分子光谱8简正坐标的对称性

合集下载

结构化学－分子的对称性

第三章分子的对称性3.1 对称操作与对称元素3.2分子点群3.3 分子的对称性和分子的物理性质对称在自然界中普遍存在。

北京天坛北京地坛在化学中，我们研究的分子、晶体等也有各种对称性。

有时会感觉这个分子对称性比那个分子高（如HF、H2O、NH3、CH4 、PF5 、SF6）。

如何表达、衡量各种对称？数学中定义了对称元素来描述这些对称。

3.1 对称操作与对称元素•对称操作：是指不改变物体内部任何两点间的距离而使物体复原或与原分子等价的操作。

•对称元素：对称操作所依据的几何元素。

•对称元素与对称操作紧密联系又有区别。

•点操作：对于分子等有限物体，在进行操作时，物体中至少有一点是不动的，这种对称操作叫点操作。

点对称操作和相应的点对称元素旋转反映操作旋映轴S n反演操作对称中心I 反映操作对称面σ旋转操作对称轴（真轴）C n 恒等操作恒等元素E对称操作对称元素符号分子中若存在一条轴线，绕此轴旋转一定角度能使分子复原或与原分子等价，就称此轴为旋转轴，符号为C n 。

1. 对称轴C n和旋转操作旋转轴的性质C n 旋转轴能生成n 个旋转操作，记为：EC C C C C C n n n n n n n n ˆˆ,ˆ,,ˆ,ˆ,ˆˆ1321=⋅⋅⋅=−m n m n b a nb n a n C C C C C ˆˆˆˆˆ22==⋅+•基转角：和C n 轴相应的基本旋转操作为Ĉn 1，它为绕轴转360˚/n 的操作，该旋转角度为基转角。

旋转角度按逆时针方向计算。

C n 旋转轴有如下性质：分子中若有多个旋转轴，轴次最高的轴一般叫主轴，其它的叫副轴。

通常将主轴取笛卡尔坐标的z轴。

旋转可以实际进行，旋转轴称为真轴。

分子中若存在一个平面，将分子两半部分互相反映而能使分子与原分子等价，则该平面就是对称面σ（镜面），这种操作就是反映。

=为奇数）（为偶数）n n E nσσˆ(ˆˆ2.对称面σ和反映操作和主轴垂直的镜面以σh 表示；通过主轴的镜面以σv 表示；通过主轴，平分副轴夹角的镜面以σd 表示。

拉曼光谱讲稿3-分子的对称性与对称点群ppt课件

34
2) 简正坐标
引入一组新的坐标Q1,Q2, , Q3N, 它们与上述位移坐标q1,q2, , q3N之间的关系是:
3N
Qk Ckiqi
k 1, 2, 3N
10
i1
其中,Cki是代定的系数。
35
适当地选取Cki，可以使分子的动能和势能在（Q1,Q2, , Q3N）坐标系中具有如下形式：
4
2.对称元素和对称操作的类型
分子中的对称元素和对称操作，有如下四种基本类型：
1）对称中心和反演 i 若取分子中某一点为直角坐标的原点，那么在
此坐标系中，每个原子的位置就可用坐标（x,y,z ）来表示。如果把分子中所有坐标取（x,y,z ）和（-x,-y,-z）的原子相互交换后，分子处于等价构型时，这个原点所在的点叫做对称中心，与此点相关联的上述变换叫做反演操作，简称反演。
21
３）可逆性
在分子对称操作集合中取任何一个对称操作，总可以在此集合中找到另一个对称操作，它的作用正好抵消前者的效果。
22
例如，PCl3分子中，取C3操作，就可以找到另一个对称操作C32 ，它的作用正好抵消C3的效果，也就是说C32 C3= E，相当于分子没有发生转动。
我们称C32是C3的逆操作。分子对称操作集合的这种性质叫做可逆性。
23
一般地说，若取任一对称操作R，它的逆操作用R-1表示，那么R-1抵消R的效果，即： R-1 R=E。
24
从以上性质可看出，分子全部对称操作满足群的定义，因而分子全部对称操作构成一个对称群。
这就使我们不但可以用群的语言描述分子的对称性，而且还可以用群的理论方法研究分子的对称性。
25
十一分子的简正振动

