Izomery cis i trans to rodzaje izomerów geometrycznych, które powstają w wyniku rozmieszczenia podstawników wokół wiązania podwójnego lub struktury pierścieniowej w cząsteczkach organicznych. Terminy cis i trans oznaczają orientację przestrzenną tych podstawników względem siebie.
W izomerach cis podobne lub identyczne podstawniki są umieszczone po tej samej stronie wiązania podwójnego lub struktury pierścieniowej. Konfiguracja ta tworzy wyraźny układ przestrzenny, w którym podstawniki są bliżej siebie po tej samej stronie cząsteczki, wpływając na jej ogólny kształt i właściwości.
Z drugiej strony izomery trans mają podobne lub identyczne podstawniki umieszczone po przeciwnych stronach wiązania podwójnego lub struktury pierścieniowej. Taki układ skutkuje orientacją przestrzenną, w której podstawniki są bardziej od siebie oddalone w całej cząsteczce, co prowadzi do innego ogólnego kształtu i potencjalnie różnych właściwości chemicznych w porównaniu z ich odpowiednikami cis.
Aby określić, czy cząsteczka jest cis czy trans, należy zbadać przestrzenne rozmieszczenie podstawników wokół wiązania podwójnego lub struktury pierścieniowej. Jeśli podobne lub identyczne grupy znajdują się po tej samej stronie wiązania podwójnego (lub pierścienia), cząsteczka jest cis. I odwrotnie, jeśli te grupy znajdują się po przeciwnych stronach wiązania podwójnego (lub pierścienia), cząsteczka jest trans.
W chemii termin „cis” jest używany do opisania konfiguracji przestrzennej, w której podobne lub identyczne grupy są umieszczone po tej samej stronie wiązania podwójnego lub struktury pierścieniowej. To przestrzenne rozmieszczenie skutkuje specyficznymi właściwościami stereochemicznymi i wpływa na interakcje cząsteczki z innymi cząsteczkami oraz na jej reaktywność.
Różnica energii między izomerami cis i trans może się różnić w zależności od konkretnych zaangażowanych cząsteczek i ich struktury molekularnej. W niektórych przypadkach izomery cis i trans mogą mieć różną stabilność ze względu na takie czynniki, jak zawada przestrzenna, interakcje dipol-dipol lub efekty rezonansowe. Ogólnie rzecz biorąc, izomery trans mogą w pewnych kontekstach wykazywać niższy poziom energii w porównaniu z izomerami cis, co prowadzi do różnic w ich właściwościach chemicznych i fizycznych, w tym stabilności i reaktywności. Zrozumienie tych różnic energetycznych ma kluczowe znaczenie dla przewidywania i wyjaśniania zachowania izomerów geometrycznych w różnych reakcjach chemicznych i procesach biologicznych.