Onium-Verbindung
# Onium-Verbindung

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, $NH_4^+,$ das protonierte Derivat von Ammoniak, $NH_3.$

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, $(C_6H_5)_4P^+.$ Die substituierende Gruppe kann auch di- oder trivalent sein, wodurch sich z. B. Ionen wie das Iminiumion and Nitrilium ergeben.

## 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.

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.

### Gruppe 15- (Stickstoffgruppe-)Onium-Kationen

* Ammonium, (IUPAC-Name: Azanium) $NH_4^+$ (protonierter Ammoniak, IUPAC-Name: Azan)
* Phosphonium, $PH_4^+$ (protoniertes Monophosphan)
* Arsonium, $AsH_4^+$ (protoniertes Monoarsan)
* Stibonium, $SbH_4^+$ (protoniertes Stiban)
* Bismutonium, $BiH_4^+$ (protoniertes Bismutan)

### Gruppe 16- (Chalkogen-)Onium-Kationen

* Oxonium, $H_3O^+$ (protoniertes Wasser)
* Sulfonium, $H_3S^+$ (protoniertes Sulfan)
* Selenonium, $H_3Se^+$ (protoniertes Selan)
* Telluronium, $H_3Te^+$ (protoniertes Monotellan)

### Gruppe 17- (Halogen-)Onium-Kationen, Halonium-Ionen, $H_2X^+$ (protonierte Halogenwasserstoffe)

* Fluoronium, $H_2F^+$ (protonierter Fluorwasserstoff)
* Chloronium, $H_2Cl^+$ (protonierter Chlorwasserstoff)
* Bromonium, $H_2Br^+$ (protonierter Bromwasserstoff)
* Iodonium, $H_2I^+$ (protonierter Iodwasserstoff)

**Pseudohalogen-Onium-Kationen**

* Aminodiazonium, $H_2N_3^+$ (protoniertes Hydrogenazid)
* Hydrocyanonium, $H_2CN^+$ (protoniertes Hydrogencyanid)

### Gruppe 14- (Kohlenstoffgruppe-)Onium-Kationen

* Methanium, $CH_5^+$ (protoniertes Methan, manchmal auch Methonium genannt, letzteres besitzt aber verschiedene Bedeutungen)
* Weitere Alkanium-Kationen: $C_nH_{(2n+3)}^+$
   * Ethanium, $C_2H_7^+$ (protoniertes Ethan)
   * Propanium, $C_3H_9^+$ (Propan, an irgendeinem Kohlenstoff protoniert)
      * Propylium oder propan-1-ylium (Propan, am endständigen Kohlenstoffatom protoniert)
      * Propan-2-ylium (Propan, am mittleren Kohlenstoffatom protoniert)
   * Butanium, $C_4H_{11}^+$ (Butan, an irgendeinem Kohlenstoff protoniert)
      * n-Butanium (n-Butan, an irgendeinem Kohlenstoff protoniert)
         * n-Butylium oder n-Butan-1-ylium (n-Butan, am endständigen Kohlenstoffatom protoniert)
         * n-Butan-2-ylium (n-Butan, am mittleren Kohlenstoffatom protoniert)
      * Isobutanium (Isobutan, an irgendeinem Kohlenstoff protoniert)
         * Isobutylium oder Isobutan-1-ylium (an einem Ende protoniertes Isobutan)
         * Isobutan-2-ylium (am mittleren Kohlenstoff protoniertes Isobutan)
   * Octonium, $C_8H_{19}^+$ (protoniertes Octan)
* Silanium (manchmal auch Silonium), $SiH_5^+$ (protoniertes Silan) (Sollte nicht Siliconium genannt werden.)
* Weitere Silanium-Kationen, $Si_nH_{(2n+3)}^+$
   * Disilanium, $Si_2H_7^+$ (protoniertes Disilan)
* Germonium, $GeH_5^+$ (protoniertes German)
* Stannonium, $SnH_3^+$ (protoniertes $SnH_2;$ nicht protonierte Stannan $SnH_4)$
* Plumbonium, $PbH_3^+$ (protoniertes Bleihydrid, $PbH_2)$

### Gruppe 13- (Borgruppe-)Onium-Kationen

* Boronium-Kationen, $BH_3^+,$ $BH_4^+,$ $BH_5^+,$ $BH_6^+$ (protonierte Borane)

### Wasserstoff- Onium-Kationen

* Hydrogenonium, besser bekannt als Trihydrogen-Kation, $H_3^+$ (protonierter [molekularer] oder [zweiatomiger] Wasserstoff).

### Gruppe 18- (Edelgas-)Onium-Kationen

* Hydrohelium, besser bekannt als Helium-Hydridion, $HeH^+$ (Protoniertes Helium). (Abundant in outer space).
* Kryptonium $KrH^+$ (protoniertes krypton)
* Xenonium $XeH^+$ (protoniertes xenon)