结构化学-分子的对称性

通常，旋光性的对称性判据是有效的，但有两种情况例外。一种是分子中各基团之间的差别很小，导致
分子的旋光性很小以致于实际上观测不出来；
弱旋光性分子
另一种是由于分子中各基团的自由内旋转
存在，将造成基团的自由旋转存在，从而消除了分子的旋光性
六螺烯分子
(H3CCHCONH)2
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. 这种分子我们称具有旋光性。
一个分子能否与其镜像叠合，这是一个分子对称性问题。
我们说：当分子具有n重象转轴Sn时，则它可以与自己的镜
像叠合。
ˆ ˆ 对称操作 S n 是由两个操作即旋转C n和反映 σ 所组合的。 ˆ ˆ ˆ S n 操作中的反映将分子转变成它的镜像，而 S n操作如果
ˆ 是分子的对称操作，则 C n 转动将使分子与其镜像叠合： ˆ ˆ Cn σ 分子镜像（分子）转动了的镜像（分子）
由此可见，凡是具有Sn轴的分子，它能够与其镜像完全叠合，这种分子没有旋光性。
ˆ ˆ 因为 S1 σ及 S 2 i ，所以，判断一个分子是否有旋 ˆ ˆ
光性的问题，可以归结为考察分子中是否有对称中心、对称面和Sn轴的问题。凡是具有对称面、对称中心或 Sn轴的分子，没有旋光性；否则，有旋光性。总结：当分子所属点群为Cn，Dn，T，O， I点群时，分子有旋光性，否则无旋光性。
极矩，同时也可以由分子有无偶极矩以及偶极矩的大
小了解分子结构的信息。分子 C2H2 H2O2 C2H4 N2H4 μ(10-30C· m) 0 6.9 0 点群 D∞h 分子构型
C2 D2h C2v
6.1
分子

第六节分子对称性

ˆi n

Eˆ ˆi
( n为偶数）（n为奇数）
二氟二氯乙烷 C2H2F2Cl2
i
： i、

E
2个操作。
一个分子若有 i 时，除 i 上的原子，其他原子必定成对出现。
平面正方形PtCl42－
具有对称中心
四面体SiF4
不具有对称中心

5.象转轴（Sn)和旋转反映操作（ S n ）
第二类是反演、反映等，属虚操作（非真操作），在想象中实现。
二、分子点群
1.群
按一定的运算规则，相互联系的一些元素的集合。
其中的元素可以是操作、矩阵、算符或数字等。
构成群的条件：
(1)封闭性 A ˆ ： G,B ˆ若 G,则 A ˆB ˆC ˆG; (2)结合A ˆ律 (B ˆC ˆ： )(A ˆB ˆ)C ˆ; (3)有单位 E：元 A ˆE ˆ 素 E ˆA ˆA ˆ; (4)逆操A ˆ作 A ˆ： A ˆA ˆ E ˆ
旋转与反映的乘积是n个反映
(4) 偶次旋转轴和与它垂直的镜面的组合
一个偶次轴与一个垂直于它的镜面组合，必定在交点上出现一个对称中心；一个偶次轴与对称中心组合，必有一垂直于该轴的镜面；对称中心与一镜面组合，必有一垂直于该镜面的偶次轴。
小结
第一类是简单旋转操作，为实操作，其特点是能具体，可直接实现。
a v
ˆ
b v
Cˆ
1 3
Cˆ
2 3
Eˆ
3. 分子的点群
分子点群有二层解释含义：
（1）对称操作都是点操作，操作时分子中至少有一点不动。
（2）分子中全部对称元素至少通过一个公共点，若不交于一点，分子就不能维持有限性质。

