نيتروزو

في الكيمياء العضوية ، يشير مصطلح النيتروزو إلى مجموعة وظيفية ترتبط فيها مجموعة أكسيد النيتريك ( -N=O ) بجزيء عضوي . وبناءً على ذلك، يمكن تصنيف مجموعات النيتروزو المختلفة إلى مركبات C- نيتروزو (مثل ألكانات النيتروزو ؛ R-N=O )، ومركبات S- نيتروزو ( مثل نيتروزوثيولات ؛ RS-N=O )، ومركبات N- نيتروزو (مثل نيتروزامينات ، RN(-R')-N=O )، ومركبات O- نيتروزو ( مثل نتريتات الألكيل ؛ RO-N=O ).

يمكن تحضير مركبات النيتروزو عن طريق اختزال مركبات النيترو ^{[ 1 ]} أو عن طريق أكسدة الهيدروكسيلامينات ^{[ 2 ]} . ويمكن إنتاج أورثو-نيتروزوفينولات عن طريق تفاعل بوديش . وفي إعادة ترتيب فيشر-هيب ، تُحضّر مركبات 4-نيتروزوأنيلين العطرية من النيتروزامينات المقابلة .

تشارك النيتروزوأرينات عادةً في توازن أحادي-ثنائي . وتُفضَّل ثنائيات أزوبنزين N , N'- ثنائي الأكسيد (Ar( ^-O )N ⁺ = ⁺ N(O- ⁾ Ar)، والتي غالبًا ما تكون صفراء باهتة، في الحالة الصلبة، بينما تُفضَّل المونومرات ذات اللون الأخضر الداكن في المحاليل المخففة أو عند درجات حرارة أعلى. وتوجد هذه المونومرات على شكل متصاوغات سيس وترانس . ^{[ 4 ]} في الواقع ، تبلغ رتبة الرابطة المزدوجة المركزية في الثنائي حوالي 1.5. ^{[ 5 ]}

عند تخزينها في أوساط بروتونية ، تتحول مركبات النيتروزو ألكانات الأولية والثانوية إلى أوكسيمات . ^{[ 6 ]} كما تتحول بعض مركبات النيتروزو ألكانات الثالثية إلى أوكسيمات عبر انشطار الرابطة الكربونية، خاصةً إذا كانت الرابطة فقيرة بالإلكترونات . ^{[ 7 ]} تتحول مركبات النيتروزو فينول والنفثول إلى أوكسيم كينون في المحلول، ولكن بشكل عكسي؛ وعادةً ما تُزال مجموعة الألكيل من إيثرات النيتروزو فينول لتسهيل عملية التحول. أما مركبات النيتروزو أنيلين الثالثية فلا تُزال مجموعة الألكيل منها بهذه الطريقة عمومًا. ^{[ 8 ]}

نظراً لاستقرار جذر أكسيد النيتريك الحر ، تميل مركبات النيتروزو العضوية إلى امتلاك طاقات تفكك رابطة C–N منخفضة للغاية : إذ تتراوح طاقات تفكك رابطة النيتروزو ألكانات بين 30 و40 كيلو كالوري/مول (130-170 كيلو جول/مول) ، بينما تتراوح طاقات تفكك رابطة النيتروزو أريلات بين 50 و60 كيلو كالوري/مول (210-250 كيلو جول/مول) . ونتيجة لذلك، فهي حساسة للحرارة والضوء بشكل عام. أما المركبات التي تحتوي على روابط O–(NO) أو N–(NO) فتمتلك عموماً طاقات تفكك رابطة أقل. على سبيل المثال، يمتلك N- نيتروزوديفينيل أمين ، Ph₂N _{– N=O، طاقة تفكك رابطة N–N تبلغ} 23 كيلو كالوري/مول فقط (96 كيلو جول/مول) . ^{[ 9 ]}      

تعمل مركبات الأورجانونيتروزو كروابط تعطي معقدات النيتروزو للمعادن الانتقالية . ^{[ 10 ]}

تستخدم العديد من التفاعلات مركب نيتروزو وسيط، مثل تفاعل بارتون وتفاعل ديفيس-بيروت ، بالإضافة إلى تخليق الإندولات ، على سبيل المثال: تخليق الإندول بطريقة باير-إيمرلينغ ، وتخليق الإندول بطريقة بارتولي . في تفاعل سافيل ، يُستخدم الزئبق لاستبدال مجموعة نيتروزيل بمجموعة ثيول.

