О́НИЕВЫЕ СОЕДИНЕ́НИЯ
-
Рубрика: Химия
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
О́НИЕВЫЕ СОЕДИНЕ́НИЯ, соединения общей формулы $\ce {R_{n +1}M^+X^-}$, где $\ce {R}$ – атом водорода, алкил $\ce {(Alk)}$, арил $\ce {(Ar)}$ или др. органич. радикал; $\ce {M}$ – т. н. ониевый атом $\ce {N}$, $\ce {P}$, $\ce {O}$, $\ce {S}$, галоген и др. (соответственно аммониевые $\ce {R4N^+X^-}$, фосфониевые $\ce {R4P^+X^-}$, оксониевые $\ce {R3O^+X^-}$, сульфониевые $\ce {R3S^+X^-}$, галогенониевые $\ce {R2Hal^+X^-}$ и др. соединения), $n$ – низшая степень окисления $\ce {M}$ в органич. соединениях, $\ce {X}$ – анион ($\ce {Cl^-}$, $\ce {Br^-}$, $\ce {I^-}$, $\ce {OH^-}$, $\ce {BF4^-}$, $\ce {HSO4^-}$ и др.). Положительно заряженный ониевый атом связан ковалентной связью с органич. радикалами и водородом, образуя ониевый катион, который связан ионной связью с анионом. Замещение в ониевых катионах, не содержащих органич. радикалов, таких как катион аммония $\ce {H4N^+}$, фосфония $\ce {H4P^+}$, оксония $\ce {H3O^+}$, сульфония $\ce {H3S^+}$ и т. д., атомов водорода на органич. радикалы приводит к первичным (напр., алкиламмоний $\ce {[RNH3]^+}$), вторичным (диалкиламмоний $\ce {[R2NH2]^+}$), третичным (триалкиламмоний $\ce {[R3NH]^+}$) или четвертичным (тетраалкиламмоний $\ce {[R4N]^+}$) ониевым катионам. Ониевый атом может входить в состав гетероцикла (пример – пирилия соли) или к.-л. группы (напр., в случае катиона нитрилия $\ce {[RC#NR]^+}$).
О. с. – кристаллич. солеобразные вещества, растворяются в полярных органич. растворителях и в воде; водные растворы обладают высокой электропроводностью. Стабильность О. с. зависит от природы ониевого атома, аниона, органич. радикала; так, алифатич. оксониевые соединения устойчивы только с комплексными анионами (напр., $\ce {BF4^-}$) в отсутствие влаги. Гидроксиды О. с. ($\ce {X-OH}$) – сильные основания, превращающиеся при нагревании в олефины (в случае $\ce {M}$ – $\ce {N}$, $\ce {S}$, $\ce {Se}$) или алканы ($\ce {M}$ – $\ce {P}$, $\ce {As}$, $\ce {Sb}$). Алифатич. О. с. обычно получают алкилированием алкилгалогенидами или алкилтозилатами алкилпроизводных, содержащих на один алкильный остаток меньше, чем синтезируемое О. с.: $\ce {Alk_{n}M +AlkX -> [Alk_{n+ 1}M]^+X^-}$ ($\ce {X}$ – галоген, $\ce {4-CH3C6H4SO2}$); ароматические – термолизом арилдиазонийтетрафторборатов в среде арилпроизводных, содержащих на один арильный остаток меньше, чем синтезируемое О. с.: $\ce {Ar_{n}M + [ArN_2]^+BF4^- -> [Ar_{n +1}M]^+BF4^- +N2}$.
Многие О. с. обладают физиологич. активностью. Ониевые структуры входят в состав природных и биологически важных соединений (бетаины, холин и др.). О. с. являются промежуточными продуктами, алкилирующими или арилирующими реагентами во многих органич. реакциях, используются в произ-ве красителей, в качестве нейтральных ПАВ, катализаторов, стабилизаторов, эмульгаторов, инсектицидов, гербицидов и др.