SE443674B - Tredimensionell molekylstrukturmodell och anordning for montering och demontering av modellen - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 8403312-5 2 göres hylsorna gradvis från de i modulen upptagna urtagen(upptagningshålen), när modulen_vrides, var- för den tredimensionella strukturmodellens s.k; in- takthet rubbas och noggrannheten i simulering av mo- lekylstrukturen försàkas. Den andra nackdelen med dessa kända molekylstrukturmodeller är att man för förbindning av modnlerna med varandra måste använda en speciell monteringsanordning i form avfen tång.

Dessutdm brytes hylsornas smala parti ofta. Samtliga I dessa nackdelar begränsar användningsmöjligheterna för neeee kände tredimensionella struaturneaeller till åt- ergivning av förhållandevis små molekylstrukturer. Även andra tredimensionella modeller av molekyl- strukturer är kända, vilka innefattar moduler av plastmaterial, vilka, var och en, är avsedda att simu- lera (imitera) en atom i den molekylstruktur, som skall simuleras. Modulerna har formen av en sfär, en halv-. sfär, en ellipsoid eller en polyeder med eller utan avskurna ytavsnitt. Modulerna.är ihåliga och deras väg- gar är försedda med i skärningsytans centrumparti upp- tagna nål. Hålet Lennie-kt een ner en lntningevinkel (konicitet) av ca 4°, under det att hålets smalare parti är vänt mot elementets centrum och omgivet med ett halsdelsformat utsprång, som är avsett att göra inloppet i modulens inre hålrum smalare; Modulerna är avsedda att förbindas med varandra medelst förbindningselement, vilka har formen av två stympade, med varandra med sina större basytor för- bundna koner. I konernas utsida är upptagna spår, vil- ka vid förbindning av modulerna med varandra samver- kar(ingriper) med de halsdelsformade utsprången i hå- len i modulerna (jämför exempelvis den amerikanska petenfiekriften nr 3 170 246, lelnee 35-18, år 1965).

Nackdelen med dessa kända tredimensionella struk- turmodeller är att dessa har komplicerad konstruktiv utformning på grund av att förbindningselementen och 10 15 gzo 25 30 35' 8403312-5 3 hålen i modulerna har invecklad form. Ett dylikt sätt att fästa modulerna kan endast användas, när modulerna har små dimensioner, i vilket fall de företrädesvis (efter tillverkningstekniska överväganden) framställas genom engångsgjutning. Dessutom är modulerna i denna kända tredimensionella modell infästa alltför böjligt, varför man vid simulering av stora molekyler på grund av nämnda höga infästningsböjlíghet icke kan hestämma vilka ändringar i modellerna, som motsvarar de äkta konformationsskjuvningarna, och vilka ändringar, som förorsakas av att konstruktionen icke är fullkomlig.

De ovan beskrivna kända tredimensionella mole- kylstrukturmodellerna monteras(hopbygges) genom in- sättning av förbindningselementen i urtagen eller hå- len i modulerna exempelvis medelst speciella monterings- anordningar. Man kan exempelvis använda ett verktyg för utvidgning(upprymning) av hålet i modulen, vil- ket verktyg utgöres av ett trekantigt skavstål med. handtag och spetsparti. Genom vridning av skavstålet i hålet kan man medelst skavstàlets skärßskärkanter) av- lägsna ett skikt av modulmaterialet. Vid hålets kad- 'ter bildas i detta fall emellertid grader, som förstor såväl själva modulen som förbindelseelementen.

Det är vidare känt en anordning för frånkoppling (lösgörande) av moduler från en tredimensionell modell, vilken anordning utgöres av en tumm metallplåt, vars ände är försedd med en utskärning med halvcirkuläw . tvärsnitt. För lösgörande av modulerna införes plåtän- den i spalten mellan modulerna, varefter plåten bringas att luta medelst ett handtag.

Vid frånkoppling av modulerna, när verktyget (anordningen) bringas att luta såsom hävstång, alstras emellertid i detta fall ett asymmetriskt kraftmoment, som inverkar ogynnsamt på hela modellen. Icke heller kan denna kända frånkopplingsanordning användas för montering av enïmodell (jämför exempelvis reklamprospekt 10 15 20 25 BO 35 8403312-5 4 CPK "Precision Molecular Models", The Baling Corpo- ration, South Natick, Massachusetts, 1980, 6?-7120, P' 3: 17)- _ Uppfinningstanke Det huvudsakliga syftet med föreliggande uppfin- ning är att åstadkommaen tredimensionell molekylstruk- turmodell och en anordning för montering och demonte- 'ring av modellen, vilken modell och vilken anordning har enkel konstruktiv utformning och möjliggör till- förlitlig simulering av konformationsskjuvningar, spe- ciellt vid simulering av stora makromolekyler med va- rierande avstånd mellan atomerna.

