用Diamond软件构建化学晶体
Diamond基础操作指南(大全)
Diamond基础操作手册Crystal Impact Diamond是一款分子和晶体结构可视化软件。
Diamond整合了丰富的功能，可以简化处理晶体结构数据冗长的工作，不仅适用于研究和教学，同时也可以应用与出版和作报告。
1。
配合物分子结构的绘制（1) 双击diamond快捷方式，进入主程序.打开数据.cif文件，程序将出现一系列对话框,可一直点击“下一步”，知道有“完成”出现,点击“完成”，如再有对话框出现仍点击“完成”，程序进入结构图编辑页面。
（2）在做图之前，首先点击修改键长按钮，出现键长对话框，将不可能成键的原子组去掉（如Cd-C Cd—H)，并根据已知键长范围设定原子组,如下图Cd—O 键最大值约在2.7，所以将计算机默认值由2。
880改为2.700.（3) 选择添加不对称单元原子按钮，将在屏幕上出现该配合物一个不对称单元中的原子（未键连)。
(4）在Build菜单中找到Filter，单击出现对话框,在该对话框中，原子前若挑钩则表示其在屏幕中会正常显示出来.如果不挑钩则表示该原子被过滤掉，将不显示出来。
在配合物的结构图中一般H原子不需要显示出来，所以我们将H原子的钩去掉。
（5）配位环境图的绘制.选择屏幕左下方的连接原子按钮，将(3）中孤立的原子连接起来。
由于配位环境图的绘制需要补全与金属离子键合的所有分子，因此使用补全配位模式按钮，将另外两个三唑长出来。
对于配位环境图中的非碳原子需标出原子序号，方法为鼠标左键单击要编号原子，然后选择屏幕下方的原子标号按钮。
如果对于程序直接给出的原子标号字体大小不满意，可以鼠标左键双击原子标号进入原子标号设定对话框进行设定.注意对后长出来的与金属离子直接相连的原子需要根据该原子的对称操作符号(与。
txt文件中的对称操作对应)给出相应的对称操作记号.如N2的对称操作为x，—y+1/2,z+1/2 在.txt文件中对应的操作码符号为＃1，则该原子在标注时为N2A。
Diamond软件在《结构化学》“晶体结构”教学中的应用
此 可 以判 断 ．质 点Ｃ 原 子 的位 置 完全 符 合 相 当 点 的 两个 选择 ｕ 标 准 ，我 们 可 以 把 晶体 Ｃ 的相 当点 坐 落 在 所 有 的Ｃ 原 子 的 位 ｕ ｕ
置上 。
利 用 Ｄａ ｏ ｄ ｉ ｎ 软件 ， 们 可 以 很 容 易绘 制 出 晶体 Ｃ 的 空 间 ｍ 我 ｕ 点 阵 菜 单 Ｂ ｉ ＼ｉ＼ｕ ｅ ｅ ， 出对 话 框 ， 行Ｓ ｐ ｒ ｅｌ ｕｌ Ｆ ｌＳ ｐ ｒ ｌ 弹 ｄ ｌ Ｃ ｌ 进 ｕ ｅ ｌ Ｃ 的 选 择 ． 击 Ｏ 确 定 。这 样 Ｓ ｐｒ ｅ 中所 有 的质 点 Ｃ 原 子 都 显 点 Ｋ ｕｅ Ｃｌ ｌ ｕ 示 在 软 件 的 图 片 之 中 。 为 晶 体 Ｃ 的结 构 中 只有 一 种 质 点 ， 因 ｕ 而 相 当 点 位 置 坐 落在 质点 Ｃ 原 子 的位 置 上 ，所 以就 不 需 要 进行 ｕ 相 当 点 之 外 其 他 质 点 的 删 减 了 。这 样 我 们 就 直 接 得 到 了 晶体 Ｃ 的 空 间 格 子 的示 意 图 （ １ 。 图 中我 们 可 以很 明 显 地 看 出 ｕ 图 ）从 晶 体 Ｃ 的 空 间 点 阵 属 于立 方 Ｆ 子 形 式 。 ｕ 格
结构 化学 是一 门 在 原 子 、 子 水 平 上 讨 论 物 质 微 观 结 构 ， 分 研究 原 子 和分 子运 动 规 律 ，研 究 物 质 的结 构 和性 能关 系 的 科 学 ， 化 学 的一 个 重 要 分 支 。 不 仅 是 化 学 专 业 的 一 门 基 础 理 是 它 论 课 ， 且 是 化 工 、 料 、 物 、 境 等 学 科 的 一 门专 业 基 础 而 材 生 环 课 。 结 构 化学 是一 门 理 论 性 较 强 的 科 学 ， 些 概 念 抽 象 难 懂 ， 有 尤 其 是 晶 体结 构 这 部 分 内 容 ， 常 的 抽 象 微 观 ， 要 有 一 定 的 非 需 空 间 想 象 能力 。 体 结 构 的 抽 象 复 杂性 ， 学 生 来 说 有 一 定 的 晶 对 难度。因此 ， 晶体 化 学 学 习 的 重点 和难 点 ， 如何 使 学 生 能 真 是 切 地 感 知 微 观 世 界 的精 彩 和奇 妙 。 ｉ ｎ 软 件 的 引 入 可 以 将 Ｄａ ｄ ｍｏ 抽 象 复 杂 的 东 西 直 观 形 象 地 展 现 在 学 生 面前 ，发 展 学 生 的 空 间 想 象 能 力 和 抽 象 思维 能力 。 Ｄ ａ ｏ ｄ 件 是 德 国 波 恩 大 学 Ｃ ｙｔｌ ｍｐ ｃ Ｇ Ｒ公 司 开 ｉｍ ｎ 软 ｒｓ ａ ｔ ｂ ａＩ 发研 制 的 一个 化 学 专 业 软 件 。利 用 该 软 件 不 仅 能创 建 晶 体 模 型 ． 