Saltar ao contido

Isomería cis-trans: Diferenzas entre revisións

Na Galipedia, a Wikipedia en galego.
Explorar o historial de forma interactiva
← Edición máis vellaEdición máis nova →
Contido eliminado Contido engadido
VisualTexto wiki
Miguelferig (conversa | contribucións)
254.655 edicións
Sen resumo de edición
Breobot (conversa | contribucións)
Bots
110.616 edicións
m Reemplazos con Replacer: «latín»
(Non se amosan 45 revisións feitas por 7 usuarios.)
Liña 1: Liña 1:
⚫
[[Ficheiro:Cis-2-butene.svg|miniatura|Un isómero '''''cis''''': Cis-but-2-eno.]]
{{entradución}}
[[Ficheiro:Cis-2-butene.svg|miniatura|Cis-but-2-eno.]]
[[Ficheiro:Trans-2-butene.svg|miniatura|Un isómero '''''trans''''': Trans-but-2-eno.]]
⚫
[[Ficheiro:Trans-2-butene.svg|miniatura|Trans-but-2-eno.]]


En [[química orgánica]], a '''isomería ''cis''/''trans''''' (tamén chamada '''isomería xeométrica''', '''isomería de configuración''', ou '''isomería''E''/''Z''''') é u tipo de [[estereoisomería]] que describe a orientación dos [[grupo funcional|grupos funcionais]] nunha molécula. En xeral, ditos isómeros presentan [[dobre enlace|dobres enlaces]], os cales non poden rotar, pero poden tamén orixinarse en estruturas cíclicas, nas que a rotación dos enlaces está tamén moi restrinxida. Os [[isómero]]s ''cis'' e ''trans'' danse en moléculas orgánicas, pero tamén en complexos de coordinación inorgánicos.
En [[química orgánica]], a '''isomería ''cis''/''trans''''' (tamén chamada '''isomería xeométrica''', '''isomería de configuración''') é un tipo de [[estereoisomería]] que describe a orientación dos [[grupo funcional|grupos funcionais]] nunha molécula. En xeral, ditos isómeros presentan [[dobre enlace|dobres enlaces]], os cales non poden rotar, pero poden tamén orixinarse en estruturas cíclicas, nas que a rotación dos enlaces está tamén moi restrinxida. Os [[isómero]]s ''cis'' e ''trans'' danse en moléculas orgánicas, pero tamén en complexos de coordinación inorgánicos.


Os termos ''cis'' e ''trans'' veñen do [[latín]], e ''cis'' significa "no mesmo lado" e ''trans'' "no lado contrario" ou "a través". O termo "isomería xeométrica" considérase pola [[IUPAC]] un sinónimo obsoleto de "isomería ''cis''/''trans''".<ref>{{cite web|url=http://goldbook.iupac.org/G02620.html |title=IUPAC Gold Book - geometric isomerism |publisher=Goldbook.iupac.org |date=2009-09-07 |accessdate=2010-06-22}}</ref> Porén, utilízase ás veces como sinónimo de estereoisomería en xeral (por exemplo, a isomería óptica chámase ás veces isomería xeométrica); o termo correcto para a estereoisomería non óptica é [[diastereómero|diastereoisomería]].
Os termos ''cis'' e ''trans'' veñen do [[Lingua latina|latín]], e ''cis'' significa "no mesmo lado" e ''trans'' "no lado contrario" ou "a través". O termo "isomería xeométrica" considérase pola [[IUPAC]] un sinónimo obsoleto de "isomería ''cis''/''trans''".<ref>{{Cita web|url=http://goldbook.iupac.org/G02620.html |title=IUPAC Gold Book - geometric isomerism |publisher=Goldbook.iupac.org |date= |accessdate=2012-12-28}}</ref> Porén, utilízase ás veces como sinónimo de estereoisomería en xeral (por exemplo, a isomería óptica chámase ás veces isomería xeométrica); o termo correcto para a estereoisomería non óptica é [[diastereómero|diastereoisomería]].

Esta isomería non debe confundirse coa [[isomería E-Z|isomería ''E''–''Z'']], que é unha descrición estereoquímica absoluta e non necesariamente coincide coa cis-trans. Ademais, os descritores cis e trans non se usan en casos de [[isomería conformacional]] nos que dúas formas xeométricas se interconverten facilmente, como a maioría das estruturas de enlaces simples de cadea aberta, para as cales se utilizan os termos "sin" e "anti".


== En química orgánica ==
== En química orgánica ==


Cando os grupos substituíntes están orientados na mesma dirección, o isómero denomínase ''cis'', e cando os substituíntes están orientados en direccións opostas, o isómero denomínase ''trans''. Un exemplo de isomería ''cis''/''trans'' dun pequeno composto hidrocarbonado dáse no [[2-buteno]] (nas figuras de arriba).
When the [[substituent|substituent groups]] are oriented in the same direction, the diastereomer is referred to as ''cis'', whereas, when the substituents are oriented in opposing directions, the diastereomer is referred to as ''trans''. An example of a small hydrocarbon displaying ''cis''/''trans'' isomerism is [[2-butene]].


