Los cationes de amonio son iones de amonio cargados positivamente con la fórmula química general N + RR l R ll R lll , donde R, R l , R ll , R lll = H, Alk, Ar [1] [2] .
Los cationes de amonio pueden considerarse como productos de sustitución de átomos de hidrógeno del catión de amonio NH 4 + por radicales orgánicos (Alk, Ar).
Según el número de átomos de hidrógeno sustituidos (1, 2, 3 ó 4), se distinguen respectivamente los cationes de amonio primario, secundario, terciario y cuaternario (Fig. 1).
El catión de amonio NH 4 + más simple se forma de acuerdo con el mecanismo donador-aceptor al agregar un protón al amoníaco :
Los protones son suministrados por ácidos minerales (inorgánicos) y orgánicos . Los productos de la interacción del amoníaco y los ácidos son las sales de amonio .
En el catión amonio NH 4 + , los cuatro enlaces son equivalentes e indistinguibles, por lo que se cree que la carga eléctrica en el catión está deslocalizada (dispersa) por todo el complejo. El tamaño del catión amonio NH 4 + es 1,43 Å [3] . En un cristal de cloruro de amonio , el catión de amonio NH 4 + está rodeado por ocho iones de cloruro (Fig. 2). El parámetro de la red cristalina es 3,8758 Å. [4] .
Los cationes de amonio sustituidos también se forman mediante el mecanismo donador-aceptor al agregar un protón a las aminas correspondientes .
Primario Secundario TerciarioLos cationes de amonio cuaternario se obtienen principalmente por alquilación de aminas terciarias (la llamada cuaternización) [1] :
Muchos compuestos de amonio cuaternario son biológicamente activos y se encuentran en la naturaleza (los más importantes son la colina y la acetilcolina ). [una]