W stanie podstawowym nagi węgiel jest trypletem $ ^ 3P $, z dwoma metastabilnymi stanami singletowymi $ ^ 1D $ i $ ^ 1S $ ($ ^ 1D $ jest tym, który bierze udział w większości reakcji), podczas gdy tetraradyczny jest najmniej stabilny:

Można go zsyntetyzować kilkoma różnymi metodami. Można zastosować odparowanie grafitu za pomocą łuku elektrycznego lub lasera. Fotoliza odpowiednich prekursorów może również wytwarzać węgiel atomowy:

Drobno zaprojektowane związki diazowe mogą być dobrymi prekursorami węgla atomowego, np. związek diazowy na poniższym obrazku wytwarza podczas ogrzewania karben, który natychmiast rozpada się, tworząc benzen i atom węgla. Problem z tym podejściem polega na tym, że produkty mogą reagować dalej.

Innym podejściem jest użycie diazotetrazolu, ale wadą jest to, że Chlorek diazonoiowy otrzymany po pierwszym etapie jest niezwykle wybuchowy. Chciałbym również skomentować reaktywność atomowego węgla, ponieważ jest dość interesujący. Wiadomo, że ten reaktywny gatunek wstawia do wiązań CH, a także może oddzielać tlenki karbonylu, tworząc karbeny:

Jeśli reaguje z woda, postać węglowodanów:

W reakcji z alkenami zwykle otrzymuje się kumuleny: Wstawiają do wiązań C-Br i C-Cl, ale abstrakcyjny fluor ze związków zawierających wiązania CF.

Więcej na temat tej dość interesującej chemii można przeczytać w „Reactive Intermediate Chemistry” Roberta A. Mossa , Matthew S. Platz i Maitland Jones Jr.

Stan $ ^ {5} S ^ {\ circ} $, który znajduje się tuż nad dwoma singletowymi stanami wzbudzonymi, o których mowa w innym miejscu tutaj, można uznać za „tetraradical”:

https : //physics.nist.gov/cgi-bin/ASD/energy1.pl

Stan kwintetu wydaje się jednak nie mieć większego znaczenia.