Os [[composto alicíclico|compostos alicíclicos]] poden tamén presentar isomería ''cis''/''trans''. Como exemplo de isómero xeométrico debido á estrutura do seu anel consideraremos o 1,2-diclorociclohexano:
[[Alicyclic compound]]s can also display ''cis''/''trans'' isomerism. As an example of a geometric isomer due to a ring structure, consider 1,2-dichlorocyclohexane:


{| class="wikitable" style="margin: 1em auto 1em auto"
{| class="wikitable" style="margin: 1em auto 1em auto"
|[[Image:Trans-1,2-dichlorocyclohexane-2D-skeletal.png|100px]] [[Image:Trans-1,2-dichlorocyclohexane-3D-balls.png|150px]] || [[Image:Cis-1,2-dichlorocyclohexane-2D-skeletal.png|100px]] [[Image:Cis-1,2-dichlorocyclohexane-3D-balls.png|150px]]
|[[Ficheiro:Trans-1,2-dichlorocyclohexane-2D-skeletal.png|100px]] [[Ficheiro:Trans-1,2-dichlorocyclohexane-3D-balls.png|150px]] || [[Ficheiro:Cis-1,2-dichlorocyclohexane-2D-skeletal.png|100px]] [[Ficheiro:Cis-1,2-dichlorocyclohexane-3D-balls.png|150px]]
|- style="text-align:center;"
|- style="text-align:center;"
| ''trans''-1,2-dichlorocyclohexane || ''cis''-1,2-dichlorocyclohexane
| ''trans''-1,2-diclorociclohexano || ''cis''-1,2-diclorociclohexano
|}
|}


=== Comparación das propiedades físicas ===
=== Comparación das propiedades físicas ===
Os isómeros ''cis'' e ''trans'' a miúdo teñen diferentes propiedades físicas. As diferenzas entre isómeros, en xeral, orixínanse polas diferenzas de forma das moléculas ou do [[momento dipolar]] global.
''Cis'' and ''trans'' isomers often have different physical properties. Differences between isomers, in general, arise from the differences in the shape of the molecule or the overall [[Bond dipole moment|dipole moment]].


{| class="wikitable" style="float:right;"
{| class="wikitable" style="float:right;"
|[[File:Cis-2-pentene.svg|150px]]||[[File:Trans-2-pentene.svg|150px]]
|[[Ficheiro:Cis-2-pentene.svg|150px]]||[[Ficheiro:Trans-2-pentene.svg|150px]]
|- style="text-align:center;"
|- style="text-align:center;"
|''cis''-2-pentene||''trans''-2-pentene
|''cis''-2-penteno||''trans''-2-penteno
|-
|-
|[[File:Cis-1,2-dichloroethene.png|120px]]||[[File:Trans-1,2-dichloroethene.png|120px]]
|[[Ficheiro:Cis-1,2-dichloroethene.png|120px]]||[[Ficheiro:Trans-1,2-dichloroethene.png|120px]]
|- style="text-align:center;"
|- style="text-align:center;"
|''cis''-1,2-dichloroethene||''trans''-1,2-dichloroethene
|''cis''-1,2-dicloroeteno||''trans''-1,2-dicloroeteno
|-
|-
|[[File:Maleic-acid-3D-balls-A.png|150px]]||[[File:Fumaric-acid-3D-balls.png|150px]]
|[[Ficheiro:Maleic-acid-3D-balls-A.png|150px]]||[[Ficheiro:Fumaric-acid-3D-balls.png|150px]]
|- style="text-align:center;"
|- style="text-align:center;"
|''cis''-butenedioic acid <br> (maleic acid)|| ''trans''-butenedioic acid <br> (fumaric acid)
|ácido ''cis''-butenodioico <br/> ([[ácido maleico]])|| ácido ''trans''-butenodioico <br/> ([[ácido fumárico]])
|-
|-
|[[File:Oleic-acid-3D-vdW.png|300px]]||[[File:Elaidic-acid-3D-vdW.png|300px]]
|[[Ficheiro:Oleic-acid-3D-vdW.png|300px]]||[[Ficheiro:Elaidic-acid-3D-vdW.png|300px]]
|- style="text-align:center;"
|- style="text-align:center;"
|[[ácido oleico]] || [[ácido elaídico]]
|Oleic acid || Elaidic acid
|}
|}