能 以各 种 形 式 （ 状 ， 棍 状 或 空 间 堆 积 状 ， 面 体 形 式 还 线 球 多 等 ） 示 晶 体 模 型 ， 且 模 型 可 以根 据 用 户 的 需 要 自由 旋 转 、 展 而 移 动 和缩 放 ， 以用 着 色 方 案 对 原 子 进 行 强 调 和 渲 染 ， 可 以 可 也 对 晶 体模 型进 行 文 字 标 注 ， 时记 录 其 运 动 过 程 ， 同 制作 成 动 画 文 件 ， 其 他 多 媒 体 播 放 器 中播 放 。其 结 果 可 以 以 Ｂ 、 Ｉ 在 ＭＰ Ｇ Ｆ、 Ｊ Ｇ 等 图 片格 式 输 出 ，同 时也 可 以用 复 制 粘 贴 命 令 将 绘 制 的 Ｐ Ｅ 图 片 文 件 直 接 放 入 文档 。 于 这 款 软 件 没 有 复 杂 的规 则 ， 令 由 命 简 单 易操 作 ．并 且 在 操 作 与 运 行 并 不 要 求 具 备较 多 的 计 算 机 知 识 ， 此 ， 可 以很 容 易 地 被 教 师 运 用 在 教 学 中 ， 高 教 学 因 它 提 的 效 率 和 质 量 。本 文 以Ｄ ａ ｏｄ３０ 版 本 为 例 ， 过 构 建 Ｃ 与 ｉｍ ｎ ． ａ 通 ｕ Ｃ Ｆ两 类 晶体 的 空 间 点 阵 模 型 ， 说 明Ｄ ａ ｎ 软 件 在 《 构 ａ， 来 ｉ ｍｏｄ 结 化学》 晶体 结 构 部 分 教 学 过 程 中的 辅 助 作 用 。 ２利 用Ｄｉｍｏ ｄ 件 构 建 晶 体 空 间点 阵 ． ａ ｎ软 用 相 当 点 的 方 法 可 以 确 定 晶胞 的空 间点 阵 。 在 晶 体 结 构 中 确 定 相 当点 的位 置 ，所 选 择 的相 当点 需 要 满 足 两 个 条 件 ： ． ａ 所选 点所 在位 置 的 种 类 和 空 间 位 置 相 同 ，如 位 于 某 种 质 点 的 中 心 ，或 某 个 特 定 几 何 构 型 的 中 心 等 ； ．所 选 点 的周 围 环 境 ｂ （ 三维 空 间 ） 同 ， 在 该 点 的 相 同方 位 和 距 离 上 有 相 同 的 质 相 如 点 和 几何 构 型 。 因此 ， 们 在 借 助 Ｄａ ｏｄ 件 构 筑 和 判 断 空 我 ｉｍ ｎ 软 间 点 阵类 型及 有关 信 息 的 时 候 ，最 关 键 的一 点也 就 是 能 够 凭 借 上 面 的 条件 找 到 合 适 的 相 当点 的位 置 ，并 成 功 用 软 件 体 现 出 来 。 我 们 选 择 了两 类 晶体 实 例 ：ｕ Ｃ 与Ｃ Ｆ， ａ 它们 分 别 代 表 红 王 凤 武
利用计算机软件Diamond绘制晶体结构图——以锰配合物为例
第31卷第2期2017年4月白城师范学院学报Journal of Baicheng Normal University Vol．31，No．2Apr．，2017利用计算机软件Diamond 绘制晶体结构图———以锰配合物为例刘伟a ，闫丽b（吉林师范大学a.计算机学院，b.化学学院，吉林四平136000）摘要：配位聚合物在气体存储、分子识别、磁性、非线性光学、电学等方面表现出非常广阔的应用前景，因而成为化学、材料等领域的研究热点．物质的结构决定性质，性质和性能则是物质结构的反应．只有充分了解配位聚合物的空间结构，才能设计出性能优良的功能化材料．目前X －射线单晶结构分析方法是探测物质结构最常用的研究方法．根据晶体衍射数据，利用SHELEX 软件解析结构，并利用Diamond 等计算机软件将晶体数据通过结构图直观化地表达出来具有非常重要的意义．本文着重研究在单晶结构解析之后如何用Diamond 软件将图形直观化，并以锰配位聚合物为实例，讨论了如何利用Diamond 软件作图，并提出绘制分子结构图时一些需要注意的问题，希望对初学者解析晶体结构具有一定的帮助．关键词：计算机软件；Mn 配合物；结构分析中图分类号：TP391．72文献标识码：A 文章编号：1673-3118（2017）02-0021-05收稿日期：2016－03－26作者简介：刘伟（1979———），男，讲师，硕士，研究方向：软件与应用．基金项目：国家自然科学基金项目（21406085）；吉林省科学技术厅科研基金项目（20130522071JH ）．引言近些年来，随着科学技术的发展，晶体结构分析测试手段的提高，设计合成具有迷人的拓扑学结构和优良性能的配位聚合物引起了化学工作者极大的兴趣［1－4］，通过文献我们可以了解到配位聚合物已经在气体存储、分子识别、磁性、非线性光学、电学等方面都表现出了非常可观的应用前景，吸引了大批的国内外学者投入到这一领域进行研究，因而成为化学、材料等领域的研究热点［5－10］．近些年，配位聚合物的合成接近井喷之势，大量具有优良性能的配位配合物被源源不断的设计合成出来．结构决定性质，探测物质结构的方法有很多，然而对于大部分配位聚合物而言，由于分子量较大、结构较复杂，常规的方法很难全面了解配合物的分子内部的空间结构．而X 射线晶体结构分析法是目前诸多固态物质结构分析法中，可以提供信息最多、最常用的方法，在众多领域的研究和生产中被广泛应用．X 射线衍射方法具有不损伤样品、无污染、快捷、测量精度高、能得到有关晶体完整性的大量信息（键长、键角单胞参数、原子的排列方式、空间群参数）等优点．