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| 名前 | |
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| IUPAC名
亜硝酸[1]
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| 識別子 | |
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3Dモデル（JSmol）
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| チェビ |
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| チェムBL |
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| ケムスパイダー |
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| ECHA 情報カード | 100.029.057 |
| EC番号 |
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| 983 | |
| ケッグ |
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| メッシュ | 亜硝酸 |
パブケム CID
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| ユニ |
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CompTox ダッシュボード ( EPA )
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| プロパティ | |
| 硝酸2 | |
| モル質量 | 47.013グラム/モル |
| 外観 | 淡い青色の溶液 |
| 密度 | 約1g/ml |
| 融点 | 溶液または気体としてのみ知られている |
| 酸性度（p Ka） | 3.15 [2] |
| 共役塩基 | 亜硝酸塩 |
| 危険 | |
| NFPA 704 (ファイアダイヤモンド) | |
| 引火点 | 不燃性 |
| 関連化合物 | |
その他の陰イオン
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硝酸 |
その他の陽イオン
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亜硝酸ナトリウム 亜硝酸カリウム 亜硝酸アンモニウム |
関連化合物
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三酸化二窒素 |
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。
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 インフォボックス参照
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亜硝酸（分子式H N O
2）は、溶液、気相、亜硝酸塩（NO）の形でのみ知られている弱い一塩基酸です。−
2）塩。[3]カール・ヴィルヘルム・シェーレによって発見され、「亜硝酸の燃性酸」と名付けられました。亜硝酸はアミンからジアゾニウム塩を作るために使用されます。得られたジアゾニウム塩はアゾカップリング反応の試薬であり、アゾ染料を生成します。
構造
気相では、平面亜硝酸分子はシン型とアンチ型の両方をとることができる。室温ではアンチ型が優勢であり、IR測定ではアンチ型の方が約2.3 kJ/mol安定していることが示されている。 [3]
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反形態のモデル -
同義語
準備と分解
遊離したガス状の亜硝酸は不安定で、急速に一酸化窒素に不均化します。
- 2 HNO 2 → NO 2 + NO + H 2 O
水溶液中では二酸化窒素も不均化して一酸化窒素と硝酸を生成する：[4] ：1 [5]
- 3HNO2 → 2NO + HNO3 + H2O
そのため、亜硝酸の適用は通常、亜硝酸ナトリウムの鉱酸酸性化から始まります。酸性化は通常氷温で行われ、HNO 2はその場で消費されます。[6] [7]
亜硝酸は水中で三酸化二窒素と平衡状態になり、濃縮溶液は青く見える： [4] : 2
- N 2 O 3 + H 2 O ⇌ 2 HNO 2
したがって、三酸化二窒素を水に添加することは、別の準備技術です。
化学アプリケーション
亜硝酸は、アルカロイドのスポットテストに使用されるリーバーマン試薬の主な化学団です。
酸性度が高い場合（pH ≪ 2）、亜硝酸はプロトン化されて水とニトロソニウムカチオンを生成する。[4] : 2
削減
I −とFe 2+イオンによりNOが形成される: [8]
- 2 HNO 2 + 2 KI + 2 H 2 SO 4 → I 2 + 2 NO + 2 H 2 O + 2 K 2 SO 4
- 2 HNO 2 + 2 FeSO 4 + 2 H 2 SO 4 → Fe 2 (SO 4 ) 3 + 2 NO + 2 H 2 O + K 2 SO 4
Sn 2+イオンではN 2 Oが生成されます。
- 2HNO2 +6HCl+ 2SnCl2 → 2SnCl4 + N2O + 3H2O + 2KCl
SO 2ガスにより NH 2 OH が生成されます。
- 2 HNO 2 + 6 H 2 O + 4 SO 2 → 3 H 2 SO 4 + K 2 SO 4 + 2 NH 2 OH
アルカリ溶液中のZnではNH 3が生成されます。
- 5 H 2 O + KNO 2 + 3 Zn → NH 3 + KOH + 3 Zn(OH) 2
N付き
2H+
5、HN 3と（続いて）N 2ガスの両方が生成されます。
- HNO 2 + [N 2 H 5 ] + → HN 3 + H 2 O + H 3 O +
- HNO 2 + HN 3 → N 2 O + N 2 + H 2 O
亜硝酸による酸化は熱力学的制御よりも速度論的制御が優先されます。これは希亜硝酸が I −を I 2に酸化できるが希硝酸はできないということに最もよく表れています。
- I 2 + 2 e − ⇌ 2 I − E o = +0.54 V
- いいえ−
3+ 3 H + + 2 e − ⇌ HNO 2 + H 2 O E o = +0.93 V
- HNO 2 + H + + e − ⇌ NO + H 2 O E o = +0.98 V
Eの値はo
