# 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$.
Der Begriff Onium wird auch für Kationen benutzt, die aus der Substitution eines Wasserstoffatoms durch eine andere Gruppe (z. B. Organyl-Reste oder Halogene) resultieren würden, wie das Tetraphenylphosphonium, (C$_6$H$_5$)$_4$P$^+$. 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$_3$O$^+$ (protoniertes Wasser)
* Sulfonium, H$_3$S$^+$ (protoniertes Sulfan)
* Selenonium, H$_3$Se$^+$ (protoniertes Selan)
* Telluronium, H$_3$Te$^+$ (protoniertes Monotellan)

### Gruppe 17- (Halogen-)Onium-Kationen, Halonium-Ionen, H$_2$X$^+$ (protonierte Halogenwasserstoffe)

* Fluoronium, H$_2$F$^+$ (protonierter Fluorwasserstoff)
* Chloronium, H$_2$Cl$^+$ (protonierter Chlorwasserstoff)
* Bromonium, H$_2$Br$^+$ (protonierter Bromwasserstoff)
* Iodonium, H$_2$I$^+$ (protonierter Iodwasserstoff)

#### Pseudohalogen-Onium-Kationen

* Aminodiazonium, H$_2$N$_3$$^+$ (protoniertes Hydrogenazid)
* Hydrocyanonium, H$_2$CN$^+$ (protoniertes Hydrogencyanid)

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

* Methanium, CH$_5$$^+$ (protoniertes Methan, manchmal auch Methonium genannt, letzteres besitzt aber verschiedene Bedeutungen)
* Weitere Alkanium-Kationen: C$_n$H$_{(2n+3)}$$^+$
** Ethanium, C$_2$H$_7$$^+$ (protoniertes Ethan)
** Propanium, C$_3$H$_9$$^+$ (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$_4$H$_{11}$$^+$ (Butan, an irgendeinem Kohlenstoff protoniert)
*** n-Butanium (n-Butan, an irgendeinem Kohlenstoff protoniert)
**** n-Butylium oder n-Butan-1-ylium (n-Butan, am endständigen Kohlenstoffatom protoniert)
**** n-Butan-2-ylium (n-Butan, am mittleren Kohlenstoffatom protoniert)
*** Isobutanium (Isobutan, an irgendeinem Kohlenstoff protoniert)
**** Isobutylium oder Isobutan-1-ylium (an einem Ende protoniertes Isobutan)
**** Isobutan-2-ylium (am mittleren Kohlenstoff protoniertes Isobutan)
** Octonium, C$_8$H$_{19}$$^+$ (protoniertes Octan)
* Silanium (manchmal auch Silonium), SiH$_5$$^+$ (protoniertes Monosilan) (Sollte nicht Siliconium genannt werden.)
* Weitere Silanium-Kationen, Si$_n$H$_{(2n+3)}$$^+$
** Disilanium, Si$_2$H$_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$_3$N$^+$ oder RNH$_3$$^+$ (protoniertes, primäres Amin)
** Hydroxylammonium, NH$_3$OH$^+$ (protoniertes Hydroxylamin)
** Methylammonium, CH$_3$NH$_3$$^+$ (protoniertes Methylamin)
** Ethylammonium, C$_2$H$_5$NH$_3$$^+$ (protoniertes Ethylamin)
** Hydrazinium oder Diazanium, NH$_2$NH$_3$$^+$ (protoniertes Hydrazin)
* Sekundäre Ammonium-Kationen, R$_2$NH$_2$$^+$ (protoniertes, sekundäres Amin)
** Dimethylammonium (manchmal auch Dimethylaminium), (CH$_3$)$_2$NH$_2$$^+$ (protoniertes Dimethylamin)
** Diethylammonium (manchmal auch Diethylaminium), (C$_2$H$_5$)$_2$NH$_2$$^+$ (protoniertes Diethylamin)
** Ethylmethylammonium, C$_2$H$_5$CH$_3$NH$_2$$^+$ (protoniertes Ethylmethylamin)
** Diethanolammonium (manchmal auch Diethanolaminium), (C$_2$H$_4$OH)$_2$NH$_2$$^+$ (protoniertes Diethanolamin)
* Tertiäre Ammonium-Kationen, R$_3$NH$^+$ (protoniertes, tertiäres Amin)
** Trimethylammonium (CH$_3$)$_3$NH$^+$ (protoniertes Trimethylamin)
** Triethylammonium (C$_2$H$_5$)$_3$NH$^+$ (protoniertes Triethylamin)
* Quartäre Ammonium-Kationen, R$_4$N$^+$ or NR$_4$$^+$
** Tetramethylammonium, (CH$_3$)$_4$N$^+$
** Tetraethylammonium, (C$_2$H$_5$)$_4$N$^+$
** Tetrapropylammonium, (C$_3$H$_7$)$_4$N$^+$
** Tetrabutylammonium, (C$_4$H$_9$)$_4$N$^+$, abgekürzt auch Bu$_4$N$^+$
** Trimethylammonium-Verbindungen, (CH$_3$)$_3$RN$^+$
** Didecyldimethylammonium, (C$_{10}$H$_{21}$)$_2$(CH$_3$)$_2$N$^+$
** Pentamethylhydrazinium, N(CH$_3$)$_2$N(CH$_3$)$_3$$^+$
* Quartäre Phosphonium-Kationen, R$_4$P$^+$ oder PR$_4$$^+$
** Tetraphenylphosphonium, (C$_6$H$_5$)$_4$P$^+$
* sekundäre Sulfonium-Kationen, R$_2$SH$^+$ (protonierte Sulfide)
** Dimethylsulfonium, (CH$_3$)$_2$SH$^+$ (protoniertes Dimethylsulfid)
* Tertiäre Sulfonium-Kationen R$_3$S$^+$
** Trimethylsulfonium, (CH$_3$)$_3$S$^+$
* Sekundäre Fluronium-Kationen R$_2$F$^+$
** Dichlorfluoronium, Cl$_2$F$^+$

## 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$$^+$
** Iminium, R$_2$C=NR$_2$$^+$ (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$_6$H$_5$)$_3$P)$_2$N$^+$
* 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$_5$H$_5$NH$^+$ (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$_5$H$_5$O$^+$
* tertiäre Sulfonium-Kationen mit dreifach gebundenen Substituenten, R≡S$^+$
** Thionitrosyl, N≡S$^+$

## Doppelonium-Dikationen

* Hydrazinium-Dikation, $^+$H$_3$NNH$_3$$^+$ (doppelt protoniertes Hydrazin)
* Diazenium-Dikation, $^+$H$_2$N=NH$_2$$^+$ (doppelt protoniertes Diazen)
* Diazonium-Dikation, $^+$HN≡NH$^+$ (doppelt protonierter Stickstoff)

## Ungewöhnliche Onium-Kationen

* Borenium-Kation, R$_2$B$^+$ (protoniertes Borylen)
* Carbenium-Kation, R$_3$C$^+$ (protonierte Carbene)
** Methenium-Kation, H$_3$C$^+$ (protoniertes Methylen)
* Silylium-Kation, R$_3$Si$^+$ (protoniertes Silylen)
* Nitrenium-Kation, R$_2$N$^+$ (protoniertes Nitren)
* Mercurinium-Kation, R$_3$Hg$^+$ (protonierte Organoquecksilber-Verbindung; gebildet als Intermediat in Oxymercurierungen)