在催化剂附近存在质子转移基团可以促进析氢反应 (HER) 的效率。有必要对存在的质子转移基团的性质及其与大量质子源的相互作用进行系统研究。使用在乙腈中的 p Ka值在 9 到 15 之间变化的质子源研究了由一系列性质和侧胺基团数量不同的铁卟啉电催化的 HER 。电化学数据表明,简单的铁卟啉 (FeTPP) 可以在这种 Fe I状态下催化 HER,其中速率决定步骤是 Fe III -H的分子间质子化-铁 (I) 卟啉质子化后产生的物种,不需要还原到其正式的 Fe 0状态。观察到的速率与所用酸源的 p K a的线性自由能相关性表明,在存在质子化远端残基的情况下,HER 的速率几乎与使用的外部酸的 p K a无关。质子化到 Fe III -H –HER 过程中的物种从 FeTPP 的分子间转变为具有侧基的 FeTPP 衍生物的分子内。然而,包含过多的侧基会导致 HER 活性降低,因为这些残基较高的质子结合亲和力会减慢