These differences can be very small, as in the case of the boiling point of straight-chain alkenes, such as [[Pentene|2-pentene]], which is 37°C in the ''cis'' isomer and 36°C in the ''trans'' isomer.<ref>{{cite web|url=http://www.chemicalland21.com/info/Alkene%20Compound%20Boiling%20Points.htm |title=Chemicalland values |publisher=Chemicalland21.com |date= |accessdate=2010-06-22}}</ref> The differences between ''cis'' and ''trans'' isomers can be larger if polar bonds are present, as in the [[1,2-dichloroethene]]s. The ''cis'' isomer in this case has a boiling point of 60.3°C, while the ''trans'' isomer has a boiling point of 47.5°C.<ref>CRC Handbook of Chemistry and Physics, 60th Edition (1979-80), p.C-298</ref> In the ''cis'' isomer the two polar C-Cl [[bond dipole moment]]s combine to give an overall molecular dipole, so that there are intermolecular [[intermolecular forces#Dipole–dipole interactions|dipole–dipole forces]] (or Keesom forces) which add to the [[London dispersion forces]] and raise the boiling point. In the ''trans'' isomer on the other hand, this does not occur because the two C-Cl bond moments cancel and the molecule has a net zero dipole (it does however have a non-zero quadrupole).
Estas diferenzas poden ser moi pequenas, como no caso do [[punto de ebulición]] dos alquenos de cadea liñal, como o [[Penteno|2-penteno]], que é de 37&nbsp;°C para o isómero ''cis'' e de 36&nbsp;°C no isómero ''trans''.<ref>{{Cita web|url=http://www.chemicalland21.com/info/Alkene%20Compound%20Boiling%20Points.htm |title=Chemicalland values |publisher=Chemicalland21.com |date= |accessdate=2012-12-28}}</ref> As diferenzas entre os isómeors ''cis'' e ''trans'' poden ser maiores se están presentes enlaces polares, como nos [[1,2-dicloroeteno]]s. O isómero ''cis'' neste caso ten un punto de ebulición de 60,3&nbsp;°C, mentres que o isómero ''trans'' teno de 47.5&nbsp;°C.<ref>CRC Handbook of Chemistry and Physics, 60th Edition (1979-80), p.C-298</ref> No isómero ''cis'' os dous [[momento dipolar|momentos dipolares]] dos C-Cl polares combínanse para dar un momento dipolar conxunto, de modo que hai forzas dipolo-dipolo intermoleculares (ou forzas de Keesom), as cales se engaden ás [[forza de London|forzas de dispersión de London]] e incrementan o punto de ebulición. No isómero ''trans'' isto non ocorre porque os momentos de enlace dos dous C-Cl se cancelan e a molécula ten un dipolo neto de cero (pero ten un cuadrupolo que non é cero).


Os dous isómeros do ácido butenodioico teñen diferenzas tan grandes nas súas propiedades e reactividades que se lles deron nomes completamente diferentes. O isómero ''cis'' chámase [[ácido maleico]] e o isómero ''trans'', [[ácido fumárico]]. A polaridade é o que determina o punto de ebulición, xa que causa o incremento de forzas intermoleculares, incrementando dese xeito o punto de ebulición. Da mesma maneira, a simetría explica a determinación do [[punto de fusión]] relativo, xa que permite un mellor empaquetamento das moléculas en estado sólido, mesmo se isto non altera a polaridade da molécula. Un exemplo disto é a relación entre o [[ácido oleico]] e [[ácido elaídico]]; o ácido oleico, que é o isómero ''cis'', ten un punto de fusión de 13,4&nbsp;°C, o que fai que sexa líquido a temperaturas ambiente moderadas, mentres que o isómero ''trans'', o ácido elaídico, ten un punto de fusión moito máis alto, de 43&nbsp;°C, debido a que o isómero ''trans'' é máis recto e pode empaquetarse máis estreitamente e formar máis [[forzas de van der Waals|enlaces de van der Waals]], polo que é sólido a temperatura ambiente moderada.
The two isomers of butenedioic acid have such large differences in properties and reactivities that they were actually given completely different names. The ''cis'' isomer is called [[maleic acid]] and the ''trans'' isomer [[fumaric acid]]. Polarity is key in determining relative boiling point as it causes increased intermolecular forces, thereby raising the boiling point. In the same manner, symmetry is key in determining relative melting point as it allows for better packing in the solid state, even if it does not alter the polarity of the molecule. One example of this is the relationship between [[oleic acid]] and [[elaidic acid]]; oleic acid, the ''cis'' isomer, has a melting point of 13.4 degrees Celsius, making it a liquid at room temperature, while the ''trans'' isomer, elaidic acid, has the much higher melting point of 43 degrees Celsius, due to the straighter ''trans'' isomer being able to pack more tightly, and is solid at room temperature.


Deste modo, os alquenos ''trans'', que son menos polares e máis simétricos, teñen un menor punto de ebulición e maior de fusión, e os alquenos ''cis'', que xeralmente son máis polares e menos simétricos, teñen maiores puntos de ebulición e menores de fusión.
Thus, ''trans''-alkenes, which are less polar and more symmetrical, have lower boiling points and higher melting points, and ''cis''-alkenes, which are generally more polar and less symmetrical, have higher boiling points and lower melting points.


