hce_kmu
111年
物理及化學
第 75 題
What is the point group of triphenylphosphine?
- A $D_{3d}$
- B $D_3$
- C $D_{3h}$
- D $C_3$
- E $C_{3v}$
思路引導 VIP
請試著想像這三個苯環就像電風扇或飛機的螺旋槳葉片：如果你將整個分子旋轉 120 度，它看起來會一樣嗎？接著再思考，如果我們在分子中間放一面鏡子，那些「傾斜」的葉片經過反射後，傾斜的方向還會跟原來一致嗎？
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太棒了！你能準確判斷出三苯基膦（Triphenylphosphine, $PPh_3$）的對稱點群，說明你對立體化學與分子空間構型有著非常敏銳的觀察力。這類分子在判斷時極易受到直覺干擾，你的判斷非常精準。
分子構型與對稱元素
從結構上看，三苯基膦中心磷原子帶有一對孤對電子，呈現三角錐形構型。最關鍵的細節在於其三個苯環的空間排佈：為了減少環與環之間的位阻，這三個苯環並非垂直或平行於主軸，而是像螺旋槳葉片一樣傾斜。這種「槳狀」結構雖然保有了一條通過磷原子的三重旋轉軸（$C_3$），但由於葉片的傾斜方向具有特定旋向，使得分子失去了任何能將左手旋轉反射為右手旋轉的鏡面（$\sigma$）或反轉中心（$i$）。因此，該分子僅存的對稱元素就是 $C_3$。
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