MolDrawで非共有電子対を追加する方法

要点

簡単な手順

1. 構造式を描きます。例えば水をH–O–Hとして描きます。
2. 左のツールバーで、電荷ツールの隣にあるLone pairツール（2つの点のアイコン）をクリックします。
3. 酸素原子の中心をクリックします。結合の間の最も広い空きスペースに電子対が現れます。
4. もう一度クリックすると2つ目の電子対が追加されます。必要な数になったら止めます。
5. すべての原子を一度に処理するには、Lone pairボタンをもう一度クリック（またはその小さな矢印をクリック）してメニューを開き、Add all lone pairsを選びます。特定の原子だけに電子対を付けたい場合は、先にその原子を選択しておきます。

ポインターを既存の電子対に重ねると、その電子対が強調表示されます。そこでクリックするとその電子対をつかんで移動できます。電子対を追加するには、原子の中央をクリックします。

非共有電子対ツールのすべてのオプション

Lone pairボタンにはメニューがあります。ボタンを1回クリックするとツールが選ばれます。もう一度クリックするか、小さな矢印をクリックするとメニューが開きます。タッチスクリーンではボタンを長押しします。メニューには次のオプションがこの順に並んでいます：

これらの一部は、ほかの場所からも使えます：

• 右クリックメニュー：原子または選択範囲を右クリックし、Add all lone pairsを選びます。削除できる電子対がある場合は、Remove lone pairs（選択範囲がある場合）またはRemove all lone pairs（選択範囲がない場合）も表示されます。
• タッチメニュー：電子対を持つ原子を選択し、クイックメニューからRemove lone pairsを選びます。
• Settings：Settings › General › Drawing › Lone pair styleで、新しい電子対をDotsにするかLineにするかを設定します。すでに描いた電子対は変わりません。それにはツールのメニューを使います。

Lone pairツールにはキーボードショートカットはありません。元に戻す（Ctrl+Z、Macでは⌘+Z）で、これらの操作はすべて取り消せます。

電子対の移動と削除

電子対を移動する

Lone pairツールまたはSelectツールで電子対をドラッグします。電子対は原子のまわりを動き、手を離した位置にとどまります。その原子上の他の電子対は動きません。Cleanupを実行すると、電子対はスタイルを保ったまま結合の間の隙間に戻ります。

電子対を1つ削除する

• Lone pairツールで、原子またはその電子対の1つをShiftクリックまたはAltクリックします。
• Eraseツールで電子対をクリックします。
• 満杯の原子では、Lone pairツールで普通にクリックしても電子対が削除されます。

すべての電子対を削除する

ツールのメニューまたは右クリックメニューでRemove lone pairsを選びます。特定の原子だけを消すには、先にその原子を選択します。

電荷やラジカルと非共有電子対

MolDrawでは、原子の電子数が許す以上の電子対は描けません。その数は次のように計算されます：

1. まず元素の価電子数から始めます（Nは5、Oは6、Clは7）。
2. 負電荷1つにつき1を足し、正電荷1つにつき1を引きます。
3. 結合1本につき1を引きます。ラベル内に隠れた水素（OH、NH₂、水を表す単独のO）も含めます。二重結合は2と数えます。
4. 残りを2で割り、切り捨てます。それが電子対の最大数です。

したがって、電子対を追加する前に電荷を設定しましょう。電荷ツールでは+、−、+2、丸囲みの電荷、δ+やδ−を追加できます。

先に電荷を設定しましょう。負電荷があると電子対がもう1つ入る余地ができるので、電子対より先に付けます。後で電荷を変えると、MolDrawは収まらなくなった電子対を削除します。

ラジカル。残った電子が奇数個のとき、1個の電子は対をつくれません。MolDrawは切り捨てるので、最後の電子はFree radicalで1つの点として描きます。O–Hとして描いたヒドロキシルラジカルでは、6 − 1 = 電子5個で、2対と1つの点になります。⊕電荷メニューのRadical cation (•+)とRadical anion (•−)ツールを使うと、点と電荷を1クリックで設定できます。

巻き矢印と非共有電子対を組み合わせる

反応機構の矢印の多くは非共有電子対から始まります。描き方：

1. まず非共有電子対を追加します。
2. 反応矢印メニューを開き、電子対ならElectron flow (2e⁻)、電子1個ならFishhook (1e⁻)を選びます。どちらもMechanismグループにあります。
3. 非共有電子対から矢印を描き始めます。矢印の尾が電子対に付き、吸着した対象が強調表示されます。
4. 原子または結合の上で矢印を終えます。矢印の頭がそこに吸着します。

付けた矢印は、分子をドラッグしたり整えたりすると一緒に動きます。描くときにAltを押したままにすると、端を自由に置けます。吸着をオフにするには、Settings › General › Canvas › Snap curved arrowsを開きます。初期設定ではオンです。

授業用のルイス構造表示とFree sketch mode

Settings › General › Teachingにある2つの設定で、非共有電子対の振る舞いが変わります。

Structure display：Lewis structure

Structure displayをLewis structureに設定します。すると、追加しなくても、MolDrawがすべての原子、すべての水素、非共有電子対を点として表示します。隠れた水素やラジカルの点も正しく数えます。変わるのは表示だけで、図そのものは変わらず、いつでもSkeletal formulaに戻せます。

原子に自分で電子対を置いた場合、MolDrawはその原子については自動の電子対ではなく、あなたの電子対を表示します。自動の電子対は図に保存されません。骨格式の表示でも電子対を残したい場合は、Add all lone pairsで追加してください。

Free sketch mode：Allow any number of lone pairs

通常のルールに反する構造、例えば学生の間違いを示す構造を描くには、Free sketch modeをオンにします。このときAllow any number of lone pairsオプションは初期設定でオンになります。これにより、クリックツールで電子数に関係なく任意の原子に最大4対まで置けます。Add all lone pairsとAdd one lone pair to allは引き続き通常の電子数に従います。

ここで関係するFree sketchのオプションがほかに2つあります。No valence correctionでは、電荷の変更などの編集で電子対が削除されることはありません。No automatic hydrogensでは、ルイス構造表示に自分で描いた原子と電子対だけが表示されます。Free sketch modeがオンのとき、どちらも初期設定でオンです。

トラブルシューティング

• ツールで電子対をこれ以上追加できない。原子が最大数に達しています。電荷と結合を確認してください。例えば塩化物イオンは、−1の電荷を付けてからでないと4つ目の電子対を受け取れません。
• クリックすると電子対が追加されずに削除される。原子が満杯だったため、ツールが減らす方向に数えています。電子対がなくなるまでクリックを続けると、再び追加されます。ShiftやAltを押していないかも確認してください。
• 原子が赤く点滅する。NH₄⁺の窒素のように電子対を置く余地がまったくないか、電子対を持たない原子から電子対を削除しようとしています。
• 電子対を追加したいのに、電子対が動いてしまった。既存の電子対の上またはすぐ近くをクリックしたため、それをつかんでいます。原子のちょうど中心をクリックしてください。込み入った構造では拡大しましょう。
• Add all lone pairsで炭素が飛ばされた。中性の炭素は意図的に対象外になっています。電荷を持つ炭素には電子対が付きます。
• 電荷を変えたら電子対が消えた。MolDrawが収まらなくなった電子対を削除しました。Free sketch modeでNo valence correctionがオンなら残ります。
• 巻き矢印が電子対に付かない。Snap curved arrowsがオンになっているか、Altを押していないかを確認してください。