a．一般将碳链置于竖直键方向，编号小的碳原子放在上端。
b．投影时应将横键伸向纸面前方，竖立键伸向纸面后，然后投影。
c．投影式可在纸面上旋转180o，构型保持不变；但在纸面上旋转90o，则构型正好相反。 构型式常用R、S标记，其要点如下； （1）将与手性原子连结的四个基团或原子，按照次序规则排列，较优基团在前，如a＞b＞c＞d，观察者从排在最后的基团或原子d的对面看去，如a、b、c是按顺时针方向排列的，则为R一构型；如a→b→c是反时针方向排列的则为S一构型。这个形象与汽车驾驶员面向方向盘根相似，d在方向盘的转杆上。
（2）所谓“次序规则”，就是把各种取代基按先后次序排列的规则，取代基（或原子）游离价所在的原子，原子序数大的在后，为较优基团，小的在前，未共用电子对居最前。如与手性碳原子直接连接的原子相同时，则比较与这些原子相连的第二个原子的序数，并依次类推。常见基团排序如下： 未共用电子对，－H，－D，－CH3，－CHR2，一CH==CH2，一CR3，－C≡CH，－C6H5，一CH2OH，－CHROH，一CR2一OH，一CHO，R—CO—，—COOH，－COOR，一COCl，一CC13，一NH2，－NHR，－NHCOR，一NR2，NO2，—OH，—OR，—O—CO—R，—F，—SH，—SR，－SOR，—SO2R，—Cl，—Br，—I。
2．顺反异构
由C＝C、C＝N或N＝N双键的存在以及一些环状结构的存在，使得分子内自由旋转受到阻碍而引起的异构现象叫做顺反异构或几何异构。
在烯烃中，C＝C双键的2个碳原子以sp2杂化轨道成健，双键的2个碳和连接的4个基团在同一平面上，垂直于平面的Px轨道平行侧面交盖形成π键，使双键不能自由旋转。如右图所示：根据双键连接基团的不同，烯烃可能存在不同的形式，称为几何异构体，也叫顺反异构。若烯烃中含一个
双键，用Cab＝Cab表示，其中a≠b，可以有2种可能的空间排列，即顺反异构体，它们不能彼此重叠。例如：
如果顺反异构体的两个双键碳原子上没有两个相同的取代基；如： 用上述命名法就有困难。根据IUPAC命名法，顺反异构体的构型用字母Z和E来表示。构型Z和E要用前面介绍的次序规则来决定。先将与双键碳原子所连接的各取代基按次序规则排列：
两个碳原子上次序在前的取代基在双键的同侧时，构型为Z，在双键的两侧时，构型为E。例如：
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环丙烷和环丁烷都是平面分子，不可能有环内的自由旋转，在含有不同取代基时，也有顺反异构体。例如：l，2—二甲基环丙烷有两个顺反异构体（如右图所示）：
若同时含有手性碳原子时，考虑到对映异构体的存在，则异构体的总数还要增加。如二取代环丙烷，当取代基a＝b时，则有3个异构体：
例题 计算1，2，3，4，5—五氯环戊烷（假定五个碳原子处于同一平面上）的同分异构体数目。
98-3-6
第七节 习题选编
1．双原子化合物A是以10号以内的两种元素组成的，其分子内既有σ键和π键，又有配位键。A的化学式为 ，结构式为 。
2．HNO2的分子有两种异构体，它们的结构式分别是 和 。 3．NSF是一种不稳定的化合物，，它可以聚合成三聚分子A。写出A的结构式。
＋
4．已知SrCl2晶体的晶胞如右图所示。图中○表示Sr2离子，它
－
们处于大正方体的顶角和面心；●表示Cl离子，它们处于大立方体的体对角线上，或用虚线连接的小立方作的顶角上。试问：
＋－
（l）Sr2和Cl的配位数为多少？
（2）若晶胞体积为v cm3，1mol SrCl2的体积为V cm3，则阿佛加德罗常数NA为多少？
5．计算下列晶体的空间利用率（即原子体积占晶体空间的百分率）
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（1）铜（面心立方密堆积） （2）钨（体心立方晶格）
（3）金刚石〔其晶胞为一立方体。在立方体的8个角顶和6个面心各有1个C原子，在立方体内有4个C原子，这4个C原子的位置是这样的：将立方体分成8个小立方体，标号为的1的碳原子位于前右上角小立方体的中心，标号2的C原子位于后左上小立方体的中心，标号3的C原于位于后右下小立方体的中心，标号4的C原子位于前在下小立方体中心。〕
