《Olex2软件单晶结构解析及晶体可视化》介绍单晶解析基础理论，应用图形界面化程序Olex2 为平台，解析单晶结构。运用包括最通用和经典的 Direct Methods，Patterson Method 两种算法，以及新发展的 Charge Flipping，Intrinsic Phasing，Structure Expansion 和 Dual Space 算法，展示新算法在解析结构方面的优势。并进一步提供同步辐射测试数据以及不同衍射仪原始图片数据还原的处理方法。介绍基于 olex2 插件包括 drawplus，reportplus等的使用，逐步实现晶体的解析各种晶体学信息的提取及自动生成发表文章所需要的各种表格及数据。提供实例讲解解析晶体结构的完整过程。
适读人群 ：本书适合于高校高年级本科生和研究生学习参考以及从事晶态材料、药物晶型研发的技术人员使用和参考。
《Olex2软件单晶结构解析及晶体可视化》介绍单晶解析基础理论，应用图形界面化程序Olex2 为平台，解析单晶结构。介绍基于 olex2 的插件包括 drawplus，reportplus等的使用，逐步实现晶体的解析各种晶体学信息的提取及自动生成发表文章所需要的各种表格及数据。提供实例讲解解析晶体结构的完整过程。获得尽可能消除A、B类警告的checkcif报告，申请CCDC编号等满足文章发表的要求。利用diamond，XP,Mercurry绘制晶体相关作图，包括晶胞图、画ORTEP图、堆积图，氢键堆积，简单的拓扑分析等等，结合晶体学数据库包括CCDC、ICSD、Crystallography Open Database的检索使用，对CIF结构信息进行有效的提取、分析与利用，晶体学各种数据格式之间的相互转化。
X射线单晶衍射技术是一项涵盖了物理、数学和化学三大学科的重要分析手段，其诞生与发展为精准测定分子三维空间结构提供了可能，广泛应用于化学、材料科学和生命科学等众多领域，并在很大程度上推动了这些领域的发展与进步。
随着X射线单晶衍射技术的发展与普及，随之诞生的是一系列晶体结构解析方法和集成软件。对于早期晦涩枯燥的DOS系统下的命令行模式，人们不仅要记忆必要的晶体结构解析指令，还不得不死记硬背一些DOS指令，这对于非计算机专业人士实属不易。后期出现的ShelXTL软件的诞生，可谓意义非凡。ShelXTL将多个程序进行了整合汇总，初步实现了人机界面交互式的互动，不仅输入简单的特定晶体结构解析指令就可快速查看解析结果，而且还可以快速绘制一些漂亮的晶体结构图。尽管如此，人们还是需要记住一些晶体结构解析的指令，花费一定时间才能完成基本的结构解析。因此，一款上手快、操作简单、实时可视化的晶体结构解析软件的诞生就成了发展的必然趋势。
本书主要介绍和分享一款可以实现人机实时互动的可视化晶体结构解析软件Olex2，阐述了从衍射数据获取之后到最终获得准确晶体结构的流程和细节。本书并未涉及较为复杂的理论及推导，更倾向于实际问题的解决，有意降低了阅读的门槛，并致力于帮助读者解决在实际工作和科研中遇到的问题。因此，本书主要面向与晶体结构解析相关的化学工作者，尤其是合成、材料以及超分子化学等学科的科研工作者、研究生以及对晶体结构解析技术感兴趣的初学者。
本书主要由中国科学院大连化学物理研究所张江威、郑州轻工业大学李凤彩、清华大学魏永革编写完成。其中，魏永革编写了第1章，张江威编写了第2章和第3章，李凤彩编写了第4～7章。金文仁、王超、鲁继威、秦召贤、黄毅超、李琦等人员参与了部分校稿工作。本书部分工作受到国家自然科学基金（No 21471087和21225103）资助，在此一并表示感谢。
作为非专业从事晶体学研究的化学工作者，作者对于X射线单晶衍射测试和解析方面的理解难免有不足之处，书中若有言辞错漏或者不严谨的地方，还望各位专家和读者见谅并不吝赐教。