No caso dos isómeros xeométricos orixinados debido a dobres enlaces, e, en particular, cando ambos os substituíntes son iguais, obsérvanse algunhas tendencias xerais. Estas tendencias poden atribuírse ao feito de que os dipolos dos substituíntes en ''cis'' se suman para dar un momento dipolar total.
In the case of geometric isomers that are a consequence of double bonds, and, in particular, when both substituents are the same, some general trends usually hold. These trends can be attributed to the fact that the dipoles of the substituents in a ''cis'' isomer will add up to give an overall molecular dipole. In a ''trans'' isomer, the dipoles of the substituents will cancel out {{Citation needed|date=February 2007}} due to their being on opposite site of the molecule. ''Trans'' isomers also tend to have lower densities than their ''cis'' counterparts.{{Citation needed|date=February 2007}}

As a general trend, ''trans'' alkenes tend to have higher [[melting point]]s and lower [[solubility]] in inert solvents, as ''trans'' alkenes, in general, are more symmetrical than ''cis'' alkenes.<ref name="march">''Advanced organic Chemistry, Reactions, mechanisms and structure'' 3ed. page 111 Jerry March ISBN 0-471-85472-7</ref>

[[Vicinal (chemistry)|Vicinal]] [[J-coupling|coupling constant]]s (<sup>3</sup>J<sub>HH</sub>), measured by [[NMR spectroscopy]], are larger for ''trans''– (range: 12–18&nbsp;Hz; typical: 15&nbsp;Hz) than for ''cis''– (range: 0–12&nbsp;Hz; typical: 8&nbsp;Hz) isomers.<ref>"Spectroscopic Methods in Organic Chemistry," Dudley H. Williams and Ian Fleming, 4th ed. revised, McGraw-Hill Book Company (UK) Limited, 1989.Table 3.27</ref>

==== Estabilidade ====

Usually, ''trans'' isomers are more stable than ''cis'' isomers. This is due partly to their shape; the straighter shape of ''trans'' isomers leads to hydrogen intermolecular forces that make them more stable {{Citation needed|date=February 2008}}, and ''trans'' isomers also have a lower [[heat of combustion]], indicating higher [[thermochemistry|thermochemical]] stability.<ref name="march"/> In the Benson [[heat of formation group additivity]] dataset, ''cis'' isomers suffer a 1.10 kcal/mol stability penalty. Exceptions to this rule exist, such as 1,2-difluoroethylene, 1,2-difluorodiazene (FN=NF), and several other halogen- and oxygen-substituted ethylenes. In these cases, the ''cis'' isomer is more stable than the ''trans'' isomer.<ref>''The stereochemical consequences of electron delocalization in extended .pi. systems. An interpretation of the cis effect exhibited by 1,2-disubstituted ethylenes'' and related phenomena Richard C. Bingham [[J. Am. Chem. Soc.]]; '''1976'''; 98(2); 535-540 [http://pubs.acs.org/cgi-bin/abstract.cgi/jacsat/1976/98/i02/f-pdf/f_ja00418a036.pdf Abstract]</ref> This phenomenon is called the '''''cis'' effect'''.<ref>{{cite doi|10.1021/ja963819e}}</ref>


=== Notación E/Z ===
=== Notación E/Z ===
[[File:(Z)-1-bromo-1,2-dicholroethene.svg|thumb|Bromine has a higher [[Cahn-Ingold-Prelog priority rule|CIP priority]] than chlorine, so this alkene is the ''Z'' isomer]]
[[Ficheiro:(Z)-1-Bromo-1,2-dichloroethene.svg|miniatura|O bromo ten maior prioridade segundo as [[regras de prioridade de Cahn-Ingold-Prelog]] ca o cloro, polo que este alqueno é o isómero ''Z''.]]
{{Artigo principal|Notación E-Z}}
{{Main|E-Z notation}}
O sistema ''cis''/''trans'' para nomear isómeros non é efectivo cando hai máis de dous substituíntes diferentes no dobre enlace. Nese caso debe utilizarse a notación ''E''/''Z''. A denominación ''Z'' (do [[lingua alemá|alemán]] ''zusammen'') significa "xuntos" e corresponde xeralmente ao termo ''cis''; mentres que ''E'' (do alemán ''entgegen'') significa "oposto" e correspóndese xeralmente co ''trans''. De todos modos, non sempre se dá a coincidencia ''Z'' = cis e ''E'' = trans.


Que unha configuración molecular se deba designar ''E'' ou ''Z'' está determinado polas [[regras de prioridade de Cahn-Ingold-Prelog]], na que aos números atómicos máis altos se lles dá maior prioridade. Para cada un dos dous átomos do dobre enlace, cómpre determinar a prioridade de cada substituínte. Se ambos os substituíntes de maior prioridade están do mesmo lado, esta disposición é ''Z''; e se están en lados opostos é ''E''.
The ''cis''/''trans'' system for naming isomers is not effective when there are more than two different substituents on a double bond. The ''E''/''Z'' notation should then be used. ''Z'' (from the German {{lang|de|''zusammen''}}) means "together" and corresponds to the term ''cis''; ''E'' (from the German {{lang|de|''entgegen''}}) means "opposite" and corresponds to ''trans''.

