Ключовата разлика между карбен и карбанион е, че карбенът има двувалентен въглероден атом, докато карбанионът има тривалентен въглероден атом.
Карбен и карбанион са органични молекули, съдържащи въглерод и водород или други атоми. Тези два вида органични съединения се различават един от друг по своята форма, геометрия, валентност, степен на окисление, заряд и т.н. Така че тази статия разглежда разликата между карбен и карбанион по тези аспекти.
Какво е Carbene?
Карбенът е органична молекула с неутрален въглероден атом с валентност две. С други думи, въглеродният атом в карбеново съединение съдържа два несподелени валентни електрона. Общата химична формула за този тип съединение е R-(C:)-R’ или R=C: където R и R’ представляват заместители или водородни атоми. Общата структура на това съединение е следната:
Фигура 01: Химическа структура на карбен
Освен това има два класа карбени като синглет карбен и триплет карбен. Синглетните карбенови съединения са спиново сдвоени съединения. Тези молекули приемат sp2 хибридна структура. Триплетните карбенови съединения имат несдвоени електрони. Повечето карбенови съединения имат триплетна структура в тяхното основно състояние, с изключение на карбенови съединения, съдържащи азотни, кислородни или серни атоми.
Можем да наречем карбеново съединение синглетна или триплетна структура в зависимост от електронните спинове на тези молекули. Например триплетните карбенови съединения са парамагнитни и можем да наблюдаваме тази структура чрез спектроскопия с електронен спинов резонанс, ако можем да накараме тези молекули да се задържат достатъчно дълго за анализа. Освен това спинът на синглетните карбенови молекули е нула, докато спинът на триплетните карбенови молекули е единица. В допълнение към тях, синглетните карбенови молекули са стабилни във водна среда, докато триплетните карбенови молекули са стабилни в газообразно състояние.
Какво е карбанион?
Карбанионът е анион с тривалентен въглероден атом и нетен отрицателен заряд на йона. Тривалентен въглероден атом е йон, който съдържа въглероден атом, който е образувал три ковалентни връзки. За да назовем съединение като карбанион, то трябва да има формален отрицателен заряд в поне една резонансна структура.
Фигура 02: Резонансни структури на карбаниони
Освен това, карбанионът няма делокализация на пи-електрон и тези молекули приемат тригонална пирамидална, огъната или линейна геометрия, когато карбанионът има съответно три, два или един заместител. По-важното е, че карбанионът е спрегнатата основа на въглеродна киселина.
Обикновено карбанионите са нуклеофилни и основни. Нуклеофилността и основността на тези съединения могат да се определят от вида на заместителите на въглеродния атом. Освен това може да има и хирални карбаниони.
Освен това, електронната плътност на отрицателно заредения въглероден атом в карбаниона прави йона способен да реагира с електрофили с различна сила, включително карбонилни групи, халогенирани реагенти и др.
Каква е разликата между карбен и карбанион?
Карбен и карбанион са органични молекули, съдържащи въглерод и водород или други атоми. Ключовата разлика между карбен и карбанион е, че карбенът има двувалентен въглероден атом, докато карбанионът има тривалентен въглероден атом. Следователно карбеновите съединения имат въглеродни атоми с две ковалентни химични връзки, докато карбанионните съединения имат три ковалентни връзки на въглеродния атом и формален отрицателен заряд.
Инфографиката по-долу обобщава разликите между карбен и карбанион.
Обобщение – Carbene срещу Carbanion
Карбен и карбанион са органични молекули, съдържащи въглерод и водород или други атоми. Ключовата разлика между карбен и карбанион е, че карбенът има двувалентен въглероден атом, докато карбанионът има тривалентен въглероден атом.
