<div class="centered" lang="en">
<h1>Molby</h1>
<h2>An Interactive Molecular Modeling Software<br />with Integrated Ruby Interpreter</h2>
-<h3>Version 0.6.5</h3> <!-- version -->
+<h3>Version 1.0b1</h3> <!-- version -->
<h3>Toshi Nagata</h3>
<p><a href="http://molby.sourceforge.jp/index-en.html">http://molby.sourceforge.jp/index-en.html</a></p>
</div>
<div class="centered" lang="ja">
<h1>Molby</h1>
<h2>対話型分子モデリングソフトウェア<br />（Ruby インタプリタ内蔵）</h2>
-<h3>Version 0.6.5</h3> <!-- version -->
+<h3>Version 1.0b1</h3> <!-- version -->
<h3>永田 央</h3>
<p><a href="http://molby.sourceforge.jp/index.html">http://molby.sourceforge.jp/index.html</a></p>
</div>
<p>
Start up Molby. You will see a blank window like below. This is the main window to manipulate your molecule.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_01.png" /></p>
+<p><img src="../etc/draw_01.png" /></p>
<p>
Suppose you want a benzene molecule. Double-click on the black area, and you will be asked to "enter formula". Type "C6H6" and hit "OK".
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_02.png" /></p>
+<p><img src="../etc/draw_02.png" /></p>
<p>
Then you see a benzene molecule in the black area. The atoms and bonds are drawn in red, which means these atoms and bonds are "selected". On the left to this area, there is a table, which shows in numbers the positions of all atoms, and other useful information. We will get into this part in more details later.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_03.png" /></p>
+<p><img src="../etc/draw_03.png" /></p>
<h2>2. Rotate the Molecule</h2>
<p>
You can rotate the molecule around by use of the three bars on the both sides and the bottom of the black area. Press the left button of the mouse on one of these bars, and try dragging.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_04.png" /></p>
+<p><img src="../etc/draw_04.png" /></p>
<ul>
<li>Bar 1: rotate the whole molecule around the horizontal axis.</li>
<li>Bar 2: rotate the whole molecule around the vertical axis.</li>
<p class="note">
<span class="italic">Note:</span> the functions of the rotation bars do not change.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_05.png" /></p>
+<p><img src="../etc/draw_05.png" /></p>
<p>
Next, press the button "Scale". The window is now in "Scale" mode, and you can expand and shrink the molecule by dragging in the black area.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_06.png" /></p>
+<p><img src="../etc/draw_06.png" /></p>
<p>
The "Fit to Screen" menu command, avaiable under the "Show" menu, is a convenient way to fit the whole molecule to the window.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_07.png" /></p>
+<p><img src="../etc/draw_07.png" /></p>
<p>
Now you have learned how to move the whole molecule around. In the next chapter, you will learn how to edit the molecule.
</p>
<p>
Molbyを立ち上げてください。下のような空のウィンドウが現れます。このウィンドウが、分子を取り扱うためのメインウィンドウです。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_01.png" /></p>
+<p><img src="../etc/draw_01.png" /></p>
<p>
ベンゼン分子を作ってみたいとします。画面の黒いところ（編集エリア）をダブルクリックすると、"enter formula" と指示が出ます。"C6H6" とタイプして、OK を押します。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_02.png" /></p>
+<p><img src="../etc/draw_02.png" /></p>
<p>
編集エリアにベンゼン分子が現れます。原子と結合は赤色で描かれていますが、これは「選択されている」という表示です。左側には表があり、原子の位置などの情報を数値で表示しています。この部分については、あとで詳しい使い方が出てきます。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_03.png" /></p>
+<p><img src="../etc/draw_03.png" /></p>
<h2>2. 分子を回転させる</h2>
<p>
編集エリアの両側と下には、分子を回転させるバーがあります。このバーでマウスボタンを押し、そのままドラッグしてみてください。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_04.png" /></p>
+<p><img src="../etc/draw_04.png" /></p>
<ul>
<li>バー１：水平軸の周りに分子を回転させる。</li>
<li>バー２：垂直軸の周りに分子を回転させる。</li>
<p class="note">
<span class="italic">注:</span> 回転バーの機能は変わりません。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_05.png" /></p>
+<p><img src="../etc/draw_05.png" /></p>
<p>
次に、"Scale" と書かれたボタンを押してください。ウィンドウは「拡大縮小 (Scale)」モードになります。編集エリアでマウスをドラッグすると、分子全体を拡大・縮小することができます。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_06.png" /></p>
+<p><img src="../etc/draw_06.png" /></p>
<p>
"Show" メニューの中に "Fit to Screen" メニューコマンドがあります。このコマンドは、分子をウィンドウサイズに合わせて表示したいときに便利です。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_07.png" /></p>
+<p><img src="../etc/draw_07.png" /></p>
<p>
分子を画面上で動かす方法がわかりました。次は、編集のやり方を説明します。
</p>
<p>
Press the button "Select", and click on the black area where no atom nor bond is present. The selection becomes canceled.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_08.png" /></p>
+<p><img src="../etc/edit_01.png" /></p>
<p>
Select one of the hydrogen atoms. There are two ways to do this. You can click on the target atom, or you can drag to select atoms within a rectangular region.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_09.png" /> <img src="../etc/tutorial_10.png" /></p>
+<p><img src="../etc/edit_02.png" /> <img src="../etc/edit_03.png" /></p>
<p>
Double-click on the hydrogen atom. This time, be sure to hit the selection! Then you will see the dialog "enter formula" as shown below. Type "CH3" in the text box and hit "OK".
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_11.png" /></p>
+<p><img src="../etc/edit_04.png" /></p>
<p>
Now you get toluene.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_12.png" /></p>
+<p><img src="../etc/edit_05.png" /></p>
<p>
You want to save the result to a file. Select "Save as..." from the File menu, choose the file format, enter the filename, and hit "Save".
</p>
<p>
Select the methyl group of the toluene, if you have not done so yet <span class="note">(Tip: you can add to the current selection by shift-clicking)</span>. Press the left rotation bar (marked "3" in the previous page), and drag up and down. You will see the methyl group rotates to the right and left.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_13.png" /></p>
+<p><img src="../etc/edit_06.png" /></p>
<p>
The same manipulation can be achieved by selecting one bond and dragging the left rotation bar. In this case, you can also rotate the benzene ring (with the methyl group fixed) by pressing Option (Mac) or Alt (Win) key when dragging.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_14.png" /></p>
+<p><img src="../etc/edit_07.png" /></p>
<p>
The selected atoms can be dragged to give a translational move. Use this feature with care, because it may result in a chemically unnatural structure.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_15.png" /></p>
+<p><img src="../etc/edit_08.png" /></p>
<h2>3. Adding and Deleting Atoms</h2>
<p>
We have already learned one way to add atoms: double-clicking on the selected part of the molecule (or on the black area where nothing is present), and type-in the formula. Actually, this is the most convenient way to add atoms in Molby. However, there are also other ways to add atoms.
<p>
Rotate the molecule so that its orientation matches the chemical structure. We will start from C3, add two carbons, and then close the ring.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_16.png" /></p>
+<p><img src="../etc/edit_09.png" /></p>
<p>
Press the "Erase" button above the black area. Click on the "H3" hydrogen. The hydrogen atom and the bond between C3 and H3 disappear.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_17.png" /></p>
+<p><img src="../etc/edit_10.png" /></p>
<p>
Press the "Bond" button. Drag from the C3 atom to the right-bottom, and release the mouse button. A new atom and a bond to C3 are created. Drag from the new atom to the right-up, and another atom and bond are created.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_18.png" /> <img src="../etc/tutorial_19.png" /></p>
+<p><img src="../etc/edit_11.png" /> <img src="../etc/edit_12.png" /></p>
<p>
Press the "Erase" button again, and erase one hydrogen from the methyl group. Press the "Select" button, select the benzene-methylene bond, and rotate the methylene group as appropriate for the five-membered ring, by use of the left rotation bar.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_20.png" /> <img src="../etc/tutorial_21.png" /></p>
+<p><img src="../etc/edit_13.png" /> <img src="../etc/edit_14.png" /></p>
<p>
Now you can close the ring. Press the "Bond" button, and drag from the methylene carbon. When the mouse cursor comes close enough to the target carbon, the new atom will snap to the target and make a new bond. Then release the mouse button.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_22.png" /></p>
+<p><img src="../etc/edit_15.png" /></p>
<p>
Finally, you want to add hydrogens to the newly created carbons. Press the "Select" button, and select these two carbons. Go to the "Edit" menu, and select the "Add Hydrogen" -> "Tetrahedral sp3" menu command.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_23.png" /></p>
+<p><img src="../etc/edit_16.png" /></p>
<p>
Here is the result.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_24.png" /></p>
+<p><img src="../etc/edit_17.png" /></p>
<p class="note">
A similar result can be achieved by selecting the hydrogen ortho to the methyl group, double-click it, type "CH2CH3" in, erase one hydrogen atom from each of the methyl groups, and make a bond. This is better because the newly created methylenes have reasonable bond lengths and angles as methylene groups. The above example is just for explanation of the editing features.
