Explique cada uma das seguintes afirmativas, incluindo na explicação a definição dos termos em negrito.
A designação \underline{\underline{E} \text { e } \boldsymbol{Z}} pode ser aplicada aos isômeros cis/trans, mas a recíproca não é verdadeira.
Passo 1
O enunciado afirma que a designação E e Z (sistema CIP) pode ser usada para os isômeros cis/trans, mas nem todo isômero classificado como E ou Z pode ser descrito como cis ou trans. O conteúdo aqui é estereoquímica de alcenos, e vamos precisar da definição de isômeros cis/trans, das regras CIP de prioridade e dos critérios de nomenclatura E (Entgegen) e Z (Zusammen).
Passo 2
Definição de isômeros cis/trans em alcenos: quando uma dupla ligação liga dois átomos de carbono, cada carbono sustenta dois substituintes. Diz-se isômero cis se os dois substituintes idênticos (ou de mesma natureza) em cada carbono estiverem no mesmo lado do plano definido pela dupla; e isômero trans se esses substituintes idênticos estiverem em lados opostos.
Exemplo clássico: no 2-buteno, cada carbono da dupla tem um átomo de hidrogênio e um grupo metila. No cis-2-buteno, os dois H estão juntos; no trans-2-buteno, os H estão opostos.
Passo 3
Regras CIP (Cahn–Ingold–Prelog) para atribuir prioridades: 1. Para cada carbono da dupla, liste os dois substituentes e compare o átomo ligado diretamente ao carbono duplo segundo número atômico. Maior número atômico \to maior prioridade. 2. Se houver empate, avance para os átomos ligados a esses átomos e compare conjuntos ordenados. 3. Continue até quebrar o empate.
Passo 4
Definição das designações E e Z:
– Z (do alemão Zusammen, “juntos”): se os dois substituintes de maior prioridade em cada carbono da dupla estão do mesmo lado do plano da ligação.
– E (do alemão Entgegen, “opostos”): se esses dois substituintes de maior prioridade estão em lados opostos.
Passo 5
Como E/Z engloba cis/trans quando há pares idênticos:
No exemplo do cis-2-buteno, os substituintes idênticos são os dois H. Segundo CIP, cada carbono tem H (prioridade 1) e CH_{3} (prioridade 2). Em cis, os CH_{3} (maior prioridade) ficam juntos \toZ. Em trans, os CH_{3} ficam em lados opostos \toE. Logo, sempre que há pares idênticos, cis corresponde a Z e trans a E.
Passo 6
Por que a recíproca não vale (nem todo E/Z é cis/trans)? 1. cis/trans exige que cada carbono da dupla apresente um par de substituintes idênticos para compará-los. Se os quatro grupos ligados forem todos diferentes, não há “par idêntico” para definir cis ou trans. 2. Mesmo quando há um par idêntico, o isômero classificado E pode corresponder a um cis de substituintes idênticos: suponha R–C=A–R, em que R é o mesmo grupo em ambos os carbonos e A é um substituinte maior na lista CIP. Se dois grupos A ficarem opostos, chamamos de E, mas os grupos R – idênticos – estarão no mesmo lado, o que seria cis segundo a definição clássica.
Conclusão: o sistema E/Z é mais geral (aplica-se a qualquer dupla com quatro substituintes distintos ou repetidos), enquanto cis/trans só serve quando há substituintes idênticos em cada carbono. Nem todo isômero E ou Z se encaixa em cis ou trans.
Resposta
A nomenclatura E/Z inclui o caso cis/trans (cis\toZ, trans\toE) mas, por ser baseada em prioridades CIP e não em pares idênticos, aplica-se a qualquer duplo-ligado e não só aos casos cis/trans, de modo que nem todo isômero E ou Z pode ser descrito por cis/trans.