亜酸化窒素 Nitrous oxide's canonical forms Ball-and-stick model with bond lengths Space-filling model of nitrous oxide 物質名 Nitrous oxide[ 1] (not recommended) [なぜ? [ 2] (alternative name)
別名
笑気ガス Laughing gas galaxy gas sweet air nitrous nos nang nitrus[要出典 protoxide of nitrogen hyponitrous oxide dinitrogen oxide dinitrogen monoxide nitro
識別情報 バイルシュタイン 8137358 ChEBI ChEMBL ChemSpider DrugBank ECHA InfoCard 100.030.017 E番号 E942(その他) Gmelin参照 2153410 KEGG RTECS number UNII 国連/北米番号 1070 (圧縮) InChI=1S/N2O/c1-2-3
Key: GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N
InChI=1/N2O/c1-2-3
Key: GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYAP
性質 N2 O モル質量 44.013 g/mol 外観 無色の気体 密度 1.977 g/L (気体) 融点 −90.86 °C (−131.55 °F; 182.29 K) 沸点 −88.48 °C (−127.26 °F; 184.67 K) 60.82 mL /100 mL ( 24°C) 溶解度 エタノール、ジエチルエーテル、硫酸に溶ける log POW 0.35 蒸気圧 5150 kPa (20 °C) 磁化率 −18.9·10−6 cm3 /mol 屈折率 (n D )1.000516 (0 °C, 101.325 kPa) 粘度 14.90 μPa·s[ 3] 構造 直線型,C ∞v 0.166D 熱化学 標準モルエントロピー S ⦵ 219.96 J/(K·mol) +82.05 kJ/mol 薬理学 N01AX13 (WHO 投与経路 吸気 薬物動態学 :0.004% 5 分 呼吸器 危険性 GHS 表示Danger H270 P220, P244, P282, P317, P336, P370+P376, P403, P410+P403 NFPA 704 引火点 不燃性 安全データシート (SDS)Ilo.org , ICSC 0067関連する物質 関連する窒素酸化物 一酸化窒素 三酸化二窒素 二酸化窒素 四酸化二窒素 五酸化二窒素 関連物質 硝酸アンモニウム アジ化物 特記無き場合、データは
標準状態 (25 °C [77 °F], 100 kPa) におけるものである。
亜酸化窒素 （あさんかちっそ、英語 :nitrous oxide ）とは、窒素酸化物 の1種である。組成式はN2 Oで表され、IUPAC勧告に従った命名法では、酸化二窒素 （さんかにちっそ、英語:dinitrogen oxide ）と呼び、一酸化二窒素 （いっさんかにちっそ、英語:dinitrogen monoxide ）も使用される。
ヒト が吸入すると、陶酔させる作用があることから、笑気ガス （しょうきガス。英語 :laughing gas ）とも言い、笑気 と略されることもある。また麻酔 作用もあるため、全身麻酔 で医療用途で用いており、世界保健機関 においては必須医薬品の一覧 にも載せられている。近年は他に優れた麻酔薬が登場したことなどから、少なくとも日本においては、医療用途は減少の一途を辿っている[ 4]
この他にも、工業用途では燃料の発火促進のために使われる。また調理用途では、食材をムース状に加工するエスプーマ と呼ばれる調理法に使用される。
しかし、陶酔感を得るために亜酸化窒素を乱用する者が後を絶たないことから、日本では、2016年（平成28年）2月18日に医薬品医療機器法に基づき「一酸化二窒素（別名：亜酸化窒素）」が指定薬物に指定された[ 5] [ 6]
なお、亜酸化窒素には、地球の大気 に放出されると、紫外線 によって分解されて一酸化窒素 を生成し、オゾン層 を破壊するという作用がある。
笑気ガスは1772年 、イギリス 人の化学者ジョゼフ・プリーストリー が発見した。亜酸化窒素を吸入すると軽く酔ったような感じになることから、当時はパーティーなどを盛り上げるために使用していた。ところが1795年 、こちらもイギリス人化学者のハンフリー・デービー が亜酸化窒素に麻酔効果があることを証明し、これから笑気麻酔 としての用途が開けることになった。
笑気の語源には、亜酸化窒素を用いた手術中に、麻酔によって弛緩した患者 の表情が笑っているように見えたからという説が有力である[要出典 。
硝酸アンモニウム を約250℃ で注意深く融解させると、分解して一酸化二窒素が発生する。
