In diesem Artikel behandeln wir die beste kostenlose Molecular Modeling-Software für Windows 10 - PCs. Mit dieser Freeware können Sie Modelle verschiedener einfacher bis komplexer chemischer Verbindungen erstellen. Diese Softwaresammlung ist hilfreich für Studenten der Bioinformatik, Chemieingenieurwesen usw. Sie können verschiedene Elemente aus dem Periodensystem^{(Periodic Table)} hinzufügen , um eine chemische Verbindung zu bilden. Darüber hinaus können Sie in dieser Software auch eine chemische Verbindung in verschiedenen Stilen anzeigen, wie Drahtmodell, Kugel und Stab, Rohre, Kugel und Zylinder^{(wireframe, ball and stick, pipes, ball and cylinder)} und mehr.

Molecular Modeling -Software für Windows 10

Einige dieser Software enthalten auch verschiedene chemische Gruppen und Strukturen für Ihre Bequemlichkeit. Wählen Sie sie einfach^(Simply) aus, und Ihr chemisches Modell ist fertig. Beispiele für chemische Gruppen sind  Alkohole, Benzol, Aldehyde, Aminosäuren^{(alcohols, benzene, aldehydes, amino acids)} usw. Abgesehen davon können Sie auch chemische Berechnungen wie  Energie, Bindungslänge^{(energy, bond length)} usw. durchführen.

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

Werfen wir einen Blick auf sie.

1] Avogadro

 Avogadro  ist eine ausgezeichnete Freeware für molekulare Modellierung, die mit zahlreichen Funktionen ausgestattet ist. Seine benutzerfreundliche Oberfläche macht es für die Benutzer leicht verständlich. Beim Starten der Software sehen Sie einen schwarzen Bildschirm und ein Bedienfeld auf der linken Seite. Sie können auf einige häufig verwendete Elemente über das „ Dropdown-Menü^{(drop-down menu)} “ auf der linken Seite zugreifen. Wenn Sie auf alle Elemente zugreifen möchten, klicken Sie einfach im Dropdown-Menü auf „ Andere^(other) “ und die Software startet das Periodensystem^{(Periodic Table)} . Das Element, das Sie aus dem Periodensystem^{(Periodic Table)} auswählen , wird in der Dropdown-Liste verfügbar sein.

Schritte zum Zeichnen einer chemischen Verbindung:

1. Wählen Sie^(Select) ein Element aus dem Dropdown-Menü im linken Bereich aus und klicken Sie auf den schwarzen Bildschirm, um es hinzuzufügen.
2. Wählen Sie nun ein anderes Element aus dem Dropdown-Menü aus.
3. Halten Sie die linke Maustaste gedrückt und ziehen Sie sie auf das erste Element, um es mit einer chemischen Bindung zu verbinden. Sie können auch die Art der chemischen Bindung auswählen, einfach, doppelt oder dreifach.

In der Symbolleiste der Software gibt es verschiedene Schaltflächen:

• Zeichenwerkzeug^{(Draw tool)} : Damit können Sie verschiedene molekulare Verbindungen zeichnen.
• Navigationswerkzeug^{(Navigation tool)} : Mit ihm können Sie das Molekülmodell verschieben, drehen, vergrößern und verkleinern.
• Bindungszentrisches Manipulationswerkzeug^{(Bond centric manipulation tool)} : Wählen Sie dieses Werkzeug und klicken Sie auf eine der Bindungen, um den Winkel anzuzeigen.
• Automatisches Rotationswerkzeug^{(Auto rotation tool)} : Wählen Sie dieses Werkzeug aus und klicken Sie auf die Schaltfläche „ Start “. Halten Sie nun die linke Maustaste gedrückt und ziehen Sie sie in eine beliebige Richtung. Lassen Sie die linke Maustaste los und das Molekularmodell beginnt sich automatisch zu drehen.

