Zobrazení zdroje stránky Oxid dusnatý

{{Infobox - chemická sloučenina
  | název = Oxid dusnatý
  | obrázek = Nitric-oxide-2D.png
  | velikost obrázku = 135px
  | popisek = 2D schéma molekuly NO
  | obrázek2 = Nitric-oxide-3D-vdW.png
  | velikost obrázku2 = 135px
  | popisek2 = 3D model molekuly NO
  | systematický název = Oxid dusnatý
  | anglický název = Nitric oxide
  | německý název = Stickstoffmonoxid
  | sumární vzorec = NO
  | vzhled = Bezbarvý plyn
  | číslo CAS = 10102-43-9
  | číslo EINECS = 233-271-0
  | PubChem = 145068
  | ChEBI = 16480
  | UN kód = 1660
  | číslo RTECS = QX0525000
  | molární hmotnost = 30,006&nbsp;1&nbsp;g/mol
  | teplota tání = −163,6&nbsp;°C (''109,6&nbsp;K'')
  | teplota varu = −151,7&nbsp;°C (''121,4&nbsp;K'')
  | hustota = 1,269&nbsp;g/cm³ (''−150&nbsp;°C'')<br /> 0,001 340 2&nbsp;g/cm³ (''0&nbsp;°C'')
  | kritická teplota = −93&nbsp;°C (''180&nbsp;K'')
  | kritický tlak = 6 485&nbsp;kPa
  | rozpustnost = 7,34&nbsp;ml/100&nbsp;g (''0&nbsp;°C'')<br /> 2,37&nbsp;ml/100&nbsp;g (''60&nbsp;°C'')
  | rozpustnost polární = [[alkoholy]]
  | rozpustnost nepolární = [[sirouhlík]]
  | ionizační energie = 9,25&nbsp;[[elektronvolt|eV]]
  | index lomu = ''n''<sub>D</sub>= 1,000&nbsp;294&nbsp;7 (''0&nbsp;°C'')<br /> ''n''<sub>D</sub>= 1,330 (''−90&nbsp;°C'')
  | relativní permitivita = 1,000&nbsp;593
  | měrná magnetická susceptibilita = 0,765&nbsp;3×10<sup>−6</sup>&nbsp;cm<sup>3</sup>g<sup>−1</sup>
  | Van der Waalsovy konstanty = a= 0,135&nbsp;8&nbsp;Pa·m<sup>6</sup>mol<sup>−2</sup><br /> b= 2,789×10<sup>−5</sup>&nbsp;m<sup>3</sup>&nbsp;mol<sup>−1</sup>
  | tvar molekuly = rovinná
  | dipólový moment = 0,15&nbsp;[[Debye|D]]
  | standardní slučovací entalpie = 90,29&nbsp;kJ/mol<br /> 87,7&nbsp;kJ/mol (''kapalný'')
  | standardní molární entropie = 210,75&nbsp;J/mol·K
  | standardní slučovací Gibbsova energie = 86,61&nbsp;kJ/mol
  | entalpie tání = 76,6&nbsp;J/g
  | izobarické měrné teplo = 0,995&nbsp;1&nbsp;JK<sup>−1</sup>g<sup>−1</sup>
  | R-věty = {{R|8}}, {{R|23}}, {{R|24}}, {{R|25}}, {{R|34}}, {{R|44}}
  | S-věty = {{S|9}}, {{S|17}}, {{S|23}}, {{S|26}}, {{S|28}}, {{S|36/37/39}}, {{S|45}}
  | NFPA 704 = {{NFPA 704
  | zdraví = 3
  | hořlavost = 0
  | reaktivita = 2
  | ostatní rizika = OX
}}
  | symboly nebezpečí GHS = {{GHS03}}{{GHS04}}{{GHS05}}{{GHS06}}{{GHS08}}<ref name=pubchem_cid_145068>{{Citace elektronického periodika | titul = Nitric oxide | periodikum = pubchem.ncbi.nlm.nih.gov | vydavatel = PubChem | url = https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/145068 | jazyk = en | datum přístupu = 2021-05-23 }}</ref><br>{{Nebezpečí}}<ref name=pubchem_cid_145068 />
  | H-věty = {{H|270}}, {{H|280}}, {{H|314}}, {{H|330}}
  | P-věty = {{P|220}}, {{P|244}}, {{P|260}}, {{P|264}}, {{P|271}}, {{P|280}}, {{P|284}}, {{P|301+330+331}}, {{P|303+361+353}}, {{P|304+340}}, {{P|305+351+338}}, {{P|310}}, {{P|320}}, {{P|321}}, {{P|363}}, {{P|370+376}}, {{P|403+233}}, {{P|405}}, {{P|410+403}}, {{P|501|v souladu s místní/regionální/národní/mezinárodní legislativou}}
}}
'''Oxid dusnatý''' (NO) je jedním z pěti [[Oxidy|oxidů]] [[dusík]]u. Je to za normální [[teplota|teploty]] bezbarvý, [[paramagnetismus|paramagnetický]] [[plyn]], pro člověka [[jed]]ovatý a za přítomnosti [[vlhkost]]i [[žíravina|leptající]]. Zajímavostí je, že má poměrně významnou [[biologie|biologickou]] roli v [[organismus|organismu]]. Vyšetření [[FeNO]] (měří frakčně exhalovaný oxid dusnatý) pomáhá určit míru alergického zánětu v těle.

