昌美玉，陳 丹，裘蘭蘭，周 娟

（江蘇醫(yī)藥職業(yè)學院，江蘇鹽城 224006）

0 引言

ChemOffice提供了Windows標準界面的菜單、工具條、標準行等用戶界面，組合了最常用的“化學計算、化學分析和化學建?！钡仁褂霉δ?，其建模方式種類繁多，方便快捷，制作的圖像文件能方便地插入Word，PPT等常用軟件的文檔［1-2］。ChemDraw軟件是一款化學結構繪圖軟件，可以繪制、編輯高質的化學結構圖，識別和顯示立體結構，將結構和名稱（IUPAC Name）進行轉換，包含NMR數據庫，能夠與Excel集成，能夠進行網絡數據庫信息管理等功能［3-4］。Chem3D則是一個用于設計化學模型的應用軟件［5-6］，它用一個簡單易用的圖形界面和界面腳本將構建、分析、計算工具融于一體。將二維平面的有機分子結構圖形轉化成三維的空間結構，在分子和原子水平上模擬和分析分子的立體構象是Chem3D的一大特點。此外，Chem3D還提供了一些輔助的計算工具，且可以更好地運用到“儀器分析”的圖譜繪制中。

將化學軟件ChemOffice應用到“儀器分析”課程中，能有效地幫助教師克服傳統教學手段無法直觀展示有機分子空間和立體結構的不足，實現了課堂教學的延伸，更有利于學生自學和個人能力的提升。本文介紹了ChemOffice軟件在“儀器分析”課程中紫外光譜法、紅外光譜法以及薄層色譜法學習中的應用。

1 預測紫外光譜圖

紫外光譜圖，一般是紫外-可見吸收光譜，檢測的是分子吸收電磁輻射后引起的電子態(tài)的躍遷。紫外-可見吸收光譜反映的是分子的電子能級結構，可以用來判斷分子的共軛性質。以ChemOffice預測異喹啉的紫外圖譜為例進行介紹如下：

（1）先用ChemOffice繪制出異喹啉的結構，單擊菜單欄的“Calculation”——“MM2”——“Minimize Energy”。

（2）在“Job”下拉列表中選擇“Minmize Energy”，點擊“Run”進行計算。接著，在Output窗口顯示計算結果。

（3）單擊菜單欄的“Calculation”——“GAMESS Initerface”——“Predict UV/Vis Spectrum”在“Job”下拉列表中選擇“Predict UV/Vis Spectrum”進行計算。

（4）預測異喹啉的紫外光譜如圖1所示。

圖1 預測異喹啉的紫外圖譜流程

2 預測紅外光譜圖

紅外光譜，通常是紅外吸收光譜，檢測的是分子吸收電磁輻射后引起的振動能級躍遷。分子中的特征官能團的特征振動對應于特定的紅外吸收位置，因而可以用紅外光譜的吸收峰的位置來鑒別待測分子結構。以ChemOffice預測β-萘酚的紅外圖譜圖為例，具體步驟如下：

（1）先用ChemOffice繪制出β-萘酚的結構，單擊菜單欄的“Calculation”——“MM2”——“Minimize Energy”。

（2）在“Job”下 拉 列 表 中 選 擇“Minmize Energy”，點擊“Run”進行計算。然后在Output窗口顯示計算結果。

（3）單擊菜單欄的“Calculation”——“GAMESS Interface”——“Predict IR/Raman Spectrum”再 在“Job”下 拉 列 表 中 選 擇“Predict IR/Raman Spectrum”，然后點擊“Run”，進行計算。

（4）根據“Output”窗口所顯示的數據即可預測出物質的紅外光譜圖，如圖2所示。

3 薄層色譜圖的繪制

ChemOffice軟件不僅可以用于光譜圖的預測，在色譜圖的繪制方面也有重要的作用。薄層色譜層析，是分析化學中的常用分析方法，它是以涂布于支持板上的支持物作為固定相，以合適的溶劑為流動相，對混合樣品進行分離、鑒定和定量的一種層析分離技術。采用ChemOffice繪制薄層色譜的步驟如下：

（1）選擇繪制薄層色譜的繪圖工具，如圖3所示。

（2）在文本框中單擊即可繪制薄層色譜圖，如圖4所示。

（3）在色譜圖中單擊可添加點樣，通過鼠標拖動可改變點樣形狀，選擇菜單欄中“Colors”中的顏色可以任意設置點樣的顏色，如圖5所示。

4 結語

本文綜述了ChemOffice在儀器分析中的具體應用，有效地克服了傳統的教學手段無法直觀展示有機分子空間和立體結構的不足，實現了課堂的延伸，提高了學生的分析應用能力，在教學實踐過程中使學生掌握利用化學軟件來解決實際的科研問題，并且通過相關軟件對數據的分析對學生起到重要的幫助作用。學生能夠最大化地利用現有的軟件資源，使學生的科研分析能力得到相應的提高，同時能夠提高學生對科學的研究熱情和自信。同時，教學內容與最新科技相結合，并可以通過實際分析應用來指導教學，使學生所學更加有的放矢。

圖2 預測β-萘酚的紅外光譜流程

圖3 薄層色譜繪制工具

圖4 繪制薄層色譜

圖5 薄層色譜的形狀和顏色

ChemOffice軟件適用于學習醫(yī)學類和化學類等課程的研究生、本科生、?？粕褂?，一些涉及化學等相關專業(yè)的工作人員，也可將其運用到日常的工作和學習中。通過使用該款軟件，既能夠將“儀器分析”這門課程的教學變得更加豐富，又能將知識及學習技巧更加直觀地傳遞給廣大的學生。在鼓勵學生們自行使用軟件的過程中，激發(fā)并提高他們不斷探索的進取精神，為日后的實際操作打下堅實的基礎，也為今后深入學習相關的知識結構、理論分析及主動發(fā)展式學習發(fā)揮著巨大的作用。同時，解決了因實驗設備數量不足和部分大型精密儀器設備無法給學生使用而造成的難題，此舉在“儀器分析”課程的基礎教學中具有廣泛的應用前景。