Chemical Editor
Zeichne ein einfaches Molekül, eine Reaktion oder eine Suchanfrage mit Atomen, Bindungen, Ringen und Reaktionssymbolen.
AtomLens enthält einen chemischen Editor, mit dem du Strukturen direkt zeichnen kannst, anstatt SMILES einzugeben oder eine Datei zu öffnen. In den Bereichen „Lokale Molekül-Dateien“ und „Verwaltetes Repository“ nutzt die Suche nach Abfragestruktur diesen Editor, sodass du die Struktur zeichnen kannst, die du finden möchtest, und anschließend „Teilstruktur“ oder „Ähnlichkeit“ auswählen kannst.
Du brauchst keine fortgeschrittenen Chemiekenntnisse, um loszulegen. Stell dir die Zeichnung wie eine Karte vor: Atome sind Punkte, Bindungen sind die Linien zwischen ihnen, Ringe sind geschlossene Schleifen und Reaktionspfeile zeigen, wie aus Reaktanten Produkte entstehen.
Öffne den Editor und speichere deine Arbeit
- „Datei > Neu“ öffnet einen leeren Editor für chemische Zeichnungen. Zeichne direkt oder nutze „Struktur hinzufügen…“. „In verwaltetem Repository speichern…“ speichert die Zeichnung als verwalteten chemischen Eintrag.
- „Struktur hinzufügen…“ ist auch beim Bearbeiten eines bestehenden Moleküls oder einer bestehenden Reaktion sowie im Abfrage-Editor verfügbar. Wähle eine Struktur aus dem Molekül-Browser aus, wähle eine Strukturdatei aus oder gib einen unterstützten chemischen Namen oder Strukturtext ein. Klicke oder tippe auf die Arbeitsfläche, um die Ergänzung neben der bestehenden Zeichnung zu platzieren. Mit „Rückgängig“ wird die Ergänzung entfernt; mit „Abbrechen“ bleibt die Zeichnung unverändert. Bei der Auswahl aus dem Browser oder einer Datei wird deren Inhalt in den Entwurf kopiert. Ganze Reaktionen behalten ihre Rollen und ihr Layout bei, können jedoch nicht als Suchanfragen für Moleküle verwendet werden.
- Ausgehend von einem vorhandenen Dokument öffnet „Struktur zeichnen“ oder „Reaktion zeichnen“ einen bearbeitbaren Entwurf in einem eigenen, verschiebbaren und in der Größe anpassbaren Mac-Fenster. Zieh die Titelleiste, um das Fenster neu zu positionieren. Die oberen und unteren Symbolleisten werden bei schmaler Breite in zusätzliche Zeilen zwischen den Schaltflächengruppen umgebrochen, sodass alle Steuerelemente der Symbolleiste in ihrer normalen Größe sichtbar bleiben; der Inspektor lässt sich vertikal scrollen, und „Abbrechen“ sowie „Struktur verwenden“ (oder „Reaktion verwenden“) bleiben unten. „Struktur verwenden“ oder „Reaktion verwenden“ aktualisiert das Quelldokument; „Abbrechen“ oder das Schließen des Editors lässt es unverändert. Beim erneuten Öffnen des Editors wird der vorhandene Entwurf wieder angezeigt. Das Schließen des Quelldokuments schließt auch dessen Editor. Speichere oder exportiere das aktualisierte Dokument, wenn du eine Kopie behalten möchtest.
- Die Suche nach Abfragestruktur öffnet denselben Editor wie bei der Molekülsuche im Repository. Wähle „Ähnlichkeit“ oder „Teilstruktur“ aus und klicke auf „Suchen“. Bei dieser Suche wird die Abfrage nicht als Eintrag im Repository gespeichert.
- Wähle bei iPad „Neu > Struktur in Bibliothek zeichnen“ oder „Hinzufügen > Neue Struktur in einem Dokument zeichnen“. Mit „Abbrechen“ wird der Entwurf verworfen; „Struktur verwenden“ öffnet das neue Dokument. Tippen und Ziehen ersetzt die Mausbedienung bei Mac; Quelltext- und Zeichnungseditor bleiben vom Dokumentbereich getrennt.
Layout des Editors
Der Editor besteht aus drei Hauptbereichen:
- Symbolleiste: Wähle aus, was die Maus oder das Trackpad als Nächstes tun soll, z. B. auswählen, ein Atom zeichnen, eine Bindung zeichnen, einen Ring platzieren oder löschen.
