Molden jest darmowym programem służącym do przygotowania obliczeń teoretycznych oraz do wizualizacji wyników wykonanych w programach takich jak: GAMESS UK, GAMESS US, Gaussian, Molpro, Molcas, Jaguar, ADF, Dalton, Mopac/Ampac. Za pomocą tego programu możemy wyświetlać strukture związków, drogę optymalizacji, orbitale molekularne, gęstość elektronową, potencjał elektrostatyczny (ESP), moment dipolowy, a także ładunki Mullikena. Oprogramowanie to umożliwia również śledzenie ścieżki reakcji chemicznych (IRC) oraz wizualizację drgań cząsteczki. Program ma możliwość optymalizacji geometrii, posiada własne pole siłowe – ambfor, które może w połączeniu z polami siłowymi Amber (dla białek) oraz garfla (dla małych cząsteczek) wykorzystać do optymalizacji. Niewątpliwie jedną z największych zalet programu jest rozbudowany edytor Z-macierzy, który daje pełną kontrolę geometrii cząsteczki i pozwala budować molekuły od podstaw, a także korzystać z bibliotek struktur. Za pomocą programu można również tworzyć różnego rodzaju instrukcje graficzne, np.: PostScript, X-Window, VRML, PovRay, OpenGL.
Dział ten opracował Paweł Grabowski, poprawki M. Doskocz
Instalacja w systemach Windows
Pierwszą czynnością niezbędną do używania programu Molden w systemie Windows jest instalacja emulatora X-ów. Możemy wybrać darmowy program Xming:
http://downloads.sourceforge.net/sourceforge/xming/Xming-6-9-0-31-setup.exe?use_mirror=sunet
Instalacja tego programu jest intuicyjna więc nie powinna nastręczać żadnych problemów. Po instalacji uruchamiamy z Menu start > Programy > Xming > Xming. Po uruchomieniu program widoczny jest jako małą ikonka w prawym dolnym rogu - tray-u.
Jeżeli występują problemy z wyświetlaniem czcionek w Xming-u, wówczas możemy pobrać dodatkowe czcionki z serwera:
http://sourceforge.net/projects/xming/files/Xming-fonts/Xming-fonts-7-4-0-3-setup.exe/download
Drugim etapem jest instalacja programu Molden, który można pobrać bezpośrednio ze strony producenta, w postaci pliku zip.
ftp://ftp.cmbi.ru.nl/pub/molgraph/molden/bin/Windows/molden_windows_nt_95.zip
Program rozpakowujemy do katalogu C:\Program Files\Molden. Następnie musimy otworzyć w notatniku plik o nazwie Molden.csh, który znajduje się w katalogu Moldena. Zamieniamy wiersz:
na następujący:
Jeżeli zainstalowaliśmy program Xming w innym katalogu niż domyślny, to w wierszu tym wpisujemy odpowiednią ścieżkę. Teraz bez problemów powinniśmy uruchomić program Molden za pomocą wykonania pliku Molden.exe.
Instalacja w systemach Linux
Opis instalacji i/lub kompilacji Moldena znajduje się na stronie producenta programu:
http://www.cmbi.ru.nl/molden/linux.html
Po uruchomieniu programu wyświetlają się dwa okna:
Jedno z nich jest ekranem, na którym wyświetlane są atomy/cząsteczki, drugie z okien jest panelem kontrolnym (Molden Control), w którym dokonujemy wszystkich operacji na atomach/cząsteczkach.
1. Select point:
Podmenu to pozwala na tworzenie animacji cząsteczki. Tym zajmiemy się w dalszej części.
2. Miscellaneous:
Przycisk Dens. Mode pozwala na wyświetlanie:
orbitali, gęstości elektronowych, wiązań, laplasjanów gęstości elektronowej, potencjałów elektrostatycznych, kontur orbitali/gęstości na płaszczyźnie oraz ich powierzchnie trójwymiarowe
Przycisk Read umożliwia wczytanie pliku, na którym chcemy pracować.
Przycisk Write umożliwia zapisanie struktury w określonym formacie.
Przycisk ZMAT Editor uruchamia edytor Z-macierzy, który pozwala min na tworzenie struktur cząsteczki, edytowanie położeń atomów, zamienianie atomów na inne atomy/fragmenty cząsteczek a także definiowanie zadań do obliczeń, np.: optymalizacja geometrii, polaryzowalność, poszukiwanie stanów przejściowych.
Przycisk PostScript umożliwia import cząsteczki w postaci grafiki zapisanej w formacie PostScript.