结构化学分子的对称性课件.ppt

(c)满足缔合性： Cˆ2σˆvσˆv Cˆ2σˆv σˆv σˆvσˆv Eˆ
Cˆ2σˆvσˆv Cˆ2 σˆvσˆv Cˆ2Cˆ2 Eˆ
(d)有逆元素： Cˆ21 Cˆ2 ,σˆv1 σˆv ,
0.0
22
(2) 群的乘法表
假若有一个有限群的h个元素的完全而不重复的名单，并
作时分子中至少有一点不动；(2) 分子的全部对称元
素至少通过一个公共点。 0.0
19
以H2O为例来说明： H2O分子的对称操作的完全集合为
G Eˆ,Cˆ2 ,σˆV ,σˆV
0.0
20
Cˆ 2
σv
C2
σˆ v σ v
σˆ v
σ v
0.0
21
(a)满足封闭性：如：Cˆ2σˆv σˆv
(b)有恒等元素：恒等操作 Eˆ
的夹角的对称面；
0.0
9
(2) 对称面和反映
H2O
σv
C2
0.0
σv
10
C2轴
主轴C4轴 σd σh
C2轴
0.0
11
C2(z)
d'
d
C2(x)
C2(y)
0.0
12
(3) 对称中心和反演
分子中若存在一点,将每个原子通过这一点引连线并延长到反方向等距离处而使分子复原,这一点就是对称中心 i ,这种操作就是反演.
一个偶数次的旋转轴C2n可以产生2n个对称操作：
Cˆ2n ,Cˆ22n ,Cˆ23n ,,Cˆ2nn ,,Cˆ22nn1 ,Cˆ22nn E
而
Cˆ
n 2n
n 0.220πn
2π 2
Cˆ 2
29
x, y, z

结构化学分子的对称性

ˆ ˆ2 ˆ3 ˆn ˆ 2n ˆ 2n C 2n , C 2n , C 2n , , C 2n , , C 2n 1 , C 2n E
而
ˆ n n 2π 2π C ˆ C 2n 2 2n 2
ˆ C 2 z
x, y, z
2
x, y, z
1
ˆ i
ˆ σ xy
x, y, z
3
并延长到反方向等距离处而使分子复原,这一点就是对
称中心 i ,这种操作就是反演.
(4) 象转轴和旋转反映操作反轴和旋转反演操作旋转反映或旋转反演都是复合操作，相应的对称元素分别称为象转轴Sn和反轴In . 旋转反映(或旋转反演)的两步操作顺序可以反过来.
对于Sn，若n等于奇数，则Cn和与之垂直的σ都
而唯一地被定义了——至少在抽象地意义上是如此。上述概念可以方便地呈现在群的乘法表的形式中。一个h阶有限群的乘法表由h行和h列组成，共h2 个乘积；设行坐标为x，列坐标为y，则交叉点yx,先操作x，再操作y；对称操作的乘法一般是不可交换的，故应注意次序。在群的乘法表中，每个元素在每一行和每一列中被列入一次而且只被列入一次，不可能有两行或两列是全同的。每一行或每一列都是群元素的重新排列，这就是群的重排定理。
四阶群只有两种，其乘法表如下
G4 E A B C E E A B C A A B C E B B C E A C C E A B G4 E A B C E E A B C A A E C B B B C E A C C B A E
H2O分子的所有对称操作形成的C2v点群的乘法表如下：
G4
E E
ˆ C2 ˆ C2
ˆ 2 C 1C 1 , Cn ˆ n ˆ n

4周公度第四版结构化学第四章分子的对称性

4.1.2 反演操作和对称中心
与对称中心 i 对应的对称操作叫反演或倒反 i 。若将坐标原点放在对称中心处，则反演操作将空间任意一点（x, y, z）变为其负值（-x, -y, -z），反演操

