Programme zum Erstellen von chemischen Formeln

Summenformeln

Natürlich kann man mit gängigen Textprogrammen auch Summenformeln erstellen, aber die Notwendigkeit, dabei Ladungen und Ziffern "hoch" oder "tief" formatieren zu müssen, ist zeitraubend. "Quizdidaktik" bietet eine Möglichkeit, Formeln auf einer Webseite einzutragen, wobei die "hoch"/"tief"-Formatierung automatisch erfolgt. Wenn Sie also z.B. "SO42-" eingeben, so wird daraus SO₄^2-. Per Copy/Paste können Sie das dann in Ihr Textprogramm übernehmen.

KingDraw

KingDraw ist ein seit 2019 angebotenes kostenfreies chinesisches Produkt. Der optisch aufwändig gestylte Webauftritt ist erst einmal nicht so vertrauenerweckend: Links funktionieren nicht, die Verbindung ist nur "http" und nicht "https". Wer die Downloadseite erfolgreich ergoogelt hat, findet dort aber nicht nur eine PC-Version, sondern auch Versionen für Android und iOS.

Einmal installiert, findet man sich sehr schnell zurecht. Es ist alles da, was man braucht. Zweckmäßige Zeichenwerkzeuge, (Reaktions-)Pfeile aller Arten, Duplizierbarkeit von Strukturen, Hinzufügen von Ladungen, einsamen Elektronen, Carbene, Freitext, automatische Molmassen- und Summenformelbestimmung, die auch in die Zeichnung eingefügt werden können, etliche Template sowie frei drehbare 3-D-Darstellungen. Wer die chinesische Cloud nicht scheut und sich dort registriert, kann die erzeugten Strukturen auf beliebigen Endgeräten ansehen oder weiter verarbeiten. Man kann sogar einen Screenshot von einem von einer anderen Anwendung angezeugten Molekül in die eigene KingDraw-Anwendung integrieren. Wer Hilfe braucht, kann eine sehr umfangreiche Youtube-Tutorialsammlung nutzen. Einziges derzeitiges Manko: Die automatische Benennung ist zwar in der Version V3.0.2 En_us als Schaltfläche vorhanden, funktioniert aber noch nicht.

BIOVIA-Draw for academics

Die Freeware-Version von BIOVIA-Draw wird vom Anbieter offenbar nicht mehr weiter gepflegt. Wenn Sie diese Software nutzen wollen, sollten Sie möglichst bald alle dafür notwendigen Dateien herunterladen und diese Installationsdateien für den Fall einer möglicherweise irgendwann notwendig werdenden Neuinstallation sorgfältig aufbewahren.

Das Programm ist ebenfalls leicht erlernbar und bietet einen sehr hohen Funktionsumfang, der freilich komplexere Menüstrukturen zur Folge hat. Biovia-Draw ist eine Weiterentwicklung des seinerzeit sehr bekannten Formelzeichenprogramms "ISIS-Draw". Nomenklaturhilfe ist in beiden Richtungen integriert, das heißt, dass nicht nur zu einer gezeichneten Formel der Name generiert wird, sondern auch umgekehrt zu einem Namen die Formel erzeugt wird. Letzteres funktioniert in der Praxis meist nur bei einfachen Trivialnamen (z.B. "Indigo"), weil jede kleinste Abweichung in einer IUPAC-Bezeichnung den Erfolg vereitelt.

Nachteilig ist, dass der Anbieter die Software insbesondere in der Freeware-Version nur noch recht lieblos - und vielleicht ja auch nicht mehr so lange anbietet.

