2024年5月10日发(作者：)

晶体结构软件—Mercury

利用Mercury软件可以更好的观察研究晶体结构，有利于晶体结构研究。文

章重点介绍利用Mercury软件研究晶体结构。

标签：Mercury；晶体；结构

在晶体结构研究过程中，研究者往往要展示晶体的微观内部结构单元，虽然

有结构模型，但是数量有限，展示的效果不盡如人意。随着化学软件技术的发展，

已经有很多软件可以很好地为晶体结构研究服务。

Mercury是英国剑桥晶体数据中心Cambridge Crystallographic Data Centre制

作的剑桥结构数据库系统Cambridge Structural Database System下的一个软件，

用来观察研究晶体的三维结构，时有免费的版本和商业版更新。Mercury运行在

Windows（或Unix平台）上。下面简单介绍一下利用Mercury软件来研究晶体

结构。

1 Mercury软件的主窗口

Mercury软件的主窗口比较简单，屏幕中间的黑色区域为显示区，所读入的

晶体结构数据输出在这里；标题栏显示程序的名称以及当前打开的晶体编号；菜

单栏包含一系列菜单命令；工具栏位于菜单栏的下方，列出常用的工具，例如：

显示风格、颜色、选择模式和操作方式等等；位于屏幕右侧的空白区域为结构列

表区，列出载入文件或数据库所含的结构列表；处于显示区下方的有接触列表区

和选项区，前者与分子间或分子内接触作用相关，而后者包含一些常用选项。此

外，在显示区下方还有一个是否进行晶胞堆积的复选框；屏幕最下方为任务栏，

包含与当前状态有关的帮助信息。

2 Mercury软件的简单操作

2.1 文件调入

mercury软件使用.cif结构文件，要求该结构文件所在的路径不能含中文。

2.2 晶体结构位置调整

显示窗口中按住鼠标左键或右键拖动可以随意旋转结构和调整结构大小的

缩放率，也可以通过快捷菜单中的快捷命令来调整，以得到较好的结构视图。

2.3 显示样式选择

style可以选择原子显示模式，wireframe线框式（默认）、capped stick粗棍

式、Ball and Stick球棍式和Spacefill空间堆积模型。分子结构一般选择球棍式，

晶胞堆积图比较复杂，一般选择粗棍式或线框式。

2.4 颜色选择

颜色分两种模式，by element按照元素分配不同颜色，by Symmetry

Equivalence按照分子指派不同颜色，等效对称的分子具有相同的颜色。

2.5 模式选择

picking mode选择模式，默认select。

2.6 显示非键连作用

Packing显示晶胞内容，reset重新回到最初载入的结构，显示非对称单元。

H-bond显示广义的氢键，Short contact显示小于范德华半径之和的非键连作用

（肯定包含氢键）。

3 Mercury软件的功能

Mercury软件能够读取多种格式的晶体结构数据，在界面中输出晶体的三维

结构；晶体的三维结构可以采取多种显示风格，如球棍、热椭球模型等，同时可

以改变晶体结构的显示属性，如原子和键的颜色等；在界面中通过各种旋转和平

移操作可以更好地观察晶体结构，并且能够得到沿着各种特征轴的视图以及最小

二乘平面、米勒平面；在处理分子间或分子内相互作用力时，该软件有其独到之

处，能够自定义分子间或分子内相互作用力，同时构建出这种相互作用力的三维

空间网络；在测量方面，Mercury软件可以得出原子、质心和各种平面之间的距

离、角度和扭角；另外，软件还可以计算、显示、储存所输入晶体结构的粉末衍

射图谱，为物质的物相分析提供一个理论的依据。

商业版的Mercury软件还有以下的功能：可以同时显示多个结构，对多个结

构进行最小二乘重叠；可以手动编辑结构，如加氢、键，改变键型等；可以自动

指认键型，同时按照剑桥晶体数据库的惯例校对键型；可以显示晶体的Bravais，

Friedel， Donnay and Harker （BFDH）形态。

4 Mercury软件在晶体结构研究中的应用

4.1 可以选择多种模式显示晶体结构（球棍、线型等），并对晶体结构进行

位置及尺寸调整，得到最佳的观察点。

4.2 可以删除晶体结构中的局部结构（如溶剂分子），以突出核心的结构单

元。

4.3 可以展示晶体结构存在的非键连作用，可以更好地理解配合物的结构特

点。

4.4 可以显示晶胞，并对晶胞所含结构单元数进行调节。

4.5 可以得到晶体结构图和晶胞堆积图（如图1所示）。

上述简单的介绍可使读者对Mercury软件在晶体结构教学中的应用有初步

的了解。虽然该软件仍有不足，但仍然是化学工作者的好帮手，可给晶体结构教

学和科研带来极大的便利。若想进一步了解该应用软件，可以在http：

//查询。

参考文献

[1]金淑泓.用Diamond软件构建化学晶体[J].现代教学，2004，11：32-34.

[2]顾燕红，黄晓江.用RasMol软件制作晶体结构的课件[J].物理与工程.2006，

16（3）：33-34.