home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ The Very Best of Atari Inside / The Very Best of Atari Inside 1.iso / sharew / chemie / x_gineer / readme next >
Encoding:
Text File  |  1987-04-22  |  21.4 KB  |  390 lines
  1.  
  2.    p X - G I N E E R q         Kristallographen bekommen Tränen in die 
  3.    p Version 5.07 PD q         Augen bei der Aussage eines Synthetikers,   
  4.    p  © 1992 by      q         daß die Röntgenstrukturanalyse auf dem Weg
  5.    p     Ph. Kraft   q         ist, eine Art Spektroskopie zu werden.
  6.                                
  7.                                                D. Seebach in [1]   
  8.  
  9.    
  10.  Die Röntgenstrukturanalyse wird nicht nur zur Strukturbestimmung isolierter  
  11.  Produkte immer bedeutender, sondern sie ermöglicht dem Synthetiker über
  12.  Strukturen reaktiver Zwischenstufen auch mechanistische Aussagen [1]. 
  13.  
  14.  X-GINEER soll, als Editor für Röntgenstrukturdaten, dem ATARI ST die Viel-
  15.  falt der in der chemischen Literatur publizierten Strukturen eröffnen.
  16.  Neben Eingaberoutinen, die sowohl über die Tastatur als auch über die Maus 
  17.  bedient werden können, besitzt X-GINEER eine Graphik-Ebene, in der die
  18.  fraktionellen Koordinaten in verschiedenen Drehwinkeln und Darstellungens-
  19.  formen betrachtet und ausgedruckt werden können, eine Reihe von Bearbei-
  20.  tungsfunktionen (Orthonormierung, Substitutionen, Inversion... ) und einen 
  21.  Stack mit Bindungslängen, Bindungswinkeln und Diederwinkeln zum Durchmessen
  22.  der 3D-Projektionen. 
  23.  
  24.  X-GINEER ist dabei kompartibel mit Chemograph-Plus 5.01 (© 1992), so daß
  25.  erstellte kristallographische Substrukturen zum Zeichnen gewöhnlicher 2D-
  26.  Strukturformeln  - etwa von gespannten Systemen [2], chiralen Verbindungen
  27.  [3] oder von Makrocyclen [4] -  verwendet werden können. 
  28.  
  29.  ****************************************************************************
  30.  *                                                                          *
  31.  *  Der zu dieser Anleitung gehörende Ordner X_GINEER.507 inkl. Inhalt ist  *
  32.  *  Public Domain, also frei kopierbar. Er darf daher nicht verkauft oder   *
  33.  *  vertrieben werden, und nur komplett kopiert werden. Insbesondere die    *
  34.  *  Beispieldateien dürfen nicht ohne das Programm vervielfältigt werden.   *
  35.  *                                                                          *
  36.  ****************************************************************************
  37.  
  38.  
  39.  X - G I N E E R   5 . 0 7   P D 
  40.  
  41.  In der Menüleiste ist der Reihe nach aufgeführt:
  42.     
  43.     p  X-GINEER   System   Unit Cell   Frac.Coo.   Graphic   Manipul.  q
  44.  
  45.  
  46.  Unter den jeweiligen Menüleisten-Punkten erscheinen folgende Operationen:
  47.  
  48.  X-GINEER        Hierunter findet sich eine kurze Programm-p Information q
  49.                  p help q und eventuell vorhandene Accessories.
  50.  
  51.  System          Hierin sind die 7 Kristallsysteme 
  52.  
  53.                  p  Cubic        Tetragonal   Orthorhombic                q
  54.                  p  Monoclinic   Triclinic    Hexagonal      Rhombohedral q
  55.                                                                    
  56.                  der Reihe nach aufgeführt, die mit der Maus angewählt werden 
  57.                  und die Symmetrieverhältnisse bei der Eingabe der Achsen-
  58.                  längen und Achsenwinkel berücksichtigen. Diese Auswahl kann
  59.                  auch über p Selection F1 q vorgenommen werden: 
  60.  
  61.                  Es erscheint eine Auswahlbox mit beschrifteten Symbol-
  62.                  feldern, die mit der Maus angewählt werden, "BLANK AND 
  63.                  CANCEL" entspricht dabei dem triklinen System.
  64.  
