Avogadro
Today i will give you some information about building a polymer, electrostatic potential, carbon nanotube and Hem molecule which i have already reviewed by using a open-source program called Avogadro. If you are familiar with the program, you will easily understand it. If you do not have prior knowledge about the program, then you can have access to the program by using the link.

---

What Will I Learn?

Kimya bilimi ile uğraşırken birçok kez moleküler modellemeye ihtiyaç duyarız. Oluşturmamız gereken 3 Boyutlu yapıları kağıt üzerinde gösterirken birçok hataya düşeriz. Bu durumda yardımcı programlar devreye girer. Bu programların kullanımı genel olarak karmaşık olmakla birlikte kolay kullanım arayüzü ile Avogadro bize oldukça yardımcı olmaktadır.
Bugün, açık kaynak kodlu moleküler modelleme programı olan Avogadro ile;
A - Bir polimer nasıl inşa edilir ?
B - Moleküllerin elektrostatik potansiyelleri nasıl incelenir ?
C - Karbon nanotüpler nasıl inşa edilir ?
D - Hemoglobini oluşturan Hem molekülü nasıl yapılandırılır ?
bunları öğreneceğiz.

Requirements

-Avogadro Moleküler Modelleme programı (Buradan ulaşabilirsiniz!)
-Protein yapılandırmaları için Protein Data Bank (PDB) dosyaları (İlgili Hem dosyasına buradan ulaşabilirsiniz!

Difficulty

Avogadro ile bugün yapacaklarımızın zorluk derecesi: Intermediate

Tutorial Contents

Avogadro moleküler modelleme programı aracılığıyla;

• Politiyofen polimeri nasl inşa edilir, ayarları nasıl yapılır onu göreceğiz.
• Trifloroasetik Asit molekülünün elektrostatik potansiyelini oluşturarak bunu inceleyeceğiz.
• Karbon nanotüpleri nasıl oluşturacağımıza bakacağız.
• Hemoglobini oluşturan Hem molekülünü sisteme yükleyerek bunu yapılandıracağız.

A - Politiyofen Polimerinin oluşturulması ve yapılandırılması;

Avogadro başlangıç sayfasında Tool Settings düğmesini tıkladıktan sonra Draw Tool ile polimerimizin atomlarını yerleştirmeye başlıyoruz.

Karbon atomlarıyla gösterdiğim yapıda bir iskelet oluşturuyoruz.

Sülfür atomlarını ekleyerek tiyofenleri oluşturuyoruz.

Karbon atomları arasındaki çift bağları da eklediğimizde yapı iskeletimizi tamamlamış olduk.

Moleküler geometriyi olması gerektiği pozisyona sokmak için Optimize Geometry yapıyoruz.

Molekülümüz doğru geometriye ulaştı.

Align Molecule çubuğunu seçiyoruz. Bununla eksenlerimizi ayarlayacağız. İşaret ettiğim iki karbon atomunu işaretliyoruz.

Eksenleri ayarlamak üzere mavi ve kırmızı iki büyük top beliriyor. Sol tarafta Eksenin "X" olmasına dikkat ediniz. Kontrol ettikten sonra Align (hizala) düğmesine basıyoruz.

Hizalama tamamlanınca Cartesian Editor'u açıyoruz.

Kartezyen editöründe bizim için önemli olan iki satırı yukarıda görüyorsunuz. Daha önce işaretleyerek hizaladığımız iki atom için bu satırlardaki değerleri kontrol ediyoruz. Burada aşağıdaki değerin bu atomlara özgü ve 7.806 Angström olması gerektiğini bildiğimizden üzerine tıklayarak düzeltiyoruz.

Son durumu yukarıdan kontrol ediniz.

Selection Tool ile yukarıda gösterdiğim alanı seçiyoruz.

Seçili alanı temizliyoruz.

Yukarıda gördüğünüz son durumdaki tiyofenler n sayıda birbirine eklenerek politiyofen polimerini oluşturmaktadır.

B - Trifloro Asetik Asit molekülünün elektrostatik potansiyelinin oluşturulması ve bunun incelenmesi;

Draw Tool yardımıyla Triflloro Asetik Asit molekülünü oluşturuyoruz. Ben listeden çağırdığım için geometri optimizasyonu yapmıyorum. Siz kendiniz oluşturacaksanız daha önce anlattığım şekilde geometri optimizasyonu yapmalısınız.

Yukarıdaki şekilde yüzey alanı oluşturuyoruz.

Karşımıza çıkan kutudan, incelemek istediğimiz elektrostatik potansiyeli seçiyoruz ve hesaplaya tıklıyoruz.

Surface kutucuğu yanındaki tamir ikonuna tıklıyoruz.

Karşımıza çıkan ayar kutusundan hatları belirginleştiriyoruz.

Trifloro Asetik Asit molekülünün elektrostatik potansiyelini kullanmak üzere modelleştirdik.

C - Karbon Nanotüplerin Oluşturulması;

Yukarıdaki yolu izleyerek nanotüp inşa sekmesini açıyoruz.

Aşağıda ilk açıldığındaki ayarları görüyorsunuz. İnşa edeceğimiz nanotübün özelliğine göre ayarlamaları yapıyoruz.

Kullandığım ayarları ve işaretli kutucukları kontrol ettikten sonra inşa et düğmesine tıklıyoruz.

Manipulation Tool yardımıyla soldaki ayarları giriyoruz.

UFF olarak gözüken satıra tıklayarak MMFF94'ü seçiyoruz ve ardından başlatıyoruz.

Ekranda gördüğünüz gibi otomatik optimizasyon başladı. Bitmesi birkaç dakika sürebilir.

Optimizasyon sona erdikten sonra son olarak Van der Waals kürelerini eklediğimizde nanotüp inşamızın sonuna gelmiş olduk.

D - Hem molekülünün yapılandırılması

Protein Data Bank adresinden Hem molekülünü indirdikten sonra yukarıda gördüğünüz gibi bu dosyayı programda açıyoruz.

Hücre çizgileri bize lazım olmadığı için bunları kaldırabiliriz.

Periyodik tabloyu açmak üzere yukarıdaki yolu izliyoruz.

Periyodik tabloda, Hem molekülünün merkezinde yer alan demir atomunu belirginleştirmek için, Fe atomunu seçiyoruz ve böylece onu boyuyoruz.

Yapıdaki halkalı bileşikleri de vurguladıktan sonra Hem yapımız hazır.

Bugün Avogadro moleküler editörü kullanarak polimer, elektrostatik potansiyel, karbon nanotüp ve Hem molekülü ile ilgili bir ders işledik. Bir sonraki derste görüşmek üzere...

Curriculum

Daha önce "Avogadro programı nasıl kurulur ve genel özellikleri nelerdir?" ile alakalı oluşturduğum postuma buradan ulaşabilirsiniz.

---

Posted on Utopian.io - Rewarding Open Source Contributors

---