teaching:progappchim:openbabel_jmol

OpenBabel et Jmol

OpenBabel est un ensemble de programme permettant de manipuler et convertir les fichiers de description de molécules dans différents formats.

Pour utiliser OpenBabel en python, il faut installer au préalable ces outils. Sous Linux (Debian, Ubuntu,…), installer les paquets openbabel et python-openbabel. Sous Windows, voir cette page, et celle-ci (lien avec python).

Jmol est un logiciel libre de visualisation de structures chimiques en 3D, écrit en Java et donc multi-plateformes (Windows, Mac OS X, Linux,…).

C'est un programme idéal pour visualiser des molécules dont les fichiers de description ont été obtenus par OpenBabel (ou d'autres logiciels de chimie).

<sxh python; title : generate_alcohols-01.py> #! /usr/bin/env python # -*- coding: utf-8 -*- # génération à partir du code smile d'alcools ddes caractéristiques 3D # et de fichiers .pdb lisible par Jmol # références : # http://openbabel.org/wiki/Python # http://openbabel.org/docs/current/UseTheLibrary/PythonDoc.html#using-iterators # http://pythonchem.blogspot.be/2012/08/fun-and-little-disappointment-with.html # https://gist.github.com/cstein/3294891 # http://nullege.com/codes/search/openbabel

import openbabel

def OBMolMinimize(mol):

  """Minimize a molecule
  """
  ff = openbabel.OBForceField.FindForceField("MMFF94")
  ff.Setup(mol)
  ff.ConjugateGradients(100, 1.0e-5)
  ff.GetCoordinates(mol)
  return mol

def OBStructureFromSmiles(smilesstring, filename=None):

  mol = openbabel.OBMol()
  obConversion = openbabel.OBConversion()
  obConversion.SetInAndOutFormats("smi", "pdb")
  obConversion.ReadString(mol, smilesstring)
  mol.AddHydrogens()
  builder = openbabel.OBBuilder()
  builder.Build(mol)
  mol = OBMolMinimize(mol)
  if filename is None: return mol
  # save structures in subfolder molecules
  obConversion.WriteFile(mol, "molecules/%s.pdb" % filename)

def getAlcohols():

  molecules = dict()
  molecules['methanol'] = 'CO'
  molecules['ethanol'] = 'CCO'
  molecules['1-propanol'] = 'CCCO'
  molecules['isopropanol'] = 'CC(O)C'
  molecules['n-butanol'] = 'CCCCO'
  molecules['butan-2-ol'] = 'CC(O)CC'
  molecules['isobutanol'] = 'CC(C)CO'
  molecules['tert-butanol'] = 'CC(C)(C)O'
  molecules['1-Pentanol'] = 'CCCCCO'
  return molecules

if name == 'main':

  etab = openbabel.OBElementTable()
  dico = getAlcohols()
  for elem in dico:
      OBStructureFromSmiles(dico[elem], elem)
  # Determine the charge of a molecule
  for file_in in dico:
      obConversion = openbabel.OBConversion()
      obConversion.SetInFormat("pdb")
      mol = openbabel.OBMol()
      obConversion.ReadFile(mol, "molecules/%s.pdb" % file_in)
      # get the charges of the atoms
      charge_model = openbabel.OBChargeModel.FindType("MMFF94")
      charge_model.ComputeCharges(mol)
      partial_charges = charge_model.GetPartialCharges()
      print file_in, '- Formula = ', mol.GetFormula()
      print 'mol wt = ', mol.GetMolWt(), '-  Numb atoms = ', mol.NumAtoms(), '-  Numb bonds = ', mol.NumBonds()
      for atom in openbabel.OBMolAtomIter(mol):
          z=atom.GetAtomicNum()
          v3=atom.GetVector()
          print atom.GetAtomicMass(), z, etab.GetSymbol(z), 'x=',v3.GetX(), 'y=',v3.GetY(), 'z=',v3.GetZ()
      print 'partial charges = ', partial_charges
      print 'total charge = ', "%i" % int(sum(partial_charges))
      print '********'

</sxh> Pour le méthanol, ce programme sort ces informations :

methanol - Formula =  CH4O
mol wt =  32.04186 -  Numb atoms =  6 -  Numb bonds =  5
12.0107 6 C x= 0.956 y= -0.086 z= -0.056
15.9994 8 O x= 0.488 y= -1.374 z= 0.299
1.00794 1 H x= 0.587 y= 0.64 z= 0.672
1.00794 1 H x= 0.584 y= 0.177 z= -1.05
1.00794 1 H x= 2.049 y= -0.08 z= -0.052
1.00794 1 H x= 0.831 y= -1.996 z= -0.365
partial charges =  (0.28, -0.68, 0.0, 0.0, 0.0, 0.4)
total charge =  0
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  • Dernière modification: 2015/06/16 12:28
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