== Výroba ==
Průmyslově se vyrábí [[katalýza|katalytickou]] [[Redoxní reakce|oxidací]] [[amoniak]]u (jako katalyzátor se používá [[platinová čerň]] dopovaná 10 % [[rhodium|rhodia]]), což je zároveň i první krok při výrobě [[kyselina dusičná|kyseliny dusičné]]:

: <chem>4NH3 + 5O2 -> 4NO + 6H2O</chem>
: <small>[[Amoniak]] reaguje s [[kyslík]]em za vzniku oxidu dusnatého a [[Voda|vody]].</small>

Příprava oxidu dusnatého přímou [[Redoxní reakce|oxidací]] [[dusík]]u [[kyslík]]em je velmi obtížná, neboť je to [[chemická reakce|reakce]]
zvratná a je za normální [[teplota|teploty]] posunuta zcela vlevo, protože je silně [[endotermická reakce|endotermická]]. Teprve při [[teplota|teplotě]] kolem 3000&nbsp;°C je v reakční směsi kolem 10 % oxidu dusnatého.

: <chem>N2 + O2 <=> 2NO</chem>
: <small>[[Dusík]] reaguje s [[kyslík]]em za vzniku oxidu dusnatého.</small>

Přesto se touto metodou, zvanou Birkelandova, v minulosti NO vyráběl vedením proudu [[vzduch]]u [[elektřina|elektrickým]] obloukem, který [[vzduch]] zahřál na [[teplota|teplotu]] kolem 2000&nbsp;°C. [[Směs]] se rychle ochladila a tím se zabránilo zpětnému rozkladu NO na původní [[chemický prvek|prvky]]. Výtěžnost [[chemická reakce|reakce]] byla kolem 2 %. Stejnou cestou vzniká oxid dusnatý i v motorech [[automobil]]ů a uvolňuje se do ovzduší ve výfukových plynech, kde působí jako součást [[kyselé deště|kyselých dešťů]].

