Karbénová chémia

Karbén, ktorýkoľvek člen triedy vysoko reaktívnych molekúl obsahujúcich dvojmocné atómy uhlíka - to znamená atómy uhlíka, ktoré využívajú iba dve zo štyroch väzieb, ktoré sú schopné tvoriť s inými atómami. Vyskytujú sa zvyčajne ako prechodné medziprodukty počas chemických reakcií, sú dôležité najmä pre to, čo odhaľujú o chemických reakciách a molekulárnej štruktúre. Niektoré chemické zlúčeniny, najmä tie, v ktorých molekuly obsahujú atómy uhlíka usporiadané v malých kruhoch, je možné najlepšie pripraviť pomocou karbénov.

Podľa elektronickej teórie väzieb sa väzby medzi atómami vytvárajú zdieľaním elektrónov. Z hľadiska tejto teórie je teda karbén zlúčenina, v ktorej iba dva zo štyroch valenčných alebo väzbových elektrónov atómu uhlíka sú skutočne zapojené do väzby s inými atómami. Naopak, vo viacnásobne viazaných zlúčeninách, ako je kyanovodík, sú všetky štyri valenčné elektróny atómov zapojené do väzieb s inými atómami. Pretože v molekulách karbenu neexistuje prebytok alebo nedostatok elektrónov, sú elektricky neutrálne (neiónové).

Včasné vyšetrovania.

Vzhľadom na veľkú reaktivitu karbénov majú zvyčajne veľmi krátku životnosť, a preto nie je prekvapujúce, že jednoznačný a priamy experimentálny dôkaz ich existencie bol získaný iba nedávno. Dvojmocné zlúčeniny uhlíka bolo nastolila, však, ako už v roku 1876, kedy bolo navrhnuté, že dichlorokarben, Ci-C-Cl, bol medziprodukt pri alkalicky katalyzovanou hydrolýzou (rozklad spôsobené vodou) chloroformu (HCCl ₃), Koncom 19. storočia sa vyvinula rozsiahla teória, ktorá predpokladala, že dvojmocné zlúčeniny uhlíka sú medziproduktmi v mnohých reakciách. Neskoršie práce však vyvrátili mnohé z týchto postulátov a v dôsledku toho sa karbény už viac neuvádzali ako medziprodukty hypotetickej reakcie. Karbénová chémia ožila v 50-tych rokoch 20. storočia po tom, ako jednoznačný dôkaz preukázal ich existenciu a štúdie pomocou niekoľkých metód priniesli podrobné informácie o ich štruktúrach.