作的矩阵表示为：
y
i
x
x ' 1 0 0 x ' y y 0 1 0 z' z 0 0 1
3
C
1
1 3
C32
1 2
E
3
2 2
1 C3
1
2
3
C
2 3
3
1
1 ˆ2 2 ˆ1 ˆ ˆ ˆ C3C3 C3 C3 E
操作和逆操作
ˆ 的逆，反之 A ˆ为 A ˆ ˆ BA ˆˆ E ˆ ,则 B ˆ 也为逆操作: 若 AB ˆ 的逆。 B
写为显然，对于 C
1 ˆ ˆ A B 1 ˆ ˆ BA
两个 d 反式二氯乙烯 ClHC=CHCl
平面型分子中至少有一个镜面，即分子平面。
镜面的例子
一个 v
一个包含OH键的平面另一个垂直于它
两个 d
H2O
镜面的例子
CO2 , H2, HCl 等直线分子有无数个 v 镜面
4.1.4 旋转反演操作( Î n )和反轴(In )
这一个复合对称操作：先绕轴旋转3600/n(并未进入等价图形)，接着按对称中心(在轴上)进行反演(图形才进入等价图形)。对应的操作为:
基转角: a =(360/n)°能使物体复原的最小旋转角
ˆ C 1 ˆ C 3
360 a 360 1 360 a 120 3
ˆ C 2 ˆ C 4

第三章分子的对称性

逆元素
I--- I C3+---C3– v1--- v1 v2---v2 v3 ---v3
封闭性
结合律 v1(v2 v3) = v1 C3+ = v2
(v1v2)v3 = C3+ v3 = v2
3.5 群的表示
矩阵乘法矩阵方阵对角元素
分子的所有对称操作----点群
如果每一种对称操作可以用一个矩阵(方阵)表示, 矩阵集合满足群的要求,矩阵乘法表与对称操作乘法表
相似, 矩阵集合---群的一个表示
恒等操作I
矩阵
C2v: I C2 v v
特征标: 对角元素和 9
特征标3
特征标 1
特征标 -1
单位矩阵
I 矩阵, C2 矩阵, v 矩阵, v 矩阵满足群的要求, 是C2v 点群的一个表示
集合G 构成群
1 –1，乘法
1X1=1， 1X（-1）= -1 （-1）X1= -1，（-1）X（-1）=1 封闭性恒等元素1 逆元素 1---1， -1--- -1，
群的乘法表 I A I A
I
I
IA
AA
I
I
A
？
A AI
A A
交叉线上元素 = 行元素 X 列元素
已知，I，A，B构成群， I 为恒等元素，写出群的乘法表
3) 如果对称中心上无任何原子, 则同类原子是成双出现的.
例如: 苯中C, H
NH3 有无对称中心, 为什么? C2H3Cl有无对称中心, 为什么?
(b) 旋转轴Cp
绕轴旋转3600/p, 等价构型水分子----绕轴旋转1800, 等价构型 C2轴 C3轴 360/2=180
BF3, 旋转1200, 等价构型 360/3=120

分子对称性ppt课件

NH3分子，它有一个C3轴和3个σv反映面，属于C3V点群，类似的如CHCl3, NF3等。
ppt课件完整
28
2.2.2 主要点群
点群是作用在分子上的所有对称操作的完全集合，原则上可以组合得到无数个可能的点群。但只需大约40个重要的点群就足以用来描述各类分子，一下例举的只是其中的几个重要实例。
H2O2分子属于C2点群。 ppt课件完整
30
3. Cs点群
仅含有一个镜面σ。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Cs点群。
ppt课件完整
31
4. Cnv点群
含有一个Cn轴和n个通过Cn轴的对称面。如：H2O分
子具有一个C2轴和两个包含该轴的相互垂直的对称面，
ppt课件完整
44
9. Td点群(四面体点群)
对称元素有4个C3轴，3个C2轴，3个S4 轴(与3个C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：CH4、CCl4、Ni(CO)4、SO42-、MnO4-等分子和离子的构型均属于Td点群。
平面正三角或三角双锥分子
乙烷重叠型
ppt课件完整
40
D4h群：XeF4
D6h群：苯
Dh群： I3-
ppt课件完整
41
XeF4为平面四边形，属于D4h点群； CO32-离子为平面正三角形，含有对称元素， C3, 3C2, 3σv, σh, S3, E , 属于D3h点群； C6H6为平面正六边形，属于D6h点群；平面乙烯属于D2h群；环戊二烯是平面正五边形，为D5h点群；以上统属于Dnh点群。此点群的特点是具有一个Cn轴和n个垂直于主轴的C2轴，同时有σh面。
内容提要：

