第4章_分子的对称性.pptVIP

C2 ?d 交叉乙烷 交错二茂铁 丙二烯 联苯 螺壬烷 Dnd群： 元素 Dn， nDd 4n个对称操作 D5d群 D3d群 D２d群 （两苯环二面角为90°时：D２d，为0°时：D2h，为0-90°时：D2） 特点： （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} 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。 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 面 棱 角 群 4 6 4 Td 6 12 8 Oh 8 12 6 Oh 12 30 20 Id 20 30 12 Id 正四面体 正六面体 正八面体 正十二面体 正二十面体 T群：Td的子群；元素：3个C2，4个C3 Td群：（四面体）T，?d 元素：3个C2，4个C3，3个S4 (I4)， 6个?d CH4、P4、SO42－ C3 C2 C2 ?d ?d C2 (S4) C3 3C2：对边中点连线（3S4） 4C3：顶角与对面心连线 6?d：通过一个C3轴，平分两个C2轴夹角 O群：Oh 的子群 元素：3个C4，4个C3，6个C2 Oh群: O, ?h（?C4） 元素：3C4，4C3，6C2， 3 ?h， 6?d，3S4，4S6，i ?d ?d C4 C3 八面体 立方体 I群: Id群的子群，元素：6个C5，10个C3，15个C2 12硼烷(B12H12)－ Id群: I, ?d C60：12个五边形，20个六边形，32面体，Id群 C?v：CO，HCN，NO，HCl——?个C?，?个?v D?h：CO2，O2，N2——?个C?，?个?v，?h，i，?个C2 线性分子（非折叠） 4. 分子对称性与分子性质 （1） 分子的旋光性 分子对入射偏振光的偏振面的旋转能力。具旋光性的分子存在不能通过旋转而相互重合的旋光异构体。 化学判据：含有不对称 C 原子的分子可有旋光性。 有例外 （Optical Activity） 对称性判据：无 i 点，? 面和 S4n 轴，仅含 Cn 轴的分子可有旋光性。 手性分子一定不与其镜像重合，故必有。 非手性分子必有一 全同的镜像分子与其重合，无旋光性。 手性为生命物质与无生命物质间最显著的区别之一， 生命是不断地产生特定手性分子的过程。 有C2，无?、i，有旋光性。 ? R1 C==C==C R1 R2 R2 （2） 分子的偶极矩 (Dipole Moment) 分子偶极矩是一个矢量，是分子的静态性质，分子的对称操作不改变其大小和方向。 分子的电荷中心不重合，便有偶极矩。 极性分子——永久偶极矩 ?0 一般分子——诱导偶极矩 ?I q -q q=电荷，r=正负电重心间的距离 ?=1.6022×10-29 C·m (库仑米) =4.8 Debye r 只有具Cn 和Cnv 点群对称性的分子，才有偶极矩。 CH4 ， CCl4 无偶极矩 Td 1,2 -二氯乙烯（顺式） 偶极矩（C2轴 ） C2v 1,2 -二氯乙烯（反式） 无偶极矩 C2h NH3 偶极矩（C3轴 ） C3v (无) (有) D2h C2v 偶极矩（C2轴） 无偶极矩 （1） 分子构型 H2O2 6.9 C2点群； C2H2 0 D∞h点群 N2H4