質子化

原子、分子等獲得質子的過程

質子化是原子、分子或離子獲得質子(H)的過程,與化學修飾劑的專業性有關。簡單的可以理解為和質子化合,即結合一個質子,一般都是該物質有孤對電子,所以可以通過配位鍵結合一個質子。如H2O變成H3ONH3變成NH4等等。質子化的逆過程是去質子化。

內容簡介


質子化可能是最基本的化學反應,很多化學計量和催化過程中的一步。一些多元離子和原子可以進行多次質子化,例如很多生物高分子
基底經過質子化后,其中每一種粒子的質量和電荷都增加了一個單位。分子質子化或去質子化后,很多化學性質都發生了改變,不僅限於電荷和質量,如親水性、還原勢、光學特性等。在特定的分析步驟中,如電噴霧質譜,質子化是必需的一步。
質子化和去質子化會發生在大多數酸鹼反應,是大多數酸鹼反應理論的核心。布朗斯特-勞里酸被定義為將另一物質質子化的化學物質。
獲得一個氫離子,而帶正電,使它具備更強的親電性。
O,N等元素上H+配位上去
簡單的可以理解為和質子化合,即結合一個質子,一般都是該物質有弧對電子,所以可以通過配位鍵結合一個質子.
如變成,變成,等等。
不同的物質質子化能力不同
一些偶極矩比較大的物質
往往質子化能力弱
質子化通常還可以用來防止物質被氧化,作為防止物質氧化的一種保護措施
質子化和去質子化的速率
質子化一般很快,主要是因為質子在水中的濃度很高。質子化的速率與被質子化物質的酸性有關。弱酸的去質子化速率慢於強酸。當質子化引起重要的結構改變時,質子化和去質子化的速率可能會變得特別慢。
可逆性與催化劑
通常,質子化是可逆的,質子化后的共軛鹼基沒有改變。但是在一些情況中,質子化導致了異構化。在如催化劑用量的質子化試劑中,順式烯烴可以被轉化成反式烯烴。很多酶,如絲氨酸水解酶的正常工作的機理涉及到基底的可逆質子化。

作用介紹


生物化學中一般來說,一個可質子化的親核基團的pKa越高,其親核性就越高。於是,某些化學修飾劑的專業性取決於pH。