Whether a molecular configuration is designated ''E'' or ''Z'' is determined by the [[Cahn-Ingold-Prelog priority rule]]s; higher atomic numbers are given higher priority. For each of the two atoms in the double bond, it is necessary to determine the priority of each substituent. If both the higher-priority substituents are on the same side, the arrangement is ''Z''; if on opposite sides, the arrangement is ''E''.


== En química inorgánica ==
== En química inorgánica ==
A isomería cis-trans pode tamén presentarse en compostos inorgánicos, principalmente en [[diazeno]]s e [[composto de coordinación|compostos de coordinación]].
Cis–trans isomerism can also occur in inorganic compounds, most notably in [[diazene]]s and [[coordination compound]]s.


=== Diazenos ===
=== Diazenos ===
[[Diazene]]s (and the related [[diphosphene]]s) can also exhibit ''cis''-''trans'' isomerism. As with organic compounds, the ''cis'' isomer is generally the more reactive of the two, being the only isomer which can reduce [[alkene]]s and [[alkyne]]s to [[alkane]]s, but for a different reason: the ''trans'' isomer cannot line its hydrogens up suitably to reduce the alkene, but the ''cis'' isomer, being shaped differently, can.
Os [[diazeno]]s (e os relacionados [[difosfeno]]s) poden mostrar isomería ''cis''-''trans''. Igual ca nos compostos orgánicos, o isómero ''cis'' é xeralmente o máis reactivo dos dous, e é o único que pode reducir [[alqueno]]s e [[alquino]]s a [[alcano]]s, pero por diferente razón: o isómero ''trans'' non pode aliñar os seus hidróxenos de xeito adecuado para reducir o alqueno, pero o isómero ''cis'', pola súa forma diferente, si pode.
{| class="wikitable" style="margin: 1em auto 1em auto"
{| class="wikitable" style="margin: 1em auto 1em auto"
|[[Image:Trans-diazene-3D-balls.png|150px]] [[Image:Trans-diazene-2D.png|150px]] || [[Image:Cis-diazene-3D-balls.png|150px]] [[Image:Cis-diazene-2D.png|150px]]
|[[Ficheiro:Trans-diazene-3D-balls.png|150px]] [[Ficheiro:Trans-diazene-2D.png|150px]] || [[Ficheiro:Cis-diazene-3D-balls.png|150px]] [[Ficheiro:Cis-diazene-2D.png|150px]]
|- style="text-align:center;"
|- style="text-align:center;"
| ''trans''-diazene || ''cis''-diazene
| ''trans''-diazeno || ''cis''-diazeno
|}
|}


=== Complexos de coordinación ===
=== Complexos de coordinación ===
Nos [[complexo de coordinación|complexos de coordinación]] inorgánicos con xeometrías octaédricas ou planas cadradas, hai tamén isómeros ''cis'', nos que os ligandos similares están máis xuntos, e ''trans'', nos que están máis afastados.
In inorganic [[coordination complexes]] with octahedral or square planar geometries, there are also ''cis'' isomers in which similar ligands are closer together and ''trans'' isomers in which they are further apart.


[[Image:Cisplatin and transplatin.svg|thumb|right|320px|The two isomeric complexes, cisplatin and transplatin]]
[[Ficheiro:Cisplatin and transplatin.svg|miniatura|dereita|320px|Os dous complexos isómeros, cisplatino e transplatino.]]


For example, there are two isomers of [[square planar]] Pt(NH<sub>3</sub>)<sub>2</sub>Cl<sub>2</sub>, as explained by [[Alfred Werner]] in 1893. The ''cis'' isomer, whose full name is ''cis''-diamminedichloroplatinum(II), was shown in 1969 by [[Barnett Rosenberg]] to have antitumor activity, and is now a chemotherapy drug known by the short name [[cisplatin]]. In contrast, the ''trans'' isomer (transplatin) has no useful anticancer activity. Each isomer can be synthesized using the [[trans effect]] to control which isomer is produced.
Por exemplo, hai dous isómeros planos cadrados de Pt(NH<sub>3</sub>)<sub>2</sub>Cl<sub>2</sub>, como xa explicou [[Alfred Werner]] en 1893. O isómero ''cis'', cuxo nome completo é ''cis''-diaminadicloroplatino(II), como demostrou en 1969 [[Barnett Rosenberg]], ten actividade antitumoral, e é agora unha droga [[quimioterápico|quimioterápica]] coñecida como [[cisplatino]]. Polo contrario, o isómero ''trans'' (transplatino) non ten actividade anticanceríxena útil. Cada un dos isómeros pode sintetizarse utilizando o [[efecto trans]] para controlar cal dos isómeros se produce.


