化学常用软件应用简介(ChemOffice)

章

化学办公软件ChemOffice

2021/6/27

分子式和结构式是化学家的语言，这类特殊的数据需要专门软件来处理。目前已经有了许多化学结构式编辑的软件，其功能主要是绘制化合物的结构式化学反应方程式，化工流程图、简单的实验装置图等化学常用的平面图形。使用比较广泛的主要有：2021/6/272ChemSketch该软件事ACD公司开发的功能强大、安装简便、小巧灵活的化学绘图软件，其免费版本可在该公司网站：下载（部分功能应用受限）2021/6/273绘制平面（2D）和立体（3D）化学结构式、反应式和化学图形；绘图功能十分强大，具有丰富的化学图形绘制工具和各中化学符号；内置各种模板工具栏；可把平面结构转换为立体图形；预测分子结构的一些基本参数、自动命名、提供同分异构体等。功能和特点：2021/6/274ISIS/Draw由MDLInformationSystemsInc.公司开发，以其强大的功能及与Office套件极佳的兼容性而在国内化学界广泛流行。该软件为自由软件，无需注册，无使用期限。

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绘制各种化学分子结构式、化学反应方程式以及工艺流程图等化学专业图形以用户为主导，具有友好的操作界面丰富完备的模板及画图工具功能和特点：2021/6/276ChemWindow绘制化学图形、化学实验装置、化工工艺流程图等化学工作者在教学和科研中的有力助手2021/6/277编辑化学方程式、制作反应过程关系图、绘制化学实验装置图、绘制化工工艺流程图提供各类化工设备的图形模板库与光谱很好的结合，谱图库庞大，可根据化合物的结构式预测13C-NMR化学位移、红外图谱、质谱等，可读入标准格式的NMR、IR、Roman、UV及色谱图。功能和特点：2021/6/278ChemOfficeChemOffice是世界上最优秀的化学软件，集强大的应用功能于一身，其结构绘图是国内外重要论文期刊制定的格式。化学工作者可以用ChemOffice去完成自己的想法，与同行交流化学结构、模型和相关信息。是化学工作者的必备软件。2021/6/279ChemOffice的安装运行Install.exe文件根据提示输入下列信息：

Name:FCNiSOemail:FCN@FCN.COMSerial:011-256104-7199

选择“ActivateLater”（稍后激活），开始安装。安装时，仅选择ChemOffice2008安装。安装结束后，从crack文件夹中运行crack.reg文件。2021/6/2710

从Crack文件夹中复制文件RegCodeCom11.dll至安装文件夹中，其路径为：

C:\ProgramFiles\CambridgeSoft\ChemOffice2008\Common\DLLs

安装结束，可以运行文件。注意：安装结束后有提示是否需要重启计算机，选择NO。2021/6/2711ChemOffice构成版本为ChemOfficeUltra2008版。主要包含如下软件和组成：ChemDrawUltra11.0：化学结构绘图。Chem3DUltra11.0：分子模型及仿真。ChemFinderUltra11.0：化学信息搜寻整合系统E-Notebook11.0：整理化学信息、文件和数据，并从中取得所要的结果。2021/6/27123.1ChemBioDrawChemDraw是ChemOffice中使用最为频繁的组件，是国际上绝大多数杂志指定的论文排版软件，为不同的杂志备有不同的模板，应用最为广泛。其理念是“化学家能懂的，ChemDraw也应该懂”。2021/6/2713丰富的绘图元件、能够绘制和编辑高质量的化学结构图，识别和显示立体结构，具有化学结构式与化学名称相互转换的功能；内建NMR数据库，能够与Excel数据兼容；能够进行网络数据库进行检索；预测分子的常见物理、化学性质；对结构按IUPAC原则命名；预测质子及13C化学位移等。功能和特点：2021/6/2714

加入了更多的生物绘图元素，变为ChemBioDraw2021/6/2715新特性：可定制的工具栏可根据自己的工作方式修改工具栏。

化学绘图功能得到了增强（1）增强的箭头种类（2）曲线工具：分为绘制曲线（DrawCurve）和编辑曲线（EditCurve）两个工具。允许徒手画曲线，然后编辑曲线。可与填充和褪色功能（FilledandFaded）组合使用，更能与箭头工具实现互换，在绘图中创建丰富多彩的图形。2021/6/2716

增加了对结构与性质关系的支持

（1）Struct=Name（结构=命名）。系统对有确切化学意义的结构，用IUPAC规则为结构命名；给出一个化合物名称，系统那个可将其展开为化学结构，是绘制结构图更轻松。（2）ChemNMR是ChemBioDraw中又一非常实用的功能，可用于估算或显示分子中的1H、13C的化学位移。（3）可从分析（Analysis）窗口或化学性质（ChemicalProperties）窗口粘贴结构性质数据。2021/6/2717

增加了对新的生物绘图工具的支持（1）在BioDraw工具栏中新增tRNA工具和核糖核酸工具。（2）新增了质粒图工具。（3）序列工具。可快速利用别名绘制氨基酸和核酸链，并对残基进行分别处理，如收缩、展开，改变其外观等。2021/6/2718增加了对文件系统的支持（1）对SD文件支持。SD文件是一种许多化学软件都通用的格式文件，可在一个文件中包括许多结构。（2）对数据库连接的支持。可及时与Internet连接并不断更新化学数据。（3）对Office2007的支持。可将结构图插入到Word文档、Excel表单、PPT演示文稿及FrontPage网页中。2021/6/2719工具栏

除包括【File】、【Edit】、【View】、【Window】外，还有【object】（对象）、【Structure】（结构）、【Text】（文本）、【Curves】（曲线）、【Color】（颜色）等特有的菜单命令。同时还有主工具栏、常用工具栏、对象工具栏、格式工具栏、生物工具栏等各类工具栏及其快捷按钮。2021/6/2720

