Pagrindinis skirtumas tarp singleto ir tripleto karbeno yra tas, kad vienkartiniai karbenai yra suporuoti, o tripletai karbenai turi du nesuporuotus elektronus.
Karbenas yra funkcinė grupė organinėje chemijoje. Jame yra du valentinio apvalkalo elektronai, kurie nedalyvauja jokiame sujungime. Bendra šios grupės formulė yra R-(C:)-R’ arba R=C: kurioje „R“yra arba vandenilio atomas, arba alkilo pakaitai. Priklausomai nuo elektroninės struktūros, karbenus galime suskirstyti į dvi grupes kaip vienetus arba tripletus.
Kas yra Singlet Carbene?
Singletinis karbenas yra karbenų grupės forma, kurioje nėra nesuporuotų elektronų. Todėl mes jį vadiname „suporuotu karbenu“. Bendras šių grupių sukimas yra lygus nuliui. Šio tipo karbenų grupės turi sp2 hibridinę struktūrą. Jie yra diamagnetiniai, nes nėra nesuporuotų elektronų. Be to, vienkartinė karbeno grupė turi 102° ryšio kampą. Šios grupės dažniau susidaro vandeninėje terpėje, nes jos nėra stabilios dujinėje būsenoje.
01 pav. Paprasčiausias karbenas yra metilenas
Atsižvelgiant į singleto karbeno grupės reaktyvumą, jie paprastai dalyvauja cheletropinėse reakcijose veikdami kaip elektrofilai arba nukleofilai. Todėl jų reakcijos yra stereospecifinės.
Kas yra Triplet Carbene?
Tripletas karbenas yra karbenų grupės forma, turinti du nesuporuotus elektronus. Šios grupės geometrija gali būti linijinė arba išlenkta. Jei tai linijinė geometrija, tada ji turi sp hibridinę struktūrą. Bet jei jis yra išlenktos geometrijos, tada jis turi sp2 hibridinę struktūrą. Tačiau dažniausiai tripleto karbeno geometrija yra netiesinė, išskyrus tuos, kuriuose yra azoto, deguonies ar sieros atomų. Be to, šių grupių ryšio kampas yra 125–140°.
02 pav. Skirtumas tarp viengubos ir trigubos karbeno geometrijos
Dėl trigubo karbeno jie yra paramagnetiniai. Todėl galime juos stebėti elektronų sukimosi rezonanso spektroskopijos būdu. Bendras šių karbenų sukimasis yra vienas. Paprastai šios grupės yra stabilios dujinėje būsenoje. Vertinant tripleto karbeno reaktyvumą, jie veikia kaip diradikalai ir gali dalyvauti laipsniškose radikalinėse reakcijose. Tačiau, skirtingai nei vienkartiniai karbenai, šie tripletai karbenai turi pereiti per tarpinį produktą su dviem nesuporuotais elektronais. Reakcijos, kurias jie patiria, yra stereoselektyvios.
Kuo skiriasi „Singlet Carbene“ir „Triplet Carbene“?
Karbenai yra organinės funkcinės grupės, kurių cheminė formulė yra R-(C:)-R' arba R=C: Priklausomai nuo elektroninės struktūros, yra dviejų formų karbenai: vienkartinis karbenas ir tripletas karbenas. Todėl pagrindinis skirtumas tarp singleto ir tripleto karbeno yra tas, kad vienkartiniai karbenai yra suporuoti, o tripletai karbenai turi du nesuporuotus elektronus. Yra daug kitų skirtumų tarp viengubo karbeno ir trigubo karbeno, pvz., skiriasi jų geometrija, hibridinės struktūros, bendras sukimasis, jungties kampai, magnetinės savybės ir kt.
Toliau pateiktoje infografijoje lentelės forma pateikiama daugiau informacijos apie skirtumą tarp singleto ir tripleto karbeno.
Santrauka – Singlet vs Triplet Carbene
Pagal elektroninę struktūrą karbenas yra dviejų pagrindinių tipų: vienkartinis karbenas ir trigubas karbenas. Pagrindinis skirtumas tarp singleto ir tripleto karbeno yra tas, kad vienkartiniai karbenai yra suporuoti, o tripletai karbenai turi du nesuporuotus elektronus.
