liminfoSHELX Reference
SHELX 결정구조 해석/정밀화 명령어 레퍼런스
SHELX Reference 소개
SHELX 레퍼런스는 소분자 및 거대분자 결정 구조 결정과 정밀화에 가장 널리 사용되는 소프트웨어 도구인 SHELX 프로그램 모음의 상세한 명령어 참고 자료입니다. 단위세포 파라미터, 공간군 대칭, 원소 조성을 정의하는 일반 설정 명령어(TITL, CELL, ZERR, LATT, SYMM, SFAC, UNIT)와 SHELXS(TREF 직접법, PATT Patterson법) 및 SHELXD(대형 분자용 이중공간 반복법)를 사용한 구조 결정 방법을 다룹니다.
정밀화 섹션에서는 SHELXL의 최소자승법 정밀화 명령어를 상세히 설명합니다. 사이클 제어(L.S., CGLS), 가중치 함수 파라미터(WGHT의 a,b 계수), 자유변수 관리(FVAR, 스케일 인자 및 점유율 정밀화), 비등방성 변위 파라미터(ANIS), PART 섹션과 연결된 FVAR 점유율을 이용한 무질서(disorder) 모델링, 소광 보정(EXTI) 등을 포함합니다.
구속 조건이 광범위하게 다루어집니다. 결합 거리 구속(DFIX), 평면성 구속(FLAT), 유사 거리 구속(SADI), 1.7 옹스트롬 이내 인접 원자의 유사 비등방성 변위 파라미터(SIMU), Hirshfeld 강체 결합 구속(DELU), 근등방성 ADP 구속(ISOR)을 설명합니다. 출력 섹션에서는 CIF 생성(ACTA), 잔여 전자 밀도 분석(PLAN Q 피크), 결합/각도 목록(LIST 6), R1과 wR2 지표를 통한 정밀화 품질 평가를 다룹니다.
주요 기능
- 단위세포 설정 명령어: CELL 파장 및 파라미터, ZERR 분자 수와 오차, LATT 격자 유형, SYMM 대칭 연산
- SHELXS 직접법(TREF), Patterson법(PATT), SHELXD 이중공간법(FIND, MIND, TRYS)을 통한 구조 결정
- 최소자승법 정밀화 제어: L.S./CGLS 사이클 수, WGHT 가중치 함수와 자동 a,b 파라미터 제안
- PART 섹션과 연결된 FVAR 점유율 변수를 이용한 무질서(disorder) 모델링과 상보적 점유율 구속
- 결합 거리 구속(DFIX), 평면성(FLAT), 유사 거리(SADI)와 시그마 값 및 다중 결합 구문
- ADP 구속: 1.7A 이내 유사 Uij(SIMU), 강체 결합(DELU, Hirshfeld 테스트), 근등방성 구속(ISOR)
- 출력 제어: CIF 생성(ACTA), Q 피크 분석(PLAN), 상세 결합/각도 테이블(LIST 6)
- R인자 해석: R1 품질 기준(< 0.05 양호, < 0.03 우수)과 wR2의 R1 대비 관계
자주 묻는 질문
SHELX 프로그램 모음에는 어떤 프로그램이 있나요?
SHELX 모음은 직접법 또는 Patterson법으로 구조를 결정하는 SHELXS, 이중공간법으로 구조를 결정하는 SHELXD(중원자 부분구조와 대형 분자에 유용), F^2에 대한 전행렬 최소자승법으로 구조를 정밀화하는 SHELXL로 구성됩니다. 입력 파일 형식(.ins)과 반사 데이터(.hkl)는 프로그램 간에 공유됩니다.
SHELX .ins 파일에서 단위세포는 어떻게 설정하나요?
CELL 다음에 방사선 파장(Mo Ka는 0.71073, Cu Ka는 1.54178)과 6개 셀 파라미터(a, b, c, alpha, beta, gamma)를 입력합니다. ZERR로 Z값(셀당 분자 수)과 표준편차를 지정합니다. LATT로 격자 유형(1=P~7=C, 양수는 중심대칭, 음수는 비중심대칭)을 설정하고 SYMM 행으로 추가 대칭 생성자를 추가합니다.
직접법과 Patterson법의 차이는 무엇인가요?
직접법(SHELXS의 TREF)은 통계적 위상 관계를 사용하여 결정 구조를 결정하며, 가벼운 원자로 구성된 소~중규모 분자에 적합합니다. Patterson법(PATT)은 Patterson 함수(전자 밀도의 자기합성곱)에서 중원자를 찾으며, 하나 또는 소수의 중원자를 포함하여 구조 풀이의 출발점으로 삼을 수 있는 경우에 선호됩니다.
PART와 FVAR를 이용한 무질서 모델링은 어떻게 하나요?
PART n으로 원자를 무질서 성분 n에 할당합니다. FVAR의 첫 번째 값은 전체 스케일 인자이고, 이후 값은 자유 점유율 변수입니다. 21.0000(FVAR(2)*1.0)과 -21.0000(1-FVAR(2)*1.0) 표기법으로 상보적 점유율을 연결하여 합이 1.0이 되도록 합니다. 각 PART 그룹은 원자 정의 후 PART 0으로 돌아갑니다.
SIMU와 DELU 구속의 차이점은 무엇인가요?
SIMU는 인접 원자(기본 1.7 옹스트롬 이내)가 유사한 비등방성 변위 파라미터(Uij)를 갖도록 구속하며, 강체 구조 내 이웃 원자에 물리적으로 합리적입니다. DELU는 Hirshfeld 강체 결합 테스트를 적용하여 각 결합 방향의 변위 성분이 양 원자에서 동일하도록 구속합니다. DELU가 더 엄격하고 물리적으로 정당하며, 문제가 있는 구조에서는 두 가지를 함께 사용하는 것이 일반적입니다.
어떤 R인자 값이 좋은 결정 구조를 나타내나요?
R1(F에 대한 관행 R인자)이 0.05 미만이면 양호, 0.03 미만이면 소분자 구조에서 우수한 품질입니다. wR2(F^2에 대한 가중 R인자)는 보통 R1의 2~3배입니다. 적합도(GooF)는 1.0에 가까워야 합니다. R인자가 매우 높으면 잘못된 공간군, 미모델링된 무질서, 쌍정, 데이터 품질 문제를 의심해야 합니다.
학술지 투고용 CIF 파일은 어떻게 생성하나요?
.ins 파일에 ACTA 명령을 추가합니다. 정밀화 후 SHELXL이 표준 CIF(Crystallographic Information Framework) 형식으로 구조 데이터, 정밀화 파라미터, 원자 좌표를 포함한 .cif 파일을 생성합니다. 투고 전에 IUCr 웹사이트에서 checkCIF 검증을 실행하여 잠재적 문제를 확인하세요.
HKLF 4와 HKLF 3 데이터 형식의 차이는 무엇인가요?
HKLF 4는 반사 데이터가 h, k, l, F^2, sigma(F^2) 형식임을 지정하며, F 제곱에 대한 SHELXL 정밀화의 표준입니다. HKLF 3는 h, k, l, F, sigma(F) 형식으로 F에 대한 정밀화에 사용됩니다(현재는 드묾). F^2에 대한 정밀화가 통계적으로 더 엄밀하고 약한 반사를 더 잘 처리하므로 HKLF 4가 권장됩니다.