इस लेख में, हम विंडोज 10^{(Windows 10)} पीसी के लिए सर्वश्रेष्ठ मुफ्त आणविक मॉडलिंग सॉफ्टवेयर को कवर करेंगे। ^{(Molecular Modeling software)}इन फ्रीवेयर का उपयोग करके, आप विभिन्न सरल से जटिल रासायनिक यौगिकों के मॉडल बना सकते हैं। यह सॉफ्टवेयर संग्रह जैव सूचना विज्ञान, रसायन इंजीनियरिंग आदि के छात्रों के लिए सहायक है। आप रासायनिक यौगिक बनाने के लिए आवर्त सारणी से विभिन्न तत्वों को जोड़ सकते हैं। ^{(Periodic Table)}इसके अलावा, इन सॉफ़्टवेयर में, आप विभिन्न शैलियों में एक रासायनिक यौगिक भी देख सकते हैं, जैसे वायरफ्रेम, बॉल और स्टिक, पाइप, बॉल और सिलेंडर^{(wireframe, ball and stick, pipes, ball and cylinder)} , और बहुत कुछ।

विंडोज 10^{(Windows 10)} के लिए आणविक मॉडलिंग^(Modeling) सॉफ्टवेयर

इनमें से कुछ सॉफ़्टवेयर में आपकी सुविधा के लिए विभिन्न रासायनिक समूह और संरचनाएं भी शामिल हैं। बस^(Simply) उन्हें चुनें, और आपका रासायनिक मॉडल तैयार है। रासायनिक समूहों के उदाहरणों में  अल्कोहल, बेंजीन, एल्डिहाइड, अमीनो एसिड^{(alcohols, benzene, aldehydes, amino acids)} आदि शामिल हैं। इसके अलावा, आप रासायनिक गणना जैसे  ऊर्जा, बांड की लंबाई^{(energy, bond length)} आदि भी कर सकते हैं।

1. एवोगेड्रो
2. मोलुकैड
3. आर्गस लैब
4. Ascalaf डिजाइनर

आइए उन पर एक नजर डालते हैं।

1] अवोगाद्रो

 अवोगाद्रो^(Avogadro)  एक उत्कृष्ट आणविक मॉडलिंग फ्रीवेयर है जो बहुत सारी विशेषताओं के साथ आता है। इसका उपयोगकर्ता के अनुकूल इंटरफेस उपयोगकर्ताओं के लिए इसे समझना आसान बनाता है। सॉफ्टवेयर लॉन्च करने पर आपको एक काली स्क्रीन और बाईं ओर एक पैनल दिखाई देगा। आप बाएं पैनल पर " ड्रॉप-डाउन मेनू^{(drop-down menu)} " से कुछ सामान्य रूप से उपयोग किए जाने वाले तत्वों तक पहुंच सकते हैं । यदि आप सभी तत्वों को एक्सेस करना चाहते हैं, तो बस ड्रॉप-डाउन मेनू में " अन्य " पर क्लिक करें, और सॉफ्टवेयर ^(other)आवर्त सारणी^{(Periodic Table)} लॉन्च करेगा । आवर्त सारणी^{(Periodic Table)} से आप जो तत्व चुनते हैं वह ड्रॉप-डाउन सूची में उपलब्ध होगा।

रासायनिक यौगिक बनाने के चरण:

1. बाएं पैनल पर ड्रॉप-डाउन मेनू से एक तत्व का चयन करें^(Select) और इसे जोड़ने के लिए काली स्क्रीन पर क्लिक करें।
2. अब, ड्रॉप-डाउन मेनू से किसी अन्य तत्व का चयन करें।
3. माउस के बाएँ क्लिक को दबाकर रखें और इसे रासायनिक बंधन से जोड़ने के लिए इसे पहले तत्व तक खींचें। आप रासायनिक बंधन के प्रकार का भी चयन कर सकते हैं, सिंगल, डबल, या ट्रिपल।

सॉफ्टवेयर के टूलबार पर अलग-अलग बटन होते हैं:

• ड्रा टूल^{(Draw tool)} : यह आपको विभिन्न आणविक यौगिकों को आकर्षित करने देता है।
• नेविगेशन टूल^{(Navigation tool)} : इसका इस्तेमाल करके आप मॉलिक्यूलर मॉडल को मूव, रोटेट, जूम इन और जूम आउट कर सकते हैं।
• बॉन्ड सेंट्रिक मैनिपुलेशन टूल^{(Bond centric manipulation tool)} : इस टूल को चुनें और एंगल देखने के लिए किसी भी बॉन्ड पर क्लिक करें।
• ऑटो रोटेशन टूल^{(Auto rotation tool)} : इस टूल को चुनें और “ स्टार्ट^(Start) ” बटन पर क्लिक करें। अब, माउस के बाएँ क्लिक को दबाकर रखें और इसे किसी भी दिशा में खींचें। बायाँ क्लिक छोड़ें, और आणविक मॉडल स्वचालित रूप से घूमना शुरू कर देगा।

