使用 EasyChem 可视化分子
介绍 EasyChem,一个生成出版质量分子结构图像的程序。
化学是计算科学中的重要领域之一。自始至终都是如此,今天也不例外。因此,一些软件包专门针对这个用户群体。这些软件包大多专注于计算化学领域的内容,例如键能或蛋白质折叠结构。但是,一旦完成了科学部分,您需要能够传达您的结果,通常以期刊上发表的论文的形式。而且,您需要传播的信息的一部分是您工作中分子的图像。而这正是本文的主题 EasyChem 发挥作用的地方。
EasyChem 帮助生成出版质量的分子结构图像。它应该在大多数发行版的软件包管理仓库中可用。在基于 Debian 的发行版中,您可以使用以下命令安装它
sudo apt-get installed easychem
安装完成后,您可以从 GUI 的菜单系统或命令行启动它。首次启动时,您会得到一个空白画布,您可以在其中开始您的项目。

您首先要检查的事情之一是是否有启用帮助消息的选项。您可以通过单击“选项”→“学习消息”来检查这一点。选中此项后,您将在 EasyChem 窗口的底部栏中获得有用的信息。
让我们从一个简单的分子(如苯)开始。苯是由六个碳原子组成的环,每隔一个键是双键。您可以使用绘图窗口底部的选项创建此结构。确保选中“添加键”选项,然后从“键类型”的下拉列表中选择“简单”键。如果您现在将鼠标指针放在窗口中的某个位置并单击并拖动,您将得到一个单键。要获得环,您需要按住 Ctrl 键,然后单击并拖动。这将为您绘制一个环状结构。
您可以使用窗口左下角的“环大小”选项设置环中使用的原子数。默认值为六,这正是您苯环所需的。
要获得交替的键类型,请选择底部的“编辑”选项,然后您就可以选择单个键并更改其类型。当您选择其中一个键时,您将看到一个新的弹出窗口,您可以在其中更改详细信息,例如键的类型,以及颜色和相对宽度(如果是多重键)。

图 2. EasyChem 允许您更改单个键的多个选项。
一旦您构建了一些图表,您可能希望对整体外观进行修改。当您选择窗口底部的第一个选项(标记为“调整”)时,您可以选择一个或多个对象并调整它们在图表中的位置。如果您有一组需要移动的对象,您可以使用鼠标在它们周围创建一个框来选择它们。然后它们会改变颜色以显示它们已被选中,您可以移动它们。如果您改为选择一个单键,则当您移动该单键时,分子的其余部分将被调整。

图 3. 您可以单独或成组地移动图表的元素。
您可以使用“旋转”选项旋转图表的选定部分。在苯环示例中,您无法旋转单个键。旋转整个环才有意义。
您还可以向键的末端添加装饰。这些项目包括非键对、电子间隙或自由基。如果要为分子添加更大的部分,您可能需要从更简单的片段开始构建。例如,如果您想向苯环添加一个 OH 基团,您可以在其中一个顶点添加一个单键。接下来,在这个新键的末端,您将添加一个“原子/基团”键类型,然后您可以为其添加标签。

图 4. 您可以使用更简单的结构来构建更复杂的对象。
键类型列表提供了其他装饰选项。例如,您可以在苯环的中心添加一个圆圈,或者您可以添加箭头或弧线来指示过渡。
您可以使用本机文件格式保存图像。当您单击“文件”→“保存”时,会弹出一个对话框窗口,要求您将您的工作保存到以“.ech”结尾的文件中。这样,您可以保存您的中间步骤,并能够重新创建任何输出文件。完成分子绘制后,您需要导出它,以便可以在您的文档中使用它。EasyChem 提供了多种选项,用于将您的图像导出为封装的 PostScript 文件。这些文件的文件扩展名为“.eps”。如果您正在使用 LaTeX 编写论文,这可能是您的最佳选择,因为它提供了最佳质量。它还具有以 xfig 格式保存的功能。然后您可以将其导入到任何其他理解 xfig 的软件中。这两种选项都是基于文本的文件格式。它们本质上是指示打印设备的指令。最后一个选项是将其导出为 PDF 格式。虽然可能更多人对 PDF 文件有经验,但它们本质上是二进制的。这意味着它们不容易合并到其他文档中,因此您很可能需要接受默认的 EPS 文件格式。