质子化是什么意思

发布时间：2025-10-08 | 来源：互联网转载和整理

质子化

质子化是原子、分子或离子获得质子（H+）的过程，简单的可以理解为和质子化合，即结合一个质子。一般的情况是：该物质有孤对电子。所以它可以通过配位键结合一个质子。

如H2O变成H3O+，NH3变成NH4+等等。质子化的逆过程是去质子化。

中文名

质子化

外文名

Protonation

所属学科

物理、化学、有机化学

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质子化的作用

简介

质子化是最基本的化学反应，也是很多化学计量和催化过程中的一步。一些多元离子和原子可以进行多次质子化，例如很多生物高分子。

基底经过质子化后，其中每一种粒子的质量和电荷都增加了一个单位。分子质子化或去质子化后，很多化学性质都发生了改变，不仅限于电荷和质量，如亲水性、还原势、光学特性等。在特定的分析步骤中，如电喷雾质谱，质子化是必需的一步。

质子化和去质子化会发生在大多数酸碱反应，是大多数酸碱反应理论的核心。布朗斯特-劳里酸被定义为将另一物质质子化的化学物质。

获得一个氢离子而带正电，使它具备更强的亲电性。

O，N等元素，H+可以配位上去。

可以简单理解为与质子化合，即结合一个质子，一般都是该物质有弧对电子，所以可以通过配位键结合一个质子。

如H2O变成H3O+，NH3变成NH4+，等等。

不同的物质质子化能力不同。一些偶极矩比较大的物质，往往质子化能力弱，质子化通常还可以用来防止物质被氧化，作为防止物质氧化的一种保护措施。

质子化和去质子化的速率

质子化一般很快，主要是因为质子在水中的浓度很高。质子化的速率与被质子化物质的酸性有关。弱酸的去质子化速率慢于强酸。当质子化引起重要的结构改变时，质子化和去质子化的速率可能会变得特别慢。

可逆性与催化剂

通常质子化是可逆的，质子化后的共轭碱基没有改变。但是在一些情况中，质子化导致了异构化。在如催化剂用量的质子化试剂中，顺式烯烃可以被转化成反式烯烃。很多酶如丝氨酸水解酶的正常工作的机理涉及到基底的可逆质子化。

质子化的作用

在生物化学中一般来说一个可质子化的亲核基团的pKa越高，其亲核性就越高。于是某些化学修饰剂的专业性取决于pH。