## Onium-Ionen mit monovalenter Substitution

* primäre Ammonium-Kationen, $RH_3N^+$ oder $RNH_3^+$ (protoniertes, primäres Amin)
   * Hydroxylammonium, $NH_3OH^+$ (protoniertes Hydroxylamin)
   * Methylammonium, $CH_3NH_3^+$ (protoniertes Methylamin)
   * Ethylammonium, $C_2H_5NH_3^+$ (protoniertes Ethylamin)
   * Hydrazinium oder Diazanium, $NH_2NH_3^+$ (protoniertes Hydrazin)
* Sekundäre Ammonium-Kationen, $R_2NH_2^+$ (protoniertes, sekundäres Amin)
   * Dimethylammonium (manchmal auch Dimethylaminium), $(CH_3)_2NH_2^+$ (protoniertes Dimethylamin)
   * Diethylammonium (manchmal auch Diethylaminium), $(C_2H_5)_2NH_2^+$ (protoniertes Diethylamin)
   * Ethylmethylammonium, $C_2H_5CH_3NH_2^+$ (protoniertes Ethylmethylamin)
   * Diethanolammonium (manchmal auch Diethanolaminium), $(C_2H_4OH)_2NH_2^+$ (protoniertes Diethanolamin)
* Tertiäre Ammonium-Kationen, $R_3NH^+$ (protoniertes, tertiäres Amin)
   * Trimethylammonium $(CH_3)_3NH^+$ (protoniertes Trimethylamin)
   * Triethylammonium $(C_2H_5)_3NH^+$ (protoniertes Triethylamin)
* Quartäre Ammonium-Kationen, $R_4N^+$ or $NR_4^+$
   * Tetramethylammonium, $(CH_3)_4N^+$
   * Tetraethylammonium, $(C_2H_5)_4N^+$
   * Tetrapropylammonium, $(C_3H_7)_4N^+$
   * Tetrabutylammonium, $(C_4H_9)_4N^+,$ abgekürzt auch $Bu_4N^+$
   * Trimethylammonium-Verbindungen, $(CH_3)_3RN^+$
   * Didecyldimethylammonium, $(C_{10}H_{21})_2(CH_3)_2N^+$
   * Pentamethylhydrazinium, $N(CH_3)_2N(CH_3)_3^+$
* Quartäre Phosphonium-Kationen, $R_4P^+$ oder $PR_4^+$
   * Tetraphenylphosphonium, $(C_6H_5)_4P^+$
* sekundäre Sulfonium-Kationen, $R_2SH^+$ (protonierte Sulfide)
   * Dimethylsulfonium, $(CH_3)_2SH^+$ (protoniertes Dimethylsulfid)
* Tertiäre Sulfonium-Kationen $R_3S^+$
   * Trimethylsulfonium, $(CH_3)_3S^+$
* Sekundäre Fluronium-Kationen $R_2F^+$
   * Dichlorfluoronium, $Cl_2F^+$

## Onium-Kationen mit polyvalenten Substituenten

* sekundäre Ammonium-Kationen mit einem doppelt gebundenen Substituenten, $R=NH_2^+$
   * Diazenium, $HN=NH_2^+$ (protoniertes Diazen)
* quartäre Ammonium-Kationen mit einem doppelt gebundenen Substituenten und zwei einfach gebundenen Substituenten, $R=NR_2^+$
   * Iminium, $R_2C=NR_2^+$ (substituted protoniertes imine)
   * Diazenium, $RN=NR_2^+$ (substituiert protoniertes Diazen)
* quartäre Ammonium-Kationen mit zwei doppelt gebundenen Substituenten, $R=N=R^+$
   * Nitronium, $NO_2^+$
   * µ-Nitrido-bis(triphenylphosphan)-chlorid, $((C_6H_5)_3P)_2N^+$
* tertiäre Ammonium-Kationen mit einem dreifach gebundenen Substituenten, $R≡NH^+$
   * Nitrilium, $RC≡NH^+$ (protoniertes Nitril)
   * Diazonium, $N≡NH^+$ (protonierter Stickstoff)
* tertiäre Ammonium-Kationen mit zwei partiell doppelt gebundenen Substituenten, $R=-NH^+=-R$
   * Pyridinium, $C_5H_5NH^+$ (protoniertes Pyridin)
* quartäre Ammonium-Kationen mit einem dreifach gebundenen Substituenten und einem einfach gebundenen Substituenten, $R≡NR^+$
   * Diazonium, $N≡NR^+$ (substituierter, protonierter Stickstoff)
   * Nitrilium, $RC≡NR^+$ (substituiertes, protoniertes Nitril)
* tertiäres Oxonium-Kation mit einem dreifach gebundenen Substituenten, $R≡O^+$
   * Nitrosonium, $N≡O^+$
* tertiäre Oxonium-Kationen mit zwei partiell doppelt gebundene Substituenten, $R=-O^+=-R$
   * Pyrylium, $C_5H_5O^+$
* tertiäre Sulfonium-Kationen mit dreifach gebundenen Substituenten, $R≡S^+$
   * Thionitrosyl, $N≡S^+$

## Doppelonium-Dikationen

* Hydrazinium-Dikation, $^+H_3NNH_3^+$ (doppelt protoniertes Hydrazin)
* Diazenium-Dikation, $^+H_2N=NH_2^+$ (doppelt protoniertes Diazen)
* Diazonium-Dikation, $^+HN≡NH^+$ (doppelt protonierter Stickstoff)

## Ungewöhnliche Onium-Kationen

* Borenium-Kation, $R_2B^+$ (protoniertes Borylen)
* Carbenium-Kation, $R_3C^+$ (protonierte Carbene)
   * Methenium-Kation, $H_3C^+$ (protoniertes Methylen)
* Silylium-Kation, $R_3Si^+$ (protoniertes Silylen)
* Nitrenium-Kation, $R_2N^+$ (protoniertes Nitren)
* Mercurinium-Kation, $R_3Hg^+$ (protonierte Organoquecksilber-Verbindung; gebildet als Intermediat in Oxymercurierungen)
