Carbene, οποιοδήποτε μέλος μιας κατηγορίας εξαιρετικά αντιδραστικών μορίων που περιέχουν δισθενή άτομα άνθρακα - δηλαδή, άτομα άνθρακα που χρησιμοποιούν μόνο δύο από τους τέσσερις δεσμούς που μπορούν να σχηματίσουν με άλλα άτομα. Εμφανίζονται συνήθως ως παροδικά ενδιάμεσα κατά τη διάρκεια χημικών αντιδράσεων, είναι σημαντικά κυρίως για ό, τι αποκαλύπτουν σχετικά με τις χημικές αντιδράσεις και τη μοριακή δομή. Επιπλέον, ορισμένες χημικές ενώσεις, ιδιαίτερα εκείνες στις οποίες τα μόρια περιέχουν άτομα άνθρακα διατεταγμένα σε μικρούς δακτυλίους, μπορούν καλύτερα να παρασκευαστούν με τη χρήση καρβενίων.
Σύμφωνα με την ηλεκτρονική θεωρία συγκόλλησης, οι δεσμοί μεταξύ των ατόμων σχηματίζονται από την κατανομή των ηλεκτρονίων. Από την άποψη αυτής της θεωρίας, λοιπόν, ένα καρβένιο είναι μια ένωση στην οποία μόνο δύο από τα τέσσερα ηλεκτρόνια σθένους ή δεσμού, ενός ατόμου άνθρακα εμπλέκονται στην σύνδεση με άλλα άτομα. Αντιθέτως, σε πολλαπλές συνδεδεμένες ενώσεις, όπως υδροκυάνιο, και τα τέσσερα ηλεκτρόνια σθένους των ατόμων εμπλέκονται σε δεσμούς με άλλα άτομα. Επειδή δεν υπάρχει περίσσεια ή έλλειψη ηλεκτρονίων στα μόρια των καρβενίων, είναι ηλεκτρικά ουδέτερα (μη ιονικά).
Πρόωρες έρευνες.
Λόγω της μεγάλης αντιδραστικότητας των καρβενών, έχουν συνήθως πολύ μικρή διάρκεια ζωής και, ως εκ τούτου, δεν προκαλεί έκπληξη το γεγονός ότι έχουν αποκτηθεί σαφείς και άμεσες πειραματικές ενδείξεις για την ύπαρξή τους μόλις πρόσφατα. Οι δισθενείς ενώσεις άνθρακα είχαν διατυπωθεί, ωστόσο, ήδη από το 1876, όταν προτάθηκε ότι το διχλωροκαρβένιο, Cl-C-CI, ήταν ένα ενδιάμεσο στη βασική κατάλυση υδρόλυση (αποσύνθεση που προκαλείται από νερό) του χλωροφορμίου (HCCl 3). Προς τα τέλη του 19ου αιώνα, αναπτύχθηκε μια εκτεταμένη θεωρία που υποδηλώνει δισθενείς ενώσεις άνθρακα ως ενδιάμεσα σε πολλές αντιδράσεις. Αργότερα, ωστόσο, η δουλειά, διέψευσε πολλά από αυτά τα αξιώματα, και, ως αποτέλεσμα, τα καρβένια δεν παρουσιάστηκαν πλέον ως ενδιάμεσες υποθετικές αντιδράσεις. Η χημεία του Carbene αναβίωσε τη δεκαετία του 1950 μετά από σαφή στοιχεία που είχαν δείξει την ύπαρξή τους και μελέτες με διάφορες μεθόδους είχαν δώσει λεπτομερείς πληροφορίες για τις δομές τους.