यदि आप स्वचालित रूप से यौगिकों की बॉन्ड लंबाई का आकार बदलना चाहते हैं, तो " Extensions > Optimize Geometry " पर जाएं या " Ctrl+Alt+O " दबाएं । ऊर्जा की गणना करने के लिए, " Extensions > Molecular Mechanics > Calculate Energy करें " पर जाएं।

फ़ाइल^{(Saving the File)} सहेजना : आप अपने प्रोजेक्ट को  PDB, ENT, CHM, ALC, CDXML, CDX, C3D2, C3D1, SD, SDF, DMOL, CHT, GAM सहित कई स्वरूपों में सहेज सकते हैं । इसके अलावा, एक निर्यात विकल्प भी उपलब्ध है, जिसके उपयोग से आप अपने प्रोजेक्ट को  पीडीएफ, एसवीजी, बीएमपी, जेपीजी, पीएनजी^{(PDF, SVG, BMP, JPG, PNG)} आदि में सहेज सकते हैं।

2] मोलुकैड

MoluCAD  इस सूची में एक और मुक्त आणविक मॉडलिंग फ्रीवेयर है। अवोगाद्रो^(Avogadro) की तरह इसमें भी कई खूबियां हैं। इस सॉफ्टवेयर में आप 2डी और 3डी दोनों व्यू एक साथ देख सकते हैं। कुछ सामान्य रूप से उपयोग किए जाने वाले तत्व सॉफ्टवेयर के बाएं पैनल पर उपलब्ध हैं। इसे मुख्य स्थान में जोड़ने के लिए, बस किसी भी तत्व पर क्लिक करें। यदि आप जो तत्व जोड़ना चाहते हैं वह वहां उपलब्ध नहीं है, तो आप इसे आवर्त सारणी^{(Periodic Table)} से चुन सकते हैं । आवर्त सारणी^{(Periodic Table)} देखने के लिए , काली जगह पर राइट-क्लिक करें और " परमाणु जोड़ें^{(Add Atom)} " बटन पर क्लिक करें।

रासायनिक यौगिक बनाने के चरण:

1. ^(Click)इसे जोड़ने के लिए बाएं पैनल के किसी भी तत्व पर क्लिक करें ।
2. इसे जोड़ने के लिए किसी अन्य तत्व पर क्लिक करें^(Click) , या आप इसे आवर्त सारणी^{(Periodic Table)} से चुन सकते हैं ।
3. तत्वों को जोड़ने के लिए, " Add > Bonds – Connect Atoms " पर जाएं और रासायनिक बंधन के प्रकार का चयन करें। अब पहले परमाणु पर क्लिक करें और फिर दूसरे परमाणु पर क्लिक करें।

तत्वों के अलावा, आप यौगिक भी जोड़ सकते हैं। दाहिने पैनल पर, आपको विभिन्न  अणु, अमीनो एसिड, कार्यात्मक समूह, एकाकी जोड़ी परमाणु^{(molecules, amino acids, functional groups, lone pair atoms)} आदि मिलेंगे। किसी भी संरचना का चयन करें और इसे मुख्य स्थान पर खींचें और छोड़ें। Energy > Evaluate Energy करें" पर क्लिक करके अणुओं की ऊर्जा की गणना कर सकते हैं ।

" क्वेरी^(Query) " मेनू का उपयोग करके, आप दो परमाणुओं के बीच की दूरी की गणना कर सकते  हैं, बॉन्ड की लंबाई, बॉन्ड कोण, मरोड़ कोण, द्रव्यमान का केंद्र^{(distance between two atoms, bond length, bond angle, torsion angle, the centre of mass)} , आदि। आप 3D संरचना को चार अलग-अलग दृश्यों में देख सकते हैं,  ऊपर, सामने, साइड, और तिरछा^{(top, front, side, and oblique)} । मॉडल को विभिन्न रूपों में देखने के  लिए " View > Graphics Modeबॉल और स्टिक, स्पेस फिल, पाइप^{(ball & stick, space fill, pipes)} , और बहुत कुछ।

फाइल^{(Saving the file)} को सेव करना : आप प्रोजेक्ट को एमसीडी^(MCD) फॉर्मेट में सेव कर सकते हैं। यदि आप “ फ़ाइल^(File) ” मेनू  में “ निर्यात^(Export) ” विकल्प का उपयोग करते हैं, तो आप अपने प्रोजेक्ट को JPEG  और  Windows BITMAP  स्वरूपों में सहेज सकते हैं।

3] आर्गस लैब

ArgusLab  एक अन्य उपयोगकर्ता के अनुकूल आणविक मॉडलिंग सॉफ्टवेयर है जो समझने में आसान सुविधाओं के साथ आता है। इस सॉफ्टवेयर का उपयोग करके आप विभिन्न रासायनिक यौगिकों की संरचना बना सकते हैं। सॉफ्टवेयर के बाएं पैनल पर तीन टैब उपलब्ध हैं:

• परमाणु : इस टैब में ^(Atoms)आवर्त सारणी^{(Periodic Table)} के विभिन्न तत्व होते हैं । प्रत्येक परमाणु पर क्लिक करने पर, सॉफ्टवेयर इसकी ज्यामिति प्रदर्शित करता है। आवर्त सारणी लॉन्च करने के लिए " आवर्त ^{(Periodic Table)}सारणी " बटन पर ^{(Periodic Table)}क्लिक^(Click) करें ।
• अंगूठियां^(Rings) : यहां, आपको विभिन्न प्रकार की रासायनिक वलय संरचनाएं मिलेंगी।
• अमीनो एसिड^{(Amino Acids)} : यह टैब विभिन्न प्रकार के अमीनो एसिड दिखाता है। इस टैब में " पॉलीपेप्टाइड बिल्डर^{(Polypeptide Builder)} " भी उपलब्ध है।

रासायनिक यौगिक बनाने के चरण:

1. तत्व जोड़ने के लिए बाएं पैनल पर " परमाणु^(Atom) " टैब पर क्लिक करें ।
2. ^(Select)उपलब्ध तत्वों में से किसी एक का चयन करें । यदि आपका वांछित तत्व नहीं है, तो आप " आवर्त सारणी^{(Periodic Table)} " से उसका चयन कर सकते हैं ।
3. ^(Use)तत्व को दिए गए स्थान पर रखने के लिए राइट-क्लिक का उपयोग करें ।
4. ^(Select)किसी अन्य तत्व का चयन करें । अब, लेफ्ट-क्लिक का उपयोग करके अंतिम तत्व का चयन करें और अन्य तत्व को राइट-क्लिक का उपयोग करके रखें। यह दो तत्वों को मिलाकर एक यौगिक बना देगा।
5. अंतरिक्ष में छल्ले और अमीनो एसिड जोड़ने के लिए, समान चरणों का पालन करें।

4] एस्कलाफ डिजाइनर

Ascalaf Designer^{(Ascalaph Designer)}  एक और अच्छा आणविक मॉडलिंग फ्रीवेयर है। सॉफ्टवेयर का सबसे अच्छा हिस्सा यह है कि आपको इसे अपने पीसी पर इंस्टॉल करने की आवश्यकता नहीं है। यह एक निष्पादन योग्य फ़ाइल के साथ आता है। सॉफ्टवेयर ज़िप प्रारूप में डाउनलोड किया जाएगा। इसे निकालने के बाद, आप निष्पादन योग्य फ़ाइल " बिन^(bin) " फ़ोल्डर में पाएंगे।

रासायनिक यौगिक बनाने के चरण:

1. नया प्रोजेक्ट शुरू करने के लिए " Ctrl+N
2. तत्वों को जोड़ने के लिए, आपको आवर्त सारणी^{(Periodic Table)} को खोलना होगा । इसके लिए " Build > Free Drawing " पर जाएं।
3. किसी भी तत्व का चयन करें और " ^(Select)Ctrl+Shift " कुंजी दबाकर उन्हें अंतरिक्ष में रखें ।
4. उपरोक्त चरण का उपयोग करके एक और तत्व रखें और उन्हें रासायनिक बंधन से जोड़ने के लिए अंतिम तत्व तक खींचें।

आप हर कंपाउंड को अलग-अलग रूपों में देख सकते हैं जैसे  बॉल और स्टिक, वायरफ्रेम, सीपीके^{(ball and stick, wireframe, CPK)} , आदि, दाहिने पैनल पर बटन पर क्लिक करके। जब आप आवर्त सारणी^{(Periodic Table)} से किसी तत्व का चयन करते हैं , तो यह आपको अतिरिक्त जानकारी जैसे  तत्व का नाम, संकरण, सहसंयोजक, और वैन डेर वाल्स आकर्षण बल^{(element name, hybridization, covalent, and Van Der Waals forces of attraction)} दिखाता है । ऊर्जा, तापमान, दबाव, द्विध्रुवीय क्षण^{(energy, temperature, pressure, dipole moment)} आदि सहित विभिन्न गणना करने  के लिए " विश्लेषण^(Analyze) " मेनू पर क्लिक करें ।

फ़ाइल^{(Saving the file)} सहेजना : आप अपने प्रोजेक्ट को केवल उसके स्वयं के स्वरूपों में सहेज सकते हैं, जिसमें  mim, hin, xmol ,  mmol, smol,  आदि शामिल हैं। यह इस फ्रीवेयर का दोष है।

हमें उम्मीद है कि आपको यह पोस्ट अपने स्कूल और कॉलेज प्रोजेक्ट्स के लिए उपयोगी लगी होगी।

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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