有了晶体数据，我们还需要绘制用于演示文稿或者出版物的高质量图片，或者了解晶体结构的构造原理，这就需要一款在原子水平实现晶体结构可视化的软件－Diamond．本文将以锰配合物为例，讲解如何运用Diamond 软件制图，包括晶体的单晶结构图，体现中心原子空间构型的一维链状图以及由氢键作用形成的二维的层状图等．最后讨论在使用Diamond 软件绘制配位聚合物的分子结构图时的一些注意事项．12白城师范学院学报（自然科学）第31卷第2期1Diamond软件介绍Diamond是德国Crystal Impact GbＲ出品的一款专业化学软件，此款软件对非商业用途的使用者是免费的，并且安装和使用起来都非常方便．Diamond工具从提出至今已有多个不同版本，其中diamond3使用最为广泛．本文中使用diamond3版，在win7环境下运行．主要用于分析化学晶体结构数据，可以使用该工具绘制绝大多数的晶体结构模型图，还可以对一些模型进行精修处理，可以在属性面板显示结构图内容，在结构图中自创原子、选中的对象、修改选中原子间的距离、修改选中原子的线性度/平面度等．在用于晶体解析时主要用到的工具栏包括标准工具栏、图像工具栏、移动工具栏、测量工具栏、装换工具栏，以及视频工具栏．Diamond软件的用户界面主要包括主视窗、导航栏、表格面板和属性面板．主视窗用于观察晶体内部结构；通过导航面板在当前结构图下可以快速访问其他查看选项（数据表、距离与角度分析、粉末衍射图样以及所有结构图）．表格面板显示主要的晶体结构数据；属性面板显示结构图内容、结构图中的自创原子、选中的对象、选中原子间的距离、选中原子的线性度/平面度等．Diamond软件读取cif文件，主于作图、几何计算、及计算分子内氢键或pi－pi相互作用分析等．2绘制晶体结构图2．1利用Diamond软件绘制单胞结构图本文我们以锰配合物为例，讨论如何利用Diamond软件绘制单胞结构图．将反应物Mn（SO4）2·H2O（0．3mmol，0．057g），dipt（0．3mmol，0．11g）和n－BDC（0．6mmol，0．12 g）混合溶于10mL水中，用NaOH溶液调节pH值至中性，在170ħ下加热72h，然后以5ħ/h进行程序降温．得到黄色块状晶体［Mn（dipt）2（n－BDC）］n（其中dipt=2，4－二氯－1H－咪唑并［4，5－f］［1，10］邻菲洛啉，n－BDC=硝基苯二甲酸），用Bruker SMAＲT APEX II CCD、MoKa光源室温下收集数据，晶胞参数为a=0．9894（4）nm，b=1．0699（4）nm，c=2．1727（1）nm，β=86．024（6）ʎ，V=2．040（1）nm3，在0．95≤θ≤26．17ʎ范围内收集衍射数据，衍射点一共11260个，其中独立的衍射点为7976个，经吸收校正后Ｒ值为0．0215．通过SHELXL软件解析晶体获取cif文件，打开Diamond3．0软件进入主界面，点击（int）“Open a file（打开文件）”来导入结构数据，点击后将显示“Open（打开）”对话框．将对话框底部的文件类型设定为“CIF（*．cif）”，然后选择DIAMOND程序文件夹下的“Tutorial”子文件夹（例如“C：\Program Files\Diamond3\Tutorial”）中的cif文件，完成文件导入．根据晶体数据进行适当的修改，删除多余的原子，调整原子比例的大小并旋转到一定程度，此时获取的是该晶体的单胞图，单胞图中基本不保留氢原子．须指明的是系统默认此时获得的单胞图为一定比例的球棍模型图，如果想获得其他类型的结构图，比如说椭球图（可以了解原子振动的程度和方向）、空间填充图（可以直观地显示具有通道或孔穴的晶体结构）可以在“pic-ture design”选项下下拉菜单更改，比如说绘制单晶的椭球图或者空间结构图等．当然也可以在“picture de-sign”选项下更改绘图界面的背景颜色，系统默认的是黑色，通常为了发文章需要我们要将背景改为白色．同时需要在工具栏“picture”选项下的“atom design”进行原子（主要是碳原子）的颜色修改，将碳原子的颜色改成稍深的灰色，这样做出的图形比较清晰．通常情况下我们会删除H原子，具体做法是选中H原子，直接按delete键就可以了．如果需要对分子中的非碳、非氢原子旁标号时，可以选中非碳原子，点击右键在add菜单下点击atom labels，同时可以编辑标号的大小，最后得到的晶胞结构示意图见如图1．2．2利用Diamond软件绘制超分子结构图在锰配合物中，硝基苯二甲酸采取双齿桥连的配位方式，两个相邻的金属Mn离子由硝基苯二甲酸配体链接，形成无限延伸的一维链状结构．当我们绘制完晶体的单胞结构图之后，在此基础上我们点击工具栏中的“Fill Coordination Spheres Directly”继续生长结构单元，删除多余的H原子，最后得出配合物的一维链状晶体结构图．