Wenn Sie die Bindungslänge von Verbindungen automatisch anpassen möchten, gehen Sie zu „ Extensions > Optimize Geometry “ oder drücken Sie „ Ctrl+Alt+O “. Um die Energie zu berechnen, gehen Sie zu „ Extensions > Molecular Mechanics > Calculate Energy “.

Speichern der Datei^{(Saving the File)} : Sie können Ihr Projekt in mehreren Formaten speichern, darunter  PDB, ENT, CHM, ALC, CDXML, CDX, C3D2, C3D1, SD, SDF, DMOL, CHT, GAM . Außerdem steht eine Exportoption zur Verfügung, mit der Sie Ihr Projekt in  PDF, SVG, BMP, JPG, PNG usw. speichern können.

2] MoluCAD

MoluCAD  ist eine weitere kostenlose Freeware für molekulare Modellierung in dieser Liste. Wie Avogadro verfügt es auch über viele Funktionen. In dieser Software können Sie sowohl 2D- als auch 3D-Ansichten nebeneinander anzeigen. Einige häufig verwendete Elemente sind auf der linken Seite der Software verfügbar. Um es dem Hauptbereich hinzuzufügen, klicken Sie einfach auf eines der Elemente. Wenn das Element, das Sie hinzufügen möchten, dort nicht verfügbar ist, können Sie es aus dem Periodensystem^{(Periodic Table)} auswählen . Um das Periodensystem^{(Periodic Table)} anzuzeigen , klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das schwarze Feld und klicken Sie auf die Schaltfläche „ Atom hinzufügen^{(Add Atom)} “.

Schritte zum Zeichnen einer chemischen Verbindung:

1. Klicken Sie^(Click) auf eines der Elemente im linken Bereich, um es hinzuzufügen.
2. Klicken Sie^(Click) auf ein anderes Element, um es hinzuzufügen, oder wählen Sie es aus dem Periodensystem^{(Periodic Table)} aus .
3. Um die Elemente zu verbinden, gehen Sie zu „ Add > Bonds – Connect Atoms “ und wählen Sie die Art der chemischen Bindung aus. Klicken Sie nun auf das erste Atom und dann auf das zweite.

Neben Elementen können Sie auch Verbindungen hinzufügen. Auf der rechten Seite finden Sie verschiedene  Moleküle, Aminosäuren, funktionelle Gruppen, Einzelpaaratome^{(molecules, amino acids, functional groups, lone pair atoms)} usw. Wählen Sie eine beliebige Struktur aus und ziehen Sie sie per Drag & Drop in den Hauptbereich. Sie können die Energie der Moleküle berechnen, indem Sie auf „ Energy > Evaluate Energy “ klicken.

Mit dem Menü „ Abfrage “ können Sie den ^(Query)Abstand zwischen zwei Atomen, die Bindungslänge, den Bindungswinkel, den Torsionswinkel, den Massenmittelpunkt^{(distance between two atoms, bond length, bond angle, torsion angle, the centre of mass)} usw.  berechnen  . Sie können die 3D-Struktur in vier verschiedenen Ansichten anzeigen, von oben, von vorne, von der Seite und schräg^{(top, front, side, and oblique)} . Gehen Sie zu „ View > Graphics Mode “, um das Modell in verschiedenen Formen anzuzeigen, wie  Ball & Stick, Raumfüllung, Rohre^{(ball & stick, space fill, pipes)} und mehr.

Speichern der Datei^{(Saving the file)} : Sie können das Projekt im MCD -Format speichern. Wenn Sie die Option „ Exportieren “ im Menü „ ^(Export)Datei^(File) “ verwenden, können Sie Ihr Projekt in  den Formaten JPEG  und  Windows BITMAP  speichern.

