Η βασική διαφορά μεταξύ καρβενίου και καρβανιόν είναι ότι το καρβένιο έχει δισθενές άτομο άνθρακα, ενώ το καρβένιο έχει ένα τρισθενές άτομο άνθρακα.
Το καρβένιο και το καρβανιόν είναι οργανικά μόρια που περιέχουν άνθρακα και υδρογόνο ή άλλα άτομα. Αυτοί οι δύο τύποι οργανικών ενώσεων διαφέρουν μεταξύ τους ως προς το σχήμα, τη γεωμετρία, το σθένος, την κατάσταση οξείδωσης, το φορτίο κ.λπ. Έτσι, αυτό το άρθρο εξετάζει τη διαφορά μεταξύ καρβενίου και καρβανιόν σε αυτές τις πτυχές.
Τι είναι το Carbene;
Το καρβένιο είναι ένα οργανικό μόριο που έχει ουδέτερο άτομο άνθρακα με σθένος δύο. Με άλλα λόγια, το άτομο άνθρακα σε μια ένωση καρβενίου περιέχει δύο ηλεκτρόνια μη κοινόχρηστου σθένους. Ο γενικός χημικός τύπος για αυτόν τον τύπο ένωσης είναι R-(C:)-R' ή R=C: όπου τα R και R' αντιπροσωπεύουν υποκαταστάτες ή άτομα υδρογόνου. Η γενική δομή αυτής της ένωσης είναι η εξής:
Εικόνα 01: Χημική δομή του καρβενίου
Επιπλέον, υπάρχουν δύο κατηγορίες καρβενίων ως μονό καρβένιο και τριπλό καρβένιο. Οι μονές ενώσεις καρβενίου είναι ενώσεις με σύζευξη περιστροφής. Αυτά τα μόρια υιοθετούν μια υβριδική δομή sp2. Οι τριπλές ενώσεις καρβενίου έχουν ασύζευκτα ηλεκτρόνια. Οι περισσότερες ενώσεις καρβενίου έχουν δομή τριπλής στη βασική τους κατάσταση, εκτός από τις ενώσεις καρβενίου που περιέχουν άτομα αζώτου, οξυγόνου ή θείου.
Μπορούμε να ονομάσουμε μια ένωση καρβενίου δομή απλής ή τριπλής ανάλογα με τις ηλεκτρονικές περιστροφές αυτών των μορίων. Για παράδειγμα, οι τριπλές ενώσεις καρβενίου είναι παραμαγνητικές και μπορούμε να παρατηρήσουμε αυτή τη δομή με φασματοσκοπία συντονισμού σπιν ηλεκτρονίων εάν μπορούμε να κάνουμε αυτά τα μόρια να επιμείνουν αρκετά για την ανάλυση. Επιπλέον, το σπιν των μορίων μεμονωμένου καρβενίου είναι μηδέν ενώ το σπιν των τριπλών μορίων καρβενίου είναι ένα. Εκτός από αυτά, τα μόρια μεμονωμένων καρβενίων είναι σταθερά σε ένα υδατικό μέσο, ενώ τα τριπλή μόρια καρβενίου είναι σταθερά σε αέρια κατάσταση.
Τι είναι το Carbanion;
Ένα καρβανιόν είναι ένα ανιόν που έχει ένα τρισθενές άτομο άνθρακα και ένα καθαρό αρνητικό φορτίο στο ιόν. Ένα τρισθενές άτομο άνθρακα είναι ένα ιόν που περιέχει ένα άτομο άνθρακα που έχει σχηματίσει τρεις ομοιοπολικούς δεσμούς. Για να ονομάσουμε μια ένωση ως καρβανιόν, θα πρέπει να έχει επίσημο αρνητικό φορτίο σε τουλάχιστον μία δομή συντονισμού.
Εικόνα 02: Δομές συντονισμού καρβανιόντων
Επιπλέον, ένα καρβανιόν δεν έχει μετεγκατάσταση πι-ηλεκτρονίου και αυτά τα μόρια υποθέτουν μια τριγωνική πυραμιδική, λυγισμένη ή γραμμική γεωμετρία όταν το καρβανιόν έχει τρεις, δύο ή έναν υποκαταστάτη, αντίστοιχα. Το πιο σημαντικό, ένα καρβανιόν είναι η συζευγμένη βάση ενός ανθρακικού οξέος.
Τυπικά, τα ανθρακικά είναι πυρηνόφιλα και βασικά. Η πυρηνοφιλικότητα και η βασικότητα αυτών των ενώσεων μπορούν να προσδιοριστούν από τον τύπο των υποκαταστατών στο άτομο άνθρακα. Εκτός αυτού, μπορεί να υπάρχουν και χειρόμορφα ανθρακώματα.
Επιπλέον, η πυκνότητα ηλεκτρονίων στο αρνητικά φορτισμένο άτομο άνθρακα σε ένα καρβανιόν καθιστά το ιόν ικανό να αντιδρά με ηλεκτρόφιλα που έχουν ποικίλες δυνάμεις, συμπεριλαμβανομένων καρβονυλικών ομάδων, αλογονωμένων αντιδραστηρίων κ.λπ.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Carbene και Carbanion;
Το καρβένιο και το καρβανιόν είναι οργανικά μόρια που περιέχουν άνθρακα και υδρογόνο ή άλλα άτομα. Η βασική διαφορά μεταξύ καρβενίου και καρβανιόν είναι ότι το καρβένιο έχει δισθενές άτομο άνθρακα, ενώ το καρβένιο έχει ένα τρισθενές άτομο άνθρακα. Επομένως, οι ενώσεις καρβενίου έχουν άτομα άνθρακα με δύο ομοιοπολικούς χημικούς δεσμούς, ενώ οι ενώσεις καρβανίου έχουν τρεις ομοιοπολικούς δεσμούς στο άτομο άνθρακα και επίσης ένα επίσημο αρνητικό φορτίο.
Το παρακάτω infographic συνοψίζει τις διαφορές μεταξύ carbene και carbanion.
Σύνοψη – Carbene vs Carbanion
Το καρβένιο και το καρβανιόν είναι οργανικά μόρια που περιέχουν άνθρακα και υδρογόνο ή άλλα άτομα. Η βασική διαφορά μεταξύ καρβενίου και καρβανιόν είναι ότι το καρβένιο έχει δισθενές άτομο άνθρακα, ενώ το καρβένιο έχει ένα τρισθενές άτομο άνθρακα.