在此结构中，有时我们需要了解作为中心离子的锰的空间构型，同样在diamond软件中可以实现，将锰离子选中，点击工具栏中的“build”选项下的“polyhedra”，即可添加中心离子的多面体构形，见图2．在配位聚合物分子之间通常存在着相互作用力，例如分子间的氢键、芳环之间pi－pi堆积作用与范22图1配合物［Mn （dipt ）2（n －BDC ）］n 的晶胞结构图（省略氢原子）图2配合物［Mn （dipt ）2（n －BDC ）］n 的一维超分子结构图德华力作用等，其中分子间的氢键、芳环之间pi －pi 堆积作用方向性，而范德华力则没有．在超分子间的相互作用力中，氢键的作用力非常强，这也是配位聚合物能够稳定存在的关键因素．我们通过platon 软件计算出该化合物中存在的详细的键长、键角等数据，具体的氢键信息见表1．表1配合物1的氢键数据D －H …AD －H H …A D …A D －H …A N3－H3B …O50．08600．23800．3185156N7－H7A …O30．08600．18900．2725164C3－H3A …O60．09300．24700．3349157C18－H18A …O50．09300．25500．3410154C20－H20A …O30．09300．25300．3438167C36－H36A …O30．09300．23000．3173156在该配合物中，存在N －H …O 和中C －H …O 两种不同类型的氢键．其中的C －H …O ［H （3A ）…O （6）=0．2470nm ，C （3）…O （6）=0．3349nm ，C （3）－H （3A ）…O （6）=157ʎ］氢键作用将此配合物的一维结构扩展成二维的层状结构．二维层状图的具体做法为：打开Diamond 主界面，导入cif 文件，利用上述方法获取配合物的一维超分子结构图，除了H3A 原子外删除其他所有的H 原子，点击connectivity →select atom group pair to be connected ，选中H －O 键长，将其32利用计算机软件Diamond 绘制晶体结构图键长设置在2．46至2．48 ，点击“OK ”键，回到主界面，点击“Fill Coordination Spheres Directly ”，然后回到connectivity 选项下将原有键长恢复，继续生长出另一个结构单元，重复上述操作即可获得由C －H …O 氢键构筑的二维结构图，如图3所示：图3配合物［Mn （dipt ）2（n －BDC ）］n由C －H …O 氢键构筑的二维结构图（虚线代表氢键）3绘制分子结构图的注意事项［14］（1）晶体结构图形的要点要表达清楚，例如氢键的表达；（2）通过旋转角度使图形更清晰，对于重点讨论的键或者原子，图示表示要突出；（3）分子结构图应尽可能避免原子间的重叠，使分子结构具备完整性；（4）原子标记的大小要尽量足够清晰和美观，原子间的距离也要合适；（5）为了保证印刷后的图像清晰，分子结构图需要有足够的分辨率，图形文件的格式最好为位图（bit-map ），其分辨率最好达到600dpi ，最低也要300dpi ；（6）将图形缩小到符合出版社要求的尺寸，并保证此时图像的清晰度．4结论本文以锰配合物［Mn （dipt ）2（n －BDC ）］n 为例，详细接收了如何利用计算机软件Diamond 绘制配合物的晶体结构（单胞结构图、一维链状图、二维层状图，等）．同时讨论了在使用Diamond 软件时绘制分子结构图时一些需要注意的问题，希望对于晶体结构解析的初学者具有一定的帮助．参考文献：［1］Yan L ，Li C B ，Wang Y F．Syntheses ，characterizations and photoluminescent properties of two novel coordination polymers constructed by poly －carboxylate and N －heterocyclic ligands ［J ］．J Mol Struct ，2013，1035：455－461．［2］Han ＲM ，Ma J F ，Liu Y Y ，et al．Syntheses ，structures ，and photoluminescent properties of a series of coordination polymers based on a new 2'－carboxybiphenyl －4－ylmethylaminodiacetic acid and different N －donor ligands ［J ］．Cryst Eng Comm ，2013，15：5641－5653．［3］Blake A J ，Champness N Ｒ，Hubberstey P ，et al．Inorganic crystal engineering using self －assembly of tailored building －blocks ［J ］．Coord Chem Ｒev ，1999，183：117－138．