  65.  Unit Cell       Die Eingabe der Achsenlängen unter p Axis lengths F2 q ist
  66.                  p in Ångström q oder p in picometer q möglich. Nach Auf-
  67.                  rufen von p Axis lengths F2 q erscheint eine Dialogbox mit
  68.                  Zahlenfeld, die mit der Maus über das Zahlenfeld oder aber 
  69.                  - was meist schneller geht - über die Tastatur bzw. den 
  70.                  rechten Zahlenblock bedient werden kann. Hierbei entspricht
  71.                  die "Backspace"-Taste der Funktion <-, die "Return"- oder 
  72.                  "Enter"-Taste der Enter-Funktion und die "Delete"-Taste der 
  73.                  Clr-Funktion. Die New-Funktion, die einen Sprung zum Ein-
  74.                  gabebeginn bewirkt, hat keine Entsprechung.
  75.               
  76.                  Die Auswahlbox zur Eingabe der Achsenwinkel unter 
  77.                  p Angles F3 q entspricht in Aufbau und Funktion der oben
  78.                  beschriebenen.
  79.                  
  80.                  Anmerkung: Wurde ein rechtwinkliges Achsensystem durch Wahl
  81.                  des kubischen, tetragonalen oder orthorombischen Kristall-
  82.                  systems festgelegt, erscheint die Winkelauswahlbox nur kurz
  83.                  und zeigt die 90° Einträge an. Auch andere durch die
  84.                  Symmetrieverhältnisse festgelegte Achsenlängen und -winkel
  85.                  werden automatisch in die Auswahlboxen übertragen.
  86.                                              
  87.  Frac.Coo.       Die fraktionellen Koordinaten * 1E4  werden unter dem Menü-
  88.                  punkt Input F4 eingegeben. Bei Aufruf erscheint ein 
  89.                  Kontrollfenster mit den generierten Daten und eine Atom-
  90.                  symbol-Leiste mit Mülleimer, Datei-Symbol und Schieber, 
  91.                  über die die Eingabe erfolgt.
  92.  
  93.                  Die Eingabe beginnt mit der Auswahl eines Atom-Symbols mit 
  94.                  der Maus oder durch Bestätigung mit der "Return" oder
  95.                  "Enter"- Taste, wenn der Mauspfeil über einem Symbol steht.     
  96.                  Letzteres ermöglicht die schnelle Eingabe sortierter 
  97.                  Tabellen, da die Maus nach einem Durchlauf auf das Atom-
  98.                  symbol des vorigen Eintrags gesetzt wird.
  99.                  
  100.                  Anschließend gelangt man in einen Schieber, der die horizon-
  101.                  tale Mausposition in einen Zahlenwert wandelt. An den 
  102.                  Rändern wird der Zahlenbereich um je 500 Skalenteile ver-
  103.                  schoben, Übernahme erfolgt durch Mausklick. Schneller ist 
  104.                  die Eingabe des Zahlenwertes über den rechten Zahlenblock:
  105.  
  106.                  Bei Eingabe der ersten Zahl wird der Schieber eingefroren,
  107.                  die Zahl wird dann über die Tastatur eingetippt und nach
  108.                  eventueller Korrektur über "Backspace" mit "Return" oder
  109.                  "Enter" bestätigt. Negative Zahlen werden durch die Minus-
  110.                  taste generiert ( dies entspricht der Multiplikation mit 
  111.                  *(-1), nicht einem Vorzeichen, und wirkt nur auf bereits 
  112.                  eingegebene Zahlen).
  113.  
  114.                  Nach Eingabe der x, y und z-Koordinaten eines Atoms werden 
  115.                  die Daten in das Kontrollfenster übertragen und ein erneuter
  116.                  Durchllauf kann begonnen oder die Eingabe durch Anwahl des
  117.                  Datei-Symbols beendet werden. Über den Mülleimer läßt sich
  118.                  das jeweils zuletzt eingegebene Koordinatentripel löschen.
  119.                  
  120.                  Achtung: Die Daten werden nach Beenden der Eingabe nicht 
  121.                  automatisch auf Diskette abgespeichert.
  122.  