- Arbeitsfläche: Der große Zeichenbereich. Klicke oder ziehe hier, um Atome, Bindungen, Vorlagen und Reaktionssymbole zu platzieren.
- Inspektor: Das Fenster auf der rechten Seite. Es zeigt die Anzahl der Atome und Bindungen, die chemische Formel, die Masse, Valenzprüfungen, Auswahlaktionen, Bereinigungswerkzeuge sowie detaillierte Eigenschaften des ausgewählten Atoms oder der ausgewählten Bindung an.
Grundlegender Arbeitsablauf beim Zeichnen
- Fang mit Kohlenstoff an. Kohlenstoff ist das übliche Ausgangsatom für organische Strukturen, und der Editor verwendet standardmäßig Kohlenstoff.
- Wähle bei Bedarf ein Element aus. Nutze das Elementmenü, um vor dem Platzieren eines Atoms von Kohlenstoff zu Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel, Chlor oder einem anderen gängigen Element zu wechseln.
- Zeichne Bindungen zwischen Atomen. Wähle das Bindungswerkzeug aus und klicke oder ziehe von einem Atom zum anderen. Nutze das Menü „Bindungsordnung“, um Einfach-, Doppel-, Dreifach- oder aromatische Bindungen zu erstellen.
- Verwende Vorlagen für gängige Formen. Mit den Ring- und Kettenwerkzeugen kannst du Strukturen wie eine Kohlenstoffkette, Cyclohexan oder Benzol schnell einfügen.
- Räume das Layout auf. Wenn die Zeichnung überladen oder ungleichmäßig wirkt, nutze die Funktion „Aufräumen“ im Inspektor, um das 2D-Layout zu verbessern, ohne die chemischen Verbindungen zu verändern.
- Führe die Suche durch oder bearbeite weiter. Wähle bei der Abfragesuche „Unterstruktur“ oder „Ähnlichkeit“ aus und klicke dann auf „Suchen“.
Werkzeuggruppen
| Werkzeuggruppe | Verwende es für | Erläuterungen in einfacher Sprache |
|---|---|---|
| Auswahlwerkzeuge | Wähle „Auswählen“, „Lasso“, „Fragment“, „Verschieben“ und „Löschen“ aus. | Mit „Auswählen“ kannst du vorhandene Teile auswählen. Mit „Lasso“ wählst du einen Bereich aus, indem du ihn einrahmst. Mit „Fragment“ kannst du zusammenhängende Teile auswählen. Mit „Verschieben“ bewegst du die Ansicht. Mit „Löschen“ entfernst du Atome, Bindungen und Reaktionsmarkierungen. |
| Atom- und Bindungswerkzeuge | Atom, Bindung, Keil, Raute, Wellenlinie, Ladung +, Ladung –, Atom abfragen, Bindung abfragen, Atomkarte. | Verwende diese für die Hauptchemiezeichnung. Keil- und Strichbindungen beschreiben die 3D-Ausrichtung. Wellenlinien bedeuten, dass die Stereochemie unbekannt oder nicht angegeben ist. Ladungen kennzeichnen positiv oder negativ geladene Atome. |
| Vorlagen-Tools | Kohlenstoffkette, Cyclopropan, Cyclobutan, Cyclopentan, Cyclohexan, Benzol und gespeicherte Vorlagen. | Vorlagen sparen Zeit bei gängigen Kohlenstoffketten und -ringen. Mit „Benzol“ wird ein aromatischer sechsgliedriger Ring eingefügt. |
| Reaktionswerkzeuge | Reaktionspfeil, Reaktion plus und Reaktion minus. | Verwende diese Symbole, wenn du eine Reaktion aufzeichnest. Setze die Reaktanten links vom Pfeil und die Produkte rechts davon. Plus- und Minuszeichen trennen die Reaktionspartner voneinander oder zeigen, wo nötig, hinzugefügte bzw. entnommene Bestandteile an. |
| Ansicht und Verlauf | Rückgängig, Wiederherstellen, Vergrößern, Verkleinern und Ansicht zurücksetzen. | Diese ändern deine Bearbeitungssitzung oder Ansicht, nicht die Chemie selbst. Mit „Ansicht zurücksetzen“ wird die Zeichnung neu zentriert. |
| Zwischenablage | Kopieren und einfügen. | Damit kannst du Teile deiner Zeichnung duplizieren oder gezeichnete Inhalte zwischen Editor-Sitzungen verschieben. |
Atom- und Bindungseigenschaften
Wähle ein Atom oder eine Bindung aus, um deren Details im Inspektor zu bearbeiten.
