ACD Lab 10 – phần mềm hữu ích cho môn hóa hữu cơ

Tuy nhiên, với phần mềm miễn phí ACD Lab 10 của hãng Advanced Chemistry Development Inc, mọi việc sẽ được giải quyết một cách nhẹ nhàng. Chương trình có dung lượng 26 MB, tải về từ địa chỉ www.acdlabs.com  (trước khi tải bạn phải điền vào các ô trong phần đăng ký).

Sau khi cài đặt, chúng ta sẽ có 4 phần chính là: 3D Viewer, Chem Basic, ChemSketch, CHNMR Viewer. Bài viết này chỉ giới thiệu hai thành phần căn bản ChemSketch và 3D Viewer. Cách sử dụng như sau:

ChemSketch

Sử dụng để vẽ công thức hóa hữu cơ. Như mọi chương trình chạy trong môi trường Windows mà chúng ta thường gặp, ACD Lab cũng trình bày dòng tiêu đề, các menu lệnh, các nút công cụ và cửa sổ làm việc. Nhưng quan trọng hàng đầu vẫn là con trỏ chuột. Có hai loại công cụ:

– Bấm nút Structure để có các công cụ tạo công thức hóa học chuẩn với các nguyên tử như H, O, N, Cl, Br…

– Bấm nút Draw để có các công cụ vẽ thông thường.

* Sử dụng con trỏ chuột và các nút công cụ trong môi trường Structure:

Theo mặc định con trỏ chuột ở chế độ thông thường Draw Normal. Tương ứng với nút công cụ có hình vẽ cây bút chì và một nét vạch ngang. Nguyên tố mặc định là carbon tương ứng với nút chữ C bên trái màn hình. Lúc này con trỏ chuột là hình mũi tên và hai chữ C nối nhau. Bấm chuột vào cửa sổ làm việc công thức hiển thị là CH4 (Metan). Hãy kiểm tra tên của công thức này bằng cách bấm menu Tools chọn Generate Name from Structure. Tương tự như vậy, nếu chọn nút H thì khi bấm chuột trên màn hình sẽ có H2 (hydro), nút N cho NH3, nút O cho H2O, nút P cho PH3, nút S cho H2S, nút Cl cho HCl, nút Br cho HBr.

Để có nhiều gốc hữu cơ hơn bấm nút abc (Edit Atom Label). Lúc này con trỏ chuột có ký tự ab gạch dưới. Bấm lên màn hình để có hộp Edit Label, rồi chọn gốc hữu cơ tương ứng. Có tổng cộng 47 mẫu.

Muốn vẽ nối tiếp hai công thức thì bấm chọn nút Draw Continuous trên thanh công cụ. Muốn vẽ một dãy liên tục thì chọn nút Draw chains, con trỏ chuột chuyển qua dạng 4 nguyên tử carbon.

Thanh công cụ bên phải màn hình theo thứ tự từ trên xuống gồm: Table of Radicals (bảng chứa đầy đủ các gốc hóa học cơ bản); Asparagine; Benzene; Cyclohexane; Cyclopentane…

* Sử dụng các công thức khuôn mẫu:

Các công cụ trình bày phần trên xét cho cùng chỉ để vẽ những công thức đơn giản hoặc hiệu chỉnh công thức có sẵn mà thôi. Đối với những công thức phức tạp hãy tận dụng các khuôn mẫu mà ACD Lab cung cấp. Bấm menu Templates\Templates Windows để gọi ra hộp Template Windows. Có rất nhiều loại khuôn mẫu. Trong bản miễn phí này mặc định có 10 loại được hiển thị và mỗi loại có thêm những biến thể bên trong:

– Alkaloid: mẫu của các cấu trúc nhân dị vòng có chứa nitơ, thường các hoạt chất dạng này rất mạnh và độc. Có tất cả 11 nhóm con cùng loại:

– Carbohydrates: Có 3 nhóm con

– DNA/RNA Kit: Công thức của các hoạt chất tạo nên AND và ARN.

– Lab Kit: Các công cụ trong phòng thí nghiệm, gồm 7 nhóm khác nhau. Gồm các mẫu công cụ rất chi tiết và hết sức công phu.

– Newman Project: Gồm hai nhóm con

– Orbital: Các mẫu để vẽ quỹ đạo của các lớp mây điện tử

– Phosphorus Compound: Các gốc photphas hữu cơ

– Steroid: Có 3 nhóm con vẽ các loại nhân Steroid

– Sugar: Vẽ công thức các loại đường đơn và kép (đồng phân alpha)

– Terpenes: Vẽ các loại dẫn chất của họ Terpen (có nhiều trong nhựa thông)

Muốn có thêm các mẫu khác, bấm chuột vào khung Template List. Chúng ta sẽ được cung cấp hầu như đủ các nhóm hóa học khác như: Acid amin, vitamin, đồng phân beta của các loại đường, các khuôn mẫu không gian 3D…

Sau khi vẽ xong cấu trúc của hợp chất hữu cơ, lưu lại bằng cách bấm File\Save as, đặt tên cho file, đối với phần mở rộng (đuôi file) nên chọn là .mol để sau này dễ trình chiếu dưới dạng 3D với công cụ 3D Viewer. Chương trình này cũng hỗ trợ xuất kết quả ra các định dạng hình ảnh như: wmf, tif, gif và cả định dạng pdf.

3D Viewer

Công cụ này dùng để trình diễn dưới dạng đồ họa 3D một công thức hóa hữu cơ đã được vẽ bằng ChemSketch và lưu lại dưới dạng file *.mol

Chạy 3D Viewer, bấm mở file dạng *.mol. Thanh công cụ cho phép chúng ta tùy chọn cách hiển thị hình ảnh. Giả sử bấm chọn công cụ Disks và nút công cụ With Dots.

Bấm menu Tools\Auto Rotate and Change Style. Hãy xem sự trình chiếu hết sức ngoạn mục của 3D Viewer.

Trên đây chỉ là những nét căn bản của ACD Lab 10. Còn rất nhiều tính năng thú vị mà người quan tâm đến môn hóa hữu cơ có thể phát hiện khi sử dụng chương trình.