セルこれらの反応は似ていますが、硝酸の方がより強力な酸化剤です。希硝酸がヨウ化物をヨウ素に酸化できるという事実に基づいて、亜硝酸は希硝酸よりも強力な酸化剤というよりは、より速い酸化剤であると推測できます。[8]
有機化学
亜硝酸はジアゾニウム塩の調製に使用されます。
- HNO 2 + ArNH 2 + H + → ArN+
2 + 2 H 2 O
ここで、Arはアリール基である。
このような塩は、有機合成、例えばザンドマイヤー反応や、アニリンの定性試験の基礎となる鮮やかな色の化合物であるアゾ染料の調製に広く使用されています。[9]亜硝酸は、有毒で爆発の可能性があるアジ化ナトリウムを破壊するために使用されます。ほとんどの目的で、亜硝酸は通常、鉱酸が亜硝酸ナトリウムに作用することによってその場で生成されます。[10] 色は主に青色です 。
- NaNO 2 + HCl → HNO 2 + NaCl
- 2 NaN 3 + 2 HNO 2 → 3 N 2 + 2 NO + 2 NaOH
ケトンの 2 つのα 水素原子との反応によりオキシムが生成され、これがさらに酸化されてカルボン酸になるか、還元されてアミンになります。このプロセスは、アジピン酸の商業生産に使用されます。
亜硝酸は脂肪族アルコールと急速に反応して、強力な血管拡張剤であるアルキル亜硝酸塩を生成します。
- (CH 3 ) 2 CHCH 2 CH 2 OH + HNO 2 → (CH 3 ) 2 CHCH 2 CH 2 ONO + H 2 O
ニトロソアミンと呼ばれる発がん物質は、通常は意図的にではなく、亜硝酸と第二級アミンの反応によって生成されます。
- HNO 2 + R 2 NH → R 2 N-NO + H 2 O
地球の大気
亜硝酸は下層大気、対流圏のオゾン収支に関与している。一酸化窒素（NO）と水の不均一反応により亜硝酸が生成される。この反応が大気エアロゾルの表面で起こると、生成物は容易に光分解してヒドロキシルラジカルになる。[11] [12]
DNA損傷と変異
大腸菌細胞を亜硝酸で処理すると、シトシンからウラシルへの脱アミノ化を含む細胞のDNAへの損傷を引き起こし、これらの損傷は特定の酵素によって修復されます。[13]また、亜硝酸は二本鎖DNAを持つ生物に塩基置換変異を引き起こします。 [14]
参照
ウィキメディア・コモンズには亜硝酸に関連するメディアがあります。
- デムヤノフ転位
- 硝酸( H N O 3 )
- ニトロシル-O-水酸化物
- ティフェノー・デムヤノフ転位
参考文献
- ^ 「亜硝酸」。
- ^ Perrin , D. D. 編 (1982) [1969].水溶液中の無機酸および塩基のイオン化定数。IUPAC化学データ (第 2 版)。オックスフォード: ペルガモン (1984 年出版)。エントリ156。ISBN 0-08-029214-3LCCN 82-16524 。
- ^ ab グリーンウッド、ノーマン N. ; アーンショウ、アラン (1997)。元素の化学(第 2 版)。バターワース-ハイネマン。ISBN 978-0-08-037941-8。462ページ。
- ^ abc Williams, D. L. H. (1988).ニトロソ化ケンブリッジ、イギリス:ケンブリッジ大学. ISBN 0-521-26796-X。
- ^ 亀岡洋二; ロバート・ピッグフォード (1977 年 2 月)。「二酸化窒素の水、硫酸、水酸化ナトリウム、アルカリ性亜硫酸ナトリウム水溶液への吸収」。Ind . Eng. Chem. Fundamen . 16 (1): 163– 169. doi :10.1021/i160061a031。
- ^ プチ、Y.;ラルシュヴェク、M. (1998)。 「(S)-セリンからのグリシド酸エチル: (R)-(+)-2,3-エポキシプロパン酸エチル」。組織シンセ。75 : 37.土井: 10.15227/orgsyn.075.0037。
- ^ Smith, Adam P.; Savage, Scott A.; Love, J. Christopher; Fraser, Cassandra L. (2002). 「根岸クロスカップリング法による4-、5-、および6-メチル-2,2'-ビピリジンの合成：5-メチル-2,2'-ビピリジン」。Org. Synth . 78:51 . doi : 10.15227/orgsyn.078.0051。
- ^ ab Housecroft, Catherine E.; Sharpe, Alan G. (2008). 「第 15 章: 15 族元素」.無機化学、第 3 版. ピアソン. p. 449. ISBN 978-0-13-175553-6。
- ^ Clarke, HT; Kirner, WR (1922). 「メチルレッド」.有機合成. 2:47 . doi : 10.15227/orgsyn.002.0047 .
- ^ 実験室における賢明な実践：化学物質の取り扱いと廃棄。ワシントン DC：国立アカデミー出版局。1995 年。doi :10.17226/ 4911。ISBN 978-0-309-05229-0。
- ^ Spataro, F; Ianniello, A (2014 年 11 月). 「大気中の亜硝酸の発生源: 科学の現状、現在の研究ニーズ、将来の展望」. Journal of the Air & Waste Management Association . 64 (11): 1232– 1250. Bibcode :2014JAWMA..64.1232S. doi : 10.1080/10962247.2014.952846 . PMID 25509545.
- ^ Anglada, Josef M.; Solé, Albert (2017年11月). 「OH、Cl、ClOラジカルによるHONOの大気酸化」. The Journal of Physical Chemistry A. 121 ( 51): 9698– 9707. Bibcode :2017JPCA..121.9698A. doi :10.1021/acs.jpca.7b10715. PMID 29182863.
- ^ Da Roza, R.; Friedberg, EC; Duncan, BK; Warner, HR (1977-11-01). 「大腸菌における亜硝酸による DNA 損傷の修復」.生化学. 16 (22): 4934– 4939. doi :10.1021/bi00641a030. ISSN 0006-2960. PMID 334252.
- ^ Hartman, Z.; Henrikson, EN; Hartman, PE; Cebula, TA (1994). 「二本鎖 DNA を含む生物における亜硝酸変異誘発を説明する分子モデル」.環境および分子変異誘発. 24 (3): 168– 175. Bibcode :1994EnvMM..24..168H. doi :10.1002/em.2850240305. ISSN 0893-6692. PMID 7957120.