HU195020B - Three-dimensional model for displaying molecule structure - Google Patents

Description

A találmány tárgya térbeli modell molekulastruktúra bemutatására, amely műanyagból készült, a modellezett molekulastruktúra egy-egy atomját imitáló modulokból áll, ahol a modulok soklapú léridomokként vannak kialakítva, amelyek egymással a ciklikus kapcsolatban álló atomok kapcsolatait, imitáló módon legalább egy lapjuk mentén és közős csúccsal érintkeznek.

A molekulastruktúra bemutatására szolgáló térbeli modellek általában egymással öszszekapcsolt modulokból állnak, amelyek rendszerint műanyagból készülnek. A modulok félgömb, levágott s íkí el öletekkel határolt gomb. és soklapú tést alakjában vannak kijl.akítya. Minden.Rmodul egy atomot képvisel. A félgömb sugara az atom »van dér Waals-íéle« sugarának felel meg, továbbá a gömb középpontjától a levágott felületig terjedő távolság az atom kovalens sugarát képviseli. Λ modulok összekötésére szolgáló elemek az atomok közötti kapcsolatokat modellezik, míg a közöttük, illetve geometriai tengelyeik között kialakított szögek a valenciaszögeknek (vegyértékszögeknek) felelnek meg. Ha a modulokat, vagy csoportjaikat az összekölő elemek körül elforgatjuk, ezzel az atomok térbeli konformációs mozgását imitáljuk.

A 3 170246 sz. US szabadalmi leírásból olyan térbeli modell ismerhető meg molekulaszerkezet bemutatására, amely félgömb alakú, tömör anyagú műanyag modulokat tartalmaz, íovábbá levágott síkfelületekkel halárolt gömbökkel és/vagy soklapú testekkel van ellátva. Minden modulban egy vagy több nyílás van, amelyekbe kúpos kapcsolóelemek illeszthetők.

A The Ealing Corporation, South Natick, Massaehusells, az Egyesült Államokban működő »CPK Precision Molecular Models« című 1980-ban kiadott prospektusának 27, ... 30. oldalán molekulastruktúrák bemutatására szolgáló olyan térbeli modell látható, amely műanyagból készült modulokból áll. Mindegyik modul a modellezett molekulastruktúra egy-egy atomjának felel meg. A modulok közölt fészkekbe illesztett csatolóelemek segítségével lehel kapcsolatot létrehozni. A ciklikus vegyületek atomjainak imitálására összeállítón műanyag modulok mindegyike szabályos soklapú testként van kialakítva, ahol a leslek egy-egy lapjuk mentén érintkeznek és közős csúcsuk van.

Az ismert térbeli modellek itt bemutatói! példáinak hiányossága az, hogy csak planáris ciklikus vegyületek modellezésére alkalmasak. Ez abból következik, hogy a ciklikus vegyületek modelljének összeállításakor a modulok középpontjai egy síkon helyezkednek el, amit például cikíussiknak nevezheliink, és a soklapú testek érintkező élei által alkoloít szögek összege legfeljebb 360°, aminek következtében a ciklussíkból egy vagy több alom nem emelhető ki.

A találmány feladata olyan térbeli modell kialakítása, amely a modulok felépítése révén alkalmas az aplanáris ciklikus vegyületek molekulastruktúrájának bemutatására, imitálására.

A kitűzött feladat megoldására olyan térbeli modellt hoztunk létre, amely molekulastruktúra bemutatására alkalmas és amely műanyagból készült, a modellezett molekulastruktúra egy-egy atomját imitáló modulokból áll, és a modulok soklapú, térbeli idomokként vannak kialakítva, amelyek egymással a ciklikus kapcsolatban álló atomok kapcsolatait imitáló módon legalább egy lapjuk mentén és közös csúccsal érintkeznek, és a találmány szerint a legalább három modulból álló aplanáris, ciklikus vegyület modelljének bemutatására aplanáris, ciklikus vegyület szerkezetet imitáló, legalább három modulból áll, amelyben az érintkező lapok által bezárt szögek összege 360°-nál több.

Célszerű megoldás, ha szabálytalan kialakítású, a ciklikus vegyület atomját imitáló modult tartalmaz.

A találmány tárgyát a továbbiakban példakénti kiviteli alakok kapcsán, a csatolt rajzra hivatkozással ismertetjük részletesen. A rajzon az

1. ábra a molekulastruktúra bemutatására alkalmas találmány szerinti térbeli modell egy részlete, a

2. ábra az 1. ábra szerinti modell két olyan modullal, amelyek a beerősités tengelyéhez viszonyítva el vannak tolva, a

3. ábra a térbeli modell egy modulja, a

4. ábra aplanáris, ciklikus atomkapcsolatokkal jellemzett inolekulastruktúra bemutatására alkalmas, találmány szerinti, térbeli modell, az

5a. és 5b. ábra a dezoxi-ribóz molekulájában a szögek diagramja, míg a fia. és 6b. ábra a dezoxi-ribóz molekulájának térbeli modelljében a szögek diagramja a találmány szerinti modulokból összeállított modell esetében.