3.1.1主界面2021/6/2721选择单键多重键结构透视虚线键楔形键工具波浪键序列工具脂肪链环工具碎片工具擦除文本曲线箭头轨道基本绘图工具括号化学符号查询工具制表工具模板工具2021/6/2722选择工具：用于选择对象。单键工具：用于画出一个化学单键并设置键属性。多重键工具：画多重键、配位键并设置键属性。曲线工具：徒手画预定义的箭头、轨道等形状2021/6/2723基本绘图工具：一些无化学意义的注解、方框或线。轨道工具：画原子轨道，包含不同类型的原子轨道。2021/6/2724查询工具：用于画立体标记、进行原子反应映射、在查询结构中指明自由位点、指定原子间相互关系等。化学符号工具：画具有化学意义的符号，如电荷、自由基及电子对等。2021/6/2725括号工具：用于画各种括号。箭头工具：包含不同类型的箭头。2021/6/2726模板工具：用于从模板中选择模型绘制结构提供了数十种模板。序列工具：含四类工具，用以创建蛋白质、DNA、RNA序列。碎片工具：包含三种工具：

碎片工具：破坏指定化学键，使分子成为两部分。离解工具：破坏化学键画出一个离解反应。

合成工具：破坏化学键画出一个逆向合成反应。2021/6/2727环工具：画环状结构。楔形键工具：画楔形键。制表工具：用于多重网格制表。其中薄层色谱板（TLC）可以画出多条道的TLC图，可以方便地调整溶剂的前沿、斑点的位置和颜色。结构透视工具：转动观察结构。2021/6/2728文本工具：创建原子标注或标题说明。擦除工具：删除对象。脂肪链工具：画任何长度的碳链。生物绘图工具：【View】/【ShowBioDrawToolBar】,

可以显示生物绘图工具栏，增加了生物和生物化学的基本元素。2021/6/2729对象工具：【View】/【ShowObjectToolBar】,

：将对象结合成组合对象：将组合对象拆散为单个对象：将对象按左对齐：将选定对象置于其他对象上层：将对象按上对齐：将选定对象置于其他对象下层：将对象按左右居中对齐：将对象按下对齐：将对象按右对齐：将对象按上下居中对齐2021/6/2730ChemDraw主界面自上而下分为菜单栏、工具栏和绘图窗口。绘图窗口左侧是垂直工具栏，其中的工具和模板是化学专用的。有些模板按钮下面带有箭头，单击该按钮不松开，会在其右侧弹出子工具栏。2021/6/2731

3.1.2模板工具栏

垂直工具栏上的【模板】包含了多种较复杂的分子种类和玻璃仪器模板。分别如下：氨基酸（AminoAcids）氨基酸（AminoAcidsSideChains）2021/6/2732芳香族（Aromatics）双环（Bicyclics）2021/6/2733玻璃仪器（Clipware）2021/6/2734构象异构体（Conformers）环戊二烯（CpRings）2021/6/2735环烷（Cycloalkans）DNA2021/6/2736官能团（FunctionalGroups）己醣（Hexoses）2021/6/2737苯环（PhRings）纳米管（Nanotubes）2021/6/2738多面体（Polyhedra）RNA2021/6/2739立体中心（Stereocenters）超分子（Supramolecules）2021/6/2740

ChemBioDraw包括了众多的模板，我们想画的东西多数已经包括在其中了，熟悉这些模板，我们可以根据这些模板迅速组合成希望的分子形状。2021/6/27413.1.3绘图实例

我们主要利用ChemDraw绘制一些结构式，反应方程式，搭建化学反应仪器等。以阿司匹林结构式的绘制为例：1.启动ChemDraw；2.选中垂直工具栏最下端的按钮，鼠标变成苯环的样子；绘制结构式2021/6/27423.在绘图区单击鼠标，出现一个苯环；4.单击（单键）按钮，将鼠标移至苯环的一个角上，出现深色的正方形连接点，如图所示。5.自连接点横向拉出一根实线单键，松开鼠标，自单键终点向右下方再次拉出一根单键，与前一根单键夹角约为109°，余类推。6.多重键的方法同5。2021/6/27432021/6/27442021/6/27452021/6/27467.选中垂直工具栏中的文本工具，分别将鼠标移至应该出现羟基或氧原子的位置，待出现连接点后，点击键盘上的O键。2021/6/2747

在绘制过程中，化学键键角难以精确掌握，且拖拉化学键或键点的过程中难免会造成键长的变化和图形的扭曲，因此需要对图形进行整理。除了手动调整外，还可以通过ChemDraw的相关菜单命令进行整理。2021/6/27488.单击选取框按钮，选中画好的阿司匹林结构式。9.执行【Structure】/【CleanUpStructure】命令，整理图形，即可将结构式整理到最佳状态。该命令可多执行几次，直到结构式的形状不再变化。

2021/6/2749使用环工具使用环工具创建环结构，再利用擦除工具得到结构骨架，利用键工具改变键型和多重键的对齐方式，最后用热键方式添加原子标签。2021/6/2750要创建的结构利用环工具创建结构骨架2021/6/2751添加双键、双键对齐与添加原子标注2021/6/2752反应式的绘制2021/6/2753练习

以氨基苯酚合成对氨基水杨酸2021/6/2754画中间体

画中间体结构2021/6/2755

用箭头表示双键电子的流动2021/6/2756

使用曲线工具画箭头2021/6/2757

使用碎片工具断开结构中的一个或多个键，使分子按指定化学键裂成两部分。它模拟质谱仪中的分子碎片，但不会预测任何质量，使用时必须指定要断开的键。使用碎片工具2021/6/2758

碎片工具2021/6/2759

合成工具

选用合成工具，点击跨键拖动，将打破化学键并画出逆向合成反应。2021/6/2760

离解工具

选用离解工具，点击跨键拖动，将破坏一个化学键，并画出其离解反应。2021/6/2761画多点配位结构

多点配位结构主要指具有多中心连接点的结构，如二茂铁等一些具有离域性质的有机分子，具有不同配位、位置异构的多点或可变点的配位结构。二茂铁2021/6/2762（1）从模板中选择一个环戊二烯的结构，在绘图区画出，如图a，并选中。（2）执行【Structure】/【AddMultiCenterAttachment】，在多中心节点上显示一个星号，如图b。

创建一个多中心连接点2021/6/2763（1）【Object】/【FixedLengths】（取消固定键长），以便从环内延长键至环外，也可以在拖动时按下【Alt】（取消固定键长）（2）选择单键工具，移动指针指向星号，按下【Alt】键，创建一个新键，如图c。（3）在新键的另一端输入“Fe”，得到图d。重复a-c的操作，得e。