تُستخدم مركبات النيتروزو C في التخليق العضوي كمركبات وسيطة في بعض التفاعلات الكيميائية الموثقة جيدًا مثل تفاعلات ديلز-ألدر غير المتجانسة (HDA) وتفاعلات النيتروزو-إين وتفاعلات النيتروزو-ألدول. ^{[ 11 ]}

النيتروزيلات هي مركبات غير عضوية تحتوي على مجموعة NO، ترتبط مثلاً بالفلز مباشرةً عبر ذرة النيتروجين، مُكَوِّنةً جزءًا فلزيًا-NO. ومن الأمثلة غير الفلزية الأخرى كلوريد النيتروزيل ( Cl-N=O ). أكسيد النيتريك جذر حر مستقر، يحتوي على إلكترون منفرد. يُختزل أكسيد النيتريك مُكَوِّنًا أنيون النيتروزيل ، NO⁻ ^.

NO + e ⁻ → NO ⁻

تؤدي أكسدة NO إلى إنتاج كاتيون النيتروزونيوم ، NO ⁺ :

NO → NO ⁺ + e ⁻

يمكن لأكسيد النيتريك أن يعمل كربيطة لتكوين معقدات نيتروزيل معدنية أو نيتروزيلات معدنية فقط. ويمكن اعتبار هذه المعقدات نواتج إضافة NO ⁺ أو NO- أو حالة وسيطة ^.

تتفاعل مركبات النيتروزو مع الأمينات الأولية في البيئات الحمضية لتكوين النيتروزامينات ، التي يحولها الجسم إلى مركبات ديازو مطفرة . تتشكل كميات ضئيلة من مركبات النيترو والنيتروزو أثناء معالجة اللحوم؛ وتحافظ سمية هذه المركبات على اللحوم من العدوى البكتيرية . بعد اكتمال المعالجة، يبدو أن تركيز هذه المركبات يتناقص بمرور الوقت. وقد تم تنظيم وجودها في المنتجات النهائية بشكل صارم منذ عدة حالات تسمم غذائي في أوائل القرن العشرين، ^{[ 12 ]} ولكن استهلاك كميات كبيرة من اللحوم المصنعة لا يزال يسبب ارتفاعًا طفيفًا في خطر الإصابة بسرطان المعدة والمريء حتى اليوم. ^{[ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]}

على سبيل المثال، خلال سبعينيات القرن الماضي، بدأت بعض حيوانات المزارع النرويجية تظهر عليها مستويات مرتفعة من سرطان الكبد . وقد تم تغذية هذه الحيوانات بمسحوق الرنجة المحفوظ بنتريت الصوديوم . تفاعل نتريت الصوديوم مع ثنائي ميثيل أمين الموجود في الأسماك، مما أنتج ثنائي ميثيل نيتروزامين . ^{[ 17 ]}

تختلف تأثيرات مركبات النيتروزو اختلافًا كبيرًا عبر الجهاز الهضمي، وتتأثر بالنظام الغذائي. لا تُحفز مركبات النيتروزو الموجودة في البراز تكوين النيتروزامين، لأن البراز متعادل الحموضة . [ ^{18 ] [ 19 ] يُحفز} حمض المعدة تكوين مركبات النيتروزامين، وهو الموقع الرئيسي لهذا التفاعل أثناء الهضم. ^{[ 20 ]}

تُثبَّط عملية تكوين النيتروزامين عندما يكون تركيز الأمينات منخفضًا (مثل اتباع نظام غذائي منخفض البروتين أو عدم تناول الأطعمة المخمرة). وقد تُثبَّط هذه العملية أيضًا في حالة ارتفاع تركيز فيتامين  ج (حمض الأسكوربيك) أو حمض الإريثوربيك ^{[ 21 ]} (مثل اتباع نظام غذائي غني بالفاكهة). ^{​​[ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]} ومع ذلك، عندما تشكل الدهون 10% من الوجبة، ينعكس التأثير، ويزيد حمض الأسكوربيك بشكل ملحوظ من تكوين النيتروزامين. ^{[ 20 ] [ 25 ]} يُستخدم فيتامين ج وحمض الإريثوربيك بشكل شائع في صناعة اللحوم لأنهما يُحسِّنان ارتباط النتريت بالميوغلوبين، مما يُشجع على تكوين اللون الوردي المطلوب. ^{[ 26 ]}

• النيتروزامين ، المجموعة الوظيفية التي ترتبط فيها مجموعة NO بالأمين، مثل R2N _– NO
• نيتروزوبنزين
• أكسيد النيتريك
• نيتروكسيل