＋
6．理论论认为高温下NaCl晶体导电是由于Na迁移到另一空位造成的（如
＋－
右图所示），其中Na离子要经过一个由3个Cl离子组成的最小三角形窗口（Cl－－＋离子相互不接触）。己知a/2==282pm，r(Cl)==167pm，r(Na)==116pm。计算三角形窗口的半径。
7．蓝烷分子的结构简式如右图所示，则其二氯取代物有 种。
8．在有机溶剂里令n摩尔五氯化磷与n摩尔氯化铵定量地发生完全反应，释
放出4n摩尔的氯化氢，同时得到一种白色的晶体上A。A的熔点为113℃，在减压下，50℃即可升华，在1Pa下测得的A的蒸气密度若换算成标准状况下则为15.5g/L。
（1）通过计算给出A的分子式。
（2）分子结构测定实验的结论表明，同种元素的原子在A分子所处的环境毫无区别，试画出A的分子结构简图（即用单键一和双键＝等把分子里的原子连接起来的路易斯结构式）。
9．化合物A是蛋白质经酸性水解得到的产物之一，是一种白色的晶体。它的水溶液能够导电，而且，在不同的pH值下，有时向阳极移动，有时向阴极移动。A没有光学活性。加热A，得到一种相对分子质量为114的固体B。B很容易经简单的化学处理变回A。
（l）写出A的结构式。 （2）写出B的结构式。
（3）写出A和B相互转化的反应式。
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10．据报道，最近有人第一次人工会成了一种有抗癌活性的化合物Depudecin，这种物质是曾从真菌里分离出来的，其结构简式如右：
（l）试写出这种化合物的分子式。
（2）这个分子的结构里有几个不对称碳原子？请在上面给出的结构式里用*把它们标记出来。
（3）如果每一个不对称碳原子都可以出现两个光学异构体的话，这种抗癌分子将会有多少种不同的光学异构体？
11．B4Cl4是一种淡黄色并具有挥发性的固体比合物，在70℃以下，它存在于真空中。结构测定
－
表明，该化合物中每个氯原子均结合一个硼原子，其键长都是1.70×l010米；任意两个硼原子之间
－
为1.71×1010米。试根据上述性质和参数画出B4Cl4分子的空间构型。
第七讲 晶体结构
一、结构的周期性
1. 晶胞
晶胞是由微粒（原子、分子或离子）在三维空间整齐排列而成。晶胞中最小的重复单元称为结构基元。晶体则是结构基元在三维空间周期性重复出现所形成的固体。晶体结构包括两方面：一是结构基元所包含微粒的种类、数量及相互关系；另一方面是结构基元在空间周期性排列的规律。把前者结构基元抽象成几何点称为点阵点，后者就可用点阵结构表示。
晶胞是晶体的最小单位，晶体可视为是有一个个晶胞在三维空间并置堆砌而成。因此只要了解晶胞，整个晶体结构也就掌握了。
在点阵结构中，将点阵点用结构基元代替，空间点阵单位就成为晶胞。
晶胞包括二个要素：几何要素和化学要素。几何要素是指晶胞的大小、形式，用晶胞参数a、b、c、α、β、γ表示。三个向量的长度a，、b、c表示大小，向量的夹角α=(b c)的夹角，β=(a b)的夹角，γ=(a b)的夹角表示方向；化学要素是指晶胞的内容，即晶胞中有哪些微粒（原子、分子、离子）、及他们的数量和位置。位置用分数坐标表示。
2. 七个晶系和十四种空间点阵型式
根据点阵和晶体结构的对称性。晶体按特征对称元素可划分为七个晶系。特征对称元素是空间点阵中平行六面体的形状或晶体结构中晶胞的类型在整个晶体外形上的反映。对任一晶体，它的对称性一定属于七个晶系之一，其晶胞大小、形状是一定的，由晶胞参数决定。如表5-2-1所示。
表5-2-1 晶系及其划分
晶系 立方 六方 特征对称元素 四个按立方体对角线取向的三重对称轴 六重对称轴 晶胞类型 a=b=c α=β=γ=90 a=b≠c 0 0α=β=90γ=120 第 16 页 共 32 页
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