thumb|Bis(2,4,6-tribromofenylo)karben: karben trypletowy o dużej trwałości Karbeny – organiczne związki chemiczne, pochodne karbenu (metylenu, ), o wzorze ogólnym , zawierające atom węgla związany z dwiema grupami jednowartościowymi lub jedną grupą dwuwartościową. Są cząsteczkami obojętnymi elektrycznie i zawierają atom węgla z sześcioma elektronami walencyjnymi. Zwykle są nietrwałe i nie można wyodrębnić ich ze środowiska reakcji. Ich istnienie i budowę potwierdzono w 1959 roku metodami spektroskopowymi.

Struktura Karbeny mogą występować w dwóch stanach elektronowych: singletowym i trypletowym. Stan singletowy ma hybrydyzację sp2 z nieobsadzonym orbitalem p niezawierającym się w płaszczyźnie wyznaczonej przez podstawniki , i niewiążącą parę elektronową. Karben w stanie trypletowym jest dwurodnikiem, w którym dwa niewiążące elektrony są niesparowane.

Pierwsze prace nad geometrią karbenu trypletowego, przeprowadzone przez Gerharda Herzberga, sugerowały strukturę liniową lub zbliżoną do liniowej. Późniejsze badania eksperymentalne i teoretyczne wskazały jednak na budowę kątową, z kątem rzędu 135°. Pomimo tego jego struktura opisywana jest nie tylko jako kątowa, z hybrydyzacją sp2, ale także liniowa, z hybrydyzacją sp.

400px|mały|centruj|Struktura karbenów. Od lewej: karben singletowy o hybrydyzacji sp2, karben trypletowy o hybrydyzacji sp2, karben trypletowy o hybrydyzacji sp

Metylen thumb|Niepodstawiony karben (metylen) w stanie singletowym i trypletowym Niepodstawiony karben, czyli metylen, , powstaje w wyniku naświetlania promieniowaniem UV np. diazometanu () lub ketenu (). Pierwotnym produktem reakcji jest metylen singletowy () ze sparowanymi wolnymi elektronami, który szybko przechodzi w stabilniejszy metylen trypletowy (), w którym wolne elektrony nie są sparowane. Wyższa stabilność formy trypletowej nie jest regułą, np. dichlorokarben () występuje wyłącznie w stanie singletowym.

Stabilne karbeny Pierwszy stabilny karben, [bis(diizopropyloamino)fosfino]trimetylosililokarben , został wyizolowany w 1989 roku. Jest to karben singletowy. Od tego czasu uzyskano wiele stabilnych związków tego typu. W zależności od charakteru podstawników dzielą się one na trzy grupy: , z dwoma heteroatomami, jednym tworzącym podstawnik D, donujący elektrony π, a drugim tworzącym podstawnik W, wyciągający elektrony π , z dwoma heteroatomami tworzącymi podstawniki D, np. , z jednym heteroatomem tworzącym podstawnik D i grupą węglową W, np.

Zobacz też

kompleksy alkilidenowe

Uwagi

Przypisy

Kategoria:Karbeny