Chemdraw软件在化学反应投料设计中的应用指南

Chemdraw软件在化学反应投料设计中的应用指南

Chemdraw作为化学实验中常用的软件工具，其使用方法和技巧具有长期的参考价值。本文将详细介绍如何使用Chemdraw进行化学反应投料设计，帮助化学领域的专业人士更好地利用这一工具。

发现大部分有机人用Chemdraw这个工具的时候很局限，仅仅用来画分子式或者进行图谱的预测，但实际上Chemdraw的功能绝对不仅仅如此，比如今天我们要谈的：对一个反应进行在线化学计量，一键即可计算出各个底物的投料量；对于电子记录本的书写那简直太方便不过了！

具体过程如下：

一、化学反应方程式整理

首先画出反应方程式，并把全部反应物放箭头前面，产物放箭头后面，溶剂按例放在箭头下方。

然后点击ctrl+A全选该方程式，点击如图快捷键或Structure → Clean Up Raction，将反应方程式整理好

二、导入分析化学计量表格

全选后，快捷键如图所示，也可以点击Structure → Analyze Stoichiometry进行选择

三、进行化学计量分析

在计量之前，首先要理解反应物栏最左侧栏里一些英文的概念：

• Formula和MW: 分子式和分子量会自动给出，无需进行计算，

• Limiting：默认化学方程式中的第一个底物为Yes，其他底物为No；Yes表示该底物参数改变后，其他底物的参数要做相应改变，一般习惯设置1.0 eq的底物为Yes。

• Equivalents：当量数，输入数值就好。

• Sample Mass：底物的投料量 。

• %Weight：底物的含量（一般习惯于纯度和含量画等号，但其实色谱法中存在响应值的概念，不过一般影响不会很大）。

• Molarity：底物的摩尔浓度，适用于以溶液形式存在的反应物，如正丁基锂

• Density：底物密度，适用于于液体物料。

• Volume：体积。

• Reactant Moles：底物物质的量，填入上述参数后会自行计算

• Reactant Mass：反应物精确质量，写入底物含量后，会计算实际质量

具体操作和平时纸质版的化学记录本类似操作就可以；

首先设置反应原料的当量配比：

然后设置1.0 eq底物的参数：

该步骤设置好后，其他底物包括产物的参数都会做相应变化，但溶剂因为没设置，所以会默认是1.0 eq

对参数进行一些修改

首先对溶剂进行设置，然后观察其他物料的含量是否要设置（特别是用NaH这类物料的，一定要注意含量，见：投反应之前，你有注意试剂的含量是多少吗？），有没有需要量取体积的物料，如我们用的溴乙酸甲酯，也可以代入密度计算体积使用

仔细观察表格会发现，有两种字体，手动输入的数据是加粗字体，软件计算的数据没有加粗。

反应产率的计算

计算产物会默认以一个当量的底物进行折算，所以如果不修改，默认的结果是下面这样的：

当我们根据实际的分离产量（Measured Mass ）以及纯度(Purity)进行设置后，会自动计算产物实际质量（Product Mass）和摩尔量（Product Mass）以及产率（Yield）,如下：

此时默认的反应转化率都是100%，如果实际没有达到该转化率，转化率应该先设置，否则会出现下面的尴尬局面：

总体而言，Chemdraw给我们提供了一种傻瓜式在线计算反应投料及分析的途径，同时也可以看到，该计算是基于MW的计算，和分子式并没有什么关系，所以涉及到复杂底物的时候，完全可以用CaHbOcX这样来代替，只要分子量大差不差就可以。对于必须画出结构式的，可以参考菜籽之前的分享：小技巧丨用chemdraw最快给出化合物结构式的三种方式