作者：程功臻
计算机作为一种化学学习和研究的工具有着不可替代的作用。它不仅能够帮助我们进行文字及图形处理等文书工作，而且可以在化学学习与研究的各个方面协助我们更快、更好的工作。本章介绍一些常用的能在PC机上使用的化学类软件，以期能帮助读者在自己的学习和研究中做出有效、快速的选择。(科学堂注：这篇文章应该是作者几年前写的，所介绍的软件大多已经升级到更高版本了，但仍然对我们学习使用这些软件有着重要的参考价值）
化学结构式
有关化学结构式编辑的软件市面上非常之多，它们各有所长。既有商品的，亦有对教育界及家用免费的。其功能主要是描绘化合物的结构式、化学反应方程式、化工流程图、简单的实验装置图等化学常用的平面图形的绘制。常见的这类软件有：ChemDraw, ChemWindow, ISIS Draw, ChemSketch等。前两个为商业软件，有关它们的资料可以查阅各自的网站http://www.camsoft.com 和 http://www.sadtlersuite.com ，最新版本分别为6.0和6.5。后两个对教育界及家用为免费软件，可以在它们各自的网站http://www.mdli.com 和 http://www.acdlabs.com 上下载，最新版本分别为2.2和4.0。
ChemDraw为当前最常用的结构式编辑软件，除了以上所述的一般功能外，其ultra版本还可以预测分子的常见物理化学性质如：熔点、生成热等；对结构按IUPAC原则命名；预测质子及碳13化学位移等。
ChemWindow的一个最突出的特点是与光谱的结合，它的6.5 Spectroscopy 版本包括了一个约五万张13C NMR 的数据库(达250兆)，因而其预测更加精确；除了根据化合物的结构预测13C NMR化学位移外，还能预测红外图谱、质谱等，更可以读入标准格式的NMR、IR、Raman、UV及色谱图。
这些程序虽然可以画出非常好的二维化学结构，但除了ChemSketch外，要表现出三维的化学结构则十分困难，必须依赖于一些专门的3D软件来实现。
三维结构
比较有名的化学三维结构显示与描绘软件有：Chem3D, WebLab Viewer Pro, RasWin, ChemBuilder 3D, ChemSite等，它们都能够以线图(wire frame), 球棍(ball and stick), CPK及丝带(ribbon)等模式显示化合物的三维结构。其中的RasWin和WebLab Viewer的Lite版只能显示而无法编辑三维分子模型，为免费软件，RasWin可以在几乎所有的化学软件站点找到，WebLab Viewer的下载地址为http://www.msi.com。
　　
wire frame  ball and stick  CPK
Chem3D同ChemDraw一样，是ChemOffice的组成部分，它能很好地同ChemDraw一起协同工作，ChemDraw上画出的二维结构式可以正确地自动转换为三维结构。它的ultra版本还包括了一个很好的半经验量子化学计算程序MOPAC 97，并能与著名的从头计算程序Gaussian98连接，作为它的输入、输出界面。能够以三维的方式显示量子化学计算结果，如：分子轨道、电荷密度分布等。
WebLab Viewer的pro版本表现生物分子和晶体结构的能力比较强。可以从下图看出：

Porin  Sorbate In Zeol
数据处理
化学中的数据处理多种多样，对不同的数据处理要求宜采用不同的软件完成。通用型的软件如：Origin, SigmaPlot等可以根据需要对实验数据进行数学处理、统计分析、付立叶变换、t-试验、线性及非线性拟合；绘制二维及三维图形如：散点图、条形图、折线图、饼图、面积图、曲面图、等高线图等。Origin的最新版本为6.0，其演示版可以从http://www.originlab.com下载，SigmaPlot的最新版本为2000, 其评估版可以从http://www.spss.com下载。
由Origin生成的二维及三维图形：

 
　　　　　
 
 
 
 
核磁数据处理软件有：NUTS、MestRe-C、Gifa等，NUTS可以处理一维及二维核磁数据，其功能包括付立叶变换、相位校正、差谱、模拟谱、匀场练习等几乎所有核磁仪器操作软件的功能，安装程序不大(3M), 价格为一千美元，其演示版可以在http://www.acornnmr.com下载；MestRe-C为处理一维核磁数据的免费软件，功能完善。其最新版本为2.3，有兴趣者可以在http://qobrue.usc.es/jsgroup/MestRe-C/MestRe-C.html处查看有关信息即下载；Gifa可以处理一至三维核磁数据，为运行在LINUX操作系统中X-Window上的免费软件，有关信息可查看http://www.cbs.univ?montp1.fr/GIFA/。
由Nuts生成的一维及二维NMR图谱：　

　　　　　　　
 
 
 
