Alkilidén ligandumok

Az alkilidén, vagy más néven karbén ligandumok fő jellegzetessége, hogy a kapcsolódó (jellemzően trigonális planáris) szénatomjuk kettős kötést alakít ki az átmenetifémmel. Általános képletük L_nM=CR¹R². A karbén komplexek, vagy karbenoidok legegyszerűbbike a metilén karbént tartalmazó komplex (L_nM=CH₂), melynek kötésrendszere két C-H kötéssel, egy $sp^2$

hibridpályával, és a szénatomra lokalizált $p$

pályával modellezhető. Katalitikus szempontból elsősorban az alkén metatézis esetében bírnak kiemelt jelentőséggel, mint katalizátor prekurzorok. A fent említett Schrock-karbéneken kívül az utóbbi időben előtérbe került az N-heterociklusos karbének (NHC) alkalmazása is. Noha elsősorban az NHC elnevezés vert gyökeret, helyesebb ezeket stabilis karbén néven illetni, ugyanis némelyikük nem csak N-szubsztituált részletet tartalmaz és nem is feltétlenül gyűrűs vegyületek. Néhány példa stabilis karbénekre a 3.3 ábrán látható.

**3.3. Ábra:** Stabilis karbének: a) az “eredeti” Arduengo-karbén b) gyakran alkalmazott bisz-mezitil származék c) izopropil csoportokkal stabilizált nyílt láncú karbén d) A gyűrűben egy nitrogént és egy szenet tartalmazó spiro-szubsztituált karbén.
$\includegraphics[width=1.05\textwidth]{ligands/carbenes}$

A nitrogén stabilitásra gyakorolt hatása összetett. A $\sigma$ -elektronszívó és $\pi$ -elektronküldő hatása jelentős töltéskiegyenlítő szerepet tölt be. A gyűrűben magános párok a szén-szén kettőskötéssel együtt ugyancsak stabilizáló hatásúak. Az N-szubsztituenseknek szintén fontos szerepe van az elektronikus hatásuk révén. Emellett, a nagy térkitöltésű csoportoknak kinetikus stabilizáló hatása is van, azaz a szén magános párja reagensek által kevésbé támadható.Hopkinson et al. [2014] Érdekes megfigyelés volt például az Arduengo-karbén esetében a szén-monoxiddal történő reaktivitás, pontosabban annak teljes hiánya. Egy “hagyományos” karbén, például metilénkarbén, CO jelenlétében heves és exoterm reakcióban ketént eredményez. Az Arduengo-karbén esetében ketén még CO nyomáson sem keletkezett.Dixon et al. [1995]