quando os grupos substituintes são orientados na mesma direcção, o diastereómero é referido como cis, enquanto que, quando os substituintes são orientados em direcções opostas, o diastereómero é referido como trans. Um exemplo de um pequeno hidrocarboneto exibindo isomerismo cis-trans é but-2-Eno.os compostos alicíclicos também podem apresentar isomerismo cis-trans., Como um exemplo de um isômero geométrico, devido a uma estrutura de anel, considere 1,2-dichlorocyclohexane:
| trans-1,2-dichlorocyclohexane | cis-1,2-dichlorocyclohexane |
a Comparação de física propertiesEdit
Cis e trans isômeros, muitas vezes, têm diferentes propriedades físicas. As diferenças entre isómeros, em geral, resultam das diferenças na forma da molécula ou do momento dipolar global.,
Estas diferenças podem ser muito pequenas, como é o caso do ponto de ebulição da reta cadeia de alcenos, tais como pent-2-eno, que é de 37 °C no isômero cis e 36 °C no isômero trans. As diferenças entre isômeros cis e trans podem ser maiores se estiverem presentes ligações polares, como nos 1,2-dicloroetenos. O isómero cis neste caso tem um ponto de ebulição de 60,3 ° C, enquanto o isómero trans tem um ponto de ebulição de 47,5 ° C., No isômero cis, os dois momentos dipolos polares de ligação C-Cl combinam-se para dar um dipolo molecular global, de modo que existem forças intermoleculares dipolo–dipolo (ou forças Keesom), que adicionam às forças de dispersão de Londres e elevam o ponto de ebulição. No isômero trans, por outro lado, isso não ocorre porque os dois momentos de ligação C−Cl cancelam e a molécula tem um dipolo zero líquido (no entanto, tem um quadrupolo não-zero).
os dois isómeros do ácido butenodióico apresentam diferenças tão grandes nas propriedades e reactividades que lhes foram dados nomes completamente diferentes., O isómero cis é chamado ácido maleico e o ácido fumárico trans isómero. A polaridade é a chave na determinação do ponto de ebulição relativo, pois provoca o aumento das forças intermoleculares, elevando assim o ponto de ebulição. Da mesma forma, a simetria é fundamental na determinação do ponto de fusão relativo, pois permite uma melhor embalagem no estado sólido, mesmo que não altere a polaridade da molécula. Um exemplo disso é a relação entre ácido oleico e ácido elaídico; ácido oleico, o isômero cis, tem um ponto de fusão de 13.,4 °C, tornando-se um líquido à temperatura ambiente, enquanto o isómero trans, o ácido elaídico, tem o ponto de fusão muito mais elevado de 43 °C, devido ao isómero trans mais liso ser capaz de embalar mais firmemente, e é sólido à temperatura ambiente.assim, os alcenos trans, que são menos polares e mais simétricos, têm pontos de ebulição mais baixos e pontos de fusão mais altos, e os alcenos cis, que são geralmente mais polares e menos simétricos, têm pontos de ebulição mais altos e pontos de fusão mais baixos.,
no caso de isómeros geométricos que são uma consequência de ligações duplas, e, em particular, quando ambos os substituintes são os mesmos, algumas tendências gerais geralmente se mantêm. Estas tendências podem ser atribuídas ao fato de que os dipolos dos substituintes em um isômero cis se somarão para dar um dipolo molecular global. Em um isômero trans, os dipolos dos substituintes Irão cancelar devido ao fato de estarem em lados opostos da molécula. Isômeros Trans também tendem a ter densidades mais baixas do que suas contrapartes cis.,como tendência geral, os alcenos trans tendem a ter pontos de fusão mais elevados e menor solubilidade em solventes inertes, uma vez que os alquenos trans, em geral, são mais simétricos do que os alcenos cis.
StabilityEdit
geralmente para sistemas acíclicos os isómeros trans são mais estáveis do que os isómeros cis.Isto é tipicamente devido ao aumento da interacção esterica desfavorável dos substituintes no isómero cis. Portanto, os isômeros trans têm um calor menos exotérmico de combustão, indicando maior estabilidade termoquímica. In The Benson heat of formation group additivity dataset, cis isomers suffer a 1.,Pena de estabilidade de 10 kcal / mol. Existem exceções a esta regra, tais como 1,2-difluoroetileno, 1,2-difluorodiazeno (FN=NF), e vários outros etilenos halogenados e oxigenados substituídos. Nestes casos, o isómero cis é mais estável do que o isómero trans. Este fenômeno é chamado de efeito cis.,
E/Z notationEdit
Bromo tem uma maior CIP prioridade de cloro, de modo que este alkene é o isômero Z
O cis–trans sistema para atribuição de nomes alkene isómeros geralmente só devem ser usados quando existem apenas duas diferentes substituintes sobre a ligação dupla, para que não haja confusão sobre quais os substituintes estão sendo descritos em relação uns com os outros., Para casos mais complexos, a designação cis / trans é geralmente baseada na cadeia de carbono mais longa como refletida no nome raiz da molécula (ou seja, uma extensão da nomenclatura orgânica padrão para a estrutura precursora). As designações padrão e–Z da IUPAC são inequívocas em todos os casos, e portanto são especialmente úteis para alcenos tri – e tetrasubstituídos para evitar qualquer confusão sobre quais grupos estão sendo identificados como cis ou trans um para o outro.Z (do alemão zusammen) significa “juntos”. E (do alemão entgegen) significa “oposto” no sentido de “oposto”., Ou seja, Z tem os grupos de maior prioridade cis um para o outro e e tem os grupos de maior prioridade trans para o outro. Se uma configuração molecular é designada E ou Z é determinada pelas regras de prioridade de Cahn-Ingold-Prelog; números atômicos mais elevados são dados prioridade mais elevada. Para cada um dos dois átomos na dupla ligação, é necessário determinar a prioridade de cada substituinte. Se ambos os substituintes de maior prioridade estiverem do mesmo lado, o arranjo é Z; se em lados opostos, o arranjo é E.
