Program ten począwszy od siódmej edycji jest
integralną częścią HyperChem Professional. Obliczenia dokonywane są dwuetapowo: w pierwszym
etapie obliczane jest ekranowanie magnetyczne i stałe sparowania spinów przy użyciu opisu mechaniki kwantowej, w drugim
częstotliwości i intensywność widm MNR.
Spektra wyświetlane są graficznie - istnieje możliwość transferu obrazu do innych aplikacji Windows. Użyte algorytmy są szybkie i umożliwiają przewidywanie parametrów NMR dla molekuł; począwszy od małych systemów organicznych a kończąc na proteinach. W programie tym zastosowano nowe metody SCF-MO: TNDO/1 i TNDO/2, które znacznie lepiej przewidują przesunięcia chemiczne. Jedynym ograniczeniem liczby symulowanych molekuł może stać się zbyt mała pamięć komputera.
Program Hyper NMR posiada szerokie możliwości graficzne, jak wyświetlanie widm w formie pojedynczych impulsów, w formie koperty lub obu naraz, wybór rozkładu dla szerokości linii (Gauss, Lorentz), interaktywny wybór impulsów, powiększanie obrazu, kopiowanie i pobieranie widm z innych aplikacji.
Hyper NMR potrafi załadować system molekularny używając różnych formatów plików - może być przenoszony z HyperChem prosto do HyperNMR przez DDE. Wyświetlenie systemu może być przeprowadzone za pomocą wybranej metody renderingu.
Kalkulacje przeprowadzane są w dwóch etapach:
-
Obliczenie magnetycznego przesłaniania i stałych sprzężeń spinu jądrowego dla każdych wybranych jąder systemu molekularnego, z użyciem opisu struktury elektronowej w kategoriach mechaniki kwantowej.
-
Obliczenie częstotliwości i nateżenia widma NMR na podstawie wyników z pkt.1 (lub sprzężenia i przesłania podanego przez użytkownika)
Widma są wyświetlane w postaci grafiki wraz z określonymi przez użytkownika szerokościami linii. Różnorodność opcji wyświetlania wyników z każdego z dwóch kroków, jest dostępna wraz z możliwością transferu widm w postaci graficznej do innych aplikacji (w celu właczenia grafiki do zewnętrznych wobec HyperNMR dokumentów).
Metody obliczeniowe używane w HyperChem to pół-empiryczne: SC F-MO, TNDO/1 i TNDO/2 przeznaczone do obliczania przesłaniania magnetycznego i stałych sprzężeń spinu jądrowego. Metody te wykorzystują, w zależności od otoczenia chemicznego, różne parametry dla atomów o tej samej liczbie atomowej.
NMR Parameter Calculation.
HyperNMR oblicza magnetyczne przesłanianie
dla tych atomów w systemie molekularnym, które maja przydzielony spin jądrowy. Korzysta z teorii perturbacji GIAO pola samouzgodnionego z zewnętrznym polem magnetycznym jako perturbacją. Stałe sprzężenia spinu jądrowego są obliczane również przez SCF (z uwzględnieniem interakcji kontaktowej spinu jądrowego Fermiego jako perturbacją). Algorytmy wprowadzone do HyperNMR, w porównaniu z wcześniejszymi metodami, poprawiają czas potrzebny do wykonania obliczeń oraz oferują narzędzia do przewidywania parametrów NMR i widm dla molekuł (od małych systemów organicznych poczynając, a na proteinach kończąc).
NMR Spectral Simulation.
Widmo NMR może być symulowane przez HyperNMR w oparciu o obliczenia przesunięć i stałych sprzężenia spinu (obliczanych w etapie1.), lub przesunięć i stałych sprzężenia spinu otrzymanych z innych źródeł. Nie ma ustalonego limitu liczby jąder w symulacjach NMR: maksymalna liczba zależy jedynie od pojemności pamięci komputera. HyperNMR przeprowadza symulację widma NMR dl spinu 1/2 protona, C13, N15, F19 i P31.
NMR Spectral Presentation.
HyperNMR jest podatny na dostosowywanie się do wymagań użytkownika w przedstawianiu graficznym widm NMR:
-
wyświetla widmo NMR jako poszczególne wierzchołki, jako kopertę lub jedno+drugie
-
zoom i pan
-
dla szerokości linii wybór pomiędzy podziałem Gaussiana lub Lorenca
-
interaktywna aktywacja i dezaktywacja wierzchołków
-
kopiowanie i wklejanie widm do innych aplikacji (jako metapliki Windows)
TNDO.
HyperNMR korzysta z dwóch nowych metod SCF-MO dla obliczania własności elektronowych molekuł. Te dwie metody: TNDO/1 i TNDO/2, zawierają zarówno cechy pół-empirycznych konwencjonalnych metod mechaniki kwantowej
jak i metod mechaniki molekularnej. Metody zastosowane w HyperNMR niosą, w porównaniu z dotychczas stosowanymi SCF-MO, wiele wspaniałych
ułatwień w zakresie przewidywania przesunięcia. Zasadniczo wprowadzają one do obliczeń mechaniki kwantowej elementy z mechaniki molekularnej (pojecie "typu" atomu i parametrów ograniczonych do określonego już rodzaju).
Molecular Rendering
HyperNMR dostarcza następujących opcji w zakresie renderingu:
-
oznaczanie atomów za pomocą symboli, nazw, ładunków, wskaźników;
-
wybór pomiędzy renderingiem kul wypełnionych lub kul + cylinderów (kulki i patyczki), użycie płaskich lub cieniowanych kul i cylindrów
-
rotacja, zoom
-
wybór lub rezygnacja z pojedynczych atomów lub całych sektorów systemu.
|