氮氧化合物,化学式NO, 相对分子质量30.01,氮的化合价为+2。无色无味气体,难溶于水的有毒气体。由于一氧化氮带有自由基,这使它的化学性质非常活泼。当它与氧气反应后,可形成具有腐蚀性的气体--二氧化氮(NO2),二氧化氮可与水反应生成硝酸。方程式为:3NO2+H2O==2HNO3+NO,也可以与一酸科化二氢反应,生成二氢一酸科胺、二酸科化二氢和水。
物理性质
熔点:-163.6℃
沸点:-151.8℃
密度:1.27kg/m3
饱和蒸气压:6079.2kPa(-94.8℃)
外观:无色气体
溶解性:微溶于水,溶于乙醇、二硫化碳
化学性质
一氧化氮是无色气体,工业制备它是在铂网催化剂上用空气将氨氧化的方法;实验室中则用金属铜与稀硝酸反应。
NO在水中的溶解度较小,而且不与水发生反应。常温下NO很容易氧化为二氧化氮,也能与卤素反应生成卤化亚硝酰(NOx)。如2NO+Cl2=2NOCl
但NO与O2可与水反应,化学方程式为4NO+3O2+2H2O=4HNO3
根据NO的分子结构可见,它有未成对的电子,两个原子共有11个价电子,也就是个奇分子,大多数奇分子都有颜色,然而NO仅在液态或固态时才呈蓝色。NO分子在固态时会缔合成松弛的双聚分子(NO)2,这也是它具有单电子的必然结果。
这里需要特别说明的是,NO可以被过氧化钠吸收:Na2O2+2NO=2NaNO2
在神经系统中的作用
有关L-Arg → NO途径在中枢神经系统(CNS)方面的研究认为,NO通过扩散,作用于相邻的周围神经元如突出前神经末梢和星状胶质细胞,再激活GC从而提高水平cGMP水平而产生生理效应。如NO可诱导与学习、记忆有关的长时程增强效应(Long-term potentiation,LTP),并在其LTP中起逆信使作用。
连续刺激小脑的上行纤维和平行纤维可引起平行纤维细胞的神经传导产生长时程抑制(Long-term depression,LTD),被认为是小脑运动学习体系中的一种机制,NO参与了该机制。
在外周神经系统也存在L-Arg → NO途径。NO被认为是非胆碱能、非肾上腺素能神经的递质或介质,参与痛觉传入与感觉传递过程。
NO在胃肠神经介导胃肠平滑肌松弛中起着重要的中介作用,在胃肠间神经丛中,NOS和血管活性肠肽共存并能引起非肾上腺素能非胆碱能(nonadrenergic-non-cholinerrgic,NANC)舒张,但血管活性肠肽的抗体只能部分消除NANC的舒张,其余的舒张反应则能被N-甲基精氨酸消除。
在免疫系统中的作用
研究结果表明,NO可以产生于人体内多种细胞。如当体内内毒素或T细胞激活巨噬细胞和多形核白细胞时,能产生大量的诱导型NOS和超氧化物阴离子自由基,从而合成大量的NO和H2O2,这在杀伤入侵的细菌、真菌等微生物和肿瘤细胞、有机异物及在炎症损伤方面起着十分重要的作用。
当前认为,经激活的巨噬细胞释放的NO可以通过抑制靶细胞线粒体中三羧酸循环、电子传递细胞DNA合成等途径,发挥杀伤靶细胞的效应。
免疫反应所产生的NO对邻近组织和能够产生NOS的细胞也有毒性作用。某些与免疫系统有关的局部或系统组织损伤,血管和淋巴管的异常扩张及通透性等,可能都与NO在局部的含量有着密切的关系。