空间群判断方法-实践篇(1)

文摘   2024-10-09 22:41   北京  
在之前的文章中提到了判断空间群的理论依据和方法,空间群判断方法-理论篇。这篇文章主要介绍使用olex2中判断空间群的功能进行空间群判断。
打开一个从未处理的数据的ins或者p4p文件,左边的结构展示窗口里是一片空白,没有原子显示。右上角的空间群可能会显示P-1,这个P-1是自动生成的,可以忽略。这时候需要先判断空间群,然后使用SHELXT或者SHELXS进行粗解。olex2中判断空间群十分简便,一般有两种方法。
方法一:直接在命令行使用sg命令,然后回车执行。
方法二:依次点击,Solve选项卡->Suggest SG。
这两种方式结果是一致的。以olex2自带的sucrose数据为例,左侧结构展示窗口里会出现如下图的内容,表明空间群是P21或者P21/m。一般来说,空间群选择P21或者P21/m,粗解程序选择使用SHELXT,然后点击Solve按钮进行粗解,就可以解出粗结构来,就是这么简单。

图1 olex2自动给出的空间群信息

自动判断空间群是一个很快的过程,现在让我们一条条看看程序的提示信息,看看程序到底做了什么。程序的提示信息很长,横屏一般无法显示全,这时候只要点击右上角第四个类似便签的按钮即可查看所有提示信息的回滚。相应的提示信息以斜体复制如下。

Possible crystal systems from cell parameters

Monoclinic

Possible crystal systems of lower symmetry

Triclinic

先根据晶胞参数判断了晶系,晶系可能是单斜


Reflections count(unique in P1): 5379

Maximum/minimum intensity: 92740.128571(2916.725581)/-69.1904(44.6381)

Average intensity/error: 1986.70/193.73

共5379个衍射点,最大衍射是92740,最小是-69,平均强度是1986。平均强度1986是个判据,后面会根据这个值进行判断。


1. Merge test

  Class (I-Ieq)/Count  Count Flag

  -1    255.05(17.85)  1056  +   

  2/m   250.42(10.16)  3120  +   

  112/m 3819.63(10.27) 3002  -   

  2/m11 3864.29(10.29) 2952  -   

  mmm   3320.39(6.69)  6962  -   

  4/m   4887.74(6.50)  7176  -   

  4/mmm 4634.03(4.41)  15193 -   

  -3    5623.42(8.37)  4677  -   

  -3m1  5903.71(5.55)  10183 -   

  -31m  5894.76(5.47)  10393 -   

  3:r   6671.35(12.06) 1996  -   

  32:r  6249.71(7.77)  4965  -   

  6/m   6149.99(5.52)  10426 -   

  6/mmm 6139.14(3.77)  21648 -   

  m-3   5696.97(3.67)  22688 -   

  m-3m  5929.53(2.54)  46362 -   

劳厄群判断,为2/m。“+”表示符合。


2. Systematic absences test

  Symmetry element Summ(I)/Count    Count Flag

  b--              3377.56(19.07)   199   -   

  c--              3766.42(21.84)   196   -   

  n--              3842.54(23.95)   195   -   

  d--              3601.88(17.78)   294   -   

  -a-              3620.25(20.53)   189   -   

  -c-              3504.16(24.77)   185   -   

  -n-              3570.92(23.55)   186   -   

  -d-              3021.44(16.35)   281   -   

  --b              2394.12(13.50)   128   -   

  --a              3470.25(19.68)   126   -   

  --n              3023.38(18.28)   126   -   

  --d              3143.39(15.86)   189   -   

  21--             13720.13(223.57) 7     -   

  -21-             1.81(7.69)       9     +   

  --21             10922.39(242.78) 12    -   

  41               8309.33(155.42)  19    -   

  42               11953.14(174.06) 19    -   

  43               8309.33(155.42)  19    -   

  31               1678.76(28.73)   17    -   

  61               7465.09(140.50)  21    -   

消光规律判断。“-21-”行中1.81(7.69)表示-21-对称元素相关的平均强度,其值远小于所有数据的平均强度1986,表明存在消光,存在21对称要素。

3. Cell centering test

  Centering Strong I/Count Count Weak I/Count  Count

  P         -              0     -             0    

  A         1870.15(3.21)  2703  2103.84(4.21) 2676 

  B         1911.84(3.46)  2685  2060.73(3.99) 2694 

  C         2012.41(4.15)  2683  1960.53(3.28) 2696 

  F         1821.22(4.81)  1346  2041.54(3.14) 4033 

  I         1932.00(3.69)  2699  2041.20(3.78) 2680 

  R         2031.71(4.69)  1805  1963.53(3.19) 3574 

Chosen lattice(s): P

晶胞格子的判断。各个格子相应的相关的平均强度和平均衍射强度接近,表明不存在相应消光,为P格子。


Current space group: P21 (P 1 21 1) #4

Testing 16 selected space groups

4. Space group test

  SG    Strong I/Count Count Weak I/Count Count Laue class SA match SA/SG SA

  Pa    2895.28        184   3620.25      189   2/m        0%       -       

  P2/a  3118.61        200   3620.25      189   2/m        0%       -       

  Pn    2955.97        187   3570.92      186   2/m        0%       -       

  P2/n  3171.21        203   3570.92      186   2/m        0%       -       

  Pc    3024.93        188   3504.16      185   2/m        0%       -       

  P2/c  3233.71        204   3504.16      185   2/m        0%       -       

  P21/a 3265.47        191   3455.77      198   2/m        100%     -       

  P21/n 3318.25        194   3406.19      195   2/m        100%     -       

  P21/c 3382.88        195   3341.68      194   2/m        100%     -       

  P21   12996.27       7     1.81         9     2/m        100%     +       

  P21/m 3441.93        380   1.81         9     2/m        100%     +       

综合上述消光规律、劳厄群信息,得到空间群可能为P21或者P21/m。


Possible space groups:

Noncentrosymmetric:

  P21     (#4, Laue class 2/m, Point group 2)

Centrosymmetric:

  P21/m   (#11, Laue class 2/m, Point group 2/m)

可能的空间群组合中,P21为非中心对称空间群,P21/m为中心对称空间群。

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