亞硝基

亞硝基結構式

在有機化學中，亞硝基是指一種由一氧化氮（–N=O) 基團連接到有機基團而成的官能團。亞硝基化合物可歸類為C-亞硝基化合物（例如，亞硝基烷烴；R–N=O ), S -亞硝基化合物 ( nitrosothiols; RS–N=O）， N-亞硝基化合物（例如，亞硝胺，RN(–R』)–N=O )和O-亞硝基化合物（亞硝酸烷基酯；RO–N=O ）。

合成

亞硝基化合物可以通過還原硝基化合物或通過氧化羥胺來製備。 鄰亞硝基苯酚可通過鮑迪施反應產生。在費歇爾-赫普重排反應中，芳香族 4-亞硝基苯胺由相應的亞硝胺製備。

特性

2-亞硝基甲苯二聚體的結構

亞硝基芳烴通常參與單體-二聚體平衡。在固態下通常呈淡黃色的二聚體更常見，而深綠色單體在稀溶液或較高溫度下更佔優。它們以順式和反式異構體存在。

由於氮氧自由基的穩定性，亞硝基有機化合物往往具有非常低的 C-N鍵解離能：亞硝基烷烴的 BDE 約為30—40 kcal/mol（130—170 kJ/mol） ，而亞硝基芳烴的 BDE 約為50—60 kcal/mol（210—250 kJ/mol） 。因此，它們通常對熱和光敏感。含有 O-(NO) 或 N-(NO) 鍵的化合物通常具有更低的鍵離解能。例如， N-亞硝基二苯胺 Ph₂N–N=O，其 N–N 鍵解離能僅為23 kcal/mol（96 kJ/mol） 。 有機亞硝基化合物作為過渡金屬的配體。

反應

存在許多利用中間體亞硝基化合物的反應，如Barton反應和Davis-Beirut反應，以及在吲哚的合成中，如：Baeyer-Emmerling吲哚合成，巴爾托利吲哚合成。在薩維爾反應中，汞被用來取代硫醇基團中的亞硝酰基。

亞硝化與亞硝基化

亞硝酸鹽可以進入兩種反應，這取決於物理化學環境。

• 亞硝基化是添加一個亞硝酰離子NO−
  對金屬（例如鐵）或硫醇，導致亞硝酰鐵Fe–NO （例如，在亞硝基化血紅素中 = 亞硝基血紅素）或S -亞硝基硫醇 (RSNO)。
• 亞硝化是添加一個亞硝鎓離子NO+
  到胺 –NH
  2導致亞硝胺。這種轉化發生在酸性 pH 值下，特別是在胃中，如N-苯基亞硝胺的形成方程式所示：

  ${\ce {NO2- + H+ <=> HONO}}$

  ${\ce {HONO + H+ <=> H2O + NO+}}$

  ${\ce {C6H5NH2 + NO+ -> C6H5N(H)NO + H+}}$

許多伯烷基N -亞硝基化合物，例如CH
3N(H)NO ，在水解成醇方面往往不穩定。那些衍生自仲胺（例如，(CH
3)
2NNO衍生自二甲胺）更穩健。正是這些N-亞硝胺是齧齒動物的致癌物。

無機化學中的亞硝基

線性和彎曲的金屬亞硝基

亞硝酰基是含有 NO 基團的非有機化合物，例如通過 N 原子直接與金屬結合，形成金屬-NO 部分。或者，非金屬的例子是常見的試劑亞硝酰氯（Cl–N=O ）。一氧化氮是一個穩定的自由基，有一個不成對的電子。一氧化氮的還原產生亞硝酰陰離子，NO−
：

${\ce {NO + e- -> NO-}}$

NO 的氧化產生亞硝鎓陽離子，NO+
:

${\ce {NO -> NO+ + e-}}$

一氧化氮可以作為配體形成金屬亞硝酰絡合物或只是金屬亞硝酰。這些配合物可以被視為加合物NO+
,NO−
，或一些中間情況。

在食物中

亞硝酰血紅素

在食品和胃腸道中，亞硝化和亞硝基化對消費者健康的影響不同。

• 在醃肉中：經過醃製的肉類含有亞硝酸鹽，pH 值約為 5，其中幾乎所有亞硝酸鹽都以NO−
  2 (99%)。醃肉還添加了抗壞血酸鈉（或異抗壞血酸或維生素C）。正如 S. Mirvish 所證明的，抗壞血酸鹽抑制胺亞硝化為亞硝胺，因為抗壞血酸鹽與NO−
  2形成 NO。 抗壞血酸和 pH 值 5 的狀況有利於血紅素鐵的亞硝基化，形成亞硝基血紅素，當包含在肌紅蛋白中時是紅色素，當它通過烹飪釋放時是粉紅色素。它參與了醃肉的「熏肉味」。據歐洲加工肉類遊說團顧問 KO Honikel 稱， 因此，亞硝基血紅素被認為對肉類行業和消費者有益。 據加工肉類行業以外的科學家稱，亞硝基血紅素被認為是一種致癌化合物。
• 在胃中：分泌的氯化氫形成酸性環境（pH=2) 和攝入的亞硝酸鹽（與食物或唾液一起）會導致胺亞硝化，從而產生亞硝胺（潛在致癌物）。如果胺濃度低（例如，低蛋白飲食，無發酵食品）或維生素C 濃度高（例如，高水果飲食）。然後形成S -nitrosothiols，在 pH 值下穩定維持在2左右。
• 在結腸中：中性 pH 值不利於亞硝化。即使在添加仲胺或亞硝酸鹽後，糞便中也不會形成亞硝胺。 中性 pH 值有利於NO−
  從S -亞硝基硫醇中釋放，以及鐵的亞硝基化。根據 Bingham 和 Kuhnle 的說法，Bingham 團隊在吃紅肉的志願者的糞便中測量的先前稱為 NOC（ N-亞硝基化合物）的物質主要是非N-亞硝基 ATNC（表觀總亞硝基化合物），例如S -nitrosothiols 和亞硝酰鐵（如亞硝酰血紅素）。

另見

• 亞硝胺，NO 連接到胺上的官能團，例如 R₂N–NO
• 亞硝基苯
• 一氧化氮
• 硝酰