chemfig en MolDraw: chemfig plakken, visueel bewerken, LaTeX exporteren

Voor wie dit is

chemfig is de standaardmanier om moleculen in LaTeX te tekenen. Het resultaat is prachtig en staat in hetzelfde bestand als je tekst, maar het schrijven gaat traag. Je typt -[:30] en =[::-60], compileert, kijkt en past een hoek aan. Iemand anders' chemfig verbeteren is nog lastiger, en een gebogen pijl in \chemmove kan veel pogingen kosten.

MolDraw kan nu chemfig lezen en schrijven. Je houdt chemfig als formaat en gebruikt een canvas om te tekenen:

• Zie wat een chemfig-fragment tekent zonder te compileren.
• Verbeter het met de muis: verplaats een atoom, klap een dubbele binding om, voeg een lading of een gebogen pijl toe.
• Krijg chemfig terug die met pdflatex compileert, met dezelfde hoeken als op het scherm.
• Begin vanuit andere formaten (SMILES, MOL, ChemDraw-bestanden, een naam van een verbinding) en krijg er chemfig uit.

Alles draait in je browser. Je code wordt niet naar een server gestuurd om te worden omgezet.

chemfig op het canvas plakken

1. Kopieer de code uit je editor of Overleaf. Eén \chemfig{…}, meerdere, een \schemestart … \schemestop-blok of een volledig document werken allemaal.
2. Open de MolDraw-editor, klik op een leeg deel van het canvas en druk op Ctrl+V (Cmd+V op een Mac). Je kunt ook de knop Paste gebruiken of rechtsklikken → Paste.
3. De tekening verschijnt geselecteerd, naast wat al op het canvas staat. Sleep hem naar de plek waar je hem wilt.

Probeer het met dit schema:

\schemestart
  \chemname{\chemfig{*6(=-=-=-)}}{benzene}
  \+
  \chemfig{Br-Br}
  \arrow{->[FeBr$_3$][CH$_2$Cl$_2$]}
  \chemname{\chemfig{*6(=-=(-Br)-=-)}}{bromobenzene}
\schemestop

MolDraw behoudt de bindingshoeken en -lengtes die je hebt geschreven, dus de tekening heeft dezelfde vorm als in je pdf. Labels zoals H_3C, NH_2 of {CO_2Me}, ladingen, vrije elektronenparen uit \lewis of \charge, en @{name}-nodes komen allemaal mee.

Bewerk het als elke andere tekening

De geplakte tekening is een gewone MolDraw-structuur, dus elke tool werkt erop:

• sleep atomen, of selecteer een groep en draai die;
• houd de muis boven een binding en druk op 1, 2 of 3 om hem enkel, dubbel of drievoudig te maken, en klik met de tool voor dubbele bindingen op een dubbele binding om de tweede lijn naar de andere kant te verplaatsen;
• voeg ladingen, vrije elektronenparen en radicalen toe via de werkbalk of het rechtermuisknopmenu;
• teken gebogen pijlen en vishaakpijlen met de pijltool. Ze hechten zich aan vrije elektronenparen, bindingen en ladingen en blijven vastzitten als je atomen verplaatst;
• bewerk de tekst boven en onder een reactiepijl door erop te dubbelklikken.

Je krijgt ook de chemische controles die chemfig je niet kan geven: waarschuwingen over valentie, de formule en massa, SMILES en een 3D-weergave van elke structuur.

chemfig terug exporteren naar LaTeX

Er zijn twee manieren om te exporteren:

• Download → chemfig (.tex) slaat een volledig, zelfstandig LaTeX-bestand op. Compileer het apart om een pdf van de tekening te krijgen, of neem die pdf op in je document met \includegraphics.
• Copy as chemfig (LaTeX) (in het menu Copy en in het rechtermuisknopmenu Copy as) kopieert alleen de tekencode, zonder \documentclass. Plak die direct in je scriptie of artikel.

Voeg voor gekopieerde code eenmalig deze twee regels toe aan je preambule:

\usepackage{chemfig}
\usetikzlibrary{arrows.meta,decorations.pathmorphing}

Heeft een tekening gebogen pijlen of polymeerhaken, compileer dan twee keer. chemfig tekent die vanuit posities die het in de eerste run opslaat. Selecteer je eerst een deel van het canvas, dan wordt alleen de selectie geëxporteerd.

Hoe de geëxporteerde code eruitziet

Dit is het bestand dat MolDraw schrijft voor het SN2-schema in de eerste schermafbeelding:

% Exported from MolDraw — compile with pdflatex / lualatex (twice: arrows and brackets use positions from the first run)
\documentclass[border=22pt,varwidth=60cm]{standalone}
\usepackage{chemfig}
\usetikzlibrary{arrows.meta,decorations.pathmorphing}
\begin{document}
\setchemfig{+ sep left=2em, + sep right=2em, arrow offset=6pt}
{\centering \textbf{SN2 of bromomethane}\par}
\par\bigskip
\schemestart
  \chemname[2em]{\chemfig{@{a1}HO^{-}}}{hydroxide}
  \+
  \chemname[2em]{\chemfig{@{a2}-[@{b1}:90]@{a3}Br}}{bromomethane}
  \arrow{->[SN2][acetone]}
  \chemname[2em]{\chemfig{-[:90,,,1]OH}}{methanol}
  \+
  \chemfig{Br^{-}}
\schemestop
\chemmove{
  \draw[-{Stealth[length=4pt,inset=1.5pt]}]([shift={(1.07em,0.77em)}]a1) to[bend right=47] ([shift={(-0.39em,-0.23em)}]a2);
  \draw[-{Stealth[length=4pt,inset=1.5pt]}]([shift={(0.21em,-0.36em)}]b1) to[bend right=77] ([shift={(0.64em,-0.23em)}]a3);
}
\end{document}

