Chemia karbenu

Karben, każdy członek klasy wysoce reaktywnych cząsteczek zawierających dwuwartościowe atomy węgla - to znaczy atomy węgla, które wykorzystują tylko dwa z czterech wiązań, które są w stanie utworzyć z innymi atomami. Występujące zwykle jako przejściowe związki pośrednie podczas reakcji chemicznych, są ważne przede wszystkim ze względu na to, co ujawniają na temat reakcji chemicznych i struktury molekularnej. Ponadto niektóre związki chemiczne, szczególnie te, w których cząsteczki zawierają atomy węgla ułożone w małe pierścienie, można najlepiej przygotować przy użyciu karbenów.

Zgodnie z elektroniczną teorią wiązania, wiązania między atomami powstają w wyniku podziału elektronów. Zgodnie z tą teorią karben jest związkiem, w którym tylko dwie z czterech walencyjności lub wiązania elektronów atomu węgla są faktycznie zaangażowane w wiązanie z innymi atomami. Natomiast w wielu związkach, takich jak cyjanowodór, wszystkie cztery elektrony walencyjne atomów biorą udział w wiązaniach z innymi atomami. Ponieważ w cząsteczkach karbenów nie ma nadmiaru lub niedoboru elektronów, są one elektrycznie obojętne (niejonowe).

Wczesne dochodzenia.

Z powodu dużej reaktywności karbenów mają one zwykle bardzo krótkie czasy życia, a zatem nie jest zaskakujące, że jednoznaczne i bezpośrednie eksperymentalne dowody ich istnienia uzyskano dopiero niedawno. Postulowano dwuwartościowe związki węgla już w 1876 r., Kiedy zaproponowano, że dichlorokarben, Cl ― C ― Cl, jest półproduktem w katalizowanej zasadą hydrolizie (rozkład spowodowany przez wodę) chloroformu (HCCl ₃). Pod koniec XIX wieku opracowano obszerną teorię, w której postulowano dwuwartościowe związki węgla jako związki pośrednie w wielu reakcjach. Późniejsze prace obaliły jednak wiele z tych postulatów, w wyniku czego karbeny nie były już przedstawiane jako hipotetyczne półprodukty reakcji. Chemia karbenu ożywiła się w latach 50. po jednoznacznych dowodach na ich istnienie, a badania kilkoma metodami dostarczyły szczegółowych informacji o ich strukturach.