Carbene kemija

Carbene, kateri koli član razreda visoko reaktivnih molekul, ki vsebujejo dvovalentne ogljikove atome - torej ogljikove atome, ki uporabljajo le dve od štirih vezi, ki jih lahko tvorita z drugimi atomi. Ponavadi se pojavljajo kot prehodni vmesni snovi med kemijskimi reakcijami in so pomembni predvsem za to, kar razkrijejo o kemijskih reakcijah in molekularni strukturi. Poleg tega je mogoče nekatere kemične spojine, zlasti tiste, v katerih molekule vsebujejo ogljikove atome, razporejene v majhnih obročih, najbolje pripraviti z uporabo karbenov.

Po elektronski teoriji vezanja se vezi med atomi tvorijo z delitvijo elektronov. V smislu te teorije je torej karbene spojina, v kateri sta le dva od štirih valenčnih ali veznih elektronov ogljikovega atoma dejansko vključena v vezanje z drugimi atomi. V nasprotju s tem so v več vezanih spojinah, kot je cianid vodik, vsi štirje valenčni elektroni atomov vključeni v vezi z drugimi atomi. Ker v molekulah karbenov ni presežka ali pomanjkanja elektronov, so električno nevtralni (neionski).

Zgodnje preiskave.

Zaradi velike reaktivnosti karbenov imajo običajno zelo kratko življenjsko dobo, zato ne preseneča, da so nedvoumni in neposredni eksperimentalni dokazi o njihovem obstoju dobili šele pred kratkim. Dvovalentne ogljikove spojine so bile že postavljene že leta 1876, ko je bilo predlagano, da je diklorokarben, Cl-C ― Cl, vmesni spoj v bazični katalizirani hidrolizi (razpad, ki jo povzroči voda) kloroforma (HCCl ₃). Proti koncu 19. stoletja je bila razvita obširna teorija, ki je postavila dvovalentne ogljikove spojine kot vmesne snovi v številnih reakcijah. Poznejše delo pa je marsikdo od teh postulatov ovrglo in posledično karbeni niso bili več predstavljeni kot hipotetični vmesni reakcijski reaktorji. Kemija karbene je oživela v petdesetih letih prejšnjega stoletja, potem ko so nedvoumni dokazi dokazali njihov obstoj, študije z več metodami pa so dale podrobne informacije o njihovi strukturi.