Перегляд вихідного коду сторінки Оксид азоту(II)

{{Chembox
| Verifiedfields = changed
| verifiedrevid = 477001381
|  ImageFile = Nitric-oxide-2D.png
|  ImageSize = 121
|  ImageName = Скелетна формула оксиду азоту(ІІ) із позначенням довжини зв'язку
|  ImageFileL1 = Nitric oxide.svg
|  ImageNameL1 = Скелетна формула із позначенням трьох неподілених електронних пар і одного неспареного електрону
|  ImageFileR1 = Nitric-oxide-3D-vdW.png
|  ImageSizeR1 = 121
|  ImageNameR1 = Просторова модель
| IUPACName = Нітроген(II) оксид
| OtherNames = Монооксид азоту<br/>
Оксид азоту (II)
| Section1 = {{Chembox Identifiers
|  CASNo = 10102-43-9
| ChEMBL_Ref = {{ebicite|changed|EBI}}
| ChEMBL = 1200689
|   CASNo_Ref = {{cascite|correct|CAS}}
|  PubChem = 145068
|   PubChem_Ref = {{Pubchemcite|correct|pubchem}}
|  ChemSpiderID = 127983
|   ChemSpiderID_Ref = {{chemspidercite|correct|chemspider}}
|  UNII = 31C4KY9ESH
|   UNII_Ref = {{fdacite|correct|FDA}}
|  EINECS = 233-271-0
|  UNNumber = 1660
|  DrugBank_Ref = {{drugbankcite|correct|drugbank}}
| DrugBank = DB00435
|  KEGG = D00074
|   KEGG_Ref = {{keggcite|correct|kegg}}
|  ChEBI_Ref = {{ebicite|correct|EBI}}
| ChEBI = 16480
|  RTECS = QX0525000
|  Gmelin = 451
|  3DMet = B00122
|  ATCCode_prefix = R07
|  ATCCode_suffix = AX01
|  SMILES = [N]=O
|  StdInChI = 1S/NO/c1-2
|   StdInChI_Ref = {{stdinchicite|correct|chemspider}}
|  InChI = 1/NO/c1-2
|  StdInChIKey = MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N
|   StdInChIKey_Ref = {{stdinchicite|correct|chemspider}}
|  InChIKey = MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYAI
}}
| Section2 = {{Chembox Properties
|  N = 1
|  O = 1
|  ExactMass = 29,997988627 г/моль
|  Appearance = безбарвний газ
|  Density = 1,3402 г/л
|  температура_плавлення = -164&nbsp;°C
|  температура_кипіння = -152&nbsp;°C
|  Solubility = 74 мл/л
|  RefractIndex = 1,0002697
|  Viscosity = 19,184 м[[Паскаль-секунда|Па·с]] (101,3&nbsp;кПа)
}}
| Section3 = {{Chembox Structure
|  MolShape = [[Лінійна молекулярна геометрія|лінійна]] ([[точкова група]] C<sub>∞''v''</sub>)
}}
| Section4 = {{Chembox Thermochemistry
|  DeltaHf = 90,29 кДж/моль
|  Entropy = 210,76 Дж/(К·моль)
}}
| Section5 = {{Chembox Pharmacology
|  AdminRoutes = Вдихання
|  Bioavail = добра
|  Metabolism = через сітку капілярів легень
|  HalfLife = 2–6 секунд
}}
| Section6 = {{Chembox Hazards
|  ExternalMSDS = [http://avogadro.chem.iastate.edu/MSDS/nitric_oxide.pdf External MSDS]
|  EUClass = {{Hazchem O}} {{Hazchem T}}
|  NFPA-H = 3
|  NFPA-F = 0
|  NFPA-R = 3
|  NFPA-O = OX
}}
| Section7 = {{Chembox Related
|  Function = [[нітроген]] [[оксид]]и
|   OtherFunctn = [[Оксид азоту(I)]]<br/>
[[Оксид азоту(III)]]<br/>
[[Оксид азоту(IV)]]<br/>
[[Оксид азоту(V)]]
}}
}}
{{About|оксид азоту складу NO|інші сполуки цього ряду|Оксиди азоту}}
'''Окси́д азо́ту(II), нітроге́н(II) окси́д, мо́ноокси́д азо́ту'''&nbsp;— [[неорганічні сполуки|неорганічна]] сполука складу [[Нітроген|N]][[Оксиген|O]]. За звичайних умов є безбарвним, [[токсичність|токсичним]] і незаймистим газом. У рідкому та твердому станах сполука димеризується з утворенням оксиду N<sub>2</sub>O<sub>2</sub>.