  123.                  Erstellte oder geladene Daten können über den Menüpunkt
  124.                  p Look F5 q in einem Fenster betrachtet werden.Um das 
  125.                  Menü zu regenerieren muß das Fenster durch Mausklick in der 
  126.                  linken oberen Ecke geschlossen werden. Bindungslängen lassen
  127.                  sich analog über den Menüpunkt p Bond lengths F6 q in ein
  128.                  Fenster übertragen. Zur Eingabe neuer Koordinaten können 
  129.                  die alten Daten über den Menüpunkt p Clear clr q gelöscht
  130.                  werden.
  131.  
  132.                  Die über das Menü anwählbare Option p Switch tab q be-
  133.                  wirkt ein Umschalten zwischen physikalischem und logischem
  134.                  Bildschirm bei Graphikausgaben. Dies ermöglicht einen 
  135.                  flimmerfreien Bildaufbau (auf Kosten von etwas Rechenzeit).
  136.                 
  137.                  Bei Großbildschirmen sollte Switch tab jedoch nicht
  138.                  aktiviert werden, da dies zum Absturz führen könnte!
  139.  
  140.                  Daten im .3D oder einem beliebigen .TXT -Format werden über
  141.                  den Menüpunkt p Read [Control]r q mit eventuellen 
  142.                  Bindungsinformationen eingelesen. Die Routine ist sehr 
  143.                  flexibel geschrieben und orientiert sich an dem häufig 
  144.                  verwandten SHELX-Format: 
  145.  
  146.                  Die Zellparameter (Achsenlängen und -winkel) stehen am 
  147.                  Dateianfang. Es folgen die fraktionellen Koordinaten, an 
  148.                  die das Atomymbol angehängt wird. Optional können Bindungs-
  149.                  informationen und ein Kommentar am Schluß der Datei stehen.
  150.  
  151.                  Bis zu einer Dateigröße von 32 Atomen werden die geladenen
  152.                  Daten Zeile für Zeile angezeigt. Größere Datenmengen werden
  153.                  als Block direkt in das Fenster übertragen (Zeitersparnis).
  154.                 
  155.                  Im Chemograph-Plus .3D-Code werden die Daten inklusive 
  156.                  Bindungs- und Atomdarstellungsinformation über p Save .3D q 
  157.                  p [C]d q abgespeichert. Nach Laden der Datei von 
  158.                  Chemograph-Plus aus muß lediglich zentriert und eingepaßt 
  159.                  werden, wenn dies nicht in X-GINEER durch 'Centralize F9' 
  160.                  bereits erfolgte.
  161.  
  162.                  Speichern der Daten und Bindungslängen als ASCII-Textdatei 
  163.                  zum Einlesen in Textverarbeitungsprogramme ist über den
  164.                  Menüpunkt p Save .TXT [C]t q möglich. Zusätzlich zu den 
  165.                  Zellparametern und Koordinaten wird auch eine Tabelle mit
  166.                  Bindungslängen angehängt, um Bindungsinformationen beim
  167.                  Laden übernehmen zu können. Das Abspeichern der .3D und 
  168.                  .TXT-Dateien erfolgt mit automatischem Back up. 
  169.  
  170.                  Über den Menüpunkt p Print [C]p q lassen sich die 
  171.                  erstellten Daten mit Bindungsinformationen auch direkt
  172.                  auf einem Drucker ausgeben.
  173.               
  174.                  Das Programm wird über p Quit esc q verlassen. 
  175.  
  176.                  Achtung: Es erfolgt keine Sicherheitsabfrage, nichtabge-
  177.                  speicherte Daten gehen verloren.
  178.  
  179.  Graphic         Unter diesem Eintrag werden die Atomdarstellungs-
  180.                  informationen für die Graphik-Ebene generiert. Nach Aufruf
  181.                  der Menüpunkte
  182.   
  183.                  p   Carbon   [C]c     Hydrogen [C]h     Oxygen  [C]o   q
  184.                  p   Nitrogen [C]n     Chlorine [C]l     Bormine [C]b   q
  185.                  p   X-Atom   [C]x     Y-Atom   [C]y     Z-Atom  [C]z   q
  186.  
