第四章分子对称性和群论基础答案.ppt

试找出分子中的镜面 环辛四烯衍生物中的 S4 穿过每两个相对棱心有一条C2 ; 这样的方向共有6个(图中只画出一个) ； 此外还有对称中心i. 确定分子点群的流程简图 ?氨基酸和蛋白质 由天然蛋白质水解所得的氨基酸为L型α -氨基酸。蛋白质是氨基酸缩聚失水成肽键而相连的链型多肽大分子. ③ I群 元素：6C5，10C3，15C2 12硼烷(B12H12)－ Ih: I+i C20H20 5. 线性分子（非折叠） C?v：CO，HCN，NO，HCl——C?轴，??v D?h：CO2，O2，N2——C?，??v，?h，i，?C2 6. 点群的系统鉴别法 ? 特殊群？ a.直线分子？ C? b.?h (i) ? 高阶群？ ? Cn轴? ? nC2? 分子点群的分类：5 类，16 个群 分子 线形分子: 有多条高阶轴分子（正四面体、正八面体…) 只有镜面或对称中心, 或无对称性的分子: 只有S2n(n为正整数）分子: Cn轴(但不是S2n的简单结果) 无C2副轴: 有n条C2副轴垂直于主轴: 实际测定分子的对称性有许多技术，包括X射线晶体学和各种形式的光谱。光谱学符号是以各种对称条件为基础。 C6H6 D6h example１: 指出下列有机分子所属的对称点群： ??? ② ??? ③ ① D2h D2d D2 example２:环丁烷具有D4h对称，当被X或Y取代后的环丁烷属什么对称点群？??? ??? ② ??? ③ ??? ④ ??? ⑤ ?? ⑥ ?? ⑦ ??? ⑧ ① ⑤ D2h ⑥ C2v ⑦ C2h⑧ C2h Cs C2v Cs C4v 4.4. 分子的对称性与分子的物理性质 －在各种不同的分子对称性研究架构中，群论是一项主流。分子对称性的研究是取自于数学上的群论。这个架构在分子轨道的对称性研究中也很有用，例如应用于Hückel分子轨道法、配位场理论和Woodward-Hoffmann规则等。 －另一个规模较大的架构，是利用晶体系统来描述材料的晶体对称性。 分子对称性在化学中是一项基础概念，因为它可以预测或解释许多分子的化学性质，例如分子振动、分子的偶极矩和它的光谱学数据（以选择定则为基础）。 － 4.4.1. 分子的偶极矩 (Dipole Moment) (单位 Debye) ? 分子偶极矩：是表示分子中电荷分布情况的物理量 －一般讲整个分子是电中性的，但正负电荷的重心可以重合，也可以不重合。正负电荷的重心不重合的分子称为极性分子，就有偶极矩。 HCl偶极矩的大小为1.84D 极性分子——永久偶极矩?0 －若有电量为一个元电荷的正负电荷相距10-10m， 　　　?=1.6022×10-29C·m (库仑米)＝4.8Debye －偶极矩是一个矢量，规定正电重心指向负电重心。q=电子电量，r=正负电重心间的距离 －可由分子的对称性推测分子有无偶极距，也可由分子有无偶极距以及偶极距大小了解分子结构的信息。 ClHC=C=CHCl C2 C6H3(CH3)3 C2H3Cl3 C3 ② Cnv群 ：在Cn点群中加入一个通过Cn的镜面，产生：Cn + n?v ? 直线型且不具有对称中心的分子 例如： CO、NO以及HCN等分子属于 C3v C2v C∞v C∞v群 C2v C2v C2v C10H14 ClHC=CHCl N2H4 P4S3 C3v BrF5 C4v Ti(C5H5) C5v N2O C∞v群 ③Cnh群：在Cn点群中加入一个垂直于Cn的镜面?h，产生：Cn + ?h 反式-CHCl=CHCl C2h C3h I7- C10H6Cl2 C2h ④Sn群(n=4,6,8,…) 分子中只包含一个映轴（或反轴）的点群，只有少数分子属于此点群，其中只有S4是独立的。 n为4的倍数时Sn是独立的。 四甲基环辛四烯 S4 S4 S4群的作用 3. 二面体群：有一个Cn轴和n个垂直于Cn的C2轴， Dn，Dnh，Dnd C2 C2 C2 Cn ① Dn群 部分交错式C2H6 D3 Dn分子很少见 D3 x y z C3 C2 C2 三条C2旋转轴分别从每个N–N键中心穿过通向Co. [Co(NH2CH2CH2NH2)3]3+是一实例 唯一的C3旋转轴从xyz轴连的正三角形中心穿过, 通向Co; C2 ② Dnh群: 在Dn点群中加入垂直于Cn轴的镜面?h，生成 nC2?Cn+?h C2 C2 D2h ?h C2 C2 C2H4, N2O4 D2h 重叠式C2H6 D3h D5h C6H6 D6h D2h D3h D4h ?直线型且具有对称中心的分子 属