Η βασική διαφορά μεταξύ μονών και τριπλών καρβενίων είναι ότι τα μονόκαρβενια είναι ζευγοποιημένα με spin ενώ τα τριπλέτα καρβένια έχουν δύο ασύζευκτα ηλεκτρόνια.
Το καρβένιο είναι μια λειτουργική ομάδα στην οργανική χημεία. Έχει δύο ηλεκτρόνια κελύφους σθένους που δεν συμμετέχουν σε κανένα δεσμό. Ο γενικός τύπος για αυτήν την ομάδα είναι R-(C:)-R' ή R=C: στον οποίο το "R" είναι είτε άτομο υδρογόνου είτε υποκαταστάτες αλκυλίου. Μπορούμε να ταξινομήσουμε τα καρβένια σε δύο ομάδες ως μονά ή τρίδυμα ανάλογα με την ηλεκτρονική δομή.
Τι είναι το Single Carbene;
Το απλό καρβένιο είναι μια μορφή ομάδας καρβενίου που δεν έχει ασύζευκτα ηλεκτρόνια. Ως εκ τούτου, το ονομάζουμε "καρβένιο με σύζευξη περιστροφής". Η συνολική περιστροφή αυτών των ομάδων είναι μηδέν. Αυτός ο τύπος ομάδας καρβενίου έχει υβριδική δομή sp2. Αυτά είναι διαμαγνητικά επειδή δεν υπάρχουν ασύζευκτα ηλεκτρόνια. Επιπλέον, η απλή ομάδα καρβενίου έχει γωνία δεσμού 102°. Αυτές οι ομάδες εμφανίζονται συχνότερα σε υδατικά μέσα επειδή δεν είναι σταθερά σε αέρια κατάσταση.
Εικόνα 01: Το απλούστερο καρβένιο είναι το μεθυλένιο
Όταν εξετάζεται η αντιδραστικότητα της ομάδας μονήρους καρβενίου, γενικά συμμετέχουν σε χελετροπικές αντιδράσεις δρώντας είτε ως ηλεκτροφιλικά είτε ως πυρηνόφιλα. Επομένως, οι αντιδράσεις τους είναι στερεοειδικές.
Τι είναι το Triplet Carbene;
Το τριπλό καρβένιο είναι μια μορφή ομάδας καρβενίου που έχει δύο ασύζευκτα ηλεκτρόνια. Η γεωμετρία αυτής της ομάδας μπορεί να είναι είτε γραμμική είτε λυγισμένη. Αν είναι γραμμική γεωμετρία, τότε έχει υβριδική δομή sp. Αλλά αν είναι λυγισμένη γεωμετρία, τότε έχει υβριδική δομή sp2. Ωστόσο, τις περισσότερες φορές, το τριπλό καρβένιο έχει μη γραμμική γεωμετρία εκτός από εκείνα με άτομα αζώτου, οξυγόνου ή θείου. Επιπλέον, η γωνία σύνδεσης για αυτές τις ομάδες είναι 125-140°.
Εικόνα 02: Διαφορά μεταξύ γεωμετριών μονής και τριπλής καρβενίου
Λόγω της παρουσίας τριπλού καρβενίου, είναι παραμαγνητικά. Επομένως, μπορούμε να τα παρατηρήσουμε μέσω φασματοσκοπίας συντονισμού σπιν ηλεκτρονίων. Το συνολικό σπιν αυτών των καρβενίων είναι ένα. Γενικά, αυτές οι ομάδες είναι σταθερές στην αέρια κατάστασή τους. Όταν εξετάζεται η αντιδραστικότητα του τριπλού καρβενίου, ενεργούν ως διριζικά και μπορούν να συμμετέχουν σε βαθμιαία ριζικές αντιδράσεις. Ωστόσο, σε αντίθεση με το απλό καρβένιο, αυτά τα τριπλέτα καρβένια πρέπει να περάσουν από ένα ενδιάμεσο με δύο ασύζευκτα ηλεκτρόνια. Οι αντιδράσεις που υφίστανται είναι στερεοεκλεκτικές.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Singlet και Triplet Carbene;
Τα καρβένια είναι οργανικές λειτουργικές ομάδες που έχουν τον χημικό τύπο R-(C:)-R’ ή R=C: Υπάρχουν δύο μορφές καρβενίων ως μονό καρβένιο και τριπλό καρβένιο ανάλογα με την ηλεκτρονική δομή. Επομένως, η βασική διαφορά μεταξύ μονού και τριπλού καρβενίου είναι ότι τα μονό καρβένια είναι ζευγοποιημένα με spin ενώ τα τριπλέτα καρβένια έχουν δύο μη ζευγαρωμένα ηλεκτρόνια. Υπάρχουν πολλές άλλες διαφορές μεταξύ του απλού καρβενίου και του τριπλού καρβενίου, όπως οι διαφορές στη γεωμετρία, οι υβριδικές δομές, το συνολικό σπιν, οι γωνίες δεσμών, οι μαγνητικές ιδιότητες κ.λπ.
Το παρακάτω πληροφοριακό γραφικό παρουσιάζει περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τη διαφορά μεταξύ μονής και τριπλής καρβενίου σε μορφή πίνακα.
Σύνοψη – Singlet vs Triplet Carbene
Το Το καρβένιο είναι σε δύο βασικούς τύπους, το μονό καρβένιο και το τριπλό καρβένιο σύμφωνα με την ηλεκτρονική τους δομή. Η βασική διαφορά μεταξύ μονού και τριπλού καρβενίου είναι ότι τα μονόκαρβενια είναι ζευγοποιημένα με spin ενώ τα τριπλέτα καρβένια έχουν δύο ασύζευκτα ηλεκτρόνια.