  187.                  erscheint eine Auswahlbox mit einer Musterpalette, +/-/CR -
  188.                  Feld und der aktuellen Atomdarstellung. Das Muster wird 
  189.                  durch Auswahl eines Feldes aus der Musterpalette mit der
  190.                  Maus festgelegt, die Größe durch Anklicken der +/-  Felder
  191.                  verändert und die Atomdarstellung über das CR-Feld (für 
  192.                  "Cursor Return") bestätigt. Die Ausgangskonfiguration kann 
  193.                  durch p Standard [C]s q wieder hergestellt werden.
  194.  
  195.                  Über den Menüpunkt p Draw F7 q lassen sich die gerierten
  196.                  Daten graphisch dargestellen. Die Zeichenebene enthält die
  197.                  Einträge
  198.  
  199.                  p   X-GINEER     Projectn.       Options       Stack   q
  200.  
  201.                  mit den Unterpunkten:
  202.  
  203.  X-GINEER        Neben den geladenen Accessories ist p Home [C]Return q 
  204.                  aufgeführt, wodurch man in das Hauptprogramm zurückgelangt:
  205.                  
  206.                  Drehwinkel, Vergrößerung und Bindungsinformationen werden 
  207.                  für erneuten Aufruf zwischengespeichert.
  208.  
  209.  Projectn.       Beim Übergang in die Zeichenebene werden die aktuellen 
  210.                  Bindungsabstände berechnet, die Koordinaten orthonormiert 
  211.                  und zentriert. Je nach Datenmenge wird für diese 
  212.                  Initialisierung beim ersten Aufruf einige Rechenzeit be-
  213.                  nötigt. Die Rechenzeit verkürzt sich stark, wenn Bindungs-
  214.                  informationen aus der Datei geladen werden konnten oder 
  215.                  bereits über 'Bond lenghts F6' generiert wurden.
  216.  
  217.                  Die Projektion der berechneten Koordinaten erfolgt dann
  218.                  jeweils nach Drehung um die Winkel Phi und Theta (vgl.
  219.                  Kugelkoordinaten). Die Einstellung der Drehwinkel läßt 
  220.                  sich über die Menüpunkte
  221.  
  222.                  p     Increase Phi  ->       -slightly [Shift]->     q
  223.                  p     Decrease Phi  <-       -slightly [S]<-         q
  224.                  p     Increase Theta ∧       -slightly [S]∧          q
  225.                  p     Decrease Theta v       -slightly [S]v          q  
  226.  
  227.                  vornehmen, wobei das Inkrement Pi/12 entspr. 15°, das 
  228.                  "Shift"-Inkrement Pi/60 oder 3° beträgt. Die Vergrößerung
  229.                  der Projektion kann über die Menüpunkte p Enlarge < q 
  230.                  und p Shrink > q festgelegt werden. Bei diesen Graphik-
  231.                  operationen empfielt sich jedoch das Arbeiten über die 
  232.                  Tastaturcodes (Pfeile) besonders.
  233.  
  234.  Options         Hierunter kann die Darstellungsform variiert werden:
  235.  
  236.                  p     Framework       f     q =>  Gerüst-Modell
  237.                  p     Ball and stick  s     q =>  Kugel-Stab-Modell
  238.                  p     Ball and spoke  b     q =>  Kugel-Sprossen-Modell
  239.                  p     Dotted spheres  d     q =>  Raumerfüllungs-Modell
  240.                  p     Space filling   p     q =>  Kalotten-Modell 
  241.                  
  242.                  'Framework' ist am schnellsten und wird auch bei der
  243.                  Initialisierung verwendet. Bei 'Ball and stick' kommen 
  244.                  perspektivisch sortierte Atomdarstellungen hinzu und bei
  245.                  'Ball and spoke' sind auch die Bindungen perspektivisch
  246.                  überdeckend dargestellt. Meist wird man in 'Framework' den
  247.                  Drehwinkel und die Vergrößerung festlegen und die Ver-
  248.                  bindung dann als 'Ball and spoke'-Modell darstellen.
  249.  
  250.                  'Dotted spheres' und 'Space filling' sind durch die großen
  251.                  Füllflächen etwas zeitaufwendiger und sollen einen Eindruck
  252.                  von der Raumausdehnung geben. Der 'Ball and stick'- und der 
  253.                  'Space filling'- Modus entspricht in etwa Darstellungsformen
  254.                  in Chemograph-Plus.
  255.  
  256.                  Über p Numbering # q können die Atome (auch nichtge-
  257.                  bundenene) nummeriert werden. Über p Symbols ^ q können
  258.                  die Atomsymbole ausgegeben werden.