 
色谱及红外、Raman等实验数据的处理可以使用GRAMS/32, 有关信息可查阅该公司的网页http://www.galactic.com , 亦可索取免费的trial CDROM.
文献管理
在收集参考文献过程中，文献管理程序可以帮助你整理、排列所收集的内容；撰写研究论文的过程中，这类程序允许你直接在文字处理过程中插入参考文献，并按要求自动生成规定格式的参考文献列表。这类程序中有代表性的有：EndNote 4, Reference Manager和ProCite等，它们都能对文献进行整理，能在文字处理程序中直接插入参考文献并生成一定杂志规定格式的参考文献列表。所不同的是EndNote 4对中文版的文字处理程序如Word的兼容性有问题，导致Word不能正常启动。其它两个程序则无此类烦恼。有关程序的演示版或测试版可以在http://www.niles.com (EndNote)和http://www.risinc.com/ (Reference Manager 9.5, ProCite 5.0)找到。
图谱解析
解析有机化合物的红外、核磁及质谱有时是一件非常困难的工作，特别是复杂化合物的图谱解析更是这样。
核磁图谱的解析可以先利用ChemNMR, C13 […]

化学专业绘图软件有很多种，但经常用到的无非以下五种：
1、Origin
Origin是美国OriginLab公司推出的数据分析和制图软件，是公认的简单易学、操作灵活、功能强大的软件，既可以满足一般用户的制图需要，也可以满足高级用户数据分析、函数拟合的需要（Origin7.0简明用法）。是化学和化工类软件中实用性最强的综合型软件，被化学工作者广泛使用。目前最高版本是Origin8.0，但科学堂不推荐大家一味采用最高版本，因为该软件经常会出现较低版本打不开较高版本所绘制的图形的现象，科学堂认为Origin6.0足以满足常用的化学制图需求。
官方网站：http://www.originlab.com
下载地址：Origin7.5绿色版   Origin7.0版
2、ChemOffice
ChemOffice是美国剑桥公司的研究开发的桌面化学软件，功能非常强大。包括ChemDraw Ultra （化学结构绘图）、Chem3D Ultra （分子模型及仿真）、ChemFinder Pro（化学信息搜寻整合系统，包含了全套ChemInfo数据库，有ChemACX和ChemACX-SC，Merck索引和ChemMSDX）、E-Notebook Ultra ，BioAssay Pro ，量化软件MOPAC、Gaussian和GAMESS的界面，ChemSAR Server Excel, CLogP, CombiChem/Excel等一系列完整的软件。
ChemDraw是世界上最受欢迎的化学结构绘图软件，是各论文期刊指定的格式。也是大家在使用ChemOffice时用得最多的软件，主要有以下功能：
· AutoNom：是Beilsteiny最强的软件，现已内含在ChemDraw Ultra内，它可自动依照IUPAC的标准命名化学结构。
· ChemNMR：在ChemDraw 内预测13C和1H的NMR光谱，节省实验的花费。
· ChemProp：预测BP、MP、临界温度、临界气压、吉布斯自由能、logP、折射率、热结构等性质。
· ChemSpec：可让输入JCAMP及SPC频谱资料，用以比较ChemNMR预测的结果。
· ClipArt：高品质的实验室玻璃仪器图库，可搭配ChemDraw使用。
· Name=Struct：输入IUPAC化学名称后就可自动产生ChemDraw结构。
Chem3D提供工作站级的3D分子轮廓图及分子轨道特性分析，并和数种量子化学软件结合在一起。由于Chem3D提供完整的界面及功能，已成为分子仿真分析最佳的前端开发环境。
· Excel Add-on：与微软的Excel完全整合，并可连结ChemFinder。
· Gaussian Client：量子化学计算软件Gaussian 98W的客户端界面，直接在Chem3D运行Gaussian，并提供数种坐标格式。（需要安装Gaussian 98W）
· CS GAMESS：量子化学计算软件GAMESS的客户端界面，直接在Chem3D运行GAMESS的计算。（需要另外获得GAMESS）
· MOPAC Pro：Fujitsu的量子化学计算软件MOPAC已内含在Chem3D Ultra内，搭配Chem3D的图形界面。分子计算的方法有AM1、PM3、MNDO、MINDO/3和新的MINDO/d。 可以计算瞬时的几何形状及物理特性等。
ChemFinder （化学信息搜寻整合系统），可以建立化学数据库、储存及搜索，或搭配ChemDraw、Chem3D使用，也可以使用现成的化学数据库。ChemFinder是一个智能型的快速化学搜寻引擎，所提供的ChemInfo是目前世界上最丰富的数据库之一，包含ChemACX、ChemINDEX、ChemRXN、ChemMSDX，并不断有新的数据库加入。ChemFinder可以从本机或网上搜寻Word，Excel，Powerpoint，ChemDraw，ISIS格式的分子结构文件。还可以与微软的Excel结合，可连结的关连式数据库包括Oracle及Access，输入的格式包括ChemDraw、MDL ISIS SD及RD文件。
ChemOffice WebServer（化学网站服务器数据库管理系统），您可将您的ChemDraw、Chem3D发表在网站上，使用者就可用ChemDraw Pro Plugin网页浏览工具，用www方式观看ChemDraw的图形，或用Chem3D Std插件中的网页浏览工具观看Chem3D的图形。WebServer还提供250,000种的化学品数据库，包含Sigma、Aldrich、Fisher Acros等国外大公司。
官方网站：http://www.cambridgesoft.com/software/ChemOffice
下载地址：ChemOffice Ultra 2004 （serial: 7654321 reg-key: VLPG-CG5O-5K22-VKVK-RF ）
3、ACD/ChemSketch
ChemSketch是高级化学发展有限公司(ACD)设计的用于化学画图用软件包，该软件包可单独使用或与其他软件共同使用。该软件可用于画化学结构、反应和图形。也可用于设计与化学相关的报告和演讲材料。该软件一个重要功能是能够自动计算所绘结构式的分子式、分子量、摩尔体积、摩尔折射率、折光率、表面张力、密度、介电常数、极化率等数据，免除人工计算的烦恼。
官方网站：http://www.acdlabs.com/products/chem_dsn_lab/chemsketch/
下载地址：ChemSketch 8.0
4、ISIS/Draw
ISIS/Draw是Symyx 公司推出的智能化学绘图软件，能自动识别化合价、键角和各种环，能绘制包括复杂的生物分子和聚合物等化学结构，操作简单，使用方便，可剪贴ISIS/Draw结构图到MicroSoft Word、Excel、PowerPoint等其它软件，具有很好的兼容性。曾经是化学结构式绘制领域最流行的软件，但目前似乎Chemdraw比它更具有影响力。
官方网站：http://www.mdl.com/products/framework/isis_draw/index.jsp
下载地址：ISIS/Draw2.5
5、ChemWindow
ChemWindow是SoftShell公司推出的化学绘图软件，主要功能是能绘出各种结构和形状的化学分子结构式及化学图形，可直接采用工具箱中的各种图标进行操作，非常快速、便捷。大量的结构式模板，使用起来非常方便。它还具有一般其它绘图软件所不具备的化学分子图形编辑功能。并能提供许多实验仪器进行组装，可作为演示工具等。ChemWindow运行于Windows平台下，可与Microsoft Word、PowerPoint等软件联用，兼容性好。
官方网站：http://www.softshell.com/
下载地址：ChemWindow […]

