Carbino

 Nota: Este artigo é sobre uma classe de compostos organometálicos. Para o polímero de elevada dureza, veja carbono acetilênico linear.

Estrutura para carbono monovalente possuindo 1 radical, 1 par isolado e 1 orbital vazio (estado dupleto)

Estrutua para carbono monovalente possuindo 3 radicais (estado quarteto)

Em química, carbino é um termo geral para qualquer composto cuja estrutura molecular inclua um átomo de carbono eletricamente neutro com três elétrons não ligantes, conectado a outro átomo por uma ligação simples. Um carbino, portanto, tem a fórmula geral R-C^3•, onde:

• R é qualquer grupo monovalente.
• O sobrescrito ^3• indica os três elétrons não ligados.

Não deve-se confundir com carbono acetilênico linear (LAC), um polímero usualmente conhecido como carbino e reconhecido por sua dureza elevada, porém sem relação com esta mesma categoria de compostos.

Configuração eletrônica

Geralmente, constata-se que as moléculas de carbino estão em estados dupletos: os elétrons não ligantes (que não participam da ligação química) no carbono são arranjados como um radical (elétron desemparelhado) e um par de elétrons, deixando um orbital atômico vazio, em vez de um tri-radical (estado quarteto). O caso mais simples é o radical CH (estado dupleto), que tem uma configuração eletrônica 1σ² 2σ² 3σ² 1π. Aqui, o orbital molecular 1σ é essencialmente o orbital atômico do carbono 1s, e o 2σ é o orbital ligante C-H formado pela sobreposição de um orbital híbrido sp do carbono com o orbital do hidrogênio 1s. O 3σ é um orbital não-ligante do carbono apontando ao longo do eixo C-H na direção oposta ao hidrogênio, enquanto existem dois orbitais 1π não-ligantes perpendiculares ao eixo C-H. No entanto, o 3σ é um híbrido sp que tem energia menor que o orbital 1π que é puro p, então o 3σ é preenchido antes do 1π. O radical CH é, na verdade, isoeletrônico com o átomo de nitrogênio que possui três elétrons desemparelhados de acordo com a regra de Hund. No entanto, o átomo de nitrogênio tem três orbitais p degenerados, em contraste com o radical CH, no qual a hibridação de um orbital (3σ) leva a uma diferença de energia.

Ocorrência

Um carbino pode ocorrer como um intermediário reativo de curta duração. Por exemplo, a fluorometilidina (CF) pode ser detectada na fase gasosa por espectroscopia como um intermediário na fotólise por flash de dibromofluorometano (CHFBr₂).

Carbinos podem atuar como ligantes trivalentes em muitos complexo com metais de transição conectados a um metal pelos três elétrons não ligados no grupo -C^3•. Exemplos de tais compostos de coordenação são Cl(CO)₄W≡C-CH₃, WBr (CO)₂(2,2'-bipiridina)≡C-arila e WBr(CO)₂(PPh₃)₂≡C-NR₂. Tal composto pode ser obtido pela reação de hexacarbonil tungstênio (W(CO)₆) com di-isopropilamida de lítio para formar (ⁱPr₂N)(OLi)C=W(CO)₅. Este sal é então oxidado com brometo de oxalila ou dibrometo de trifenilfosfina (Ph₃PBr₂), seguido pela adição de trifenilfosfina. Outro método é tratar um complexo [(CO)₅M=C(OR)R'] (M = Cr, Mo, W; R = Me, Et; R' = alquil, aril...) com um ácido de Lewis.