Laboratorně lze oxid dusnatý připravit redukcí zředěné [[kyselina dusičná|kyseliny dusičné]] [[měď|mědí]]:

: <chem>8HNO3 + 3Cu -> 2NO + 3Cu(NO3)2 + 4H2O</chem>
: <small>[[Kyselina dusičná]] reaguje s [[Měď|mědí]] za vzniku oxidu dusnatého, [[Dusičnan měďnatý|dusičnanu měďnatého]] a [[Voda|vody]].</small>

Případně redukcí [[oxid siřičitý|oxidem siřičitým]]:

: <chem>2HNO3 + 3SO2 + 2H2O -> 2NO + 3H2SO4</chem>
: <small>[[Kyselina dusičná]] reaguje s [[Oxid siřičitý|oxidem siřičitým]] a [[Voda|vodou]] za vzniku oxidu dusnatého a [[Kyselina sírová|kyseliny sírové]].</small>

Jinou metodou je [[Redoxní reakce|redukce]] [[dusičnany|dusičnanů]] v kyselém prostředí [[železo|železnatými]] solemi, např. [[chlorid železnatý|chloridem železnatým]] za přítomnosti [[kyselina chlorovodíková|kyseliny chlorovodíkové (solné)]]

: <chem>2NaNO3 + 6FeCl2 + 8HCl -> 2NO + 6FeCl3 + 2NaCl + 4H2O</chem>
: <small>[[Dusičnan sodný]] reaguje s [[Chlorid železnatý|chloridem železnatým]] a [[Kyselina chlorovodíková|kyselinou chlorovodíkovou]] za vzniku oxidu dusnatého, [[Chlorid železitý|chloridu železitého]], [[Chlorid sodný|chloridu sodného]] a [[Voda|vody]].</small>

nebo také redukcí kyseliny dusičné [[oxid uhelnatý|oxidem uhelnatým]]

: <chem>4HNO3 + 4CO -> 4NO + 4CO2 + 2H2O + O2</chem>
: <small>[[Kyselina dusičná]] reaguje s [[Oxid uhelnatý|oxidem uhelnatým]] za vzniku oxidu dusnatého, [[Oxid uhličitý|oxidu uhličitého]], [[Voda|vody]] a [[kyslík]]u.</small>

== Chemické vlastnosti ==
Přestože [[molekula]] NO má jeden volný nepárový [[elektron]] (má tedy [[radikál]]ovou povahu), podobně jako [[oxid dusičitý]], za normální [[teplota|teploty]] nevytváří [[dimer]]. Ten vzniká teprve za velmi nízkých [[teplota|teplot]] v [[kapalina|kapalné]] fázi

: <chem>2NO <=> N2O2</chem>

čímž se vysvětluje skutečnost, že [[bod varu]] oxidu dusnatého je přibližně o 30&nbsp;°C vyšší než u látek s podobnými [[molekula]]mi.

S [[voda|vodou]] NO nereaguje, pouze se v ní mírně rozpouští.

Po chemické stránce je silným [[oxidační činidlo|oxidovadlem]], reagujícím s [[kovy]], [[organická sloučenina|organickými látkami]] a řadou jiných [[chemická sloučenina|chemických sloučenin]]. Snadno se [[Redoxní reakce|oxiduje]] volným [[kyslík]]em na [[oxid dusičitý]] (tato reakce je zároveň druhý krok při výrobě [[kyselina dusičná|kyseliny dusičné]]):

: <chem>2NO + O2 -> 2NO2</chem>

Reakcí s [[halogeny]] poskytuje [[halogenidy]] [[nitrosyl]]u NOX (kde X je halogen).

: <chem>NCl3 + 2NO -> NOCl + N2O + Cl2</chem>
: <small>[[Chlorid dusitý]] reaguje s oxidem dusnatým za vzniku [[nitrosyl chloridu]], [[Oxid dusný|oxidu dusného]] a [[chlor]]u.</small>

: <chem>XeF2 + 2NO -> 2NOF + Xe</chem>
: <small>[[Fluorid xenonatý]] reaguje s oxidem dusnatým za vzniku [[nitrosyl fluorid]]u a [[xenon]]u.</small>

Reakcí s [[hydroxidy]] [[Alkalické kovy|alkalických kovů]] vzniká [[dusitany|dusitan]], [[voda]] a podle koncentrace hydroxidu [[oxid dusný]] nebo [[dusík]]:

: <chem>2MOH + 4NO -> 2MNO2 + N2O + H2O</chem>

: <chem>4MOH + 6NO -> 4MNO2 + N2 + 2H2O</chem>

Skupina NO také vystupuje jako [[nitrosyl]]ový [[ligand]] v mnoha [[komplexní sloučenina|komplexních sloučeninách]]. Např. v kvalitativní [[analytická chemie|analytické chemii]] (a též jako [[léčivo]]<ref>[http://www.zdn.cz/sluzby/databaze-leciv/info/nipruss-0021221?what=article&is=Vazodilatancia NIPRUSS – Databáze léčiv – kompendiální článek]{{Nedostupný zdroj}}</ref>) se používá [[nitroprussid sodný]] Na<sub>2</sub>[Fe(CN)<sub>5</sub>NO]·2 H<sub>2</sub>O (dihydrát pentakyano-nitrosylželezitanu sodného). Většina [[nitrosyl]]ových [[komplex (chemie)|komplexů]] má intenzivní rudou, hnědou nebo černou barvu.

== Použití ==
Oxid dusnatý, respektive sloučeniny, při jejichž rozkladu se oxid dusnatý uvolňuje, našly využití v lékařství jako látky uvolňující hladkou svalovinu při křečích nebo astmatu. Při větších dávkách těchto látek (aplikuje se inhalačně nebo intramuskulárně) může ovšem dojít k chvilkové srdeční slabosti.

NO je důležitým meziproduktem při výrobě [[kyselina dusičná|kyseliny dusičné]] a je používán také v [[potravinářský průmysl|potravinářském průmyslu]], ale i při výrobě [[airbag]]ů, [[polovodič]]ů a paliv, které zvyšují výkon [[motor]]ů závodních aut.<ref name="uxl">{{citace monografie| titul = The UXL Encyclopedia of Drugs & Addictive Substances| url = https://archive.org/details/uxlencyclopediao0003bige| jméno=Barbara C. |příjmení=Bigelow| jméno2=Kathleen J. |příjmení2=Edgar| vydavatel=Thomson-Gale| isbn = 1-4144-0444-1| rok=2006}}</ref>

== Role v organismu ==
Oxid dusnatý má mnoho rolí v těle organizmů včetně člověka. Konkrétně způsobuje účinkem na [[hladké svalstvo]] [[Céva|cévy]] tzv. [[vazodilatace|vazodilataci]] (rozšíření cév), dále [[erekce|erekci]] [[lidský penis|penisu]] a také uvolnění svalstva v [[trávicí soustava|trávicí soustavě]], což hraje roli ve schopnosti [[střeva|střev]] posunovat potravu dále. Mimo to dochází k tvorbě oxidu dusnatého i v samotné [[centrální nervová soustava|centrální nervové soustavě]], kde má zřejmě jistou roli v [[učení]] a vzniku [[paměť|paměti]]; každopádně zde má NO funkci [[neurotransmiter]]u. Na rozdíl od klasických neurotransmiterů nepůsobí prostřednictvím membránových receptorů, ale volně difunduje do buněk, (volumová transmise) s krátkým poločasem, aktivuje guanylátcyklázu (její cytoplasmatickou solubilní isoformu, sGC) a tím stimuluje produkci [[Cyklický guanosinmonofosfát|cGMP]] z [[Guanosintrifosfát|GTP]]. Aktivuje cGMP-dependentní proteinkinázu (PKG), downstream target napěťově řízené draslíkové kanály (Kv3) ia Erk indukuje expresi c-Fos (IEG) a BDNF, otevírá kanály regulované cyklickými nukleotidy, např. HCN1 (hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated channel). NO je nekonvenční neurotransmiter, nesplňuje kritéria pro zařazení mezi klasické transmitery (není skladován ve vezikulech, není mechanismus pro reuptake, nepůsobí na receptory), aktivace nNOS Ca<sup>2+</sup> dependentní, úloha v regulaci plasticity, tj. zvýšená produkce NO důsledkem aktivace NMDA receptorů a retrográdní synaptická signalizace, častěji inhibiční efekt

o druhým retrográdním signalizačním systémem endokanabinoidní, efekt zpravidla excitační (CB1 receptor)

Jde o jeden z mechanismů LDT (long-term depression), např. v cerebellu, Vazodilatace cév mozku skrze lokální zvýšení krevního průtoku při zvýšené neuronální aktivitě. Produkce NO je jedním z mechanismů, ale vazodilatační funkci má NO i na periferii, např. sildenafil (Viagra) je inhibitor PDE5 a uvolnění NO mechanismem účinku nitroglycerinu u anginy pectoris.