书里涉及的相关程序和例子数据，如有需要，可以发送邮件到jwzhang@dicp.ac.cn或jiangwei_zhang@foxmail.com，向作者索取。
作者
2020年7月
魏永革，北京大学化学系理学博士，美国密苏里大学-堪萨斯城分校化学系博士后，现任清华大学化学系教授、博士生导师，国家杰出青年基金获得者。曾兼任中国晶体学会理事、中国晶体学会小分子专业委员会委员。主要从事多金属氧簇的合成、结构与化学修饰、多金属氧簇有机衍生物化学、多金属氧簇的可控分子组装与超分子自组装、分子磁学与分子基磁性材料、光电活性的有机/无机杂化分子材料等研究。主持完成国家自然科学基金重大研究计划培育项目“多金属氧簇亚胺杂化分子光电转换晶态材料的设计合成与性能研究”，国家自然科学基金杰出青年科学基金项目“多金属氧簇及其有机衍生物化学”、国家自然科学基金面上项目“Anderson型多金属氧簇的不对称修饰及可控组装研究”、“有机无机杂化的新颖手性多金属氧簇材料的设计合成与性能研究”、“多金属氧簇脂肪亚胺衍生物与多金属氧簇簇促进的碳氢键活化和官能团化”、“多金属氧簇纳米簇与金属纳米簇的合成、结构、组装与性能”等5项，国家自然科学青年基金项目“多金属氧簇类化合物的化学修饰-多钼-氧簇的氮配体官能团化”等。发表SCI收录论文150余篇，获得授权发明专利10余项。
第1章 Olex2软件的介绍、配置、优缺点及引用 1
1.1 Olex2软件的介绍 2
1.2 Olex2的配置 2
1.3 Olex2的图形化界面及各个选项卡和按钮的作用 3
1.4 Olex2基本操作 13
1.5 Olex2的优缺点 15
1.6 Olex2的引用 16
1.7 Olex2 的更新 16
第2章 单晶衍射点数据APEX3与CrysAlisPro还原流程 17
2.1 APEX3数据还原过程 18
2.2 CrysAlispro数据还原过程 28
第3章 Olex2软件单晶结构解析整体流程 43
3.1 建立文件夹，运行XPREP程序 44
3.2 利用Solve进行初解结构 49
3.3 利用Refine进行结构精修 52
3.4 给原子进行编号、排序 54
3.5 原子加氢 55
3.6 精修权重 57
3.7 解析的合理性 58
3.8 生成cif文件及检测cif文件 59
3.9 产生结构信息报告 61
3.10 总结 62
第4章 解析实例 63
4.1 利用Solve-ShelXS中的重原子法Patterson Method进行解析 64
4.2 置换无序处理 79
4.3 手性晶体绝对构型的确定与翻转 91
4.4 孪晶及孪晶矩阵拆分 99
4.5 无序的处理及限制命令的应用 108
4.6 晶体空间群变换及对称性检查 115
第5章 cif文件的详细解析、检测及CCDC号的申请 123
5.1 cif格式详细讲解 124
5.2 cif文件的检测 133
5.3 cif检测出现的A、B等类警告的讲解 136
5.4 一些常见A类警告及解决办法 140
5.5 CCDC号的申请 143
5.6 CCDC、ICSD的使用 149
第6章 晶体结构画图 157
6.1 ShelXTL软件画图 158
6.2 Diamond软件画图 170
6.3 Mercury软件画图 175
第7章 三维拓扑结构分析 177
7.1 [Ln(H2O)7][Ln(H2O)5][Co2Mo10H4O38]拓扑结构分析 178
7.2 (C2N2H10)2[Sr(H2O)5][Co2Mo10H4O38]·2H2O拓扑结构分析 186
7.3 (C2N2H10)2[Ba(H2O)3][Co2Mo10H4O38]·3H2O拓扑结构分析 191
参考文献 198
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