báo cáo sử dụng phần mềm chemdaw2(chemoffice)

Hiện nay có rất nhiều phần mềm hóa học hỗ trợ cho việc đó,đồng thời có thể tính toán được góc liên kết, độ dài liên kết, năng lượng liên kết… Chemoffice là một trong những phần mềm có ứn

Báo cáo sử dụng phần

mềm ChemDaw2 (ChemOffice)

MỤC LỤC

PHẦN MỞ ĐẦU 1

I Lí do chọn đề tài 1

II Mục đích nghiên cứu 1

III Nhiệm vụ nghiên cứu 1

IV Đối tượng và khách thể nghiên cứu 1

V Phạm vi nghiên cứu 1

PHẦN NỘI DUNG 2

CÁC ỨNG DỤNG CƠ BẢN 2

Chương II HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG PHẦN MỀM 3

II.1 Cài đặt phần mềm ChemOffice vào máy tính 3

Bước 3 Chọn I accept the terms in the license agreement 4

Bước 6 Chọn next để tiếp tục Sau đó chọn Install 5

Bước 7 Nhấn finish để kết thúc quá trình cài đặt 6

II.2 PHẦN MỀM CHEMDRAW ULTRA 8.0 7

II.2.1 Khởi động chương trình 7

II.2.2 Giới thiệu và cách sử dụng thanh menu 8

II.2.2.1 File menu 8

II.2.2.2 Edit menu 10

II.2.3 Giới thiệu và cách sử dụng các thanh công cụ 13

Liên kết có hướng và liên kết cho nhận: 18

Vẽ công thức các hợp chất 18

CHƯƠNG III: ỨNG DỤNG 19

III.2 Vẽ cấu trúc phân tử 21

Ví dụ 1: Vẽ cấu trúc phân tử 2,4,6- tribromphenol 21

Bước 1: Vẽ vòng benzen 21

Bước 2: Vẽ liên kết đơn 21

Bước 3: Vẽ nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử 21

Ví dụ 3: Vẽ cấu trúc phân tử theo cách biểu diễn Newman 24

Click công cụ chọn orbital trống, click vào nguyên tử cần vẽ 25

Chọn cấu trúc phía sau và xoay 1800 25

III.3 Chuyển 2D sang 3D 25

Click OK ta được công thức cấu tạo của benzyl amin 26

Bước 2: Chuyển cấu trúc hóa học từ 2D sang 3D 26

III.4 Thiết kế mô hình thí nghiệm 26

Bước 2: Vẽ lò đốt nóng, bình cầu, ống sinh hàn 27

III.5 Vẽ cơ chế phản ứng 28

Bước 1:Vẽ các cấu trúc hóa học cơ bản 28

Bước 2: Vẽ thêm các công thức hóa học 28

Bước 3: Vẽ thêm công thức hóa học 29

Bước 4: Vẽ mũi tên thẳng, cong: dùng công cụ vẽ mũi tên 29

III.6 Dự đoán phổ cộng hưởng từ hạt nhân của phân tử ( 1 H – NMR và 13 C - NMR). 29

Bước 1: Vẽ công thức của phân tử phenyl acetate 29

PHẦN MỞ ĐẦU

I Lí do chọn đề tài

Hiện nay, công nghệ thông tin ngày càng phát triển, nó có mặt trong hầu hết cácngành nghề Dạy học cũng không phải là ngoại lệ Việc ứng dụng công nghệ thông tinvào giảng dạy giúp giáo viên linh hoạt hơn trong việc soạn giáo án và thiết kế bài giảngsinh động hơn, từ đó sẽ gây được hứng thú cho học sinh Hơn nữa, sẽ tiết kiệm nhiều thờigian Đặc biệt trong môn Hóa học việc vẽ công thức cấu tạo của các chất và viết phươngtrình phản ứng là công việc thường xuyên và không thể thiếu

Để làm được việc này cần sử dụng các phần mềm chuyên biệt, đồng thời cũngphải biết cách sử dụng nó Trong khi đó hiện nay có rất ít tài liệu hướng dẫn cách sử dụngcác phần mềm Hóa học Hiện nay có rất nhiều phần mềm hóa học hỗ trợ cho việc đó,đồng thời có thể tính toán được góc liên kết, độ dài liên kết, năng lượng liên kết…

Chemoffice là một trong những phần mềm có ứng dụng đó, nó rất cần thiết trongviệc trình bày công thức phân tử trong không gian 2 chiều và 3 chiều, viết chuỗi phảnứng, phương trình hóa học, và những công thức phân tử phức tạp