- Atomzeichen und Element: Ersetze ein Kohlenstoffatom durch ein anderes Element oder gib eine Bezeichnung ein, wie zum Beispiel
Cl,N, oderO. - Ladung: Füge mit den Ladungswerkzeugen oder dem Atom-Inspector eine formale Ladung hinzu oder entferne sie. Ammoniumstickstoff ist zum Beispiel oft positiv geladen.
- Isotope, Radikale, Valenz und explizite Wasserstoffatome: Verwende diese nur, wenn du weißt, dass die Struktur sie benötigt. Für die meisten einfachen Zeichnungen reicht die automatische Behandlung von Wasserstoff und Valenz aus.
- Bindungsart: Wähle zwischen Einfach-, Doppel-, Dreifach- oder aromatischer Bindung. Eine Doppelbindung bedeutet zwei gemeinsame Elektronenpaare; eine aromatische Bindung wird für aromatische Ringe wie Benzol verwendet.
- Stereobindungen: Keil- und Hash-Bindungen zeigen eine Bindung, die aus der Seite heraus oder hinter die Seite zeigt. Verwende sie, wenn die Stereochemie eine Rolle spielt.
Suchwerkzeuge
Suchwerkzeuge beschreiben, was bei einer Suche zulässig ist, anstatt ein bestimmtes Atom oder eine bestimmte Bindung genau darzustellen. Sie sind nützlich, wenn du das gewünschte Muster kennst, aber nicht jedes Detail des Ergebnisses.
- „Query Atom“ kann „beliebiges Atom“, „beliebiges Heteroatom“, eine generische Gruppe oder eine Liste zulässiger oder ausgeschlossener Elemente bedeuten.
- „Query Bond“ kann mehr als eine Bindungsart zulassen oder vorschreiben, dass eine Bindung in einem Ring oder in einer Kette vorkommt.
- Mit den Optionen „Aromatizität“ und „Topologie“ kannst du festlegen, ob ein Atom oder eine Bindung aromatisch, aliphatisch, Teil eines Rings oder Teil einer Kette sein soll.
- Verwende exakte Atome und Bindungen, wenn du präzise Übereinstimmungen brauchst. Verwende Suchatome und Suchbindungen, wenn du umfassendere Suchergebnisse haben möchtest.
Reaktionswerkzeuge
Reaktionszeichnungen kombinieren Strukturen mit Reaktionssymbolen.
- Reaktionspfeil: Zeigt die Richtung von den Reaktanten zu den Produkten an.
- Reaktion Plus: trennt mehrere Reaktanten oder Produkte voneinander.
- Reaktion minus: kennzeichnet bei Bedarf eine subtraktionsähnliche Reaktionsnotation.
- Atomkarte: Fügt Kartennummern hinzu, damit dasselbe Atom vom Reaktanten bis zum Produkt verfolgt werden kann. Das ist nützlich für die Reaktionsanalyse, bei einfachen Zeichnungen jedoch optional.
- Reaktionsrolle: Wenn einer Auswahl eine Rolle zugewiesen werden kann, kannst du sie als Reaktant, Produkt, Wirkstoff, Katalysator, Bedingung oder Lösungsmittel kennzeichnen.
Deine Zeichnung überprüfen
Der Inspektor hilft dir dabei, häufige Fehler zu erkennen, bevor du die Zeichnung für die Suche oder den Export verwendest.
- „Atome und Bindungen“ gibt die Größe der Zeichnung an.
- Formel und Masse werden aktualisiert, sobald AtomLens sie berechnen kann.
- „Implicit H“ zählt die Wasserstoffatome; „AtomLens“ fügt sie automatisch hinzu. In Strichzeichnungen werden Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindungen oft nur angedeutet, anstatt explizit gezeichnet zu werden.
- „Valence“ und „Validation“ warnen, wenn ein Atom zu viele oder zu wenige Bindungen für die normale Chemie hat.
- Mit dem „Aromatisieren“- und „Entaromatisieren“-Schalter kannst du geeignete Ringsysteme zwischen aromatischen und alternierenden Bindungsformen umschalten.
- Mit „Vorlage speichern“ wird ein ausgewähltes Fragment gespeichert, sodass du es später über das Vorlagenmenü wiederverwenden kannst.
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