質(zhì)子化（Protonation）是原子、分子或離子結(jié)合質(zhì)子（H+）的過程，質(zhì)子化一般發(fā)生在有孤對電子的物質(zhì)中，如H2O結(jié)合一個質(zhì)子變?yōu)镠3O+。質(zhì)子化的逆過程是去質(zhì)子化。質(zhì)子化是許多化學(xué)計量和催化過程中的重要步驟。
質(zhì)子化后的化學(xué)微粒增加了一個單位的質(zhì)量和電荷，親水性、還原勢和光學(xué)特性等很多化學(xué)性質(zhì)都發(fā)生了變化。質(zhì)子化的難易程度和酸堿度有關(guān)，堿性越強的微粒越容易發(fā)生質(zhì)子化。質(zhì)子化是很多化學(xué)反應(yīng)最基礎(chǔ)的步驟之一。
質(zhì)子化是向化學(xué)物種中添加質(zhì)子，而電離則是從化學(xué)物種中去除電子或從中獲得電子。質(zhì)子化與氫化的不同之處在于質(zhì)子化過程中發(fā)生質(zhì)子化物質(zhì)電荷的變化，而在氫化過程中電荷不受影響。質(zhì)子化可能會改變物質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)，疏水性或反應(yīng)性，通常是可逆的化學(xué)反應(yīng)。
內(nèi)容簡介
質(zhì)子化可能是最基本的化學(xué)反應(yīng)，很多化學(xué)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(zhì)子化，例如很多生物高分子。
基底經(jīng)過質(zhì)子化后，其中每一種粒子的質(zhì)量和電荷都增加了一個單位。分子質(zhì)子化或去質(zhì)子化后，很多化學(xué)性質(zhì)都發(fā)生了改變，不僅限于電荷和質(zhì)量，如親水性、還原勢、光學(xué)特性等。在特定的分析步驟中，如電噴霧質(zhì)譜，質(zhì)子化是必需的一步。
質(zhì)子化和去質(zhì)子化會發(fā)生在大多數(shù)酸堿反應(yīng)，是大多數(shù)酸堿反應(yīng)理論的核心。布朗斯特-勞里酸被定義為將另一物質(zhì)質(zhì)子化的化學(xué)物質(zhì)。
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(zhì)子化合，即結(jié)合一個質(zhì)子，一般都是該物質(zhì)有弧對電子，所以可以通過配位鍵結(jié)合一個質(zhì)子．
如變成,變成,等等。
不同的物質(zhì)質(zhì)子化能力不同
一些偶極矩比較大的物質(zhì)
往往質(zhì)子化能力弱
質(zhì)子化通常還可以用來防止物質(zhì)被氧化，作為防止物質(zhì)氧化的一種保護措施
質(zhì)子化和去質(zhì)子化的速率
質(zhì)子化一般很快，主要是因為質(zhì)子在水中的濃度很高。質(zhì)子化的速率與被質(zhì)子化物質(zhì)的酸性有關(guān)。弱酸的去質(zhì)子化速率慢于強酸。當(dāng)質(zhì)子化引起重要的結(jié)構(gòu)改變時，質(zhì)子化和去質(zhì)子化的速率可能會變得特別慢。
可逆性與催化劑
通常，質(zhì)子化是可逆的，質(zhì)子化后的共軛堿基沒有改變。但是在一些情況中，質(zhì)子化導(dǎo)致了異構(gòu)化。在如催化劑用量的質(zhì)子化試劑中，順式烯烴可以被轉(zhuǎn)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(zhì)子化。
作用介紹
在生物化學(xué)中一般來說，一個可質(zhì)子化的親核基團的pKa越高，其親核性就越高。于是，某些化學(xué)修飾劑的專業(yè)性取決于pH。
參考資料 >
質(zhì)子化.中國大百科全書.2024-03-22
質(zhì)子化和電離(是什么，有什么區(qū)別）.范德生物科技公司.2024-03-22
質(zhì)子定義和例子.zhcn.eferrit.com.2024-03-22