［4］Ｒao C N Ｒ，Natarajan S ，Vaidhyanathan Ｒ．Metal carboxylates with open architectures ［J ］．Angew．Chem．Int．Ed．2004，43：1466－1496．［5］Kitagawa S ，Kitaura Ｒ，Noro S I．Functional porous coordination polymers ［J ］．Angew Chem Int Ed．2004，43：2334－2375．［6］刘国成，于蕙瑄，马康富，等．一个新的二维Co Ⅱ配位聚合物［Co （3－pna ）（L ）］的晶体结构和性质［J ］．北华大学学报（自然科学版），42白城师范学院学报（自然科学）第31卷第2期利用计算机软件Diamond绘制晶体结构图2015，16（4）：445－449．［7］林宏艳，王秀丽，刘国成．三维超分子配合物［Co2（Dpq）2（btec）（H2O）6］·2H2O的水热合成、晶体结构和电化学性质［J］．应用化学，2009，26（10）：1216－1221．［8］Yang J，Ma J F，Liu Y Y．Organic－Acid Effect on the Structures of a Series of Lead（II）Complexes［J］．Inorg Chem．2007，46：6542－6555．［9］Wang X，Tian A X，Wang X L．Architectural chemistry of polyoxometalate－based coordination frameworks constructed from flexible N－donor ligands［J］．ＲSC Adv，2015，5：41155－41168．［10］Wang J，Lin Z J，Ou Y C，et al．Hydrothermal Synthesis，Structures，and Photoluminescent Properties of Benzenepentacarboxylate Bridged Net-works Incorporating Zinc（II）－Hydroxide Clusters or Zinc（II）－Carboxylate Layers［J］．Inorg．Chem．2008，47：190－199．［11］周公度，郭可信．晶体和准晶的衍射［M］．北京：北京大学出版社，1999．［12］钱逸泰．结晶化学导论［M］．合肥：中国科技大学出版社，1999．［13］周公度．晶体结构测定［M］．北京：科学出版社，1981．［14］陈晓明，蔡继文．单晶结构分析原理与实践［M］．北京：科学出版社，2007．The Crystal Structure of Graph Drawing byComputer Software Diamond－inthe Case of Mn ComplexLIU Wei1，YAN Li2（1．College of Computer，2．College of Chemistry，Jilin Normal University，Siping136000，China）Abstract：Coordination polymers have been widely used in many fields，such as gas storage，molecular rec-ognition，magnetism，nonlinear optics，electricity and so on．Material’s structure determines the nature and use of substance，and the physical property is the response of the structure．Only fully understand the structure of the material，we can understand the properties of matter，and design new materials．There are many methods for de-tecting material structure，the analysis of X－ray structure has become the most commonly used and convenient method．According to the crystal diffraction data，using SHELEX software analysis structure，and use Diamond software to obtain crystal structure has very important significance．This paper focuses on how to use Diamond software to visualize pattern after single crystal structure analysis．We combine with concrete examples，discuss some problems in drawing molecular structure in the use of Diamond software．We hope it will be helpful for crystal structure analysis．Key Words：computer software；Mn complex；structure analysis责任编辑：邬伟三52。