II Mục đích nghiên cứu

Biểu diễn công thức hóa học các chất, viết phương trình phản ứng…để phục vụcho việc thiết kế giáo án

III Nhiệm vụ nghiên cứu

Tìm hiểu và khai thác những tính năng của chương trình ChemDraw để vẽ cấutrúc các chất…

IV Đối tượng và khách thể nghiên cứu

- Đối tượng: phần mềm chemDraw

- Khách thể: quá trình dạy và học hóa học

V Phạm vi nghiên cứu

- Vẽ cấu trúc các hợp chất hữu cơ phức tạp, cơ chế phản ứng hóa học…

- Vẽ mô hình lai hóa

- Thiết kế mô hình thí nghiệm

PHẦN NỘI DUNG

Chương I TỔNG QUAN VỀ CHEMOFFICE

ChemOffice và BioOffice có thể chạy trên điều hành Microsoft Windows.ChemOffice chỉ dành cho hệ điều hành Windows

ChemOffice Ultra là bộ phần mềm đầy đủ nhất của trường Đại học Cambridge.Với ChemDraw Ultra 8.0 các bạn có thể viết công thức, phương trình hóa học, chuỗiphản ứng mà không mất nhiều công sức như làm trong word hay các phần mềm hóa họcnhư ChemSketch hay Chemwin Hơn nữa, ChemDraw Ultra 8.0 có thể đọc tên hâu hếtcác hợp chất hữu cơ (cả những hợp chất dị vòng phức tạp), đặc biệt có thể đo phổ cộnghưởng từ hạt nhân của tất cả các chất

 CÁC ỨNG DỤNG CƠ BẢN

ChemDraw BioDraw Ultra biểu diễn công thức hóa học Phần mềm này giúp tạocác văn bản, các hình vẽ, các dụng cụ thí nghiệm hóa học, các công thức hóa học của cáchợp chất tự nhiên quan trọng cùng với các cấu tạo cơ bản về nguyên tử các nguyên tố hóahọc

ChemDraw hỗ trợ biểu diễn các công thức hóa học, đồng phân cấu tạo, đồng phânhình học, đồng phân quang học với các kiểu công thức khác nhau như công thức Fisher,phối cảnh, Newman

Chương II HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG PHẦN MỀM

( CHEMOFFICE )

II.1 Cài đặt phần mềm ChemOffice vào máy tính

Bước 1 Nhắp đúp vào biểu

tượng để bắt đầu cài đặt Khi

đó xuất hiện cửa sổ:

Bước 2 Chọn next để tiếp tục:

Bước 3 Chọn I accept the terms in the license agreement

Bước 4 Điền vào bản đăng kí theo mẫu:

Bước 5 Chọn next để tiếp tục:

Bước 6 Chọn next để tiếp tục Sau đó chọn Install

® Chương trình cài đặt vào máy:

Bước 7 Nhấn finish để kết thúc quá trình cài đặt

II.2 PHẦN MỀM CHEMDRAW ULTRA 8.0

II.2.1 Khởi động chương trình

Chọn: Star/Program/ChemOffice 2004/Chem Draw Ultra 8.0 hoặc nhấp đúp vào biểu

tượng trên màn hình

Màn hình làm việc của chương trình sẽ xuất hiện:

II.2.2 Giới thiệu và cách sử dụng thanh menu

II.2.2.1 File menu

Ngoài các lệnh thông thường, còn có:

Open Special : Chứa các cấu trúc hóa

học của amino acids, aromatics

(hidrocacbon phương hướng),

cycloalkanes, …và các dụng cụ thí nghiệm

hóa học

 List nicknames: Liệt kê tên thông

thường của một số chất, liệt kê tên riêng

của cấu trúc và cho phép đưa cấu trúc vào

văn bản hiện hành

Ví dụ:

- Chọn lệnh File/List

Nicknames, hộp thoại List

Nicknames xuất hiện

- Chọn tên cấu trúc trong hộp

thoại List Nicknames rồi

Click Paste, tên cấu trúc xuất

hiện

- Click chuột phải vào tên cấu trúc, chọn lệnh Expand Label (hoặc chọn lệnh Expand

Label từ menu Structure), cấu trúc xuất hiện



 Ngoài ra còn có một số tùy chọn phục vụ việc in

văn bản trên ChemDraw nằm trong lệnh

Preferences…

II.2.2.2 Edit menu

Ngoài các lệnh thông thường, còn có:

 Get 3D Model : Chuyển cấu trúc hóa học dạng

2D sang cấu trúc hóa học dạng 3D (mặc nhiên là dạng que)

 Insert Graphic… : Chèn hình từ các file của ChemDraw hoặc các file hình

 Insert Object… : Chèn đối tượng từ các chương trình khác như Word, Excel,

Equation,…

O

II.2.2.3 View menu

Chứa các lệnh hiện hoặc ẩn các cửa sổ

thông tin về cấu trúc và các thanh công cụ

Ví dụ: chọn lệnh view/show Periodic Table Window, bảng hệ thống tuần hoàn xuất

hiện:

- Click chọn nguyên tố bất kì, sẽ xuất hiện tên nguyên tố và số thứ tự:

II.2.2.4 Object menu

Ngoài các lệnh đã biết như Align,

Group, Ungroup, …, đặc biệt có thêm

lệnh

Add Frame: Bao bên ngoài cấu trúc các cặp

ngoặc hoặc hình chữ nhật, rất hữu ích trong

việc vẽ các phức chất

II.2.2.5 Structure menu

 Check Structure: kiểm tra cấu trúc

được chọn Nếu cấu trúc đúng, sẽ hiển thị

hộp thoại thông báo không tìm thấy lỗi; nếu

cấu trúc sai, sẽ hiển thị hộp thoại thông báo

chỗ sai

 Contract Label: Thay thế (“nén”) phần

cấu trúc được chọn bằng tên do người dùng

tự đặt Lưu ý đây không phải là lệnh ngược

với lệnh Expand Label, vì lệnh này không

cho phép nén phần cấu trúc chứa các

nguyên tố gốc hữu cơ

Define Nickname: Cho phép người

dùng định nghĩa tên riêng cho phần cấu

trúc được chọn để có thể sử dụng lại

 Convert Name to Structure: Vẽ cấu

trúc hóa học từ tên hóa học

 Convert Structure to Name: gọi tên

hóa học của cấu trúc hóa học được chọn

II.2.2.6 Text menu

Gồm các lệnh liên quan đến định dạng văn bản

II.2.2.7 Curves menu

Thay đổi kiểu đường vẽ cho các loại hình

không thuộc cấu trúc hóa học, như các

dụng cụ phòng thí nghiệm,…

II.2.3 Giới thiệu và cách sử dụng các thanh công cụ

Liên kết (vách liên tục)Liên kết đôi

Liên kết (vách đứt đoạn)Liên kết không xác định Liên kết có hướng ra phía sau Liên kết đám

Liên kết có hướng ra phía trước

Liên kết có hướng trống

Drawing Element:

Công cụ vẽ, dùng để vẽ những

hình sau:

Templates: Các mẫu (công

thức)

Mẫu Aromatics:

Mẫu Bicyclics:

Mẫu Clipsware phần 1:

Mẫu Clipsware phần 2:

 Cách vẽ liên kết trong phân tử

- Có thể sử dụng bảng MultiBond để tạo ra những liên kết đa dưới đây:

Liên hết đôi: Có 3 cách vẽ một liên kết đôi:

- Dùng công cụ Double Bond

- Click chuột thêm một lần lên liên kết đơn

- Click chuột phải một lần lên liên kết đơn rồi chọn

Double rồi Plain trong bảng dưới

Liên kết ba, bốn: Để vẽ một liên kết ba, bốn, có thể click chuột thêm một lần lên liên kết

đôi, ba Hoặc làm tương tự như cách ba rồi chọn Tripble hay Quadrupble

Liên kết có hướng và liên kết cho nhận:

Để vẽ liên kết cho nhận hoặc liên kết có hướng, bạn click chuột vào liên kết tương ứng

Để thay đổi chiều của liên kết bạn click chuột vào giữa liên kết, chiều của liên kết sẽ thayđổi

Vẽ công thức các hợp chất

- Click chuột vào công thức tương ứng

- Đưa chuột 1 lần lên vùng vẽ Xuất hiện công thức

- Khi di chuyển chuột trong vòng vừa vẽ, sẽ xuất hiện ô vuông màu xanh chỉ vị trí cácnguyên tố trong vòng, cũng như các liên kết

- Sau khi vẽ 1 vòng, bạn click chuột liên tiếp lên một liên kết của vòng thì một vòngkhác có chung cạnh tạo ra

