この記事では、 Windows10PC用の最高の無料の^{(Windows 10)}分子モデリングソフトウェア^{(Molecular Modeling software)}について説明します。これらのフリーウェアを使用して、さまざまな単純な化合物から複雑な化合物のモデルを作成できます。このソフトウェアコレクションは、バイオインフォマティクス、化学工学などの学生に役立ちます。周期表^{(Periodic Table)}からさまざまな元素を追加して、化合物を形成することができます。さらに、これらのソフトウェアでは、ワイヤーフレーム、ボールとスティック、パイプ、ボールとシリンダーなど、^{(wireframe, ball and stick, pipes, ball and cylinder)}さまざまなスタイルの化合物を表示することもできます。

Windows10用^{(Windows 10)}の分子モデリング^(Modeling)ソフトウェア

これらのソフトウェアの中には、便利なようにさまざまな化学基や構造が含まれているものもあります。それらを選択するだけ^(Simply)で、化学モデルの準備が整います。化学基の例には、 アルコール、ベンゼン、アルデヒド、アミノ酸^{(alcohols, benzene, aldehydes, amino acids)}などがあります。それとは別に、 エネルギー、結合長^{(energy, bond length)}などの化学計算を行うこともできます。

1. Avogadro
2. MoluCAD
3. ArgusLab
4. Ascalaph Designer

それらを見てみましょう。

1]アボガドロ

 Avogadro は、多くの機能を備えた優れた分子モデリングフリーウェアです。そのユーザーフレンドリーなインターフェースは、ユーザーにとって理解しやすいものです。ソフトウェアを起動すると、左側に黒い画面とパネルが表示されます。左側のパネルの「ドロップダウンメニュー^{(drop-down menu)}」から、一般的に使用されるいくつかの要素にアクセスできます。すべての要素にアクセスしたい場合は、ドロップダウンメニューの「その他」をクリックするだけで、ソフトウェアが^(other)周期表^{(Periodic Table)}を起動します。周期表^{(Periodic Table)}から選択した元素がドロップダウンリストに表示されます。

化合物を描画する手順：

1. ^(Select)左側のパネルのドロップダウンメニューから要素を選択し、黒い画面をクリックして追加します。
2. 次に、ドロップダウンメニューから別の要素を選択します。
3. マウスの左クリックを押したまま、最初の要素にドラッグして化学結合で接続します。化学結合のタイプ、シングル、ダブル、またはトリプルを選択することもできます。

ソフトウェアのツールバーにはさまざまなボタンがあります。

• 描画ツール^{(Draw tool)}：さまざまな分子化合物を描画できます。
• ナビゲーションツール^{(Navigation tool)}：これを使用すると、分子モデルを移動、回転、ズームイン、ズームアウトできます。
• 結合中心の操作ツール^{(Bond centric manipulation tool)}：このツールを選択し、結合のいずれかをクリックして角度を表示します。
• 自動回転ツール^{(Auto rotation tool)}：このツールを選択し、「開始^(Start)」ボタンをクリックします。次に、マウスの左クリックを押したまま、任意の方向にドラッグします。左クリックを放すと、分子モデルが自動的に回転し始めます。

化合物の結合長のサイズを自動的に変更する場合は、「Extensions > Optimize Geometry」に移動するか、「Ctrl+Alt+O」を押します。エネルギーを計算するには、「Extensions > Molecular Mechanics > Calculate Energy」に移動します。

ファイルの保存：プロジェクトは、 ^{(Saving the File)}PDB、ENT、CHM、ALC、CDXML、CDX、C3D2、C3D1、SD、SDF、DMOL、CHT、GAMなどの複数の形式で保存できます 。これとは別に、プロジェクトをPDF、SVG、BMP、JPG、PNG^{(PDF, SVG, BMP, JPG, PNG)}などで保存できるエクスポートオプションも利用できます 。

2] MoluCAD

MoluCAD は、このリストにあるもう1つの無料の分子モデリングフリーウェアです。Avogadroと同様に、多くの機能も備えています。このソフトウェアでは、2Dビューと3Dビューの両方を隣接して表示できます。いくつかの一般的に使用される要素は、ソフトウェアの左側のパネルで利用できます。メインスペースに追加するには、要素のいずれかをクリックするだけです。追加したい元素がそこにない場合は、周期表^{(Periodic Table)}から選択できます。周期表^{(Periodic Table)}を表示するには、黒いスペースを右クリックして、[原子の追加^{(Add Atom)}]ボタンをクリックします。

化合物を描画する手順：

1. ^(Click)左側のパネルの要素のいずれかをクリックして追加します。
2. 別の元素をクリックして追加するか、^(Click)周期表^{(Periodic Table)}から選択することができます。
3. 要素を接続するには、「Add > Bonds – Connect Atoms」に移動し、化学結合のタイプを選択します。次に、最初の原子をクリックしてから、2番目の原子をクリックします。

要素とは別に、化合物を追加することもできます。右側のパネルには、さまざまな 分子、アミノ酸、官能基、孤立電子対原子^{(molecules, amino acids, functional groups, lone pair atoms)}などがあります。任意の構造を選択し、メインスペースにドラッグアンドドロップします。Energy > Evaluate Energy」をクリックすると、分子のエネルギーを計算できます。

