Protonation - Protonation

En chimie, la protonation (ou hydronation ) est l'ajout d'un proton (ou hydron , ou cation hydrogène), (H + ) à un atome , une molécule ou un ion , formant un acide conjugué . (Le processus complémentaire, lorsqu'un proton est retiré d'un acide de Brønsted-Lowry, est la déprotonation .) Certains exemples incluent

La protonation est une réaction chimique fondamentale et constitue une étape dans de nombreux processus stœchiométriques et catalytiques . Certains ions et molécules peuvent subir plus d'une protonation et sont étiquetés polybasiques, ce qui est vrai pour de nombreuses macromolécules biologiques . La protonation et la déprotonation (élimination d'un proton) se produisent dans la plupart des réactions acido-basiques ; ils sont au cœur de la plupart des théories des réactions acido-basiques. Un acide de Brønsted-Lowry est défini comme une substance chimique qui protone une autre substance. Lors de la protonation d'un substrat, la masse et la charge de l'espèce augmentent chacune d'une unité, ce qui en fait une étape essentielle dans certaines procédures analytiques telles que la spectrométrie de masse par électrospray . La protonation ou la déprotonation d'une molécule ou d'un ion peut modifier de nombreuses autres propriétés chimiques, pas seulement la charge et la masse, par exemple la solubilité , l' hydrophilie , le potentiel de réduction et les propriétés optiques peuvent changer.

Les taux

Les protonations sont souvent rapides, en partie à cause de la grande mobilité des protons dans de nombreux solvants. La vitesse de protonation est liée à l' acidité des espèces protonantes : la protonation par les acides faibles est plus lente que la protonation de la même base par les acides forts . Les taux de protonation et de déprotonation peuvent être particulièrement lents lorsque la protonation induit des changements structurels importants.

Réversibilité et catalyse

La protonation est généralement réversible, et la structure et la liaison de la base conjuguée sont normalement inchangées lors de la protonation. Dans certains cas, cependant, la protonation induit une isomérisation , par exemple les cis - alcènes peuvent être convertis en trans- alcènes en utilisant une quantité catalytique d'agent de protonation. De nombreuses enzymes, telles que les hydrolases à sérine , fonctionnent par des mécanismes qui impliquent une protonation réversible de substrats.

Voir également

Les références