Нітрити

Резонансні структури нітрит-іону

Нітри́ти — солі нітритної кислоти (HNO₂).

Фізичні властивості

Нітрит натрію		Нітрит калію

Нітрити є більш стійкимим, аніж нітритна кислота, особливо нітрити лужних металів, які плавляться без розкладання; інші ж при нагріванні розкладаються: нітрит ртуті — при 75 °C, нітрит срібла — при 140 °C, нітрит барію — при 200 °C.

Нітрити лужних і лужноземельних металів легкорозчинні, інші сполуки цього ряду, окрім нітриту срібла, мають помірну розчинність.

Усі нітрити є токсичними.

Отримання

Нітрити лужних металів синтезують прокалюванням відповідних нітратів:

$\mathrm {2NaNO_{3}{\xrightarrow {t}}\ 2NaNO_{2}+O_{2}}$

Чистота кінцевого продукту за цим методом не перевищує 60 %, тому для очищення нітриту проводять перекристалізацію, котра збільшує його вміст до 99 %. При використанні відновників на кшталт коксу, свинцю або заліза стає можливим відновлення нітрату за помірних температур й отримання кращого виходу:

$\mathrm {2NaNO_{3}+C\longrightarrow 2NaNO_{2}+CO_{2}}$

$\mathrm {NaNO_{3}+Pb\longrightarrow NaNO_{2}+PbO}$

Деякі нітрити можна отримати шляхом пропускання суміші оксидів азоту крізь розчини їхніх гідроксидів, карбонатів або сульфідів:

$\mathrm {Ba(OH)_{2}+NO+NO_{2}\longrightarrow Ba(NO_{2})_{2}+H_{2}O}$

При використанні оксиду азоту(III) вдається отримати практично чисті розчини нітритів:

$\mathrm {Li_{2}O+N_{2}O_{3}\longrightarrow 2LiNO_{2}}$

$\mathrm {2NH_{3}+N_{2}O_{3}+H_{2}O\longrightarrow 2NH_{4}NO_{2}}$

Для синтезу малорозчинного нітриту срібла або інших стійких нітритів застосовується реакція обміну у розчині:

$\mathrm {AgNO_{3}+NaNO_{2}\longrightarrow AgNO_{2}\downarrow +\ NaNO_{3}}$

$\mathrm {KNO_{3}+NaNO_{2}\longrightarrow KNO_{2}+NaNO_{3}}$

Хімічні властивості

Як солі, що утворені слабкою кислотою, вони розкладаються іншими кислотами, а у воді гідролізуються:

$\mathrm {NaNO_{2}+H_{2}SO_{4}\longrightarrow NaHSO_{4}+HNO_{2}}$

$\mathrm {KNO_{2}\rightleftarrows \ K^{+}+{NO_{2}}^{-}}$

Нітрити є доволі сильними відновниками:

$\mathrm {KNO_{2}+Br_{2}+H_{2}O\longrightarrow KNO_{3}+2HBr}$

При відновленні нітритів амальгамою натрію утворюються гіпонітрити:

$\mathrm {2NaNO_{2}+4Na^{Hg}+2H_{2}O\longrightarrow Na_{2}N_{2}O_{2}+4NaOH}$

$\mathrm {2AgNO_{2}+4Na^{Hg}+2H_{2}O\longrightarrow Ag_{2}N_{2}O_{2}\downarrow +\ 4NaOH}$

У рідкому аміаку реакція відновлення натрієм протікає із утворенням нітроксилатів:

$\mathrm {2NaNO_{2}+2Na\ {\xrightarrow {NH_{3}}}\ Na_{4}N_{2}O_{4}}$

Нітрити можуть реагувати з амінами. Ця взаємодія має велике значення для отримання діазосполук, що застосовуються як барвники:

$\mathrm {NaNO_{2}+R{-}NH_{2}+2HCl\longrightarrow R{-}N{=}NCl+NaCl+2H_{2}O}$

Застосування

Нітрити використовуються як відбілювачі, складові антикорозійного покриття та вибухівки. Поширений нітрит натрію застосовується у синтезі гідроксиламіну та у виробництві органічних діазобарвників.

У харчовій промисловості застосовують нітрит калію та натрію, що у класифікації харчових додатків мають позначення E249 і E250 відповідно. Вони є фіксаторами кольору та консервантами.

Вплив на здоров'я

Нітрити відіграють різні ролі в здоров'ї людини, як позитивні, так і негативні.