Монооксид азоту належить до [[Оксид#Індиферентні (несолетвірні) оксиди|несолетвірних оксидів]]: з [[вода|водою]] він не утворює кислоту або основу, а безпосередньо реагуючи з [[Основа (хімія)|основами]] та з [[кислота]]ми, не утворює солей.

== Фізичні властивості ==
Оксид азоту NO за звичайних умов є безбарвним газом із дуже низькою температурою кипіння (-151,8°С) і температурою плавлення (-163,6°С). У твердому стані, завдяки наявності неспареного електрону, сполука повністю [[димер (хімія)|димеризується]] з утворенням оксиду N<sub>2</sub>O<sub>2</sub>, а у рідкому&nbsp;— приблизно на чверть.

У воді розчиняється важко: при звичайній температурі лише близько 5 см³ в 100&nbsp;г води.

== Отримання ==

=== Промисловий метод ===
У промислових масштабах синтез оксиду азоту(II) є однією зі стадій в отриманні [[нітратна кислота|нітратної кислоти]]. Його добувають окисненням [[аміак]]у [[кисень|киснем]] повітря в присутності [[каталізатор]]ів:
: <math>\mathrm{ 4NH_3 + 5O_2 \xrightarrow{400-600^oC} 4NO + 6H_2O }</math>
Кількість перетвореного в NO аміаку становить приблизно 93—98&nbsp;%. Іншими, побічними, реакціями є утворення [[азот]]у та [[оксид азоту(I)|оксиду азоту(I)]]:
: <math>\mathrm{4NH_3 + 3O_2 \longrightarrow 2N_2 + 6H_2O }</math>
: <math>\mathrm{2NH_3 + 2O_2 \longrightarrow N_2O + 3H_2O }</math>
Окрім цього, може відбуватися часткове розкладання кінцевого продукту, NO, а також його взаємодія із аміаком:
: <math>\mathrm{ 2NO \longrightarrow N_2 + O_2}</math>
: <math>\mathrm{ 6NO + 4NH_3 \longrightarrow 5N_2 + 6H_2O}</math>
Згідно з однією з найпоширеніших теорій механізму окиснення, запропонованою [[Макс Боденштейн|Максом Боденштейном]], аміак окиснюється атомарним киснем, [[адсорбція|адсорбованим]] на каталізаторі, з утворенням [[гідроксиламін]]у, який поступово розкладається з утворенням NO:
: <math>\mathrm{ O_2 \longrightarrow 2O}</math>
: <math>\mathrm{ NH_3 + O \longrightarrow NH_2OH}</math>
: <math>\mathrm{ NH_2OH + O_2 \longrightarrow HNO_2 + H_2O}</math>
: <math>\mathrm{ HNO_2 \longrightarrow NO + OH^-}</math>
: <math>\mathrm{ 2OH^- \longrightarrow O + H_2O}</math>
Основними застосовуваними каталізаторами є [[платина]] та, меншою мірою, [[родій]] і [[паладій]]. Попри їхню високу вартість, вони мають перевагу у вищому виході реакції та меншій схильності до [[отруєння каталізатору|отруєння]].

=== Лабораторні методи ===
В лабораторіях монооксид азоту зазвичай добувають взаємодією розведеної [[нітратна кислота|нітратної кислоти]] з [[мідь|міддю]] при деякому нагріванні за реакцією:
: <math>\mathrm{ 3Cu + 8HNO_3 \xrightarrow{t} 3Cu(NO_3)_2 + 2NO + 4H_2O}</math>
Застосовуються також реакції відновлення [[нітрити|нітритів]] у розведеній [[сульфатна кислота|сульфатній кислоті]]:
: <math>\mathrm{ 6NaNO_2 + 3H_2SO_4 \longrightarrow 4NO + 2HNO_3 + 3Na_2SO_4 + 2H_2O}</math>
: <math>\mathrm{ KNO_2 + KI + H_2SO_4 \longrightarrow NO + I_2 + K_2SO_4 + 2KOH}</math>
Отриманий такими методами NO може бути забруднений домішками (перш за все, [[оксид азоту(I)|N<sub>2</sub>O]]), тому він вимагає додаткової очистки.

