过氧乙酰硝酸酯

过氧乙酰硝酸酯（英语：Peroxyacetyl nitrate）是一种过氧酰基硝酸酯。它是光化学烟雾中的二次污染物。^[1]对热不稳定，会分解成过氧乙醇自由基和二氧化氮气体。^[2]它是一种催泪物质，意味着会刺激肺部和眼睛。^[3]

过氧乙酰硝酸酯
IUPAC名 Acetic nitric peroxyanhydride 乙酸硝酸过氧酐
别名	peroxyacetyl nitrate α-oxoethylperoxylnitrate
识别
缩写	PAN
CAS号	2278-22-0  Y
PubChem	16782
ChemSpider	15907
SMILES	CC(OO[N+]([O-])=O)=O
EINECS	218-905-6
性质
化学式	C2H3NO5
摩尔质量	121.05 g·mol⁻¹
溶解性（水）	1.46 × 10 5 mg·L−1（在298 K下）
log P	−0.19
蒸气压	29.2 mmHg（在298 K下）
kH	0.000278 m3·atm·mol−1（在298 K下）
大气·OH反应速率常数	10−13·cm3·mol−1·s−1（在298 K下）
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

过氧乙酰硝酸酯或是一种比臭氧更稳定的氧化剂。因此它比臭氧更具有远距离迁移能力。它作为氮氧化物进入农村地区的载体，并在全球对流层中形成臭氧。^[1]

大气化学

过氧乙酰硝酸酯是在大气中通过烃类在二氧化氮存在下光化学氧化成过氧乙酸自由基产生的。由于没有直接排放，故属于二次污染物。仅次于臭氧和过氧化氢，它是光化学烟雾的重要成分。

过氧乙酰硝酸酯是最重要的过氧酰基硝酸酯。过氧乙酰硝酸酯及其同系物达到城市地区臭氧浓度的5%到20%。在较低的温度下很稳定，可以长距离运输，为其他未受污染的地区提供氮氧化物。在较高温度下，它会分解成NO₂和过氧乙酰基。

过氧乙酰硝酸酯在大气中的衰变主要是热衰变。因此在大气的寒冷区域进行远距离传输，而在较暖的区域分解。过氧乙酰硝酸酯也可以被紫外线辐射光解。它是一种储存气体，可作为RO_x-和NO_x自由基的来源和储存。^[4]过氧乙酰硝酸酯分解产生的氮氧化物增强了对流层低层臭氧的产生。

过氧乙酰硝酸酯在大气中的自然浓度低于0.1 µg/m³。德国城市的测量值显示高达25 µg/m³。20世纪下半叶在洛杉矶测得的峰值超过200 µg/m³（1 ppm的过氧乙酰硝酸酯对应4370 µg/m³）。由于测量设置的复杂性，只能进行零星测量。

过氧乙酰硝酸酯是一种温室气体。

合成

过氧乙酰硝酸酯可以在亲脂性溶剂中由过氧乙酸合成。^[5][6][7][8]

过氧乙酰硝酸酯也可以通过使用水银灯光解丙酮和NO₂在气相中合成。^[9]硝酸甲酯作为副产物产生。

毒性

过氧乙酰硝酸酯的毒性高于臭氧。光化学烟雾引起的眼睛刺激更多是由过氧乙酰硝酸酯和其他微量气体引起的。过氧乙酰硝酸酯可能参与皮肤癌的产生。特别是其含氯衍生物被认为是突变原。

参考资料

1. Singh, H.B. TROPOSPHERIC CHEMISTRY AND COMPOSITION | Peroxyacetyl Nitrate. North, Gerald R.; Pyle, John A.; Zhang, Fuqing (编). Encyclopedia of Atmospheric Sciences. 2015: 251–254. ISBN 978-0-12-382225-3. doi:10.1016/B978-0-12-382225-3.00433-3.
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7. J. S. Gaffney, R. Fajer, G. I. Senum: An improved procedure for high purity gaseous peroxyacyl nitrate production: Use of heavy lipid solvents. In: Atmospheric Environment. Band 18, Nr. 1, 1984, S. 215–218, doi:10.1016/0004-6981(84)90245-2.
8. J. L. Fry Spectroscopy and kinetics of atmospheric reservoir species: HOONO, CH₃C(O)OONO₂, CH₃OOH and HOCH₂OOH. Ph.D. Thesis, 2006.
9. P. Warneck, T. Zerbach: Synthesis of Peroxyacetyl Nitrate in Air by Acetone Photolysis. In: Environmental Science & Technology, 1992, 26, S. 74, doi:10.1021/es00025a005.