Fixace dusíku - Nitrogen fixation

Fixace dusíku je proces, při kterém molekulární dusík v vzduch je převeden na amoniak (NH
3) nebo příbuzné dusíkaté sloučeniny v půdě.[1] Atmosférický dusík je molekulární dinitrogen, relativně nereaktivní molekula, která je metabolicky nepoužitelná pro všechny mikroorganismy kromě několika. Převádí se biologická fixace dusíku N
2 na amoniak, který je metabolizován většinou organismů.

Fixace dusíku je pro život nezbytná, protože jsou potřebné fixované anorganické sloučeniny dusíku biosyntéza všech obsahujících dusík organické sloučeniny, jako aminokyseliny a bílkoviny, nukleosid trifosfáty a nukleové kyseliny. Jako součást dusíkový cyklus, je to nezbytné pro zemědělství a výroba hnojivo. Rovněž je nepřímo relevantní pro výrobu všech dusíkatých chemických sloučenin, které zahrnují některé výbušniny, léčiva a barviva.

Fixace dusíku se provádí přirozeně v půda podle mikroorganismy nazval diazotrofy které zahrnují bakterie jako Azotobacter a archaea. Některé bakterie fixující dusík mají symbiotický zejména vztahy se skupinami rostlin luštěniny.[2] Volnější nesymbiotické vztahy mezi diazotrofy a rostlinami jsou často označovány jako asociativní, jak je patrné z fixace dusíku na rýže kořeny. Mezi některými dochází k fixaci dusíku termiti a houby.[3] Přirozeně se vyskytuje ve vzduchu pomocí NEX výroba do Blesk.[4][5]

Všechny biologické reakce zahrnující proces fixace dusíku jsou katalyzovány tzv. Enzymy nitrogenázy.[6] Tyto enzymy obsahují žehlička, obvykle s druhým kovem, obvykle molybden ale někdy vanadium.

Fixace

Nebiologické

Blesk ohřívá vzduch kolem a rozbíjí pouta N
2 zahájení tvorby kyseliny dusité.

Dusík lze stanovit pomocí Blesk který přeměňuje plynný dusík (N
2) a plynný kyslík (Ó
2) přítomné v atmosféře do NE
X (oxidy dusíku ). NE
X může reagovat s vodou kyselina dusitá nebo kyselina dusičná, který prosakuje do půdy, kde se tvoří dusičnan, což je užitečné pro rostliny. Dusík v atmosféře je vysoce stabilní a nereaktivní kvůli trojná vazba mezi atomy v N
2 molekula.[7] Blesk produkuje dostatek energie a tepla, aby rozbilo toto pouto[7] umožňující atomům dusíku reagovat s kyslíkem a tvořit se NE
X. Tyto sloučeniny nemohou rostliny použít, ale když se tato molekula ochladí, reaguje s kyslíkem a tvoří se NE
2.[8] Tato molekula zase reaguje s vodou za vzniku HNO
3 (kyselina dusičná ), nebo jeho ion NE−
3 (dusičnan ), který je rostlinami použitelný.[9][7]

Biologický

Schematické znázornění dusíkový cyklus. Abiotická fixace dusíku byla vynechána.

Biologická fixace dusíku byla objevena německým agronomem Hermann Hellriegel[10] a nizozemský mikrobiolog Martinus Beijerinck.[11] Biologická fixace dusíku (BNF) nastává, když je atmosférický dusík přeměněn na amoniak pomocí a dusičnan enzym.[1] Celková reakce pro BNF je:

Tento proces je spojen s hydrolýza 16 ekvivalentů ATP a je doprovázeno společnou tvorbou jednoho ekvivalentu H
2.[12] Přeměna N
2 do amoniaku dochází při a kovový shluk volala FeMoco, zkratka pro železomolybden kofaktor. Mechanismus probíhá prostřednictvím řady protonace a redukční kroky, při nichž FeMoco Aktivní stránky hydrogenuje the N
2 Podklad.[13] Ve volném bydlení diazotrofy, je amoniak generovaný dusičnanem asimilován na glutamát skrz glutamin syntetáza / glutamát syntáza. Mikrobiální geny NIF potřebné pro fixaci dusíku jsou široce distribuovány v různých prostředích.[14][15]

