Ključna razlika med singletnim in tripletnim karbenom je, da so singletni karbeni spinsko seznanjeni, medtem ko imajo tripletni karbeni dva nesparjena elektrona.
Karben je funkcionalna skupina v organski kemiji. Ima dva elektrona valenčne lupine, ki ne sodelujeta pri nobeni vezi. Splošna formula za to skupino je R-(C:)-R' ali R=C: v kateri je "R" bodisi atom vodika ali alkilni substituenti. Karbene lahko razvrstimo v dve skupini kot singlete ali triplete glede na elektronsko strukturo.
Kaj je Singlet Carbene?
Singletni karben je oblika karbenske skupine, ki nima nesparjenih elektronov. Zato ga imenujemo "spin-paired carbene". Skupno vrtenje teh skupin je nič. Ta vrsta karbenske skupine ima hibridno strukturo sp2. Ti so diamagnetni, ker ni neparnih elektronov. Poleg tega ima singletna karbenska skupina vezni kot 102°. Te skupine se pogosteje pojavljajo v vodnih medijih, ker niso stabilni v plinastem stanju.
Slika 01: Najenostavnejši karben je metilen
Ko upoštevamo reaktivnost singletne karbenske skupine, na splošno sodelujejo v keletropnih reakcijah tako, da delujejo kot elektrofil ali nukleofili. Zato so njihove reakcije stereospecifične.
Kaj je Triplet Carbene?
Triplet karben je oblika karbenske skupine, ki ima dva nesparjena elektrona. Geometrija te skupine je lahko linearna ali upognjena. Če je linearna geometrija, potem ima sp hibridno strukturo. Če pa gre za upognjeno geometrijo, potem ima hibridno strukturo sp2. Vendar pa ima triplet karbena večinoma nelinearno geometrijo, razen tistih z atomi dušika, kisika ali žvepla. Poleg tega je vezni kot za te skupine 125-140°.
Slika 02: Razlika med enojno in tripletno karbensko geometrijo
Zaradi prisotnosti tripletnega karbena so paramagnetni. Zato jih lahko opazujemo s spektroskopijo elektronske spinske resonance. Skupni vrtljaj teh karbenov je ena. Na splošno so te skupine stabilne v svojem plinastem stanju. Če upoštevamo reaktivnost tripletnega karbena, delujejo kot diradikali in lahko sodelujejo v postopnih radikalskih reakcijah. Vendar pa morajo za razliko od singletnega karbena ti tripletni karbeni iti skozi intermediat z dvema nesparjenima elektronoma. Reakcije, ki so jim podvržene, so stereoselektivne.
Kakšna je razlika med enojnim in tripletnim karbenom?
Karbeni so organske funkcionalne skupine s kemijsko formulo R-(C:)-R’ ali R=C: Obstajata dve obliki karbenov, kot sta singletni karben in tripletni karben, odvisno od elektronske strukture. Zato je ključna razlika med singletnim in tripletnim karbenom ta, da so singletni karbeni spinsko seznanjeni, medtem ko imajo tripletni karbeni dva nesparjena elektrona. Obstaja veliko drugih razlik med singletnim karbenom in tripletnim karbenom, kot so razlike v njuni geometriji, hibridnih strukturah, skupnem vrtenju, veznih kotih, magnetnih lastnostih itd.
Spodnja inforgrafika predstavlja več informacij o razliki med singletnim in tripletnim karbenom v obliki tabele.
Povzetek – Singlet vs Triplet Carbene
Carbene je glede na njihovo elektronsko strukturo v dveh glavnih vrstah, kot sta singlet karben in triplet karben. Ključna razlika med singletnim in tripletnim karbenom je, da so singletni karbeni spinsko seznanjeni, medtem ko imajo tripletni karbeni dva nesparjena elektrona.