从多中心连接点向外画键2021/6/2764

介绍标准样式表单的使用，并用样式表单创建葡萄糖的费歇尔投影式。

SpecialDocuments是一种样式表单，本例使用的是ACS模板，为ACS出版的期刊中所要求的化学绘图格式。使用该样式后，所有设置均按该样式进行设置，包括页面设置中的单栏编排（One-columnLayout），制图设置中键长固定为0.2英寸，文本设置中原子标注为10点大小的Arial或Helbetica字体等。费歇尔投影式2021/6/2765

创建ACS样式文档执行【File】/【OpenSpecial】，选择“ACSDocument1996”【Saveas】，输入文件名，保存。

画结构主干

利用单键工具，画出费歇尔投影式的结构主干：a-b-c2021/6/2766

添加原子标注（1）选用文本工具，分别点击最上面与最下面的C原子，输入“CHO”及“CH2OH”；（2）在其他位置输入“H”，再用文本工具分别双击需要添加H原子的C原子（应用文本工具双击将重复最后一次标签），如图c（3）“OH”的添加与“H”类似。2021/6/2767画透视图

采用环工具、单键工具、楔形键（契合键）工具、热键添加原子标签及【Alt】+拖动画键等技巧，介绍葡萄糖结构透视图的绘制方法。2021/6/2768

画一个环（1）执行【File】/【OpenSpecial】，选择“NewDocument”，【Saveas】，输入文件名，保存。（2）选用六元环工具，单击鼠标左键，选择合适的角度，释放左键，得图a。（3）输入O原子符号，得图b。2021/6/2769

添加竖直键2021/6/2770

扭曲结构改变其纵横比例（1）用选择工具选择所有结构，向上拖动结构下部中间改变对象大小的手柄，直到将结构扭曲成原来大小的50%。（2）注意：即使画键时已经考虑到键的长短问题，但在扭曲之后仍会遇到两键相连的问题。因此，在画键时可按住“Alt”键取消固定键长。2021/6/2771

添加原子标签OH与CH2OH

注意：（1）如果图太小放不下原子标签，可执行【View】/【Magnify】放大图形，C5原子上的OH是C5原子向下展开的，而不是从C3原子向上展开的。（2）CH2OH的热键为“6”，即键盘工具处于激活状态时，输入6即显示CH2OH。2021/6/2772

改变前面键的类型（1）选用粗单键工具，指向前面中间的键时，即可变为粗键。（2）选用粗楔形键（契合键）工具，单击环上的两个与粗键相连的键，指向稍微靠宽边的一端单击。若契合键指向了错误的方向，再次点击该契合键可使其方向反过来。2021/6/2773画纽曼投影式

以乙烷的纽曼投影式为例，练习复制、旋转、拖动等技巧。

创建第一个结构利用单键工具，创建第一个结构，如图a。2021/6/2774

复制结构

点击选择工具，最近画的结构自动被选定，按【Ctrl】键的同时，向右上方拖动结构，复制该结构（图b），并用单键工具将两个结构中心的C原子连接（图c）。此时固定键长与键角的设定不起作用。2021/6/2775

画一个圆

点击轨道工具，将指针指向下部的中心碳原子并向外拖动。2021/6/2776

选定上面碎片中的三个键

点击方框（或套绳）选择工具，指针指向结构上方，并环绕上部的碎片拖动选中三个键。连接两个碎片之间的键不选择。2021/6/2777

旋转选定的对象（1）双击选择框上的旋转手柄，打开旋转对话框，在文本框中输入180°，选择CW，并点击【Rotate】按钮。此过程中，选择框不会消失。2021/6/2778（2）旋转完成后点击【Object】/【BringtoFront】，是选定结构置前。（图e-f-g）2021/6/2779

移动选定对象与另一碎片重合（1）指针指向选择框内，至指针变为手形。（2）拖动选定部分至其中心碳原子处于轨道正中央，释放鼠标，完成绘制。（图h）注意：两个碎片结构重叠时，会看到红色警告，不影响观察，可执行【View】/【ShowChemicalWarnings】关闭自动警告。（图i）2021/6/2780使用立体化学标记介绍使用立体化学标记（Stereochemistry）和翻转（Flip）命令的使用。

添加原子标注

画骨架结构2021/6/2781

添加立体楔形键（契合键）

添加一个立体化学标记2021/6/2782使用模板时提高绘制效率的最好办法。先利用相近的模板创建骨架，再进行相关的修改。使用模板菲过氧化二苯2021/6/2783绘制实验装置ChemDraw可以用磨口玻璃仪器接插件迅速搭建化学反应装置。蒸馏装置2021/6/27842021/6/2785

画好的分子结构图形可以保存为文件，以备将来使用或修改。ChemDraw文件的扩展名为“cdx”。

【File】/【SaveAs】，弹出【另存为】对话框，即可保存。【保存类型】有多种选项，可另存为ChemDraw3.x版的格式（“chm”），或“gif”、“bmp”图形格式，或另存为ISIS格式。3.1.4图形存盘2021/6/27862021/6/2787

如果不改变图形模板的话，在绘图区每单击一次鼠标，就会出现一个选定模板的图形。单击鼠标左键后不松手，则可以通过移动鼠标使图形旋转，待转动到希望的位置时松手即可。3.1.5图形的旋转或缩放2021/6/2788撤销操作，单击【Undo】。

画好的图形也可以旋转和缩放。用选取框或套索选中图形，此时图形被一灰色框笼罩，上方中央一点为旋转控制点，鼠标移至此会变成双箭头，单击鼠标可以旋转图形。右下角为缩放控制点，拖动这个角可以按比例改变图形大小。2021/6/2789

ChemDraw可以检查绘制的结构是是否有问题，选中结构式后，进行【Structure】/【Checkstructure】菜单命令，ChemDraw就会将一个红色方框罩在有问题的源自或官能团上，便于用户检查。该功能是自动执行的，如果结构式中有红色方框罩住的原子或官能团，在绘制时应引起注意。3.1.6检查结构错误和整理结构式2021/6/2790

