Hóa học carbene

Carbene, bất kỳ thành viên nào trong nhóm các phân tử có khả năng phản ứng cao có chứa các nguyên tử carbon hóa trị hai, đó là các nguyên tử carbon chỉ sử dụng hai trong số bốn liên kết mà chúng có khả năng hình thành với các nguyên tử khác. Thường xảy ra như các chất trung gian thoáng qua trong các phản ứng hóa học, chúng chủ yếu quan trọng đối với những gì chúng tiết lộ về các phản ứng hóa học và cấu trúc phân tử. Ngoài ra, một số hợp chất hóa học, đặc biệt là các hợp chất trong đó các phân tử chứa các nguyên tử carbon được sắp xếp thành các vòng nhỏ, có thể được điều chế tốt nhất bằng cách sử dụng các carben.

Theo lý thuyết điện tử về liên kết, liên kết giữa các nguyên tử được hình thành bằng cách chia sẻ các electron. Về mặt lý thuyết này, sau đó, một carbene là một hợp chất trong đó chỉ có hai trong số bốn hóa trị, hoặc liên kết, các electron của nguyên tử carbon thực sự tham gia liên kết với các nguyên tử khác. Ngược lại, trong nhiều hợp chất liên kết, chẳng hạn như hydro xyanua, cả bốn electron hóa trị của các nguyên tử đều tham gia liên kết với các nguyên tử khác. Do không có sự thừa hoặc thiếu điện tử trong các phân tử của carben, nên chúng trung hòa về điện (không ion).

Điều tra sớm.

Do tính phản ứng tuyệt vời của carben, chúng thường có tuổi thọ rất ngắn và do đó, không có gì đáng ngạc nhiên, do đó, bằng chứng thực nghiệm rõ ràng và trực tiếp về sự tồn tại của chúng chỉ mới thu được gần đây. Các hợp chất carbon hóa trị hai đã được đưa ra, tuy nhiên, từ năm 1876, khi được đề xuất rằng dichlorocarbene, Cl ― C ― Cl, là một chất trung gian trong quá trình thủy phân xúc tác bazơ (phân hủy do nước) của cloroform (HCCl ₃). Đến cuối thế kỷ 19, một lý thuyết bao quát đã được phát triển quy định các hợp chất carbon hóa trị hai là chất trung gian trong nhiều phản ứng. Tuy nhiên, công việc sau đó đã bác bỏ nhiều định đề này và do đó, các carben không còn được đưa ra làm trung gian phản ứng giả thuyết. Hóa học carbene hồi sinh vào những năm 1950 sau khi bằng chứng rõ ràng đã chứng minh sự tồn tại và nghiên cứu của họ bằng một số phương pháp đã mang lại thông tin chi tiết về cấu trúc của chúng.