第四章 谱项和群论基础知识

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任意的氨基酸
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C3i(S6) S4
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• 例题：指出下列分子的点群、旋光性和 偶极矩的情况
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序号
a
点群
C2v
旋光性
无
偶极矩
有
b
c
CS
C4v
无
无
有
有
d
e f
D4v
C2h Cs
无
无 无
无
无 有
g
C1
有
有
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• 能级：由体系（分子或离子）总能量所决定的排 布电子的能量高低顺序。 • 简并态：原子（分子或离子）中能级相同的状态。 • 电子组态：原子（或离子）的电子组态可定义为 原子（或离子）的电子在其原子轨道上按一定规 则所作的排布，即用各个电子的量子数n和l表示 无磁场作用下的原子（或离子）状态；配合物 （分子或离子）的电子组态定义为配合物中的电 子在其分子轨道上按一定规则所作的排布。
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• 谱项：对于多电子原子（或离子），在同 一电子组态中，因电子间相互排斥可以有 所不同而产生的能量不同的状态，这些状 态的总自旋角动量和总轨道角动量都有所 不同。每一个谱项都代表着该组态的所有 电子的一种排布方式，即谱项代表着整个 体系的一种运动状态（能态），也称谱项 波函数（用大写符号标记）。每一个谱项 相当于一个能级。
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• 谱项与原子（或离子）的整体状态联系着，按选 择定则，体系从一种状态变化到另一种状态，就 引起不同能量的谱项间跃迁，这就是电子光谱的 由来；所以，谱项对于解释电子光谱是一个非常 重要的概念。 • 配体场谱项：过渡金属自由离子谱项在不同对称 性配位环境中分裂所产生的分量谱项称为配体场 谱项，即配体场谱项是处于某一种对称性环境下 的同一电子组态中由于电子间互斥作用可以有所 不同产生的能量不同的状态（能级）。每一个谱 项都代表着该组态中所有电子（包括n个d电子） 的一种排布方式，即谱项代表着整个体系的一种 运动状态
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1,5-萘啶 环己二酮
E-2-丁烯
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D3群 D2群ຫໍສະໝຸດ Baidu
D2群
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宝塔烷
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冰烷
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D4h群 D6h群 D5h群
D6h群
D5h群
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D2d群,环辛四烯， 非芳香性，不共 面
D2d群,螺烷
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金刚烷
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[6]螺烯
α,α‘-二氟二氯联苯
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9-甲基非那烯
1,5,9-Cyclododecatriene
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杯芳烃类分子
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三聚甲醛(三氧六环)
Triquinacene 三戊并烯
奎宁环(1-azabicyclo[2,2,2]octane)
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谱项和群论基础知识
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自由原子（或离子）谱项
• 基本概念： • 轨道：量子力学中，轨道是对经典物理学 中“轨道”概念的扬弃，代表单电子体系 的某种运动状态，是单电子波函数φi（用 小写符号标记）。对于多电子分子（或离 子），当把其它电子和核形成的势场当作 平均场处理时，轨道也用来近似表示体系 中某个单电子的运动状态。
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金刚烷
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六吡啶合铁离子
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新戊烷(非最高的对称位置)
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八甲基立方烷
Oh和O群以及Td群、Th群和T群又称为立方体群
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硼十二烷，三角二 十面体
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喹啉
2-氯代吡啶 单键
双键
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酒石酸（内消旋）
1,2-二氯，1，2-二溴乙烷