ChemDraw提供了一种功能，可以根据化合物的名称自动给出结构式。化合物名称必须时英文名，最好时系统命名的。

【Structure】/【ConvertNametoStructure】，弹出对话框在输入框中输入化合物的英文名，点击OK即可出现结构式3.1.7根据化合物名称得到结构式2021/6/2791【Structure】/【ConvertNametoStructure】，弹出对话框；在输入框中输入化合物的英文名，点击OK即可出现结构式。2021/6/27922021/6/2793

ChemDraw也能根据一些化合物的缩写给出结构式，如EDTA。在输入框中输入EDTA，即可出现EDTA的结构式。有时输入化合物的商品名或俗名也能得到结构式，如输入“aspirin”，即可得到阿司匹林的结构式。如输入“morphine”即可得到吗啡的结构式。2021/6/27942021/6/2795

并非所有的化合物名称都能得到结构式，如果无法由名字产生结构式，ChemDraw会弹出显示提示信息。2021/6/2796

绘制化合物结构式选中此结构，【Structure】/【ConvertStructuretoName】，即可在结构式下面出现系统命名。并非所有的结构式都能给出化合物名称，如果无法由结构产生系统命名，ChemDraw会弹出窗口给出提示信息。3.1.8根据结构得出化合物命名2021/6/2797肾上腺素的系统命名肾上腺素结构式2021/6/27982021/6/2799

ChemDraw可以根据结构式预测分子的1H和13C核磁共振化学位移。

心安得（propranolol）是一种心血管药物，能抑制心脏的收缩率，避免过度兴奋和阻止神经冲动，保证心壁平滑肌的收缩。3.1.9预测核磁共振化学位移2021/6/27100绘制化合物结构式选中此结构，【Structure】/【Predict1H-NMR-Shifts】，出现该化合物的1H核磁共振化学位移值及图谱缩小当前窗口，返回绘制结构式的窗口

【Structure】/【Predict13C-NMR-Shifts】，出现该化合物的13C核磁共振化学位移值及图谱有了这两张谱图，在实测样品的核磁共振，就会心中有数。2021/6/271012021/6/271022021/6/27103

ChemDraw可以对化合物结构进行分析计算。选中化合物结构式，【View】/【ShowAnalysisWindow】，弹出分析窗口，包含该化合物的分子简式、摩尔质量、同位素分布图，元素分析组成比例等数据。【View】/【ShowChemicalPropertiesWindow】，弹出化学性质窗口，包含该化合物的沸点、熔点、临界温度、临界压力、临界体积、Gibbs自由能、LogP、MR、Herry’sLaw、生成热、ClogP、CMR等。3.1.10分析结构估计性质2021/6/27104以心安得化合物为例：【Analysis】窗口【ChemicalProperties】】窗口2021/6/27105

ChemDraw提供了一张使用起来十分方便的元素周期表。

【View】/【ShowPeriodicTableWindow】即可打开元素周期表窗口。单击周期表上的元素符号，就可以得到该元素的物理性质。单击表中的按钮，可以打开或关闭周期表下方的物理性质详细列表。3.1.11元素周期表2021/6/271062021/6/27107（1）输入特殊符号有时需要在结构式或反应方程式中输入特殊符号。

【View】/【ShowCharacterMap】菜单命令即可打开符号窗口。

单击按钮，可以选择各种Windows字体和符号，包括汉字。3.1.12符号、字体和颜色2021/6/27108（2）改变字体

【Text】/【Font】菜单命令可以改变字体。

Windows的所有字体都可以在ChemDraw中使用，也包括汉字字体。2021/6/27109（3）改变颜色默认状态下，ChemDraw的文字和绘制的图形是黑色的，根据实际需要可以变换文字及图形的颜色。选中画好的结构式或图形；单击【Color】，出现下拉菜单，除了黑色之外，还包含6种可以选择的颜色；单击所选中的颜色，完成改变颜色的操作；若不喜欢给出的颜色，单击【Others】选项，弹出【颜色】调色板，其中由更多的颜色可供选择，还可以自定义颜色。2021/6/271102021/6/27111（1）快捷菜单

ChemDraw快捷菜单包含了多种选项，使用快捷菜单能完成常用编辑、属性设置、模板选择等功能。

在选中的结构上单击鼠标右键，会弹出快捷菜单。3.1.13快捷菜单和快捷键2021/6/27112（2）快捷键常用的与结构有关的快捷键：

Ctrl+Shift+K：整理结构式

Ctrl+Shift+N：将化合物名称转换为结构式

Alt+Ctrl+Shift+N：将结构式转换为化合物名称2021/6/27113

编辑快捷键与其他软件如word相同，常用的与图形编辑有关的快捷键：

Ctrl+A：全选，Ctrl+C：复制，Ctrl+V：粘贴，

Ctrl+X：剪切，F9：下标，F10：上标，

Ctrl+R：旋转图形，可以设定旋转角度，

Ctrl+K：改变图形大小，可以设定键长，

Ctrl+Shift+H：水平翻转图形，

Ctrl+Shift+V：垂直翻转图形。2021/6/27114基本技巧——选择对象1.选择对象选择完整结构：使用选择工具双击某个分子结构内任何键或原子；通过点击选择对象：点击选择工具，指向一个对象（一般为最后编辑的图形），并在该对象上出现一个反衬框，再次点击该对象，则选择对象出现在选择矩形框内，指针变为手型；选择多个对象：先按shift键，再选择其他对象，通过单击双击或使用选择工具可添加选择对象。

选择所有对象：【Edit】/【SelectAll】2021/6/271152.取消选择对象在选定对象外任意空白处单击。按Esc键。选择不同的工具。按下shift键，选择另一个对象。只取消其中一个对象，可在按下shift键的同时点击对象。2021/6/271163.对象排列方式

选定对象对象页面居中：【Obiect】/【CenteronPage】

对象页面对齐：【Obiect】/【Align】

等距分散对齐：【Obiect】/【Distribute】（Vertically或Horizontally）选定对象置前：【Obiect】/【BringtoFront】