3. Draw Mode:
Składa się ono z 6 przycisków:
Solid – wyświetla cząsteczkę w postaci kulek i patyczków lub samych kulek
StickColor – zmienia kolory atomów w zależności od typu
Shade – cieniuje atomy cząsteczki, które są bardziej oddalone od obserwatora (efekt cienia)
Perspect. – widok perspektywiczny, czyli atomy bliżej obserwatora będą większe
Label – wyswietla etykiety atomów: nazwa, nazwa+numer, typ pola siłowego, atom+ładunek, symbol PDB (Protein Data Bank)
Back Bone – struktury trzeciorzędowe i czwartorzędowe białek
Powyższy obrazek przedstawia widok domyślny cząsteczki.
4. Menu:
Kolejno:
Przycisk pól siłowych – umożliwia optymalizację cząsteczki za pomocą pól siłowych (MM3, Charmm, Amber, Amoeba, Sybil, Quanta CHarmm, Amber/GAFF) oraz kolor i ładunek cząsteczki.
Umożliwia zapis do pliku .gif wyświetlanej cząsteczki, oraz tworzenie animacji.
Umożliwia zmianę zmianę koloru tła, koloru poszczególnych typów atomów, głębie cieni itp.
Umożliwia zmianę wyświetlania cząsteczki, np. cząsteczka wraz z komórką elementarną w określonych płaszczyznach, edycję rozmiarów komórki elementarnej oraz zapis w formacie programów krystalograficznych.
Umożliwia zaznaczenie atomu jako centralnego (atom wobec którego dokonujemy rotacji wyświetlania cząsteczki).
Umożliwia wyświetlenie potencjału elektrostatycznego, multipoli, ładunków, ładunków ESP, ładunków Mullikena, ładunków EEM pozatym odczyt i zapis powierzchni
Umożliwia na wczytywanie plików VRML, PovRay i OpenGL.
Umożliwia wyśiwtlanie atomów wodoru, wiązań wodorowych oraz ich parametrów.
Umożliwia interaktywne dokowanie dwóch cząsteczek i przedstawianie ich na wykresie punktów w funkcji ich orientacji.
Przycisk ten służy do zamknięcia programu.
5. Zoom:
Strzałki pozwalają na przesuwanie cząsteczki w określonych przez nas kierunkach.
Przycisk z czarna kropką zmienia sposób obracania cząsteczki z domyślnego (obrót poprzez „przeciąganie”) na starszy (obrót poprzez kliknięcie).
Przycisk z kółkiem pozwala zmienić kąt obrotu (1, 5 lub 45 stopni) cząsteczki dla starszego trybu wyświetlania.
6. Add to BackBone:
Podmenu to staje się aktywne dopiero w przypadku zaznaczenia opcji BackBone w podmenu Draw Mode, dostępne jest ono tylko dla białek.
Przycisk Res. Comm. wyświetla listę opcji wyświetlania tzw. pozostałości (ładunki, powierzchnie, rzędowość struktury białka).
Przycisk HetAtm pozwala na wyświetlanie części białek (helisa, zwinięcia, łańcuchyDNA/RNA).
Przycisk SulfurBridge wyświetla wiązania siarczkowe.
Przycisk H-bonds wyświetla wiązania wodorowe.
7. Calculate:
- Przycisk Distance pozwala na sprawdzenie odległości/długości wiązań między atomami w Angstremach (Å) lub jednostkach atomowych (a. u.)
- Przycisk Angle pozwala na zmierzenie wartości kąta pomiędzy trzema atomami
- Przycisk Dihedral pozwala na zmierzenie wartości kąta (dwuściennego) pomiędzy czterema atomami.
Zmiana wyświetlania cząsteczki – Draw Mode
Funkcje poszczególnych przycisków są następujące:
Solid – wyświetla cząsteczkę w postaci kulek i patyczków lub samych kulek.
StickColor – zmienia kolory atomów w zależności od typu.
Shade – cieniuje atomy cząsteczki, które są bardziej oddalone od obserwatora (efekt cienia), Przycisk Max. Linewdith pozwala również zmianę grubości patyczków wyświetlanej cząsteczki (od 1 do 10).
Perspect. – widok perspektywiczny, czyli atomy bliżej obserwatora są większe.
Label – wyświetla etykiety atomów: nazwa, nazwa+numer, typ pola siłowego, atom+ładunek, symbol PDB
(Protein Data Bank).
Back Bone – struktury trzeciorzędowe i czwartorzędowe białek.
Widok cząsteczki z włączoną opcją H-bond z widocznymi wiązaniami wodorowymi. Ponownie kliknięcie przycisku H-bond wyłącza wyświetlanie tych wiązań.
Klikając środkowym przyciskiem myszy na cząsteczkę pojawi się menu kontekstowe:
Opcja Switch On pozwala włączać widok fragmentów cząsteczki/jej fragmentów.
Opcja Switch Off pozwala wyłączać widok cząsteczki/jej fragmentów.
Opcja Center wyśrodkowuje widok na wybranym atomie i ustawia go jako centrum rotacji wyświetlania.
Opcja Contact pozwala na sprawdzenie z jakimi atomami łączy się zaznaczony atom, oraz odczytanie odległości pomiędzy nimi.