{| class="wikitable" style="margin: 1em auto 1em auto"
{{Double image|right|Cis-dichlorotetraamminecobalt(III).png|160|Trans-dichlorotetraamminecobalt(III).png|160|''cis''-[Co(NH<sub>3</sub>)<sub>4</sub> Cl<sub>2</sub>]<sup>+</sup> and ''trans''-[Co(NH<sub>3</sub>)<sub>4</sub> Cl<sub>2</sub>]<sup>+</sup>}}
|[[Ficheiro:Cis-dichlorotetraamminecobalt(III).png|160px|''cis''-[Co(NH<sub>3</sub>)<sub>4</sub> Cl<sub>2</sub>]<sup>+</sup>.]] || [[Ficheiro:Trans-dichlorotetraamminecobalt(III).png|160px|''trans''-[Co(NH<sub>3</sub>)<sub>4</sub> Cl<sub>2</sub>]<sup>+</sup>.]]
|- style="text-align:center;"
| ''cis''-[Co(NH<sub>3</sub>)<sub>4</sub> Cl<sub>2</sub>]<sup>+</sup> || ''trans''-[Co(NH<sub>3</sub>)<sub>4</sub> Cl<sub>2</sub>]<sup>+</sup>
|}


For [[octahedral complex]]es of formula MX<sub>4</sub>Y<sub>2</sub>, two isomers also exist. (Here M is a metal atom, and X and Y are two different types of [[ligand]]s.) In the ''cis'' isomer, the two Y ligands are adjacent to each other at 90°, as is true for the two chlorine atoms shown in green in ''cis''-[Co(NH<sub>3</sub>)<sub>4</sub>Cl<sub>2</sub>]<sup>+</sup>, at left. In the ''trans'' isomer shown at right, the two Cl atoms are on opposite sides of the central Co atom.
Para os [[complexo octaédrico|complexos octaédricos]] de fórmula MX<sub>4</sub>Y<sub>2</sub>, existen tamén dous isómeros. (Aquí M é un átomo de metal, e X e Y son dous tipos diferentes de [[ligando]]s.) No isómero ''cis'', os dous ligandos Y son adxacentes formando 90°, como se ve nos dous átomos de cloro que se mostran en verde no ''cis''-[Co(NH<sub>3</sub>)<sub>4</sub>Cl<sub>2</sub>]<sup>+</sup>, á esquerda. No isómero ''trans'' da dereita, os dous átomos de Cl están en lados opostos do átomo central de Co.


Un tipo de isomería relacionada nos complexos octaédricos MX<sub>3</sub>Y<sub>3</sub> é a [[isomería facial-meridional]] (ou ''fac''/''mer''), na cal os diferentes tipos de ligandos son ''cis'' ou ''trans''. Pode caracterizarse se un composto carbonilo metálico é fac ou mer utilizando [[espectroscopía infravermella]].
A related type of isomerism in octahedral MX<sub>3</sub>Y<sub>3</sub> complexes is
[[Coordination complexes#Cis–trans isomerism and facial–meridional isomerism|facial-meridional]] (or ''fac''/''mer'') isomerism, in which different numbers of ligands are ''cis'' or ''trans'' to each other.
{{clear}}

Characterizing whether a metal carbonyl compound is fac or mer can be done by using [[infrared spectroscopy of metal carbonyls|infrared spectroscopy]].


== Notas ==
== Notas ==
Liña 96: Liña 88:


== Véxase tamén ==
== Véxase tamén ==
===Outros artigos===
=== Outros artigos ===
* [[Notación E-Z]]
* [[Notación E-Z|Notación ''E''-''Z'']]
* [[Isómero]]
* [[Isómero]]
* [[Isomería estrutural]]
* [[Isomería estrutural]]


=== Ligazóns externas===
=== Ligazóns externas ===
* [http://www.iupac.org/goldbook/S05983.pdf IUPAC definición de "estereoisomería"]
* [https://web.archive.org/web/20091229172728/http://www.iupac.org/goldbook/S05983.pdf IUPAC definición de "estereoisomería"]
* [http://www.iupac.org/goldbook/G02620.pdf IUPAC definición de "isomería xeométrica"]
* [https://web.archive.org/web/20090907185559/http://www.iupac.org/goldbook/G02620.pdf IUPAC definición de "isomería xeométrica"]
* [http://www.iupac.org/goldbook/C01093.pdf IUPAC definición de "isómeros cis-trans"]
* [https://web.archive.org/web/20100821023933/http://www.iupac.org/goldbook/C01093.pdf IUPAC definición de "isómeros cis-trans"]


{{Control de autoridades}}


[[Categoría:Estereoquímica]]
[[Categoría:Isomería]]
[[Categoría:Isomería]]


