晶体数据审稿意见-分辨率应在何时截断

DJ_Tokyo

晶体数据审稿意见-分辨率应在何时截断

审稿意见：

I suggest rather than including the OMIT -2 50 command in therefinement that the authors re-integrate the data with a lower resolution cutoff. This usually provides better stats in the final model.

大意：

我建议作者重新积分数据，并截断较低分辨率数据，而不是在精修中包含OMIT-2 50命令。这通常会在最终模型中提供更好的统计数据。

以布鲁克单晶仪测试的数据（CCDC[1] 2152655, 2383197. Sci. China Chem. 2023, 66, 117–126. DOI[2]: 10.1007/s11426-022-1396-x.）为例，在数据处理软件如APEX4[3]中，Reduce Data>>Integrate Images步骤中，右上角Resolution Limit [Å]可以设置分辨率截断值，如图1所示，在此处进行分辨率截断就是审稿人说的地方，也即重新还原数据。

▲图1 APEX中分辨率截断

除了在数据还原的时候进行分辨率截断，还可以在XPREP[4]中进行分辨率截断，截断之前可以先查看数据统计，如图2所示，在数据还原的时候分辨率截断在0.697 Å，因此数据统计中最高分辨率为0.70 Å，第一列Resolution为分辨率壳层，%Complete为每个分辨率壳层对应的完整度，Mean I/s为每个分辨率壳层对应的信噪比，在这里分辨率截断可以这样进行，通常认为信噪比大于2的为有效数据，小于2的认为是噪音，应当舍弃（也有认为应当舍去小于3的，参阅推文“审稿意见-晶体数据的“真实分辨率””），如果按照高标准将小于3的数据截断，则该数据应将分辨率截断至0.73 Å；另外就是，完整度骤降的数据应当舍去，按照这个标准，该数据应将分辨率截断至0.74 Å（0.74 - 0.73的完整度91.8%，相比于0.76 - 0.74的98.1%属于台阶式骤降）。

▲图2 统计数据

因此在回到主菜单后，选择[H]Apply HIGH/low resolution cutoffs选项，并输入高分辨率截断值0.74，如图3所示（低分辨率通常不做截断）。

▲图3 XPREP分辨率截断

最后，就是在结构精修阶段使用SHELXL[5]指令OMIT（参阅推文“SHELXL指令之OMIT”）或者SHEL（参阅推文“SHELXL指令之SHEL”）来截断分辨率。

对于案例数据，在XPREP中将分辨率截断为0.74 Å，最终结果如图4所示（由Olex2[6]呈现）。

▲图4 数据状态-0.74 Å

OMIT指令截断分辨率的语法为“OMIT s[-2] 2θ(lim)[180]”，即OMIT+低分辨率截断值（默认值为-2）+高分辨率截断值（2θ值，最大为180），根据布拉格定律λ = 2dsinθ即可得知辐射光源波长λ和数据分辨率d以及衍射角之间θ的关系，比如要要将分辨率截断至0.84 Å，对于钼靶光源λ = 0.71073 Å，带入公式0.71073 Å = 2 × 0.84 Å × sinθ，算出θ = 25°，因此2θ = 50°，所以对于钼靶数据来说，要在精修中将分辨率截断至0.84 Å，只需在ins文件中添加指令OMIT -2 50即可，效果如图5所示。（钼靶和铜靶光源分辨率与2θ之间的常见值可参阅推文“单晶X射线的分辨率”。）

▲图5 数据状态-OMIT截断至0.84 Å

SHEL指令截断分辨率的语法为“SHEL lowres[infinite] highres[0]”，即SHEL+低分辨率值+高分辨率值，这个指令书写就比较简单了，例如要将分辨率截断至0.84 Å，只需在ins文件中添加指令SHEL 999 0.84即可，效果如图6所示，用SHEL指令将分辨率截断至0.84 Å时，2θ = 50.1°，因此R因子与OMIT截断的结果有微小差异。

▲图6 数据状态-SHEL截断至0.84 Å

视频讲解请参阅：

晶体数据审稿意见-分辨率应在何时截断：https://www.bilibili.com/video/BV1djS2YHEWq

如需数据进行练习，请从以下链接下载：

（1）

链接：https://pan.quark.cn/s/38fb15f45f21

提取码：9sEL

（2）

1号数据

链接：https://pan.baidu.com/s/121Qcam5czV67fYS72ZIgtg

提取码：pfo2

2号数据

链接:https://pan.baidu.com/s/14OHhMpzjKvhdbU4F3Y_aIg

提取码: g4yt

参考文献

[1]    (a) Allen, F. H. The Cambridge StructuralDatabase: A Quarter of a Million Crystal Structures and Rising. Acta Cryst. 2002, B58, 380–388. DOI: 10.1107/S0108768102003890. (b) Groom, C. R.;Bruno, I. J.; Lightfoot, M. P.; Ward, S. C. The Cambridge Structural Database. Acta Cryst. 2016, B72, 171–179. DOI: 10.1107/S2052520616003954. (c) Mitchell, J.;Robertson, J. H.; Raithby, P. R. Cambridge Crystallographic Data Centre (CCDC).Comprehensive Coordination Chemistry III2021, 413–437. DOI: 10.1016/B978-0-12-409547-2.14829-2.

[2]    (a) International Organization forStandardization (2012). ISO 26324:2012. Informationand Documentation – Digital Object Identifier System.http://www.iso.org/iso/catalogue_detail.htm?csnumber=43506. (b) McDonald J. D.;Levine-Clark, M. Encyclopedia of Libraryand Information Sciences. Fourth Edition, CRC Press, 2017. DOI: 10.1081/e-elis4. (c) Liu, J. Digital ObjectIdentifier (DOI) and DOI Services: An Overview. Libri 2021, 71, 349‒360. DOI:10.1515/libri-2020-0018. (d) International Organization forStandardization (2022). ISO 26324:2022. Informationand Documentation – Digital Object Identifier System. https://www.iso.org/standard/81599.html

[3]    Bruker (2021). APEX4 (Version 2021.4-1).Program for Data Collection on Area Detectors. Bruker AXS Inc., Madison,Wisconsin, USA.

[4]    Bruker(2014). XPREP (Version 2014/2), Program for Space Group Determination. BrukerAXS Inc., Madison, Wisconsin, USA.

[5]    (a) Sheldrick, G. M. SHELXL-2019/3, Program for Crystal Structure Refinement, University of Göttingen,Germany, 2019. (b)Sheldrick, G. M. A Short History of SHELX.Acta Cryst. 2008, A64, 112–122. DOI: 10.1107/S0108767307043930. (c) Sheldrick, G. M. CrystalStructure Refinement with SHELXL. Acta Cryst. 2015, C71, 3–8. DOI: 10.1107/S2053229614024218. (d) Lübben, J.; Wandtke, C. M.;Hübschle, C. B.; Ruf, M.; Sheldrick, G. M.; Dittrich, B. Aspherical ScatteringFactors for SHELXL – Model,Implementation and Application. ActaCryst. 2019, A75, 50–62. DOI:10.1107/S2053273318013840.

[6]    Dolomanov,O. V.; Bourhis, L. J.; Gildea, R. J.; Howard, J. A. K.; Puschmann, H. OLEX2: A Complete Structure Solution,Refinement and Analysis Program. J. Appl. Cryst. 2009, 42, 339–341. DOI: 10.1107/S0021889808042726.

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