分子的对称性课件.pptxVIP

分子的对称性;微观的分子也和宏观的物体一样,具有多种多样的对称性,那么

对称性和化学有什么关系?

对称性如何支配着物质世界的运动规律?

本章,我们将涉足这一领域,讨论一些化学中的对称性问题.;;（1）旋转轴与旋转操作;旋转2?/3等价于旋转2?(复原)基转角?=360?/n

C3—三重轴，逆时针。;（2）镜面与反映操作;试找出分子中的镜面;(3)对称中心与反演操作;旋转反映是复合操作，其对称元素称为映轴Sn。旋转反映的两步操作顺序可以反过来.Sn是虚轴.;(1)重叠型二茂铁具有S5，所以,C5和与之垂直的σ也都独立存在；;CH4中的映轴S4与旋转反映操作;;(5)反轴与旋转反演操作;对称操作与对称元素;;先作二重旋转，再对垂直于该轴的镜面作反映，等于对轴与镜面的交点作反演.;推论：如果一个图形具有对称中心，偶次轴以及通过对称中心且与此偶次轴垂直的对称面3者中的2个，则必有另一个。;;§4.3对称元素的周期;§4.4独立的对称元素;这说明轴次n不是4的整数倍的映轴可以用对称轴，对称中心，对称面或其组合来代替，因而不是独立的元素。只有轴次为4的整数倍的映轴才是独立的对称元素。反轴类似。

;§4.5对称类型----点群;2.群的乘法表：

如果知道群的元素为n，其所有可能的乘积为n2，则此群被完全而唯一地确定。n为群的阶数，即物体中等同部分的数目。

把群元素的乘积列为表，则得到乘法表。设列元素为A，行元素为B，则乘积为AB，列×行，行元素B先作用，列元素A后作用。;3、分子点群;Cn群：只有一条n次旋转轴Cn.;C3群;Cnh群:

除有一条n次旋转轴Cn外，还有与之垂直的一个镜面σh.;C3h群;Cnv群：

除有一条n次旋转轴Cn外，还有与之相包含的n个镜面σv.;C2v群：臭氧;C3v：CHCl3;C4v群：BrF5;(2)双面群：

包括Dn、Dnh、Dnd.这类点群的共同特点是旋转轴除了主轴Cn外，还有与之垂直的n条C2副轴.;D3：这种分子比较少见，其对称元素也不易看出.

[Co(NH2CH2CH2NH2)3]3+是一实例.;Dnh:在Dn基础上，还有垂直于主轴的镜面σh.;D3h群：

乙烷重叠型;Dnd:在Dn基础上,增加了n个包含主轴且平分二次副轴夹角的镜面σd.;D2d:B2Cl4;D3d:乙烷交错型;D5d:交错型二茂铁;(3)立方群：包括Td、Th、Oh、Ih等.

这类点群的共同特点是有多条高次(大于二次)旋转轴相交.;Td群：属于该群的分子，对称性与正四面体完全相同。;;Td群:;Td群;Th群;Oh群:属于该群的分子，对称性与正八面体或正方体完全相同.;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.;σh;[B6H6]2-;Ih:120阶群,在目前已知的分子中，对称性最高的就属于该群.;Ih群;（4）非真旋轴群:包括Cs、Ci、S4

这类点群的共同特点是只有虚轴(不计包含在Sn中

的Cn/2.此外,i=S2,σ=S1).;亚硝酸酐N2O3;确定分子点群的流程简图;4.7分子对称性与分子的物理性质;

对称操作只能产生等价构型分子，

不能改变其物理性质（偶极矩）

;（1）具有i的分子;（5）分子内只要存在互不重合的对称面和对称轴，则其;;任何图形，包括分子，都可以设想用“镜子”产生其镜象。(由于不强求镜象与分子必须相同,所以，这“镜子”不必是分子的镜面),但镜象是否与分子完全相同，却分两种情况：;分子;左手与右手互为镜象.你能用一种实际操作把左手变成右手吗？

对于手做不到的,对于许多分子也做不到.这种分子就是手性分子.;将分子与其镜象的旋光度分别记作R与R’，则

(1)无论对手性或非手性分子，都有R’=-R；

(2)对非手性分子，又有R’=R.

结论：非手性分子没有旋光性，手性是分子产生旋光性的必要条件.;