硝普钠

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硝普钠
IUPAC名
Sodium pentacyanonitrosylferrate(III)
英文名 Sodium nitroprusside
别名 亚硝基铁氰化钠、硝普酸钠、五氰亚硝酰合铁酸钠
缩写 SNP
识别
CAS号 无水物:14402-89-2
二水物:13755-38-9
PubChem 26256
EINECS 238-373-9
RTECS LJ8750000
ATC代码 C02DD01
性质
化学式 Na2[Fe(CN)5NO]
摩尔质量 无水:261.92 g mol−1
二水:297.95 g·mol⁻¹
外观 二水物为鲜红色透明晶体
结构
配位几何 铁原子为八面体
药理学
给药途径 静脉
消除半衰期 2分钟,代谢产物则为数天
排泄 肾脏
妊娠分类 C
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

硝普钠又称亚硝基铁氰化钠,化学式:Na2[Fe(CN)5NO]·2H2O,为强有力的血管扩张剂,用于高血压急症和在外科手术时产生控制性低血压,也用于急性心脏衰竭[1]

制取[编辑]

由三水合亚铁氰化钾亚硝酸钠硫酸反应后,再分别加硫酸铜碳酸氢钠而得。

硝普盐是化学中已知已久的化合物,它是硝酸与 [Fe(CN)6]4− 或 [Fe(CN)6]3− 发生反应时的产物:

\rm \ [Fe(CN)_6]^{4-}+4H^++NO_3^-\rightarrow [Fe(CN)_5(NO)]^{2-}+CO_2\rm \ +NH_4^+

Fe(Ⅱ)盐与氰化钾亚硝酸钠反应也可以得到硝普盐:

\rm \ [Fe(CN)_6]^{4-}+NO_2^-\rightleftharpoons [Fe(CN)_5(NO_2)]^{4-}+CN^-
\rm \ [Fe(CN)_5(NO_2)]^{4-}+H_2O\rightleftharpoons [Fe(CN)_5(NO)]^{2-}+2OH^-

性质[编辑]

硝普钠一般以二水合物(Na2[Fe(CN)5NO]·2H2O)的形式出售,它是鲜红色无臭无味的固体或结晶,易溶于水,微溶于醇,其中含有 [Fe(CN)5NO]2− 阴离子,即一个铁原子与五个氰基和一个直线型的亚硝基相配位形成的八面体型配离子。它属于 [Fe(CN)5L]2− 类型,是亚铁氰化物([Fe(CN)6]4−)或铁氰化物([Fe(CN)6]3−)的取代产物,化学性质相当丰富。[2]

该红色钠盐是反磁性的,\ \nu(N-O)频率出现在1944cm−1处,因此这个化合物应该含有Fe和NO+。阴离子中的铁原子位于四个(-CN)形成的平面上方约20pm处,因此是变形八面体型,Fe-C距离190±5pm,Fe-N距离163±2pm。硝普盐溶液和单晶的电子光谱也被研究过,并为它提出了分子轨道能级图,在其中的一个 π*NO 能级把 egt2g 能级分隔开了。虽然Fe(Ⅱ)对CN反馈程度很小,但Fe(Ⅱ)对NO+的反馈却认为是程度很大的。穆斯堡尔谱学研究表明在铁核上有很高的s电子密度,由此可以认为强的π成键体系使铁的 t2g 电子离域了。

硝普钠二水合物的晶体结构为:[3]

硝普钠二水合物的晶体结构

固体对光敏感,易分解产生氰化物。水溶液不稳定,容易分解从褐色变为蓝色。加碱金属氢氧化物(如氢氧化钾)时沉淀出氢氧化铁,生成黄血盐硝酸钠

硝普盐与碱反应生成 [Fe(CN)5NO2]4− 离子,与反应生成 [Fe(CN)5(NH3)]4−,后者中的铁为+Ⅰ氧化态。

用硫酸沉淀硝普酸钡盐中的钡离子时,可以得到不稳定的硝普酸 H2[Fe(CN)5NO] 微小片晶。

除用作药物之外,硝普钠也用作化学试剂,供测定、碱金属硫化物、锌、二氧化硫等,以及用于色谱分析中。

  • 硝普钠与醛酮的反应称为Legal试验,由E. Legal于1883年发现,发生在硝普钠、α-碳可烯醇化的醛/酮以及氢氧化钠之间,产物为红色,机理 见此
  • 硝普钠与胺的反应称为Rimini试验,由E. Rimini于1898年发现,发生在硝普钠和C1-C4的一级胺、二乙胺或二戊胺之间。与一级胺的反应产生红色化合物,最低检出限量为50μg;与二级胺的反应则生成蓝色化合物。
  • 硝普钠也可以与有机硫化物二硫化物硫醇作用生成红色产物,这个反应称为Lassaigne试验,最低检出限量为50μg。
  • 硝普钠遇到硫离子(S2−)变为紫色的反应称为Gmelin反应,如果用乙醇,还可以分离出紫色固体 Na4[Fe(CN)5N(=O)-S]。一般认为这是一个两步反应,首先是 HS 加到氮原子上,然后发生-SH基团的去质子化。
  • 硝普钠与亚硫酸盐作用产生深红色溶液的反应称为Bodeker反应,原理是生成了 [Fe(CN)5N(O)SO3]4− 离子。

作用机制[编辑]

亚硝基配体为其中的活性部分。硝普钠一般通过静脉滴注形式给药,在进入血液以后,它便释放出信使分子一氧化氮,一氧化氮能够松弛小动脉与静脉血管平滑肌,降低血压,降低左右心室的前负荷,从而减少左心室的容量及压力。

硝普钠在体内也会迅速代谢为有毒的氰化物,而氰化物又可在肝中与供硫化合物(如硫代硫酸盐)被硫氰酸生成酶代谢为硫氰酸盐,或与正铁血红蛋白反应生成氰化正铁血红蛋白。硫氰酸盐可被肾脏代谢,排泄半衰期为数天。如果硫代硫酸盐含量低,病人肝肾功能不全,或用药超过72小时,氰化物或硫氰酸盐可能发生积累,使病人出现氰化物和硫氰酸盐中毒的迹象,因此静滴时应当及时监控血浆中的硫氰化物浓度。

硝普钠的不良反应有:头痛、腹痛、精神不安、恶心、呕吐、肌肉痉挛、出汗、皮疹、眩晕、发热等。还可导致氰化物中毒硫氰酸盐中毒——高铁血红蛋白血症代谢性酸中毒甲状腺功能衰退静脉炎

参见[编辑]

参考资料[编辑]

  1. ^ A. R. Butler, I. L. Megson. Non-Heme Iron Nitrosyls in Biology. Chemical Reviews. 2002年, 102: 1155–1165. doi:10.1021/cr000076d. 
  2. ^ Coppens, P.; Novozhilova, I.; Kovalevsky, A. "Photoinduced Linkage Isomers of Transition-Metal Nitrosyl Compounds and Related Complexes" Chemical Reviews 2002, volume 102, pp.861-883.doi:10.1021/cr000031c
  3. ^ A. Navaza, G. Chevrier, P. M. Alzari, P. J. Aymonino. Single-crystal neutron diffraction structure of sodium pentacyanonitrosylferrate(2−) (sodium nitroprusside) dihydrate. Acta Cryst. 1989年June月, 45 (6): 839–841. doi:10.1107/S0108270188013691. 
  1. 谢高阳,俞练民,刘本耀(1998年10月).《无机化学丛书》第九卷 锰分族铁系铂系.北京:科学出版社.页209-210.书号 03-004619-6.

外部链接[编辑]