  259.  
  260.                  Bei den nicht perspektivisch verdeckenden Darstellungen
  261.                  kann über die p Axes | q -Option zusätzlich ein molekül-
  262.                  festes Schwerpunkts-Koordinatensystem eingeblendet werden. 
  263.                  Die p Switch tab q -Option ist identisch mit dem im 
  264.                  Hauptmenü unter Frac.Coo. aufgeführten Punkt.
  265.                 
  266.                  Außerdem ist eine einfache Druckroutine im Epson-Graphik-
  267.                  druckmodus  p EPSON™plot ~ q vorhanden, die eine ver-
  268.                  größerte Hardcopy des Zeichenbereichs liefert.
  269.                 
  270.                  Die im Stack befindlichen Daten können durch Anwählen des
  271.                  p Trace mode | q laufend aktuell auf dem Drucker aus-
  272.                  gegeben werden.
  273.                 
  274.  
  275.  Stack           p Press left mouse button to store:  q
  276.                  p Angles and bond length will appear q
  277.                  
  278.                  Anklicken eines Atoms mit der linken Maustaste überträgt 
  279.                  die Atomnummer in die unterste Ebene [1] eines Stacks [1],
  280.                  [2], [3], [4]. Solange die Maustaste gedrückt bleibt, ist 
  281.                  in der linken oberen Bildschirmecke ein Fenster sichtbar,
  282.                  das den Diederwinkel [1], [2], [3], [4] (ohne Vorzeichen), 
  283.                  den Bindungswinkel [1], [2], [3] und die Bindungslänge [1],
  284.                  [2] anzeigt. 
  285.                  
  286.                  Im Stack sind alle Atome (auch nichtgebundene) in be-
  287.                  liebiger Reihenfolge speicherbar, ein bereits gespeichertes
  288.                  Atom wird jedoch nicht erneut aufgenommen (es erscheint 
  289.                  kein Fenster).
  290.                  
  291.                  Anmerkung: Wird das in der untersten Ebene gespeicherte 
  292.                  Atom erneut angeklickt, so wird das Fenster erneut gezeigt,
  293.                  ohne daß die Atomnummer in den Speicher geschrieben wird.
  294.                
  295.                  Neben dem Durchmessen der Verbindung, erlaubt der Stack 
  296.                  auch eine "Entderivatisierung" z.B. durch Austausch einer 
  297.                  Phenylsemicarbazono-Gruppe gegen eine Oxo-Funktion (etwa 
  298.                  die aus dem Semicarbazon): [4]: C, [3]: O, [2]: C, [1]: N 
  299.                  und Aufruf der Funktion p Substitute |4-3|->|2-1| [A]s q.
  300.                  
  301.                  Vordefiniert sind die Bindungslängen C-H (1.12 Å), O-H 
  302.                  (0.97 Å) und C=O (1.20 Å) der Ebenen [4], [3] beim Aufruf 
  303.                  
  304.                  p Substitute |C-H|->|2-1| [A]c q ,
  305.                  p Substitute |O-H|->|2-1| [A]h q ,
  306.                  p Substitute |C=O|->|2-1| [A]o q .
  307.                                                                               
  308.                  Häufig findet man in der Literatur aufgrund eines 
  309.                  Symmetriezentrum i nicht alle Koordinaten angegeben. Mit 
  310.                  der Funktion p Inversion i( ½|2-1|)-> [A]i q lassen 
  311.                  sich dann die redundanten Koordinaten generieren, wobei 
  312.                  das Inversionszentrum durch Eingabe eines Punkt/Bild-Paares
  313.                  in die Ebenen [1] und [2] des Stacks festgelegt wird. 
  314.                
  315.                  Über p Purge Atom ¬(|1|)-> [A]p q läßt sich das Atom in 
  316.                  der Ebene [1] entfernen, über p Bond Atoms ∧(|2-1|)-> q
  317.                  p [A]b q bzw. p Erase Bond ¬(|2-1|)-> [A]e q Bindungen
  318.                  zwischen den Atomen der Ebenen 1 und 2 setzen bzw. ent-
  319.                  fernen. 
  320.  