Diamond 做图
用同样的方法，为另一个芘环创建平面。 可以通过 Tools/Calculate/Angle Between Planes 命令来测量二者之间的 夹角和距离
例 在Diamond 中展示并观察五氧化二 磷分子晶体的结构，并为其添加多面体 结构。 五氧化二磷结构文件 P4O10.cry 是2.0 版本中的一个文件，提取出来。用3.0打 开。
选择Creat a picture automatically自动打 开文件中所保存的图形 选择Launch the picture creation assistant. 则可进行一些自己的设计。
选择创建分子。
如果选择 Creat a blank picture 则得到 一空白图形。可以使用不同方式得到五 氧化二磷分子晶体的结构。 点击场景 顶部的 按钮，可得 到文件中所保存的原始结构图形。
对原子显示形式和场景颜色进行设置。 在创建原子类型时可设置范围为 “2*2*2cell”类型。 为突出石英晶体的规则外形，可以以Si为 中心原子创建多面体结构
晶体结构的展示与美化
原子名称
原子价态 空间群
键长
晶体模型的展示形式 在晶体背景的任意空白处单击鼠标右键， 选Model 一栏。若点击 Model and Radi..， 弹出对话框也可以改变原子显示形式。 或Picture菜单 Model and Radi.. 或下方工具栏
在Diamond软件的欢迎界面，选择“Creat a new document 或选择工具栏中的 FileNew命令。 在弹出对话框中有三种选择形式：创建一 个空白文档、输入结构参数创建文档和从 已有文件中采用相关数据创建文件。我们 选择第二种类型。
第五章 晶体结构立体模型建构软件Diamond讲义标准版文档
二、c60晶体结构模型和分子模型的 构造
• 1、从“.CIF”格式文件（晶体信息文件）中 获得晶体结构数据；
• 2、利用c60晶体结构数据构造一个c60分子 模型；
• 3、“Add atoms”工具的应用； • 4、通过插入“dummy”原子辅助构造多面
体；
• 5、原子间距离的测定； • 6、学会设置键的线型、颜色和粗细。
1、学会手动输入晶体结构数据； 1、学会手动输入晶体结构数据； 1、学会手动输入晶体结构数据； 一、NaCl晶体结构模型的构造 1、学会手动输入晶体结构数据； 4、通过插入“dummy”原子辅助构造多面体； 4、通过插入“dummy”原子辅助构造多面体； 2、利用c60晶体结构数据构造一个c60分子模型； 1、学会手动输入晶体结构数据； 4、学会改变背景和原子及晶胞的颜色等参数； 2、学会晶体模型的构造； 3、学会旋转晶体模型，从不同的角度观察； NaCl晶体的结构数据为：空间群Fm-3m(225)； 一、NaCl晶体结构模型的构造 原子坐标Na:4a, Cl:4b 5、学会以一种原子为中心，另一种原子为配位原子构造配位多面体；
立方、六方diamond软件在晶体对称性教学中的应用-32点群晶体模型库的建立
Diamond 软件在晶体对称性教学中的应用-32点群晶体模型库的建立吴平伟 朱志斌 戴金辉（中国海洋大学材料科学与工程研究院 青岛 266100）摘要介绍了用Diamond 软件构造32点群晶体结构模型的方法，给出了建立晶体结构模型的具体参数。
利用此模型有助于加深学生对点群及其与晶体结构关系的理解。
关键词 Diamond 软件 32点群 晶体结构模型Use the Diamond Software to Construct the Models of 32 Point Groups Wu Pingwei, Zhu Zhibin, Dai Jinhui(Institute of Materials Science and Engineering, Ocean University of China, Qingdao 266100)Abstract A way to construct the models of 32 point groups using the Diamond software was introduced, andthe parameters of the models were given out. The models could be helpful for students in studying the 32 point groups and understanding the relationship between the point groups and the structure of crystals.Key words Diamond Software, 32 Point Groups, Model of Crystal Structure晶体的对称性是晶体化学中重要的内容，包括对称元素、对称元素的组合（点群和空间群）等。
