Carbene, ethvert medlem av en klasse med høyreaktive molekyler som inneholder toverdige karbonatomer - det vil si karbonatomer som bare bruker to av de fire bindingene de er i stand til å danne med andre atomer. Forekommer vanligvis som forbigående mellomprodukter under kjemiske reaksjoner, og de er viktigst for det de avslører om kjemiske reaksjoner og molekylstruktur. I tillegg kan noen kjemiske forbindelser, spesielt de der molekylene inneholder karbonatomer anordnet i små ringer, best fremstilles ved bruk av karben.
I følge den elektroniske teorien om binding dannes bindinger mellom atomer ved deling av elektroner. Når det gjelder denne teorien, er karben en forbindelse der bare to av de fire valens- eller bindingselektronene fra et karbonatom faktisk er involvert i binding med andre atomer. I kontrast derimot, i flere bundede forbindelser, for eksempel hydrogensyanid, er alle de fire valenselektronene til atomene involvert i bindinger med andre atomer. Fordi det ikke er noe overskudd eller mangel på elektroner i molekylene i karben, er de elektrisk nøytrale (ikke-ioniske).
Tidlige undersøkelser.
På grunn av karbenenes store reaktivitet har de normalt svært korte levetider, og det er derfor ikke overraskende at entydig og direkte eksperimentell bevis på deres eksistens først har blitt oppnådd. Toverdige karbonforbindelser var blitt postulert, men så langt tilbake som i 1876 da det ble foreslått at dichlorocarbene, Cl-C-Cl, ble et mellomprodukt ved base-katalysert hydrolyse (dekomponering forårsaket av vann) i kloroform (HCCl 3). Mot slutten av 1800-tallet var det utviklet en omfattende teori som postulerte divalente karbonforbindelser som mellomprodukter i mange reaksjoner. Senere arbeid motbeviste imidlertid mange av disse postulatene, og som et resultat ble ikke karben fremmet lenger som hypotetiske reaksjonsmellomprodukter. Karbenkjemi gjenopplivet på 1950-tallet etter at entydige bevis hadde vist deres eksistens og studier med flere metoder hadde gitt detaljert informasjon om deres strukturer.