</p>
<p>
"Select"ボタンを押して、編集エリアの原子や結合がないところをクリックします。選択が解除され、分子の表示が赤から原子ごとの色に変わります。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_08.png" /></p>
+<p><img src="../etc/edit_01.png" /></p>
<p>
水素原子の一つを選択します。やり方は二つあります。選択したい原子をクリックするか、またはドラッグで現れる四角い領域の中の原子を選択します。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_09.png" /> <img src="../etc/tutorial_10.png" /></p>
+<p><img src="../etc/edit_02.png" /> <img src="../etc/edit_03.png" /></p>
<p>
水素原子の上でダブルクリックします。このとき、選択部分の上でダブルクリックするように注意してください。"Enter formula"というダイアログが出てきます。"CH3"と入力し、"OK"を押します。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_11.png" /></p>
+<p><img src="../etc/edit_04.png" /></p>
<p>
トルエンができました。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_12.png" /></p>
+<p><img src="../etc/edit_05.png" /></p>
<p>
ファイルに保存しておきたい時は、通常通り File メニューから "Save as..." を選び、ファイルフォーマットを選び、ファイル名をタイプして "Save" を押します。
</p>
<p>
トルエンのメチル基を選択します<span class="note">（コツ：シフトキーを押しながらクリックすると、現在の選択範囲に原子を付け加えることができます）</span>。左の回転バー（前ページで③と書かれていたもの）でマウスボタンを押し、上下にドラッグしてください。メチル基が右左に回転するのがわかります。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_13.png" /></p>
+<p><img src="../etc/edit_06.png" /></p>
<p>
同じ操作は、結合を１つ選択して左の回転バーをドラッグしてもできます。この場合、メチル基を固定してベンゼン環の方を回すこともできます。ドラッグの時にOptionキー(Mac)、Altキー(Win)を押してください。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_14.png" /></p>
+<p><img src="../etc/edit_07.png" /></p>
<p>
選択した原子をドラッグすると平行移動できます。化学的に不自然な構造になりますので、注意が必要です。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_15.png" /></p>
+<p><img src="../etc/edit_08.png" /></p>
<h2>3. 原子を追加する・削除する</h2>
<p>
原子を追加する方法はすでに一つ説明しました。選択部分または編集エリアの何もないところをダブルクリックして、構造式をタイプする方法です。実際、Molbyで原子を追加するにはこれが最も便利です。しかし、他の方法もありますので、それを紹介します。
<p>
分子を回転させて、化学構造式と同じ向きになるようにします。C3から始めて、炭素原子を２つ追加し、環を閉じることにします。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_16.png" /></p>
+<p><img src="../etc/edit_09.png" /></p>
<p>
編集エリアの上の"Erase"ボタンを押します。"H3"水素をクリックします。この水素原子と、C3-H3の結合が消えます。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_17.png" /></p>
+<p><img src="../etc/edit_10.png" /></p>
<p>
"Bond"ボタンを押します。C3原子から右下にドラッグし、マウスボタンを離します。新しい原子と、その原子とC3の間の結合が新しく作られます。新しい原子から右上にドラッグすると、もう一つの原子と結合が作られます。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_18.png" /> <img src="../etc/tutorial_19.png" /></p>
+<p><img src="../etc/edit_11.png" /> <img src="../etc/edit_12.png" /></p>
<p>
"Erase"ボタンをもう一度押して、メチル基の原子を一つ消します。"Select"ボタンを押して、ベンゼン環とメチレン炭素（今水素原子を一つ消したところ）の間の結合を選択します。左の回転バーを使って、五員環に適切な向きになるようにメチレン基を回転させます。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_20.png" /> <img src="../etc/tutorial_21.png" /></p>
+<p><img src="../etc/edit_13.png" /> <img src="../etc/edit_14.png" /></p>
<p>
環を閉じます。"Bond"ボタンを押し、メチレン炭素原子から右下の炭素原子へドラッグします。マウスカーソルが目標の炭素原子に近づくと、ドラッグしてできた結合が炭素原子にくっつきます。ここでマウスボタンを離します。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_22.png" /></p>
+<p><img src="../etc/edit_15.png" /></p>
<p>
最後に、新しく作った二つの炭素原子に水素原子を付加します。"Select"ボタンを押して、マウスを使って二つの炭素原子を選択します。"Edit"メニューから、"Add Hydrogen"->"Tetrahedral sp3"コマンドを実行します。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_23.png" /></p>
+<p><img src="../etc/edit_16.png" /></p>
<p>
結果はこのようになります。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_24.png" /></p>
+<p><img src="../etc/edit_17.png" /></p>
<p class="note">
トルエンからインダンは次のような操作でも作ることができます。メチル基のオルト位の水素原子を選択、ダブルクリック、ダイアログが出たら"CH2CH3"と入力、二つのメチル基からそれぞれ水素原子を一つ削除、結合回転で向きを調整、結合を作成。この方法の方が、新しく作ったメチレン基の結合距離・結合角が正しくなるため、よりよい結果になります。上の例は、編集操作の説明のためのものと考えてください。
</p>
<p>
We start from the toluene molecule again. Select the methyl group and do copy.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_25.png" /></p>
+<p><img src="../etc/copy_01.png" /></p>
<p>
Unselect the methyl group, and do paste. Another methyl group appears, with no connection to the existing atoms. This is how "paste" works when nothing is selected beforehand.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_26.png" /></p>
+<p><img src="../etc/copy_02.png" /></p>
<p>
Now we will see what happens when something is selected before pasting. As described above, start with the toluene molecule, select the methyl group, and copy it. Unselect the methyl group, and this time select the hydrogen atom that is "ortho" to the methyl group.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_27.png" /></p>
+<p><img src="../etc/copy_03.png" /></p>
<p>
Do paste. The selected hydrogen atom is replaced with the pasted methyl group. Note that a new bond is created between the pasted methyl carbon and the ortho carbon, with an acceptable bond length and angles.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_28.png" /></p>
<p class="note">
The dihedral angle may not be acceptable. In that case, you can rotate the pasted fragment by use of the left rotation bar until the dihedral angle looks good.
</p>
+<p><img src="../etc/copy_04.png" /></p>
<p>
This "select and paste" technique is very useful for building large molecules. Suppose we want to build an oligobenzamide.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_39.png" /></p>
+<p><img src="../etc/copy_05.png" /></p>
<p>
Create a "monomer", i.e. N-methyl-4-acetamidobenzamide. This is done by (1) create a benzene, (2) select H1, double-click, and enter "CONHCH3", (3) select H4, double-click, and enter "NHCOCH3". After entering each formula, you need to rotate the fragment to make the dihedral angle appropriate.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_29.png" /></p>
+<p><img src="../etc/copy_06.png" /></p>
<p>
Select the whole molecule except for the COCH3 group at the left. Do copy.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_30.png" /></p>
+<p><img src="../etc/copy_07.png" /></p>
<p>
Select the NHCH3 group at the right. Do paste.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_31.png" /></p>
+<p><img src="../etc/copy_08.png" /></p>
<p>
-The newly created amide bond has a bad dihedral angle. Rotate the pasted fragment by the left rotation bar, so that the amide bond becomes properly trans.
+A new amide bond is created and the dimer is formed.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_32.png" /><img src="../etc/tutorial_33.png" /></p>
+<p><img src="../etc/copy_09.png" /></p>
<p>
Select "Fit to Screen" from the "Show" menu, to make the whole molecule visible.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_34.png" /></p>
-<p><img src="../etc/tutorial_35.png" /></p>
+<p><img src="../etc/copy_10.png" /></p>
<p>
Repeat these procedures to make the tetramer.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_36.png" /></p>
-<p><img src="../etc/tutorial_37.png" /></p>
-<p><img src="../etc/tutorial_38.png" /></p>
+<p><img src="../etc/copy_11.png" /></p>
+<p><img src="../etc/copy_12.png" /></p>
+<p><img src="../etc/copy_13.png" /></p>
+<p><img src="../etc/copy_14.png" /></p>
<p>
Make one more iteration to make the octamer.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_39.png" /></p>
+<p><img src="../etc/copy_15.png" /></p>
</div>
<div class="contents" lang="ja">
<h1>第三段階：分子を編集する：カット・コピー・ペースト</h1>
<p>
ふたたびトルエン分子から始めます。メチル基を選択して、コピーします。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_25.png" /></p>
+<p><img src="../etc/copy_01.png" /></p>
<p>
メチル基の選択を解除して、ペーストを実行します。他の原子と結合していないメチル基がもう一つ現れます。原子が選択されていない状態で「ペースト」すると、このような動作になります。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_26.png" /></p>
+<p><img src="../etc/copy_02.png" /></p>
<p>
今度は、ペーストする前に原子が選択されているときにどうなるかを見てみます。上と同じように、トルエンから始めて、メチル基を選択して、コピーします。メチル基の選択を解除して、今度はメチル基のオルト位の水素原子を選択します。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_27.png" /></p>
+<p><img src="../etc/copy_03.png" /></p>
<p>
ペーストを実行します。選択された水素原子がメチル基に置き換わります。オルト位の炭素とメチル基の間に新しい結合ができ、その長さと結合角が適切なものになっていることがわかります。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_28.png" /></p>
<p class="note">
-äº\8cé\9d¢è§\92ã\81¯é\81©å\88\87ã\81¨ã\81¯ã\81\84ã\81\88ã\81ªã\81\84ã\81\8bã\82\82ç\9f¥ã\82\8cã\81¾ã\81\9bã\82\93。その場合は、ペーストされたグループを左の回転バーを使って回転させて、適切な二面角にします。
+äº\8cé\9d¢è§\92ã\81¯é\81©å\88\87ã\81§ã\81ªã\81\84ã\81\93ã\81¨ã\82\82ã\81\82ã\82\8aã\81¾ã\81\99。その場合は、ペーストされたグループを左の回転バーを使って回転させて、適切な二面角にします。
</p>
+<p><img src="../etc/copy_04.png" /></p>
<p>
この「選択してペースト」のテクニックは、大きな分子を作るときにたいへん役に立ちます。たとえば、オリゴベンズアミドを作りたいとします。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_39.png" /></p>
+<p><img src="../etc/copy_05.png" /></p>
<p>
まず、「モノマー」となる N-メチル-4-アセトアミドベンズアミドを作ります。次のようにします：(1) ベンゼンを作る、(2) H1 を選択してダブルクリックし、「CONHCH3」とタイプする、(3) H4 を選択してダブルクリックし、「NHCOCH3」とタイプする。化学式をタイプしたあとは、作成したフラグメントを回転させて二面角を調整しておきます。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_29.png" /></p>
+<p><img src="../etc/copy_06.png" /></p>
<p>
左端の COCH3 以外全部を選択し、コピーします。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_30.png" /></p>
+<p><img src="../etc/copy_07.png" /></p>
<p>
右端の NHCH3 を選択し、「ペースト」を実行します。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_31.png" /></p>
+<p><img src="../etc/copy_08.png" /></p>
<p>
-新しく作られたアミド結合は二面角が不適切です。左の回転バーを使ってペーストしたフラグメントを回転し、アミド結合が正しく trans になるようにします。
+新しくアミド結合が作られ、二量体ができます。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_32.png" /><img src="../etc/tutorial_33.png" /></p>
+<p><img src="../etc/copy_09.png" /></p>
<p>
"Show" メニューから "Fit to Screen" を選び、分子全体が見えるようにします。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_34.png" /></p>
-<p><img src="../etc/tutorial_35.png" /></p>
+<p><img src="../etc/copy_10.png" /></p>
<p>
この操作を繰り返して、四量体を作ります。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_36.png" /></p>
-<p><img src="../etc/tutorial_37.png" /></p>
-<p><img src="../etc/tutorial_38.png" /></p>
+<p><img src="../etc/copy_11.png" /></p>
+<p><img src="../etc/copy_12.png" /></p>
+<p><img src="../etc/copy_13.png" /></p>
+<p><img src="../etc/copy_14.png" /></p>
<p>
もう一度繰り返して、八量体を作ります。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_39.png" /></p>
+<p><img src="../etc/copy_15.png" /></p>
</div>
<link id="#navigation" />
</div>
<link id="#header" />
<div class="contents" lang="en">
<h1>Step Four: Ring Fusion</h1>
-<p>(Version 0.6.1 and later)</p>
<h2>1. Ring fusion by double-click and type-in</h2>
<p>
-Molby has a capability (from version 0.6.1 and upper) to create a fused ring structure. As an example, here is presented yet another method to make indane. This time, we start from a benzene.
+Molby has a capability to create a fused ring structure. As an example, here is presented yet another method to make indane. This time, we start from a benzene.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_4_01.png" /></p>
+<p><img src="../etc/ring_01.png" /></p>
<p>
Choose "select" mode, and select C1 and C2 by clicking on the C1-C2 bond.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_4_02.png" /></p>
+<p><img src="../etc/ring_02.png" /></p>
<p>
Double-click on the selection, and enter "cyclopentane" in the dialog box.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_4_03.png" /></p>
+<p><img src="../etc/ring_03.png" /></p>
<p>
After pressing "OK", you will see a five-membered ring fused to the benzene ring.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_4_04.png" /></p>
+<p><img src="../etc/ring_04.png" /></p>
<p>
Ring fusion also works when three or more atoms are selected in the original structure. For example, select the consecutive three carbons in indane as follows.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_4_05.png" /></p>
+<p><img src="../etc/ring_05.png" /></p>
<p>
Double-click on the selection, and enter "C6H6" (or "benzene").
