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質子化

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化學中,質子化原子分子離子獲得質子(H+)的過程。 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H3O+,NH3變成NH4+等等。 質子化的逆過程是去質子化

質子化可能是最基本的化學反應,是很多化學計量催化過程中的一步。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

基底經過質子化後,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後,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

質子化和去質子化的速率

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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

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通常,質子化是可逆的,質子化後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。

參見

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參考文獻

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