تفاوت اصلی بین کاربن منفرد و سه گانه این است که کاربن های منفرد جفت اسپینی هستند در حالی که کاربن های سه گانه دارای دو الکترون جفت نشده هستند.
A carbene یک گروه عاملی در شیمی آلی است. دارای دو الکترون لایه ظرفیتی است که در هیچ پیوندی شرکت نمی کنند. فرمول کلی این گروه R-(C:)-R' یا R=C است: که در آن "R" یا یک اتم هیدروژن یا جایگزین آلکیل است. ما می توانیم کاربن ها را بسته به ساختار الکترونیکی به دو گروه تکی یا سه قلو طبقه بندی کنیم.
Singlet Carbene چیست؟
کاربن منفرد شکلی از گروه کاربن است که الکترون جفت نشده ندارد.از این رو، ما آن را به عنوان "کاربن جفت چرخشی" نام گذاری می کنیم. کل اسپین این گروه ها صفر است. این نوع گروه کاربن دارای ساختار هیبریدی sp2 می باشد. اینها دیامغناطیس هستند زیرا هیچ الکترون جفت نشده ای وجود ندارد. علاوه بر این، گروه کاربن منفرد دارای زاویه پیوند 102 درجه است. این گروه‌ها بیشتر در محیط‌های آبی دیده می‌شوند زیرا در حالت گازی پایدار نیستند.
شکل 01: ساده ترین کاربن متیلن است
وقتی واکنش پذیری گروه کاربن منفرد را در نظر می گیریم، معمولاً از طریق عمل به عنوان الکتروفیل یا هسته دوست در واکنش های کلتروپیک شرکت می کنند. بنابراین، واکنش‌های آنها استریو اختصاصی است.
Triplet Carbene چیست؟
کاربن سه گانه شکلی از گروه کاربن است که دارای دو الکترون جفت نشده است.هندسه این گروه می تواند خطی یا خمیده باشد. اگر هندسه خطی باشد، ساختار هیبریدی sp دارد. اما اگر هندسه خمیده باشد، ساختار هیبریدی sp2 دارد. با این حال، اغلب اوقات، کاربن سه گانه هندسه غیرخطی دارد، به جز آنهایی که دارای اتم های نیتروژن، اکسیژن یا گوگرد هستند. علاوه بر این، زاویه پیوند برای این گروه ها 125-140 درجه است.
شکل 02: تفاوت بین هندسه کاربن منفرد و سه‌گانه
به دلیل وجود کاربن سه گانه، پارامغناطیس هستند. بنابراین، ما می توانیم آنها را از طریق طیف سنجی رزونانس اسپین الکترون مشاهده کنیم. کل اسپین این کاربن ها یک است. به طور کلی، این گروه ها در حالت گازی خود پایدار هستند. هنگام در نظر گرفتن واکنش پذیری کاربن سه گانه، آنها به عنوان دیرادیکال عمل می کنند و می توانند در واکنش های رادیکال گام به گام شرکت کنند.با این حال، بر خلاف کاربن منفرد، این کاربن های سه گانه باید از میانی با دو الکترون جفت نشده عبور کنند. واکنش هایی که آنها متحمل می شوند انتخابی استریو انتخابی هستند.
تفاوت بین Singlet و Triplet Carbene چیست؟
کاربن ها گروه های عاملی آلی هستند که دارای فرمول شیمیایی R-(C:)-R’ یا R=C هستند: بسته به ساختار الکترونیکی، دو شکل کاربن به عنوان کاربن منفرد و کاربن سه گانه وجود دارد. بنابراین، تفاوت اصلی بین کاربن منفرد و سه گانه این است که کاربن های منفرد جفت اسپینی هستند در حالی که کاربن های سه گانه دارای دو الکترون جفت نشده هستند. تفاوت‌های زیادی بین کاربن منفرد و کاربن سه‌گانه وجود دارد، مانند تفاوت در هندسه، ساختارهای ترکیبی، اسپین کل، زوایای پیوند، خواص مغناطیسی و غیره.
اینفوگرافیک زیر اطلاعات بیشتری را در مورد تفاوت بین کاربن منفرد و سه گانه به شکل جدول ارائه می دهد.
خلاصه - Singlet vs Triplet Carbene
کاربن با توجه به ساختار الکترونیکی خود در دو نوع اصلی کاربن منفرد و کاربن سه گانه است. تفاوت اصلی بین کاربن منفرد و سه گانه این است که کاربن های منفرد دارای جفت اسپینی هستند در حالی که کاربن های سه گانه دارای دو الکترون جفت نشده هستند.