北师大结构化学第4章分子对称性和群论

北师大结构化学第4章分子对称性和群论第4章分子对称性和群论是北师大结构化学课程的重要内容。

本章主要介绍了分子对称性和群论的基本概念，分子对称元素的分类，分子对称性的测定方法，以及如何利用群论分析分子的物理性质等内容。

首先，我们来介绍一下分子对称性的概念。

分子对称性是指分子在空间中具有对称性的特征。

对称性可以分为轴对称性和面对称性两种。

轴对称性是指分子围绕一个轴线旋转180°后能够重合，而面对称性是指分子能够分成两部分，在一个平面上旋转180°后能够重合。

根据分子对称元素的类型，分子可以分为三类：单反射面分子，具有一个反射面；多反射面分子，具有两个或更多的反射面；旋转反射面分子，具有一个旋转反射面。

这些分子对称元素的存在与否决定了分子的对称性。

测定分子对称性的方法有很多种，其中比较常用的是Infrared (IR)光谱法和微波光谱法。

IR光谱法是利用分子中特定的振动频率和对称性之间的关系来判断分子的对称性；微波光谱法则是利用分子的自由度和对称性之间的关系来判断分子的对称性。

利用群论分析分子的物理性质是分子对称性研究的一个重要方面。

群论是数学的一个分支，用来研究对称性和变换的关系。

在化学领域，群论应用广泛，可以用来描述分子中原子的位置和分子的振动等性质。

通过分子的对称群分析，可以确定分子的光谱活性、电子转移、化学反应的速率等一系列物理性质。

在分子对称性和群论的学习中，还需要了解一些基本的概念，如对称操作、置换、等价、置换群、分类、标识号等。

这些概念在群论分析中起到了重要的作用，可以帮助我们理解分子的对称性和群论的原理。

总的来说，第4章分子对称性和群论是北师大结构化学课程中的一章重要内容。

通过学习这一章，我们可以了解到分子对称性的基本概念和分类，以及如何利用群论分析分子的物理性质。

这对我们理解分子结构和性质，以及在化学研究中的应用具有重要意义。

《分子对称性》课件

05
分子对称性的实例分析
烷烃的分子对称性
烷烃的分子结构：由碳原子和氢原子组成，碳原子之间以单键相连
烷烃的对称性：烷烃分子具有对称性，可以划分为对称中心和旋转对称轴烷烃的对称性分类：根据对称性的不同，可以分为Cn、Dn、Cnv、 Dnh等类型
烷烃的对称性应用：在化学合成、药物设计等领域具有重要应用
添加标题
杂环化合物的分子对称性：指杂环化合物分子中存在的对称性关系
添加标题
实例分析：苯环、吡啶环、嘧啶环等杂环化合物的分子对称性
添加标题
分子对称性的应用：在药物设计、材料科学等领域具有重要应用
添加标题
分子对称性的研究进展：近年来，杂环化合物的分子对称性研究取得了重要进展，为相关领域的发展提供了新的思路和方法。
对称操作和对称元素
对称操作：在空间中保持分子不变的操作，如旋转、反射等
对称元素：在分子中保持不变的元素，如原子、键等
对称性：分子在空间中的对称性，如旋转对称、反射对称等
对称操作和对称元素的关系：对称操作保持对称元素不变，对称元素在空间中保持对称性
对称性的分类
对称性分为旋转对称性和反射对称性
官能团
拉曼光谱（Raman）：通过拉曼光谱实验测定分子结
构中的振动模式
电子显微镜（EM）：通过电子显微镜实验测定分子结
构中的精细结构
对称性分析的方法
化学键对称性：研究分子中化学键的对称性，如单键、双键、三键等
空间对称性：研究分子在空间中的对称性，如旋转对称、反射对称等
电子对称性：研究分子中电子的分布和对称性，如电子
对称性在化学反应中的应用主要体现在化学反应的预测、反应机理的解析、反应产物的预测等方面。对称性在化学反应中的应用还可以帮助科学家更好地理解化学反应的本质，为化学反应的设计和优化提供指导。

