नाइट्रिक ऑक्साइड

नाइट्रिक ऑक्साइड (नाइट्रोजन ऑक्साइड या नाइट्रोजन मोनोऑक्साइड) ) सूत्र के साथ एक रंगहीन गैस है . यह नाइट्रोजन के प्रमुख ऑक्साइडों में से एक है। नाइट्रिक ऑक्साइड एक मुक्त मूलक है: इसमें एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है, जिसे कभी-कभी इसके रासायनिक सूत्र  में एक बिंदु द्वारा दर्शाया जाता है (•N=O or •नहीं)। नाइट्रिक ऑक्साइड भी एक हेटेरोन्यूक्लियर डायटोमिक अणु है, अणुओं का एक वर्ग जिसका अध्ययन प्रारंभिक आधुनिक आणविक कक्षीय सिद्धांत को जन्म देता है।

रासायनिक उद्योग में एक महत्वपूर्ण प्रतिक्रिया मध्यवर्ती, दहन प्रणालियों में नाइट्रिक ऑक्साइड बनता है और गरज के साथ बिजली द्वारा उत्पन्न किया जा सकता है। मनुष्यों सहित स्तनधारियों में, नाइट्रिक ऑक्साइड कई शारीरिक और रोग प्रक्रियाओं में एक संकेतन अणु है। इसे 1992 में वर्ष का अणु घोषित किया गया था। फिजियोलॉजी या मेडिसिन में नोबेल पुरस्कार विजेताओं की सूची#1951.E2.80.932000 को कार्डियोवैस्कुलर सिग्नलिंग अणु के रूप में नाइट्रिक ऑक्साइड की भूमिका की खोज के लिए सम्मानित किया गया था। नाइट्रिक ऑक्साइड को नाइट्रोजन डाइऑक्साइड (NO .) के साथ भ्रमित नहीं होना चाहिए2), एक भूरी गैस और प्रमुख वायु प्रदूषक, न ही नाइट्रस ऑक्साइड (N .) के साथ2ओ), एक सामान्य संवेदनाहारी।

di- और त्रिपरमाण्विक अणुओं के साथ
एक तरल, नाइट्रिक ऑक्साइड डिमर (रसायन विज्ञान) को डाइनाइट्रोजन डाइऑक्साइड में संघनित करने पर, लेकिन एसोसिएशन कमजोर और प्रतिवर्ती है। क्रिस्टलीय NO में N–N की दूरी 218 pm है, जो N–O दूरी से लगभग दोगुनी है।

के गठन की गर्मी के बाद से •NO एंडोथर्मिक नहीं है, NO को तत्वों में विघटित किया जा सकता है। कारों में उत्प्रेरक कन्वर्टर्स इस प्रतिक्रिया का फायदा उठाते हैं:
 * 2 नहीं → ओ2 + नहीं2

ऑक्सीजन के संपर्क में आने पर, नाइट्रिक ऑक्साइड नाइट्रोजन डाइऑक्साइड में परिवर्तित हो जाता है:
 * 2 नहीं + ओ2 → 2 नहीं2

माना जाता है कि यह प्रतिक्रिया मध्यवर्ती ONOO. के माध्यम से होती है• और रेड कंपाउंड ONOONO।

पानी में, नाइट्रिक ऑक्साइड ऑक्सीजन के साथ नाइट्रस एसिड (HNO .) बनाने के लिए प्रतिक्रिया करता है2) माना जाता है कि प्रतिक्रिया निम्नलिखित स्टोइकोमेट्री के माध्यम से आगे बढ़ती है:


 * 4 नहीं + ओ2 + 2 एच2ओ → 4 दिन2

नाइट्रिक ऑक्साइड फ्लोरीन, क्लोरीन  और  ब्रोमिन  के साथ नाइट्रोसिल हैलाइड बनाने के लिए प्रतिक्रिया करता है, जैसे नाइट्रोसिल क्लोराइड:
 * 2 NO + Cl2 → 2 एनओसीएल

