Kľúčový rozdiel medzi singletovým a tripletovým karbénom je ten, že singletové karbény sú spinovo spárované, zatiaľ čo tripletové karbény majú dva nepárové elektróny.
Karbén je funkčná skupina v organickej chémii. Má dva valenčné obalové elektróny, ktoré sa nezúčastňujú žiadnej väzby. Všeobecný vzorec pre túto skupinu je R-(C:)-R' alebo R=C:, kde „R“je buď atóm vodíka alebo alkylové substituenty. Karbény môžeme klasifikovať do dvoch skupín ako singlety alebo triplety v závislosti od elektronickej štruktúry.
Čo je Singlet Carbene?
Singletový karbén je forma karbénovej skupiny, ktorá nemá žiadne nepárové elektróny. Preto ho nazývame „spin-paired carbene“. Celkový spin týchto skupín je nulový. Tento typ karbénovej skupiny má hybridnú štruktúru sp2. Sú diamagnetické, pretože neexistujú žiadne nepárové elektróny. Singlet karbénová skupina má navyše uhol väzby 102°. Tieto skupiny sa častejšie vyskytujú vo vodnom prostredí, pretože nie sú stabilné v plynnom stave.
Obrázok 01: Najjednoduchší karbén je metylén
Pri zvažovaní reaktivity singlet karbénovej skupiny sa tieto vo všeobecnosti zúčastňujú na cheletropických reakciách tým, že pôsobia buď ako elektrofily alebo ako nukleofily. Preto sú ich reakcie stereošpecifické.
Čo je Triplet Carbene?
Triplet karbén je forma karbénovej skupiny, ktorá má dva nepárové elektróny. Geometria tejto skupiny môže byť lineárna alebo ohnutá. Ak je to lineárna geometria, potom má sp hybridnú štruktúru. Ale ak je to ohnutá geometria, potom má hybridnú štruktúru sp2. Vo väčšine prípadov má však tripletový karbén nelineárnu geometriu s výnimkou tých, ktoré obsahujú atómy dusíka, kyslíka alebo síry. Navyše väzbový uhol pre tieto skupiny je 125-140°.
Obrázok 02: Rozdiel medzi singletovou a tripletovou karbénovou geometriou
Vzhľadom na prítomnosť triplet karbénu sú paramagnetické. Preto ich môžeme pozorovať pomocou elektrónovej spinovej rezonančnej spektroskopie. Celková rotácia týchto karbénov je jedna. Vo všeobecnosti sú tieto skupiny stabilné v ich plynnom stave. Pri zvažovaní reaktivity tripletového karbénu pôsobia ako dvojradikály a môžu sa podieľať na postupných radikálových reakciách. Na rozdiel od singletového karbénu však tieto tripletové karbény musia prejsť cez medziprodukt s dvoma nepárovými elektrónmi. Reakcie, ktorým prechádzajú, sú stereoselektívne.
Aký je rozdiel medzi singletovým a tripletovým karbénom?
Karbény sú organické funkčné skupiny, ktoré majú chemický vzorec R-(C:)-R' alebo R=C: Existujú dve formy karbénov ako singletový karbén a tripletový karbén v závislosti od elektronickej štruktúry. Kľúčový rozdiel medzi singletovým a tripletovým karbénom je preto v tom, že singletové karbény sú spinovo spárované, zatiaľ čo tripletové karbény majú dva nepárové elektróny. Existuje mnoho ďalších rozdielov medzi singletovým a tripletovým karbénom, ako sú rozdiely v ich geometrii, hybridných štruktúrach, celkovom spine, väzbových uhloch, magnetických vlastnostiach atď.
Informatika nižšie predstavuje viac informácií o rozdiele medzi singletovým a tripletovým karbénom v tabuľkovej forme.
Zhrnutie – Singlet vs Triplet Carbene
Karben je v dvoch hlavných typoch ako singlet karbén a triplet karbén podľa ich elektronickej štruktúry. Kľúčový rozdiel medzi singletovým a tripletovým karbénom je ten, že singletové karbény sú spinovo spárované, zatiaľ čo tripletové karbény majú dva nepárové elektróny.
