ニトロソニウムイオン

ニトロソニウムイオン (英: nitrosonium ion) は、化学式 NO⁺ と表されるオキシカチオンである。ニトロシルカチオン（nitrosyl cation）と呼ばれることもある。窒素原子と酸素原子は結合次数3で共有結合しており、全体的に正電荷を帯びている。 このイオンは CO や N₂ と等電子的である。 NO⁺は、NOClO₄、NOSO₄H（正確には ONOSO₂OH、すなわち混合酸無水物である）、NOBF₄ (英語版) のような塩として存在する。ClO₄^- や BF₄^- との塩はアセトニトリルにわずかに溶ける。NOBF₄ は、200-250 °C、0.01 mmHg (1.3 Pa) で昇華によって精製することができる。

ニトロソニウムイオン
優先IUPAC名 ニトロソニウム
系統名 イミノオキシダニウム
識別情報
略称	NO(+)
CAS登録番号	14452-93-8
PubChem	84878
ChemSpider	76569?
ChEBI	CHEBI:29120
Gmelin参照	456
SMILES N#[O+]
InChI InChI=1S/NO/c1-2/q+1 Key: KEJOCWOXCDWNID-UHFFFAOYSA-N
特記なき場合、データは常温 (25 °C)・常圧 (100 kPa) におけるものである。

NO⁺は酸性条件下、亜硝酸との平衡にある。ただし、亜硝酸は不安定であるため、NO⁺を発生させる目的には通常、亜硝酸塩や亜硝酸エステルが用いられる。

HONO + H⁺ NO⁺ + H₂O

化学的性質

加水分解

NO⁺ は、水と直ちに反応して亜硝酸を生じる。

NOBF₄ + H₂O → HONO + HBF₄

このために、NOBF₄ は水または湿った空気から保護されなければならない。塩基との反応では亜硝酸塩が生じる。

NOBF₄ + 2 NaOH → NaNO₂ + NaBF₄ + H₂O

ジアゾ化剤

ニトロソニウムとアニリンからジアゾニウム塩が生じる反応。

NO⁺ は、アリールアミン ArNH₂ と反応してジアゾニウムイオン ArN₂⁺ を与える。結果として生じるジアゾニオ基は、アミノ基と違い、いろいろな求核剤によって容易に脱離反応を起こす。

酸化剤

NO⁺、例えば NOBF₄ は強い酸化剤である。

• ジクロロメタン中の NO⁺ に対する Fe(Cp)₂/Fe(Cp)₂⁺ 系の酸化還元電位は1.00 Vである (1.46-1.48 V vs SCE)。
• アセトニトリル中の NO⁺ に対する Fe(Cp)₂/Fe(Cp)₂⁺ 系の酸化還元電位は0.87 Vである (1.25-1.27 V vs SCE)。

気体の副生物である NO は、反応で使用する窒素気流で取り除くことができるため、NOBF₄ は便利な酸化剤である。NO は空気と接触すると直ちに NO₂ となり、これが取り除かれないと余計な反応を引き起こすことがある。NO₂ は、その特徴的なオレンジ色のためにすぐに発見できる。

アレーンのニトロシル化

電子豊富なアレーンは、NOBF₄ によってニトロシル化（ニトロソ化とも）される。例としてアニソールのニトロシル化が挙げられる。

CH₃OC₆H₅ + NOBF₄ → CH₃OC₆H₄-4-NO + HBF₄

ニトロソニウムイオン NO⁺ は、ニトロ化反応の活性種であるニトロニウムイオン NO₂⁺ と混同される場合がある。しかし、これらは全く異なる化学種である。前者が弱酸（亜硝酸）、後者が強酸（硝酸）に由来するという事実によって予想されるように、NO₂⁺は NO⁺より強力な求電子剤である。

NO 錯体の原料

NOBF₄ はいくつかの金属カルボニルと反応して、対応する金属ニトロシルを与える。NO⁺ による配位子置換反応の際は、空気による酸化に注意しなければならない。

(C₆Et₆)Cr(CO)₃ + NOBF₄ → [(C₆Et₆)Cr(CO)₂(NO)]BF₄ + CO

関連項目

• ニトロニウムイオン