In der Chemie ist eine Onium-Verbindung oder ein Onium-Ion ein Kation, das formal durch Protonierung des Hydrids eines Pnictogens (Gruppe 15 im Periodensystem), Chalkogens (Gruppe 16) oder eines Halogens (Gruppe 17) entstanden ist. Das am längsten bekannte Onium-Ion und Namensgeber dieser Gruppe ist Ammonium, NH4+, das protonierte Derivat von Ammoniak, NH3.[1][2]
Der Begriff Onium wird auch für Kationen benutzt, die aus der Substitution eines Wasserstoffatoms durch eine andere Gruppe (z. B. Organyl-Reste oder Halogene) resultieren würden, wie das Tetraphenylphosphonium, (C6H5)4P+. Die substituierende Gruppe kann auch di- oder trivalent sein, wodurch sich z. B. Ionen wie das Iminiumion and Nitrilium ergeben.[1][2]
Einordnung
Onium-Verbindungen sind invers analog zu at-Komplexen. Lewis-Basen bilden Onium-Ionen, wenn das Zentralatom eine weitere Bindung eingeht und zum Kation wird. Lewis-Säuren bilden at-Ionen, wenn das Zentralatom durch Eingehen einer weiteren Bindung Elektronen erhält und so zum Anion wird.[3]
Onium-Ionen besitzen eine Ladung von +1. Ein Molekül mit zwei oder mehr Onium-Untergruppen wird als doppeltes Onium-Ion, dreifaches Onium-Ion usw. bezeichnet. Verbindungen, die aus einem Onium-Kation und einem Anion bestehen, werden als Onium-Salze bezeichnet.
Einfache Onium-Ionen
Im Folgenden ist eine Reihe von einfachen Onium-Ionen aufgeführt, also Hydriden ohne Substituenten.
- Methanium, CH5+ (protoniertes Methan, manchmal auch Methonium genannt, letzteres besitzt aber verschiedene Bedeutungen[4])
- Weitere Alkanium-Kationen: CnH(2n+3)+
- Silanium (manchmal auch Silonium), SiH5+ (protoniertes Monosilan) (Sollte nicht Siliconium genannt werden.[5])
- Weitere Silanium-Kationen, SinH(2n+3)+
- Germonium, GeH5+ (protoniertes German)
- Stannonium, SnH3+ (protoniertes SnH2; nicht protonierte Stannan SnH4)
- Plumbonium, PbH3+ (protoniertes Bleihydrid, PbH2)
Onium-Ionen mit monovalenter Substitution
- primäre Ammonium-Kationen, RH3N+ oder RNH3+ (protoniertes, primäres Amin)
- Sekundäre Ammonium-Kationen, R2NH2+ (protoniertes, sekundäres Amin)
- Tertiäre Ammonium-Kationen, R3NH+ (protoniertes, tertiäres Amin)
- Quartäre Phosphonium-Kationen, R4P+ oder PR4+
- sekundäre Sulfonium-Kationen, R2SH+ (protonierte Sulfide)
- Tertiäre Sulfonium-Kationen R3S+
- Sekundäre Fluronium-Kationen R2F+
Onium-Kationen mit polyvalenten Substituenten
- sekundäre Ammonium-Kationen mit einem doppelt gebundenen Substituenten, R=NH2+
- quartäre Ammonium-Kationen mit einem doppelt gebundenen Substituenten und zwei einfach gebundenen Substituenten, R=NR2+
- quartäre Ammonium-Kationen mit zwei doppelt gebundenen Substituenten, R=N=R+
- tertiäre Ammonium-Kationen mit einem dreifach gebundenen Substituenten, R≡NH+
- tertiäre Ammonium-Kationen mit zwei partiell doppelt gebundenen Substituenten, R=-NH+=-R
- quartäre Ammonium-Kationen mit einem dreifach gebundenen Substituenten und einem einfach gebundenen Substituenten, R≡NR+
- tertiäres Oxonium-Kation mit einem dreifach gebundenen Substituenten, R≡O+
- tertiäre Oxonium-Kationen mit zwei partiell doppelt gebundene Substituenten, R=-O+=-R
- tertiäre Sulfonium-Kationen mit dreifach gebundenen Substituenten, R≡S+
Doppelonium-Dikationen
Ungewöhnliche Onium-Kationen
Weblinks
Einzelnachweise
- ↑ a b Eintrag zu onium compounds. In: IUPAC (Hrsg.): Compendium of Chemical Terminology. The “Gold Book”. doi:10.1351/goldbook.O04291 – Version: 2.3.3.
- ↑ a b George A. Olah (1998), Onium Ions. John Wiley & Sons, 509 pages. ISBN 9780471148777
- ↑ Advanced Organic Chemistry: Reactions and mechanisms, Maya Shankar Singh, 2007, Dorling Kindersley, ISBN 978-81-317-1107-1.
- ↑ Eintrag zu carbonium ion. In: IUPAC (Hrsg.): Compendium of Chemical Terminology. The “Gold Book”. doi:10.1351/goldbook.C00839 – Version: 2.3.3.
- ↑ chem.qmul.ac.uk