抗衡離子

抗衡離子（英語：counterion^{[註 1]}，或稱為反荷離子、抗平衡離子）是使帶某一電荷的離子化合物保持電中性的伴隨離子。例如，在食鹽中，鈉離子是氯離子的抗衡離子，反之亦然。

聚苯乙烯磺酸鹽（英語：Polystyrene sulfonate），一種陽離子交換樹脂（英語：cation-exchange resin），通常使用Na⁺作為抗衡離子。

界面化學

抗衡離子在界面化學中指離子交換聚合物和膠體中的移動離子^[1]。陽離子交換樹脂的抗衡離子通常為鈉離子，該類型聚合物對高電荷數的離子有更強的親和力，陰離子交換樹脂的抗衡離子通常為氯離子，是一種能快速移動的抗衡陰離子。

抗衡離子可用於相轉移催化，例如親脂性抗衡離子苯扎氯銨。

溶液化學

鹽類在有機溶液中的溶解度同時由陽離子與陰離子影響，當含有親脂性的離子時，就可以提高反荷離子在有機溶劑中的溶解度。代表性的離子是季銨鹽陽離子。

• 親脂性抗衡陰離子
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  四(五氟苯基)硼酸鋰是親脂性陰離子的鋰鹽，是一個弱配體^[2]。
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  四苯硼酸根的親脂性弱於其全氟取代物，被廣泛用作沉澱劑。
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  六氟磷酸鹽是常見的弱配位陰離子。
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  一些較小的抗衡離子如四氟硼酸鹽 (BF−
  4)，其上的親脂性陽離子更對稱且多是帶有單個電荷的。

• 親脂性抗衡陽離子
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  雙(三苯基膦)氯化亞銨 是有較大基團的親脂性的鏻離子 [Ph₃PNPPh₃]⁺的氯化物。
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  四苯基氯化鏻 (C₆H₅)₄PCl，是對稱的抗衡陽離子氯化物鹽，常用於有機金屬化學。
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  季銨鹽如四正丁基溴化銨是最常見的抗衡陽離子之一。
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  一些冠醚絡合的金屬陽離子也是常見的親脂性抗衡陽離子，如鋰離子與12-冠-4-醚的配合物[Li(12-冠-4)₂]⁺。

許多帶正電荷的有機金屬配合物是用惰性的、非配位性的反荷離子來分離的，如四氟硼酸二茂鐵。

電化學

為了提高離子電導率，電化學測量通常在過量的電解質存在下進行。在水中，這一電解質可以是簡單的鹽類，如氯化鉀。在非水體系中，使用由親脂性陽離子和陰離子組成的鹽，如四正丁基六氟磷酸銨。同樣的，這種情況下電位也會受離子對影響，在低介電常數的溶劑中尤為明顯^[3]。

穩定性

在許多應用中，抗衡離子只是用於提供親脂性，並且依靠其較大的包絡體積來穩定其伴隨離子。抗衡離子一般應是化學惰性的：對於抗衡陰離子，惰性指的是低路易斯鹼性，基本不呈反應性；對於季銨鹽和鏻離子而言，惰性指的是面對強鹼和親核試劑的抵抗性。

備註

1. 讀作counter ion，有時也會寫成兩個詞。

參考文獻

1. 國際純化學和應用化學聯合會，化學術語概略，第二版。（金皮書）(1997)。在線校正版: (2006–) "counter-ions"。doi:10.1351/goldbook.C01371
2. I. Krossing and I. Raabe. Noncoordinating Anions - Fact or Fiction? A Survey of Likely Candidates. Angewandte Chemie International Edition. 2004, 43 (16): 2066–2090. PMID 15083452. doi:10.1002/anie.200300620.
3. Geiger, W. E., Barrière, F., "Organometallic Electrochemistry Based on Electrolytes Containing Weakly-Coordinating Fluoroarylborate Anions", Acc. Chem. Res. 2010, 43, 1030. doi:10.1021/ar1000023