NH 4 NO 3 ⟶ N 2 O + 2 H 2 O {\displaystyle {\ce {NH4NO3 -> N2O\ + 2H2O}}} 常温常圧で、無色で反磁性 の気体。香気と甘味 がある。麻酔 作用がある。形式的には次亜硝酸 の無水物に相当するが、常温において一酸化二窒素は反応性の低い気体であり水と反応することはない[ 7] [ 8] ハロゲン とは反応しない。しかし高温では助燃性 を発揮し、アルカリ金属 および有機物などは一酸化二窒素中で燃焼する[ 8]
大気中にわずかに含まれ、濃度は約 310ppb である。主な発生源としては、燃焼、窒素肥料の使用、化学工業（硝酸などの製造）や有機物の微生物分解などがあげられる。
肥料の使用や化学物質の製造過程で出る亜酸化窒素が、2009年時点でオゾン層 を最も破壊する物質であることを、アメリカ海洋大気局 の研究チームが突き止め、2009年8月28日付のアメリカの科学誌『サイエンス 』で発表した。
二酸化炭素 の約300倍（100年GWP（100年間で発揮する温室効果））の温室効果ガス であり、京都議定書 でも排出規制がかけられた。
日本では安全衛生に関する規制はないが、アメリカ合衆国では長期間の職業的暴露により自然流産率が高くなるとの報告に基づき、通常の日8時間・週40時間労働の場合の環境濃度の上限が50ppm に定められている[ 9]
亜酸化窒素は熱分解されると大気よりも酸素 分圧が高い混合気体となる。このため燃料・空気の混合気に添加する事で過給器を使用したのと同様の効果を発揮する。また亜酸化窒素の熱分解は吸熱反応であるため、燃料・空気の混合気を冷やす中間冷却器 のような効果も発揮する。第二次世界大戦 中に軍用機に使用され、近年はレースカーなど一般にも普及している。 ヒドラジン 系に変わる物質としてエタノール との組み合わせが検討されている。自己着火（発火）性がないため点火装置が必要になるなど構造が複雑になるが、毒性が低いため安全性が高く扱いやすいこと、融点が低く宇宙空間でも凍結しないことが利点とされている。アマチュアロケット愛好家向けのハイブリッドロケット エンジンの、酸化剤としても用いられる。さまざまな食材をムース状に加工するエスプーマ 調理用のガスとして 手術の際の全身麻酔に用いる。歯科治療時の鎮静用として酸素とともに吸入を行う。これにより麻酔注射やドリル研磨、抜歯などの恐怖心が緩和される。近年[いつ? は全身麻酔 においては、あまり用いられなくなりつつある[ 4]
研究事例 2014年の治療抵抗性うつ病 に対する二重盲検試験 では、24時間後に40%の人が症状を半分以上軽減した[ 10] ケタミン と同じく、NMDA受容体 を阻害することで、抗うつ作用を発揮しているとみなされている[ 10] 笑気ガスを吸引すると、多幸感・酩酊状態になることから、2011年からイギリスで「風船ガス」「シバガス」として乱用されるようになり、日本でも2015年から規制の強まった脱法ドラッグ に代わり乱用されるようになる。「自転車のパンク修理用」などと目的を偽り販売されていたが、2016年2月に医薬品医療機器法 の指定薬物となったことから、医療用など目的以外での販売や所持、使用が禁止された[ 11]
世界 でも窒息 や死亡事故が報告され、2015年にイギリスのロンドン特別区 で使用が禁止されるなど、規制が進められているが[ 12] 亜急性連合性脊髄変性症を発症して、半身不随症状を起こした事例もある [要検証 –ノート [ 13]
007_カジノロワイヤル - 最後の対決で笑気ガスを噴霧する装置としてルーレットの台が登場する。回転盤が浮遊し、ガスを噴霧した後に壁に衝突し爆発する。その時にカジノにいた客は大笑いをする以外は普通に活動しているが、実際の亜酸化窒素を吸引したものとは異なる。完全犯罪-作品中の被害者であるヘッダの殺害に使われている。 ナイトラス・オキサイド・システム (及び他社類似品)として登場した作品よろしくメカドック - レースのためにNOSを装着する話があるが、その際に亜酸化窒素の解説があり、とあるキャラクターがいつも笑っていることを指して亜酸化窒素を吸ったの？と揶揄するシーンがある。TAXI NY - 犯罪組織の拠点の自動車整備工場に侵入した際に、サブ主人公ウォッシュバーンが可燃性ガスと間違え、NOS用亜酸化窒素ボンベを開け充満したガスを吸い、笑いだすというシーンが有るが、普通に行動はできている。(※ただし、主人公ベルのタクシーにNOSは搭載されていない。)ワイルド・スピードシリーズ 、60セカンズ 、逮捕しちゃうぞ 、エクスドライバー ･･･いずれもストーリーの山場において、最後の一押しとしてNOSによるパワーアップが描かれる。バトルギア4 、ドリフトシティ 、GT7 、NFS ･･･NOSによるブースト機能が搭載されたゲームタイトルの例。^ “[Nitrous oxide ]”. Degruyter.com . 2022年7月24日閲覧。 ^ IUPAC nomenclature of inorganic chemistry 2005 .PDF , p. 317.