Een paar dingen om op te letten:

• Bindingen gebruiken absolute hoeken (-[:90]), zodat elke binding dezelfde kant op wijst als op het canvas. Een binding die niet de standaardlengte heeft, krijgt een lengtefactor zoals -[:30,1.2].
• Atomen en bindingen die een gebogen pijl raakt, krijgen nodenamen (@{a1}, @{b1}). \chemmove tekent elke pijl daartussen, met een bend-hoek die past bij de kromming op het canvas.
• Namen van verbindingen staan onder de structuren, met ruimte voor gebogen pijlen die eronder doorbuigen.
• Ringbindingen worden gesloten met hooks (?[a]), en elke dubbele binding krijgt =^ of =_, zodat de tweede lijn aan dezelfde kant staat als in MolDraw, bij ringen binnen in de ring.

chemfig maken uit SMILES-, MOL- of ChemDraw-bestanden

Omdat MolDraw veel formaten leest, werkt het ook als converter naar chemfig:

1. Haal de structuur binnen: plak SMILES of InChI, zoek een naam van een verbinding in het PubChem-vak of open een MOL-, SDF-, RXN-, CDXML- of CDX-bestand (ChemDraw).
2. Maak hem zo nodig netjes. Opschonen en draaien zitten in de werkbalk.
3. Kies Download → chemfig (.tex).

Dit is de snelste manier om een reeks ChemDraw-figuren naar een LaTeX-scriptie te verhuizen: open elk bestand en download het als chemfig.

Reactiemechanismen en gebogen pijlen

Gebogen pijlen zijn het lastigste deel van chemfig om met de hand te schrijven. In MolDraw teken je ze met de muis, of vraag je de AI-assistent een mechanisme te tekenen, en de export schrijft de @{…}-namen en het \chemmove-blok voor je.

Plak je chemfig die al \chemmove-pijlen bevat, dan leest MolDraw welke atomen of bindingen elke pijl verbindt en naar welke kant de bend buigt. Daarna plaatst het de pijl volgens zijn eigen tekenregels: de staart begint op het vrije elektronenpaar, de lading of de binding, en de punt stopt net voor het doel. Je hoeft de exacte TikZ-kromme niet te kopiëren.

Zie voor complete uitgewerkte voorbeelden de voorbeelden van chemfig-mechanismen: radicaalkettingreacties met vishaakpijlen en polaire mechanismen in meerdere stappen, elk als .tex-bestand om te downloaden.

Vraag het aan de AI-assistent

De chatassistent in de editor kent chemfig. Je kunt bijvoorbeeld vragen:

• “Exporteer dit als chemfig.” Hij geeft de code terug voor wat er op het canvas staat.
• “Teken dit: \chemfig{H_3C-C(=[:60]O)-[:-60]OH}.” Hij zet de structuur op het canvas.
• “Teken het mechanisme van zuurgekatalyseerde esterhydrolyse en geef me daarna de chemfig.”

Wat in beide richtingen meekomt

Elk item hieronder is geëxporteerd, met pdflatex gecompileerd, weer in MolDraw ingelezen en vergeleken met de oorspronkelijke tekening.

Bij het plakken begrijpt MolDraw ook \definesubmol met !{name}, een beginhoek zoals \chemfig{[:30]…}, onzichtbare bindingen (draw=none), pijlen onder een hoek zoals \arrow{->}[-90] (de volgende verbinding komt eronder), \subscheme en kleurnamen zoals red en blue.

Wat chemfig niet kan bevatten

Sommige dingen op een MolDraw-canvas hebben geen chemfig-vorm: geplakte afbeeldingen, vormen en laboratoriumglaswerk, vrije penseelstreken, orbitalen, ringvullingen en markeringen. Ze worden uit de export weggelaten, en de hintbalk vertelt je na elke download of kopie wat is weggelaten, zodat niets ongemerkt verdwijnt.

Gebogen of S-vormige schemapijlen worden rechte chemfig-pijlen. Tekst die naast de tekening staat (niet erboven of eronder), blijft als %-commentaar in het bestand.

Beknopt overzicht van chemfig

De onderdelen van de chemfig-syntaxis die je het vaakst tegenkomt, en wat MolDraw voor elk tekent:

Problemen oplossen

• Er gebeurt niets als ik plak. De tekst moet \chemfig of \schemestart bevatten. Klik eerst op het canvas, zodat het plakken naar de tekening gaat en niet naar een tekstvak.
• Gebogen pijlen staan op de verkeerde plek in de pdf. Compileer een tweede keer.
• “I do not know the key /tikz/Stealth”. Voeg \usetikzlibrary{arrows.meta,decorations.pathmorphing} toe aan je preambule.
• Een structuur ziet er na het plakken platgedrukt uit. Zet de chemfig twee atomen op dezelfde plek, dan legt MolDraw de structuur opnieuw uit en meldt dat in de hintbalk. Gebruik de knop voor opschonen om hem netjes te maken.
• “B” of “D” is boor of deuterium geworden. MolDraw leest atoomlabels als chemie. Plaatshouderletters uit de chemfig-handleiding worden als element gelezen als dat element bestaat.

Verwante gidsen