Позитивний

Деякі з ключових позитивних ролей включають наступні, але за умови, якщо нітрити перетворюються в оксид азоту(II) (NO), у випадках, коли та де це актуально, і, крім того, не мають іншого супутнього негативного впливу на організм людини:

• Утворення оксиду азоту (NO): нітрити можуть перетворюватися на оксид азоту, сигнальну молекулу, яка бере участь у численних фізіологічних процесах. NO допомагає регулювати артеріальний тиск, імунну відповідь і нейротрансмісію.
• Розширення судин: нітрити можуть допомогти розширити кровоносні судини, покращуючи кровотік і знижуючи артеріальний тиск. Цей ефект може мати потенційне терапевтичне застосування при профілактиці й лікуванні гіпертонії та серцево-судинних захворювань. Нітрити можуть сприяти розширенню кровоносних судин, сприяючи виробленню оксиду азоту (NO), що спричиняє розслаблення гладкої мускулатури кровоносних судин. Це посилює кровотік та знижує артеріальний тиск може мати потенційне терапевтичне застосування при лікуванні гіпертонії та серцево-судинних захворювань, як продемонстрували деякі клінічні дослідження.
• Ефективність фізичних вправ: Деякі дослідження показують, що нітрити, за деяких обставин, перетворюючись на оксид азоту, можуть підвищити ефективність фізичних вправ, збільшуючи приплив крові та доставку кисню до м'язів, що може сприяти посиленню клітинного дихання та збільшення енергії (АТФ) в клітинах м'язів і та інших тканин.

Негативний

• Антимікробні властивості: нітрити використовуються як консерванти в обробленому м'ясі (сосиски, ковбаси тощо), через їхню здатність пригнічувати ріст бактерій, таких як Clostridium botulinum, які можуть спричинити харчові захворювання, що з одного боку позитивно для промисловості та зберігання м'ясних напівфабрикатів, а з іншого може мати негативний вплив на здоров'я мікробіоти кишки.
• Утворення нітрозамінів: нітрити можуть реагувати з амінами в їжі або в організмі з утворенням потенційно канцерогенних сполук, які називаються нітрозамінами. Велике споживання обробленого м'яса, що містить нітрити, пов'язано з підвищеним ризиком колоректального раку.
• Окислювальний стрес: Надмірне споживання нітритів може призвести до посилення перекисного окислення ліпідів і окислювального стресу, що може сприяти розвитку різних хронічних захворювань.
• Канцерогенність: Дослідження 2022 року колоректального раку (КРР) на мишах, опубліковане в npj Science of Food показало, що через вісім тижнів спеціальна порода мишей APCMin, з підвищеним ризиком колоректального раку, які споживали сосиски, що містять нітрити, мали на 53 % більше пухлин шлунково-кишкового тракту, ніж контрольна група, а також збільшували маркери перекисного окислення ліпідів і кишковий дисбактеріоз. Через 8 тижнів миші, які їли сосиски, мали на 53 % більше (P = 0,014) пухлин шлунково-кишкового тракту, ніж контрольна група, хоча аберантні вогнища крипт та вогнища муцин-депліну не відрізнялися. Маркери перекисного окислення ліпідів у сечі та сироватці крові були на 59 % (P = 0,001) та 108 % (P = 0,001) вищими, відповідно, у групі сосисок. Дисбактеріоз кишечника був очевидним у цих мишей із порівняно меншою кількістю бактерій та більшою кількістю Firmicutes. У сироватці крові натще було підвищено триметиламін-N-оксид (ТМАО) і багато тригліцеридів. Різні види фосфотидилхоліну в сироватці крові були знижені. Ці результати демонструють, що сосиски, що містять нітрити, можуть посилювати розвиток патології КРР у мишей APCMin більшою мірою, ніж сосиски без нітритів, і це пов'язано з більшим перекисним окисленням ліпідів, широкомасштабними метаболічними змінами та дисбактеріозом кишечника. Результати свідчать про те, що сосиски, що містять нітрити, можуть посилювати патологію КРР більшою мірою, ніж сосиски без нітритів, з пов'язаними метаболічними змінами та дисбактеріозом кишечника. Це підкреслює важливість розуміння ролі нітритів і нітратів у здоров'ї та захворюваннях людини з метою розробки безпечних методів лікування, заснованих на доказах.

Важливо зрозуміти баланс між корисним і шкідливим впливом нітритів, щоб розробити безпечні, засновані на доказовій клінічній дієтології, рекомендації та оптимальне терапевтичне застосування.

Див. також

• Нітрати
• Біохімія

Джерела

• Bryan, Nathan S.; Loscalzo, Joseph (2017). Nitrite and nitrate in human health and disease. (вид. 2nd ed). Cham: Humana Press. ISBN 978-3-319-46189-2. (англ.)
• Jones, K. The Chemistry of Nitrogen. — Pergamon Press, 1973. — Vol. 2. — P. 366—375. — ISBN 978-0-08-018796-9. (англ.)
• Greenwood, N. N., Earnshaw, A. Chemistry of the Elements. — 2nd. — Oxford : Butterworth-Heinemann, 1997. — P. 462—463. — ISBN 0-7506-3365-4. (англ.)
• Голуб А. М. Загальна та неорганічна хімія / За ред. Н. Д. Рогози. — Київ : Вища школа, 1971. — Т. 2. — С. 28—29.
• Реми Г. Курс неорганической химии / Под ред. А. В. Новоселовой. — М. : ИИЛ, 1963. — Т. 1. — С. 649—650. (рос.)
• Чирва В. Я., Ярмолюк С. М., Толкачова Н. В., Земляков О. Є. Органічна хімія. — Львів : БаК, 2009. — 996 с. — ISBN 966-7065-87-4.

Посилання

• НІТРИТИ // Фармацевтична енциклопедія