Nitrogenázy se rychle odbourávají kyslíkem. Z tohoto důvodu mnoho bakterií zastaví produkci enzymu v přítomnosti kyslíku. Mnoho organismů vázajících dusík existuje pouze v anaerobní podmínky, respirační ke snižování hladin kyslíku nebo vázání kyslíku pomocí a protein jako leghemoglobin.[1]

Mikroorganismy

Hlavní článek: Diazotroph

Diazotrofy jsou v doméně velmi rozšířené Bakterie počítaje v to sinice (např. velmi významné Trichodesmium a Kyanothece ), stejně jako zelené bakterie síry, Azotobacteraceae, rhizobia a Frankia. Několik povinně anaerobních bakterií fixuje dusík, včetně mnoha (ale ne všech) Clostridium spp. Nějaký archaea také opravit dusík, včetně několika methanogenní taxony, které významně přispívají k fixaci dusíku v půdách s nedostatkem kyslíku.[16]

Sinice obývají téměř všechna osvětlená prostředí na Zemi a hrají klíčovou roli v uhlíku a dusíkový cyklus z biosféra. Obecně mohou sinice používat různé anorganické a organické zdroje kombinovaného dusíku, jako je např dusičnan, dusitany, amonný, močovina, nebo některé aminokyseliny. Několik kmenů sinic je také schopných diazotrofního růstu, což je schopnost, která mohla být přítomna u jejich posledního společného předka v Archean věk.[17] Fixace dusíku sinicemi v korálové útesy dokáže fixovat dvakrát tolik dusíku než na souši - kolem 660 kg /ha /rok. Koloniální mořská sinice Trichodesmium Předpokládá se, že fixuje dusík v takovém měřítku, že představuje téměř polovinu fixace dusíku v mořských systémech na celém světě.[18]

Mořské povrchové lišejníky a nefotosyntetické bakterie patřící do Proteobacteria a Planctomycetes fixují významný atmosférický dusík.[19]

Kořenové uzliny symbiózy

Hlavní článek: Kořenový uzel

Rodina luštěnin

Mezi rostliny, které přispívají k fixaci dusíku, patří rostliny lusk rodina —Fabaceae - s taxony jako kudzu, jetel, sója, vojtěška, lupina, arašíd a rooibos. Obsahují symbiotický rhizobia bakterie uvnitř uzlíky v jejich kořenové systémy, produkující sloučeniny dusíku, které pomáhají rostlině růst a konkurovat jiným rostlinám.[20] Když rostlina zemře, fixovaný dusík se uvolní a zpřístupní ho dalším rostlinám; to pomáhá oplodnit půda.[1][21] Velká většina luštěnin má toto sdružení, ale jen několik rody (např., Styphnolobium ) ne. V mnoha tradičních zemědělských postupech jsou pole otočeno prostřednictvím různých druhů plodin, které obvykle zahrnují plodinu sestávající převážně nebo zcela z jetel.[Citace je zapotřebí ]

Účinnost fixace v půdě závisí na mnoha faktorech, včetně lusk a podmínky vzduchu a půdy. Například fixace dusíku červeným jetelem se může pohybovat od 50 do 200 lb./akr.[22]

Non-luštěniny

Řezaný kořenový uzel stromu olše

Mezi další rodiny fixující dusík patří:

Schopnost fixovat dusík je přítomna v jiných rodinách, které patří do skupiny objednávky Cucurbitales, Fagales a Rosales, které spolu s Fabales tvoří clade z eurosidy. Schopnost fixovat dusík není v těchto rodinách všeobecně přítomná. Například ze 122 Rosaceae rody, pouze čtyři fixují dusík. Fabales byli první linií, která odbočila z tohoto kladu fixujícího dusík; schopnost fixovat dusík tedy může být plesiomorfní a následně ztracen u většiny potomků původního závodu na fixaci dusíku; Může se však stát, že základní genetický a fyziologický požadavky byly přítomny v počátečním stavu v nejnovější společné předky všech těchto rostlin, ale u některých se vyvinuly, aby plně fungovaly.

