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美麗な分子モデルを描きたい!!

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長年こういう化学ブログをやっていますと、いろいろ凝りたくなってきます。今回はそんな話から。

筆者は記事中の化学構造式をいつもChemDrawで描いてます。しかし、常々感じる問題がありました。多くの人は、平面構造式から立体をイメージできないようなのです。筆者は平面→立体の脳内変換が得意そのものでそこは全く苦にならないのですが・・・せっかく化学構造式を描いても、実際の分子の形をイメージしてもらえないのでは実にもったいない。加えて「美しい分子モデルで魅せたい!」という思いもあったため、亀の甲を使わずに三次元的な分子モデルを描くスキルには前々から興味がありました。

ちょっとしたものを描くだけなら、ChemDraw付属のChem3Dを使うのが最も手っ取り早いです。しかし筆者の技術では美しいというには程遠い、地味~なモデル(冒頭左から2番目)しか描けませんでした。もーちょっとクオリティ高くならんのかよ・・・と悶々したものをいつも感じておりました。

そこで一念発起して、もっときれいな三次元モデルを描く方法がないかと調べてみました。

ChemDrawの化学構造式を、立体図に起こせるやり方の模索
②余分な有料ソフトを買わずに済む、無料なやり方の模索

という2点を念頭に置き、 試行錯誤に数日を費やし、最終的に・・・冒頭右端のような分子モデルを描くことに成功しました!

やったよお前ら!! (・・・まあ偉いのは自分じゃなくて、ソフトを提供してくれてる作者様ですがね)

てな訳で今回のテーマは、右端図のような「美しい3D分子モデルを描く方法」の解説です。(※Winを例にとって説明します)

有機化学美術館スタイルファンの皆様に

原子位置情報を含むファイル(MOLやPDBファイル)を図示してくれるソフトウェアは、世の中にたくさんあります。優れたフリーウェアがあるのなら、それを使えば実現できるのでは?と考えました。Google先生の助けを借りて可視化ソフトを探してみると、例えばここここなんかに一覧が見つかりました。

しかしアプリの種類ががいっぱいありすぎて、どれがいいのかわからん!!・・・つーわけでかたっぱしから試してみました

結論。

Discovery Studio Visualizerというソフトを使えば、一番簡単に実現できると思います。このソフトは有機化学美術館さんが使っておられるものと同じで、フリーで使えるという大変な優れもの。ダウンロード手順はちと面倒ですが、まぁそこは頑張ってみてください。いろんな機能があるらしく全く使いこなせておりませんが、ともかく分子モデルを描く方法を。

やり方自体は至極簡単。ChemDrawで描いた構造式をDiscovery Studioの窓にペーストし、画像として保存するだけです

3Dmodel_2

左にあるメニューで細かい修整も可能です。”clean geometry”をクリックすれば、ごく簡単な配座訂正もしてくれますし、原子を足したり消したりすることも可能です。
右クリックメニューの”Display Style”で適切なスタイルを選べば、いろんなタイプの分子が描けます。”Stick”を選べば、有機化学美術館スタイルのCGモデルが描けてしまいます。凄い!

ファッショナブルな分子モデルを求める方に

これだけでも十分すぎるクオリティです。しかし自分は凝り性なものですから、さらに綺麗に描ける方法は無いものか?と欲深く探索を続けてみました。

冒頭右端のようなちょっと幽き感じの分子モデルは、Discovery Studioでは描けません。

ここで登場するのがQuteMolという描画ソフトです。PDB形式のファイルを読み込んで図示するだけの単機能アプリですが、出力が非常にアーティスティックで、筆者はとても気に入りました。

使い方はこれまた簡単。Discovery Studioで表示させた分子をPDBフォーマットで保存し、QuteMolで開くだけ。あとはお好みでスタイルを調節すればOK。出力はPNG、JPG、そしてなんとGIFアニメーションまでサポート!

3Dmodel_3
このやり方で描いてみた分子モデルをいくつか載せておきましょう。Space-filling (CPK)modelでも描けます。うーむ、素晴らしい!(自画自賛)

3Dmodel_4
さて、いかがでしたでしょうか。正直手順がメンドイのが最大の欠点でしょうか。またこのやり方だと、構造最適化計算まではできませんので、別のソフトの力を借りる必要があります。

しかし素晴らしく綺麗な分子モデルが描け、自分好みにカスタマイズできるのは大きな魅力です。勝負プレゼン用の分子グラフィックスを準備する際にでも、是非お役立てください。

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投稿者の記事一覧

博士(薬学)。Chem-Station副代表。現在国立大学教員として勤務中。専門は有機合成化学、主に触媒開発研究。
関心ある学問領域は三つ。すなわち、世界を創造する化学、世界を拡張させる情報科学、世界を世界たらしめる認知科学。
素晴らしければ何でも良い。どうでも良いことは心底どうでも良い。興味・趣味は様々だが、そのほとんどがメジャー地位を獲得してなさそうなのは仕様。

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