madschumacher Jan 12 2022 at 16:14

Как нарисовать в TikZ молекулу с порядками связей

23 min

3.3K

Python*LaTeX*PhysicsLifehacks for geeksChemistry

Tutorial

+12

Comments 15

Kalinavich Jan 12 2022 at 16:32

Плюсую, вы круты! Обожаю TeX!

Yermack Jan 12 2022 at 18:27

На вольфраме, кстати сделали хорошую рисовалку (есть индексация, может и порядок связи найдется) https://reference.wolfram.com/language/ref/MoleculePlot3D.html

Еще можно презентации делать в html — там круто смотрятся интерактив http://3dmol.csb.pitt.edu/index.html
Еще на такую штуку запал в последнее время, но там только графы

madschumacher Jan 12 2022 at 18:37

Прикольно и красиво, но всё ж Wolfram не всем по карману. Вообще флагманами рисовалок я бы назвал VMD, PyMOL, Chimera, RasMol и Chemcraft.

Port5 Jan 12 2022 at 19:06

Из бесплатных можно добавить в список Avogadro и Mercury (CCDC). Последняя, конечно, заточена на кристаллографию, но имеет ряд своих преимуществ.

madschumacher Jan 12 2022 at 19:40

Авогадро я люблю, но (линуксовая версия, по крайней мере) оч глючная и падает при любом удобном случае. Но пока работает, да, хороший.

Port5 Jan 12 2022 at 21:24

Виндовая тоже падает довольно часто)

taybola Jan 12 2022 at 18:34

taybola Jan 12 2022 at 20:04

taybola Jan 12 2022 at 20:06

taybola Jan 12 2022 at 20:06

osmanpasha Jan 13 2022 at 15:18

А к чему это все? Тут довольно многословно вычисляются координаты вершин правильного тетраэдра и производится их поворот путем умножения на матрицу поворота. Используется безумная смесь школьной геометрии (формула Герона?!) и базовой линейной алгебры и игнорируется химическая специфика.

Port5 Jan 12 2022 at 19:04

Спасибо за статью! Взял её на заметку тк визуализация это часто головная боль (в особенности если хочется, чтобы результат получился быстро и с минимальным количеством ручных действий).

Для этого мы можем воспользоваться программой XTB.

Из бесплатных для некоммерческого применения, пусть и с закрытым кодом, я бы рекомендовал ORCA. Это чрезвычайно мощный, широко применяющийся пакет (bond orders тоже считает), с отличной документацией и массой примеров. Он подходит как для простейших, очень быстрых "лабораторных работ", так и для весьма сложных вещей.

Да, молекула колеблется, и чтобы узнать как это она делает, мы можем посчитать вторые производные (Гессиан) её энергии в точке минимума и в таком эффективном потенциале найти формы и частоты колебаний атомов. Полезная штука, которой мы не воспользуемся

На мой взгляд, здесь есть два важных нюанса, о которых следует упомянуть. Анализ частот колебаний очень важен для понимания того, "правильно" ли молекула была оптимизирована. Если оптимум на самом деле не был достигнут, то в рассчитанном спектре будут выраженные отрицательные (imaginary) частоты колебаний. Если же анализ колебаний не предполагается (как в Вашем примере), то лучше их вообще не рассчитывать, так как такой расчёт часто более длителен и тяжёл (требует больше оперативы), чем сама оптимизация.

madschumacher Jan 12 2022 at 19:43

Из бесплатных для некоммерческого применения, пусть и с закрытым кодом, я бы рекомендовал ORCA.

Описание того, как считать Оркой, у меня бы заняло не меньше места, чем всего остального. Да и для расчёта кораннулена на ПК потребуется не пара секунд (впрочем, GFN2-xTB методы в ней тоже есть).

Если же анализ колебаний не предполагается (как в Вашем примере), то лучше их вообще не рассчитывать, так как такой расчёт часто более длителен и тяжёл (требует больше оперативы), чем сама оптимизация.

Учитывая, что XTB считает на ПК пару секунд, имхо, лучше оставить. Вдруг кто посмотрит, прикольно же. :) А так да, опции --opt было бы вполне достаточно.

Port5 Jan 12 2022 at 21:22

О, Вы правы, я не обратил внимание что это полуэмпирический метод :) Глаз оказался "замылен" - у меня в работе координаты обычно идут из кристаллографии, где можно сразу врубать "полновесные" методы, без предварительных оптимизаций очень быстрыми методами. Я так понял, методов GFN от Grimme в Орке "из коробки" и нет, она пытается вызывать XTB.

madschumacher Jan 12 2022 at 23:28

Да, они действительно там встроены не нативно, но если пихнуть XTB куда нужно, то в итоге можно весь полновесный набор фич Орки гнать с этой полуэмпирикой. Впрочем, там есть гриммовские 3c методы, коих для обычного пользования вполне может хватить.

Show the best of all time