Carbeno
[1][2] Los carbenos se clasifican como singletes o tripletes, dependiendo de su estructura electrónica.
[3] Un carbeno bien estudiado es el diclorocarbeno Cl2C:, que puede generarse in situ a partir de cloroformo y una base fuerte.
Los carbenos se llaman singlete o triplete dependiendo del espín electrónico que poseen.
El estado singlete tiene un orbital p sin llenar, por lo que es eletrofílico y exhibe una reactividad similar a la de otros electrófilos, mientras que el estado triplete, al ser un diradical muestra una reactividad similar a la de los radicales libres y otras especies similares con pares de electrones libres.
Los carbenos singlete generalmente participan en reacciones quelotrópicas como electrófilos, debido a tener el orbital-p desocupado.
Los carbenos triplete pueden considerarse como diradicales y participar en adiciones radicalarias por etapas.
Por ejemplo, si un sustituyente puede donar un par de electrones, lo más probable es que el carbeno no sea electrofílico.
El orden de preferencia es comúnmente: Las inserciones pueden o no ocurrir en una sola etapa.
[18][19] De modo general, la unión entre el metal y el ligando carbeno en un complejo metal-carbeno consiste en un enlace dador, de tipo σ, del ligando al metal, y un enlace π, que se establece por retrodonación desde un orbital d ocupado del metal hacia el LUMO del ligando carbeno.
Para los diazocompuestos de bajo peso molecular, la descomposición incontrolada es un problema considerable.
Las hidrazonas sustituidas, tales como, por ejemplo, las tosilhidrazonas, también se pueden convertir en carbeno usando bases fuertes.
Una alternativa son los compuestos diazocarbonilos: estos son mucho más estables debido al grupo carbonilo electroatrayente, el cual estabiliza el dipolo diazo y es una fuente útil de carbenos que poseen un sustituyente carbonilo.
Estos compuestos diazocarbonilo pueden ser descompuestos a carbenos por calentamiento o energía lumínica.
La formación de nitrógeno gaseoso (muy estable) compensa la generación del carbeno inestable.
Sin embargo, las cetenas son complejas de sintetizar y tienden a polimerizar, por lo que rara vez se usan en la práctica para producir carbenos.
La α-eliminación sucede cuando tanto el protón como el grupo saliente están localizados sobre el mismo átomo de carbono.
