O 1,2-dimetilciclopentano possui dois carbonos assimétricos, portanto, pode apresentar até quatro estereoisômeros diferentes. São eles: 1R,2R-dimetilciclopentano 1R,2S-dimetilciclopentano 1S,2R-dimetilciclopentano 1S,2S-dimetilciclopentano Os pares de enantiômeros são: 1R,2R-dimetilciclopentano e 1S,2S-dimetilciclopentano; 1R,2S-dimetilciclopentano e 1S,2R-dimetilciclopentano. Não há compostos meso, pois não há um plano de simetria que divida a molécula em duas metades idênticas.
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