选定对象置后：【Obiect】/【SendtoBack】2021/6/271174.改变对象的大小通过拖动任意一个角可改变对象的大小比例通过拖动任意一条边可使对象在X轴或Y轴方向上扭曲。按下shift键的同时拖动，可随意改变大小右键点击选定对象，选【Scale】，在ScaleObject对话窗口中输入百分比。2021/6/271185.移动对象选择对象，点击拖动对象至新的地方。移动同时按下shift键可保持水平或垂直不变。移动单个原子：选择要移动的原子，并拖动。则与原子相连的键也随之被拉伸。拖动一个原子到相邻原子可改变环的类型。（如六元环变五元环。）2021/6/271191.化学键的属性

固定键长（并非化学意义上的键长）：

【Object】/【FixedLengths】；使用单键工具画一个结构，其中的键长为标准键长。

固定键角：强制键角画键，相对于X轴为15°的倍数。

【Object】/【FixedAngles】

化学键属性的设置：

【File】/【DoucmentSettings】/【Drawing】

在FixedLength（默认0.4167in）、FixedAngles框中输入数值（默认120°）。基本技巧——化学键2021/6/271202.画化学键

双任意键：从多重键工具中选择DoubleEitherBond工具画键；使用波浪键画键，鼠标指向键的中心，点击变为双键，再次点击变为双任意键。

配位键和楔形键（契合键）：点击配位键工具（DativeBond），从配位键的正端拖向负端；点击楔形键工具，从楔形键的窄端拖向宽端；使用上两键工具，点击键的中心位置，可改变键的取向。2021/6/271213.修改化学键

改变键型：选择键工具，单击一个已经存在的键的中心，或单击右键或按Ctrl+单击从弹出菜单中选择新键，可改变单键类型。使用粗键、虚键或实键工具电议一个双键，可改变双键键型。改变双键对齐方式：点击创建该键的键工具，点击已存在的双键；单击双键中心改变一种，再次单击，再次改变；使用命令【BondPosition】。2021/6/27122改变键的交叉方式：当一个键横跨另一个键时，白色空白表示该键在另一个键背面。点击任何一个键工具，双击一个在背面的键可将其置于前面；使用【Object】中的【BringtoFront】或【Sendtoback】命令也可以改变键的前后位置。化学警告：关闭自动警告选项：【View】/【ShowChemicalWarnings】；对特定对象取消警告：右键单击对象，取消选择【DisplayWarning】

查看对警告的描述：【ExplainThisWarning】

改变警告类型：【File】/【Preferences】，淡出对话框中选择【ChemicalWarnings】，进行勾选。2021/6/271234.环螺环（a）和生长环（b）：使用苯环工具在窗口内点击得到一个苯分子，在苯环上某个原子上直接点击，将产生一个螺环。

【File】/【Preferences】，打开【Building/Display】，勾选SproutRingsInsteadofSprioWhenClicking，即可变为生长环（b）（a）（b）2021/6/27124芳香结构：（1）画不定域环点击环工具，按下Ctrl键的同时拖动攻击点击画环。

直接使用环工具画环按下Ctrl键的同时画环2021/6/27125芳香结构：（2）画共振结构画环戊二烯或苯环这类具有共振结构的环时，可以有竖直和水平两种环取向。用环戊二烯或苯环工具画环时，沿拖动方向首先显示的是双键，按下Shift键可使画出的环首先显示为单键。

2021/6/271265.脂肪链指定链长：点击脂肪链工具，点击一个存在的原子或在文档的空白处单击，会出现一个增加碳链的对话框，输入链的原子数，点击【Add】，按下Alt键单击，可在文档的另一个地方添加相同长度的碳链。改变画链方向：

在画链的过程中，同时按下Ctrl键，可改变链的走向，但应在释放Ctrl键前松开鼠标左键。若没有使用固定键长，可以使用组合键Ctrl+Alt。2021/6/271276.展开标签与压缩标签展开标签：若结构中已包含定义别名的原子标签，可将结构恢复为展开形式：【Structure】/【ExpandLable】2021/6/27128压缩标签选择要压缩的结构区；

【Structure】/【ContractLable】，出现压缩对话框；输入压缩结构的标签名-ok2021/6/271297.说明文本与原子标注标注原子使用文本、键或环工具，以相同的文本标注多个原子：点击文本工具A，单击某个原子，在文本框内输入元素符号或其他符号，紧接着双击另一个原子，可使前一次输入的元素符号出现在当前点击的原子上面。使用热键：使用别名（Nickname）：展开别名：别名就是输入的一个标签，当一个别名展开为结构图是，别名本身消失

2021/6/27130原子热键原子热键原子热键原子热键原子热键AaClC或lIIOoSsAcA或5COOCH3EKKOTsTs-Bu2BBDDMemPpSiSBRBEtENnPhP或4t-Bu3CcFfNaNQ*qTMStCH2OH6Hhn-BulRrXx常用原子或原子团的功能热键2021/6/27131

常用键的功能热键功能热键功能热键改为单键1改为四重键4改为虚线键d双键居中c改为双键2改为粗键b改为波浪键y双键置右r改为叁键3改为楔形键w双键置左1键置前f2021/6/271323.2Chem3D2021/6/27133

ChemBio3D是ChemOffice的重要组件之一，主要用于进行分子的模拟分析，可创建各种化学与生物模型。进而对模型分子进行结构优化，并进行模拟计算，预测分子的各类性质，如静电势、键能、各类光谱等。还可满足生物学及生物化学领域的特殊需求。利用直观的菜单和方面的脚本界面接口，组合为强大的模型构建、性质分析和结构计算工具。

ChemBio3D提供了许多量化计算接口机独立的量化计算程序如MOPAC、Gaussian等。2021/6/27134新特性：

1.原子属性：增加了有关模型的新属性，即可在模型计算中使用，也可保存于模型中。2.添加/删除孤对电子：除了显示/隐藏意外还可以添加或删除3.定域与不定域电荷：除了显示定域电荷以外，经过MM2力场计算后，可显示每个荷电原子的不定域电荷，还实现了在凯库勒式与不定域结构件的方向模型的转换。2021/6/27135新特性：

4.可调整键的大小：增加了对单个键大小的设定，以帮助创建和调整模型结构。5.结构浏览器窗口：利用该窗口可以快速浏览列表中的小分子及其属性，并在屏幕上观察模型。还支持在浏览器中打开SDF文件。6.改进了模型浏览器：提供了几种增强特性，可以利用简单的拖动将结构或碎片从一个位置移动到另一个位置。2021/6/27136新特性：

