晶体结构参数审稿意见-键角要有标准不确定度

DJ_Tokyo

                              

晶体结构参数审稿意见-键角要有标准不确定度

最近，有小伙伴遇到如下审稿意见，询问笔者如何处理。

审稿意见：

> Page 6, line 35, are all the digitsdisplayed for angle values meaningful, based on XRD, what are the associatedstandard / thermal uncertainties ?

原文

… angles were 110.322° for 1, 101.427°for 2, and 106.766° for 3, indicating …

（化合物1、2和3的某某键角分别为110.322°、101.427°和106.766°，表明。。。）

大意：

第6页第35行展示基于X射线衍射数据的键角值的所有位数都有意义吗？相关的标准/热不确定度是多少？

晶体结构中原子不是静止不动的，而是时时刻刻处于振动状态，因此通过单晶X射线衍射技术得到的结构参数（如键长和键角等）具有标准偏差（standard deviation）或标准不确定度（s.u./su, standard uncertainty）。

以Olex2[1]内置数据sucrose[4]为例，如图1所示，以记事本方式打开其CIF[3]文件，找到键角列表，第一个键角（红色箭头所指）∠C6-O1-C1 = 115.88(16)°，这个数字表示∠C6-O1-C1的键角为115.88±0.16°，即∠C6-O1-C1的键角处于115.72°（含）至116.04°（含）之间，这个键角是一个范围，而不是一个准确的值，如果你论文中写∠C6-O1-C1的键角为115.88°，那就是一个准确的值，实际上因为原子存在热振动（另外，单晶X射线衍射测试的是平均结构，参阅推文“一颗晶体中大约包含的分子数量-无序原因”），键长键角等测试得到的参数是一个范围，而不是一个准确的数值，所以当你使用晶体数据参数作为论文中的论据时，不论是行文还是表格，不论是正文还是支持信息，都要包含其标准偏差或标准不确定度，这不仅是科技论文的严谨性要求，也是实事求是的要求。

▲图1 Olex2内置数据sucrose

视频讲解请参阅：

晶体结构参数审稿意见-键角要有标准不确定度：https://www.bilibili.com/video/BV1M5x8z1EBV

参考文献

[1]    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.

[2]    (a)Jaradat, D. M. M.; Mebs, S.; Chęcińska, L.; Luger, P. Experimental ChargeDensity of Sucrose at 20 K: Bond Topological, Atomic, and IntermolecularQuantitative Properties. Carbohyd. Res.2007, 342, 1480–1489. DOI: 10.1016/j.carres.2007.04.004. (b) Lee, T.;Chang, G. D. Sucrose Conformational Polymorphism: A Jigsaw Puzzle with MultipleRoutes to a Unique Solution. Cryst.Growth Des. 2009, 9, 3551–3561. DOI: 10.1021/cg900294d.(c) Kimura, F.; Kimura, T.; Oshima, W.; Maeyama, M.; Aburaya, K. X-rayDiffraction Study of a Pseudo Single Crystal Prepared from a Crystal Belongingto Point Group 2. J. Appl. Cryst. 2010, 43, 151–153. DOI: 10.1107/S0021889809048006. (d) ReliableStructural Data from Rietveld Refinements viaRestraint Consistency. J. Appl. Cryst.2015, 48, 1777–1784. DOI: 10.1107/S1600576715018233. (e) Woińska, M.;Grabowsky, S.; Dominiak, P. M.; Woźniak, K.; Jayatilaka, D. Hydrogen Atoms CanBe Located Accurately and Precisely by X-ray Crystallography. Sci. Adv. 2016, 2, e1600192. DOI:10.1126/sciadv.1600192. (f) Lu, Y.; Gray, D. L.; Yin, L.; Thomas, L. C.;Schmidt, S. J. Unraveling the Wide Variation in the Thermal Behavior ofCrystalline Sucrose Using an Enhanced Laboratory Recrystallization Method. Cryst. Growth Des. 2018, 18, 1070−1081. DOI:10.1021/acs.cgd.7b01526. (g) Chick, C. N.; Misawa-Suzuki, T.; Suzuki, Y.;Usuki, T. Preparation and Antioxidant Study of Silver Nanoparticles ofMicrosorum Pteropus Methanol Extract. Bioorg.Med. Chem. Lett. 2020, 30, 127256. DOI:10.1016/j.bmcl.2020.127526.

[3]    (a)Hall, S. R.; Allen, F. H. Brown, I. D. The Crystallographic Information File(CIF): A New Standard Archive File for Crystallography. Acta Cryst. 1991, A47, 655–685. DOI:10.1107/S010876739101067X. (b) Hall, S. R. The STAR File: A New Formatfor Electronic Data Transfer and Archiving. J.Chem. Inf. Comput. Sci. 1991, 31, 326–333. DOI:10.1021/ci00002a020. (c) Hall, S. R.; Spadaccini, N. The STAR File:Detailed Specifications. J. Chem. Inf.Comput. Sci. 1994, 34, 505–508. DOI:10.1021/ci00019a005.

声明：本文仅代表个人观点，笔者学识有限，资料整理过程中可能存在疏漏错误，请不吝指正。