Mimoto byl oxid dusnatý identifikován i v dalších [[tkáně|tkáních]], jako je [[srdeční svalovina|srdeční]] i [[kosterní svalovina]].<ref name="ency">{{citace monografie
| autor = Michael A. Marletta
| titul = ENCYCLOPEDIA OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, FOUR-VOLUME SET, 1-4
| editoři = Lennarz,W.J., Lane, M.D.
| kapitola = Nitric Oxide Signaling
}}</ref>

=== Patofyziologie ===
Patologie zahrnují nitrosativní stres, potenciální poškození proteinů nitrosylací a nitrotyrosinací, poškození DNA a mitochondriální dysfunkce. Neurodegenerativní procesy nevyvolá NO jako primární příčina ale amplifikující a akcelerující faktor. abnormální aktivita NO popsána u řady neurodegenerativních onemocnění, např. [[Alzheimerova choroba|Alzheimer]] (zvýšená nitrotyrosinace proteinů včetně tau), [[Parkinsonova nemoc|Parkinson]] (nitrace alpha-synucleinu přispívá k jeho agregaci), roztroušená skleróza (peroxynitrit) a [[Amyotrofická laterální skleróza|ALS]]. Ischemie mozku vychází z rozporuplných dat, ale funkce jsou spíše protektivní, jedním z možných mechanismů je potlačení zánětu a apoptózy v postischemické fázi (NO inhibuje NF-κB).

=== Biosyntéza a degradace ===
Oxid dusnatý se v [[organismus|těle]] vyrábí prostřednictvím [[NO syntáza|syntáz oxidu dusnatého]] čili NO syntáz (NOS), její neuronální nNOS isoforma, mimo CNS existuje ještě endotheliální eNOS a inducibilní iNOS) z argininu. Aktivita nNOS stimulována vstupem kalcia do buněk via kalmodulin-dependentní kinázy), významná role [[NMDA]] receptorů ori úlohu NO v plasticitě. nNOS je přes PSD-95 prostorově asociována s NMDA. Mechanismus degradace je nejistý, pravděpodobně stráven erytrocyty v cévách mozku (NO interaguje s [[hemoglobin]]em).

== Reference ==
<references />

== Související články ==
* [[FeNO]]

== Literatura ==
* {{Citace monografie | příjmení = VOHLÍDAL | jméno = Jiří | příjmení2 = ŠTULÍK | jméno2 = Karel | příjmení3 = JULÁK | jméno3 = Alois | rok = 1999 | titul = Chemické a analytické tabulky | vydavatel = Grada Publishing | místo = Praha | isbn = 80-7169-855-5 | vydání = 1}}
* {{Citace monografie | příjmení = IGNARRO | jméno = Louis J. | titul = Program Ano NO | vydavatel = PRÁH | místo = Praha | isbn = 80-7252-113-6 | vydání = 1}}

== Externí odkazy ==
* {{Commonscat}}
* {{Wikislovník|heslo=oxid dusnatý}}
* Využití výzkumu Oxidu dusnatého v praxi – [http://www.kyaniscience.com/usa/en/product_information/nitrofx/nitrofx Kyäni Science]

{{Oxidy II.}}
{{Oxidy N}}
{{Neurotransmiter}}
{{Autoritní data}}
{{Portály|Chemie}}

[[Kategorie:Dusnaté sloučeniny]]
[[Kategorie:Oxidy|Dusnatý]]
[[Kategorie:Radikály]]