7.提供了多种算法：如MMFF94力场算法，更适合于对蛋白质及其他生物结构的能量计算。8.构建类型：用于定义模型结构。9.ChemDraw同步选型：连接预览的新功能。10.存储计算输出：允许复制输出窗口的计算过程与计算结果到注释窗口，可以保存模型的所有信息。2021/6/27137

3.2.1

主界面

主界面由模型窗口（工作区）、ChemDraw面板、输出（注释）窗口、主菜单、各类工具栏组成，还包括模型浏览器、结构浏览器、测量表等可收缩的对话框及底部的状态栏。状态栏用于显示计算过程中的有关信息。2021/6/271381.模型窗口

模型窗口是构建模型的工作区，可使用各类构建工具在该区域创建模型分子。2.创建模型

【File】-【New】；

Ctrl+N；点击工具栏上的新建图标这三种方式均可在当前模型窗口的右边新建一个自动命名的、（Untitled-n）的空白模型窗口。2021/6/271393.保存模型

单击模型窗口选项卡上的模型名，在弹出菜单中选择【SaveAs】保存。在弹出菜单上还有其他命令：如【Save】（保存）、【CloseWindow】（关闭当前窗口）、【Print】（打印）等。

2021/6/27140

Chem3D的文件扩展名为“.c3d”，模板文件名为“.c3t”。还可以将3D模型存为其他格式的文件，或者存为图像文件。4.使用ChemDraw面板

（1）在ChemDraw面板中创建和修改结构（2）Draw与3D之间的相互转换：绘制完成后，点击图标按钮（Drawto3DAdd）或（Drawto3DReplace），可将刚绘制的结构添加或替换到模型窗口中，也可利用（3DtoDraw）将模型窗口中已有的模型转到ChemDraw面板中进行修改。2021/6/27141

4.使用ChemDraw面板

（3）连接窗口

DualLink模式

：ChemDraw面板与模型窗口间的双向连接，这种模式下，在一个窗口中修改的结构可自动在另一个窗口中更新。

PreviewLink模式：在模型窗口中选择了一个结构或结构的一部分，这部分也会出现在ChemDraw面板中。

Unlink模式：ChemDraw面板与模型窗口间没有连接。在检查多个大分子同步模式时特别有用。2021/6/27142

5.模型信息参数表

可从View菜单中调出。

CartesianTable：笛卡尔坐标表，用于描述原子的X、Y、Z坐标位置。

InternalCoordinatesTable：原子内坐标表、或Z-矩阵表，内坐标是对模型分子进行计算时经常采用的一种坐标系。

MeasurementTable：测量表，用于限制键长、键角、二面角等结构数据。2021/6/27143AtomPropertyTable：原子属性表，显示模型中每个原子的计算属性。

ParamenterTables：各类参数表，包括各类内部和外部参数表。6.输出窗口（Output）和注释窗口（Comments）

Output：显示模型迭代计算过程中产生的数据或结果

Comments：帮助用户保存关于模型的任何注释信息，当保存并关闭文件时，其内容会一并保存。但输出窗口的内容则不会保存。2021/6/27144

保存Output内容，在输出窗口内单击右键，选择【SelectAll】，再次单击右键，从弹出菜单中选择【CopytoComments】。7.

模型浏览器和结构浏览器模型浏览器采用树形形式分级显示模型结构，便于以展开或收缩的方式观察内容。在链和碎片的层次上，能准确控制原子和键的显示模式和颜色，方便读取和改变原子和键的属性。在任何层次上都可以使用显示/隐藏/高光等特性，并用颜色加以标记，以便随时跟踪模型的修改。2021/6/271453.2.2菜单命令1.文件菜单【File】New：在模型窗口中新开一个模型窗口SampleFiles：新开一个模型窗口，导入指定的各类模型Open：代开本地磁盘文件中已有的模型分子文件ImportFiles：导入外部文件（*.SDF等）到当前模型窗口Save：保存当前模型窗口SaveAs：当前模型另存为其他文件格式ReverttoSaved：放弃最后一次保存后的所有操作2021/6/27146PrintSetup：修改打印设置参数Print：打印当前模型ModelSettings：修改模型设置参数Preferences：修改参数设置Exit：退出系统2.编辑菜单【Edit】Undo：恢复上一次操作Redo：撤销上一次操作Cut：剪切Copy：复制Copy：复制为Paste：粘贴PasteSpectial：粘贴为2021/6/27147Clear：清屏SelectAll：选择全部SelectFragment：选择碎片其中CopyAs的子命令为：ChemDrawStructure：复制为CDX结构EmbeddedObject：复制为封装对象SMILES：复制为SMILES字符InChI：复制为InChI码Bitmap：复制为位图EnhancedMetafile：复制为EMF图元文件2021/6/271483.视图菜单【View】ModelDisplay：设置模型显示方式，其子命令有（1）DisplayMode：显示方式，有几种显示方式可选择，如图（2）ShowHydrogenAtoms：显示氢原子（3）ShowHydrogenBonds：显示氢键（4）ShowLonePairs：显示孤对电子2021/6/27149（5）DelocalizedBonds：显示离域键（6）ShowAtomSymbols：显示元素符号（7）ShowSerialNumbers：显示原子编号（8）ShowResidueLables：显示氨基酸残基编号，只有模型中有蛋白质结构时才显示其编号（9）ShowAtomDots：显示原子虚表面（10）Red&Blue：用红蓝三维透明方式显示模型的立体视图（11）StereoPairs：启用立体对，通过调整两眼焦距来模拟两个金陵模型分子在屏幕中的三维显示效果2021/6/27150（11）Perspective：通过调整键长和原子大小查看模型的透视图（12）DepthFading：采用景深褪色效果查看模型分子（13）ModelAxes：显示模型坐标轴（14）ViewAxes：显示视图坐标轴这两种坐标轴重合时，只显示模型坐标轴，视图坐标轴不可见。（15）BackgroundColor：设置背景颜色（16）BackgroundEffects：设置背景的光影效果（11）ColorBy：指定显示的颜色方案2021/6/27151ViewPosition：设置模型查看方式ViewFoucs：设置重点查看方式Toolbars：显示各类工具栏ModelExplorer：点击显示模型浏览器StructureExplorer：点击显示结构浏览器ChemDrawPanel：显示ChemDraw面板CartesianTable：点击显示笛卡尔坐标InternalCoorTable：点击显示分子内坐标MeasurementTable：点击显示测量表2021/6/27152AtomPropertyTable：点击显示原子属性表ParameterTable：点击显示各类参数表OutputBox：点击显示输出窗口CommentsBox：点击显示注释窗口DihedralChart：点击显示二面角图表SpectrumViewer：点击显示光谱浏览器FullScreen：全屏StatusBar：点击显示状态栏2021/6/271534.结构菜单【Structure】Measurements：测量值，其子命令有（1）DisplayDistanceMeasurement：显示距离测量值（2）DisplayBondAnglesMeasurement：显示键角测量值（3）DisplayDihedralMeasurement：显示二面角测量值（4）GenerateAllBondLengths：生成所有键长（5）GenerateAllBondAngles：成生所有键角（6）GenerateAllDihedralAngles：生成所有二面角2021/6/27154（7）GenerateAllCloseContacts：生成所有密切联系（8）Clear：清楚整个Measurement表中的数据