[[ar:ترابط هندسي]]
[[ca:Isomeria cis-trans]]
[[cs:Cis-trans izomerie]]
[[da:Cis-trans-isomeri]]
[[de:Cis-trans-Isomerie]]
[[en:Cis-trans isomerism]]
[[et:Cis-trans-isomeeria]]
[[es:Isomería cis-trans]]
[[fr:Isomérie cis-trans]]
[[ko:기하 이성질체]]
[[id:Isomerisme cis-trans]]
[[he:איזומריות ציס-טראנס]]
[[nl:Cis-trans-isomerie]]
[[ja:幾何異性体]]
[[no:Cis/trans isomeri]]
[[pl:Izomeria geometryczna]]
[[pt:Isomeria geométrica]]
[[si:සිස්-ට්‍රාන්ස් සමාවයවිකතාව]]
[[sr:Geometrijski izomerizam]]
[[fi:Cis-trans-isomeria]]
[[tr:Cis-trans izomer]]
[[vi:Đồng phân cis-trans]]
[[zh:顺反异构]]

Revisión como estaba o 6 de febreiro de 2024 ás 08:09

Un isómero cis: Cis-but-2-eno.
Un isómero trans: Trans-but-2-eno.

En química orgánica, a isomería cis/trans (tamén chamada isomería xeométrica, isomería de configuración) é un tipo de estereoisomería que describe a orientación dos grupos funcionais nunha molécula. En xeral, ditos isómeros presentan dobres enlaces, os cales non poden rotar, pero poden tamén orixinarse en estruturas cíclicas, nas que a rotación dos enlaces está tamén moi restrinxida. Os isómeros cis e trans danse en moléculas orgánicas, pero tamén en complexos de coordinación inorgánicos.

Os termos cis e trans veñen do latín, e cis significa "no mesmo lado" e trans "no lado contrario" ou "a través". O termo "isomería xeométrica" considérase pola IUPAC un sinónimo obsoleto de "isomería cis/trans".[1] Porén, utilízase ás veces como sinónimo de estereoisomería en xeral (por exemplo, a isomería óptica chámase ás veces isomería xeométrica); o termo correcto para a estereoisomería non óptica é diastereoisomería.

Esta isomería non debe confundirse coa isomería E–Z, que é unha descrición estereoquímica absoluta e non necesariamente coincide coa cis-trans. Ademais, os descritores cis e trans non se usan en casos de isomería conformacional nos que dúas formas xeométricas se interconverten facilmente, como a maioría das estruturas de enlaces simples de cadea aberta, para as cales se utilizan os termos "sin" e "anti".

En química orgánica

Cando os grupos substituíntes están orientados na mesma dirección, o isómero denomínase cis, e cando os substituíntes están orientados en direccións opostas, o isómero denomínase trans. Un exemplo de isomería cis/trans dun pequeno composto hidrocarbonado dáse no 2-buteno (nas figuras de arriba).

Os compostos alicíclicos poden tamén presentar isomería cis/trans. Como exemplo de isómero xeométrico debido á estrutura do seu anel consideraremos o 1,2-diclorociclohexano:

trans-1,2-diclorociclohexano cis-1,2-diclorociclohexano

Comparación das propiedades físicas

Os isómeros cis e trans a miúdo teñen diferentes propiedades físicas. As diferenzas entre isómeros, en xeral, orixínanse polas diferenzas de forma das moléculas ou do momento dipolar global.

cis-2-penteno trans-2-penteno
cis-1,2-dicloroeteno trans-1,2-dicloroeteno
ácido cis-butenodioico
(ácido maleico)		 ácido trans-butenodioico
(ácido fumárico)
ácido oleico ácido elaídico

Estas diferenzas poden ser moi pequenas, como no caso do punto de ebulición dos alquenos de cadea liñal, como o 2-penteno, que é de 37 °C para o isómero cis e de 36 °C no isómero trans.[2] As diferenzas entre os isómeors cis e trans poden ser maiores se están presentes enlaces polares, como nos 1,2-dicloroetenos. O isómero cis neste caso ten un punto de ebulición de 60,3 °C, mentres que o isómero trans teno de 47.5 °C.[3] No isómero cis os dous momentos dipolares dos C-Cl polares combínanse para dar un momento dipolar conxunto, de modo que hai forzas dipolo-dipolo intermoleculares (ou forzas de Keesom), as cales se engaden ás forzas de dispersión de London e incrementan o punto de ebulición. No isómero trans isto non ocorre porque os momentos de enlace dos dous C-Cl se cancelan e a molécula ten un dipolo neto de cero (pero ten un cuadrupolo que non é cero).

Os dous isómeros do ácido butenodioico teñen diferenzas tan grandes nas súas propiedades e reactividades que se lles deron nomes completamente diferentes. O isómero cis chámase ácido maleico e o isómero trans, ácido fumárico. A polaridade é o que determina o punto de ebulición, xa que causa o incremento de forzas intermoleculares, incrementando dese xeito o punto de ebulición. Da mesma maneira, a simetría explica a determinación do punto de fusión relativo, xa que permite un mellor empaquetamento das moléculas en estado sólido, mesmo se isto non altera a polaridade da molécula. Un exemplo disto é a relación entre o ácido oleico e ácido elaídico; o ácido oleico, que é o isómero cis, ten un punto de fusión de 13,4 °C, o que fai que sexa líquido a temperaturas ambiente moderadas, mentres que o isómero trans, o ácido elaídico, ten un punto de fusión moito máis alto, de 43 °C, debido a que o isómero trans é máis recto e pode empaquetarse máis estreitamente e formar máis enlaces de van der Waals, polo que é sólido a temperatura ambiente moderada.