कोई साथ2, एक कट्टरपंथी भी, NO तीव्र नीले डाइनाइट्रोजन ट्राइऑक्साइड बनाने के लिए जोड़ती है: : नहीं + नोट2 पर-नहीं2

कार्बनिक रसायन
एक अन्य अणु में नाइट्रिक ऑक्साइड की मात्रा (रसायन) के जुड़ने को अक्सर नाइट्रोसिलेशन कहा जाता है। 'ट्रुब रिएक्शन' एक एनोलेट पर नाइट्रिक ऑक्साइड के दो समकक्ष (रसायन विज्ञान) की अतिरिक्त प्रतिक्रिया है, जो एक डायजेनियमडायलेट (जिसे नाइट्रोसोहाइड्रॉक्सिलमाइन भी कहा जाता है) देता है। उत्पाद बाद में रेट्रो- एल्डोल प्रतिक्रिया से गुजर सकता है, जो हेलोफॉर्म प्रतिक्रिया के समान एक समग्र प्रक्रिया देता है। उदाहरण के लिए, नाइट्रिक ऑक्साइड  एसीटोन  और एक  एल्कोक्साइड  के साथ प्रतिक्रिया करके प्रत्येक अल्फा कार्बन | α स्थिति पर डायजेनियमडायलेट बनाता है, जिसके बाद उप-उत्पाद के रूप में मिथाइल एसीटेट का नुकसान होता है:


 * TraubeReaction.svgयह प्रतिक्रिया, जो 1898 के आसपास खोजी गई थी, नाइट्रिक ऑक्साइड प्रोड्रग अनुसंधान में रुचि की बनी हुई है। नाइट्रिक ऑक्साइड भी सोडियम मेथॉक्साइड के साथ सीधे प्रतिक्रिया कर सकता है, अंततः एन-मेथॉक्सीडायजेनियमडायलेट के माध्यम से सोडियम फॉर्मेट और नाइट्रस ऑक्साइड बनाता है।

समन्वय परिसरों
नाइट्रिक ऑक्साइड संक्रमण धातुओं के साथ अभिक्रिया करके धातु नाइट्रोसिल नामक संकुल देता है। नाइट्रिक ऑक्साइड का सबसे आम बंधन मोड टर्मिनल रैखिक प्रकार (एम-एनओ) है। वैकल्पिक रूप से, नाइट्रिक ऑक्साइड एक-इलेक्ट्रॉन स्यूडोहैलाइड के रूप में काम कर सकता है। ऐसे परिसरों में, M−N−O समूह को 120° और 140° के बीच के कोण की विशेषता है। NO समूह विभिन्न प्रकार की ज्यामिति में नाइट्रोजन परमाणु के माध्यम से धातु केंद्रों के बीच भी पुल कर सकता है।

उत्पादन और तैयारी
वाणिज्यिक सेटिंग में, नाइट्रिक ऑक्साइड 750-900 डिग्री सेल्सियस (सामान्यतः 850 डिग्री सेल्सियस) पर अमोनिया  के ऑक्सीकरण द्वारा ओस्टवाल्ड प्रक्रिया में  उत्प्रेरक  के रूप में प्लैटिनम के साथ उत्पन्न होता है:


 * 4 एनएच3 + 5 ओ2 → 4 नहीं + 6 एच2हे

ऑक्सीजन की उत्प्रेरित एंडोथर्मिक प्रतिक्रिया (O .)2) और नाइट्रोजन (N .)2), जो बिजली द्वारा उच्च तापमान (>2000 डिग्री सेल्सियस) पर प्रभावित होता है, को एक व्यावहारिक व्यावसायिक संश्लेषण में विकसित नहीं किया गया है (बिर्कलैंड-आइड प्रक्रिया देखें):
 * एन2 + ओ2 → 2 नहीं

प्रयोगशाला के तरीके
प्रयोगशाला में, तांबे के साथ तनु नाइट्रिक एसिड की कमी से नाइट्रिक ऑक्साइड आसानी से उत्पन्न होता है:
 * 8 एचएनओ3 + 3 Cu → 3 Cu(NO .)3)2 + 4 एच2ओ + 2 नहीं