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_4_06.png" /></p>
+<p><img src="../etc/ring_06.png" /></p>
<p>
Now we have acenaphthene...almost.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_4_07.png" /></p>
+<p><img src="../etc/ring_07.png" /></p>
<p>
As shown in the above figure, there is an extra, leftover hydrogen atom on one bridgehead carbon. After all, Molby is not so smart --- it just removes one hydrogen from each terminal carbon atoms in the selection, and connect a portion of the fusing fragment ("benzene" in this case) so that the newly created ring has the same number of atoms. Consequently, the stereochemistry may become strange when sp3 carbons are present either in the original structure or in the fusing fragment. You may need to remove/append hydrogen atoms and clean up structures (see <a href="mm_minimize.html">"Energy Minimization"</a> for detail).
</p>
<p>
There is another way to make a ring fused structure, which includes copy and paste. Starting again from a benzene.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_4_01.png" /></p>
+<p><img src="../etc/ring_08.png" /></p>
<p>
Open the "File" menu, and select "Open Predefined" → "Alicyclic" → "cyclopentane".
</p>
-<p class="note">(This is for Version 0.6.1 and later)</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_4_08.png" /></p>
+<p><img src="../etc/ring_09.png" /></p>
<p>
A new window named "*cyclopentane*" opens with one cyclopentane molecule. Select a portion containing three CH2 groups, and copy it by command-C or ctrl-C.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_4_09.png" /></p>
+<p><img src="../etc/ring_10.png" /></p>
<p>
Return to the benzene molecule again, and this time select H1 and H2 (not C1 and C2).
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_4_10.png" /></p>
+<p><img src="../etc/ring_11.png" /></p>
<p>
Do paste by command-V or ctrl-V. You now get a indane molecule.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_4_11.png" /></p>
+<p><img src="../etc/ring_12.png" /></p>
<p>
This "copy-and-paste" actually works in a similar way to previously described example (see <a href="cut-copy-paste.html">"Cut/Copy/Paste"</a>). When both the current selection and the fragment in the pasteboard have two terminals, they are connected and ring fusion takes place. This method of ring fusion is slightly more complicated than the "double-click and type-in" method, but it may be easier to understand.
</p>
</div>
<div class="contents" lang="ja">
<h1>第四段階：縮環構造の作成</h1>
-<p>(バージョン 0.6.1 以上）</p>
<h2>1. ダブルクリック／キー入力による縮環</h2>
<p>
-Molby は縮環構造を作るための機能を持っています（バージョン 0.6.1 以降）。例として、インダンを作るもう一つの方法を紹介します。今回は、ベンゼンから始めます。
+Molby は縮環構造を作るための機能を持っています。例として、インダンを作るもう一つの方法を紹介します。今回は、ベンゼンから始めます。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_4_01.png" /></p>
+<p><img src="../etc/ring_01.png" /></p>
<p>
"Select" モードにして、C1-C2 結合をクリックして C1 と C2 を選択します。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_4_02.png" /></p>
+<p><img src="../etc/ring_02.png" /></p>
<p>
選択部分をダブルクリックして、ダイアログボックスに "cyclopentane" と入力します。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_4_03.png" /></p>
+<p><img src="../etc/ring_03.png" /></p>
<p>
"OK" を押すと、５員環がベンゼン環に縮環します。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_4_04.png" /></p>
+<p><img src="../etc/ring_04.png" /></p>
<p>
選択部分が３個以上の原子を含んでいても、縮環は可能です。例えば、インダンで図のように３つの連続した炭素原子を選択してみます。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_4_05.png" /></p>
+<p><img src="../etc/ring_05.png" /></p>
<p>
選択部分をダブルクリックして、"C6H6"（または "benzene"）と入力します。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_4_06.png" /></p>
+<p><img src="../etc/ring_06.png" /></p>
<p>
そうすると、アセナフテンができます...だいたい。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_4_07.png" /></p>
+<p><img src="../etc/ring_07.png" /></p>
<p>
上の図に示したように、橋頭位の炭素に１つ余分な水素原子が残ってしまいます。実のところ、Molby はあんまり賢くありません。選択部分の両端の原子から水素原子を１つずつ取り除いて、縮環する分子（この場合はベンゼン）の一部をかわりに結合して、生成する環の原子数が一致するようにしているだけです。このため、元の選択部分または縮環する分子が sp3 炭素を含んでいると、立体化学が変になることがあります。水素原子を除いたり付け加えたりして、さらに構造を最適化する必要があるでしょう（詳しくは「<a href="mm_minimize.html">エネルギー最小化</a>」を見てください）。
</p>
<p>
縮環構造を作るには、コピー／ペーストを使ったもう一つの方法があります。またベンゼンから始めましょう。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_4_01.png" /></p>
+<p><img src="../etc/ring_08.png" /></p>
<p>
"File" メニューを開き、"Open Predefined" → "Alicyclic" → "cyclopentane" を選んでください。
</p>
-<p class="note">(これはバージョン 0.6.1 以降の機能です。よく使われる分子構造がこのメニューから選択できます。)</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_4_08.png" /></p>
+<p><img src="../etc/ring_09.png" /></p>
<p>
"*cyclopentane*"という名前の新しいウィンドウが開き、シクロペンタン分子が入っています。３つのメチレン基を選択して、コマンド-C またはコントロール-C でコピーしてください。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_4_09.png" /></p>
+<p><img src="../etc/ring_10.png" /></p>
<p>
ベンゼン分子に戻って、今度は H1 と H2（C1 と C2 ではなく）を選択してください。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_4_10.png" /></p>
+<p><img src="../etc/ring_11.png" /></p>
<p>
コマンド-V またはコントロール-V でペーストしてください。インダンができます。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_4_11.png" /></p>
+<p><img src="../etc/ring_12.png" /></p>
<p>
この「コピー／ペースト」は、実は前に説明したのと (<a href="cut-copy-paste.html">カット／コピー／ペースト</a>) 同じように機能しています。現在の選択部分とクリップボードの内容がともに「２つの末端」を持っているとき、末端同士がつなぎあわされ、縮環したように見えるのです。この方法による縮環は「ダブルクリック／入力」の方法よりも少し複雑ですが、何が起きているかはこちらの方が理解しやすいかもしれません。
</p>
<p>
Many of these information are accessible via the <span class="italic">property table</span>. The table is on the left side of the model window.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_5_01.png" /></p>
+<p><img src="../etc/table_01.png" /></p>
<p>
The table now shows the properties of each atom, namely its name, type, element, "residue" name and index, coordinates and partial charge. The property can be edited by double-clicking on the text.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_5_02.png" /></p>
+<p><img src="../etc/table_02.png" /></p>
<p>
When return (enter) or tab key is pressed, the edited value is finalized, and editing will continue on another cell. Pressing return, shift-return, tab, or shift-tab should cause editing of the bottom, above, right, or left cell, respectively. If you want to finish editing, use option- (or alt-) return key combination.
</p>
<p>
(1) The atom index (the leftmost column) cannot be edited. If you want to change the order of the atoms, try using a "drag-and-drop" feature, as shown in the figure below.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_5_03.png" /></p>
+<p><img src="../etc/table_03.png" />
+<img src="../etc/table_04.png" /></p>
<p>
(2) The residue column shows the residue name and index separated by a period. Manual editing of this cell may lead to a surprising result. For example, if you change the residue name of atom 0 from "RES" to "XXX", all atoms having residue index "1" will also have the new residue name "XXX".
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_5_04.png" /></p>
+<p><img src="../etc/table_05.png" />
+<img src="../etc/table_06.png" /></p>
<p>
This behavior is based on the principle that all residue names and indices should be consistent, <span class="italic">i.e.</span> the atoms having the same residue index should have the same residue name. This is sometimes convenient, but in many cases it causes confusion.
</p>
A more recommended way to change the residue name and index is to use the menu command "Assign Residue...", in the "Script" menu, after selecting atoms you want to assign one residue name and index.
</p>
<p>
-<img src="../etc/tutorial_5_05.png" />
+<img src="../etc/table_07.png" />
-<img src="../etc/tutorial_5_06.png" />
+<img src="../etc/table_08.png" />
</p>
<p>
-<img src="../etc/tutorial_5_07.png" />
+<img src="../etc/table_09.png" />
</p>
<h2>2. The Bond/Angle/Dihedral/Improper Table</h2>
<p>
The property table can also show other information. The type of information can be selected at the popup menu.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_5_08.png" /></p>
+<p><img src="../etc/table_10.png" /></p>
<p>
The bond, angle, dihedral, and improper tables show the indices, names, and types of the constituent atoms. In addition, the quantities (bond lengths, angles, etc.) and the molecular mechanics parameters (only after MM/MD calculation is performed) are also shown.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_5_09.png" /></p>
+<p><img src="../etc/table_11.png" /></p>
<p>
The bonds, angles, etc. are not editable in the property table. At present, the only way to create/delete bonds from GUI is to use the mouse operation "Bond" or "Erase".
</p>
<p>
The parameter table shows the molecular mechanics parameters in one table.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_5_10.png" /></p>
+<p><img src="../etc/table_12.png" /></p>
<p>
When you build a molecule from scratch, and open the parameter table before doing any MM/MD operations, this table is likely to be empty. This is because the MM parameters are looked up only when "Molecular Dynamics..." or "Minimize..." menu command is invoked, or you use MM/MD tools like Antechamber (see Step 4 for details). After doing some of these operations, you will see a set of parameters shown in this table.
</p>
<p>
There is another important property for each parameter, that is, whether the parameter is taken from the "global" source (i.e. not specific to this molecule), or it is "local" (specific to this molecule), or "undefined". This property is shown by the color of the row. The global parameters are shown in white cells, the local ones in pale yellow, and the undefined ones in red.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_5_11.png" /></p>
+<p><img src="../etc/table_13.png" /></p>
<p>
You can edit the parameters (although you need to be familiar with MM parameters and to know what you are doing!), but only if they are "local" or "undefined" parameters. The "global" parameters cannot be edited because it may be also used in other molecules, where the edited parameters may not be appropriate. If you want to modify some parameters but they are "global", then you can make them "local" by copying the parameters and the pasting.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_5_12.png" /></p>
+<p><img src="../etc/table_14.png" /></p>
<p>
Another way to create a "local" parameter is to use the "Create New Parameter" menu command in the Edit menu. You can choose the parameter type in the submenu.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_5_13.png" /></p>
+<p><img src="../etc/table_15.png" />
+<img src="../etc/table_16.png" /></p>
<p>
If some parameters are not to be used for calculation, you can "cut" the parameters from the table. This feature is useful when you have many duplicated parameters having different force constants. (In actual calculation, the parameter appearing later in the table will be used.)
