關於此實驗
比較一個帶標記的四面體及其鏡像。旋轉其中一個分子，使兩個中心重合，並檢驗在不進行反射或配體交換的情況下，相配的原子能否重合。
學習目標
- 區分相機旋轉與分子相對取向的改變。
- 檢驗鏡像能否透過正旋轉重合。
- 解釋為什麼兩個相同的配體會使這個四面體立體中心消失。
使用方法
- 1將兩個手性中心重合，並使右側分子繞三個軸旋轉。
- 2求出最佳的正旋轉對齊，並檢視其非零殘差。
- 3交換兩個不同的右側配體，然後重新進行對齊。
- 4將 Br 替換為第二個 H，恢復鏡像對，並再次測試是否可以重合。
模型
假設
- 中心碳原子和四個配體端點構成理想的正四面體。距離以中心到配體的半徑 R 作為無因次長度單位。
- 對於這種正四面體幾何結構，對齊可以透過一個具有閉式解的正旋轉實現。重複的氫原子標籤可互換匹配。
- 有符號體積取決於配體的排列順序，並非 CIP R/S 描述符。此處不計算旋光、反應路徑或構形柔性。
在課堂上試試這個實驗
- Q1為什麼交換兩個不同的配體會產生旋轉無法實現的效果？
- Q2為什麼必須允許相同氫原子的匹配標籤互換？
常見問題
移動攝影機的位置會改變 RMS 結果嗎？
不是。兩個分子都由同一台移動攝影機觀察。匹配計算使用它們的相對座標。
所有具有鏡像的分子都會形成對映異構體對嗎？
不會。在此模型中，能透過適當旋轉並匹配相同原子而重合的鏡像，不屬於不同的對映異構體。