分子点群.ppt

4.3. 分子点群 2) Dnh群 生成 nC2?Cn+?h 元素： E，Cn，nC2，?h 操作： 阶数：4n C2 D2h D3h 重叠式乙烷 {E,C2,2C2, ?h,i,2?v} {E,2C3,2S3, 3C2,3?v ?h} 4.3. 分子点群 D5h {E,5C6,5S6, 6C2,6?v ?h} D6h 特点： （1） Cn·?h?Sn, Cn就是Sn （2） C2·?h ?n个Cv, n个Cv通过Cn （3） n为偶数时有i x y z ?h ? 元素： E，Cn，nC2，?h 操作： 4.3. 分子点群 3) Dnd群 生成 Dn+n?d ?d ：平分相邻两个C2轴之间的夹角 操作： 常见D2d~D5d 丙二烯 联苯 螺壬烷 C2 ?d 完全正交叉的乙烷 正交叉构象的二茂铁 4.3. 分子点群 （1） 有C2, ?d?S2n, Cn就是Sn （2） n为奇数时有i （3） 没有?h 比较Dnh与Dnd Dnh Dnd ?h 垂直于主轴 ?d 过主轴 Sn S2n i(偶) i(奇) 环丙烷 反乙烷 {E,2C3,3C2, ?h,3?v,S31,S35} {E,2C3,3C2, 3?d,S61,i,S65} 特点： 4.3. 分子点群 Cnv Cnh Dnh Dnd 无?h 上下不一样 无?v 左右或前后不对应 全有 最对称 有S2n, 无?h 旋转对应 4.3. 分子点群 4. 高对称群——含有二个以上高次轴Cn(n?2)的点群 T Th Td O Oh I Id 高对称群的对称特征与正多面体的对称性相对应 (platon’s polyhydrons) 正多面体：面为彼此相等的正多边形 正四面体 正六面体 正八面体 正十二面体 正二十面体 正四面体 正六面体 正八面体 正十二面体 正二十面体 4.3. 分子点群 面 棱 角 群 4 6 4 Td 6 12 8 Oh 8 12 6 Oh 12 30 20 Id 20 30 12 Id 4.3. 分子点群 C60：12个五边形，20个六边形，32面体，Id群 C70：12个五边形，25个六边形 4.3. 分子点群 2) O群：Oh的纯旋转子群 元素：3个C4，4个C3，6个C2 Oh群（八面体分子）O+?h（?C4） 元素：3C4，4C3，6C2， 3 ?h， 6?d，3S4，4S6，i ?h ?d C4 C3 Structural Chemistry 结 构 化 学 讲 义 Prof. Fushi Zhang * 第四章 分子对称性和群论基础 目标: 从对称的观点研究分子立体构型（几何构型）和能量构型 ( 电子构型 ) 的特性。 根据: 对称性的世界 宏观世界----植物, 树叶; 动物; 昆虫; 人体 微观世界----电子云; 某些分子 概念: 对称：一个物体包含若干等同部分，对应部分相等。 韦氏国际词典： 分界线或平面两侧各部分在大小、形状和相对位置中 的对应性。适当的或平衡的比例，由这种和谐产生的 形式的美。 4.0. 对称 4.0. 对称 分子对称性：是指分子中所有相同类型的原子在平衡构型时 的空间排布是对称的。 群论：是数学抽象，是化学研究的重要工具。 根据分子的对称性可以： 了解物体平衡时的几何构型, 分子中原子的平衡位置； 表示分子构型，简化描述；简化计算；指导合成； 平衡构型取决于分子的能态, 据此了解、预测分子的性质。 例： 对称操作： 使分子处于等价构型的某种运动。 不改变物体内部任何两点间的距离而使物体复原的操作。 复原就是经过操作后，物体中每一点都放在周围环境与原先相似的相当点上，无法区别是操作前的物体还是操作后的物体。 对称操作 旋转、反映、反演、象转、反转。 算符表示 4.1. 对称操作和对称元素 基本对称操作：旋转和反映。 4.1. 对称操作和对称元素 对称元素： 完成对称操作所关联的几何元素（点、线、面及其组合） 旋转轴， 镜面，对称中心，映轴，反轴 符号 基本对称元素：对称轴和对称面 1. 旋转操作和对称轴 Cn 4.1. 对称操作和对称元素 旋转2?/3 等价于旋转2? (复原) 基转角?=360?/n C3 — 三重轴，逆时针。 操作 算符操作可用矩阵表示，如： 2?? 反映操作和对称面,镜面 ? 4.1. 对称操作和对称元素 1H 2H 3O