</p>
<p>
これらの情報の多くは「属性テーブル」で見ることができます。属性テーブルは、分子モデルのウィンドウの左半分にあります。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_5_01.png" /></p>
+<p><img src="../etc/table_01.png" /></p>
<p>
図では、テーブルは原子の属性を表示しています。名前、原子タイプ、元素、残基名と残基番号、座標、部分電荷です。これらの属性はダブルクリックして編集することができます。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_5_02.png" /></p>
+<p><img src="../etc/table_02.png" /></p>
<p>
リターン（エンター）またはタブキーを押すと、編集した値は確定され、別のセルが編集状態になります。リターン、シフト＋リターン、タブ、シフト＋タブでそれぞれ下・上・右・左のセルに移動します。編集を終了したい時は、オプション（Windows では Alt）＋リターンを使ってください。
</p>
<p>
(1) 原子のインデックス（一番左の列）は編集できません。原子の順序を変えたい時は、下の図にあるように「ドラッグ・アンド・ドロップ」操作を使ってください。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_5_03.png" /></p>
+<p><img src="../etc/table_03.png" />
+<img src="../etc/table_04.png" /></p>
<p>
(2) 残基の列には、残基の名前と残基番号がピリオドでつないで表示されています。このセルを編集すると、妙なことが起きて驚くかもしれません。たとえば、原子０の残基名を "RES" から "XXX" に変えると、残基番号が "1" であるすべての原子の残基名が "XXX" に変わります。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_5_04.png" /></p>
+<p><img src="../etc/table_05.png" />
+<img src="../etc/table_06.png" /></p>
<p>
この挙動は、すべての残基名と残基番号は統一されていなければならない、という原理によります。つまり、同じ残基番号を持つ原子の残基名は同じでなければなりません。時にはこの挙動が便利に使えますが、混乱を招くことも多くあります。
</p>
残基名と残基番号を変更するお勧めの方法は、変更したい原子を選択して "Script" メニューの "Assign Residue..." コマンドを使うことです。
</p>
<p>
-<img src="../etc/tutorial_5_05.png" />
+<img src="../etc/table_07.png" />
-<img src="../etc/tutorial_5_06.png" />
+<img src="../etc/table_08.png" />
</p>
<p>
-<img src="../etc/tutorial_5_07.png" />
+<img src="../etc/table_09.png" />
</p>
<h2>2. Bond/Angle/Dihedral/Improper テーブル</h2>
<p>
属性テーブルは他の情報も表示することができます。テーブルの種類はポップアップメニューで選択できます。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_5_08.png" /></p>
+<p><img src="../etc/table_10.png" /></p>
<p>
Bond, angle, dihedral, improper テーブルは、それぞれ結合・結合角・二面角・improper 二面角の構成原子のインデックス、名前、原子タイプを表示します。また、現在の値（結合長、角度、など）と、分子力学パラメータ（MM/MD 計算を行った直後に限られますが）も表示されます。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_5_09.png" /></p>
+<p><img src="../etc/table_11.png" /></p>
<p>
このテーブルで、結合、結合角などを編集することはできません。現在、画面上のインターフェイスを使って結合を作ったり削除したりする唯一の方法は、"Bond", "Erase" のマウス操作を使うことです。
</p>
<p>
パラメータテーブルは、分子力学パラメータを表示します。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_5_10.png" /></p>
+<p><img src="../etc/table_12.png" /></p>
<p>
分子を新しく作成して、MM/MD に関連する操作を何もせずにパラメータテーブルを開くと、テーブルはおそらく空のままでしょう。分子力学パラメータは、"Molecular Dynamics..." または "Minimize..." メニューコマンドを実行したときか、Antechamber のような分子力学用ツール（第四段階参照）を使った時に初めて作成されます。これらの操作をした後には、パラメータがこのテーブルに表示されます。
</p>
<p>
それぞれのパラメータにはもう一つ重要な特性があります。それは、そのパラメータが「グローバル」なのか（つまり、他の分子にも使われる共通の値なのか）、または「ローカル」なのか（この分子に特有）、または「未定義」なのか、です。この特性は、テーブルの行の色で区別できます。「グローバル」なパラメータは白、「ローカル」はうすい黄色、「未定義」は赤色のセルです。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_5_11.png" /></p>
+<p><img src="../etc/table_13.png" /></p>
<p>
パラメータは編集することができます（あなたが分子力学パラメータに詳しくて、何をしているかわかっていればの話だけど！）。ただし、パラメータが「ローカル」「未定義」の場合だけです。「グローバル」パラメータは、他の分子でも使われている可能性があるため、編集できません。「グローバル」なパラメータを編集したい時は、そのパラメータをコピー・ペーストすることで「ローカル」パラメータにすることができます。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_5_12.png" /></p>
+<p><img src="../etc/table_14.png" /></p>
<p>
「ローカル」なパラメータを作るもう１つの方法は、"Edit" メニューの "Create New Parameter" コマンドを使うことです。パラメータの種類をサブメニューから選ぶことができます。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_5_13.png" /></p>
+<p><img src="../etc/table_15.png" />
+<img src="../etc/table_16.png" /></p>
<p>
もしあるパラメータは計算に使わないという場合には、そのパラメータをテーブルから削除することができます。この機能は、同じパラメータで異なる値を持つものが複数ある場合に有用です。（実際の計算では、テーブルの後ろの方にあるパラメータが優先されます。）
</p>
<p>
Build this molecule. The easiest way is, (1) double-click the empty editing area and type "C6H5C6H5", (2) select one ortho hydrogen, double-click, and type "OCH3", (3) repeat (2) for another ortho hydrogen on the other ring.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_40.png" /></p>
+<p><img src="../etc/minimize_01.png" /></p>
<p>
-Open the "MM/MD" menu, and select "Auto Guess MM/MD Parameters..." command.
+Open the "MM/MD" menu, and select "Guess MM/MD Parameters..." command.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_41.png" /></p>
+<p><img src="../etc/minimize_02.png" /></p>
<p>
-A dialog like below shows up. This is for execution of Antechamber on the current molecule. Turn off the first two checkboxes. The "log" directory is used by AmberTools for storing intermediate files; the default value would be acceptable, but you can change it here.
+A dialog like below shows up. This is for execution of Antechamber on the current molecule. Turn off the "partial charge" checkbox. The "log" directory is used by AmberTools for storing intermediate files; the default value would be acceptable, but you can change it here.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_42.png" /></p>
+<p><img src="../etc/minimize_03.png" /></p>
<p>
After pressing "OK", two dialog boxes appear in turn. They disappear so quickly that you may not recognize what they are saying; actually, the first one says "Running antechamber" and the second one "Running parmchk." These are programs included in AmberTools. In the present case, both programs complete successfully, and the following dialog appears.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_43.png" /></p>
+<p><img src="../etc/minimize_04.png" /></p>
<p>
Press "OK", and you will return to the molecule window. Do you notice what change has been made? It is the atom types that are modified. Specifically, the types of the atoms 0 and 10 are changed from "ca" to "cp".
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_44.png" /></p>
+<p><img src="../etc/minimize_05.png" /></p>
<p>
If you are wondering what "ca" or "cp" mean, look at the global parameter table (MM/MD → View Global Parameters...), and find comment(s) in the "vdw" record.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_45.png" /></p>
+<p><img src="../etc/minimize_06.png" /></p>
<p>
Return to the molecule, and select MM/MD → Minimize.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_46.png" /></p>
+<p><img src="../etc/minimize_07.png" /></p>
<p>
A setting dialog opens. "Steps per frame" means the screen is updated every this number of steps. "Number of frames" means the maximum number of "frames" (i.e. screen updates) to calculate. If the minimization completes before this number of frames, the calculation will stop. The numbers 10 and 200 are reasonable choice in many cases.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_47.png" /></p>
+<p><img src="../etc/minimize_08.png" /></p>
<p>
-Press "OK", and minimization starts. As you expect, the dihedral angle between the two phenyl rings becomes large. The calculation will stop after 200 frames. You can see the number "199" at the right bottom of the window, and the slider at the bottom of the window is now active. Move the slider, and you can see how the molecular structure changed during the minimization.
+Press "OK", and minimization starts. As you expect, the dihedral angle between the two phenyl rings becomes large. The calculation will stop after 200 frames. You can see the number "200" at the right bottom of the window, and the slider at the bottom of the window is now active. Move the slider, and you can see how the molecular structure changed during the minimization.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_48.png" /></p>
+<p><img src="../etc/minimize_09.png" /></p>
<p>
If you save this molecule at this stage, all the frames will be also saved (when you select the "mbsf" format), and the resulting file may be very large. If you do not want this, then you can remove all the frames by use of "Delete Frames..." command in the "Script" menu.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_49.png" /></p>
-<p><img src="../etc/tutorial_50.png" /></p>
+<p><img src="../etc/minimize_10.png" /></p>
+<p><img src="../etc/minimize_11.png" /></p>
<h2 id="electrostatic" name="electrostatic">3. Handling electrostatic interaction</h2>
<p>
The above description is sufficient for initial cleanup of the molecular structure. However, we should go one further step to take electrostatic interaction into consideration. This is particularly important in molecules with polar functional groups (such as carbonyl).
</p>
<p>
-Continue our study on 2,2'-dimethoxybiphenyl. Open "MM/MD" → "Tools" → "Antechamber/parmchk...", and this time turn on the top checkbox. Also make sure the net molecular charge is correct.
+Continue our study on 2,2'-dimethoxybiphenyl. Open "MM/MD" → "Guess MM/MD Parameters...", and this time turn on the top checkbox. Also make sure the net molecular charge is correct.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_51.png" /></p>
+<p><img src="../etc/minimize_12.png" /></p>
<p>
Press "OK", and calculation starts. This time the calculation should take much longer than before, because semi-empirical calculation is carried out for optimizing the structure and getting the partial charges.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_52.png" /></p>
+<p><img src="../etc/minimize_13.png" /></p>
<p>
When calculation is done, the molecular structure may change, because structure optimization has been done by semi-empirical calculation. However, even more important is the "charge" values. You can see the charge values by scrolling the table to the right. By use of these "charge" values, interaction energies of the polar functional groups can be taken into account.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_53.png" /></p>
+<p><img src="../etc/minimize_14.png" /></p>
<p>
Note that the atomic charges given in the above method are derived from semi-empirical quantum chemical calculations. On the other hand, it is generally considered that the charges derived from ab initio calculations are better. Molby does not have capability to perform ab initio calculations, but it can help creating necessary input files for external quantum chemical programs. This will be described <a href="qchem.html#gamess_resp">elsewhere</a> in this User's Manual.
