《Olex2軟件單晶結構解析及晶體可視化》介紹單晶解析基礎理論，應用圖形界面化程序Olex2 為平臺，解析單晶結構。運用包括最通用和經典的 Direct Methods，Patterson Method 兩種算法，以及新發(fā)展的 Charge Flipping，Intrinsic Phasing，Structure Expansion 和 Dual Space 算法，展示新算法在解析結構方面的優(yōu)勢。并進一步提供同步輻射測試數據以及不同衍射儀原始圖片數據還原的處理方法。介紹基于 olex2 插件包括 drawplus，reportplus等的使用，逐步實現晶體的解析各種晶體學信息的提取及自動生成發(fā)表文章所需要的各種表格及數據。提供實例講解解析晶體結構的完整過程。
適讀人群 ：本書適合于高校高年級本科生和研究生學習參考以及從事晶態(tài)材料、藥物晶型研發(fā)的技術人員使用和參考。
《Olex2軟件單晶結構解析及晶體可視化》介紹單晶解析基礎理論，應用圖形界面化程序Olex2 為平臺，解析單晶結構。介紹基于 olex2 的插件包括 drawplus，reportplus等的使用，逐步實現晶體的解析各種晶體學信息的提取及自動生成發(fā)表文章所需要的各種表格及數據。提供實例講解解析晶體結構的完整過程。獲得盡可能消除A、B類警告的checkcif報告，申請CCDC編號等滿足文章發(fā)表的要求。利用diamond，XP,Mercurry繪制晶體相關作圖，包括晶胞圖、畫ORTEP圖、堆積圖，氫鍵堆積，簡單的拓撲分析等等，結合晶體學數據庫包括CCDC、ICSD、Crystallography Open Database的檢索使用，對CIF結構信息進行有效的提取、分析與利用，晶體學各種數據格式之間的相互轉化。
X射線單晶衍射技術是一項涵蓋了物理、數學和化學三大學科的重要分析手段，其誕生與發(fā)展為精準測定分子三維空間結構提供了可能，廣泛應用于化學、材料科學和生命科學等眾多領域，并在很大程度上推動了這些領域的發(fā)展與進步。
隨著X射線單晶衍射技術的發(fā)展與普及，隨之誕生的是一系列晶體結構解析方法和集成軟件。對于早期晦澀枯燥的DOS系統(tǒng)下的命令行模式，人們不僅要記憶必要的晶體結構解析指令，還不得不死記硬背一些DOS指令，這對于非計算機專業(yè)人士實屬不易。后期出現的ShelXTL軟件的誕生，可謂意義非凡。ShelXTL將多個程序進行了整合匯總，初步實現了人機界面交互式的互動，不僅輸入簡單的特定晶體結構解析指令就可快速查看解析結果，而且還可以快速繪制一些漂亮的晶體結構圖。盡管如此，人們還是需要記住一些晶體結構解析的指令，花費一定時間才能完成基本的結構解析。因此，一款上手快、操作簡單、實時可視化的晶體結構解析軟件的誕生就成了發(fā)展的必然趨勢。
本書主要介紹和分享一款可以實現人機實時互動的可視化晶體結構解析軟件Olex2，闡述了從衍射數據獲取之后到最終獲得準確晶體結構的流程和細節(jié)。本書并未涉及較為復雜的理論及推導，更傾向于實際問題的解決，有意降低了閱讀的門檻，并致力于幫助讀者解決在實際工作和科研中遇到的問題。因此，本書主要面向與晶體結構解析相關的化學工作者，尤其是合成、材料以及超分子化學等學科的科研工作者、研究生以及對晶體結構解析技術感興趣的初學者。
本書主要由中國科學院大連化學物理研究所張江威、鄭州輕工業(yè)大學李鳳彩、清華大學魏永革編寫完成。其中，魏永革編寫了第1章，張江威編寫了第2章和第3章，李鳳彩編寫了第4～7章。金文仁、王超、魯繼威、秦召賢、黃毅超、李琦等人員參與了部分校稿工作。本書部分工作受到國家自然科學基金（No 21471087和21225103）資助，在此一并表示感謝。
作為非專業(yè)從事晶體學研究的化學工作者，作者對于X射線單晶衍射測試和解析方面的理解難免有不足之處，書中若有言辭錯漏或者不嚴謹的地方，還望各位專家和讀者見諒并不吝賜教。
