Как нарисовать каркасные молекулы в 3D: кубан, адамантан и координационные клетки

Опубликовано: 30 октября 2026 г. · Автор: Scidart Academy · Время чтения: ~6 мин

Кубан в 3D-перспективе с затенением по глубине рядом с координационной клеткой Pd6L4 на холсте MolDraw — Кубан и координационная клетка Pd₆L₄, обе нарисованы в 3D-перспективе на холсте MolDraw.

Коротко: не пытайтесь рисовать каркас вручную как плоскую проекцию. В MolDraw либо поставьте каркас из Library (карточки с пометкой 3D появляются на холсте в настоящем 3D), либо нарисуйте его связность в 2D и нажмите 3D Clean Up (Shift+Ctrl+D). Затем перетаскивайте по холсту, чтобы повернуть его, и нажмите Flatten 3D pose, когда нужен обычный 2D-рисунок для статьи или слайда.

Почему каркасные молекулы трудно рисовать

Кубан, адамантан, додекаэдран и металлоорганические клетки трёхмерны по своей природе. На бумаге каждую связь приходится рисовать как проекцию: одни связи пересекаются, задняя часть каркаса прячется за передней, а маленькая ошибка превращает куб в плоский шестиугольник. В учебниках эту проблему решают, выбирая удачный угол обзора и делая дальние связи светлее.

MolDraw делает то же самое за вас. Он строит настоящую 3D-геометрию, показывает её на холсте в перспективе с затенением по глубине и позволяет поворачивать, пока вид не станет объяснять структуру. Вам остаётся только выбрать угол.

Способ 1: поставить каркас из Library (самый быстрый)

Шаг 1. Откройте Library

Редактор MolDraw с выделенной кнопкой Library внизу левой панели инструментов — ① Кнопка **Library** находится внизу левой панели инструментов (подсказка «Library — R-groups, ligands, structures…»). На пустом холсте можно также нажать **Templates** на стартовой карточке.

Шаг 2. Выберите каркас с пометкой 3D

Окно Library, вкладка Structures, выбрана категория Polyhedra с карточками Cubane, Prismane, Adamantane, Dodecahedrane и Tetrahedrane, у каждой есть метка 3D — ② На вкладке **Structures** выберите **Polyhedra**. ③ Нажмите карточку **Cubane**. Карточки с маленькой меткой 3D ставятся в 3D.

Каркасы есть в нескольких местах:

Polyhedra: кубан, призман, адамантан, додекаэдран, тетраэдран.
Bridged Polycyclics, Organic & amine cages (иминные клетки CC1, CC3), Strained hydrocarbons (пентапризман, диамантан, [1.1.1]пропеллан) и 3D Templates.
Вкладка Supramolecular: координационные клетки, такие как клетка Фудзиты Pd₆(TPT)₄, Pd₂L₄, Fe₄L₆ и квадрат Pd₄, а также катенаны и ротаксаны.

Можно также ввести запрос в поле Search categories or templates…, например «adamantane» или «Fujita cage».

Шаг 3. Щёлкните по холсту, чтобы поставить его

Кубан на холсте в 3D-перспективе; выделены инструмент 3D View и кнопки 3D Clean Up, Flatten 3D pose и Exit 3D; 3D-просмотрщик справа показывает тот же куб — Куб появляется в 3D, задние рёбра приглушены. ④ Инструмент **3D View** уже выбран. ⑤ **3D Clean Up** отображается как активный. ⑥ **Flatten 3D pose** и ⑦ **Exit 3D** появляются, пока вы в 3D-режиме. 3D-просмотрщик справа показывает ту же позу.

Шаг 4. Поверните его к лучшему виду

Кубан после поворота перетаскиванием; на верхней панели выделены ползунок Fade и кнопка Depth taper — Перетаскивайте по холсту, чтобы вращать каркас. ⑧ **Fade** задаёт, насколько сильно бледнеют задние атомы; ⑨ **Depth taper** делает дальние связи тоньше, как на перспективном рисунке от руки.

Каждое перетаскивание — один шаг отмены, поэтому Ctrl+Z возвращает предыдущий угол. Нажмите Alt+D, чтобы включить или выключить затенение по глубине.

Шаг 5. Превратите его в плоский 2D-рисунок

Кубан после Flatten 3D pose: обычный 2D-рисунок, сохраняющий выбранный перспективный вид — После **Flatten 3D pose** выбранный вид становится обычным 2D-рисунком. Можно добавить подписи, цвета и стрелки и экспортировать его в SVG, PNG или векторный PDF.

Если 3D-вид вам не нужен, нажмите Exit 3D: поза сбрасывается, и возвращается исходный рисунок. Если стереоцентр нельзя правильно показать под текущим углом, Flatten сообщит об этом; немного поверните и попробуйте снова.