</p>
<p>
この分子のモデルを作ってください。簡単なやり方は、(1) 空の編集エリアでダブルクリックして "C6H5C6H5" とタイプする。(2) オルト位の水素原子を１つ選択し、ダブルクリックして "OCH3" とタイプする。(3) もう１つの環のオルト位の水素原子について、(2) を繰り返す。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_40.png" /></p>
+<p><img src="../etc/minimize_01.png" /></p>
<p>
-"MM/MD"メニューを開き、"Auto Guess MM/MD Parameters..." コマンドを実行します。
+"MM/MD"メニューを開き、"Guess MM/MD Parameters..." コマンドを実行します。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_41.png" /></p>
+<p><img src="../etc/minimize_02.png" /></p>
<p>
-ä¸\8bã\81®ã\82\88ã\81\86ã\81ªã\83\80ã\82¤ã\82¢ã\83ã\82°ã\81\8cç\8f¾ã\82\8cã\81¾ã\81\99ã\80\82ã\81\93ã\82\8cã\81¯ç\8f¾å\9c¨ã\81®å\88\86å\90ã\81«å¯¾ã\81\97ã\81¦ Antechamber ã\82\92å®\9fè¡\8cã\81\99ã\82\8bã\81\9fã\82\81ã\81®ã\82\82ã\81®ã\81§ã\81\99ã\80\82ä¸\8aã\81®ï¼\92ã\81¤ã\81®ã\83\81ã\82§ã\83\83ã\82¯ã\83\9cã\83\83ã\82¯ã\82¹をオフにしてください。"Log" ディレクトリは、AmberTools のプログラムが中間ファイルを保存するのに使います。デフォルトの位置で問題はないでしょうが、変更してもかまいません。
+ä¸\8bã\81®ã\82\88ã\81\86ã\81ªã\83\80ã\82¤ã\82¢ã\83ã\82°ã\81\8cç\8f¾ã\82\8cã\81¾ã\81\99ã\80\82ã\81\93ã\82\8cã\81¯ç\8f¾å\9c¨ã\81®å\88\86å\90ã\81«å¯¾ã\81\97ã\81¦ Antechamber ã\82\92å®\9fè¡\8cã\81\99ã\82\8bã\81\9fã\82\81ã\81®ã\82\82ã\81®ã\81§ã\81\99ã\80\82ä¸\80ç\95ªä¸\8aã\81®ã\83\81ã\82§ã\83\83ã\82¯ã\83\9cã\83\83ã\82¯ã\82¹ (partial charge) をオフにしてください。"Log" ディレクトリは、AmberTools のプログラムが中間ファイルを保存するのに使います。デフォルトの位置で問題はないでしょうが、変更してもかまいません。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_42.png" /></p>
+<p><img src="../etc/minimize_03.png" /></p>
<p>
"OK"を押すと、２つのダイアログが順に現れます。すぐに消えてしまうので、何と書いてあるか読めないかも知れません。最初のものは "Running antechamber", ２つめのものは "Running parmchk" と書いてあります。これらは AmberTools に含まれているプログラムです。今の場合は、両方とも正しく実行され、次のダイアログが現れます。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_43.png" /></p>
+<p><img src="../etc/minimize_04.png" /></p>
<p>
"OK"を押して、分子のウィンドウに戻ってください。何が変わったかわかるでしょうか？ 変わったのは原子タイプです。具体的には、原子０と原子１０のタイプが "ca" から "cp" に変わっています。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_44.png" /></p>
+<p><img src="../etc/minimize_05.png" /></p>
<p>
"ca" や "cp" が何の意味か知りたければ、"MM/MD" メニューから "View Global Parameters..." を選んでみてください。Molby に同梱されているパラメータの一覧表が出てきます。"vdw" （van der Waals パラメータの意味ですが、原子タイプの定義も兼ねています）の中で "ca", "cp" を見つけて、表の右端にあるコメントを見てみてください。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_45.png" /></p>
+<p><img src="../etc/minimize_06.png" /></p>
<p>
分子のウィンドウに戻り、"MM/MD" → "Minimize" を選んでください。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_46.png" /></p>
+<p><img src="../etc/minimize_07.png" /></p>
<p>
設定ダイアログが開きます。"Steps per frame" は、構造最適化計算がこのステップ数進んだところで画面を更新する、という意味です。"Number of frames" は、この数だけ画面を更新したら計算を止める、という意味です。その前に構造最適化が終了すれば、その時点で計算は止まります。下の図にある 10, 200 を入れておけば、たいていの場合はよいでしょう。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_47.png" /></p>
+<p><img src="../etc/minimize_08.png" /></p>
<p>
-"OK" を押すと、構造最適化が始まります。この分子の場合、期待される通り、２つのベンゼン環の間の二面角がだんだん大きくなります。指定通り、200回画面が更新されると計算は止まります。ウィンドウの右下に "199" という数字があり、ウィンドウの下辺にあるスライダーが有効になっています。更新された画面は、それぞれ独立したフレームとして保存されており、このスライダーを動かすと、初期状態からどのように構造が変わって行くかを再現することができます。
+"OK" を押すと、構造最適化が始まります。この分子の場合、期待される通り、２つのベンゼン環の間の二面角がだんだん大きくなります。指定通り、200回画面が更新されると計算は止まります。ウィンドウの右下に "200" という数字があり、ウィンドウの下辺にあるスライダーが有効になっています。更新された画面は、それぞれ独立したフレームとして保存されており、このスライダーを動かすと、初期状態からどのように構造が変わって行くかを再現することができます。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_48.png" /></p>
+<p><img src="../etc/minimize_09.png" /></p>
<p>
この時点で分子を "mbsf" フォーマットで保存すると、全部のフレームの情報が保存され、ファイルがとても大きくなります。これが好ましくない場合は、現在表示されている以外のフレームを削除することもできます。"Script" メニューから "Delete Frames..." コマンドを使ってください。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_49.png" /></p>
-<p><img src="../etc/tutorial_50.png" /></p>
+<p><img src="../etc/minimize_10.png" /></p>
+<p><img src="../etc/minimize_11.png" /></p>
<h2 id="electrostatic" name="electrostatic">3. 静電相互作用の取り扱い</h2>
<p>
上の説明は、分子構造のひずみを取り除く最初の段階としては十分です。しかしながら、次の段階として、静電相互作用を考慮しなければなりません。特に、カルボニル基などの極性官能基が含まれている場合は、これは重要です。
</p>
<p>
-2,2'-ジメトキシビフェニルについて検討を続けましょう。"MM/MD" → "Tools" → "Antechamber/parmchk...", を開き、今度は一番上のチェックボックスをオンにします。そして、分子の総電荷が正しいことを確認してください。この場合は中性分子なので、"0" で結構です。
+2,2'-ジメトキシビフェニルについて検討を続けましょう。"MM/MD" → "Guess MM/MD Parameters...", を開き、今度は一番上のチェックボックスをオンにします。そして、分子の総電荷が正しいことを確認してください。この場合は中性分子なので、"0" で結構です。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_51.png" /></p>
+<p><img src="../etc/minimize_12.png" /></p>
<p>
"OK" を押すと、計算が始まります。今度は、前回よりもずっと長く計算時間がかかります。半経験的分子軌道法により、構造最適化と部分電荷の計算を行うからです。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_52.png" /></p>
+<p><img src="../etc/minimize_13.png" /></p>
<p>
計算が終了すると、分子構造は少し変化することがあります。半経験的分子軌道計算で構造最適化が行われたからです。また、"charge" の値が設定されていることがわかります。テーブルを右にスクロールすると、与えられた電荷の値を見ることができます。この電荷の値を用いて静電相互作用の計算を行うことにより、極性官能基の相互作用エネルギーをより正しく見積もることができます。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_53.png" /></p>
+<p><img src="../etc/minimize_14.png" /></p>
<p>
上の方法で計算した電荷は、半経験的分子軌道計算によるものです。一方、一般的には ab initio 計算で求めた電荷の方が良いと考えられています。Molby は ab initio 計算を行う機能を持っていませんが、外部の量子化学計算プログラムへの入力ファイルを作成する機能があります。これは、このマニュアルの<a href="qchem.html#gamess_resp">別のところ</a>で解説します。
</p>
<p>
An example of preliminary MD run is presented here. We use 2,2'-dimethoxybiphenyl again. In a similar way as in the <a href="mm_minimize.html">step six</a>, create a model and assign MM parameters (including the partial charges on the atoms).
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_7_01.png" /></p>
+<p><img src="../etc/md_01.png" /></p>
<p>
Select MM/MD → Molecular Dynamics. A setting dialog opens. Although this dialog resembles that in MM minimization, it shows different parameters that are relevant to the MD calculation.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_7_02.png" /></p>
+<p><img src="../etc/md_02.png" /></p>
<p>
The "timestep" parameter defines the minimum time increment in solving the equation of motions. The "target temperature" defines the temperature of the system. Before running the MD calculation, all atoms are let to have random velocities with the Boltzmann distribution corresponding to the target temperature. In addition, the velocities are modified so that the temperature is kept constant. The "steps per frame" and "number of frames" parameters have the same meaning as in the MM minimization. The screenshot shows 10 as the "steps per frame"; this is an appropriate value for MM minimization, however for MD calculations a larger value would be more appropriate (like 100).
</p>
<p>
Pressing the "Advanced..." button opens another dialog with other parameters. The meanings of the parameters are described in the embedded Ruby document, in the <a href="molby_rb/MDArena.html">MDArena</a> page.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_7_03.png" /></p>
+<p><img src="../etc/md_03.png" /></p>
<p>
Return to the original MD dialog (by pressing "Close" in the advanced settings dialog), and press "OK". The MD run starts, and new frames are accumulated. If you find something is wrong, or want to stop before getting the specified number of frames, you can stop the MD run by pressing Command-period (Mac) or Control-period (Windows).
</p>
<span class="italic">Note:</span> There is no guarantee that Molby creates the exactly same input as the official AMBER modeling tools, nor the generated files are valid inputs for the SANDER module. You may need to modify them by hand.
</p>
<p>
-To creat SANDER input files, select "Create SANDER input..." command in the "MM/MD" → "Tools" submenu.
+To creat SANDER input files, select "Create SANDER input..." command in the "MM/MD" menu.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_7_04.png" /></p>
+<p><img src="../etc/md_04.png" /></p>
<p>
You will be asked first for the file name for the "prmtop" file. Please be sure to add ".prmtop" extension. The other file, "inpcrd" file, is created as the same name with the ".prmtop" extension replaced by the ".inpcrd" extension.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_7_05.png" /></p>
+<p><img src="../etc/md_05.png" /></p>
<p>
Subsequently, you will be asked to select one of the two versions of the prmtop files. The older one, "AMBER8/NAMD", allows you to use the output file by NAMD (see below).
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_7_06.png" /></p>
+<p><img src="../etc/md_06.png" /></p>
<p>
Now you can transfer your files to the workstation running SANDER. To perform the simulation, you still need to create the instruction file for SANDER, which you should already know if you are using AMBER.
</p>
<p>
After the simulation is over, you can get the trajectory file ("mdcrd" file) back and import to Molby. Use "Import..." command in the "File" menu, select "AMBER mdcrd file (*.crd; *.mdcrd)", and specify the file.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_7_07.png" /></p>
+<p><img src="../etc/md_07.png" /></p>
<h2>3. Using Molby with NAMD: Creating Inputs and Importing Outputs</h2>
<p>
You can also use the NAMD software package for production run. NAMD is developed by the Theoretical Biophysics Group in the University of Illinois at Urbana-Champaign, and the official information is found at their web site (<a href="http://www.ks.uiuc.edu/Research/namd/">http://www.ks.uiuc.edu/Research/namd/</a>). NAMD can use the AMBER "prmtop" as the input, by use of the instruction <code>amber yes</code>. See NAMD Users' Guide for details.
J. Phys. Chem. 1995, 99, 6208.
</td></tr>
</table>
-<p><img src="../etc/tutorial_7_08.png" /><img src="../etc/tutorial_7_09.png" /></p>
+<p><img src="../etc/md_08.png" /><img src="../etc/md_09.png" /></p>
<p>
-While keeping the solvent box open, create or open the target (solute) molecule in a separate window. With this solute molecule in the front window, select "Solvate..." command from the "Script" menu. A dialog box opens.
+While keeping the solvent box open, create or open the target (solute) molecule in a separate window. With this solute molecule in the front window, select "Solvate..." command in the "MM/MD" menu.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_7_10.png" /></p>
+<p><img src="../etc/md_10.png" /></p>
+<p>
+A dialog box opens.