Decahidronaphthalene

CHƯƠNG III: ỨNG DỤNG Giới thiệu một vài ứng dụng co bản của ChemDraw

III.1 Vẽ mô hình lai hóa

Ví dụ: Trình bày mô hình lai hóa của phân tử CH2 = CH2

Bước 1: Vẽ 3 orbital p lai hóa

Dùng công cụ vẽ orbital, 21ung công cụ chọn toàn phần để di chuyển và xoaycác orbital

Bước 2: Vẽ orbital p chưa lai hóa

Dùng công cụ vẽ orbital, sau đó dùng lệnh Object/Bring to front để di chuyểnorbital chưa lai hóa lên trên

Bước 3: Vẽ 2 orbital s

Dùng công cụ vẽ orbital, sau đó dùng công cụ chọn toàn phần để di chuyển 2orbital đến xen phủ, tiếp tục dùng lệnh Object/Bring to front để di chuyển orbital s lêntrên

Bước 4: Vẽ hình đối xứng Dùng lệnh Copy và Paste, sau đó dùng lệnh Object/FlipHorizontal để tạo đối xứng qua mặt phẳng dọc đối với hình vừa nhận được

Bước 5: Di chuyển 2 hình xen phủ nhau: dùng công cụ chọn toàn phần, sau đó dùng công

cụ vẽ liên kết dợn sóng để liên kết 2orbital p chưa liên kết

III.2 Vẽ cấu trúc phân tử

Ví dụ 1: Vẽ cấu trúc phân tử 2,4,6- tribromphenol

Bước 1: Vẽ vòng benzen

- Click chuột vào biểu tượng vòng benzen trên thanh công cụ (khi đó biểutượng sẽ bị chìm xuống so với ban đầu), sau đó đưa con trỏ ra ngoài màn hình soạn thảo,click chuột vào vị trí cần vẽ:

Bước 3: Vẽ nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử

- Click chuột vào biểu tượng text sau đó đưa trỏ vào vị trí cần liên kết và clickchuột, gõ vào tên nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử (cần chú ý chữ hoa và chữ thường)

Sau khi vẽ xong, nên chọn font và size phù hợp Nếu các liên kết dài quá, nhìnkhông đẹp thì có thể co ngắn bằng cách chọn cụm chữ ở đầu liên kết và di ngắn lại làđược

Muốn copy sang word hoặc powerpoint ta thực hiện theo các bước sau:

- Click chuột vào một trong hai biểu tượng trên thanh công cụ để lựa chọnphân tử

- Sau khi chọn phân tử cần copy, vào menu Edit chọn lệnh copy hoặc sử dụng

tổ hợp phím Ctrl + C

- Sau đó mở chương trình word hoặc

powerpoint, đặt con trỏ vào vị trí cần dán trên màn

hình soạn thảo, sau đó vào menu Edit chọn lệnh paste

hoặc sử dụng tổ hợp phím Ctrl + V hoặc R-click rồi

chọn paste

Ví dụ 2: Vẽ cấu trúc phân tử theo cách biểu diễn Fischer

- Chọn công cụ đưa vào màn hình làm việc kéo thẳng xuống vẽ liên kết thứ nhất vàcác liên kết tiếp theo bằng cách đưa trỏ vào cuối nguyên tử kéo thẳng xuống (tổng cộng 5liên kết)

- Thêm liên kết nằm ngang của nguyên tử thứ hai trong mạch phân tử vừa tạo ra, click lầnnữa để tạo liên kết đôi diện nằm ngang Lặp lại các bước như ban đầu để vẽ các liên kếtnằm ngang

- Gán thêm các nhóm vào đầu và cuối của chuỗi mạch phân tử

Chọn công cụ click chọn nguyên tử cacbon ở dòng đầu tiên, text box xuất hiện và gõvào CHO

CHO

CH2OH

H H H

CHO

CH2OH

H H H H

Click vào nguyên tử còn lại, sau đó gõ OH

H HO H H

CHO

CH2OH

OH H

H HO

OH H

H

CHO

CH2OH

OH H

H HO

OH H

H HO

- Để xem thông tin cấu trúc cơ bản và đưa thong tin vào tài liệu , ta thực hiện các bướcsau:

Click chọn cấu trúc vừa vẽ xong, chọn View/ show Analysis Window, click paste để đưa

thông tin chú thích vào cấu trúc

Ví dụ 3: Vẽ cấu trúc phân tử theo cách biểu diễn Newman

- Click chọn công cụ vẽ liên kết thứ nhất, thứ hai và thứ ba theo hình sau:

