náhled|vpravo|200px|Model bromoniového iontu odvozeného od cyklopentenu
Halonium, též haloniový ion, je jakýkoliv ion, jehož součástí je atom halogenu s kladným nábojem. Obecný vzorec je R–X+–R, kde X je libovolný halogen a R je libovolná organická funkční skupina (může mít uzavřený i otevřený řetězec). Haloniové ionty odvozené postupně od fluoru, chloru, bromu a jodu se nazývají fluoronium, chloronium, bromonium a jodonium.
Struktura Nejjednodušší haloniové ionty mají strukturní vzorec H–X+–H (X = F, Cl, Br, I); složitější často mají tříatomovou cyklickou strukturu podobnou epoxidům, která vzniká formální adicí halogeniového iontu X+ na dvojnou vazbu mezi uhlíky (C=C) v molekule alkenu.IUPAC Gold Book
Reaktivita Haloniové ionty jsou většinou jen krátce existujícími meziprodukty reakcí; díky tříčlennému cyklu a kladně nabitému atomu halogenu jsou značně reaktivní; kladný náboj jim dává silně elektrofilní vlastnosti. Téměř vždy jsou krátkou dobu po svém vzniku atakovány nukleofilem. I slabé nukleofily, jako je například voda, reagují s haloniovými ionty, čehož lze mimo jiné využít k přípravě halogenhydrinů.
Příležitostně se může halonium přesmykem změnit na karbokation; k této přeměně většinou dochází pouze tehdy, když je karbokation allylového nebo benzylového typu.Bruice, Paula Yurkanis. Organic Chemistry, 7th Edition. Pearson Education, 2014.
Historie Možnost existence haloniových kationtů poprvé naznačili Irving Roberts a George Elbert Kimball roku 1937 jako vysvětlení pozorované diastereoselektivity halogenových adičních reakcí u alkenů.Předpokládali, že úvodním reakčním meziproduktem při bromaci je −X–C–C+ a že rotací kolem jednoduché vazby by došlo ke vzniku vyrovnaných množství cis- a transizomerů, k čemuž zde nedocházelo. Také tvrdili, že kladně nabitý atom halogenu má elektronovou konfiguraci shodnou s kyslíkem a tak mají uhlík a brom srovnatelné ionizační potenciály.
V roce 1970 připravil a izoloval George Andrew Olah haloniové soli přidáním methylhalogenidů, jako například brommethanu a chlormethanu v oxidu siřičitém při −78 °C ke komplexu fluoridu antimoničného a tetrafluormethanu, rovněž přítomných v prostředí oxidu siřičitého. Po odpaření SO2 se vytvořily krystaly CH3–X+–CH3SbF, které byly při pokojové teplotě stabilní, avšak při styku se vzdušnou vlhkostí se rozkládaly. V roce 2018 byl popsán fluoroniový ion v roztoku (v oxidu siřičitém nebo sulfurylchloridfluoridu) za nízké teploty..
Byla popsána struktura cyklických a acyklických chloroniových, bromoniových a jodoniových iontů, například adamantylidenadamantanbromonia.
170px190pxstrukturní vzorecmodel molekuly
Sloučeniny s trojvaznými a čtyřvaznými haloniovými kationty neexistují, ovšem u některých z nich byla předpovězena stabilita pomocí metod výpočetní chemie.
Reference
Externí odkazy
Kategorie:Kationty Kategorie:Halogenderiváty