Carboniumion

CH₅⁺ (Methonium-Ion) formuliert als 3-Zentren-2-Elektronen-Bindung^[1]

Das Carboniumion ist eine besondere Art von Carbokationen. Die Bezeichnung wurde in Analogie zu den Ammoniumionen gewählt. Es ist ein nicht-klassisches Carbokation, da es einen fünfbindigen Kohlenstoff enthält. Nicht zu verwechseln ist es mit dem Carbeniumion, welches ein Elektronensextett besitzt.^[2] In der Literatur wurden diese Begriffe traditionell synonym verwendet, sind aber laut IUPAC abzugrenzen.^[3]

Ein Beispiel dafür wäre CH₅⁺, das Methonium-Ion, welches unter anderem bei der Reaktion von Methan und Fluorsulfonsäure oder während der chemischen Ionisation bei der Massenspektrometrie entsteht. Da Methan kein freies Elektronenpaar hat, muss das Proton sich ein bereits gebundenes Elektronenpaar mit einem Kohlenstoffatom und einem Wasserstoffatom teilen. Bei der Formulierung eines protonierten Methans mit einer Valenzstrichformel kann die Oktettregel nur durch Formulierung einer Dreizentrenbindung gewahrt bleiben.

In Kombination mit starken Supersäuren ist auch 6-fach koordinierter Kohlenstoff in Form von CH₆²⁺ möglich. Da die Reaktivität dieser protisch aktivierten Verbindungen die Reaktivität der ursprünglichen Elektrophile bei weitem übertrifft, spricht man auch von Superelektrophilen.^[4]

Einzelnachweise

1. ↑ Beyer / Walter: Lehrbuch der organischen Chemie. Hirzel, Stuttgart 2004, ISBN 3-7776-1221-9, S. 31.
2. ↑ George A. Olah: Carbokationen und elektrophile Reaktionen. In: Angew. Chem.. Vol. 85, Nr. 5, Januar 1972, S. 183–225, doi:10.1002/ange.19730850502.
3. ↑ Eintrag: carbonium ion. In: IUPAC Compendium of Chemical Terminology (the “Gold Book”). doi:10.1351/goldbook.C00839.
4. ↑ George A. Olah: Superelektrophile. In: Angew. Chem.. Vol. 105, Nr. 6, April 1992, S. 805–827, doi:10.1002/ange.19931050604.