该书几乎囊括了所有化学试剂的纯化方法，无怪乎有人把它称为化学人的圣经宝典。相信作为化学式作者的你，肯定想以先拥有它为快，呵呵！科学堂今天就将此书介绍给大家。
Editorial Reviews
This monograph remains the bible for practising chemists wishing to know how to dry solvents or purify commercially available laboratory chemicals…The authors have made good use of computerised databases for up to date information and have placed a noticeable emphasis on safety. It is of manageable size and, like its forebears, will be the […]

网络改变生活，数据库让科研更轻松，今天科学堂就向大家推荐一些常用化学数据库，希望能给你的科研减负。＾＿＾

1. 化合物毒性相关数据库 http://toxnet.nlm.nih.gov/
2.毒性物质与健康和环境数据库 http://www.syrres.com/esc/efdb_info.htm 3. 急性毒性数据库 http://www.cerc.usgs.gov/data/acute/acute.html
4. SpectraOnline,Galact http://spectra.galactic.com/SpectraOnline/Default_ie.htm
5. 药物使用指南,USP DI http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/druginformation.html
6. 美国常用药物索引库RxList http://www.rxlist.com/
7. 有机化合物光谱资料库系统 http://www.aist.go.jp/RIODB/SDBS/menu-e.html
8. NIST的Chemistry WebBook http://webbook.nist.gov/chemistry/
9. 化合物基本物性库 http://chemfinder.camsoft.com
10. 化学物质热力学数据 http://www.codata.org/databases/key1.html
11. 溶剂数据库SOLV-DB http://solvdb.ncms.org/solvdb.htm
12. 三维结构数据库NCI-3D http://chem.sis.nlm.nih.gov/nci3d/
13. 有机合成手册数据库 http://www.orgsyn.org/
14. Beilstein Abstracts http://www.chemweb.com/databases/belabs
15. 有机合成文献综述数据库 http://www.thieme-chemistry.com/ … als/info/index.html
16. 预测LogP和LogW http://www.logp.com/
17. 物性、质谱、晶体结构数据库 http://factrio.jst.go.jp/
18. […]