鎓化合物

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鎓（wēng）化合物（英語：Onium Compound），是由氮族元素（第V族／ 第V A族／15族）、氧族元素（第VI族 ／第VI A族／16族）、鹵素（第VII族／第VII A族／17族）的單核氫化物被質子化得到的陽離子，以及一些用其他基團（例如：有機自由基、鹵素原子、四甲基銨）取代氫原子形成的衍生陽離子；更複雜的衍生物含有多個中心原子，例如亞胺離子和錆鎓離子。（IUPAC的定義參見金色書^[1]，其定義有所不同）

它們也被稱作鎓離子，這些離子形成的化合物叫作鎓鹽。鎓離子帶有一個正電荷，雙鎓離子帶有兩個正電荷，依此類推。

簡單鎓離子

15族元素（氮族）鎓離子

鎓離子	化學式	共軛鹼
銨	NH+ 4	氨（${\displaystyle {\ce {NH3}}}$）
鏻	PH+ 4	膦（${\displaystyle {\ce {PH3}}}$）
鉮	AsH+ 4	胂（${\displaystyle {\ce {AsH3}}}$）
銻正離子/四氫銻陽離子	SbH+ 4	䏲（${\displaystyle {\ce {SbH3}}}$）
鉍正離子/四氫鉍陽離子	BiH+ 4	䏟（${\displaystyle {\ce {BiH3}}}$）

16族元素（氧族）鎓離子

鎓離子	化學式	共軛鹼
水合氫離子／𨦡／鋞離子（𨦡是在水中溶劑化的質子）	H 3O+	水（${\displaystyle {\ce {H2O}}}$）
鋶/硫正離子	H 3S+	硫化氫（${\displaystyle {\ce {H2S}}}$）
𬭄[2]/硒正離子[3]	H 3Se+	硒化氫（${\displaystyle {\ce {SeH2}}}$）
鍗[2]/碲正離子[3]	H 3Te+	碲化氫（${\displaystyle {\ce {TeH2}}}$）

17族元素（鹵素）鎓離子

鎓離子	化學式	共軛鹼
二氫氰陽離子/錆	H 2CN+	氰化氫（${\displaystyle {\ce {HCN}}}$）
二氫氟陽離子/氟正離子/鉘	H 2F+	氟化氫（${\displaystyle {\ce {HF}}}$）
二氫氯陽離子/氯正離子/錄	H 2Cl+	氯化氫（${\displaystyle {\ce {HCl}}}$）
二氫溴陽離子/溴正離子/⿰釒臭	H 2Br+	溴化氫（${\displaystyle {\ce {HBr}}}$）
二氫碘陽離子/碘正離子/錪	H 2I+	碘化氫（${\displaystyle {\ce {HI}}}$）

*14族元素（碳族）鎓離子

鎓離子			化學式	共軛鹼
烷基鎓離子			CnH+ 2n+3	CnH 2n+2
	甲鎓離子（在外層空間廣泛存在[來源請求]）		CH+ 5	甲烷
	乙鎓離子		C 2H+ 7	乙烷
	丙鎓離子		C 3H+ 9	丙烷
		丙基-1-鎓離子
		丙基-2-鎓離子
	丁鎓離子		C 4H+ 11	丁烷
		正丁鎓離子／丁基-1-鎓離子		正丁烷
		異丁鎓離子／丁基-2-鎓離子		異丁烷
釸鎓離子			SiH+ 5	甲矽烷（SiH4）
鍺鎓離子			GeH+ 5	甲鍺烷
錫鎓離子			SnH+ 3	SnH 2 ，而不是甲錫烷（SnH 4）[來源請求]
鉛鎓離子			PbH+ 3	PbH 2
*備註：這些離子有類似的命名方式，它們的名稱並不完全符合IUPAC的定義

• 13族元素（硼族）鎓離子（這些離子有類似的命名方式，它們的名稱並不完全符合IUPAC的定義）：
  • 錋鎓離子，BH+
    3，BH+
    4，BH+
    5，BH+
    6（質子化的硼烷）

• 氫鎓離子（這些離子有類似的命名方式，它們的名稱並不完全符合IUPAC的定義）：
  • 鋞鎓離子，更常用的名稱是三氫陽離子，H+
    3（質子化的氫分子/雙原子氫，在外層空間廣泛存在）

單一取代的鎓離子

• 一級銨鎓離子，RH
  3N+
  或RNH+
  3（質子化的一級胺）
  • 羥銨，NH
    3OH+
    （質子化的羥胺）
  • 甲銨，CH
    3NH+
    3（質子化的甲胺）
  • 乙銨，C
    2H
    5NH+
    3（質子化的乙胺）
  • 聯銨，NH
    2NH+
    3（質子化的聯氨，也稱肼）

