Кіріспе

Бірдей химиялық формуласы бар молекулалардың жұптары әртүрлі кеңістіктік бағыттарды көрсетеді. Цис-транс изомеризмі, сондай-ақ геометриялық изомеризм деп те аталады, молекулалар ішіндегі атомдардың белгілі бір орналасуын сипаттайды. "Цис" және "транс" префикстері латын тілінен алынған: сәйкесінше "осы жағы" және "қарсы жағы". Химия контекстінде, "цис" функциялық топтардың (субституттардың) қандай да бір жазықтықтың бір жағында орналасқанын көрсетеді, ал "транс" – қарама-қарсы (көлденең) жақтарда екенін білдіреді. Цис-транс изомерлері – стереоизомерлер, яғни бірдей формулаға ие, бірақ функционалдық топтары үш өлшемді кеңістікте әртүрлі бағыттарда орналасқан молекулалар жұбы. Цис және транс изомерлері органикалық молекулаларда да, бейорганикалық координациялық кешендерде де кездеседі. Цис және транс сипаттамалары конформациялық изомеризм жағдайларында қолданылмайды, онда екі геометриялық форма оңай түрленеді, мысалы, көптеген ашық тізбекті бір байланысты құрылымдарда; оның орнына "син" және "анти" терминдері қолданылады. IUPAC пікірінше, "геометриялық изомеризм" – "цис-транс изомеризмінің" ескірген синонимі. Цис-транс немесе геометриялық изомеризм конфигурациялық изомеризмнің бір түрі ретінде жіктеледі.

Тұрақтылық

Әдетте ациклді жүйелерде транс изомерлер цис изомерлерге қарағанда тұрақтырақ болады. Бұл айырмашылық цис изомеріндегі топтардың (субституттардың) қолайсыз стерикалық өзара әрекеттесуіне байланысты. Сондықтан транс изомерлердің жану жылуы аз экзотермиялық, бұл жоғары термохимиялық тұрақтылықты көрсетеді. Бұл құбылыс цис эффектісі деп аталады.

EZ белгісі

Принцип бойынша, екі немесе одан көп түрлі топтары бар алкендер үшін цис-транс номенклатурасын қолдануға болмайды. Оның орнына, абсолютті конфигурация үшін Кан-Ингольд-Прелог (CIP) басымдық ережелерін пайдалана отырып, топтардың басымдығына негізделген E–Z номенклатурасы қолданылады. IUPAC стандартты белгілері E және Z барлық жағдайларда нақты, сондықтан олар три және тетраорынды алкендер үшін, қай топтардың цис немесе транс екендігі туралы қандай да бір шатасуды болдырмау үшін ерекше пайдалы. Z (неміс тілінен «zusammen» – бірге) «бірге» дегенді білдіреді. E (неміс тілінен «entgegen» – қарсы) «қарсы» мағынасында «қарсы» дегенді білдіреді. Яғни, Z конфигурациясында жоғары басымдықтағы топтар бір-біріне цис, ал E конфигурациясында жоғары басымдықтағы топтар бір-біріне транс орналасқан. Молекулалық конфигурацияның E немесе Z деп белгіленуі CIP ережелерімен анықталады; жоғары атомдық сандары бар элементтерге жоғары басымдық беріледі. Қос байланыстағы екі атомның әрқайсысы үшін әрбір топтың басымдығын анықтау қажет. Егер жоғары басымдықтағы екі топ та бір жақта орналасса, онда бұл Z конфигурациясы болып табылады; егер қарама-қарсы жақта орналасса, онда бұл E конфигурациясы болып табылады. Цис-транс және E–Z жүйелері алкендегі әртүрлі топтарды салыстыратындықтан, Z цисқа, ал E трансқа сәйкес келеді деген тұжырым толыққанды дұрыс емес. Мысалы, транс-2-хлорбут-2-ен (бут-2-ен тізбегіндегі екі метил тобы, C1 және C4, бір-біріне транс) (Z)-2-хлорбут-2-ен болып табылады (хлор және C4 бірге, себебі C1 және C4 қарама-қарсы жақта орналасқан).

Анықталмаған алкен стереохимиясы

Толқынды бір байланыстар белгісіз немесе көрсетілмеген стереохимияны немесе изомерлердің қоспасын (мысалы, тетраэдрлік стереоорталықтар үшін) көрсетудің қалыпты тәсілі болып табылады. Кейде қиылысқан қос байланыс та қолданылған, бірақ IUPAC қазір оны жалпы қолдануға жарамды стиль деп санамайды, алайда компьютерлік бағдарламалар үшін ол әлі де қажет болуы мүмкін.

Органикалық емес химия

Цис-транс изомериясы минералдық қосылыстарда да кездесуі мүмкін.