Rodina: Rody

Betulaceae: Alnus (olše)

Cannabaceae: Parasponia

Casuarinaceae:

Allocasuarina
Casuarina
Ceuthostoma
Gymnostoma


Coriariaceae: Coriaria

Datiscaceae: Datisca

Elaeagnaceae:

Elaeagnus (ostružiny)
Hrochy (rakytníky)
Shepherdia (buvoli)


Myricaceae:

Comptonia (sweetfern)
Myrica (bobule)


Rhamnaceae:

Ceanothus
Colletia
Discaria
Kentrothamnus
Retanilla
Talguenea
Trevoa


Rosaceae:

Cercocarpus (horské mahagony)
Chamaebatia (horské utrpení)
Dryas
Purshia / Cowania (bitterbrushes / cliffroses)

Zahrnuje několik symbiotických asociací vázajících dusík sinice (jako Nostoc ):

Endosymbióza v rozsivkách

Rhopalodia gibba, a rozsivka řasa, je eukaryot s sinicemi N
2-fixování endosymbiont organely. Sféroidní těla sídlí v cytoplazmě rozsivek a jsou neoddělitelně od svých hostitelů.[26][27]

Inženýrství eukaryotické nitrogenázy

Někteří vědci pracují na zavedení genů odpovědných za fixaci dusíku přímo do rostlinné DNA. Protože všechny známé příklady fixace dusíku probíhají u prokaryot, je přenos funkčnosti na eukaryota, jako je rostlina, výzvou; jeden tým používá kvasinky jako svůj eukaryotický testovací organismus. Hlavním problémem, který je třeba překonat, je citlivost produkovaných enzymů na kyslík a také energetické požadavky. Uvažuje se o tom, že by proces probíhal uvnitř mitochondrií nebo chloroplastů.[28]

Průmyslové procesy

Možnost, že atmosférický dusík reaguje s určitými chemikáliemi, byla poprvé pozorována u Desfosses v roce 1828. Všiml si, že směsi alkalický kov oxidy a uhlík reagují při vysokých teplotách s dusíkem. S použitím uhličitan barnatý jako výchozí materiál byl první komerční proces k dispozici v 60. letech 19. století a byl vyvinut Margueritte a Sourdeval. Výsledný kyanid barnatý mohl reagovat s párou za vzniku amoniaku.

Dějiny

Před rokem 1900, Tesla experimentoval s průmyslovou fixací dusíku „použitím proudů extrémně vysoké frekvence nebo rychlosti vibrací“.[29][30]

Frank-Caro proces

Hlavní článek: Proces Frank – Caro

V roce 1898 Upřímný a Caro oddělil proces a vyrobil karbid vápníku a v následujícím kroku reagoval s dusíkem na kyanamid vápenatý. The Ostwaldův proces pro výrobu kyselina dusičná byl objeven v roce 1902. The Frank-Caro a Ostwaldovy procesy dominovaly průmyslové fixaci až do objevení Haberův proces v roce 1909.[31][32]

Haberův proces

Hlavní článek: Haberův proces
Zařízení pro studium fixace dusíku metodou alfa paprsky (Fixed Nitrogen Research Laboratory, 1926)

Nejběžnější metodou výroby čpavku je Haberův proces. Výroba hnojiv je nyní největším zdrojem fixovaného dusíku produkovaného člověkem v suchozemských zemích ekosystém. Amoniak je povinným předchůdcem hnojiva, výbušniny a další produkty. Haberův proces vyžaduje vysoké tlaky (kolem 200 atm) a vysoké teploty (alespoň 400 ° C), což jsou běžné podmínky pro průmyslovou katalýzu. Tento proces využívá zemní plyn jako zdroj vodíku a vzduch jako zdroj dusíku.[33]

