Theory and Practice of Direct Methods in Crystallography

روش‌های مستقیم تعیین ساختار بلوری معمولاً با تکنیک‌هایی مرتبط هستند که در آن فازهای مجموعه‌ای از عوامل ساختار از دامنه‌های تجربی مربوطه توسط محاسبات احتمالی تعیین می‌شوند. بنابراین، چنین استنباط می‌شود که چنین محاسبات فاز اولیه نیازی به دانش موقعیت‌های اتمی ندارند، و این اساس روش‌های مستقیم را از سایر تکنیک‌های تعیین ساختار متمایز می‌کند. تفسیر گسترده‌تر از اصطلاح روش‌های مستقیم منجر به کاربردهای مهم دیگری می‌شود که از جمله شامل استفاده از اتم‌های سنگین، داده‌های فاز محدود با وضوح برای مولکول‌های بزرگ، توابع چرخش و سری فوریه است. این موضوعات در فصول بعدی این کتاب مورد بحث قرار گرفته است. اگرچه برخی تحقیقات نظری قبلی توسط هارکر و کاسپار انجام شده است، روش های مستقیم ممکن است در حدود سال 1950 آغاز شده باشد. نقاط عطف مهم در توسعه موضوع شامل کتاب هاوپتمن و کارل، کریستال متقارن مرکزی (1953)، قطعی است. مقاله کارل و کارل در Acta Crystallographica (1966) و بسته برنامه پیچیده اخیر (1978) MULTAN 78 که عمدتا توسط Germain، Main و Woolfson تولید شده است. کتاب وولفسون، روش‌های مستقیم در کریستالوگرافی، در سال 1961 منتشر شد، اما به دلیل پیشرفت سریع در روش‌های مستقیم، بسیاری از آن به زودی منسوخ شدند. جالب است بدانید که روش‌های مستقیم تقریباً سال‌ها قبل به وجود آمدند. مطمئناً رابطه E2 به طور ضمنی توسط Lonsdale در سال 1928 در تعیین ساختار بلوری هگزا متیل بنزن استفاده شد.

Direct methods of crystal structure determination are usually associated with techniques in which phases for a set of structure factors are determined from the corresponding experimental amplitudes by probabilistic calcula­ tions. It is thus implied that such ab initio phase calculations do not require a knowledge of atomic positions, and this basis distinguishes direct methods from other techniques for structure determination. An acceptably wider interpretation of the term direct methods leads to other important applica­ tions involving, inter alia, the use of heavy atoms, resolution-limited phase data for large molecules, rotation functions, and Fourier series. These topics are discussed in the later chapters of this book. Although some earlier theoretical investigations were made by Harker and Kaspar, direct methods may be considered to have begun around the year 1950. Important landmarks in the development of the subject include the book by Hauptmann and Karle, The Centrosymmetric Crystal (1953), the definitive paper by Karle and Karle in Acta Crystallographica (1966), and the recent (1978) sophisticated program package MULTAN 78 produced mainly by Germain, Main, and Woolfson. Woolfson's book, Direct Methods in Crystallography, was published in 1961, but because of the rapid progress in direct methods, much of it soon became outmoded. It is interesting to note that direct methods nearly came into being many years earlier. Certainly the E2 relationship was used implicitly by Lonsdale in 1928 in determining the crystal structure of hexamethylbenzene.