分子对称性和分子点群课件.pptVIP

掌握分子对称性的意义：1.它能简明地表达分子的构型。2.可简化分子构型的测定工作。3.帮助正确地了解分子的性质。4.指导化学合成工作。本章提要：1.对称操作和对称元素。2.对称操作群。3.分子的点群。4.分子的对称性与性质之间的关系。

分子对称性和分子点群?点群?对称元素和对称操作?分子点群种类?分子点群的确定

对称元素和对称操作元素符号元素名称单位元素旋转轴操作符号对称操作ECσê恒等操作绕中心旋转2π/n?∧σ镜面通过镜面反映iSI∧i按分子中心反演对称中心绕中心旋转2π/n再镜面对映?映轴反轴绕中心旋转2π/n再反演?下一页

分子点群的种类点群典型类型C群CC2C3C∞vC3h1nCC群nvC3vC2h2vC群C1hnhD群D群DD3nDDDD2h3h6h∞h4hnhD群DD3d2dndSn群S2T群TddO群Ohh下一页

分子点群的确定有iDC∞h∞v线性分子C,D起点∞v∞h无i正四面体Td有n个大于2的高次轴(n≥3)立方群正八面体OhCs有σ非线有i无σ或i性C无轴群i分无Cn子有S(n为偶数，n≠2)ClnS有σh有σd没有σ有σh有σvnDnh有n个垂直于Cn二面体群DndDn轴的C2有CnCnhCnv无垂直于C的Cn2轴向群没有σCn下一页

一、群的定义、群阶我们称元素的某个集合形成一个群，群有着严格的定义：“封闭性、结合律成立、存在恒等元素、存在逆元素”。群中元素的个数，称作群阶。例如：NH分子：3含有6个群元，E、C312，，C3?(1),?(2)，?(3)，可以写成vvv2C，3?，E，所以NH分子是63阶群。v3HOE,C,?(1),?(2)4阶群22vv

一个分子所具有的对称操作(点对称操作)的完全集合构成一个点群(PointGroup)。每个点群具有一个特定的符号，国际上通用的分子点群符号叫Sch?nflies(熊夫利斯)号。熊夫利斯记号隐含了该点群中代表性的对称元素符号。例如：HO分子，有1个C轴，2个?反映面，所以22v属于C点群，SO，HS也属于此点群；2v22NH分子，它有1个C轴和3个?反映面，属33v于C点群，类似的如CHCl，NF等。3v33

二、主要点群1.C点群HC1BrClFHCBrClF分子，无任何对称元素(除C外)，属1于C点群，该类化合物称为非对称化合物。如：1SiFClBrI、POFClBr等；

2.C点群nC2HOOH仅含有一个C轴。如：HO仅含有一个C轴，n222该轴平分两个平面的夹角，并交于O－O键的中点，所以，该分子属于C点群；类似的结构如：NH等224

3.C点群sOHCl仅含有一个镜面?。如：HOCl为一与水类似的弯曲分子，只有一个对称面即分子平面，所以它属于C点群。s

4.C点群nvC2OHHσvσv含有一个C轴和n个通过C轴的对称面。如：nnHO分子具有一个C轴和两个包含该轴的互相垂直22的对称面，故属于C点群。又如：NH属于C点2v33v群，XeOF属于C点群，CO，HCl属于C点群。44v∞v

5.D点群n含有一个C轴和n个垂直C轴的C轴。如：nn2[Co(en)3]3+分子具有一个C轴和3个通过Co离子，垂3直C轴的C轴。32

σv6.D点群nhC4σvC2σhC2C2C2C，4C，，4σ，σ，S，i，E42vh4

XeF为平面四边形，属于D点群；44hCO32-离子为平面正三角形，含有对称元素C，3C，3σ，σ，S，E，属于D点群；32vh33hCH为平面正六边形，属于D点群；666h平面乙烯属于D群；2h环戊二烯是平面正五边形分子，为D点群；5h以上统属于D点群。此点群的特点是具有一nh个C轴和n个垂直于主轴的C轴，同时有?面。n2h

7.T点群(四面体点群)d3S44C36σ4C，3S，6σ，3C，E，属于T点群342d

Td点群属于高度对称的分子点群，但由于形象特殊，常常可从形象上加以确定。例如：CH、CCl、Ni(CO)、SO2-、MnO等分子-44444和离子的构型均属于T点群；d

8.O点群(八面体点群)h3C，4C，6C，9σ，i，3S，4S，E，属于43246O点群h

3.2.3分子点群的确定?首先确定该分子是否属于某一特殊点群，如T；d?如非特殊点群，应先寻找旋转轴，如果没有旋转轴，则寻找对称中心或反映面。?如有旋转轴，先指定主轴位置，再看是否存在S；n?在垂直C轴的平面中寻找一组n重轴；n?看分子中含