A molekulastruktúra bemutatására alkalmas találmány szerinti, térbeli modell (1. és

2. ábra) egymással összekötött, műanyagból készüli 1 és 2 modulokat tartalmaz, amelyek mindegyike a modellezendő molekulastruktúra egy-egy atomjának felel meg. Az 1 modulok hozzávetőlegesen tetraéder alakúak, 3 és 4 lapjukon 5 fészek van kialakítva, amelynek révén az 1, és 2 modulok a modell öszszeállítása során összekapcsolhatók. A 2 modulok félgömb alakúak, levágott felülettel vannak kialakítva, amely felületek az 1 modulok szomszédos lapjaihoz illeszkednek.

öt egymással érintkező modul közül az 1. és 2. ábrán látható négy oc csúcsszöge nagyjából azonos, és közös 6 csúcsban érintkeznek. Az aplanáris, ciklikus vegyület modelljének kialakításához itt egy ötödik modulra

-2195020 van szükség, és az öt modul középpontjai nem azonos síkban helyezkednek el, két 1 modul az őket egyesítő tengelyhez viszonyítva ki van fordítva A nyíl irányában, és ily módon 8 szög alakul ki 7 és 8 lapok között, amely elegendően nagy arra, hogy ötödik 9 modul beilleszthető legyen (3. ábra). A 9 modul tulajdonképpen szabálytalan alakú, soklapú test, amelynek lapjai között 8-tól eltérő szög van. Az ily módon kialakított 9 modul beépítésével a 4. ábrán látható modell alakul ki, amely aplanáris, ciklikus vegyületet mutat be.

A dezoxi-ribóz molekulájára jellemző vegyértékszögek meghatározásának példáját az

5. és 6. ábrán mutatjuk be. A röntgenográfiás, strukturális kutatások szerint a belső vegyértékszögek értékei 101,3°, 102,4°, 104,4 ... 106,1°, 109,2 ... 111,0° és 105,6 ... 107,3°, a szögek összege 525°, míg a molekula középpontja körüli 10 síkok által alkotott szögek 78,7°, 77,6°, 75,6 ... 73,9°, 70,8 ... 70,0°, 74,4 ... 72,7° és összegük 375°. A molekulastruktúra találmány szerinti modulokból kialakított modelljében a belső vegyértékszögek értéke rendre négyszer 104°, illetve egyszer 110°, tehát összegük 526°, míg a molekula középpontjához viszonyított szögek közül négy értéke 76°, egy értéke 70°, vagyis öszszegük 374°.

Az* aplanáris, ciklikus vegyülettel jellemzett molekulastruktúra modelljét a következő módon állítjuk össze:

Az 1 és 2,modulokból négyet egymással összekapcsolunk, közülük kettőt az összekap4 csolás tengelyéhez viszonyítva azonos irányban kifordítunk. Az így kialakult 11 térbe 9 modult helyezünk el, amely a többiekhez képest kinyúlóan van elrendezve.

A találmány szerinti modell tudományos kutatási és oktatási célokra alkalmas, segíti az anyagok molekuiastruktúrájával kapcsolatos, térbeli elképzelések kialakítását, a folyamatokkal kapcsolatos ismeretek megjegy10 zését. A találmány szerinti modell felhasználható a kémiai vegyületek krisztallográfiai kutatásai során kapott adatok feldolgozására és értelmezésére, valamint a legvalószínűbb strukturális állapotok feltárására.

Claims (2)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Térbeli modell molekulastruktura bemutatására, amely műanyagból készült, a mo20 dellezett molekulastruktúra egy-egy atomját imitáló modulokból áll, és a modulok soklapú, térbeli idomokként vannak kialakítva, amelyek egymással a ciklikus kapcsolatban álló atomok kapcsolatait imitáló módon leg2® alább egy lapjuk mentén és közös csúccsal érintkeznek, azzal jellemezve, hogy aplanáris, ciklikus vegyület szerkezetet imitáló legalább három modulból (1, 2) áll, amelyben az érintkező lapok által bezárt szögek ösz20 szege 360°-nál több.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti molekulastruktúra, azzal jellemezve, hogy szabálytalan kialakítású, a ciklikus vegyület atomját imi2® táló modult (9) tartalmaz.