+</p>
+<p><img src="../etc/md_11.png" /></p>
<p>
In the popup menu "Choose solvent box:", you will find the solvent box you opened earlier. Note that this popup menu lists <span class="italic">all</span> open molecules that have the associated periodic box (or unit cell). This can lead to a confusing situation that, if you have another solvated structure also open, that structure will also be listed in this popup menu, because a solvated structure always have a periodic box. Therefore, please take care so that you choose the right solvent box.</p>
<p class="note">
The "Box offset" parameters define the thickness of the solvent layer surrounding the solute molecule. More specifically, the periodic box of the solvated structure is determined as follows: the minimum cuboid that can surround the solute molecule is defined, and all the faces are offset by the "Box offset" distances to the outside direction. On the other hand, it is possible to define the size of the periodic box explicitly for any of the three (x, y, z) directions. If you wish to do this, give a negative number for that direction. (For example, if you want the periodic box to be 40 Å in the x direction, give -40 as the first "Box offset" parameter.)
</p>
<p class="note">
-The size of the periodic box can be checked by selecting "MM/MD" → "Define Unit Cell" menu command.
+The size of the periodic box can be checked by selecting "Xtal" → "Unit Cell..." menu command, or in the property table (the "unit cell" property).
</p>
<p>
The "Exclusion limit distance" defines the minimum allowed distance between the solvent and solute molecules. The solvent molecule is removed when it has atoms with smaller distances than this parameter from the solute molecule.
<p>
予備的な MD 計算の例を示します。また 2,2'-ジメトキシビフェニルを使います。<a href="mm_minimize.html">第六段階</a>と同様に、モデルを作成して分子力場パラメータを決定してください（原子上の部分電荷も）。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_7_01.png" /></p>
+<p><img src="../etc/md_01.png" /></p>
<p>
MM/MD メニューの "Molecular Dynamics" を選ぶと、設定ダイアログが開きます。このダイアログは分子力場によるエネルギー最小化の時と似ていますが、MD 計算に使う他のパラメータを表示しています。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_7_02.png" /></p>
+<p><img src="../etc/md_02.png" /></p>
<p>
"Timestep" パラメータは、運動方程式を解くときの最小時間刻みを表します。"Target temperature" は系の温度を表します。MD 計算が始まる際に、すべての原子はこの温度に対応するボルツマン分布に従ってランダムな速度を与えられます。さらに、MD 計算中は温度が一定に保たれるように速度が調整されます。"Steps per frame" と "number of frames" パラメータは分子力学によるエネルギー最小化の時と同じ意味を持ちます。このスクリーンショットでは "steps per frame" が 10 になっています。これはエネルギー最小化では適切な値ですが、分子動力学の場合はもう少し大きな値（たとえば 100）の方がより適切です。
</p>
<p>
"Advanced..." ボタンを押すと、他のパラメータを持つ別のダイアログが開きます。これらのパラメータの意味は、内蔵 Ruby インタプリタのリファレンスで <a href="molby_rb/MDArena.html">MDArena</a> のページに書かれています。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_7_03.png" /></p>
+<p><img src="../etc/md_03.png" /></p>
<p>
元の MD 設定ダイアログに戻り（詳細設定ダイアログで "Close" ボタンを押す）、"OK" を押します。MD 計算が始まり、新しいフレームが追加されて行きます。何か問題があったり、指定したフレーム数よりも前に計算を止めたいときは、コマンド-ピリオド (Mac) かコントロール-ピリオド (Windows) を使ってください。
</p>
<span class="italic">注：</span> Molby が AMBER 付属のモデリングツールと同じ入力ファイルを作成する保証はありませんし、SANDER モジュールへの正しい入力になっている保証もありません。手作業で修正が必要な場合もあるかもしれません。
</p>
<p>
-SANDER の入力ファイルを作るには、"MM/MD" → "Tools" サブメニューから "Create SANDER input..." コマンドを選んでください。
+SANDER の入力ファイルを作るには、"MM/MD" メニューから "Create SANDER input..." コマンドを選んでください。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_7_04.png" /></p>
+<p><img src="../etc/md_04.png" /></p>
<p>
最初に "prmtop" ファイルの名前を聞かれます。必ず ".prmtop" 拡張子をつけるようにしてください。もう一つの "inpcrd" ファイルは、".prmtop" を ".inpcrd" に置き換えた名前で保存されます。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_7_05.png" /></p>
+<p><img src="../etc/md_05.png" /></p>
<p>
次に、prmtop ファイルの２つのバージョンのうち１つを選ぶように促されます。古い方、"AMBER8/NAMD" を使えば、NAMD ソフトウェアパッケージ（下記参照）でも使える入力ファイルができます。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_7_06.png" /></p>
+<p><img src="../etc/md_06.png" /></p>
<p>
これで、SANDER が走るワークステーションにファイルを転送することができます。シミュレーションを実行するためには、SANDER の命令ファイルを作らなければなりませんが、AMBER をお使いの方ならやり方はよくご存知でしょう。
</p>
<p>
計算が終了したら、トラジェクトリファイル ("mdcrd" ファイル) を取得して、Molby にインポートすることができます。"File" メニューの "Import..." コマンドを選び、ファイルタイプとして "AMBER mdcrd file (*.crd; *.mdcrd)" を選んで、ファイルを読み込んでください。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_7_07.png" /></p>
+<p><img src="../etc/md_07.png" /></p>
<h2>3. NAMD とともに使う：入力の作成と出力結果のインポート</h2>
<p>
本格的な計算を行うために NAMD を使うこともできます。NAMD はイリノイ大学アーバナ・シャンペーン校の理論生物物理グループが開発したソフトウェアパッケージです。公式ウェブサイトは <a href="http://www.ks.uiuc.edu/Research/namd/">http://www.ks.uiuc.edu/Research/namd/</a> です。NAMD は AMBER の "prmtop" を入力として使うことができます（<code>amber yes</code> 命令を使う）。詳しくは NAMD のユーザーズガイドをご覧ください。
J. Phys. Chem. 1995, 99, 6208.
</td></tr>
</table>
-<p><img src="../etc/tutorial_7_08.png" /><img src="../etc/tutorial_7_09.png" /></p>
+<p><img src="../etc/md_08.png" /><img src="../etc/md_09.png" /></p>
<p>
-溶媒箱を開いたまま、目的とする分子（溶質）を新しいウィンドウで開くか作成します。溶質分子のウィンドウを最前面にした状態で、"Script" メニューから "Solvate..." コマンドを選びます。ダイアログが開きます。
+溶媒箱を開いたまま、目的とする分子（溶質）を新しいウィンドウで開くか作成します。溶質分子のウィンドウを最前面にした状態で、"Script" メニューから "Solvate..." コマンドを選びます。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_7_10.png" /></p>
+<p><img src="../etc/md_10.png" /></p>
+<p>
+ダイアログが開きます。
+</p>
+<p><img src="../etc/md_11.png" /></p>
<p>
ポップアップメニュー "Choose solvent box:" には、さきほど開いた溶媒箱がリストされているはずです。注意していただきたいのは、このポップアップメニューには周期境界（または単位格子）を持つすべての分子がリストされることです。このため、紛らわしいことに、別の溶媒和構造を同時に開いていると、その構造もこのポップアップメニューに登場してしまいます（溶媒和構造は必ず周期境界を持っていますから）。ですから、正しい溶媒箱を選ぶように十分に注意してください。
</p>
"Box offset" パラメータは、溶質分子の回りを囲む溶媒層の厚さを指定します。言い換えると、これから作成する溶媒和構造の周期境界は次のように決められます：まず溶質を囲む最小の直方体を算出し、それぞれの面を外側に向かって Box offsect パラメータ分だけ移動させます。一方、x, y, z のそれぞれの方向に対して、周期境界の大きさを決めたい場合もあります。このときは、その方向の Box offset パラメータに負の値を指定してください。（たとえば、x 方向の周期境界を大きさを 40 Å にしたい時は、"Box offset" の最初のパラメータを -40 にしてください。）
</p>
<p class="note">
-周期境界の箱の大きさは、"MM/MD" → "Define Unit Cell" メニューを選ぶと見ることができます。</p>
+周期境界の箱の大きさは、"Xtal" → "Define Unit Cell" メニューを選ぶと見ることができます。また、属性テーブルの "unit cell" でも見られます。</p>
<p>
"Exclusion limit distance" は、溶質分子と溶媒分子の原子間距離の最小値を定めます。溶媒分子のある原子が溶質分子からこの距離以内に近づいているとき、その溶媒分子は取り除かれます。
</p>
<link id="#header" />
<div class="contents" lang="en">
<h1>Step Eight: MM/MD Calculation of Coordination Compounds</h1>
+<h2>1. Use of UFF (Universal Force Field) Parameters</h2>
+<p>
+Building molecular models of coordination compounds is often problematic. This is mainly due to the lack of appropriate MM parameters for metal atoms. One reasonable approach is to use UFF (universal force field) parameters developed by Rappé and coworkers (<i>J. Am. Chem. Soc.</i> <b>114</b>, 10024-10035 (1992)). Although estimation of the UFF parameters from the molecular structure is rather complicated, it can be automated by computer programs. In the following, you will see how Molby can help modeling of coordination compounds with the UFF parameters.
+</p>
+<p>
+Suppose we want to build a model of (terpy)PtCl, where terpy is 2,2':6',2"-terpyridine.
+</p>
+<p><img src="../etc/coord_01.png" /></p>
+<p>
+We need to build the molecular structure first. One approach is to build the organic part, and put metal atoms afterwards. Here, we will go through another route, which is more suitable for coordination compounds in general.
+</p>
+<p>
+Select "Open Predefined..." menu item, and find "MX4 square-planar" like below.
+</p>
+<p><img src="../etc/coord_02.png" /></p>
+<p>
+A square planar fragment of "CuCl4" appears on the screen.
+</p>
+<p><img src="../etc/coord_03.png" /></p>
+<p>
+Choose the "Select" tool, double click on one of the chlorine atoms, and type "C6H5".
+</p>
+<p><img style="vertical-align:top;" src="../etc/coord_04.png" /><img src="../etc/coord_05.png" /></p>
+<p>
+You see now a phenyl group is attached to the metal atom. Select the metal-C bond, and rotate the phenyl ring so that the ring is approximately coplanar with the metal-ligand plane.
+</p>
+<p><img src="../etc/coord_06.png" /></p>
+<p>
+Attach two other phenyl groups in a similay manner.
+</p>
+<p><img src="../etc/coord_07.png" /></p>
+<p>
+Remove the hydrogen atoms and create C-C bonds. Double-click on the carbon atoms connected to the metal, and change them to "N".
+</p>
+<p><img style="vertical-align:top;" src="../etc/coord_08.png" /><img style="vertical-align:top;" src="../etc/coord_09.png" /><img src="../etc/coord_10.png" /></p>
+<p>
+Now the molecular structure is complete. Next we need to assign the MM parameters. To do this, select the "Guess UFF Parameters..." from the "MM/MD" menu.
+</p>
+<p><img src="../etc/coord_11.png" /></p>
+<p>
+A dialog like below opens up. Here are listed the atoms that are (1) the metal atoms, (2) the ligand atoms that are connected to the metal atoms, and (3) the ligand atoms that are connected to any of the atoms in (2). In other words, the atoms within "two-bonds" distances are shown in this dialog. The Pt atom is shown in red, because it does not have predefined MM parameters. The ligand atoms already have their MM parameters, but if you look closely not all atoms are correctly recognized. For example, the pyridine N atoms are incorrectly assigned as "n3", which is a sp3 nitrogen.