== Хімічні властивості ==
Найхарактернішою властивістю монооксиду азоту є його здатність легко сполучатися при звичайних умовах з [[кисень|киснем]] повітря з утворенням [[діоксид азоту|діоксиду азоту]] (реакція має велике значення при виробництві [[нітратна кислота|нітратної кислоти]]):
: <math>\mathrm{ 2NO + O_2 \longrightarrow 2NO_2}</math>

При високотемпературному нагріванні та в присутності каталізатору [[Оксид барію|BaO]], газуватий NO розкладається на прості сполуки. Рідкий NO із плином часу може [[диспропорціонування|диспропорціонувати]] з утворенням оксидів [[оксид азоту(I)|азоту(I)]] та [[оксид азоту(III)|азоту(III)]]:
: <math>\mathrm{ 2NO \xrightarrow{700^oC, KAT} N_2 + O_2}</math>
: <math>\mathrm{ 4NO \xrightarrow{\tau} N_2O + N_2O_3}</math>

При взаємодії із [[галогени|галогенами]] або [[сульфатна кислота|сульфатною кислотою]] (в присутності кисню), NO окиснюється із утворенням сполук [[нітрозил]]у:
: <math>\mathrm{ 2NO + Cl_2 \longrightarrow [NO]^+Cl^-}</math>
: <math>\mathrm{ 4NO_{(liquid)} + O_2 + 4H_2SO_4 \longrightarrow 4[NO]^+HSO_4^- + 2H_2O}</math>
Аналогічно він утворює [[нітрозильні комплекси]] з солями [[Перехідні метали|перехідних металів]] у водних розчинах, зокрема з солями двовалентного заліза утворює бурий малостійкий нітрозосульфат, що розкладається при нагріванні<ref>{{книга|автор=Реми Генрих |частина= |посилання частина= |заголовок=Курс неорганической химии |оригінал=Lehrbuch der anorganischen chemie |посилання= |відповідальний= |видання= |місце={{М.}} |видавництво=Ин. Лит. |рік=1963 |том=1 |сторінки= |сторінок= |серія= ||тираж=}} {{ref-ru}}</ref><ref>{{книга|автор=Деркач Ф.А. |частина= |посилання частина= |заголовок=Неорганічна хімія. Лабораторний практикум. |оригінал= |посилання= |відповідальний= |видання= |місце={{Льв.}} |видавництво=Видавництво Львівського ун-ту|рік=1962 |том= |сторінки= |сторінок=448 |серія= ||тираж=}}</ref>:
: <math>\mathrm{ NO + FeSO_4 \rightleftharpoons [Fe(NO)SO_4]}</math>
або більш загально в іонній формі:
: <math>\mathrm{ NO + [Fe(H_2O)_6]^{2+} \rightleftharpoons [Fe(NO)(H_2O)_5]^{2+} + H_2O }</math>
Оксид азоту відновлюється до вільного азоту [[графіт]]ом, [[фосфор|червоним фосфором]], неметалічними [[відновник|сполуками-відновниками]], а також деякими [[метали|металами]]:
: <math>\mathrm{ 2NO + C \xrightarrow{400-500^oC} N_2 + CO_2}</math>
: <math>\mathrm{ 10NO + 4P \xrightarrow{150-200^oC} 5N_2 + P_4O_{10}}</math>
: <math>\mathrm{ 2NO + 2H_2S \xrightarrow{300-350^oC} N_2 + 2H_2O + 2S}</math>
: <math>\mathrm{ 2NO + 2SO_2 \longrightarrow N_2 + 2SO_3 }</math>
: <math>\mathrm{ 2NO + 4Cu \xrightarrow{500-600^oC} N_2 + 2Cu_2O}</math>

== Роль у живих організмах ==
Роль оксиду азоту(II) як сигнальної [[Молекула|молекули]] в живих [[організм]]ах була відкрита у 1980-х роках, а 1998 [[Роберт Ферчготт]], [[Луїс Ігнарро]] і [[Ферід Мурад]] отримали [[Нобелівська премія з фізіології та медицини|Нобелівську премію з фізіології або медицини]] за з'ясування його функцій у серцево-судинній системі<ref>[http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1998/index.html The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1998] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20131015152133/http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1998/index.html |date=15 жовтня 2013 }} на сайті Nobelprize.org&nbsp;— Переглянуто 22 серпня 2012 року.</ref>. Монооксид азоту є [[паракринна регуляція|паракринним]] фактором завдяки своїй здатності швидко [[дифузія|дифундувати]] через [[цитоплазматична мембрана|мембрани]] [[клітина|клітин]], проте через високу реакційність відстань такої дифузії обмежена 1&nbsp;мм а час півжиття молекул NO становить 5–10 секунд. Оксид азоту(II) виконує сигнальну функцію як у тварин, так і в рослин, навіть деякі бактерії можуть відчувати дуже невеликі його концентрації і рухатись у сторону від джерела цієї сполуки<ref name=alberts>{{cite book
|title=Molecular Biology of the Cell
|edition=5th
|publisher=Garland Science
|year=2007
|url=http://www.garlandscience.com/textbooks/0815341059.asp
|isbn=978-0-8153-4105-5
|author=Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P
|pages=888—889
|accessdate=23 серпня 2012
|archive-date=22 липня 2011
|archive-url=https://web.archive.org/web/20110722000114/http://www.garlandscience.com/textbooks/0815341059.asp
}}</ref>.

