Un carbeno es una especie reactiva con un átomo de carbono que posee dos ligandos y está rodeado de seis electrones y no tiene carga formal. Es altamente electrón deficiente, a pesar de su neutralidad, debido a que le faltan dos electrones para tener el octeto necesario para la configuración de los gases nobles.
Un átomo de carbono con dos enlaces sigma tiene una geometría digonal. Además de los electrones que participan en los dos enlaces covalentes están presentes dos electrones no enlazantes. Dependiendo del estado de espín de estos dos electrones pueden dividirse en dos tipos:
- Carbeno singulete: tiene el par de electrones apareados en un orbital sp2 y tiene un orbital p vacío. No pueden ser observados por RPE. Los ángulos de enlace están comprendidos entre 100-110º.
- Carbeno triplete: tiene dos electrones desapareados, uno en un orbital sp2 y el otro en un orbital p. Por RPE se observa la presencia de estos electrones desapareados. Los ángulos de enlace están comprendidos entre 130-150º.
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