オニウムイオン

化学において、オニウムイオンは、周期表の15族元素（プニクトゲン）、 16族元素（カルコゲン）、または17族元素（ハロゲン）の単核親水素化物のプロトン化によって形式的に得られる陽イオンである。最も古くから知られているオニウムイオンであり、このクラスの名称の由来となっているのは、アンモニア（NH₃ _）のプロトン化誘導体であるアンモニウム（ NH₄⁺ ）である。^{[ 1 ] [ 2 ]}

オニウムという名称は、これらのイオン中の水素原子が有機基やハロゲンなどの他の基で置換されて生じる陽イオンにも使用されます。例えば、テトラフェニルホスホニウム( C ₆ H ₅ ) ₄ P ⁺などです。置換基は二価または三価の場合があり、イミニウムやニトリリウムなどのイオンを生成します。^{[ 1 ] [ 2 ]}

単純なオニウムイオンの電荷は+1です。2つのオニウムイオンサブグループを持つより大きなイオンは二重オニウムイオンと呼​​ばれ、電荷は+2です。三重オニウムイオンの電荷は+3で、以下同様です。

オニウム陽イオンと他の陰イオンからなる化合物は、オニウム化合物またはオニウム塩として知られています。

オニウムイオンとオニウム化合物は、アテイオンとアテ錯体とは逆の類似性を持つ。

• ルイス塩基は、中心原子が結合を1つ増やして正の陽イオンになると、オニウムイオンを形成する。
• ルイス酸は、中心原子が結合を1つ増やして負の陰イオンになると、 -ateイオンを形成する。^{[ 3 ]}

• 第三級セレノニウムカチオン、R ₃ Se ⁺
  • トリフェニルセレノニウム、(C ₆ H ₅ ) ₃ Se ^{+ [ 18 ]}
• 第三級テルロニウムカチオン、R ₃ Te ⁺
  • トリフェニルテルロニウム、(C ₆ H ₅ ) ₃ Te ^{+ [ 19 ]}
• 第一級フルオロニウムカチオン、RFH ⁺ (プロトン化フッ化物RF)
• 二次フルオロニウムカチオン、R ₂ F ⁺
  • ジクロロ^フルオロニウム、Cl₂F⁺_​
• 二次ヨードニウムカチオン、R ₂ I ⁺
  • ジフェニルヨードニウム、（C ₆ H ₅）₂ I ⁺

• 二重結合置換基を1つ持つ第二級アンモニウムカチオン、R=NH + 2
  • ジアゼニウム、HN=NH + 2（プロトン化ジアゼニン）
  • グアニジニウム、C(NH ₂ ) + 3 (プロトン化グアニジン) (共鳴構造と平面分子構造を持つ)
• 三重結合置換基を1つ持つ第三級アンモニウムカチオン、R≡NH+
  • ニトリリウム、R−C≡NH ⁺（プロトン化ニトリル）
  • ジアゾニウムまたはジアジニウム、N≡NH ⁺（プロトン化された窒素、言い換えればプロトン化されたジアジン）
• 窒素が環の一部である環状第三級アンモニウムカチオン、 RNH ⁺ R（環は芳香族である場合もある）
  • ピリジニウム、C ₅ H ₅ NH ⁺ (プロトン化ピリジン)
• 二重結合置換基を１つと単結合置換基を２つ有する第四級アンモニウムカチオン、R=NR + 2
  • イミニウム、R ₂ C=NR + 2 (置換プロトン化イミン)
  • ジアゼニウム、RN=NR + 2（置換プロトン化ジアゼニウム）
  • チアゾリウム、[ C ₃ NSR ₄ ] ⁺ (置換プロトン化チアゾール)
• 2つの二重結合置換基を有する第四級アンモニウムカチオン、R=N ⁺ =R
  • ニトロニウム、[ NO2 ] ⁺_​
  • ビス(トリフェニルホスフィン)イミニウム、((C ₆ H ₅ ) ₃ P=) ₂ N ⁺
• 三重結合置換基を１つと単結合置換基を１つ有する第四級アンモニウムカチオン、R≡NR ⁺
  • ジアゾニウム、N≡NR ⁺（置換プロトン化窒素、言い換えれば、置換プロトン化ジアジン）
  • ニトリリウム、RC≡NR ⁺（置換プロトン化ニトリル）
• 三重結合置換基を1つ持つ第三級オキソニウムカチオン、R≡O ⁺
  • アシルイオン、R−C≡O ⁺ ↔ R−C ⁺ =O
  • ニトロソニウム、N≡O ⁺
• 三重結合置換基を1つ持つ第三級スルホニウムカチオン、R≡S ⁺
  • チオニトロシル、N≡S ⁺
• ジヒドロキシオキソアンモニウム、[ H₂NO₃ ] _⁺（_プロトン^化硝酸）
• トリヒドロキシ_オキソスルホニウム、[ H3SO4 ] ⁺（プロトン_化硫酸）
• 環状第三級オニウムカチオン
  • ピリリウム、C ₅ H ₅ O ⁺
  • チオピリリウム、C ₅ H ₅ S ^{+ [ 20 ]}
  • セレノピリリウム、C ₅ H ₅ Se ^{+ [ 20 ]}
  • テルロピリリウム、C ₅ H ₅ Te ^{+ [ 20 ]}