Способ 2: нарисуйте каркас сами, а 3D Clean Up его свернёт

Для каркаса, которого нет в библиотеке, нарисуйте только связность. Неважно, что 2D-набросок выглядит неправильно или что связи пересекаются.

Плоский 2D-набросок кубана из двух квадратов, соединённых угол к углу; выделены кнопка 3D Clean Up и инструмент квадратного цикла — Плоский набросок кубана: ② два квадрата с панели циклов, соединённые угол к углу инструментом связи. ① Затем нажмите **3D Clean Up**.

Выберите цикл на панели циклов внизу (квадрат, пятиугольник, шестиугольник…) и щёлкните по холсту. Для кубана поставьте два квадрата.
Выберите инструмент одинарной связи и протяните от каждого атома одного цикла к соответствующему атому другого, чтобы замкнуть каркас. Мостики добавляются так же (для адамантана нарисуйте циклогексан и соедините положения 1,3,5 группами CH₂).
Проверьте формулу на панели Info: кубан — C₈H₈, адамантан — C₁₀H₁₆.
Нажмите 3D Clean Up на верхней панели инструментов или Shift+Ctrl+D. MolDraw выровняет набросок, построит 3D-структуру и переключится на инструмент 3D View.

Набросок от руки после 3D Clean Up: правильный 3D-куб на холсте с выделенным инструментом 3D View и 3D-модель с атомами водорода справа — После 3D Clean Up набросок превратился в настоящий куб. ③ Инструмент 3D View активен, так что его можно сразу вращать перетаскиванием.

Продолжайте рисовать в 3D. Атомы и заместители можно добавлять, пока показана поза. Нажмите 3D Clean Up ещё раз, чтобы заново минимизировать геометрию: выбранная ориентация сохранится, а новые атомы займут правильные 3D-положения.

Адамантан в 3D-перспективе на холсте MolDraw после 3D Clean Up — Адамантан, нарисованный как циклогексан с тремя мостиками CH₂, после 3D Clean Up.

Большие координационные клетки

Координационная клетка Фудзиты Pd6(TPT)4, поставленная с вкладки Supramolecular в 3D-перспективе, с цветными триазиновыми панелями; 3D-просмотрщик справа показывает всю клетку с атомами водорода — Клетка Фудзиты Pd₆(TPT)₄ с вкладки Supramolecular, поставленная в 3D с цветными панелями.

Большие металлоорганические клетки из 100+ атомов нельзя надёжно построить из 2D-наброска, поэтому версии в библиотеке поставляются с проверенной 3D-моделью. Поставьте их с вкладки Supramolecular и вращайте точно так же, как кубан. Чтобы нарисовать собственную клетку, начните с клетки из библиотеки и отредактируйте её или постройте один угол (металл плюс лиганд) и используйте Generate, чтобы создать повёрнутые копии вокруг центра.

Советы для наглядных изображений каркасов

Избегайте видов «с ребра». Поворачивайте каркас, пока никакие два атома не перестанут накладываться друг на друга и ни одна связь не будет направлена прямо на вас.
Используйте подсказки глубины. Умеренный Fade вместе с Depth taper хорошо смотрится в печати; отключите их для чистого штрихового рисунка.
Делайте плоским в конце. Добавляйте подписи и цвета после Flatten, чтобы они оставались там, где вы их поставили.
Проверьте 3D-просмотрщик. Панель справа показывает ту же геометрию с атомами водорода — для измерения расстояний или экспорта 3D-файла.

Вопросы и ответы

Как проще всего нарисовать каркасную молекулу?

Поставьте её из библиотеки MolDraw (Library). Шаблоны каркасов, такие как кубан, адамантан, додекаэдран и координационные клетки, помечены 3D и появляются на холсте в настоящей 3D-перспективе, готовые к вращению.

Рисовать каркасные молекулы в 2D или в 3D?

Нарисуйте связность в 2D (неважно, если связи пересекаются), затем нажмите 3D Clean Up (Shift+Ctrl+D). MolDraw построит настоящую 3D-геометрию, покажет её в перспективе и позволит вращать — это гораздо нагляднее, чем проекция, нарисованная вручную.

Как вращать молекулу на холсте?

Пока показана 3D-поза, используйте инструмент 3D View (Alt+D) и перетаскивайте по холсту. Каждое перетаскивание — один шаг отмены.

Как превратить 3D-вид в обычный рисунок для статьи?

Нажмите Flatten 3D pose. Текущий вид станет обычным 2D-рисунком, который можно подписать, экспортировать в SVG или PDF либо вставить в Word и PowerPoint.

Полезные руководства

Конформации кресла Crystal View: элементарные ячейки в 3D Стереоизомеры Просмотр белков