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Trans-Isomer-Definition

Ein trans-Isomer ist ein Isomer, bei dem die funktionellen Gruppen auf gegenüberliegenden Seiten der Doppelbindung auftreten. Cis- und trans-Isomere werden häufig in Bezug auf organische Verbindungen diskutiert , kommen aber auch in anorganischen Koordinationskomplexen und Diazinen vor.
Transisomere werden durch Hinzufügen von trans- an der Vorderseite des Molekülnamens identifiziert . Das Wort trans von dem lateinischen Wort kommt und bedeutet „über“ oder „auf der anderen Seite“.
Beispiel: Die trans – Isomer von Dichlorethen als geschrieben trans- Dichlorethen.

Wichtige Imbissbuden: Trans Isomer

  • Ein trans-Isomer ist eines, bei dem funktionelle Gruppen auf gegenüberliegenden Seiten einer Doppelbindung auftreten. Im Gegensatz dazu befinden sich die funktionellen Gruppen in einem cis-Isomer auf derselben Seite.
  • Cis- und trans-Isomere weisen unterschiedliche chemische und physikalische Eigenschaften auf.
  • Cis- und trans-Isomere haben dieselbe chemische Formel, jedoch eine unterschiedliche Geometrie.

 

Vergleich von Cis- und Trans-Isomeren

Der andere Isomertyp wird als cis-Isomer bezeichnet. In der cis-Konformation befinden sich die funktionellen Gruppen beide auf derselben Seite der Doppelbindung (nebeneinander). Zwei Moleküle sind Isomere, wenn sie genau die gleiche Anzahl und Art von Atomen enthalten, nur eine unterschiedliche Anordnung oder Rotation um eine chemische Bindung. Moleküle sind keine Isomere, wenn sie eine unterschiedliche Anzahl von Atomen oder unterschiedliche Arten von Atomen voneinander haben.

Trans-Isomere unterscheiden sich von cis-Isomeren nicht nur durch ihr Aussehen. Die physikalischen Eigenschaften werden auch durch die Konformation beeinflusst. Beispielsweise neigen trans-Isomere dazu, niedrigere Schmelzpunkte und Siedepunkte als entsprechende cis-Isomere zu haben. Sie neigen auch dazu, weniger dicht zu sein. Trans-Isomere sind weniger polar (unpolarer) als cis-Isomere, da die Ladung auf gegenüberliegenden Seiten der Doppelbindung ausgeglichen ist. Transalkane sind in inerten Lösungsmitteln weniger löslich als cis-Alkane. Trans Alkene sind symmetrisch als cis Alkenen.

Während Sie vielleicht denken, funktionelle Gruppen würden sich frei um eine chemische Bindung drehen, so dass ein Molekül spontan zwischen cis- und trans-Konformationen wechseln würde, ist dies nicht so einfach, wenn Doppelbindungen beteiligt sind. Die Organisation von Elektronen in einer Doppelbindung hemmt die Rotation, so dass ein Isomer dazu neigt, in der einen oder anderen Konformation zu bleiben. Es ist möglich, die Konformation um eine Doppelbindung zu ändern, dies erfordert jedoch Energie, die ausreicht, um die Bindung aufzubrechen und sie dann zu reformieren.

 

Stabilität von Transisomeren

In acyclischen Systemen bildet eine Verbindung eher ein trans-Isomer als das cis-Isomer, da es normalerweise stabiler ist. Dies liegt daran, dass beide Funktionsgruppen auf derselben Seite einer Doppelbindung zu einer sterischen Hinderung führen können. Es gibt Ausnahmen von dieser „Regel“, wie 1,2-Difluorethylen, 1,2-Difluordiazenol (FN=NF), andere halogensubstituierte Ethylene und einige sauerstoffsubstituierte Ethylene. Wenn die cis-Konformation bevorzugt wird, wird das Phänomen als „cis-Effekt“ bezeichnet.

 

Kontrastieren von Cis und Trans mit Syn und Anti

Die Rotation um eine einzelne Bindung ist viel freier . Wenn eine Rotation um eine Einfachbindung auftritt, lautet die richtige Terminologie syn (wie cis) und anti (wie trans), um die weniger permanente Konfiguration zu bezeichnen.

 

Cis / Trans gegen E / Z.

Die cis- und trans-Konfigurationen werden als Beispiele für  geometrische Isomerie oder Konfigurationsisomerie angesehen. Cis und trans sollten nicht mit der E / Z-  Isomerie verwechselt werden  . E / Z ist eine absolute stereochemische Beschreibung, die nur verwendet wird, wenn auf Alkene mit Doppelbindungen verwiesen wird, die sich nicht drehen oder Ringstrukturen aufweisen können.

 

Geschichte

Friedrich Woehler bemerkte erstmals 1827 Isomere, als er erkannte, dass Silbercyanat und Silberfulminat dieselbe chemische Zusammensetzung aufweisen, jedoch unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. 1828 entdeckte Woehler, dass Harnstoff und Ammoniumcyanat dieselbe Zusammensetzung und dennoch unterschiedliche Eigenschaften hatten. Jöns Jacob Berzelius führte 1830 den Begriff Isomerie ein. Das Wort Isomer stammt aus der griechischen Sprache und bedeutet „gleichberechtigt“.

 

Quellen

  • Eliel, Ernest L. und Samuel H. Wilen (1994). Stereochemie organischer Verbindungen . Wiley Interscience. S. 52–53.
  • Kurzer, F. (2000). „Fulmininsäure in der Geschichte der organischen Chemie“. J. Chem. Educ . 77 (7): 851–857. doi: 10.1021 / ed077p851
  • Petrucci, Ralph H.; Harwood, William S.; Herring, F. Geoffrey (2002). Allgemeine Chemie: Prinzipien und moderne Anwendungen (8. Aufl.). Upper Saddle River, New Jersey: Prentice Hall. p. 91. ISBN 978-0-13-014329-7.
  • Smith, Janice Gorzynski (2010). Allgemeine, Organische und Biologische Chemie (1. Aufl.). McGraw-Hill. p. 450. ISBN 978-0-07-302657-2.
  • Whitten KW, Gailey KD, Davis RE (1992). Allgemeine Chemie (4. Aufl.). Saunders College Publishing. p. 976-977. ISBN 978-0-03-072373-5.

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