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化学中的常用计算机软件与资源
程功臻
武汉大学化学系
计算机作为一种化学学习和研究的工具有着不可替代的作用。它不仅能够帮助我们进行文字
及图形处理等文书工作,而且可以在化学学习与研究的各个方面协助我们更快、更好的工作。本
章介绍一些常用的能在PC 机上使用的化学类软件,以期能帮助读者在自己的学习和研究中做出
有效、快速的选择。
化学结构式
有关化学结构式编辑的软件市面上非常之多,它们各有所长。既有商品的,亦有对教育界及
家用免费的。其功能主要是描绘化合物的结构式、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的绘制。常见的这类软件有:ChemDraw, ChemWindow, ISIS Draw,
ChemSketch 等。前两个为商业软件,有关它们的资料可以查阅各自的网站
和 ,必威体育精装版版本分别为6.0 和6.5 。后两个对教育界及家用为免费软件,
可以在它们各自的网站 和 上下载,必威体育精装版版本分别为
2.2 和4.0 。
ChemDraw 为当前最常用的结构式编辑软件,除了以上所述的一般功能外,其ultra 版本还
可以预测分子的常见物理化学性质如:熔点、生成热等;对结构按IUPAC 原则命名;预测质子
及碳 13 化学位移等。
ChemWindow 的一个最突出的特点是与光谱的结合,它的6.5 Spectroscopy 版本包括了一个
约五万张13C NMR 的数据库(达250 兆) ,因而其预测更加精确;除了根据化合物的结构预测13C
NMR 化学位移外,还能预测红外图谱、质谱等,更可以读入标准格式的 NMR 、IR 、Raman 、
UV 及色谱图。
这些程序虽然可以画出非常好的二维化学结构,但除了ChemSketch 外,要表现出三维的化
学结构则十分困难,必须依赖于一些专门的3D 软件来实现。
三维结构
比较有名的化学三维结构显示与描绘软件有:Chem3D, WebLab Viewer Pro, RasWin,
ChemBuilder 3D, ChemSite 等,它们都能够以线图(wire frame), 球棍(ball and stick), CPK 及丝带
(ribbon)等模式显示化合物的三维结构。其中的RasWin 和WebLab Viewer 的Lite 版只能显示而无
法编辑三维分子模型,为免费软件,RasWin 可以在几乎所有的化学软件站点找到,WebLab Viewer
的下载地址为 。
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wire frame ball and stick CPK
Chem3D 同ChemDraw 一样,是ChemOffice 的组成部分,它能很好地同ChemDraw 一起协
同工作,ChemDraw 上画出的二维结构式可以正确地自动转换为三维结构。它的ultra 版本还包
括了一个很好的半经验量子化学计算程序 MOPAC 97 ,并能与著名的从头计算程序 Gaussian98
连接,作为它的输入、输出界面。能够以三维的方式显示量子化学计算结果,如:分子轨道、电
荷密度分布等。
WebLab Viewer 的pro 版本表现生物分子和晶体结构的能力比较强。可以从下图看出:
Porin Sorbate In Zeol
数据处理
化学中的数据处理多种多样,对不同的数据处理要求宜采用不同的软件完成。通用型的软件
如:Origin, SigmaPlot 等可以根据需要对实验数据进行数学处理、统计分析、付立叶变换、t-试
验、线性及非线性拟合;绘制二维及三维图形如:散点图、条形图、折线图、饼图、面积图、曲
面图、等高线图等。Origin 的必威体育精装版版本为6.0,其演示版可以从 下载,
SigmaPlot 的必威体育精装版版本为2000
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