Sự khác biệt chính giữa carbene và carbanion là carbene có nguyên tử carbon hóa trị hai, trong khi carbanion có nguyên tử carbon hóa trị ba.
Carbene và carbanion là các phân tử hữu cơ có chứa cacbon và hydro hoặc các nguyên tử khác. Hai loại hợp chất hữu cơ này khác nhau về hình dạng, hình học, hóa trị, trạng thái oxy hóa, điện tích, … Vì vậy, bài viết này đề cập đến sự khác biệt giữa cacbene và carbanion trên các khía cạnh này.
Carbene là gì?
Cacbene là một phân tử hữu cơ có một nguyên tử cacbon trung hòa với hóa trị hai. Nói cách khác, nguyên tử cacbon trong hợp chất cacbene chứa hai điện tử hóa trị không chia sẻ. Công thức hóa học chung cho loại hợp chất này là R- (C:) - R’hoặc R=C: trong đó R và R’ đại diện cho nhóm thế hoặc nguyên tử hydro. Cấu trúc chung của hợp chất này như sau:
Hình 01: Cấu trúc hóa học của Carbene
Hơn nữa, có hai loại carbene là carbene đơn và carbene ba. Các hợp chất cacbene đơn là các hợp chất nối đôi spin. Các phân tử này áp dụng cấu trúc lai hóa sp2. Các hợp chất bazơ cacbene có các điện tử chưa ghép đôi. Hầu hết các hợp chất carbene đều có cấu trúc bộ ba ở trạng thái cơ bản, ngoại trừ các hợp chất carbene có chứa nguyên tử nitơ, oxy hoặc lưu huỳnh.
Chúng ta có thể gọi hợp chất cacbene là cấu trúc đơn hoặc cấu trúc bộ ba tùy thuộc vào spin điện tử của các phân tử này. Ví dụ, các hợp chất cacbene bộ ba là thuận từ, và chúng ta có thể quan sát cấu trúc này bằng quang phổ cộng hưởng spin điện tử nếu chúng ta có thể làm cho các phân tử này tồn tại đủ lâu để phân tích. Hơn nữa, spin của các phân tử carbene đơn bằng 0 trong khi spin của các phân tử carbene bộ ba là một. Ngoài ra, các phân tử carbene đơn bền trong môi trường nước, trong khi các phân tử carbene bộ ba ổn định ở trạng thái khí.
Carbanion là gì?
Carbanion là anion có nguyên tử cacbon hóa trị ba và điện tích âm thuần trên ion. Nguyên tử cacbon hóa trị ba là ion có chứa nguyên tử cacbon đã hình thành ba liên kết cộng hóa trị. Để đặt tên một hợp chất là carbanion, nó phải có điện tích âm chính thức trong ít nhất một cấu trúc cộng hưởng.
Hình 02: Cấu trúc cộng hưởng của các Carbanion
Hơn nữa, một carbanion không có sự phân chia điện tử pi và các phân tử này giả sử có dạng hình chóp tam giác, hình uốn cong hoặc hình học tuyến tính khi carbanion có ba, hai hoặc một nhóm thế tương ứng. Quan trọng hơn, một carbanion là bazơ liên hợp của một axit cacbon.
Thông thường, các carbanion là nucleophilic và cơ bản. Tính chất nucleophin và tính cơ bản của các hợp chất này có thể được xác định bởi loại nhóm thế trên nguyên tử cacbon. Ngoài ra, có thể có các carbanion chiral nữa.
Hơn nữa, mật độ electron trên nguyên tử cacbon tích điện âm trong carbanion làm cho ion có thể phản ứng với các chất điện li có độ mạnh khác nhau bao gồm nhóm cacbonyl, thuốc thử halogen hóa, v.v.
Sự khác biệt giữa Carbene và Carbanion là gì?
Carbene và carbanion là các phân tử hữu cơ có chứa cacbon và hydro hoặc các nguyên tử khác. Sự khác biệt chính giữa carbene và carbanion là carbene có một nguyên tử carbon hóa trị hai, trong khi carbanion có một nguyên tử carbon hóa trị ba. Do đó, các hợp chất cacbene có các nguyên tử cacbon có hai liên kết cộng hóa trị trong khi các hợp chất carbanion có ba liên kết cộng hóa trị trên nguyên tử cacbon và một điện tích âm chính thức.
Infographic dưới đây tóm tắt sự khác biệt giữa carbene và carbanion.
Tóm tắt - Carbene vs Carbanion
Carbene và carbanion là các phân tử hữu cơ có chứa cacbon và hydro hoặc các nguyên tử khác. Sự khác biệt chính giữa carbene và carbanion là carbene có nguyên tử carbon hóa trị hai, trong khi carbanion có nguyên tử carbon hóa trị ba.