Deste modo, os alquenos trans, que son menos polares e máis simétricos, teñen un menor punto de ebulición e maior de fusión, e os alquenos cis, que xeralmente son máis polares e menos simétricos, teñen maiores puntos de ebulición e menores de fusión.

No caso dos isómeros xeométricos orixinados debido a dobres enlaces, e, en particular, cando ambos os substituíntes son iguais, obsérvanse algunhas tendencias xerais. Estas tendencias poden atribuírse ao feito de que os dipolos dos substituíntes en cis se suman para dar un momento dipolar total.

Notación E/Z

O bromo ten maior prioridade segundo as regras de prioridade de Cahn-Ingold-Prelog ca o cloro, polo que este alqueno é o isómero Z.
Artigo principal: Notación E-Z.

O sistema cis/trans para nomear isómeros non é efectivo cando hai máis de dous substituíntes diferentes no dobre enlace. Nese caso debe utilizarse a notación E/Z. A denominación Z (do alemán zusammen) significa "xuntos" e corresponde xeralmente ao termo cis; mentres que E (do alemán entgegen) significa "oposto" e correspóndese xeralmente co trans. De todos modos, non sempre se dá a coincidencia Z = cis e E = trans.

Que unha configuración molecular se deba designar E ou Z está determinado polas regras de prioridade de Cahn-Ingold-Prelog, na que aos números atómicos máis altos se lles dá maior prioridade. Para cada un dos dous átomos do dobre enlace, cómpre determinar a prioridade de cada substituínte. Se ambos os substituíntes de maior prioridade están do mesmo lado, esta disposición é Z; e se están en lados opostos é E.

En química inorgánica

A isomería cis-trans pode tamén presentarse en compostos inorgánicos, principalmente en diazenos e compostos de coordinación.

Diazenos

Os diazenos (e os relacionados difosfenos) poden mostrar isomería cis-trans. Igual ca nos compostos orgánicos, o isómero cis é xeralmente o máis reactivo dos dous, e é o único que pode reducir alquenos e alquinos a alcanos, pero por diferente razón: o isómero trans non pode aliñar os seus hidróxenos de xeito adecuado para reducir o alqueno, pero o isómero cis, pola súa forma diferente, si pode.

trans-diazeno cis-diazeno

Complexos de coordinación

Nos complexos de coordinación inorgánicos con xeometrías octaédricas ou planas cadradas, hai tamén isómeros cis, nos que os ligandos similares están máis xuntos, e trans, nos que están máis afastados.

Os dous complexos isómeros, cisplatino e transplatino.

Por exemplo, hai dous isómeros planos cadrados de Pt(NH3)2Cl2, como xa explicou Alfred Werner en 1893. O isómero cis, cuxo nome completo é cis-diaminadicloroplatino(II), como demostrou en 1969 Barnett Rosenberg, ten actividade antitumoral, e é agora unha droga quimioterápica coñecida como cisplatino. Polo contrario, o isómero trans (transplatino) non ten actividade anticanceríxena útil. Cada un dos isómeros pode sintetizarse utilizando o efecto trans para controlar cal dos isómeros se produce.

cis-[Co(NH3)4 Cl2]+. trans-[Co(NH3)4 Cl2]+.
cis-[Co(NH3)4 Cl2]+ trans-[Co(NH3)4 Cl2]+

Para os complexos octaédricos de fórmula MX4Y2, existen tamén dous isómeros. (Aquí M é un átomo de metal, e X e Y son dous tipos diferentes de ligandos.) No isómero cis, os dous ligandos Y son adxacentes formando 90°, como se ve nos dous átomos de cloro que se mostran en verde no cis-[Co(NH3)4Cl2]+, á esquerda. No isómero trans da dereita, os dous átomos de Cl están en lados opostos do átomo central de Co.

Un tipo de isomería relacionada nos complexos octaédricos MX3Y3 é a isomería facial-meridional (ou fac/mer), na cal os diferentes tipos de ligandos son cis ou trans. Pode caracterizarse se un composto carbonilo metálico é fac ou mer utilizando espectroscopía infravermella.

Notas

  1. ↑ "IUPAC Gold Book - geometric isomerism". Goldbook.iupac.org. Consultado o 2012-12-28. 
  2. ↑ "Chemicalland values". Chemicalland21.com. Consultado o 2012-12-28. 
  3. ↑ CRC Handbook of Chemistry and Physics, 60th Edition (1979-80), p.C-298

Véxase tamén

Outros artigos

Ligazóns externas

Traído desde «https://gl.wikipedia.org/w/index.php?title=Isomería_cis-trans&oldid=6640185»