分子的对称性

第四章分子的对称性§4.1 对称性操作和对称元素§ <1>分子对称性概念原子组成分子构成有限的图形，具有对称性。

与晶体的对称性不同。

晶体的主要对称性是点阵结构，而分子的对称性主要是指分子骨架在空间的对称性以及分子轨道（波函数）的对称性。

○1分子对称性：指分子的几何图形（原子骨架和原子、分子轨道空间形状）中有相互等同的部分，而这些等同部分互相交换以后，与原来的状态相比，不发生可辨别的变化，即交换前后图形复原。

○2对称操作：不改变物体内部任何两点间的距离，使图形完全复原的一次或连续几次的操作。

（借助于一定几何实体）○3对称元素：对图形进行对称操作，所依赖的几何要素，如：点，线，面及其组合。

<2>对称元素及相应的对称操作○1恒等元素和恒等操作，（E ） ΛE 所有分子图形都具有。

○2旋转轴（对称轴）和旋转操作，Λn n C C ,；对称轴是一条特定的直线。

绕该线按一定方向（逆时针方向为正方面）进行一个角度θ旋转，nπθ2=如：H 2O ： πθ21==n 。

分子中可能有 n 个对称轴，其中n 最大的称为主轴，其它称为非主轴，如：BF 3 ，主轴C 3 ，三个C 2垂直于C 3 与分子平面平行。

n C 将产生n 个旋转操作：E =-nn n n n n C C C C ,,,,12逆时旋转为正操作，k n C ；顺时旋转为逆操作，k n C -。

)(k n nk n C C --= 分子图形完全复原的最少次数称操作周期，旋转操作的周期为 n ；分子中，nC的轴次不受限制，n 为任意整数。

如： E =→332333,,C C C C○3对称和反映操作。

Λσσ, ：对称面是一个特定的镜面，把分子图形分成两个完全相等的对称部分，两部分之间互为镜中映像，对称操作是镜面的一个反映。

图形中相等的部分互相交换位置，其反映的周期为2。

E =Λ2σ。

对称面可分为：v σ面：包含主轴； h σ面：垂直于主轴；d σ面：包含主轴且平分相邻'2C 轴的夹角（或两个v σ之间的夹角）。

光谱学中的化学键与分子对称性

光谱学中的化学键与分子对称性随着科学技术不断发展，化学作为一门基础学科，也在与时俱进地发展着。

光谱学作为一种重要的化学分析手段，可以通过分析物质的光谱信息，来研究其分子结构、化学键及分子对称性等。

本文就是从光谱学的角度，探讨化学键与分子对称性之间的关系。

一、化学键与光谱学化学键是分子之间电子的共享或转移所形成的能量较稳定的化学连接。

分子中的化学键种类繁多，如共价键、离子键、金属键等。

从光谱学的角度来看，化学键的形成对分子的振动和旋转都会产生影响，这些影响可以通过光谱分析来检测。

1. 红外光谱红外光谱是研究物质分子振动和转动的重要手段之一。

在分子中，不同的化学键具有不同的振动模式和频率。

例如，在碳氢化合物中，C-H键的振动频率通常在2800-3100cm-1范围内。

利用红外光谱可以对物质分子的化学键、分子结构、官能团等进行检测和鉴定。

2. 原子吸收光谱原子吸收光谱是研究物质中金属元素含量和组成的重要技术。

通过原子吸收光谱分析，可以检测出不同金属元素的存在情况，进而研究其化学性质。

例如，在含有铁元素的化合物中，可以通过原子吸收光谱技术检测出铁原子的存在情况和含量。

二、分子对称性与光谱学分子对称性是分子中的各个原子位置、电荷分布、化学键角度和键阶数等对称性质的总称。

分子对称性的不同可能会影响分子的能量状态、分子振动和旋转以及光谱信息等。

因此，分子对称性的研究对于理解分子的反应机制和物理性质等具有重要意义。

1. 红外光谱分子对称性对红外光谱有很大的影响，不同的分子对称性对应着不同的红外振动模式。

