ニトログリセリンは、狭心症の治療に医薬品として使用される爆発性化合物です。血管を弛緩させ、血液循環を改善し、胸の痛みを軽減します。揮発性があるため取り扱いには十分注意してください。
| IUPAC名 | 硝酸1,2,3-トリニトロオキシプロパン-2-イル |
| 分子式 | C3H5N3O9 |
| CAS番号 | 55-63-0 |
| 同義語 | 三硝酸グリセリル、トリニトログリセリン、NG、ニトロスパン、ニトロスタット |
| インチチ | InChI=1S/C3H5N3O9/c7-4(8)13-1-3(15-6(11)12)2-14-5(9)10/h3H,1-2H2 |
ニトログリセリンの性質
ニトログリセリン配合
トリニトログリセリンの式はC3H5N3O9です。 3 つの炭素 (C) 原子、5 つの水素 (H) 原子、3 つの窒素 (N) 原子、9 つの酸素 (O) 原子で構成されています。トリニトログリセリンの分子構造は、グリセロール分子に結合したいくつかの硝酸基の存在によって特徴付けられます。
ニトログリセリンモル質量
トリニトログリセリンのモル質量は、1 モルあたり約 227.09 グラムです。化学式（C3H5N3O9）の各元素の原子量を加算することで計算されます。モル質量は、さまざまな用途に必要なトリニトログリセリンの量を決定する際に重要な役割を果たします。
ニトログリセリンの沸点
トリニトログリセリンは、沸点が低く、揮発性が高い化合物です。約摂氏55度（華氏131度）で沸騰します。トリニトログリセリンは沸点が低いため、液体から気体に容易に変化し、その爆発特性に寄与します。
ニトログリセリンの融点
トリニトログリセリンの融点は約摂氏 13 度 (華氏 55 度) です。融点が比較的低いため、トリニトログリセリンは室温で液体の状態で存在できます。ただし、熱や衝撃に弱いため、偶発的な爆発を避けるために慎重な取り扱いが必要です。
ニトログリセリンの密度 g/mL
トリニトログリセリンの密度は約 1.6 グラム/ミリリットル (g/mL) です。これは、1 ミリリットルのトリニトログリセリンの重さが 1.6 グラムであることを意味します。トリニトログリセリンは比較的高密度であるため、安定性が高く、保管や輸送が容易です。
ニトログリセリンの分子量
トリニトログリセリンの分子量は、1 モルあたり約 227.09 グラムです。これは、トリニトログリセリン分子内のすべての原子の原子量の合計です。分子量は、化学計算やさまざまな用途で必要なトリニトログリセリンの量を決定するための重要な情報を提供します。
ニトログリセリンの構造
トリニトログリセリンの構造は、3 つの硝酸基 (-NO3) に結合したグリセロール分子 (プロパン-1,2,3-トリオール) で構成されています。硝酸基はグリセロール主鎖の異なる炭素原子に結合しています。この独特の分子配列は、トリニトログリセリンの爆発性の性質に寄与しています。
ニトログリセリンの溶解度
トリニトログリセリンは、エタノール、アセトン、エーテルなどの一部の有機溶媒に可溶です。ただし、水にはわずかしか溶けません。この限られた水溶性により、トリニトログリセリンの経口投与は困難であり、医療目的では舌下錠や経皮パッチなどの他の経路で投与されることがよくあります。
| 外観 | 黄色の液体 |
| 比重 | 1.6g/ml |
| 色 | 淡い黄色 |
| 匂い | わずかな臭い |
| モル質量 | 227.09 g/モル |
| 密度 | 1.6g/ml |
| 融合点 | 13℃ (55°F) |
| 沸点 | 55℃ (131°F) |
| フラッシュドット | 30°C (86°F) |
| 水への溶解度 | わずかに溶ける |
| 溶解性 | エタノール、アセトン、エーテルなどの有機溶媒に可溶 |
| 蒸気圧 | 0.1mmHg |
| 蒸気密度 | 8.2 (空気 = 1) |
| pKa | 7.7 (pKa1)、8.8 (pKa2)、9.3 (pKa3) |
| pH | 中性 |
ニトログリセリンの安全性と危険性
トリニトログリセリンは爆発性があるため、安全性に重大なリスクをもたらします。熱、衝撃、摩擦に非常に弱いため、取り扱いを誤ると大変危険です。強い力で爆発し、重傷を負ったり死亡したりする可能性があります。ニトログリセリンを取り扱うときは、適切な保護具を着用し、安全で涼しく乾燥した場所に保管するなど、厳格な安全プロトコルに従う必要があります。近くに火花、裸火、または発火源を避けることが重要です。事故を避け、爆発の危険を最小限に抑えるために、輸送と保管には特に注意を払う必要があります。
| ハザードシンボル | 爆発性、急性毒性 |
| セキュリティの説明 | 非常に爆発的です。取り扱いには細心の注意を払ってください。熱、火花、裸火を避けてください。 |
| 国連識別番号 | UN 0143 (液体) |
| HSコード | 2909.10.00 |
| 危険等級 | 1.1D (爆発物) |
| 梱包グループ | PG II (中危険) |
| 毒性 | 経口摂取または吸入すると有毒。 |