ModelPosition：模型定位，确定模型的位置、大小和对齐方式。本菜单下的选项用于调整模型结构相对于窗口坐标轴的移动和对齐方式。2021/6/27155ReflectModel：通过选定平面反映模型。SetInternalCoordinates：设置内坐标，包括：（1）SetOriginAtom：设置选定原子作为内坐标的原点，其他原子以该原子位置定位。（2）PositionByDihedral：利用二面角来定位原子。（3）PositionByBondAngles：利用键角来定位原子。DetectStereochemistry：检查立体化学性，在输出窗口中给出立构中心。通过XY面反映通过XZ面反映通过YZ面反映通过原点反映2021/6/27156Invert：转换异构形式，从cis-转为trans-。DeviationFromPlane：偏离平面，当选择了4个或4个以上的原子时，在输出窗口中输出偏离平面的大小。AddCentroid：添加矩心到选定的模型或模型碎片中，至少应选定两个原子。Rectify：校正，常用氢原子为一个原子填补为饱和的化学价。只在模型设置对话框中，默认设置“AutomaticRectification”处于关闭时有用。CleanUp：在构建具有张力的环体系时，修正不合理的键长和键角。2021/6/27157BondProximate：最近的成键距离。如果两个原子靠近到足够键合的程度时，该选项将在两个原子间产生一个共价键。【File】/【ModelSettings】/【ModelBuilding】，移动滑块指定两个原子间成键的最大距离。LonePairs：添加或删除孤对电子，也可在添加后隐藏或显示孤对电子。Overlay：重叠命令，用于通过添加第一个碎片到第二个碎片上来比较模型窗口中的碎片。有快速重叠和最小化重叠两种方式。2021/6/27158Dock：使用该命令可将一个碎片放置到和第二个碎片要求有一定取向和距离的地方。每个碎片在接近时都保持器刚性。5.计算菜单【Calculations】

用于执行各类结构计算，包括选定结构中得单个和两个二面角执行二面驱动器运算，对结构进行构象分析，利用休克尔理论进行电荷计算和表面计算。使用MM2对分子做能量最小化计算、集合构型的优化、分子动力学分析和结构性质计算等。2021/6/27159DihedralDriver：二面角驱动器运算，包括（1）SingleAnglePlot：转动一个角（2）DoubleAnglePlot：转动两个角ExtendedHuckel：扩展休克尔理论运算，包括：（1）CalculateCharges：计算电荷（2）CalculateSurfaces：计算表面。MM2：MM2力场计算（1）RepeatMM2Jobs：重复分子力学作业（2）RunMM2Job：运行分子力学作业2021/6/27160（3）SetupMM2AtomTypesandCharges：设置分子形式及电荷（4）MinimizeEnergy：能量最小化（5）MolecularDynamic：分子动力学（6）ComputerProperties：计算性质（7）ShowUsedParameters：显示使用参数MMFF94：MMFF94力场计算，包括：（1）SetupMMFF94Atom

TypesandCharges：设置分子形式及电荷2021/6/27161（2）DoMMFF94AtomMinimization：最小化运行MMFF94（3）CalculateMMFF94EnergyandGradient：计算能量及其梯度ComputeProperties：计算分子的各类性质GAMESSInterface：GAMESS接口GaussianInterface：Gaussian接口JaguarInterface：Jaguar接口MopacInterface：Mopac接口2021/6/271626.表面菜单【Surface】

显示计算得到的各类表面视图。ChooseCalculationResult：显示计算结果（1）ExtendedHuckel：扩展休克尔理论（2）RemoveSelectedResults：移除选择的结果（3）RemoveAllResults：移除全部结果ChooseSurface：选择表面DisplayMode：显示模式Resolution：分辨率2021/6/27163SelectMolecularOrbital：选择分子轨道Isopotential：指定等势值PositiveColor：正电荷颜色NegativeColor：负电荷颜色AdvancedMolecularSurfaces：高级分子表面2021/6/271643.2.3工具栏标准工具栏：表面工具栏：溶剂半径选择表面类型表面显示模式颜色映射分辨率选择分子轨道指定等值点正电荷颜色负电荷颜色2021/6/27165建造工具栏：选择工具移动工具旋转工具缩放平移单键双键叁键虚键文本工具删除工具2021/6/27166计算工具栏：运行状态MM2能量最小化停止运行调整步长调整帧间间隔升降温度改变加热速率设定目标温度MM2动力学计算2021/6/27167模型显示工具栏：模型显示方式显示背景颜色背景光影效果模拟三维显示透视效果显示视图坐标轴显示元素符号显示氨基酸编号红蓝显示阴影显示模型坐标轴显示原子编号全屏显示2021/6/27168演示工具栏：绕轴转动左右摆动调节转动速度停止演示改变旋转轴调节振幅高低2021/6/27169

3.2.4建立3D模型

Chem3D提供了多种多样的3D模型建立方法。可以利用单键、双键或叁键工具直接绘制3D模型，可以将分子式转换成3D模型，也可以利用Chem3D提供的子结构或模板建立模型。2021/6/27170（1）利用键工具建立模型