एक वैकल्पिक मार्ग में सोडियम नाइट्राइट या पोटेशियम नाइट्राइट के रूप में नाइट्रस एसिड की कमी शामिल है:
 * 2 नैनो2 + 2 नहीं + 2 एच2इसलिए4 → मैं2 + 2 पहले से ही2इसलिए4 + 2 एच2ओह + 2
 * 22 + 2 FeSO4 + 3 एच2इसलिए4 → फे2(इसलिए4)3 + 2 NaHSO4 + 2 एच2ओ + 2 नहीं
 * 3 KNO2 + KNO3 + करोड़2O3 → 2 के2सीआरओ4 + 4 नहीं

लौह (द्वितीय) सल्फेट मार्ग सरल है और स्नातक प्रयोगशाला प्रयोगों में इसका उपयोग किया गया है। तथाकथित NONOate यौगिकों का उपयोग नाइट्रिक ऑक्साइड पीढ़ी के लिए भी किया जाता है।

पता लगाना और परख
नाइट्रिक ऑक्साइड सांद्रता को ओजोन से जुड़े एक रसायनयुक्त रसायन का उपयोग करके निर्धारित किया जा सकता है। नाइट्रिक ऑक्साइड युक्त एक नमूना बड़ी मात्रा में ओजोन के साथ मिलाया जाता है। नाइट्रिक ऑक्साइड ऑक्सीजन और नाइट्रोजन डाइऑक्साइड का उत्पादन करने के लिए ओजोन के साथ प्रतिक्रिया करता है, साथ में प्रकाश का उत्सर्जन (केमिलुमिनेसिसेंस) होता है:
 * नहीं + ओ3 → नहीं2 + ओ2 + ह

जिसे फोटोडेटेक्टर से मापा जा सकता है। उत्पादित प्रकाश की मात्रा नमूने में नाइट्रिक ऑक्साइड की मात्रा के समानुपाती होती है।

परीक्षण के अन्य तरीकों में इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री (एम्परोमेट्रिक दृष्टिकोण) शामिल है, जहां कोई वर्तमान या वोल्टेज परिवर्तन को प्रेरित करने के लिए इलेक्ट्रोड के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है। जैविक ऊतकों में NO रेडिकल्स का पता लगाना विशेष रूप से कठिन होता है, क्योंकि इनका जीवनकाल कम होता है और ऊतकों में इन रेडिकल्स की सांद्रता होती है। कुछ व्यावहारिक तरीकों में से एक है नाइट्रिक ऑक्साइड का आयरन-डाइथियोकार्बामेट कॉम्प्लेक्स के साथ स्पिन ट्रैपिंग और बाद में इलेक्ट्रॉन पैरामैग्नेटिक रेजोनेंस (ईपीआर) के साथ मोनो-नाइट्रोसिल-आयरन कॉम्प्लेक्स का पता लगाना। फ्लोरोसेंट डाई संकेतकों का एक समूह जो इंट्रासेल्युलर माप के लिए एसिटिलेटेड रूप में भी उपलब्ध हैं, मौजूद हैं। सबसे आम यौगिक 4,5-डायमिनोफ्लोरेसिन (DAF-2) है।

अम्ल वर्षा जमाव
नाइट्रिक ऑक्साइड हाइड्रोपरॉक्सिल के साथ प्रतिक्रिया करता है नाइट्रोजन डाइऑक्साइड (NO .) बनाने के लिए2), जो तब एक हाइड्रॉक्सिल रेडिकल के साथ प्रतिक्रिया कर सकता है (हाइड्रोक्सिल रेडिकलहाइड्रॉक्सिल रेडिकल) नाइट्रिक एसिड (HNO .) का उत्पादन करने के लिए3):
 * •नहीं + → •नहीं2 + •ओह
 * •नहीं2 + •ओह → एचएनओ3

