Ammoniumkationit ovat positiivisesti varautuneita ammoniumioneja , joilla on yleinen kemiallinen kaava N + RRl Rll Rlll , jossa R, Rl , Rll , Rlll = H , Alk, Ar [ 1] [ 2] .
Ammoniumkationeja voidaan pitää ammoniumkationin NH 4 + vetyatomien substituutiotuotteena orgaanisilla radikaaleilla (Alk, Ar).
Substituoitujen vetyatomien lukumäärän (1, 2, 3 tai 4) mukaan erotetaan primääriset, sekundaariset, tertiääriset ja kvaternaariset ammoniumkationit, vastaavasti (kuva 1).
Yksinkertaisin ammoniumkationi NH 4 + muodostuu luovuttaja-akseptorimekanismin mukaisesti lisäämällä protoni ammoniakkiin :
Protonit saadaan mineraali- (epäorgaanisista) ja orgaanisista hapoista . Ammoniakin ja happojen vuorovaikutuksen tuotteet ovat ammoniumsuoloja .
Ammoniumkationissa NH4 + kaikki neljä sidosta ovat samanarvoisia ja erottamattomia, joten uskotaan, että kationin sähkövaraus on siirretty (hajautunut) koko kompleksiin. Ammoniumkationin NH 4 + koko on 1,43 Å [3] . Ammoniumkloridikiteessä ammoniumkationia NH 4 + ympäröi kahdeksan kloridi-ionia (kuva 2) . Kidehilan parametri on 3,8758 Å. [4] .
Substituoituja ammoniumkationeja muodostuu myös luovuttaja-akseptorimekanismilla lisäämällä protoni vastaaviin amiineihin .
Ensisijainen Toissijainen TertiäärinenKvaternaariset ammoniumkationit saadaan pääasiassa alkyloimalla tertiäärisiä amiineja (ns. kvaternisaatio) [1] :
Monet kvaternaariset ammoniumyhdisteet ovat biologisesti aktiivisia ja niitä esiintyy luonnossa (tärkeimmät niistä ovat koliini ja asetyylikoliini ). [yksi]