書里涉及的相關程序和例子數據，如有需要，可以發(fā)送郵件到jwzhang@dicp.ac.cn或jiangwei_zhang@foxmail.com，向作者索取。
作者
2020年7月
魏永革，北京大學化學系理學博士，美國密蘇里大學-堪薩斯城分校化學系博士后，現任清華大學化學系教授、博士生導師，國家杰出青年基金獲得者。曾兼任中國晶體學會理事、中國晶體學會小分子專業(yè)委員會委員。主要從事多金屬氧簇的合成、結構與化學修飾、多金屬氧簇有機衍生物化學、多金屬氧簇的可控分子組裝與超分子自組裝、分子磁學與分子基磁性材料、光電活性的有機/無機雜化分子材料等研究。主持完成國家自然科學基金重大研究計劃培育項目“多金屬氧簇亞胺雜化分子光電轉換晶態(tài)材料的設計合成與性能研究”，國家自然科學基金杰出青年科學基金項目“多金屬氧簇及其有機衍生物化學”、國家自然科學基金面上項目“Anderson型多金屬氧簇的不對稱修飾及可控組裝研究”、“有機無機雜化的新穎手性多金屬氧簇材料的設計合成與性能研究”、“多金屬氧簇脂肪亞胺衍生物與多金屬氧簇簇促進的碳氫鍵活化和官能團化”、“多金屬氧簇納米簇與金屬納米簇的合成、結構、組裝與性能”等5項，國家自然科學青年基金項目“多金屬氧簇類化合物的化學修飾-多鉬-氧簇的氮配體官能團化”等。發(fā)表SCI收錄論文150余篇，獲得授權發(fā)明專利10余項。
第1章 Olex2軟件的介紹、配置、優(yōu)缺點及引用 1
1.1 Olex2軟件的介紹 2
1.2 Olex2的配置 2
1.3 Olex2的圖形化界面及各個選項卡和按鈕的作用 3
1.4 Olex2基本操作 13
1.5 Olex2的優(yōu)缺點 15
1.6 Olex2的引用 16
1.7 Olex2 的更新 16
第2章 單晶衍射點數據APEX3與CrysAlisPro還原流程 17
2.1 APEX3數據還原過程 18
2.2 CrysAlispro數據還原過程 28
第3章 Olex2軟件單晶結構解析整體流程 43
3.1 建立文件夾，運行XPREP程序 44
3.2 利用Solve進行初解結構 49
3.3 利用Refine進行結構精修 52
3.4 給原子進行編號、排序 54
3.5 原子加氫 55
3.6 精修權重 57
3.7 解析的合理性 58
3.8 生成cif文件及檢測cif文件 59
3.9 產生結構信息報告 61
3.10 總結 62
第4章 解析實例 63
4.1 利用Solve-ShelXS中的重原子法Patterson Method進行解析 64
4.2 置換無序處理 79
4.3 手性晶體絕對構型的確定與翻轉 91
4.4 孿晶及孿晶矩陣拆分 99
4.5 無序的處理及限制命令的應用 108
4.6 晶體空間群變換及對稱性檢查 115
第5章 cif文件的詳細解析、檢測及CCDC號的申請 123
5.1 cif格式詳細講解 124
5.2 cif文件的檢測 133
5.3 cif檢測出現的A、B等類警告的講解 136
5.4 一些常見A類警告及解決辦法 140
5.5 CCDC號的申請 143
5.6 CCDC、ICSD的使用 149
第6章 晶體結構畫圖 157
6.1 ShelXTL軟件畫圖 158
6.2 Diamond軟件畫圖 170
6.3 Mercury軟件畫圖 175
第7章 三維拓撲結構分析 177
7.1 [Ln(H2O)7][Ln(H2O)5][Co2Mo10H4O38]拓撲結構分析 178
7.2 (C2N2H10)2[Sr(H2O)5][Co2Mo10H4O38]·2H2O拓撲結構分析 186
7.3 (C2N2H10)2[Ba(H2O)3][Co2Mo10H4O38]·3H2O拓撲結構分析 191
參考文獻 198
書單推薦