• Das Herunterladen der Software kann zur Herausforderung werden. Sie müssen sich registrieren - und wenn Sie gar keine Möglichkeit finden, sich zu registrieren, am besten mal den Browser wechseln. Bei der Registrierung taucht erst nach abschreckenden Fragen nach dem Unternehmen, für das Sie arbeiten, endlich die Option auf, das Programm zu Ausbildungszwecken zu nutzen, was Voraussetzung für die kostenfreie Nutzung ist.
• Ein 3D-Viewer ist nicht integriert. Nur in der 32-Bit-Version kann man - theoretisch - den "Discovery Studio 3D Viewer" nachinstallieren. Der im Programm vorhandene Link funktioniert allerdings nicht mehr und die aktuell angebotene Version des Viewers funktioniert nicht mehr mit der Freeware-Version von BioviaDraw - sie müssen im Internet suchen, ob es noch jemanden gibt, der ein Erbarmen hat und die benötigte Version 4.1 bereitstellt.

Tipps:

• Die Sichtbarkeit von Atomen müssen Sie manchmal mit einem Kniff einstellen. Wenn Sie z. B. eine Nitril-funktion als -C≡N darstellen wollen und nicht als -≡N, so markieren Sie das unsichtbare C-Atom mit dem Lasso-Tool, klicken mit der rechten Maustaste und wählen ,Create Template/Abbreviation'. In das Eingabefeld geben Sie "C" ein und bestätigen mit OK.
• Man kann auch Linien nachträglich zu Pfeilen umfunktionieren. Mit "Draw spline" erhält man so fast beliebig mäandernde Pfeile, die man zur Darstellung von Reaktionsmechanismen nutzen kann.

ACD/ChemSketch

Auch dieses Programm ist seit langem auf dem Markt. Es ist das mit Abstand umfänglichste - und braucht deshalb die meiste Einarbeitungszeit.

In der Default-Einstellung werden Moleküle "quick and dirty" hingekritzelt und müssen dann vom Programm in ihrer Darstellung optimiert werden. Nicht immer sind die gezeichneten Strukturen danach so ausgerichtet und positioniert wie gewünscht, müssen ev. also auch noch gedreht und an die richtige Stelle gerückt werden. Wenn Sie wollen, dass die Strukturen gleich beim Zeichnen brauchbar sind, müssen Sie unter "Options" -> "Preferences" -> "Structure" folgende Einstellungen vornehmen:

• Bond Angle: Häkchen setzen
• Bond Length: Häkchen setzen und Bindungslänge auf 7 mm einstellen

Gezeichnete Strukturen können einigen öffentlichen Datenbanken (z.B. "PubChem") übergeben werden und man kommt so recht bequem an einige Substanzdaten. ChemSketch berechnet auch diverse Werte wie Brechungsindex oder Dichte (was freilich die Lektüre echter erhältlicher Messwerte nicht ersetzt!). Der wichtigste Vorteil von ChemSketch ist der eingebaute leistungsfähige 3D-Viewer. Damit kann man sich z.B. Bindungslängen und -winkel anzeigen lassen und bedarfsweise auch verändern, z.B. eine Molekülgruppe um eine Einfachbindung rotieren lassen.

Mit ChemSketch kann man auch Laborapparaturen zeichnen. Von Hause aus bringt ChemSketch da zwar nur wenig brauchbares mit, aber es können Bibliotheken von Drittanbietern, darunter auch die "LaboBib"-Geräte des Programms C-Design eingebunden werden, so dass mit ChemSketch anschließend einigermaßen komfortabel Laborapparaturen gezeichnet werden können, wobei aber z.B. das passgenaue Zusammenfügen von Schliffverbindungen weitgehend freihändig erfolgen muss. Vielnutzer sollten überlegen, sich dann doch lieber mit C-Design anzufreunden, was zwar sehr archaisch bedient werden muss, aber eine Einrastfunktion beim Zusammenbau von Apparaturen hat.

Bibliotheken mit 3D-Darstellungen

Anstatt Moleküle zu zeichnen und diese einem 3D-Viewer zu übergeben, kann man auch Bibliotheken von 3D-Darstellungen von Molekülen nutzen. Diese kann man dann freilich nur von allen Seiten angucken und nicht manipulieren. Beispiele:

• AK Kappenberg
• LMU München