Detta syfte uppnås enligt föreliggande uppfinning medelst en tredimensionell molekylstrukturmodell, som innefattar moduler av plastmaterial, vilka, var och en, är avsedda att imitera(simulera) en atom i den molekylstruktur, som skall simuleras, och vilka är för- bundna med varandra medelst förbindningselement, som är avsedda att insättas i urtag, vilka är upptagna i varje modul ooh vilkas form motsvarar formen hos förbindningselementet, varvid molekylstrukturmodellen enligt föreliggande uppfinning utmärker sig av att varje förbindningselement utgöres av en cylindrisk stång, vars hela yta-och den motsvarande ytan nos urtagen i varje modul är försedda med utsprång med jämn form, vilka är anordnade växelvis med spalter med samma form på ett sådant sätt, att ett Kilförband ' bildas, när förbindelseelementet insättes i urtaget i modulenl Det är lämpligt, att utsprången och spalterna är anordnade på den cylindriska stången så, att deras centrumlinje är parallell med den cylindriska stån- gens centrumlinje, och att varje urtags inloppsavs- nifitü ngångsavs_nitt) är kemiskt. 7 Den tredimensionella molekylstrukturmodellen en- ligt föreliggande uppfinning kan monteras och demon- teras medelst en anordning enligt uppfinningen, som 10 15 20 .25 30 35 8403312-5 5 innefattar med varandra ledbart förbundna handtag, vilkas ändar uppbär käftformade (backformade) organ för gripande av modulen, när denna monteras i den tredimensionella molekylstrukturmodellen, varvid anordningen enligt föreliggande uppfinning utmärker sig av att de käftformade organen(käftarna) är för- sedda med ett utvidgat avsnitt för fasthållning av mödulen och är krökta, under det att käftarnas insida är försedd med kilformade utsprång för att modellens demontering skall kunna underlättas.

Kort beskrivning av ritningsfigurerna Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvis- ning till bifogade ritning, på vilken fig. l visar en del av den tredimensionella molekylstrukturmodellen enligt föreliggande uppfinning, i isärtagen(demonterad) form, fig. 2 a och b visar den tredimensionella mo- dellen i hopmonterad form, fig. 3 visar ett fragment av modellen av en maxromolexyl, fig. 4 visar en modul i den tredimensionella modellen enligt föreliggande uppfinning, fig. 5 a, b och c visar hur ett koniskt avs-* nitt-utformas i modulens urtag, fig. 6 visar anord- ningen enligt föreliggande uppfinning för montering och demontering av modellen och fig. 7 a och b visar den i fig. 6 visade anordningen i arbetstillstånd.

Föredragen utföringsform av uppfinningen eDen_tredimensionella molexylstrukturmodellen enligt föreliggande uppfinning innefattar med varandra förbundna moduler I (fig. I-3) av plastmaterial, vilka, var och en, är avsedda att imitera en atom I den mole- kylstruktur, som skall simuleras. Modulerna har formen av halvsfärer l' (fig. 3), polyedrar l" eller ellipsoider.

Samtliga modulers ytor kan vara delvis avskurna. Mo- dulens radie motsvarar atomens s.x. van der flaals-radie, under det att avståndet från modulens centrum till dess snittyta(avskärningsyta) motsvarar atomens kovalensra- die. lO 15 20 25 _30 35 8403312-5 Modulerna l,l' och l" är förbundna med varandra medelst förbindningselement som utgöres av cylindriska stänger(stavar) 2, vilkas hela yta är försedd med utsprång 3 med jämn företrädesvis rund(rundad) form, vilka är anordnade växelvis med spalter 4, vars form liknar utspràngens 3 form. Härigenom erhåller stån- gens 2 yta vågformig form., J Varje modul l är försedd med fästhål i form av .urtag 5, vilkas yta är försedd med utsprång 6 och spalter 7, vilka liknar förbindningselementens utsprång 3 respektive spalter 4. _ Utsprångens 3 och spalternas 4 centrumlinje är noggrant parallell med stängernas 2 längdaxel.

Vid-montering av den tredimensionella modellen förbindes modulerna l med varandra medelst stängerna 2 i erforderlig ordningsföljd, för vilket ändamål stängerna 2 medelst en märkbar tryckkraft inskjutes i urtagen 5, samtidigt som stängernas 2 utsprång 3 bringas att ligga i spalterna 7 i urtaget 5 och urta- gets 5 (fig. 2 a) utsprång 6 bringas att ligga i stån- gens 2 spalter 4, vilket resulterar i bildande av ett kilförband. Sedan modellen hopmonterats fullständigt, _befinner sig samtliga utsprång 3, 6 alltså i spalterna 4 respektive 7. För att olika avstånd mellan atomerna skall kunna simuleras förblir en del av utsprången 6 och spalterna 7 ofyllda (fig. 2 b).