3] ArgusLab

ArgusLab  ist eine weitere benutzerfreundliche molekulare Modellierungssoftware mit leicht verständlichen Funktionen. Mit dieser Software können Sie die Struktur verschiedener chemischer Verbindungen erstellen. Auf der linken Seite der Software sind drei Registerkarten verfügbar:

• Atome^(Atoms) : Diese Registerkarte enthält verschiedene Elemente des Periodensystems^{(Periodic Table)} . Beim Anklicken jedes Atoms zeigt die Software seine Geometrie an. Klicken Sie^(Click) auf die Schaltfläche „ Periodensystem “, um das ^{(Periodic Table)}Periodensystem^{(Periodic Table)} zu starten .
• Ringe^(Rings) : Hier erhalten Sie verschiedene Arten von chemischen Ringstrukturen.
• Aminosäuren^{(Amino Acids)} : Diese Registerkarte zeigt verschiedene Arten von Aminosäuren. Auf dieser Registerkarte ist auch „ Polypeptide Builder “ verfügbar.

Schritte zum Zeichnen einer chemischen Verbindung:

1. Klicken Sie im linken Bereich auf die Registerkarte „ Atom “, um ein Element hinzuzufügen.
2. Wählen Sie^(Select) eines der verfügbaren Elemente aus. Wenn Ihr gewünschtes Element nicht vorhanden ist, können Sie dasselbe aus dem „ Periodensystem^{(Periodic Table)} “ auswählen.
3. Mit^(Use) der rechten Maustaste platzieren Sie das Element auf dem dafür vorgesehenen Platz.
4. Wählen Sie^(Select) ein anderes Element aus. Wählen Sie nun das letzte Element mit der linken Maustaste aus und platzieren Sie das andere Element mit der rechten Maustaste. Dies verbindet die beiden Elemente und bildet eine Verbindung.
5. Befolgen Sie die gleichen Schritte, um Ringe und Aminosäuren in den Zwischenraum einzufügen.

4] Ascalaph-Designer

Ascalaph Designer  ist eine weitere gute Freeware für molekulare Modellierung. Das Beste an der Software ist, dass Sie sie nicht auf Ihrem PC installieren müssen. Es wird mit einer ausführbaren Datei geliefert. Die Software wird im ZIP-Format heruntergeladen. Nach dem Extrahieren finden Sie die ausführbare Datei im Ordner „ bin “.

Schritte zum Zeichnen einer chemischen Verbindung:

1. Drücken Sie „ Ctrl+N “, um ein neues Projekt zu starten.
2. Um Elemente hinzuzufügen, müssen Sie das Periodensystem^{(Periodic Table)} öffnen . Gehen Sie dazu zu „ Build > Free Drawing “.
3. Wählen Sie^(Select) eines der Elemente aus und platzieren Sie es im Raum, indem Sie die Tasten „ Ctrl+Shift “ drücken.
4. Platzieren Sie ein weiteres Element mit dem obigen Schritt und ziehen Sie es zum letzten Element, um es mit einer chemischen Bindung zu verbinden.

Sie können jede Verbindung in verschiedenen Formen wie  Ball and Stick, Wireframe, CPK usw. anzeigen, indem Sie auf die Schaltflächen auf der rechten Seite klicken. Wenn Sie ein beliebiges Element aus dem Periodensystem^{(Periodic Table)} auswählen , werden Ihnen zusätzliche Informationen wie  Elementname, Hybridisierung, Kovalenz und Van-der-Waals-Anziehungskräfte angezeigt^{(element name, hybridization, covalent, and Van Der Waals forces of attraction)} . Klicken Sie auf das Menü „ Analysieren^(Analyze) “, um verschiedene Berechnungen durchzuführen, einschließlich  Energie, Temperatur, Druck, Dipolmoment^{(energy, temperature, pressure, dipole moment)} usw.

Speichern der Datei^{(Saving the file)} : Sie können Ihr Projekt nur in seinen eigenen Formaten speichern, einschließlich  mim, hin, xmol ,  mmol, smol  usw. Dies ist der Nachteil dieser Freeware.

Wir hoffen, dass Sie diesen Beitrag für Ihre Schul- und Hochschulprojekte nützlich fanden.

Best free Molecular Modeling software for Windows 10

In this article, we will cover the best free 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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