5 Cis-trans-isomeren Voorbeeld: met gedetailleerde feiten

Cis-trans-isomeren zijn die isomeren die dezelfde molecuulformule hebben maar een verschillende oriëntatie van functionele groepen in de 3D-ruimte hebben. In Cis-isomeer bevinden functionele groepen zich aan dezelfde kant van de dubbele binding, terwijl ze in trans-isomeer zich aan de andere kant van de dubbele binding bevinden. Cis-trans-isomeren zijn bijvoorbeeld een onderdeel van structurele isomeer.

Maar-2-een

Maar-2-een toont cis-trans isomerie. De cis-trans-isomeren zijn bijvoorbeeld cis-2-buteen en de andere is trans-2-buteen. In cis-2-buteen 2 bevindt de methylgroep zich aan dezelfde kant van de dubbele binding, terwijl in de trans-isomeer 2 de Me-groep zich op de tegenovergestelde positie bevindt ten opzichte van de dubbele binding. Maar in beide isomeer zijn 2 methylgroepen gehecht aan sp2 gehybridiseerd C-atoom maar niet aan hetzelfde C-atoom.

Aangezien cis-2-buteen polair van aard is (omdat,µ≠0), is het kookpunt hoger dan trans-2-buteen dat niet-polair van aard is (µ=0). Ook trans-isomeer heeft een meer symmetrische structuur dan cis-isomeer, trans-2-buteen heeft een hoger smeltpunt dan cis-2-buteen. Qua stabiliteit is trans-2-buteen stabieler dan cis-2-buteen vanwege de feit dat in cis-isomeer er treedt sterische verdringing op tussen 2 omvangrijke Me-groepen.

cis trans isomeren voorbeeld
Cis-trans-isomeren van But-2-een

Pent-2-een

Pent-2-een toont cis-trans isomerie. De cis-trans-isomeren zijn bijvoorbeeld cis-2-penteen en de andere is trans-2-penteen. In cis-isomeer Me en Et-groep bevinden zich aan dezelfde kant van de dubbele binding, terwijl in trans-isomeer deze 2 groepen zich op de tegenovergestelde positie van de dubbele binding bevinden. In cis-isomeer is sp2-gehybridiseerde koolstof meer elektronegatief dan sp3-gehybridiseerd C-atoom, het sp2C-sp3Me-bindingsmoment ligt in de richting van sp2C en ook het sp2C-SP3Et-bindingsmoment ligt in de richting van sp2C.

Maar in het geval van trans-2-penteen Me en Et groepen aan de andere kant van de dubbele binding en deze 2 bindingsmomenten liggen in dezelfde richting en heffen elkaar op. Daarom is het dipoolmoment 0. Omdat cis-2-penteen polair van aard is, is het kookpunt hoger dan trans-2-penteen dat niet-polair van aard is (µ=0). Ook trans-isomeer heeft een meer symmetrische structuur dan cis-isomeer, trans-2-penteen heeft een hoger smeltpunt dan cis-2-penteen.

Capture 31
Cis-trans-isomeren van Pent-2-een

Diazeen

Diazene vertoont ook cis-trans isomerie. In cis-diazeen bevinden 2 eenzame paren en 2 H-atomen zich aan dezelfde kant van de dubbele binding, terwijl in trans-isomeer deze zich in de tegenovergestelde richting van elkaar bevinden met betrekking tot dubbele binding. Deze 2 isomeer kunnen van elkaar worden onderscheiden door hun reactiviteit.

. Cis-diazene is veel reactiever dan trans-diazene vanwege afstoting tussen 2 eenzame paren in cis-diazene verhoogt de beschikbaarheid van alleenstaande paren naar een alkeen. Om dezelfde reden is cis-isomeer minder stabiel dan trans-isomeer. Cis-diazeen is meer polair dan trans-diazeen omdat het 2N-H-bindingsmoment in dezelfde richting ligt die in tegengestelde richting is in het geval van trans-diazeen, waardoor het een niet-polaire verbinding is.

Capture 33
Cis-trans-isomeren van Diazene

Hex-3-een

Hex-2-een toont cis-trans isomerie. Het is een voorbeeld van cis-trans-isomeren zijn cis-Hex-3-een en de andere is trans-Hex-3-een. In cis-isomeer 2 bevindt de ethylgroep zich aan dezelfde kant van de dubbele binding, terwijl in trans-isomeer 2 de Et-groep zich aan de andere kant van de dubbele binding bevindt. Aangezien sp2C in cis-isomeer meer elektronegatief is dan de sp3-gehybridiseerde Me-groep, 2 ligt het sp2C-sp3C-bindingsmoment in de richting van sp2C, dwz het algemene dipoolmoment is hoog. Maar in trans-isomeer 2 bevindt de Et-groep zich aan de andere kant 2 sp2C-sp3C-bindingsmoment ligt in dezelfde richting en heffen elkaar op. Het dipoolmoment is dus 0.

Omdat cis-Hex-3-een polair van aard is (omdat µ≠0) is het kookpunt hoger dan trans-Hex-3-een dat niet-polair van aard is (µ=0). Ook trans-isomeer heeft een meer symmetrische structuur dan cis-isomeer, trans-Hex-3-een heeft een hoger smeltpunt dan cis-Hex-3-een. In termen van stabiliteit is trans-Hex-3-een stabieler dan cis-Hex-3-een vanwege de feit dat in cis-isomeer er treedt sterische verdringing op tussen 2 omvangrijke Et-groepen.

Capture 34
Cis-trans-isomeren van Hex-3-een

1,2-dibroomtheen

1,2-dibroomtheen vertoont cis-trans isomerie. De cis-trans-isomeren zijn bijvoorbeeld cis-1,2-dibroomtheen en de andere is trans-1,2-dibroomtheen. In cis isomeer 2 Br-groep bevindt zich aan dezelfde kant van de dubbele binding, terwijl in trans-isomeer 2 Br-groep zich op tegenovergestelde positie bevindt ten opzichte van dubbele binding. In termen van stabiliteit is trans-isomeer stabieler dan cis-isomeer vanwege het feit dat in cis-isomeer sterische crowding optreedt tussen 2 omvangrijke Br-groepen.

.In cis-isomeer, aangezien de 2 Br-groep zich aan dezelfde kant van de dubbele binding bevindt, ligt het 2 C-Br-bindingsmoment in de richting van de Br-groep, dwz het dipoolmoment is hoog. Maar in trans-isomeer 2 ligt het C-Br-bindingsmoment in dezelfde richting en heffen ze elkaar op. Daarom is het dipoolmoment 0. Omdat cis-isomeer polair van aard is, is het kookpunt hoger dan trans-isomeer dat niet-polair van aard is. ook trans isomeer heeft een meer symmetrische structuur dan cis-isomeer heeft trans-isomeer een hoger smeltpunt dan cis-isomeer.

Capture 35
Cis-trans-isomeren van 1,2-dibroomtheen