单击工具栏上的单键按钮将鼠标移动至模型窗口，按住鼠标左键拖出一条直线，放开鼠标即成乙烷的立体模型将鼠标移至C(1)原子上，向外拖出一条直线，放开鼠标即成丙烷立体模型将鼠标移至C(2)原子上，向外拖出一条直线，放开鼠标即成丁烷立体模型2021/6/271712021/6/271722021/6/27173C12021/6/27174C1C42021/6/27175C22021/6/271762021/6/27177（2）利用文本工具建立模型

单击工具栏文本工具按钮将鼠标移至模型窗口，单击鼠标出现文本输入框，在输入框中输入“C4H10”，按回车键，Chem3D自动将输入的分子式变成丁烷3D模型若化合物带有支链，可将支链用括号括起来。2021/6/271782021/6/27179异丁烷模型2021/6/27180异戊二烯模型2021/6/271814-甲基-2-戊醇模型2021/6/27182

输入一组氨基酸的缩写，可建立多肽的3D结构。如输入“H(Ala)12OH”，然后用轨迹球按钮转动模型，从α-螺旋的中间部分看过去，即为下图得到的模型。若模型很复杂，可以考虑改用线状模型显示，在显示螺旋时也可以使用带状模型。2021/6/27183多肽的α-螺旋2021/6/27184（3）使用子结构建立模型

Chem3D提供了子结构库，我们可以选择其中的子结构，然后将他们拼装起来，组成复杂结构。

【View】/【ParameterTable】/【Substructure】菜单命令，弹出【Substructure】窗口，单击【Phenyl】（苯基）的【Model】选中之2021/6/271852021/6/27186单击工具栏上的复制按钮，复制该结构在3D模型窗口中，单击粘贴按钮，将子结构粘贴至窗口，使用轨迹球按钮使其处于正面结构，

【Structure】/【ReflectModel】/【InvertThroughOrigin】将图形置于与原来呈镜面对称的位置再次单击粘贴按钮，在窗口中就复制了两个苯环单击工具栏中的虚键按钮，将两个苯环连接起来，即得所要建立的3D模型。2021/6/271872021/6/271882021/6/271892021/6/271902021/6/27191（4）使用模板建立模型

【File】/【SampleFiles】/【Nano】/【Buckminsterfullerene-C60】命令，出现C60的3D模型。还可以在此基础上修改模型，例如可以接上一些官能团。2021/6/27192C60的3D模型2021/6/271933.2.5ChemDraw结构式与3D模型间的转换

Chem3D可以将ChemDraw的平面结构式转换成相应的3D模型。3D模型也可以转换成平面结构式。（1）ChemDraw结构式转换为3D模型以苯丙氨酸结构式的转换为例：在右边ChemDraw窗口中绘制出苯丙氨酸的平面结构式（也可以使用氨基酸模板输入）当结构式绘制完成后，即刻在左边Chem3D模型窗口中出现苯丙氨酸的3D模型。2021/6/27194ChemDraw窗口ChemDraw工具栏Chem3D模型窗口2021/6/27195（2）直接打开ChemDraw文件

Chem3D也可以直接打开ChemDraw文件。【File】/【Open】，弹出【Open】对话框在【文件类型】窗口中选择“ChemDraw（﹡.cdx；﹡.chm）”类型单击【打开】按钮打开文件。Chem3D自动将ChemDraw文件转换为3D模型。2021/6/271962021/6/271972021/6/27198（3）3D模型转换为平面结构式选中3D模型执行【Edit】/【CopyAs】/【ChemDrawStructure】命令，复制此模型则在左侧ChemDraw窗口中即可出现其平面结构式。2021/6/271992021/6/272002021/6/27201

3.2.6整理结构与简单优化和ChemDraw一样，利用【键】工具建立的3D模型，键角及键长可能不正常，应首先对其进行整理操作，然后做简单优化处理，以便得到能量最低的构象。整理结构与简单优化操作步骤主要有：执行【Edit】/【SelectAll】，或按Ctrl+A，将模型全部选中2021/6/27202执行【Caculations】/【MM2】/【Minimize】命令，弹出【MinimizeEnergy】对话框单击【Run】按钮，开始对模型进行优化，每迭代一次模型都会发生改变，最终给出能量最低状态。迭代计算过程中，Chem3D窗口最下方的状态栏中会显示出迭代过程中各种参数的优化2021/6/272032021/6/272042021/6/272052021/6/272062021/6/27207

3.2.7显示3D模型信息

将鼠标移至3D模型的原子上，会弹出一个窗口显示该原子的相关信息；2021/6/27208

将鼠标移动至3D模型的化学键上，会弹出一个窗口显示该化学键的相关信息。2021/6/27209

按住Shift键不动，用鼠标顺序选中连续的3个原子，然后将鼠标停留在任一个原子上，即可显示这3个原子形成的键角。2021/6/27210

要显示更详细的信息，可以执行【Structure】/【Measurements】/【GenerateAllBondLengths】命令，则模型的全部键长数据会出现在左侧新分裂出来的窗口中。2021/6/272112021/6/27212

执行【Structure】/【Measurements】/【GenerateAllBondAngles】命令，则模型的全部键长数据会出现在左侧新分裂出来的窗口中。2021/6/27213

要显示全部元素的符号和序号，在菜单栏中点击（元素符号）按钮及（元素序号）按钮即可。2021/6/27214

3.2.8改变元素序号与替换元素

以化学键工具建立起来的3D模型，元素编号可能不符合我们的要求，因此需要加以修改。另一方面，有时我们需要修饰模型，引入了一些杂原子，这就需要将模型中碳元素替换为其他元素。2021/6/27215（1）改变元素序号（以正丁烷模型为例）使用单键按钮，绘出正丁烷模型选中该模型，执行【Structure】/【CleanUp】命令整理该模型使用工具栏中的选取工具按钮，双击需要改变序号的原子，弹出输入框在输入框中输入原子序号，按回车键完成元素序号的修改2021/6/272162021/6/27217（2）替换元素双击正丁烷中模型中的C(1)原子，弹出输入框在输入框中输入大些字母“O”，即氧原子，按回车键重复上述步骤修改C(4)原子，最终得到乙二醇的3D模型。2021/6/27218

在乙二醇的3D