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Carbenkomplexe sind Übergangsmetallkomplexe, die formal mindestens eine Metall-Kohlenstoff-Doppelbindung enthalten. Sie sind metallorganische Verbindungen und werden in zwei Untergruppen – Fischer-Carben-Komplexe und Schrock-Carben-Komplexe – eingeteilt, wobei für die Einteilung die elektronische Umgebung des an das Metall gebundenen Kohlenstoffatoms entscheidend ist.
Der bindende Kohlenstoff in Fischer-Carben-Komplexen ist durch elektronenziehende Gruppen substituiert und damit elektrophil. Bei Schrock-Carben-Komplexen handelt es sich durch seine elektronenschiebenden Substituenten um ein nukleophiles Kohlenstoffatom. Eine luftstabile Weiterentwicklung der Schrock-Carben-Komplexe stellt der Grubbs-Katalysator dar, der in der Olefinmetathese eine Anwendung findet.