Bylo provedeno mnoho výzkumů o objevu katalyzátorů pro fixaci dusíku, často s cílem snížit energetické nároky. Takový výzkum však dosud nedokázal přiblížit efektivitu a snadnost Haberova procesu. Mnoho sloučenin reaguje s atmosférickým dusíkem dinitrogenové komplexy. První dinitrogen komplex být nahlášeno bylo Ru (NH
3)
5(N
2)2+.[34]

Redukce okolního dusíku

Dosažení katalytické chemické fixace dusíku za okolních podmínek je pokračujícím vědeckým úsilím. Na základě příkladu dusičnanu tato oblast homogenní katalýzy pokračuje, se zvláštním důrazem na hydrogenaci.[35]

Kovový lithium hoří v atmosféře dusíku a poté se přemění na nitrid lithný. Hydrolýzou výsledného nitridu se získá amoniak. V souvisejícím procesu trimethylsilylchlorid, lithium a dusík reagují v přítomnosti katalyzátoru za vzniku tris (trimethylsilyl) amin. To pak může být použito pro reakci s α, δ, ω-triketony dát tricyklické pyrroly.[36] Procesy zahrnující kovový lithium však nemají žádný praktický význam, protože jsou nekatalytické a znovu redukují Li+
 iontový zbytek je obtížný.

Počínaje šedesátými lety bylo identifikováno několik homogenních systémů, které přeměňují dusík na amoniak, někdy katalyticky, ale často fungují pomocí nedefinovaných mechanismů. Původní objev je popsán v rané recenzi:

„Vol'pin a spolupracovníci pomocí neprotické Lewisovy kyseliny, tribromidu hlinitého, dokázali prokázat skutečně katalytický účinek titanu zpracováním dinitrogenu směsí chloridu titaničitého, kovového hliníku a tribromidu hlinitého při 50 ° C , buď v nepřítomnosti, nebo v přítomnosti rozpouštědla, např. benzenu. Až 200 mol amoniaku na mol ethanolu TiCl
4 byl získán po hydrolýze.… “[37]

Redukce syntetického dusíku[38]

Hledání dobře definovaných meziproduktů vedlo k charakterizaci mnoha komplexy dinitrogenů s přechodnými kovy. I když několik z těchto dobře definovaných komplexů funguje katalyticky, jejich chování osvětlovalo pravděpodobné fáze fixace dusíku. Plodné rané studie zaměřené na (MN20−
2)(dppe )2 (M = Mo, W), který protonuje za vzniku meziproduktů s ligand M = N−N
2. V roce 1995 molybden Bylo zjištěno, že (III) amido komplex se štěpí N
2 dát odpovídající molybden (VI) nitrid.[39] Tento a související terminální nitridové komplexy byly použity k výrobě nitrily.[40]

V roce 2003 bylo zjištěno, že amido-molybdenový komplex katalyzuje redukci N
2, i když s několika obraty.[38][41][42][43] V těchto systémech, stejně jako biologický, je vodík dodáván do substrátu heterolyticky, pomocí protonů a silných látek redukční činidlo spíše než s H
2.

V roce 2011 byl objeven další systém na bázi molybdenu, ale s difosforem klešťový ligand.[44] Fotolytický uvažuje se také o rozdělení dusíku.[45][46][47][48][49]

Braunschweigova aktivace dinitrogenu v roce 2018 s přechodným druhem borylenu

Fixace dusíku při a p-blok prvek byl publikován v roce 2018, přičemž jedna molekula dinitrogenu je vázána dvěma přechodnými Lewisova základna -stabilizovaný borylen druh.[50] Výsledný dianion byl následně oxidovaný na neutrální sloučeninu a redukován pomocí vody.

