Endeavour 软件：从粉末衍射数据解析晶体结构的完整功能

软件用途

Endeavour 是一款用于从粉末衍射数据或单晶衍射数据中解析晶体结构的软件，采用全局优化方法，同时最小化计算衍射图谱与实测衍射图谱之间的差异以及系统的势能（即“帕累托优化”）。

结构解析功能

• 数据来源：支持常规 X 射线实验室衍射仪、同步辐射、中子或电子衍射数据。

• 输入要求：

  • 晶胞参数；

  • 衍射数据：粉末衍射数据（布拉格角处的积分强度，非步进扫描轮廓数据，可从 Philips、Bruker-AXS、Stoe 等导入）或单晶衍射数据（I(hkl)、|F(hkl)| 或 F²(hkl)，可从 SHELX 文件导入）；

  • 晶胞内容（化学组成或分子结构及分子式单元数）。

• 使用便捷性：提供“向导”功能，便于准备输入数据；自动调整所有结构解析计算参数。

• 图谱计算改进：从实验和计算峰列表计算衍射图谱轮廓，而非仅比较相关峰的强度。这使得 R 因子计算对 2θ 误差和错误峰位匹配的敏感性大幅下降。在早期版本中，此问题常导致 R 因子值错误，严重时可能阻碍整个晶体结构解析。

• 自动空间群确定：从解析结果中自动判定空间群。

• 2θ 误差校正：可选或自动检查和校正 2θ 误差。

• 峰相关性自动检查：可选（默认启用）。

• 高阶设置：提供多种高阶参数，如柔性分子、跳跃宽度、峰三角形、模拟退火参数等，可通过结构解析向导访问。

• 分子/刚体支持：含分子或刚体的晶体结构现可直接在高于 P1 的空间群中解析，即使原子需放置在特殊位置上。

• 中间步骤查看：可查看结构解析过程的中间步骤，包括进度（完成百分比）、R 值和总体代价函数、相关计算峰与观测峰列表、结构图片和衍射图谱，布局可由用户自定义排列。

• 自动构建：Auto Build 功能可可视化每个中间步骤的晶体结构，例如晶胞（可选显示键、多面体、分子等）。

• 结果报告：报告视图以格式化文本显示帕累托优化结果，可复制到剪贴板、保存或打印。

• 势参数处理：支持势参数（简单排斥、Lennard-Jones）的编辑、计算与拟合。现已实现所有元素对组合的最小原子间距（源自 Pearson 晶体数据），无需手动调整简单排斥势参数。

• 分子与原子晶体结构支持：分子可固定在特定位置并可绕参考原子旋转。

• 对称性查找：支持自动或交互式转换到更高空间群。

• 单独优化：可仅通过能量最小化或仅通过衍射数据进行结构解析。

• 可旋转键选择：在结构解析计算中，可手动选择分子内的可旋转键进行变化。

• 分子结构导入：支持从多种文件格式导入三维分子结构，包括 Diamond（.dsf）、Cambridge CSD-FDAT（.dat、.fdat、.csd）、MDL Molfile/SDFile（.mol、.mdl、.sd）、Cerius2 CSSR（.cssr、.dat）、Sybyl MOL/MOL2（.mol、.mol2）和 CIF（.cif）。也可使用 ACD ChemSketch Freeware 绘制分子并转换为三维结构（可从 Endeavour 1.x CD-ROM 安装）。

结构可视化功能

• 自动构建设置：结构可视化“自动构建”功能的设置现可根据所研究化合物的化学特性自动调整。

• 数据输入与修改：支持手动输入或修改结构参数和文献数据。

• 数据导入：从多种晶体结构数据库（无机晶体结构数据库、剑桥结构数据库、蛋白质数据库）、Pauling File（无机材料数据库）、CIF 文件、SHELX 格式及多种分子结构格式导入结构数据。

• 晶胞生成：创建晶胞、超胞或晶格任意范围的内容。

• 连接性分析：通过直方图辅助讨论连接性，显示选定原子类型间距离分布，并自动计算距离范围。

• 配位层补全：补全选定原子周围的配位层。

• 分子生成与补全：生成分子或补全被晶胞边缘裁剪的分子片段（堆积图）。

• 模型类型：支持球棍模型、线状模型和空间填充模型。提供中心投影或平行投影、深度提示和立体显示。

• 光照渲染：基于 OpenGL 的光照模型，支持用户自定义光源和材质属性。

• 使用交互：旋转、平移和缩放支持鼠标控制、键盘步进或数值输入。可沿指定轴或朝向 hkl 平面查看。

• 配位多面体：可围绕选定原子生成或手动构建配位多面体，面可为阴影、不透明或透明。

• 热椭球显示：显示各向异性位移参数的热椭球。

• 标注与样式：原子和键可添加标签；原子和键的颜色、样式和半径可按类型统一设置或单独指定。

通用功能

• 界面：32 位 Windows 应用程序，采用选项卡式多文档界面（MDI），支持上下文菜单和工具栏，可“同时”处理多个结构。

• 布局：用户可自定义结构图片、衍射图谱及多种文本数据的并列排布。

• 撤销/重做：支持多步撤销和重做功能。

• 测量：计算或交互式测量距离、角度和二面角（含标准不确定度）。

• 导出：支持导出为晶体与分子结构格式、峰位与 |F(hkl)| 格式、Windows 图元文件、多种位图格式以及 VRML 格式。

• 在线更新：支持自动或手动在线更新。

系统要求

• 系统：MS Windows® XP、Vista、Windows 7、8/8.1 或 10（不支持 Windows RT、Windows 10 S 或 Windows 10 的“S 模式”）

• Microsoft Internet Explorer 5.01 或更高版本

• 64 MB RAM

• 100 MB 可用硬盘空间

• 显卡：1024×768 像素，32768 色（“高彩色”）