+</p>
+<p><img src="../etc/coord_12.png" /></p>
+<p>
+The UFF parameter estimation consists of two stages. The first stage is to assign the types of the ligand atoms. This is basically the same as the procedure described in <a href="mm_minimize.html">Step 6</a>, but this time we need to run Antechamber for the non-metal part only. By hitting the button "Run Antechamber for Non-Metal Fragment", Antechamber is executed for each non-metal fragments. You may need to assign the charge for each fragment; for example, if you are using catecholato ligand, that fragment should have charge of -2.
+</p>
+<p><img style="vertical-align:top;" src="../etc/coord_13.png" /><img src="../etc/coord_14.png" /></p>
+<p>
+The fragment that are being assigned by Antechamber is shown in the main window as the selection. In this example, the first fragment contains only the chlorine atom, and the second fragment is the terpyridine ligand.
+</p>
+<p><img src="../etc/coord_15.png" /><img src="../etc/coord_16.png" /></p>
+<p>
+After running Antechamber, the table looks like below. Note that the values in the "type" column have been changed.
+</p>
+<p><img src="../etc/coord_17.png" /></p>
+<p>
+Next, we need to assign the "UFF types" to each atoms. In fact, the UFF types are already set in the previous stage. We still need to look at them, and correct the types if necessary. You can select the predefined UFF types from the popup menu.
+</p>
+<p><img src="../etc/coord_18.png" /></p>
+<p>
+One more step before estimating the UFF parameters. Click on the "Bonds" button, and the bond length table is shown as below.
+</p>
+<p><img src="../etc/coord_19.png" /></p>
+<p>
+Look at the rightmost two columns, named "r0" and "real_r". The value "r0" is the equilibrium bond length, and "real_r" is the present bond length. You see that "r0" is 0.000 for Pt-Cl and Pt-N bonds. If you do not give values, then the values in the "real_r" column are used. Apparently these bond lengths are too small, so we correct the "r0" values. Appropriate values would be 2.30 for Pt-Cl and 2.00 for Pt-N. If you have other favorite values based on your experience, please feel free to use them.
+</p>
+<p><img src="../etc/coord_20.png" /></p>
+<p>
+You can check the "Angles" page as well. In this case, all values can be left as 0.0.
+</p>
+<p><img src="../etc/coord_21.png" /></p>
+<p>
+Now you can hit the "Guess UFF Parameters for Bonds..." button. Make sure that the "k" and "a0" values are now set. Look at the "Bonds" and "Atoms" pages as well and see how the parameters are changed.
+</p>
+<p><img src="../etc/coord_22.png" /></p>
+<p>
+Close this dialog, and go into MM/MD calculations as usual. For example, you can perform energy minimization and get the structure like below.
+</p>
+<p><img src="../etc/coord_23.png" /></p>
+<h2>2. Compounds Containing Metal-π Bonds</h2>
+<p>
+Compounds containing metal-π bonds are also problematic in molecular mechanics calculations. The implementation of metal-π bonds in Molby is based on the proposal by Doman and coworkers (<i>J. Am. Chem. Soc.</i> <b>114,</b> 7262-7272 (1992)). Herein we will see how to build a molecular model of ferrocene.
+</p>
+<p><img src="../etc/ferro_01.png" /></p>
+<p>
+We start with the predefined structure "cyclopentadienyl."
+</p>
+<p><img style="vertical-align: top;" src="../etc/ferro_02.png" /><img src="../etc/ferro_03.png" /></p>
+<p>
+Select the five carbon atoms, and do "Create Pi Anchor" menu command.
+</p>
+<p><img src="../etc/ferro_04.png" /></p>
+<p>
+"Pi anchor" is a <i>virtual atom</i>, whose coordinates are defined as the center of mass of the "parent" atoms. In this case, the parent atoms of the pi anchor is the carbon atoms of the Cp ring. In the main screen, the pi anchor is shown as a green dot, and it is connected to the parent atoms by a green thin bonds.
+</p>
+<p><img src="../etc/ferro_05.png" /></p>
+<p>
+Rotate the ring to show the "side view" of the ring, while keeping the pi anchor barely visible. Create a bond from the pi anchor to a new atom. Change the new atom to Fe.
+</p>
+<p><img src="../etc/ferro_06.png" /><img src="../etc/ferro_07.png" /><img src="../etc/ferro_08.png" /></p>
+<p>
+Copy the cyclopentadienyl ring and the pi anchor, and paste in the same window. Place the new ring to the appropriate position, and bond the Fe atom and the new pi anchor.
+</p>
+<p><img src="../etc/ferro_09.png" /><img src="../etc/ferro_10.png" /><img src="../etc/ferro_11.png" /></p>
+<p>
+Finally, make a bond between the two pi anchors. This is necessary to describe the barrier for ring rotation. The anchor-anchor bond is shown as a half-transparent green stick.
+</p>
+<p class="note">The ring rotation can be described as a dihedral term in the form of "ring atom"-"pi anchor"-"metal"-"X". However, in the case of a linear metallocene, "X" is the other pi anchor. Since the "pi anchor"-"metal"-"pi anchor" angle is always close to 180 degree, the dihedral angle cannot be defined. For this reason, the linear metallocene requires special treatment of the dihedral term in the form of "ring atom"-"pi anchor"-"pi anchor"-"ring atom". That is why we need to make a bond between two pi anchors. This is not the case for the bent metallocenes (like Cp<sub>2</sub>TiCl<sub>2</sub>), or half-sandwich complexes.
+</p>
+<p><img src="../etc/ferro_12.png" /></p>
+<p>
+Now we can go on to the UFF dialog as before. This time, we skip the "non-metal fragments" part, because Antechamber cannot handle cyclopentadienyl anion. Our cyclopentadienyl ring already has correct atom types, so we will use them as they are.
+</p>
+<p>
+Change the UFF type of the Fe atom to "Fe2+ octahedral".
+</p>
+<p><img src="../etc/ferro_13.png" /></p>
+<p>
+Click on the "Bonds" label, and change the "r0" parameter of the two bonds of "##-fe" or "fe-##" type ("##" represents the pi anchor). This should be the metal-pi distance, which is 1.66 Å for ferrocene.
+</p>
+<p><img src="../etc/ferro_14.png" /></p>
+<p>
+The "Angle" page should also be edited. The "a0" parameter is set to 90.0 for the "fe-##-ca" type angles (ten lines from the top), and 180.0 for the "##-fe-##" type angle (the last line).
+</p>
+<p><img src="../etc/ferro_15.png" /></p>
+<p>
+Hit the "Guess UFF Parameters..." button to complete the calculation of the UFF parameters.
+</p>
+<p><img src="../etc/ferro_16.png" /></p>
+<p>
+You can now try the MM/MD calculation. Energy minimization results in an eclipsed conformation. MD at 298K shows that the Cp rings freely rotate at this temperature.
+</p>
+<p><img src="../etc/ferro_17.png" /></p>
</div>
<div class="contents" lang="ja">
<h1>第八段階：配位化合物のMM/MD計算</h1>
<p>
The Gaussian input can be created by selecting "Export..." command in the "File" menu. The file extension is either "gjf" (as is the convention in GaussianW) or "com" (as in UNIX version of Gaussian).
</p>
-<p><img style="vertical-align:top;" src="../etc/tutorial_8_01.png" /><img src="../etc/tutorial_8_02.png" /></p>
+<p><img style="vertical-align:top;" src="../etc/qchem_01.png" /><img src="../etc/qchem_02.png" /></p>
<p>
The output will look like this. Although Molby can create only one type of Gaussian input (optimize with PM3), it should be relatively easy to modify the generated input file by hand.
</p>
<p>
When you do geometrical optimization, you may want to examine how the structure changes as the calculation proceeds. This can be done by importing the Gaussian output file. The extention should be either ".out" or ".log".
</p>
-<p><img style="vertical-align:top;" src="../etc/tutorial_8_03.png" /><img src="../etc/tutorial_8_04.png" /></p>
+<p><img style="vertical-align:top;" src="../etc/qchem_03.png" /><img src="../etc/qchem_04.png" /></p>
<h2>2. Using GAMESS</h2>
<p>
Creating GAMESS input can be more complicated than Gaussian, so that Molby provides a simple dialog to help creating GAMESS input. The dialog is accessible from the "Creating GAMESS input..." command in the "QChem" menu.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_8_05.png" /></p>
+<p><img src="../etc/qchem_05.png" /></p>
<p>
You can specify various settings in the dialog.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_8_06.png" /></p>
+<p><img src="../etc/qchem_06.png" /></p>
<ul>
<li><b>SCF Type:</b> RHF, ROHF, or UHF.</li>
<li><b>Run Type:</b> Energy, Property, or Optimize.</li>
We already saw <a href="mm_minimize.html#electrostatic">how to assign partial charges</a> for evaluation of electrostatic interactions in MM calculations. There we used semi-empirical calculations, although <i>ab initio</i> calculations will give better results if possible. Here are instructions how to do it using GAMESS.
</p>
<p>
-Select "MM/MD" → "Tools" → "GAMESS/RESP...".
+Select "MM/MD" → "GAMESS/RESP...".
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_8_07.png" /></p>
+<p><img src="../etc/qchem_07.png" /></p>
<p>
The following window pops up. As the first step, press the "Create GAMESS Input..." button.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_8_08.png" /></p>
+<p><img src="../etc/qchem_08.png" /></p>
<p>
The familiar GAMESS dialog opens up. It is most important to turn on the "Calculate electrostatic potential (ESP)" checkbox (it should be turned on if you follow the steps as described here, but please double-check). Also make sure that the charge and multiplicity are correct, and select a suitable basis set (6-31G(d) is recommended).
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_8_09.png" /></p>
+<p><img src="../etc/qchem_09.png" /></p>
<p>
Press OK to create the GAMESS input, and send it to GAMESS. The calculation will take time, so that you can finish Molby (after saving the molecule as a msbf file!), and work on something else at this stage.
</p>
<p>
After the GAMESS calculation is complete, open the same molecule, and select "MM/MD" → "Tools" → "GAMESS/RESP..." again. This time, follow the second step by pressing the "Import GAMESS dat..." button.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_8_10.png" /></p>
+<p><img src="../etc/qchem_10.png" /></p>
<p>
Select the GAMESS dat file (which should be available when the GAMESS calculation ends successfully), and import it. When the import is complete, the "Run RESP..." button should be enabled. If it does not, the imported dat file does not have the electrostatic potential information. Start over from the step 1, and make sure that the "Calculate electrostatic potential (ESP)" checkbox is on.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_8_11.png" /></p>
+<p><img src="../etc/qchem_11.png" /></p>
<p>
Press the "Run RESP..." button, and the following dialog opens. This is almost the same as the dialog for Antechamber <a href="mm_minimize.html#minimize">described before</a>.
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_8_12.png" /></p>
+<p><img src="../etc/qchem_12.png" /></p>
<p>
Press the "OK" button, and the RESP charge will be assigned to the atoms.
