附录:在线化学编辑器的使用

界面

在线习题系统中大量使用化学编辑器以输入分子结构。如在反应题工具栏点击“编辑”按钮,将弹出化学编辑器对话框。 其界面如下图所示:

../_images/uiSnap.png

普通操作工具栏各按钮主要功用如下:

按钮

功用

../_images/btnNewDoc.png

新建文档,重新开始绘制新的分子

../_images/btnLoad.png

载入文档,支持mol/mol3000/CML/JSON等格式

../_images/btnSave.png

存储化学文档

../_images/btnUndo.png

撤销前一步修改操作

../_images/btnRedo.png

重做撤回的操作

../_images/btnErrorInspect.png

显示问题检视器,列出当前分子结构中可能的错误

而化学结构的输入主要依靠化学工具栏:

按钮

功用

../_images/btnSelect.png

选择工具,用以点选或框选原子、键等对象

../_images/btnErase.png

删除工具,用以删除选中的对象

../_images/btnBond.png

化学键工具,用以输入各类化学键(尤其是共价键)

../_images/btnAtom.png

原子工具,用以在分子结构中输入杂原子及一些常见基团

../_images/btnRing.png

环工具,用以快速输入环丙烷、环己烷、苯等常见的环状分子

../_images/btnCharge.png

电荷工具,用以指定单个原子上的电荷

其中部分按钮按下后,编辑区下方或左侧会新出现一新工具栏。如点击化学键工具,下方将出现一行子按钮,以供输入不同种类的化学键(单键、双键、叁键、楔线键等):

../_images/subToolbar.png

至于选中对象修改工具栏,其中的按钮会随着编辑区选定对象的不同而改变,提供修改选定对象的功能。

使用

对于输入有机分子而言,使用最多的当属化学键工具、环工具与原子工具,前两者构筑分子骨架,后者对原子进行改动。当前的编辑器中,输入的结构皆相当于键线式。以下几段视频大致说明了输入分子的一些基本操作。

使用化学键工具输入分子骨架

有机分子的基本骨架可以用化学键工具轻松搭建起来。对于类似完成反应式这样的题型,每空限填入一个分子,这时编辑器中将会限制输入,后继的键只能在已输入分子的原子上“生长”出来。

此外,使用化学键工具,还可以更改既有的化学键的类型。

输入环状分子

单用化学键工具也可以输入环结构,但环工具提供了更快捷的手段。另外新环也可以在旧环的基础上“生长”,生成桥环或螺环结构。

使用原子工具输入杂原子与常见基团

对于碳之外的杂原子,类似于键线式中的做法,我们需要用原子工具输入杂原子类型。需要注意的是,输入杂原子时, 通常只需键入杂原子的元素符号,而无需指定该原子连接氢的数目,编辑器会根据原子旁成键情况自动计算并标出杂原子上的氢——这点与纸面上的键线式略有区别。 如在纸面键线式中的氨基,我们需要手动写出-NH2三个原子,而该例中左下角的氨基只需输入N原子, H会自动标记上去(与之对应,右侧五元环上的O编辑器也自动判断其上未连接H)。

此外,利用原子工具,也可直接输入甲基、乙基、苯基、羧基、醛基等一系列常见基团,在编辑框中直接输入该基团缩写即可(如本例中的甲氧基与酯基)。 输入基团时,缩写中的H切勿省去,如羧基,必须输入COOH而非COO。

电荷

原子上所带的电荷,可通过“电荷工具”输入;亦可先选中原子,再利用编辑区下方的修改按钮设置原子的电荷情况。 类似地,使用电荷工具下的“自由基”按钮,可以输入自由基结构。

特殊结构的输入

锯架式、Fischer投影式等特殊结构表达可以通过“化学键工具-锯架式/Fischer投影式”按钮输入;脂环的Harworth式、椅式等可通过“环工具”输入:

操作选定对象

对于编辑器中的既有对象,可以利用选择工具将其选中,而后执行移动、缩放、旋转等操作。

选中分子中的原子或键后,也可利用编辑区下方的修改按钮,改变键或原子的类型等。

快捷键

通过快捷键,也可以快速修改选中或高亮的原子或键,乃至进行其它一些操作。以下列出了常用的一些快捷键。

  • 针对原子或基团

    快捷键

    功用

    C

    变更为碳原子

    H

    变更为氢原子

    O

    变更为氧原子

    N

    变更为氮原子

    P

    变更为磷原子

    S

    变更为硫原子

    F

    变更为氟原子

    B

    变更为溴原子

    I

    变更为碘原子

    K

    变更为钾原子

    D

    变更为氘原子

    Shift+C

    变更为氯原子

    Shift+B

    变更为硼原子

    Shift+N

    变更为钠原子

    M

    变更为甲基(methyl)

    E

    变更为乙基(ethyl)

    Shift+P

    变更为苯基(phenyl)

  • 针对键

    快捷键

    功用

    1

    变更为单键

    2

    变更为双键

    3

    变更为叁键

    w

    变更为实楔线键

    Shift+w

    变更为虚楔线键

  • 其它操作

    快捷键

    功用

    Ctrl+A

    全选编辑区中的对象

    Del/Backspace

    删除选中的对象

    Ctrl+Z

    撤销前一步操作

    Ctrl+Shift+Z

    重做撤销的操作

注解

仅当网页焦点是编辑器控件时,这些快捷键才能发挥作用。如使用时发现快捷键不生效,可点击编辑器空白处,保证其获得焦点后再行尝试。

在移动设备上输入

在手机、平板等移动设备上,也可利用触屏输入、修改分子结构,使用方法与在计算机上类似。

此外,使用“手写输入工具”,编辑器可将触摸轨迹转化为碳链、碳环,这也是在触屏设备上输入化学结构的一种快捷方式。

编辑器测试页

编辑器测试页面中包含了一个典型设置的分子编辑器,供大家在其中练习基本操作。