全國中小學科展

取代基替換之異構物數量計算

科展類別

臺灣國際科展作品

屆次

2018年

科別

化學

得獎情形

四等獎

學校名稱

新北市立中和高級中學

指導老師

王晞安;劉宗憲

作者

曹立暉;陳彥廷;李艾軒

關鍵字

Burnside's Lemma,異構物

摘要或動機

本研究以數學上的Burnside’s Lemma思維,利用排列組合結合化學領域中的群論概念,應用在計算取代基可被替換的化學結構,所具有的異構物數量。 研究中討論了環狀共振(例如苯環)、環烷、直烷、醇、醚、醛、酮、羧酸、酯、胺、醯胺等分子結構,推導出任意取代基種類與數量不同時,所對應的化學異構物數量公式與計算方法。 整理出公式與計算方法後,將CnHx中x個H的位置改成給定的取代基種類與數量時,然後系統化異構物數量的處理流程。最後再針對典型分子的化學點群,給出其對稱的數學排列群樣貌,作為各式計算的背景資料。

取代基替換之異構物數量計算

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