सल्फ्यूरिक एसिड के साथ नाइट्रिक एसिड, अम्लीय वर्षा के जमाव में योगदान देता है।

ओजोन रिक्तीकरण
•NO ओजोन परत के क्षरण में भाग नहीं लेता है। नाइट्रिक ऑक्साइड समतापमंडलीय ओजोन के साथ अभिक्रिया करके O. बनाता है2 और नाइट्रोजन डाइऑक्साइड:
 * •नहीं + OR3 → नहीं2 + ओ2

इस प्रतिक्रिया का उपयोग. की सांद्रता को मापने के लिए भी किया जाता है •नियंत्रण मात्रा में नहीं।

NO . का अग्रदूत2
जैसा कि #अम्लीय वर्षा निक्षेपण खंड में देखा गया है, नाइट्रिक ऑक्साइड नाइट्रोजन डाइऑक्साइड में परिवर्तित हो सकता है (यह हाइड्रोपरॉक्सी रेडिकल के साथ हो सकता है,, या द्विपरमाणुक ऑक्सीजन, O2) अल्पावधि नाइट्रोजन डाइऑक्साइड एक्सपोजर के लक्षणों में मतली, डिस्पेनिया और सिरदर्द शामिल हैं। दीर्घकालिक प्रभावों में बिगड़ा हुआ प्रतिरक्षा और श्वसन प्रणाली का कार्य शामिल हो सकता है।

जैविक कार्य
NO एक गैसीय संकेतन अणु है। यह एक प्रमुख कशेरुकी संकेत पारगमन है, जो विभिन्न जैविक प्रक्रियाओं में भूमिका निभाता है। यह बैक्टीरिया, पौधों, कवक और पशु कोशिकाओं सहित लगभग सभी प्रकार के जीवों में एक बायोप्रोडक्ट है। नाइट्रिक ऑक्साइड, एक एंडोथेलियम-व्युत्पन्न आराम कारक (ईडीआरएफ), विभिन्न नाइट्रिक ऑक्साइड सिंथेज़ (एनओएस) एंजाइमों द्वारा आर्जिनिन से अंतर्जात रूप से जैवसंश्लेषित है|एल -आर्जिनिन, ऑक्सीजन और एनएडीपीएच। -2607.ई1 > अकार्बनिक नाइट्रेट के अपचयन से नाइट्रिक ऑक्साइड भी बन सकता है। नाइट्रिक ऑक्साइड के मुख्य एंजाइमेटिक लक्ष्यों में से एक गुआनालेट साइक्लेज है। एंजाइम के हीम क्षेत्र में नाइट्रिक ऑक्साइड के बंधन से लोहे की उपस्थिति में सक्रियण होता है। नाइट्रिक ऑक्साइड अत्यधिक प्रतिक्रियाशील है (कुछ सेकंड का जीवनकाल है), फिर भी झिल्ली में स्वतंत्र रूप से फैलता है। ये गुण नाइट्रिक ऑक्साइड को क्षणिक पैरासरीन (आसन्न कोशिकाओं के बीच) और ऑटोक्राइन  (एकल कोशिका के भीतर) सिग्नलिंग अणु के लिए आदर्श बनाते हैं। एक बार जब नाइट्रिक ऑक्साइड को ऑक्सीजन और पानी द्वारा नाइट्रेट्स और नाइट्राइट्स में बदल दिया जाता है, तो सेल सिग्नलिंग निष्क्रिय हो जाती है।