• 二級銨鎓離子，R
  2NH+
  2（質子化的二級胺）
  • 二甲銨，(CH
    3)
    2NH+
    2（質子化的二甲胺）
  • 二乙銨，(C
    2H
    5)
    2NH+
    2（質子化的二乙胺）
  • 甲乙銨，C
    2H
    5CH
    3NH+
    2（質子化的甲乙胺）
  • 二乙醇銨，(C
    2H
    4OH)
    2NH+
    2（質子化的二乙醇胺）

• 三級銨鎓離子，R
  3NH+
  （質子化的三級胺）
  • 三甲銨 (CH
    3)
    3NH+
    （質子化的三甲胺）
  • 三乙銨 (C
    2H
    5)
    3NH+
    （質子化的三乙胺）

• 四級銨鹽鎓離子，R
  4N+
  或NR+
  4
  • 四甲基銨，(CH
    3)
    4N+
    
  • 四乙基銨，(C
    2H
    5)
    4N+
    
  • 四丙基銨，(C
    3H
    7)
    4N+
    
  • 四丁基銨，(C
    4H
    9)
    4N+
    或縮寫成Bu
    4N+
    
  • 三甲銨化合物，(CH
    3)
    3RN+
    
  • 雙癸基二甲基銨，(C
    10H
    21)
    2(CH
    3)
    2N+
    
  • 五甲基聯銨，N(CH
    3)
    2N(CH
    3)+
    3

• 季鏻鹽鎓離子，R
  4P+
  or NP+
  4
  • 四苯基鏻，(C
    6H
    5)
    4P+
    

• 二級鋶鎓離子，R
  2SH+
  （質子化的硫醚）
  • 二甲基鋶，(CH
    3)
    2SH+
    （質子化的二甲基硫醚）

• 三級鋶鎓離子，R
  3S+
  
  • 三甲基鋶，(CH
    3)
    3S+
    

• 二級鉘鎓離子，R
  2F+
  
  • 二氯鉘陽離子，Cl
    2F+
    

多取代的鎓離子

• 有一個雙鍵的衍生二級銨鎓離子，R=NH₂⁺
  • 二亞胺離子，HN=NH₂⁺（質子化的二亞胺）

• 有一個雙鍵和兩個單鍵的衍生四級銨鎓離子，R=NR₂⁺
  • 亞胺離子，R₂C=NR₂⁺ （質子化的亞胺衍生物）
  • 二亞胺離子，RN=NR₂⁺ （質子化的二亞胺衍生物）

• 有兩個雙鍵的衍生四級鎓離子，R=N=R⁺
  • 硝鎓離子，NO+
    2
  • 雙(三苯基膦)亞胺離子，（（C
    6H）
    5P）
    2N+
    

• 有一個三鍵的衍生三級銨鎓離子，R≡NH+
  • 腈鎓離子，RC≡NH⁺（質子化的腈）

• 有一個三鍵和一個單鍵的衍生四級銨鎓離子，R≡NR⁺
  • 重氮鎓離子，N≡NR⁺ （質子化的雙氮衍生物）
  • 腈鎓離子，RC≡NR⁺ （質子化的腈衍生物）

• 有一個三鍵的衍生三級氧鎓離子，R≡O⁺
  • 亞硝鎓離子，N≡O⁺

• 有一個三鍵的衍生三級鋶鎓離子，R≡S⁺
  • 硫代亞硝酰鎓離子，N≡S⁺

正二價雙鎓離子

• 聯氨雙陽離子（英語：dication）／雙正𨥙，⁺H₃NNH₃⁺（雙質子化的聯氨）
• 二亞胺雙陽離子，⁺H₂N=NH₂⁺ （雙質子化的二亞胺）
• 重氮雙陽離子，⁺HN≡NH⁺ （雙質子化的雙氮）

參考資料

1. IUPAC GoldBook. [2011-10-08]. （原始內容存檔於2016-11-15）.
2. 化學命名原則第四版. [2018-09-09]. （原始內容存檔於2018-04-15） （中文（臺灣））.
3. 中國化學會有機化合物命名審定委員會. 有機化合物命名原則 2017. 北京：科學出版社, 2018. ISBN 978-7-03-055295-2. p 11-12

外部連結

• IUPAC——鎓化合物
• chem.qmul.ac.uk的綜述
• 醫學主題詞表（MeSH）：Onium+compounds