У ссавців NO задіяний у низці фізіологічних процесів, таких як регуляція артеріального тиску, передача нервових імпульсів, [[зсідання крові]] та [[імунна відповідь]]. Синтез оксиду азоту(II) здійснюється шляхом [[деамінування]] [[амінокислота|амінокислоти]] [[аргінін]]у і забезпечується ферментом [[NO-синтаза|NO-синтазою]] (NOS), що має у [[ссавці]]в три [[ізофермент|ізоформи]]: нейрональна (nNOS), індуцибельна (iNOS) та ендотеліальна (eNOS). nNOS і eNOS [[експресія генів|експресуються]] у відповідних типах клітин конститутивно і різко збільшують свою активність у відповідь на зростання концентрації [[кальцій|Ca<sup>2+</sup>]]. Натомість активація iNOS здійснюється на рівні [[транскрипція (біологія)|транскрипції]] під впливом [[ендотоксин]]ів або [[цитокін]]ів запалення, зокрема в таких клітинах як [[макрофаг]]и та [[нейтрофіл]]и, і не залежить від цитоплазматичного рівня кальцію<ref name=nelson>{{cite book
|title = Lehninger Principles of Biochemistry
|edition = 5th
|publisher = W. H. Freeman
|year = 2008
|isbn = 978-0-7167-7108-1
|author = Nelson D.L., Cox M.M.
|pages = [https://archive.org/details/lehningerprincip00lehn_1/page/882 882]
|url = https://archive.org/details/lehningerprincip00lehn_1/page/882
}}</ref><ref name=voet>{{cite book
|title = Biochemistry
|edition = 4th
|publisher = Wiley
|year = 2011
|isbn = 978-0470-57095-1
|author = Voet D., Voet J.G.
|pages = 685—688}}</ref>.

Однією із мішеней монооксиду азоту в клітинах ссавців, в тому числі і гладких м'язах, є фермент [[гуанілатциклаза]], в [[активний центр|активному центрі]] якого він приєднується до атому [[Залізо|заліза]] і таким чином збільшує ензиматичну активність. [[Циклічний ГМФ]], що є продуктом гуанілатциклази, є вторинним посередником і запускає в клітині каскад реакцій, що забезпечують фізіологічну відповідь, у випадку гладеньких м'язів&nbsp;— їх розслаблення<ref name=alberts/>.

NO може діяти також і цГМФ-незалежним шляхом, наприклад змінювати активність білків шляхом [[ковалентний зв'язок|ковалентного нітрозилювання]] [[тіол]]ьних груп (-SH) специфічних залишків [[цистеїн]]у в їх складі<ref name=alberts/>.

=== Захисна функція монооксиду азоту ===
У рослин NO бере участь у захисних реакціях під час ушкоджень та інфекцій<ref name=alberts/>. Також монооксид азоту відіграє роль у функціонуванні [[Імунна система|імунної системи]] тварин. Активовані макрофаги та нейтрофіли (а також клітини ендотелію) виробляють його у великих кількостях під час запальних процесів. Разом із NO вони виділяють [[супероксид-он]] (O{{su|p=−|b=2}}), ці дві сполуки з'єднуючись утворюють дуже токсичний [[пероксинітрит]] (OONO<sup>−</sup>) потрібний для того, щоб вбити поглинуті бактерії<ref name=voet/>.

=== Медичні препарати, що впливають на сигналювання NO ===
Із препаратів, що впливають на сигнальний шлях монооксиду азоту, першим почав використовуватись ще у дев'ятнадцятому столітті [[нітрогліцерин]] для боротьби зі [[стенокардія|стенокардією]]. Ця сполука повільно розщеплюється в організмі і діє як джерело NO тривалий час. NO у свою чергу забезпечує розширення судин і зменшення навантаження на серце. Така дія нітрогліцерину була відкрита завдяки спостереженню, що хворі на стенокардію працівники фабрик, на яких виготовляли цю сполуку, сильніше страждали від болю на вихідних. Лікарі настільки часто чули такі повідомлення пацієнтів, що звернули увагу на терапевтичний ефект нітрогліцерину. З того часу було розроблено багато інших нітровазодиляторів<ref name=nelson/><ref name=voet/>. Сам NO не має терапевтичної дії під час стенокрадії, через дуже невеликий час півжиття, проте його інколи використовують у вдихуваній формі для полегшення [[легенева гіпертензія|легеневої гіпертензії]]<ref name=voet/>.