ニトログリセリンの合成法
ニトログリセリンはさまざまな方法で合成できます。
一般的なアプローチには、濃硝酸 (HNO3)とグリセロール (C3H8O3)の反応が含まれます。反応は慎重に制御された条件下で行われ、通常は触媒として硫酸 (H2SO4) が添加されます。低温を維持し、濃硝酸と硫酸の混合物にグリセロールをゆっくり加えてニトログリセリンを合成します。
硝酸と硫酸を組み合わせた混酸を使用する方法もあります。ニトログリセリン合成中の温度を制御しながら、混合酸にグリセリンを添加します。
どちらの方法でも、硝酸は酸化剤として作用し、グリセロールと反応してニトログリセリンを形成します。硫酸は、適切な環境を提供し、触媒として作用することで反応を助けます。
ニトログリセリンの合成には爆発性が高いため、多大な注意と専門知識が必要であることに注意することが重要です。プロセス全体を通じて事故のリスクを最小限に抑えるために、常に厳格な安全対策に従ってください。
合成後、得られたニトログリセリン溶液は、多くの場合、洗浄および濾過によって精製され、不純物が除去されます。
全体として、ニトログリセリン合成には一連の化学反応が含まれており、プロセスの成功と安全性を確保するには、正確な制御と安全プロトコルの順守が必要です。
ニトログリセリンの用途
トリニトログリセリンは、その独特の特性により、さまざまな分野でいくつかの重要な用途があります。ニトログリセリンの主な用途をいくつか紹介します。
- 狭心症の治療：医師は一般に、心臓への血流の低下により胸痛を引き起こす狭心症を緩和および予防するためにニトログリセリンを薬として使用します。血管を弛緩させ、血液循環を改善し、胸の痛みを軽減します。
- 爆発物: トリニトログリセリンは、多くの爆発物の主成分です。その高い爆発力と感度により、鉱山、建設、軍事作戦などの用途に適しています。
- 工業的製造: トリニトログリセリンは、ダイナマイトや TNT (トリニトロトルエン) などの他の爆発性化合物の合成の前駆体として機能します。これらの物質は、建設、採石、解体業界で広く使用されています。
- 花火: 花火や花火ショーでは、ニトログリセリンを使用して、鮮やかでまばゆいばかりの視覚効果を生み出します。
- 分析化学: 分析化学者は、さまざまな分析機器や分析方法の性能と有効性を判断するための標準化合物としてニトログリセリンを使用します。
- スタビライザーとスラスター: ロケットやミサイルの推進剤に用途があり、宇宙探査や防衛システムに必要な推力を提供します。
- 砲弾: メーカーは、戦場での爆発力と有効性を向上させるために、砲弾にニトログリセリンを組み込んでいます。
- 科学研究: 研究所では、爆発挙動、衝撃波物理学、化学反応の研究などの研究目的でニトログリセリンを使用します。
ニトログリセリンのさまざまな用途は、医療、産業、科学の分野におけるニトログリセリンの重要性を浮き彫りにしていますが、爆発性があるため細心の注意が必要です。
質問:
Q: ニトログリセリンは何に使用されますか?
A: トリニトログリセリンは血管を弛緩させ、血液循環を改善し、胸痛（狭心症）を軽減します。
Q: ニトログリセリンとは何ですか?
A: トリニトログリセリンは、狭心症の治療に医薬品として使用されたり、さまざまな産業および軍事用途の爆発物に使用されたりする爆発性化合物です。
Q: ニトログリセリンは何に使用されますか?
A: トリニトログリセリンは、狭心症の治療に、爆発性成分として、また鉱業、建設、花火などの産業で使用されています。
Q: ニトログリセリンはどのように作用しますか?
A: トリニトログリセリンは、血管を含む平滑筋を弛緩させる一酸化窒素を放出することで作用し、血流の改善につながります。
Q: ニトログリセリンは体内でどのように作用しますか?
A: トリニトログリセリンは体内で一酸化窒素に変換され、血管を拡張して心臓の負荷を軽減します。
Q: ニトログリセリンに存在する単結合のうち、おそらく最も短いものはどれですか?
A: トリニトログリセリンの炭素と窒素 (CN) の間の単結合はおそらく最も短いです。
Q: ニトログリセリンはベータ遮断薬ですか?
A: いいえ、トリニトログリセリンはベータ遮断薬ではありません。それは硝酸塩と呼ばれる薬物のクラスに属します。
Q: ニトログリセリンに存在する単結合のうち、最も極性が低いのはどれですか?
A: トリニトログリセリンの炭素と炭素 (CC) の間の単結合は極性が最も低いです。
Q: ニトログリセリンは極西部でどのように作られたのですか?
A: 旧西部では、トリニトログリセリンは通常、管理された条件下でグリセロールと濃硝酸および濃硫酸を混合することによって作られていました。
Q: ニトログリセリンはどのようにして爆発するのですか?
A: トリニトログリセリンは、熱、衝撃、または摩擦を受けると爆発し、その結果、ガスが急速に放出され、体積と圧力が大幅に増加します。
Q: ニトログリセリンはどんな匂いですか?
A: トリニトログリセリンにはわずかな臭いがあり、わずかに甘い、または幽玄な臭いがするとよく言われます。