रक्त वाहिकाओं का एंडोथेलियम (आंतरिक अस्तर) आसपास की चिकनी मांसपेशियों को आराम करने के लिए संकेत देने के लिए नाइट्रिक ऑक्साइड का उपयोग करता है, जिसके परिणामस्वरूप वासोडिलेशन और रक्त प्रवाह में वृद्धि होती है। सिल्डेनाफिल (वियाग्रा) एक दवा है जो नाइट्रिक ऑक्साइड मार्ग का उपयोग करती है। सिल्डेनाफिल नाइट्रिक ऑक्साइड का उत्पादन नहीं करता है, लेकिन कॉरपस कोवर्नोसम लिंग में cGMP-विशिष्ट फॉस्फोडिएस्टरेज़ प्रकार 5  (पीडीई 5) द्वारा गिरावट से  चक्रीय ग्वानोसिन मोनोफॉस्फेट  (सीजीएमपी) की रक्षा करके नाइट्रिक ऑक्साइड मार्ग के डाउनस्ट्रीम सिग्नल को बढ़ाता है, जिससे सिग्नल की अनुमति मिलती है। बढ़ाया जा सकता है, और इस प्रकार वासोडिलेशन। एक अन्य अंतर्जात गैसीय ट्रांसमीटर, हाइड्रोजन सल्फाइड|हाइड्रोजन सल्फाइड (H2एस) वासोडिलेशन और एंजियोजेनेसिस को सहकारी तरीके से प्रेरित करने के लिए NO के साथ काम करता है। <रेफरी नाम = अल्तानी 879-888 >

नाक से सांस लेने से शरीर के भीतर नाइट्रिक ऑक्साइड पैदा होता है, जबकि मुंह से सांस लेने से नहीं। रेफरी>

व्यावसायिक सुरक्षा और स्वास्थ्य
यू.एस. में, व्यावसायिक सुरक्षा और स्वास्थ्य प्रशासन (ओएसएचए) ने कार्यस्थल में नाइट्रिक ऑक्साइड एक्सपोजर के लिए 25 पीपीएम (30 मिलीग्राम/एम) के रूप में कानूनी सीमा (अनुमेय एक्सपोजर सीमा) निर्धारित की है।3) 8 घंटे के कार्यदिवस में। व्यावसायिक सुरक्षा और स्वास्थ्य के लिए राष्ट्रीय संस्थान (NIOSH) ने 25 पीपीएम (30 मिलीग्राम / मी) की अनुशंसित जोखिम सीमा (आरईएल) निर्धारित की है।3) 8 घंटे के कार्यदिवस में। 100 पीपीएम के स्तर पर, नाइट्रिक ऑक्साइड आईडीएलएच है।

विस्फोट का खतरा
तरल नाइट्रोजन ऑक्साइड ईंधन की अनुपस्थिति में भी विस्फोट के प्रति बहुत संवेदनशील है, और इसे नाइट्रोग्लिसरीन के रूप में आसानी से शुरू किया जा सकता है। अपने बीपी के करीब एंडोथर्मिक तरल ऑक्साइड का विस्फोट। (-152°C) ने 100 kbar पल्स उत्पन्न की और परीक्षण उपकरण को खंडित कर दिया। यह सबसे सरल अणु है जो तीनों चरणों में विस्फोट करने में सक्षम है। तरल ऑक्साइड संवेदनशील होता है और आसवन के दौरान फट सकता है, और यही औद्योगिक दुर्घटनाओं का कारण रहा है। गैसीय नाइट्रिक ऑक्साइड लगभग 2300 मीटर/सेकेंड पर विस्फोट करता है, लेकिन एक ठोस के रूप में यह 6100 मीटर/सेकेंड के विस्फोट वेग तक पहुंच सकता है।

अग्रिम पठन

 * Butler A. and Nicholson R.; "Life, death and NO." Cambridge 2003. ISBN 978-0-85404-686-7.
 * van Faassen, E. E.; Vanin, A. F. (eds); "Radicals for life: The various forms of Nitric Oxide." Elsevier, Amsterdam 2007. ISBN 978-0-444-52236-8.
 * Ignarro, L. J. (ed.); "Nitric oxide:biology and pathobiology." Academic Press, San Diego 2000. ISBN 0-12-370420-0.

बाहरी संबंध

 * International Chemical Safety Card 1311
 * Microscale Gas Chemistry: Experiments with Nitrogen Oxides
 * Your Brain Boots Up Like a Computer – new insights about the biological role of nitric oxide.
 * Assessing The Potential of Nitric Oxide in the Diabetic Foot
 * New Discoveries About Nitric Oxide Can Provide Drugs For Schizophrenia
 * Nitric Oxide at the Chemical Database
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