「クエリ^(Query)」メニュー を使用して、 2つの原子間の距離、結合長、結合角、ねじれ角、重心などを計算できます。3D構造は、^{(distance between two atoms, bond length, bond angle, torsion angle, the centre of mass)}上面、正面、側面、および側面の^{(top, front, side, and oblique)}4つの異なるビューで表示できます。 斜め。「View > Graphics Mode球棒モデル、スペースフィル、パイプ^{(ball & stick, space fill, pipes)}などのさまざまな形式でモデルを表示し ます。

ファイルの保存^{(Saving the file)}：プロジェクトをMCD形式で保存できます。「ファイル^(File)」メニュー の「エクスポート^(Export)」オプションを使用すると、プロジェクトをJPEG および WindowsBITMAP 形式で保存できます。

3] ArgusLab

ArgusLab は、わかりやすい機能を備えた、もう1つのユーザーフレンドリーな分子モデリングソフトウェアです。このソフトウェアを使用すると、さまざまな化合物の構造を作成できます。ソフトウェアの左側のパネルには、次の3つのタブがあります。

• 原子：このタブには、^(Atoms)周期表^{(Periodic Table)}のさまざまな要素が含まれています。各原子をクリックすると、ソフトウェアはその形状を表示します。「周期表」ボタンを^{(Periodic Table)}クリックして、^(Click)周期表^{(Periodic Table)}を起動します。
• リング^(Rings)：ここでは、さまざまな種類の化学リング構造を取得します。
• アミノ酸^{(Amino Acids)}：このタブには、さまざまな種類のアミノ酸が表示されます。このタブでは、「ポリペプチドビルダー^{(Polypeptide Builder)}」も利用できます。

化合物を描画する手順：

1. 左側のパネルの「 Atom 」タブをクリックして、要素を追加します。
2. ^(Select)使用可能な要素のいずれかを選択します。希望の元素がない場合は、「周期表^{(Periodic Table)}」から同じ元素を選択できます。
3. ^(Use)右クリックして、指定されたスペースに要素を配置します。
4. ^(Select)別の要素を選択します。次に、左クリックを使用して最後の要素を選択し、右クリックを使用して他の要素を配置します。これにより、2つの要素が結合され、化合物が形成されます。
5. スペースにリングとアミノ酸を追加するには、同じ手順に従います。

4] Ascalaph Designer

Ascalaph Designer は、もう1つの優れた分子モデリングフリーウェアです。ソフトウェアの最良の部分は、PCにインストールする必要がないことです。実行可能ファイルが付属しています。ソフトウェアはzip形式でダウンロードされます。解凍後、「 bin^(bin)」フォルダに実行可能ファイルがあります。

化合物を描画する手順：

1. Ctrl+N 」を押して、新しいプロジェクトを開始します。
2. 要素を追加するには、周期表^{(Periodic Table)}を開く必要があります。これについては、「Build > Free Drawing」に移動します。
3. いずれかの要素を選択し、「 ^(Select)Ctrl+Shift」キーを押してスペースに配置します。
4. 上記の手順を使用して別の要素を配置し、それを最後の要素にドラッグして、化学結合で接続します。

右側のパネルのボタンをクリックすると、球棒、ワイヤーフレーム、CPK^{(ball and stick, wireframe, CPK)}などのさまざまな形式のすべての化合物を表示できます 。周期表^{(Periodic Table)}から任意の元素を選択すると、元素名、混成、共有結合、ファンデルワールス引力^{(element name, hybridization, covalent, and Van Der Waals forces of attraction)}などの追加情報が表示されます 。「分析^(Analyze)」メニューをクリックして、エネルギー、温度、圧力、双極子モーメント^{(energy, temperature, pressure, dipole moment)}などのさまざまな計算を実行します 。

ファイルの保存：プロジェクトは^{(Saving the file)}、mim、hin、xmol、  mmol、smol などの独自の形式でのみ保存できます 。これはこのフリーウェアのデメリットです。

この投稿が学校や大学のプロジェクトに役立つことを願っています。

Best free Molecular Modeling software for Windows 10

In this article, we will сover the best freе Molecular Modeling software for Windows 10 PC. Using these freeware, you can create models of various simple to complex chemical compounds. This software collection is helpful for the students of bioinformatics, chemical engineering, etc. You can add different elements from the Periodic Table to form a chemical compound. Moreover, in these software, you can also view a chemical compound in different styles, like wireframe, ball and stick, pipes, ball and cylinder, and more.

Molecular Modeling software for Windows 10

Some of these software also include different chemical groups and structures for your convenience. Simply select them, and your chemical model is ready. Examples of chemical groups include alcohols, benzene, aldehydes, amino acids, etc. Apart from that, you can also do chemical calculations like energy, bond length, etc.

1. Avogadro
2. MoluCAD
3. ArgusLab
4. Ascalaph Designer

Let us take a look at them.