</p>
<p>
Gaussian の入力は "File" → "Export..." コマンドを使えば作成することができます。ファイルの拡張子は "gjf"（GaussianW での習慣）、または "com"（UNIX 版での習慣）です。
</p>
-<p><img style="vertical-align:top;" src="../etc/tutorial_8_01.png" /><img src="../etc/tutorial_8_02.png" /></p>
+<p><img style="vertical-align:top;" src="../etc/qchem_01.png" /><img src="../etc/qchem_02.png" /></p>
<p>
できあがったファイルは次のようになります。Molby が作成できるのは、一種類の Gaussian 入力ファイル（PM3 による構造最適化）だけですが、Gaussian の入力ファイルを手作業で修正するのは比較的簡単です。
</p>
<p>
構造最適化を行ったあとは、構造がどのように変化するか見てみたいと思うでしょう。これは、Gaussian 出力ファイルを読み込めば実現できます。拡張子は ".out" または ".log" でなくてはなりません。
</p>
-<p><img style="vertical-align:top;" src="../etc/tutorial_8_03.png" /><img src="../etc/tutorial_8_04.png" /></p>
+<p><img style="vertical-align:top;" src="../etc/qchem_03.png" /><img src="../etc/qchem_04.png" /></p>
<h2>2. GAMESS を使う</h2>
<p>
GAMESS の入力を作成するのは Gaussian よりもずっと複雑なので、専用のダイアログが用意されています。このダイアログは、"QChem" → "Creating GAMESS input..." コマンドで開くことができます。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_8_05.png" /></p>
+<p><img src="../etc/qchem_05.png" /></p>
<p>
このダイアログでは、いろいろな設定を決めることができます。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_8_06.png" /></p>
+<p><img src="../etc/qchem_06.png" /></p>
<ul>
<li><b>SCF Type:</b> RHF, ROHF, または UHF.</li>
<li><b>Run Type:</b> Energy, Property, または Optimize.</li>
分子力学計算で静電相互作用を評価するための部分電荷の計算については<a href="mm_minimize.html#electrostatic">すでに説明しました</a>。そこでは半経験的分子軌道計算を用いましたが、可能ならば ab initio 計算の方がよい結果を与えます。GAMESS を使って計算する方法を説明します。
</p>
<p>
-メニューより "MM/MD" → "Tools" → "GAMESS/RESP..." を選びます。
+メニューより "MM/MD" → "GAMESS/RESP..." を選びます。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_8_07.png" /></p>
+<p><img src="../etc/qchem_07.png" /></p>
<p>
次のウィンドウが開きます。第１のステップとして、"Create GAMESS Input..." ボタンを押します。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_8_08.png" /></p>
+<p><img src="../etc/qchem_08.png" /></p>
<p>
GAMESS のダイアログが開きます。大切なのは、"Calculate electrostatic potential (ESP)" チェックボックスをオンにすることです（ここの手順に従えば、自動的にオンになっているはずですが、一応確認してください）。分子の電荷・スピン多重度が正しいことを確かめ，基底関数 (6-31G(d) がおすすめ) を指定してください。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_8_09.png" /></p>
+<p><img src="../etc/qchem_09.png" /></p>
<p>
OK ボタンを押して GAMESS 入力を作成し、GAMESS で計算を実行してください。計算には時間がかかりますから、この時点で Molby を終了して他の作業をしていただいて構いません（ただし、分子ファイルを mbsf 形式で保存することを忘れないで！）。
</p>
<p>
GAMESS 計算が完了したら、同じ分子ファイルを開き、"MM/MD" → "Tools" → "GAMESS/RESP..." をもう一度選択してください。今度は、第２ステップの "Import GAMESS dat..." ボタンを押します。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_8_10.png" /></p>
+<p><img src="../etc/qchem_10.png" /></p>
<p>
GAMESS の dat ファイルを選択し（GAMESS の計算が成功すればこれができているはずです）、読み込んでください。読み込みが完了したら、"Run RESP..." ボタンが有効になっているはずです。もしそうならなかったら、読み込んだ dat ファイルに静電ポテンシャルのデータが含まれなかったということです。もう一度第１ステップからやり直し、特に "Calculate electrostatic potential (ESP)" チェックボックスがオンになっていることを確かめてください。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_8_11.png" /></p>
+<p><img src="../etc/qchem_11.png" /></p>
<p>
"Run RESP..." ボタンを押すと、次のダイアログが開きます。これは、<a href="mm_minimize.html#minimize">前に説明した</a> Antechamber のダイアログとほとんど同じです。
</p>
-<p><img src="../etc/tutorial_8_12.png" /></p>
+<p><img src="../etc/qchem_12.png" /></p>
<p>
"OK"ボタンを押すと、RESP 部分電荷が各原子に対してアサインされます。
</p>
Commands for examining the crystal structure are available in the "Xtal" menu.
</p>
<p><img src="../etc/xtal_06.png" /></p>
-<h3>2-1. Unit Cell</h2>
+<h3>2-1. Unit Cell</h3>
<p>
The "Unit Cell" command is used to set the unit cell parameters. It is also possible to set the origin and the unit cell axes directly.
</p>
<p><img src="../etc/xtal_07.png" /></p>
-<h3>2-2. Symmetry Operation</h2>
+<h3>2-2. Symmetry Operation</h3>
<p>
The "Symmetry Operation" command is used to add/remove the symmetry operation, or change the space group.
</p>
</p>
<p><img src="../etc/ruby_02.png" /></p>
<p>
-Molby complains with this error dialog. It says "in '+': can't convert Fixnum into String," which means the integer 32 cannot be added to a string "C". Such kind of "type mismatch" error occurs very often, so please get used to it and learn how to fix it.
+Molby complains with this error dialog. It says "no implicit conversion of Fixnum into String," which means the integer 32 cannot be added to a string "C". Such kind of "type mismatch" error occurs very often, so please get used to it and learn how to fix it.
</p>
<p>
Another useful feature of Ruby is an <i>Array</i>, which is an ordered collection of other Ruby objects. An array is expressed by comma-separated values surrounded by a pair of brackets.
fp.close <span class="comment"># We are done with this file</span>
</p>
<p>
-The last example is probably of more practical use. It generates a model of carbon nanotube with any chirality and length as you like.
+The last example generates a model of carbon nanotube with any chirality and length as you like.
</p>
<p class="code"><span class="comment"># Create a model of carbon nanotube
# Requires Molby</span>
r = 1.42 <span class="comment"># The C-C bond length</span>
-n = 10 <span class="comment"># The chirality index</span>
+n = 10 <span class="comment"># The default chirality index</span>
m = 5 <span class="comment"># (ibid)</span>
-aspect = 5.0 <span class="comment"># The aspect ratio (length / diameter)</span>
+aspect = 5.0 <span class="comment"># The default aspect ratio (length / diameter)</span>
+
+# Dialog to ask the chirality index and the aspect ratio
+h = Dialog.run("Create Carbon Nanotube") {
+ layout(3,
+ item(:text, :title=>"Chirality Index"),
+ item(:textfield, :width=>80, :tag=>"n", :value=>n.to_s),
+ item(:textfield, :width=>80, :tag=>"m", :value=>m.to_s),
+ item(:text, :title=>"Aspect Ratio"),
+ item(:textfield, :width=>160, :tag=>"aspect", :value=>sprintf("%.1f", aspect)),
+ -1)
+}
+
+exit if h[:status] != 0
+aspect = h["aspect"].to_f
+n = h["n"].to_i
+m = h["m"].to_i
k = aspect / (PI * sqrt(3.0))
points = []
mol2 = Molecule.open
mol2.add(mol)
</p>
-<p><img src="../etc/ruby_07.png" /><img src="../etc/ruby_08.png" /></p>
+<p><img s
tyle="vertical-align: top;" src="../etc/ruby_07.png" /><img src="../etc/ruby_08.png" /></p>
<h2>5. Where to Go from Here</h2>
<p>
</p>
<p><img src="../etc/ruby_02.png" /></p>
<p>
-Molby はエラーメッセージ "in '+': can't convert Fixnum into String" を表示します。これは、「整数」32 を「文字列」"C" に足すことはできないことを意味しています。このような「型が違う」エラーはとてもよく起きるので、どのように直せばいいかをよく理解しておいてください。
+Molby はエラーメッセージ "no implicit conversion of Fixnum into String" を表示します。これは、「整数」32 を「文字列」"C" に足すことはできないことを意味しています。このような「型が違う」エラーはとてもよく起きるので、どのように直せばいいかをよく理解しておいてください。
</p>
<p>
Ruby のもう１つの便利な機能は「配列」<i>(Array)</i> です。これは、他の Ruby オブジェクトを順番に並べたものです。配列は、値をコンマで区切って角括弧 [] で囲むことで表します。
fp.close <span class="comment"># We are done with this file</span>
</p>
<p>
-æ\9c\80å¾\8cã\81®ä¾\8bã\81¯ã\81\9fã\81¶ã\82\93ã\82\82ã\81£ã\81¨å®\9fç\94¨ç\9a\84ã\81§ã\81\99ã\80\82ã\81\93ã\82\8cã\81¯ã\80\81ä»»æ\84\8fã\81®ã\82ã\83©ã\83ªã\83\86ã\82£ã\83»é\95·ã\81\95ã\81®ã\82«ã\83¼ã\83\9cã\83³ã\83\8aã\83\8eã\83\81ã\83¥ã\83¼ã\83\96ã\81®ã\83¢ã\83\87ã\83«ã\82\92ä½\9cæ\88\90ã\81\99ã\82\8bã\82¹ã\82¯ã\83ªã\83\97ã\83\88ã\81§ã\81\99ã\80\82
+最後の例は、任意のキラリティ・長さのカーボンナノチューブのモデルを作成するスクリプトです。
</p>
<p class="code"><span class="comment"># Create a model of carbon nanotube
# Requires Molby</span>
r = 1.42 <span class="comment"># The C-C bond length</span>
-n = 10 <span class="comment"># The chirality index</span>
+n = 10 <span class="comment"># The default chirality index</span>
m = 5 <span class="comment"># (ibid)</span>
-aspect = 5.0 <span class="comment"># The aspect ratio (length / diameter)</span>
+aspect = 5.0 <span class="comment"># The default aspect ratio (length / diameter)</span>
+
+# Dialog to ask the chirality index and the aspect ratio
+h = Dialog.run("Create Carbon Nanotube") {
+ layout(3,
+ item(:text, :title=>"Chirality Index"),
+ item(:textfield, :width=>80, :tag=>"n", :value=>n.to_s),
+ item(:textfield, :width=>80, :tag=>"m", :value=>m.to_s),
+ item(:text, :title=>"Aspect Ratio"),
+ item(:textfield, :width=>160, :tag=>"aspect", :value=>sprintf("%.1f", aspect)),
+ -1)
+}
+
+exit if h[:status] != 0
+aspect = h["aspect"].to_f
+n = h["n"].to_i
+m = h["m"].to_i
k = aspect / (PI * sqrt(3.0))
points = []
mol2 = Molecule.open
mol2.add(mol)
</p>
-<p><img src="../etc/ruby_07.png" /><img src="../etc/ruby_08.png" /></p>
+<p><img s
tyle="vertical-align: top;" src="../etc/ruby_07.png" /><img src="../etc/ruby_08.png" /></p>
<h2>5. 次に学ぶべきこと</h2>
<p>
OSDN Git Service
