Un carbene è una molecola con un atomo di carbonio che ha due legami e altri due elettroni che non fanno alcun legame. Poiché il carbonio ha solo 6 elettroni intorno, è abbastanza reattivo. La formula generale può essere scritta come R-(C:)-R'.
Un carbene può essere un singoletto o un tripletto. Nel primo tipo, i due elettroni che non fanno legami sono come una coppia solitaria. Stanno entrambi nello stesso orbitale. In un tripletto di carbene invece, i due elettroni stanno in orbitali diversi. Qui hanno entrambi lo stesso spin.
I carbeni possono fare molte reazioni. Possono essere sia elettrofili che nucleofili. Gli piace fare reazioni di addizione su doppi legami. Si trovano anche in reazioni cheletropiche.
La maggior parte dei carbeni sono molto instabili. Tuttavia, alcuni possono esistere per molto tempo. Un esempio famoso è il catalizzatore di Grubbs, che fu sviluppato da Robert Grubbs.