- Thực hiện lệnh copy và paste để có thêm một cấu trúc tương tự, sau đó vẽ thêm mộtliên kết nối giữa hai cấu trúc

- Vẽ cấu trúc theo cách biểu diễn Newman

Click công cụ chọn orbital trống, click vào nguyên tử cần vẽ

Chọn cấu trúc phía sau và xoay 1800

Click chọn cấu trúc phía sau chọn lệnh Object/ Bring to front, click chuột vào khung

chữ nhật dến khi có hình bàn tay sau đó rê vào chỗ cacbon được chọn ở trung tâm orbital

Dùng lệnh Structure/Convert Name to Structure, xuất hiện cửa sổ Insert Structure

gõ tên benzyl amin

Click OK ta được công thức cấu tạo của benzyl amin

H2N

Bước 2: Chuyển cấu trúc hóa học từ 2D sang 3D

Dùng lệnh Edit/Get 3D Model

Bước 3: Chuyển cấu trúc 3D từ kiểu que sang kiểu que-cầu: Click đúp vào cấu

trúc 3D, cửa sổ ứng dụng Chem3D xuất hiện, chọn Ball & Stick trong Model Type.

Bước 1: Vẽ giá thí nghiệm gồm thanh và kẹp.

Chọn biểu tượng trên thanh công cụ chọn Clipsware, part 1 để lấy giá thínghiệm, sau đó dùng lệnh Object/Flip Horizontal để tạo kẹp đối xứng qua mặt phẳng dọc

và dùng công cụ toàn phần để di chuyển kẹp gắn lên thanh

Bước 2: Vẽ lò đốt nóng, bình cầu, ống sinh hàn

Chọn biểu tượng

trên thanh công cụ chọn

Clipsware, part 1 để lấy lò đốt

nóng và bình cầu, chọn

Clipsware, part 2 để lấy ống

sinh hàn

-Bước 1:Vẽ các cấu trúc hóa học cơ bản

- Dùng công cụ vẽ tương tự bài tập 2

O

Bước 2: Vẽ thêm các công thức hóa học

Dùng lệnh Copy và Paste để thêm một cấu trúc hóa học giống bước 1, sau đó dùng công

cụ vẽ thay đổi một số yếu tố cho công thức vừa mới Paste, dùng công cụ vẽ chỉ số trên

Bước 3: Vẽ thêm công thức hóa học

Dùng công cụ vẽ tương tự bước 1

-III.6 Dự đoán phổ cộng hưởng từ hạt nhân của phân tử ( 1 H – NMR và 13 C - NMR)

Ví dụ: Dự đoán phổ 1H – NMR hoặc 13C – NMR của phenyl acetate

Bước 1: Vẽ công thức của phân tử phenyl acetate

O

Bước 2:

- Dùng công cụ Lasso hoặc Marquee chọn lấy phân tử

Vào menu Structure, chọn Predict 1 H – NMR Shifts hoặc Predict 13 C – NMR Shifts

PHẦN KẾT LUẬN

ChemDraw Ultra 8.0 là phần mềm hữu dụng rất cần thiết trong việc trình bày côngthức phân tử trong không gian 2 chiều và 3 chiều, viết chuỗi phản ứng, phương trình hóahọc,

Do vậy, nó là phương tiện tiện ích cho các nhà khoa học (Hóa – Sinh học) nóichung và đối với giáo viên chúng ta nói riêng trong việc soạn thảo giáo án, báo cáo khoahọc, mô phỏng mô hình phân tử và rất nhiều điều khác nữa có liên quan đến bộ môn khoahọc Hóa học và Sinh học

Trên đây em chỉ giới thiệu một cách tổng quan và cách sử dụng căn bản phần mềmChemDraw Ultra 8.0 của bộ phần mềm ChemOffice, còn nhiều rất nhiều tính năng khác

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1) PGS.TS Bùi Thọ Thanh, Giáo trình Tin học ứng dụng trong Hóa học(2010 -2011),ĐHSP Thành Phố Hồ Chí Minh

2) TS Cao Cự Giác, Ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy và học hóa học, NXB ĐHSP Thành Phố Hồ Chí Minh

3) ThS Huỳnh Kim Liên, Giáo trình thống kê hóa học và tin học trong hóa học (2006), ĐH Cần Thơ

4) Phần mềm chemoffice (2004), Đại học Cambridge, www.cambridgesoft.com