Carben, ein Mitglied einer Klasse hochreaktiver Moleküle mit zweiwertigen Kohlenstoffatomen, dh Kohlenstoffatomen, die nur zwei der vier Bindungen nutzen, die sie mit anderen Atomen bilden können. Sie treten normalerweise als vorübergehende Zwischenprodukte bei chemischen Reaktionen auf und sind vor allem für das wichtig, was sie über chemische Reaktionen und die Molekülstruktur aussagen. Darüber hinaus können einige chemische Verbindungen, insbesondere solche, in denen die Moleküle Kohlenstoffatome enthalten, die in kleinen Ringen angeordnet sind, am besten unter Verwendung von Carbenen hergestellt werden.
Nach der elektronischen Bindungstheorie werden Bindungen zwischen Atomen durch gemeinsame Nutzung von Elektronen gebildet. In Bezug auf diese Theorie ist ein Carben also eine Verbindung, in der nur zwei der vier Valenz- oder Bindungselektronen eines Kohlenstoffatoms tatsächlich an der Bindung mit anderen Atomen beteiligt sind. Im Gegensatz dazu sind in mehrfach gebundenen Verbindungen wie Cyanwasserstoff alle vier Valenzelektronen der Atome an Bindungen mit anderen Atomen beteiligt. Da die Carbenmoleküle keinen Elektronenüberschuss oder -mangel aufweisen, sind sie elektrisch neutral (nichtionisch).
Frühe Untersuchungen.
Aufgrund der großen Reaktivität von Carbenen haben sie normalerweise eine sehr kurze Lebensdauer, und es ist daher nicht überraschend, dass erst kürzlich eindeutige und direkte experimentelle Beweise für ihre Existenz erhalten wurden. Zweiwertige Kohlenstoffverbindungen wurden jedoch bereits 1876 postuliert, als vorgeschlagen wurde, dass Dichlorcarben, Cl-C-Cl, ein Zwischenprodukt bei der basenkatalysierten Hydrolyse (Zersetzung durch Wasser) von Chloroform (HCCl 3) ist.. Gegen Ende des 19. Jahrhunderts wurde eine umfassende Theorie entwickelt, die zweiwertige Kohlenstoffverbindungen als Zwischenprodukte in vielen Reaktionen postulierte. Spätere Arbeiten widerlegten jedoch viele dieser Postulate, und infolgedessen wurden Carbene nicht mehr als hypothetische Reaktionszwischenprodukte vorgeschlagen. Die Carbenchemie wurde in den 1950er Jahren wiederbelebt, nachdem eindeutige Beweise ihre Existenz nachgewiesen hatten und Studien mit verschiedenen Methoden detaillierte Informationen über ihre Strukturen geliefert hatten.