例如，对称分子通常具有对应的振动频率高度对称、能量相等的红外谱线，而非对称分子则具有不对称的红外谱线。

因此，利用红外光谱可以研究分子的对称性，并从光谱图谱中寻找分子中不同原子或官能团的信号。

2. 核磁共振核磁共振是研究分子结构和分子对称性的重要手段之一。

其原理是通过在磁场下的原子核自旋的积分，获取分子中各个原子的信息。

分子轨道对称守恒原理

分子轨道对称守恒原理分子轨道对称守恒原理是描述分子轨道对称性的重要原理，它对于理解分子结构和化学性质具有重要意义。

在分子轨道理论中，分子轨道对称守恒原理是指在分子中，如果一个分子轨道对于特定的对称操作（如旋转、反射等）保持不变，那么这个分子轨道在这个对称操作下是对称的。

在分子轨道理论中，分子轨道的对称性是由分子的对称元素（如旋转轴、反射面等）所决定的。

根据分子的对称元素的不同，分子轨道可以分为不同的对称类别，而每个对称类别中的分子轨道具有相同的对称性质。

这一原理在解释分子的光谱性质、化学键性质等方面具有重要的应用价值。

分子轨道对称守恒原理的具体应用可以通过分子轨道图谱来进行分析。

分子轨道图谱是描述分子轨道能级和对称性的图形表示，通过分子轨道图谱可以直观地了解分子轨道的对称性质和能级分布。

在分子轨道图谱中，对称轨道通常以不同的颜色或符号来表示，通过对称轨道的能级分布和对称性质可以进一步理解分子的结构和性质。

除了分子轨道图谱，分子轨道对称守恒原理还可以通过对称性适配原理来进行解释。

对称性适配原理是指在化学反应中，反应物和产物的分子轨道对称性必须适配才能发生有效的相互作用。

这一原理对于理解化学反应的速率和选择性具有重要的意义，通过对称性适配原理可以预测化学反应的发生性和产物的选择性。

总的来说，分子轨道对称守恒原理是分子轨道理论中的重要概念，它对于理解分子结构和化学性质具有重要的意义。

通过分子轨道对称守恒原理，可以更好地理解分子的光谱性质、化学键性质以及化学反应的速率和选择性。

因此，深入理解和应用分子轨道对称守恒原理对于化学领域的发展具有重要的意义。

结构化学第4章_分子对称性

C1h C1 h Cs
2n阶
H
Cl C C H
反式二氯己烯
Cl
C2h群
④ Dn群：
1个Cn轴加上n个垂直Cn的二重轴
（不存在任何对称面）
n1 (1) ( 2) ( n) Dn E, Cn ,Cn , C2 , C2 ,C2

2n阶
D3： [Co( NH 2CH 2CH 2 NH 2 )3 ]
(3)N2(直线形)
(4)CO
有σh、∞个σd(σv)
有∞ 个σv
⑤ 反轴In和旋转反演操作
如果分子图形绕轴旋转3600/n后，再按轴上的中心点反演，可以产生分子的等价图形，则称该轴为反轴，对应的对称操作为：I n iCn 例如CH4，其分子构型可用下图表示：
1 C4
i
CH4没有C4，但存在I4
一个有限分子的对称操作的集合构成群，称为分子点群。
2 分子点群的分类
分子的全部对称操作的集合构成群—分子点群，采用Schonflies(熊夫利)记号。
① Cn群:
只有一个Cn轴。
2 n1 Cn E, Cn , Cn ,, Cn

n阶 C 1群 C 2群 C 3群
CHFClBr H2O2
1D=3.336×10-30c.m
偶极矩是分子本身固有的性质，与是否有外加电场无关。
-1-分子的偶极矩和分子的对称性
分子有无偶极矩与分子的对称性有密切关系。对静态分子，可根据分子的对称性对分子有无偶极矩作出简单明确的判据：只有属于Cn和Cnv(n=1,2,3, …,∞) 点群的分子具有偶极矩。C1v=C1h=Cs，Cs点群也包括在Cnv之中。具有对称中心的分子没有偶极矩；有两个对称元素只相交于一点的分子偶极矩为零。