Option [B] :这里CSD是剑桥数据库中这种空间群出现的几率，Axes说明是否进行了单胞的转换(1：未进行转换)，R(int)及N(eq)只跟Laue群的选定有关，Syst.Abs.说明程序认为消光的衍射点平均强度值及未被认为是消光的衍射点的平均强度值中的最小值。