1] Avogadro

 Avogadro is an excellent molecular modeling freeware that comes with plenty of features. Its user-friendly interface makes it easy to understand for the users. On launching the software, you will see a black screen and a panel on the left side. You can access some commonly used elements from the “drop-down menu” on the left panel. If you want to access all the elements, simply click on “other” in the drop-down menu, and the software will launch the Periodic Table. The element which you select from the Periodic Table will be available in the drop-down list.

Steps to draw a chemical compound:

1. Select an element from the drop-down menu on the left panel and click on the black screen to add it.
2. Now, select another element from the drop-down menu.
3. Press and hold the left click of the mouse and drag it to the first element to connect it with a chemical bond. You can also select the type of chemical bond, single, double, or triple.

There are different buttons on the toolbar of the software:

• Draw tool: It lets you draw different molecular compounds.
• Navigation tool: Using it, you can move, rotate, zoom in and zoom out the molecular model.
• Bond centric manipulation tool: Select this tool and click on any of the bonds to view the angle.
• Auto rotation tool: Select this tool and click on the “Start” button. Now, press and hold the left click of the mouse and drag it in any direction. Release the left click, and the molecular model will start rotating automatically.

If you want to resize the bond length of compounds automatically, go to “Extensions > Optimize Geometry” or press “Ctrl+Alt+O.” To calculate the energy, go to “Extensions > Molecular Mechanics > Calculate Energy.”

Saving the File: You can save your project in multiple formats, including PDB, ENT, CHM, ALC, CDXML, CDX, C3D2, C3D1, SD, SDF, DMOL, CHT, GAM. Apart from this, an export option is also available, using which you can save your project in PDF, SVG, BMP, JPG, PNG, etc.

2] MoluCAD

MoluCAD is another free molecular modeling freeware in this list. Like Avogadro, it also comes with a lot of features. In this software, you can view both 2D and 3D views adjacently. Some commonly used elements are available on the left panel of the software. To add it to the main space, simply click on any of the elements. If the element you want to add is not available there, you can select it from the Periodic Table. To view the Periodic Table, right-click on the black space and click on the “Add Atom” button.

Steps to draw a chemical compound:

1. Click on any of the elements on the left panel to add it.
2. Click on another element to add it, or you can select it from the Periodic Table.
3. To connect the elements, go to “Add > Bonds – Connect Atoms” and select the type of chemical bond. Now click on the first atom and then click on the second one.

Apart from elements, you can also add compounds. On the right panel, you will find different molecules, amino acids, functional groups, lone pair atoms, etc. Select any structure and drag and drop it to the main space. You can calculate the energy of the molecules by clicking on “Energy > Evaluate Energy.”

Using the “Query” menu, you can calculate the distance between two atoms, bond length, bond angle, torsion angle, the centre of mass, etc. You can view the 3D structure in four different views, top, front, side, and oblique. Go to “View > Graphics Mode” to view the model in different forms, like ball & stick, space fill, pipes, and more.

Saving the file: You can save the project in MCD format. If you use the “Export” option in the “File” menu, you can save your project in JPEG and Windows BITMAP formats.

3] ArgusLab

ArgusLab is another user-friendly molecular modeling software that comes with easy to understand features. Using this software, you can create the structure of different chemical compounds. On the left panel of the software, three tabs are available:

• Atoms: This tab contains different elements of the Periodic Table. On clicking each atom, the software displays its geometry. Click on the “Periodic Table” button to launch the Periodic Table.
• Rings: Here, you will get different types of chemical ring structures.
• Amino Acids: This tab shows different types of amino acids. In this tab, “Polypeptide Builder” is also available.

Steps to draw chemical compound:

1. Click on the “Atom” tab on the left panel to add an element.
2. Select any of the available elements. If your desired element is not there, you can select the same from the “Periodic Table.”
3. Use right-click to place the element on the space provided.
4. Select another element. Now, select the last element using the left-click and place the other element by using the right-click. This will join the two elements and form a compound.
5. To add rings and amino acids in the space, follow the same steps.

4] Ascalaph Designer

Ascalaph Designer is one more good molecular modeling freeware. The best part of the software is that you need not install it on your PC. It comes with an executable file. The software will be downloaded in zip format. After extracting it, you will find the executable file in the “bin” folder.

Steps to draw a chemical compound:

1. Press “Ctrl+N” to start a new project.
2. To add elements, you have to open the Periodic Table. For this, go to “Build > Free Drawing.”
3. Select any of the elements and place them in the space by pressing the “Ctrl+Shift” keys.
4. Place another element using the above step and drag it to the last element to connect them with a chemical bond.

You can view every compound in different forms like ball and stick, wireframe, CPK, etc., by clicking on the buttons on the right panel. When you select any element from the Periodic Table, it shows you additional information like element name, hybridization, covalent, and Van Der Waals forces of attraction. Click on the “Analyze” menu to perform different calculations, including energy, temperature, pressure, dipole moment, etc.

Saving the file: You can save your project only in its own formats, including mim, hin, xmol, mmol, smol, etc. This is the demerit of this freeware.

We hope you found this post useful for your school and college projects.

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