Sedan modellen monterats fullständigt, anligger alltså moauierna 1' och 1' (fig. 3) tätt mot varaádra, varvid stängerna 2 icke kan ses, eftersom de befinner sig inuti modulerna l', l'. Vid mellanliggande (ofull- .ständig ) montering av modellen skjuter stängerna 2 delvis ut från urtagen 5, varvid modulerna 1", 1" är belägna på ett visst avstånd från varandra, såsom framgår av fig.“3, som visar ett fragment av en av modellen enligt föreliggande uppfinning simulerad makromolekyl 8. 10 15 20 25 30 35 8403312-5 7 sFör att modulerna l lättare skall kunna förbin- das med varandra utformas urtagen 5 med ett koniskt inloppsavsnitt 9 (fig. 4) medelst en speciell form- ningsanordning 10 (fig. 5 a), som innefattar ett handtag ll, en stång 12 och ett koniskt spetsparti 13. ' För att utvidga urtagets 5 inloppsparti införes det komiska spetspartiet 13 (fig. 5 b) medelst en tryckkraft i urtaget 5. Genom'att urtagets 5 inlopps- avsnitt uppvisar kvarvarande deformation bibehåller det sin koniska form oförändrad.

I fig. 6 och 7 visas en anordning för montering och demontering av den tredimensionella modellen.

Anordningen innefattar med varandra ledbart för- bundna handtag 14, vilkas ändar uppbär kaftformade(back- formade) , krökta organ eller käftar 15, som är försed- da med ett utvidgat avsnitt 16.

De käftformade organens l5 insida är försedd med kilformade utsprång l7.

För förbindning av modulerna 1 och 1"' (fig. 7 a) med varandra tages den ena modulen (1) med den i dess urtag 5 redan infästa stången 2 och den andra mo- dulen (1"') med det fria urtaget 5. Modulens 1"' stång 2 samt modulerna 1 och 1"' placeras mellan de käftfor- made organens 15 utvidgade avsnitt 16 och hopspän- nes. En typisk knäpp vittnar om att modulerna l och 1"' hopfästs fullständigt medelst stången 2.

För att modulerna 1 och 1"' (fig. ?b) skall kunna lösgöras inställes de så, att de kilformade utsprån- gen 17 införes i spalten mellan modulerna l och 1"'.

Man hoptryoker handtagen 14, varigenom modulerna 1 och 1"' lossnar genom att utsprången 17 införes i spalten.

Den enligt föreliggande uppfinning föreslagna konstruktiva utformningen av förbindningselementen i den tredimensionella molekylstrukturmodellen möjliggör tillförlitlig förbindning av olika moduler till mo- lo* 15 8403312-5 8 deller och åstadkommande av modeller av tämligen Stvqfß mßblekylstrukturer med varierande avstånd mellan atomerna. Med anordningen enligt uppfinningen kan man dessutom snabbt utan pàläggning av avsevärda krafter montera och demontera modellen enligt föreliggande uppfinning.

Industriell användbarhet Uppfinningen kan användas för vetenskaps- och forskníngsändamål samt läroändamål för tredimensio- nell presentatíon och visualisering av molexylstruktu- ren hos ämnen och omsättningsförloppen i dessa. Des- sutom kan den användas vid tolkning(avkodning) och interpretering av ursprungliga data, som erhållits genom krístallografiska undersökningar av kemiska föreningar, samt för klargörande av dessa föreningars mest sannolika strukturtillstånd.

Claims (3)

lO 15 20 25 30 35 8 4 0 3 3 1 2 - 5 9 PATENTKRAV

1. l. Tredimensionell molekylstrukturmodell inne- fattande moduler (1) av plastmaterial, vilka, var och en, är avsedda att imitera en atom i den molekyl- struktur, som skall simuleras, och vilka är förbundna med varandra medelst förbindningselement (2), som skall insättas i urtag (5), vilka är upptagna i varje modul (1) och vilkas fonn motsvarar förbindningsele- mentets (2) form, k ä n n e t e c k n a d av att varje forbindningselement (2) utgöres av en cylindrisk' stång , vars hela yta och den motsvarande ytan nos urtagen (5) i varje modul (1) är försedda med utsprång (3 respektive 6) med jämn fonm, vilka är anordnade vä- xelvis med spalter (4 respektive 7) med samma form så, att ett kilförband bildas, när förbindningselemen- tet (2) insättas i urtaget (5).

2. Modell enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k - n a d av att utsprången (3) och spalterna (4) är anordnade (fördelade) på den cylindriska stången (2) så, att deras centrumlinje är parallell med den cylindriska stångens4(2) centrumaxel.

3. Modell enligt patentkravet l eller 2, k ä n - n e t e c k n a d av att varje urtags (5) ingångs- avsnitt (9) är komiskt. 4: Anordning för montering och demontering av den tredimensionella molekylstrukturmodellen, vilken 'anordning innefattar med varandra ledbart förbundna handtag (14), vilkas ändar uppbär käftformade organ (15) för gripande av modulen (1) vid montering av denna i den tredimensionella molekylstrukturmodellen, k ä n n e t e c k n a d av att de käftformade or- ganen (15) är försedda med ett utvidgat avsnitt (16) för fasthàllning av modulen (1) och är krökta, under det att de käftformade organens (15) insida är för- sedd med kilformade utsprång för underlättande av de- montering av modellen. ' 5