《结构化学 Structural Chemistry》课程教学资源（PPT课件）第六章 分子结构（分子对称性 Molecular Symmetry）

第六章分子结构IV分子对称性Molecular Symmetry

第六章 分子结构 IV 分子对称性 Molecular Symmetry

8 6.1对称操作和对称元素6.1.1对称操作不改变物体内部任何两点间距离而使物体复原的操作操作结果：①等价②恒等初始60°120°180°240°300°360°恒等等价

§6.1 对称操作和对称元素 6.1.1 对称操作 初始 60° 120° 180° 240° 300° 360° 不改变物体内部任何两点间距离而使物体复原的操作 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 等价 恒等 操作结果：①等价②恒等

对称操作所依赖的几何要素（点、线、面）称为对称元素分子中的对称元素有4类旋转轴Ch镜面。对称中心i映轴S

映轴 Sn 镜面 对称中心 i 旋转轴Cn 对称操作所依赖的几何要素(点、线、面)称为对称元素 分子中的对称元素有4类

6.1.2旋转轴C.与旋转操作C甲烷中C轴α=120°旋转操作是将分子绕某一轴旋转使其复原的操作，其对应的对称元素为旋转轴。使分子复原所旋转的最小角度（0除外）称为基转角：α=360%n

甲烷中C3轴  = 120° 旋转操作是将分子绕某一轴旋转使其复原的操作，其对应的对称元素为旋转轴。 使分子复原所旋转的最小角度(0º除外)称为基转角：=360/n 6.1.2 旋转轴Cn与旋转操作Ĉn

旋转角等于基转角的旋转操作表示为：C相继两次进行C,操作得到C2旋转角等于基转角n倍的旋转操作 Cn =(C,)"=E（恒等操作)一个C轴包含n个旋转操作：C, C, C,..,Cn-l, E例：写出C2、C3、C4和C轴的全部对称操作C,轴: C, EG轴: C,Cs,EC轴: C,C,C,EC =C,C轴中，C,轴不独立存在,只标C即可C,轴: C,C,C,Ct,Co,EC =C,Cg =C, Cf =CC轴方向一定有C轴和C轴

一个Ĉn轴包含n个旋转操作 ： C2轴: C4轴: 2 ˆ ˆ C E, 2 3 2 4 4 4 4 2 ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ C C C E C C , , , = C4轴中，C2轴不独立存在, 只标C4即可 C6轴: 2 3 4 5 3 2 4 2 6 6 6 6 6 6 2 6 3 6 3 ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ C C C C C E C C C C C C , , , , , = = = C6轴方向一定有C3轴和C2轴 旋转角等于基转角的旋转操作表示为：Ĉn 相继两次进行Ĉn操作得到 旋转角等于基转角n倍的旋转操作 (恒等操作) ˆ 2 Cn ˆ ˆ ˆ ( ) n n C C E n n = = C C C C E n n n n n ˆ , ˆ , , ˆ , ˆ , ˆ 2 3  −1 例：写出C2、C3、C4 和C6 轴的全部对称操作 C3轴: 2 3 3 ˆ ˆ ˆ C C E ,

例：找出苯分子中的全部旋转轴苯分子中，主轴为C轴口若分子存在多个旋转轴，一般次最高的为主轴，其余为副轴

❑ 若分子存在多个旋转轴，一般次最高的为主轴，其余为副轴 苯分子中，主轴为C6轴 例：找出苯分子中的全部旋转轴

6.1.3镜面g及反映操作合口镜面：如一分子中所有原子经一平面反映的结果，与原分子相比没有差别，就称此分子有一个镜面(对称面)口反映操作：使分子中的每一点都反映到该点到镜面的垂线延长线等距离处。n为奇数n为偶数

6.1.3 镜面 及反映操作  ❑ 镜面:如一分子中所有原子经一平面反映的结果， 与原分子相比没有差别，就称此分子有一个镜面 (对称面) ❑ 反映操作：使分子中的每一点都反映到该点到镜 面的垂线延长线等距离处。    n =   n为奇数 E n  为偶数

根据镜面与旋转轴在空间排布方式，分为：a、on、NH3H,0通过主轴的镜面（vertical)d

H2O NH3 v 通过主轴的镜面(vertical) 根据镜面与旋转轴在空间排布方式，分为：v、h 、 d

のn垂直主轴的镜面(horizontal)CA反式二氯乙烯茶

反式二氯乙烯 苯 h 垂直主轴的镜面(horizontal) C C Cl Cl H H

ol过主轴的镜面，同时又平分副轴（一般为C轴）的夹角(diagonal ordihedral)完全交叉式乙烷丙二烯H2C=C=CH2

完全交叉式乙烷 丙二烯 d 过主轴的镜面，同时又平分副轴(一般为C2轴)的夹角 (diagonal or dihedral) d d d C2 C2 C2 H2C C CH2