质子转移反应proton transfer reaction.docx

质子(proton)：是一种带?1.6?×?10?1??库仑(C)正电荷的亚原子粒子，直径约?1.6?to?1.7×10^?15?m，质量是938百万电子\t/content/24/1031/14/_blank伏特/c2(MeV/c2)，即1.6726231?×?10^-27?kg，大约是电子质量的1836.5倍。质子属于重子类，由两个上夸克和一个下\t/content/24/1031/14/_blank夸克通过胶子在强相互作用下构成。\t/content/24/1031/14/_blank原子核中质子数目决定其化学性质和它属于何种化学元素。氢\t/content/24/1031/14/_blank原子最常见的\t/content/24/1031/14/_blank同位素1H的原子核由一个质子构成。其它原子的原子核则由质子和中子在强相互作用下构成。至今为止质子被认为是一种稳定的、不衰变的\t/content/24/1031/14/_blank粒子。根据酸碱质子理论，可以在水溶液中提供质子的物质一般被称为酸，可以在水溶液中吸收质子的物质一般被称为碱。\t/content/24/1031/14/_blank核磁共振技术使用质子的自旋来测试分子的结构。酸碱\t/content/24/1031/14/_blank离子理论是阿累尼乌其斯（Arrhenius）根据他的电离学说提出来的。他认为在水中能电离出氢离子并且不产生其它阳离子的物质叫酸。在水中能电离出\t/content/24/1031/14/_blank氢氧根离子并且不产生其它阴离子的物质叫碱。酸碱中和反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合成水。酸碱质子理论认为凡是能给出\t/content/24/1031/14/_blank质子的物质都是酸，凡是能与质子结合的物质都是碱。即酸是质子的给予体，碱是质子的接受体。这种关系叫做酸碱的共轭关系.酸和碱可以是分子，也可以是阳离子和阴离子。还可以看出，像HPO2-4这样的物质，既表现酸，也表现为碱，所以它是两性物质。同理，H2O，HCO-3等也是两性物质.

酸碱质子理论不仅扩大了酸碱的范围，还可以把酸碱离解作用、\t/content/24/1031/14/_blank中和反应、水解反应等，都看作是质子传递的酸碱反应。由此可见，酸碱质子理论更好地解释了酸碱反应，摆脱了酸碱必须在水中才能发生反应的局限性，解决了一些非水溶剂或气体间的酸碱反应，并把水溶液中进行的某些\t/content/24/1031/14/_blank离子反应系统地归纳为质子传递的酸碱反应，加深了人们对酸碱和酸碱反应的认识。但是酸碱质子理论不能解释那些不交换质子而又具有酸碱性的\t/content/24/1031/14/_blank物质，因此它还存在着一定的局限性。路易斯提出的酸碱\t/content/24/1031/14/_blank电子理论是目前概括最广的酸碱理论。该理论认为，凡是能给出电子对的物质叫做碱；凡是能接受电子对的物质叫做酸。即酸是电子对的接受体，碱是电子对的给予体

质子转移反应的反应机理如HA+B-→HB+A-，故也称酸碱反应。其反应机理有两类：

ThereactionmechanismofprotontransferreactionsuchasHA+B-→HB+A-,soitisalsocalledacid-basereaction.Therearetwotypesofreactionmechanisms:

(1)Directprotontransfer,thereareroughlythreesteps.Theformationofacid-basecollisioncomplexes,thecombinationofprotonswithalkalithroughthehydrationstructure,andtheruptureofthehydrationstructure.（1）质子直接转移，大致有三步。酸碱碰撞络合物的形成，质子通过水合结构与碱结合，水合结构的破裂。

(2)Reactionswithhydroxideions,whicharecharacterizedbyrapidanddiffusioncontrol,aregenerallystudiedbyrelaxationtechnologyandnuclearmagneticresonancetechnology.（2）有