Nitrosonio

El ion nitrosonio es NO⁺, en el que el nitrógeno El átomo está unido a un átomo de oxígeno con un orden de enlace de 3, y la especie diatómica general tiene una carga positiva. Puede verse como óxido nítrico al que se le ha eliminado un electrón. Este ion se suele obtener en forma de las siguientes sales: NOClO₄, NOSO₄H (ácido nitrosilsulfúrico, escrito más descriptivamente ONSO₃OH) y NOBF₄. Las sales ClO−4 y BF−4 son ligeramente solubles en acetonitrilo CH₃CN. NOBF4 se puede purificar por sublimación a 200–250 °C y 0,01 mmHg (1,3 Pa).

Síntesis y espectroscopia

NO⁺ es isoelectrónico con CO, CN− y N2. Surge mediante la protonación del ácido nitroso:

HONO + H⁺ NO⁺ + H₂O

En el espectro infrarrojo de sus sales, ν_NO es un pico fuerte en el rango 2150-2400 cm⁻¹.

Propiedades químicas

Hidrólisis

NO⁺ reacciona fácilmente con el agua para formar ácido nitroso:

NO⁺ + H₂O → HONO + H⁺

Por este motivo, los compuestos de nitrosonio deben protegerse del agua o incluso del aire húmedo. Con base, la reacción genera nitrito:

NO⁺ + 2 NaOH → NaNO₂ + Na⁺ + H₂O

Como agente diazotizante

NO⁺ reacciona con arilas, ArNH₂, para dar sales de diazonio, ArN+2. El grupo de diazonio resultante es fácilmente desplazado (a diferencia del grupo amino) por una variedad de nucleófilos.

Como agente oxidante

NO⁺, p.e. como NOBF₄, es un fuerte agente oxidante:

• vs. ferrocene/ferrocenium, [NO]⁺ dentro CH₂Cl₂ solución tiene un potencial de redox de 1.00 V (o 1.46–1.48 V vs SCE),
• vs. ferrocene/ferrocenium, [NO]⁺ dentro CH₃CN solución tiene un potencial de redox de 0.87 V vs. (o 1.27–1.25 V vs SCE).

NOBF₄ es un oxidante conveniente porque el subproducto NO es un gas que puede ser barrido de la reacción utilizando una corriente de N₂. Al entrar en contacto con el aire, el NO forma NO₂, que puede provocar reacciones secundarias si no se elimina. NO₂ es fácilmente detectable por su característico color naranja.

Nitrosilación de arenos

Los arenos ricos en electrones se nitrosilan utilizando NOBF₄. Un ejemplo involucra el anisol:

CH₃OC₆H₅ + NOBF₄ → CH₃OC₆H₄NO + HBF₄

El nitrosonio, NO⁺, a veces se confunde con el nitronio, NO ⁺
₂, el agente activo en las nitraciones. Sin embargo, estas especies son bastante diferentes. El nitronio es un electrófilo más potente que el nitrosonio, como se anticipa por el hecho de que el primero deriva de un ácido fuerte (ácido nítrico) y el segundo de un ácido débil (ácido nitroso).

Como fuente de complejos de nitrosilo

NOBF₄ reacciona con algunos complejos de carbonilo metálico para producir complejos de nitrosilo metálico relacionados. En algunos casos, [NO]⁺ no se une al nucleófilo metálico sino que actúa como oxidante.

(C)₆Et₆)Cr(CO)₃ + NOBF₄ [C]₆Et₆)Cr(CO)₂BF₄ + CO