ヒューリンクステクニカルサポート
CrystalMaker サポート情報 CrystalMaker 製品ページ
更新日: 14/05/15

ケージ構造の多面体作成

多面体の配位数を用いて複雑なケージ形状を単純化

CrystalMaker は、原子と結合子のグループを多面体にすることで構造を単純化することができます。ゼオライトやバッキーボール (C-60、バックミンスターフラーレン) などのケージ構造を見ていると、1つの疑問が湧きます。ケージ内が空洞ですので、中身の詰まった多面体として表示することはできないでしょう。幸いなことに CrystalMaker は、Make Polyhedron コマンドを使って多面体として表示することができます。

最新のCrystalMaker (MacおよびWindows版) は、左側のケージ構造を多面体 (右側) として表示することができます。

 

充填多面体の作成

  1. 原子の選択
    まずケージの全原子を選択します。これらは、最終的に多面体の頂点となります。ゼオライトの場合は、四面体サイト (Al、Si 原子) を選択します。この例では、C60 の炭素原子を選択しています。C60 同士は結合されていないので、SelectionSelectEntire Molecule メニューコマンドで 1つの分子全体を選択することができます。


  2. Make Polyhedronコマンド
    Selection メニューの中の Make Polyhedron コマンドを選択します。以下のようなダイアログが表示されます。


    新たにケージの重心位置にサイト (元素記号とラベル) を設定します。他の元素と区別するため、仮の元素記号を割り付けるとよいでしょう。

    つぎに Bond Generation で、結合子を生成します。symmetry-related bondssymmetry-related polyhedra を選択して下さい。注意:結合子がないと多面体を表示することができません。

    OK ボタンをクリックします。少し間をおいて構造がプロットされます。ケージの重心位置に、ケージを構成する原子と結合した新しいサイトが作られます。これを使って、多面体を定義します。


  3. 多面体の微調整
    多面体としてプロットするケージだけ、多面体スタイル (Polyhedron) のチェックをします。すなわち、ModelModel Options コマンドを選択し、Atoms タブを開いて重心位置以外のすべてのサイトの Polyhedron を空白 (Blank) に設定します。


    多面体を表示するようにモデルを切換えます (ModelPolyhedral を選択) 。


    多面体のレンダリングオプションを編集して、エッジをプロットしないようにしたり、表面は完全な平面にしたり、あるいは四角形と三角形の組み合わせで描かれている六角形を 1つのものにしたりします。

    レンダリングの設定を編集するには、Rendering メニューから Rendering Options コマンドを選択します。表示されたダイアログの中の Reflectance タブを開き、反射のオプションを設定します。Rendering For ポップアップメニューの PolyhedraShow Frame ポップアップメニューは None を指定します。


    Apply ボタンをクリックすると、設定に従って再プロットされます。これできれいな充填多面体になったはずです。

 

面毎に塗り色を変えるには

中身が詰まった C60 の多面体を作り出す代わりに、ケージの各面毎の平面サイトを設定することもできます。こうすると、各面毎に異なる色塗りができますので、対称性がはっきりわかります。

その方法は、各面の頂点をなす原子のグループのみを選択し、先の例と同じように Make Polyhedron コマンドを使用します。 これを各面に対して繰り返します。これにより、面の中央位置に新しいサイトが作り出されます。

不透明あるいは半透明の面として、それぞれの面を描くことができます。面毎に異なる色で塗ると、次のようになります。

重要な注意点
Polyhedron コマンドは、中身の詰まっていない大きなケージ状の構造を描くための特別なコマンドです。通常は EditBonding コマンドを使用して結合子と多面体を作ってください。
Polyhedron コマンドはまた、対称性を有する結合子を作り出します。EditBonding コマンドを使用する場合は、その必要性はありません。原子間の距離だけが必要です。