在教学中发现，多数同学对理解这些概念没有困难，但不知道怎样把点群、空间群和晶体结构联系起来。
Diamond软件辅助《晶体化学》教学
给 学 生 ， 可 以显 示 Ｚ Ｓ的 空 间点 阵 、 还 ｎ 离子 （ 原子 ） 坐标 、 配位 多 面体 、 配位 多面体 的 堆积 方 式 等信 息 ， 从
而形 象地表 述 教 学 内容 。 大地 丰 富教 学手 段 ， 效地提 升教 学质 量 。 极 有 【 键 词１ ｉｍ ｎ 关 ａ ｏ ｄ软件 ； Ｄ 闪锌矿 Ｚ Ｓ 空 间点 阵 ； ｎ； 配位 多面体
『 中图 分类 号］ — ４ ０ ７２
１引 言
『 文献 标识 码１ Ａ
Ｂ ｉ ＼Ｃ ｎ ｅ ｔ ｕｌ ｄ ｏ ｎ ｃ Ａｔｍｓ ｏ ．质 点 就通 过 化 学 键 连 接 过程中 ． 以提 高教 学 的效 果 和质量 。 ｉｍｏ ｄ软件 的绘 制 得 到 了 晶 体 化 学是 研 究 晶体 在 原 子 水平 上 的结 构 理 起来 了 这样 就 通 过 Ｄ ａ ｎ 论 ． 示 晶体 的化 学 组 成 、 构 和 性 能 三者 之 间 的 闪 锌 矿 Ｚ Ｓ晶 体 结 构 中一 个 单 胞 的 球 棍 结 构 图 揭 结 ｎ 图 ） 黑 ｎ， ＋ 之 内在 联 系 以及有 关 原理 的化 学 分支 学科 。 晶体化 学 （ １ 。 图 １中 ， 色 球是 Ｚ ２ 白色球 是 Ｓ ， 间
２ ２年 第 ３பைடு நூலகம் ０１
淮 南师 范 学 院学报
Ｊ Ｕ Ｎ Ｌ Ｏ Ｕ Ｉ Ａ Ｏ ＭＡ Ｎ Ｖ Ｒ Ｉ Ｙ Ｏ Ｒ Ａ Ｆ Ｈ Ａ Ｎ Ｎ Ｎ Ｒ ＬＵ Ｉ Ｅ ＳＴ
Ｎ ｏ．３ ， ２０ １ ２
第 ｌ ４卷 （ 第 ７ 总 ３期 ）
最新Diamond基础操作指南(大全)
Diamond基础操作手册Crystal Impact Diamond是一款分子和晶体结构可视化软件。
Diamond整合了丰富的功能，可以简化处理晶体结构数据冗长的工作，不仅适用于研究和教学，同时也可以应用与出版和作报告。
1.配合物分子结构的绘制(1) 双击diamond快捷方式，进入主程序。
打开数据.cif文件，程序将出现一系列对话框，可一直点击“下一步”，知道有“完成”出现，点击“完成”，如再有对话框出现仍点击“完成”，程序进入结构图编辑页面。
(2) 在做图之前，首先点击修改键长按钮，出现键长对话框，将不可能成键的原子组去掉（如Cd-C Cd-H），并根据已知键长范围设定原子组，如下图Cd-O键最大值约在2.7，所以将计算机默认值由2.880改为2.700。
(3) 选择添加不对称单元原子按钮，将在屏幕上出现该配合物一个不对称单元中的原子（未键连）。
(4) 在Build菜单中找到Filter，单击出现对话框，在该对话框中，原子前若挑钩则表示其在屏幕中会正常显示出来。
如果不挑钩则表示该原子被过滤掉，将不显示出来。
在配合物的结构图中一般H原子不需要显示出来，所以我们将H原子的钩去掉。
(5)配位环境图的绘制。
选择屏幕左下方的连接原子按钮，将(3)中孤立的原子连接起来。
由于配位环境图的绘制需要补全与金属离子键合的所有分子，因此使用补全配位模式按钮，将另外两个三唑长出来。
对于配位环境图中的非碳原子需标出原子序号，方法为鼠标左键单击要编号原子，然后选择屏幕下方的原子标号按钮。
如果对于程序直接给出的原子标号字体大小不满意，可以鼠标左键双击原子标号进入原子标号设定对话框进行设定。
注意对后长出来的与金属离子直接相连的原子需要根据该原子的对称操作符号（与.txt文件中的对称操作对应）给出相应的对称操作记号。
如N2的对称操作为x,-y+1/2,z+1/2 在.txt文件中对应的操作码符号为#1，则该原子在标注时为N2A。
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用Diamond软件构建化学晶体
下图是打开Diamond软件并点击new（新建）后的全英文程序界面。
使用中读者可以借助“金山词霸”进行翻译。
界面的上面的第一栏是菜单栏，其中包含了各种操作命令。
第二栏是工具栏，其中包含一些标准工具和显示模式调整工具。
这一栏的下面左半部是程序的主窗口，可以显示相应的结构，右半部是所制作的晶体的相关数据。
值得一提的是，如果的我们制作的晶体结构只作为定性演示，可以不必追求数据的绝对准确。
如果在晶体学中进行交流，则必须借助专业书籍。
在这里我们仅定性地介绍使用方法。
在主窗口的下面是本软件的一些常用工具，熟练掌握，在制作中大有好处。
