Méthanium (cation)

Méthanium (cation)
Formation d'un ion méthanium CH5+ à partir de CH3+ et H2

Le cation méthanium est le composé chimique de formule CH5+. C'est un carbocation de type carbonium pentacoordonné correspondant formellement à une molécule de méthane protonée, mais qu'on considère généralement comme un ion méthylium CH3+ interagissant avec une molécule d'hydrogène H2 au moyen d'une liaison à trois centres et deux électrons. Une fois cette liaison établie, les cinq atomes d'hydrogène deviennent indifférenciés par rapport à l'atome de carbone en échangeant continuellement leur position. Ces échanges s'observent même à basse température, tant l'énergie requise par ces permutations est faible.

L'ion CH5+ se rencontre notamment dans le milieu interstellaire et peut être produit en laboratoire en milieu gazeux à basse pression et basse température. Il résulte également de la protonation du méthane par un superacide tel que l'acide fluoroantimonique HSbF6 ou « l'acide magique » HSFO3·SbF5[1].

Références

  1. ↑ (en) George A. Olah, Richard H. Schlosberg, « Chemistry in super acids. I. Hydrogen exchange and polycondensation of methane and alkanes in FSO3H-SbF5 ("magic acid") solution. Protonation of alkanes and the intermediacy of CH5+ and related hydrocarbon ions. The high chemical reactivity of "paraffins" in ionic solution reactions », dans Journal of the American Chemical Society, vol. 90, no 10, mai 1968, p. 2726-2727 [texte intégral (page consultée le 16 novembre 2010)] 
    DOI:10.1021/ja01012a066

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