  321.                  Anmerkung: Bis auf die Bindungsfunktionen wirken diese 
  322.                  Operationen auch auf die Koordinaten im Hauptmenü, die 
  323.                  über 'Look F5' betrachtet werden können.
  324.  
  325.  Manipul.        Zurück im Hauptmenü verbleiben noch drei Menüpunkte:
  326.  
  327.                  Über p Orthonormalize F8 q werden die fraktionellen 
  328.                  Koordinaten auf ein rechtwinkliges Koordinatensystem der 
  329.                  Einheit 1 Å umgerechnet. Auch hierbei werden die Ausgangs-
  330.                  koordinaten überschrieben und können über 'F5' betrachtet
  331.                  und über '[C]d' bzw. '[C]t' abgespeichert werden.
  332.  
  333.                  p Centralize F9 q bewirkt zusätzlich zur Orthonormierung
  334.                  die Umrechnung auf Mittelpunktskoordinaten. 
  335.                 
  336.                  Andere Programme lassen sich - bei ausreichendem Speicher-
  337.                  platz - über p Execute [C]e q von X_GINEER aus starten.
  338.  
  339.  
  340.  Im Ordner X_GINEER.507 stehen die folgenden .TXT und .3D-Beispieldateien:
  341.  
  342.  
  343.   Ordner/Datei   Verbindung
  344.  ============== ==========================================================
  345.  
  346.   ALICYCL------ ----------------------------------------------------------
  347.      CYCL08EN    trans-Cycloocten [3]
  348.      CYCL08ON    Cyclooctanon [5]
  349.      CYCL10ON    Cyclodecanon [6]
  350.      CYCL11ON    Cycloundecanon [7]
  351.      CYCL14ON    Cyclotetradecanon [8]
  352.      CYCL15ON    Cyclopentadecanon (Exalton®) [4]
  353.  
  354.   SKELETON----- ----------------------------------------------------------
  355.      NOBORNEN    Norbornen [2] 
  356.      CEDROL      (+)-Cedrol [9]
  357.      LONGIFEN    Longifolen [10]    
  358.      EPILABDN    (-)8α,12-Dihydroxy-13,14,15,16-tetranor-9-epilabdan [11]
  359.  
  360.   TOPOLOG------ ----------------------------------------------------------  
  361.      CATENAN8    Selbstassoziierendes [3]-Catenan [12] (CCDC)
  362.      ROTAXAN5    In [12] nicht abgebildetes [2]-Pseudorotaxan (CCDC)   
  363.  
  364.  ============== ==========================================================               
  365.  
  366.  
  367.  Quick Start     Für einen schnellen Einstieg eignet sich Norbornen:
  368.  
  369.                  p [C]r q  \SKELETON\NOBORNEN.TXT  p F7 q
  370.                  
  371.                  und zu einer interessanten Projektion gelangt man durch 
  372.   
  373.                  3x p <  (größer als)  q ,  10x p ∧ (Pfeil-hoch) q ,
  374.                  2x p <- (Pfeil-links) q    und p b q              ...
  375.  
  376.  
  377.  Literatur:      [1]  D. Seebach, Angew. Chem. 1990, 102, 1363-1409.
  378.                  [2]  O. Ermer et. al., Angew. Chem. 1989, 101, 1298-1301.
  379.                  [3]  O. Ermer et. al., Acta Cryst. 1982, B38, 2200-2206.
  380.                  [4]  J. Kroon et al., Acta Cryst. 1979, B35, 1858-1861.
  381.                  [5]  P. Groth, Acta Chem. Scand. A 1981, 35, 117-121.
  382.                  [6]  P. Groth, Acta Chem. Scand. A 1976, 30, 294-296.
  383.                  [7]  P. Groth, Acta Chem. Scand. A 1974, 28, 294-298.
  384.                  [8]  P. Groth, Acta Chem. Scand. A 1975, 29, 374-375.
  385.                  [9]  V. Amirthalingam, Acta Cryst. B 1972, 28, 1340-1345.
  386.                  [10] J.C. Thierry, Acta Cryst. B 1972, 28, 3249-3257.
  387.                  [11] G. Bernardinelli, Acta Cryst. C 1985, 41, 746-749.
  388.                  [12] J.F. Stoddart, Angew. Chem. 1991, 103, 1052-1061.
  389.      
  390.