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分子点群归属100道练习题

译自Chem-Station网站日本版 原文链接:点群の帰属 100 本ノック!!

翻译:炸鸡

在《分子点群的归属(1)》和《分子点群的归属(2)~对称性高的点群~我为大家讲解了分子点群的种类以及分子点群的归属法。为了帮助读者熟练掌握归属分子点群的技能,本篇记事准备了100多个分子点群归属的练习题供读者们练习。

分子点群的归属方法

基于上两回已经介绍过的点群种类,我们首先来讲解下图用来辅助判断分子点群的流程图。

不要被图中数量庞大的箭头给吓到哦,判断分子点群的类别不是件难事。点群的类别及各自特征如下:

1: 对称性低的点群=没有旋转轴
2: 对称性高的点群=形状为正多面体,有2个以上的阶数大于3的旋转轴
3: 轴性点群(Cn系点群)=只有一个旋转轴
4: 双面点群(Dn系点群)=有一个旋转轴和一个主轴,将主轴上下颠倒后仍能和原来的分子重合

区分点群类别靠的是旋转轴。如果只有一个旋转轴说明分子属于低对称性点群。若分子有一个以上的旋转轴,就继续寻找其他旋转轴:如果找到2个以上的阶数大于3的旋转轴,说明分子属于高对称性点群;如果只找到一个另外的旋转轴,说明分子属于轴性点群(Cn系点群);如果找到垂直于主轴的C2旋转轴,说明分子属于双面点群(Dn系点群)。判断分子是否属于双面点群还有一个方法,那就是想象分子的主轴颠倒,如果颠倒的分子和原分子重合,则属于,反之不属于。

确定了点群的大类,接着确定大类里的具体点群。例如,有三种低对称性的点群,C1、Cs和Ci;六种高对称性的点群,Oh , O、Td、Th、T、Ih和I;三种轴性点群:Cn、Cnv和Cnh;以及三种双面点群:Dn、Dnd和Dnh。乍一看高对称性点群竟高达6种,但遇到属于高对称性点群的分子的概率并不高(记几个代表分子和点群就可以对付考试了)。如果分子属于轴性点群或双面点群,找找分子是否有水平镜面,如果分子有水平镜面就说明分子属于Cnh或Dnh点群,无需费劲再去找其他对称要素。如果没有水平镜面,只有垂直镜面,就属于Cnv或Dnd点群。如果连一个镜面都没有的话,就属于Cn和Dn。关于每个点群的特征请见上两期。

归属分子点群的简单流程

接下来是真刀真枪练习环节!下面是100个分子,尝试归属这100个分子的点群,答案和解析在下一期。归属分子点群时仅需要考虑题目中画出的构象,因为构象的改变会导致点群归属的变动,所以所以不能绝对地说这个分子属于这个点群。

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