^ Takahashi, Mitsuo; Shibasaki-Kitakawa, Naomi; Yokoyama, Chiaki; Takahashi, Shinji (1996). “Viscosity of Gaseous Nitrous Oxide from 298.15 K to 398.15 K at Pressures up to 25 MPa”. Journal of Chemical & Engineering Data 41 (6): 1495–1498. doi :10.1021/je960060d . ISSN 0021-9568 . ^a b 武井 寛英 (2020). “なぜ，亜酸化窒素（笑気）使用症例は減少したのか？” . Clinical Engineering 31 : 195-196. doi :10.15105/CE.0000000652 . https://webview.isho.jp/journal/detail/abs/10.15105/CE.0000000652 . ^ 一酸化二窒素（別名：亜酸化窒素）を指定薬物に指定します 厚生労働省ホームページ^ 亜酸化窒素を指定薬物に指定 2016年2月18日Yahoo!ニュース^ 『化学大辞典』 共立出版 、1993年 ^a b FA.コットン, G.ウィルキンソン著、中原勝儼訳 『コットン・ウィルキンソン無機化学』 培風館 、1987年 ^ 参考：1994-1995Threshold limit values for chemical substances and physical agents and biological exposure indices. Cincinnati, OH: American Conference of Governmental Industrial Hygienists ^a b Nagele, Peter; Duma, Andreas; Kopec, Michael; Gebara, Marie Anne; Parsoei, Alireza; Walker, Marie; Janski, Alvin; Panagopoulos, Vassilis N. et al. (2015). “Nitrous Oxide for Treatment-Resistant Major Depression: A Proof-of-Concept Trial” . Biological Psychiatry 78 (1): 10–18. doi :10.1016/j.biopsych.2014.11.016 . PMID 25577164 . http://www.biologicalpsychiatryjournal.com/article/S0006-3223(14)00910-X/fulltext . ^ “一酸化二窒素（別名：亜酸化窒素）を新たに指定薬物に指定” . 厚生労働省. (2016年2月18日). https://www.mhlw.go.jp/stf/houdou/0000112797.html 2018年8月19日閲覧。 ^ “英ロンドンの特別区で笑気ガス禁止、脱法ドラッグとして悪用” . ロイター . (2015年8月18日). https://jp.reuters.com/article/london-laughinggas-idJPKCN0QN0AZ20150818/ 2018年8月19日閲覧。 ^ “Young mother, 24, is left unable to walk after contracting crippling disease from inhaling too much 'hippy crack'” . デイリー・メール . (2018年8月10日). https://www.dailymail.co.uk/news/article-6048693/Young-mother-24-left-paralysed-chest-inhaling-hippy-crack.html 2018年8月19日閲覧。 アルコール バルビツール酸系 ベンゾジアゼピン 類ウレタン フラボノイド イミダゾール カヴァ 成分ウレイド （英語版 ） 神経ステロイド 非ベンゾジアゼピン系 フェノール 類ピラゾロピリジン 類キナゾリノン 類吸入麻酔薬 /ガスその他/未分類 3-ヒドロキシブタナール アロガバト （英語版 ） アベルメクチン 類 (例：イベルメクチン )臭化物 化合物 (例：臭化リチウム ,臭化カリウム ,臭化ナトリウム )カルバマゼピン クロラロース （英語版 ） クロルメザノン クロメチアゾール （英語版 ） ダリガバット DEABL （英語版 ） 重水素化エチフォキシン （英語版 ） ジヒドロエルゴリン （英語版 ） ジヒドロエルゴクリプチン （英語版 ） エルゴロイド （英語版 ） エタゼピン （英語版 ） エチフォキシン （英語版 ） フルピルチン （英語版 ） ホパンテン酸 （英語版 ） KRM-II-81 （英語版 ） ランタン ラベンダー油 （英語版 ） リグナン 類 (例：4-O-メチルホノキオール （英語版 ） ホノキオール （英語版 ） マグノロール （英語版 ） オボバトール （英語版 ） ロレクレゾール イソ吉草酸メンチル （英語版 ） モナストロール （英語版 ） Org 25,435 （英語版 ） プロパニジド レチガビン （英語版 ） サフラナール スチリペントール （英語版 ） スルホニルアルカン （英語版 ） スルホンメタン （英語版 ） テトロナール （英語版 ） トリオナール （英語版 ） トピラマート セイヨウカノコソウ 成分 (例：3-メチルブタン酸 ,イソバレルアミド ,バレレン酸 （英語版 ） 未分類のベンゾジアゼピン部位陽性調節因子:MRK-409 （英語版 ） TCS-1205 （英語版 ）