下面我们以NaCl晶体为例，学习本软件的使用方法。
全部过程可分为11步。
1．新建文件。
点击工具栏中new（新建）命令，窗口变为下图模式。
2．确定对称性。
点击程序窗口最上面菜单栏中Edit（编辑）按钮，在下拉菜中选择Symmetry（对称性）命令，出现如下图所示对话框。
拉动框中左栏中的滚动条，你会发现这里包含了230种空间点群，在同一点群内部，又因为在各轴、面、心等的情况不同分为几种情况。
因为我们只是定性制作，对点群结构可不必深究，摸索几次自会上手。
这里我们选择选择第一类中的F1（1）（所有面心对称）结构使其显示在上面的方框中，注意在对话框右部会出现对本结构的相应说明。
最后点击OK按钮确定。
3．确定晶胞大小。
点击菜单栏Edit按钮，选择Cell（晶胞）命令，出现Cell parameters对话框。
其中a、b、c代表坐标轴，框中均填入数据“4”，右边保持夹角都为“900”，再点击OK按钮确定。
4．确定原子参数。
再次点击菜单栏中Edit按钮，选择下拉菜单中Atomic parameters（原子参数）命令，出现相应对话框。
点击对话框中左边Insert（插入）按钮，在中间Element（元素）后方框中出现“？”号，点击其后倒三角下拉单，选中元素符号“Na”。
Symbol（符号）后方框中填入“Na1”，用来表示结构第一种钠原子。
Oxidation（氧化数）后方框中填入“+1”。
右边Position（位置及下面的X、Y、Z用来确定所有插入原子在坐标系中的平移情况。
Position后填入“1a”（代表平移类型，有时倒三角下也有其它类型）；X、Y、Z后均填入“0”（表示平移整个晶胞的0/1）。
其它方框默认。
最后点击确定按钮。
用同样的方法入Cl原子，参数设置如下图。
5．填充晶胞。
点击下方工具栏中类似“油漆桶”工具Fill unit cell（填充元晶胞）按钮，如下图所示出现全面心立方的晶体空间结构。
其中包括大小两种原子，但颜色一致，都是绿色。
6．调整微粒颜色、大小等。
再次点击菜单栏Edit按钮，选择Atom types（原类型）命令，出现如图-5所示对话框。
点选左上角方框中“Na+1”微粒，在下方出现该微粒的显示颜色，然后单击右侧Design（设计）标签，使其显示在上面。
在Color（颜色）后面的下拉选择框中选择蓝色或其它颜色。
另外还要注意，在本对框中还可调整原子半径和材质。
这里不多叙述。
点击确定后，在下图中半径较小的钠离子会由绿色变为蓝色。
7．调整晶胞显示大小。
如果象图-4那样，晶胞在窗口中所占比例太小，我们以点击下方工具栏右边的Enlargement factor（缩放工具）按钮，然后点击鼠标左键在主窗口中来回移动。
满意后松开鼠标左键，出现如下图所示的效果。
8．建立化学键。
仍点击菜单栏Edit按钮，选择下拉菜单中Bond types（化学类型）命令。
出现如图-7所示对话框，在左上方框中选择第二行Cl-Na键，在下方Rendered（着色）前的小方框中打“√”，在右边单击Design标签，使其显示在上面。
在Style（类型）下拉菜单中选择Thick（粗的），在Color（颜色）下拉菜单选择Yellow（黄色）或其它颜色。
其余位置默认，最后点击确定。
注意，本对话框
中另外两个标签，可以调节原子间成键的有效距离和键的材质，尤其前者在制作中非常有用。
9．显示化学键。
单击下方工具栏中的鼠标指针工具，在主窗口中按住鼠标左托动选中所有原子。
再点击下方工具栏中的Connect（连接）按钮。
即可显示我们才作好的化学键。
如下图所示。
10．调整旋转中心，去掉坐标显示。
在图-8中的界面下，我们使用下方的旋转工具，旋转中心是坐标的圆点，即晶胞的一个顶点。
下面我们将旋转中心调整到晶胞的中心。
点击Display（显示）下拉菜单，选择Center of rotation（旋转中心）令，出现如图-9所示对话框。
将其中的X、Y、Z后边的数据由0改为0.5，即按晶胞边长的50%进行旋转。
再点击OK按钮确定。
若不想显示原来的坐标，可点击上方工具栏中的含“a、b、c”的维坐标形按钮。
最后的窗口如下图所示。
11．保存。
将制作的文件以默认的DSF格式保存，以备以后修改。
同时以VRML 件保存，其后缀为WRL。
如果电脑中装有cosmo.exe网页浏览器插件，后一种文件可以用网页打开，并可做成网页，其优点是文件很小，并可随意旋转。
如果在制作中将背景设置为黑色，页面会更酷。
以上即是用Diamond软件制作NaCl晶体的全过程。
我在使用中发现，掌握了基的使用方法后，Symmetry（对称性）的选择是关键环节。
如符合CsCl晶体的较多，可用230种对称性中的第1种来制作；金刚石用第227种；石墨用第186种，但C原子设计两种；CO2晶体可用第19种来制作，其中两个氧原子要平移一定距离。
另外Diamond软件还自带了一些复杂的例子，有兴趣的读者可以自己进行研究。
我的使体会是边研究边更改参数，就可真正掌握该参数的作用。
（Diamond软件可在/下载）。