• ヒドラジンジウムまたはヒドラジニウム(2+)ジカチオン、H ₃ N ⁺ − ⁺ NH ₃ (二重プロトン化ヒドラジン、言い換えれば、二重プロトン化ジアザン)
• ジアゼニジウムカチオン、H ₂ N ⁺ = ⁺ NH ₂ (二重プロトン化ジアゼン)
• ジアジンジウムカチオン、HN ⁺ ≡ ⁺ NH（二重プロトン化ジ窒素、言い換えれば、二重プロトン化ジアジン）

余分な結合は、あまり一般的ではない親ヒドリドであるカルベン類似体（通常は-eneまたは-yleneと命名）に追加されます。これは中性で、より一般的なヒドリド（通常は-aneまたは-ineと命名）よりも結合が2つ少ないです。

• ボレニウムカチオン、R ₂ B ⁺ (プロトン化ボリレン、別名ボラニリデン)
• カルベニウムカチオン、R ₃ C ⁺ (プロトン化カル​​ベン) は、+1 の電荷を持つ三配位炭素原子を持つ。
  • アルケニウムカチオン、C_n H ⁺ _{2 n +1} (n≥ 2) (プロトン化アルケン)
    • メテニウムカチオン、H ₃ C ⁺ (プロトン化メチレン)
    • エテニウム、C₂H⁺⁵（プロトン化エテン）_​​
  • ベンゼニウム、C ₆ H + 7 (プロトン化ベンゼン)
  • トロピリウム、C ₇ H + 7（プロトン化トロピリデン）
• シリルカチオン、R ₃ Si ⁺ (プロトン化シリル基)
• ニトレニウムカチオン、R ₂ N ⁺ (プロトン化ニトレン)
• ホスフィニデニウムカチオン、R ₂ P ⁺ (プロトン化ホスフィニデン)
• 水銀カチオン、R ₃ Hg ⁺ (プロトン化された有機水銀化合物。オキシ水銀化反応の中間体として生成される)

• カルビニウムイオン（プロトン化カル​​ビン）は、+1の電荷を持つ炭素原子を持つ。
  • アルキニウムカチオン、C_n H ⁺ _{2 n -1} (n≥ 2) (プロトン化アルキン)
    • メチニウム_カチオン、H₂C⁺（プロトン化^メチリジンラジカル）
    • エチニウム、C₂H⁺³（プロトン化エチン）_​​

• カルボニウムイオン
• プロトン化された溶媒分子であるリヨニウムイオン
• ライ酸イオン、脱プロトン化された溶媒分子

• イオンとラジカル、ロンドン大学クイーン・メアリー校
• 米国国立医学図書館の医学主題見出し（MeSH）におけるオニウム化合物