Існують також препарати, що мають інші мішені у сигнальному шляху NO. Наприклад, [[силденафіл]] пригнічує діяльність [[фосфодіестераза|фосфодіестерази]], яка розщеплює цГМФ, таким чином продовжуючи тривалість дії сигналу. Ця сполука була вперше запропонована для лікування стенокрадії, проте з'ясувалось, що вона найбільш ефективно впливає на [[ізофермент|ізоформу]] цГМФ-фосфодіестерази, що експресується у судинах [[пеніс]]а, і викликає їх розширення і, відповідно, [[ерекція|ерекцію]]. Через це [[силденафіл]] (під назвою Віагра) став використовуватись для лікування [[еректильна дисфункція|еректильної дисфункції]]<ref name=alberts/><ref name=nelson/>.

== Токсичність ==
Оксид NO подразнює дихальні шляхи та очі. Симптоми отруєння з'являються лише через певний період затримки у кілька годин. Ними є: подразнення горла, ускладнене дихання, головний біль, нудота. Подальші ускладнення за відсутності лікувальних заходів можуть спричинювати повну втрату сил, непостійність дихання, [[ціаноз]], а також смерть внаслідок [[набряк легень|набряку легень]].

Ураженого NO необхідно забрати із небезпечної території, провентилювати легені киснем. Подальші 72 години необхідно забезпечити нагляд та виключити будь-яку фізичну діяльність, оскільки це може призвести до розвитку набряку легень. При потраплянні речовини в очі або на шкіру, необхідно ретельно промити уражене місце теплою водою та звернутися до лікаря.

Заходами безпеки при роботі із оксидом азоту(I) є наявність захисних гумових ([[тефлон]]ових) рукавичок, герметичних окулярів, [[респіратор (пристрій)|респіратору]].

== Див. також ==
{{Commonscat|Nitric oxide}}
* [[Нітратна кислота]]
* [[Оксид азоту(I)]]

== Примітки ==
{{reflist}}

== Джерела ==
* {{книга|автор=Hoenig S. L. |частина= |посилання частина= |заголовок=Compendium of Chemical Warfare Agents |оригінал= |посилання= |відповідальний= |видання= |місце=New York |видавництво=Springer |рік=2007 |volume= |pages= |allpages=222 |серія= |isbn= 0-387-34626-0  |тираж=}} {{ref-en}}
* {{книга|автор= |частина= |посилання частина= |заголовок=Handbook of Preparative Inorganic Chemistry |оригінал= |посилання= |відповідальний=G. Brauer |видання=2nd |місце=New York |видавництво=Academic Press |рік=1963 |volume=1 |pages= |allpages=1859 |серія= |isbn= |тираж=}} {{ref-en}}
* {{книга|автор=Thiemann M., Scheibler E., Wiegand K. W. |частина=Nitric Acid, Nitrous Acid, and Nitrogen Oxides |посилання частина= |заголовок=Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry |оригінал= |посилання= |відповідальний= |видання=6th |місце=Weinheim |видавництво=Wiley-VCH |рік=2005 |volume= |pages=43—44 |allpages= |серія= |isbn= |doi=10.1002/14356007.a17_293| тираж=}} {{ref-en}}
* {{книга|автор=Лидин&nbsp;Р.&nbsp;А., Молочко&nbsp;В.&nbsp;А., Андреева&nbsp;Л.&nbsp;Л. |частина= |посилання частина= |заголовок=Химические свойства неорганических веществ |оригінал= |посилання= |відповідальний=Р.&nbsp;А.&nbsp;Лидин |видання=3-е |місце={{М.}} |видавництво=Химия |рік=2000 |том= |сторінки= |сторінок=480 |серія= |isbn=5-7245-1163-0 |тираж=}} {{ref-ru}}
* {{книга|автор=Деркач Ф. А. |частина= |посилання частина= |заголовок=Хімія |оригінал= |посилання= |відповідальний= |видання= |місце=Львів |видавництво=Львівський університет |рік=1968 |том= |сторінки= |сторінок=312 |серія= |isbn= |тираж=}}

{{Оксиди азоту}}

[[Категорія:Оксиди азоту]]
[[Категорія:Сигнальні системи клітин]]
[[Категорія:Антагоністи NMDA-рецепторів]]