Fotochemická a elektrochemická redukce dusíku

S pomocí katalýzy a energie poskytované elektřinou a světlem, NH
3 lze vyrábět přímo z dusíku a vody při okolní teplotě a tlaku.[Citace je zapotřebí ]

Výzkum

Od roku 2019 výzkum zvažoval alternativní způsoby dodávek dusíku v zemědělství. Místo použití hnojiv vědci zvažovali použití různých druhů bakterií a odděleně potahování semen probiotika které podporují růst bakterie fixující dusík.[51]

Viz také

Reference

  1. ^ A b C d Postgate, J. (1998). Fixace dusíku (3. vyd.). Cambridge: Cambridge University Press.
  2. ^ Zahran, HH (prosinec 1999). „Symbióza luštěnin a fixace dusíku za těžkých podmínek a ve vyprahlém podnebí“. Recenze mikrobiologie a molekulární biologie. 63 (4): 968–89, obsah. doi:10.1128 / MMBR.63.4.968-989.1999. PMC  98982. PMID  10585971.
  3. ^ Sapountzis, P (2016). „Potenciál pro fixaci dusíku v symbióze termitů s růstem hub“. Hranice v mikrobiologii. 7: 1993. doi:10.3389 / fmicb.2016.01993. PMC  5156715. PMID  28018322.
  4. ^ Slosson, Edwin (1919). Kreativní chemie. New York, NY: The Century Co. pp.19 –37.
  5. ^ Hill, R. D .; Rinker, R. G .; Wilson, H. Dale (1979). „Atmosférická fixace dusíku bleskem“. J. Atmos. Sci. 37 (1): 179–192. Bibcode:1980JAtS ... 37..179H. doi:10.1175 / 1520-0469 (1980) 037 <0179: ANFBL> 2.0.CO; 2.
  6. ^ Wagner SC (2011). „Biologická fixace dusíku“. Znalosti o výchově k přírodě. 3 (10): 15. Archivováno z původního dne 13. září 2018. Citováno 29. ledna 2019.
  7. ^ A b C Tuck, A. F. (říjen 1976). "Produkce oxidů dusíku bleskovými výboji". Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society. 102 (434): 749–755. Bibcode:1976QJRMS.102..749T. doi:10,1002 / qj.49710243404. ISSN  0035-9009.
  8. ^ Hill, R.D. (srpen 1979). „Atmosférická fixace dusíku bleskem“. Journal of the Atmospheric Sciences. 37: 179–192. Bibcode:1980JAtS ... 37..179H. doi:10.1175 / 1520-0469 (1980) 037 <0179: ANFBL> 2.0.CO; 2. ISSN  1520-0469.
  9. ^ LEVIN, JOEL S (1984). „Troposférické zdroje NOx: blesky a biologie“. Citováno 29. listopadu 2018.
  10. ^ Hellriegel, H .; Wilfarth, H. (1888). Untersuchungen über die Stickstoffnahrung der Gramineen und Leguminosen [Studie o příjmu dusíku u Gramineae a Leguminosae]. Berlín: Buchdruckerei der "Post" Kayssler & Co.
  11. ^ Beijerinck, M. W. (1901). „Über oligonitrophile Mikroben“ [O oligonitrofilních mikrobech]. Centralblatt für Bakteriologie, Parasitenkunde, Infektionskrankheiten und Hygiene. 7 (2): 561–582.
  12. ^ Chi Chung, Lee; Markus W., Ribbe; Yilin, Hu (2014). „Kapitola 7. Štěpení trojitého vazby N, N: Transformace dinitrogenu na amoniak nitrogenázami“. V Kroneck, Peter M. H .; Sosa Torres, Martha E. (eds.). Kovem řízená biogeochemie plynných sloučenin v životním prostředí. Kovové ionty v biologických vědách. 14. Springer. 147–174. doi:10.1007/978-94-017-9269-1_7. PMID  25416394.
  13. ^ Hoffman, B. M .; Lukoyanov, D .; Dean, D.R .; Seefeldt, L. C. (2013). „Nitrogenase: A Draft Mechanism“. Př. Chem. Res. 46 (2): 587–595. doi:10,1021 / ar300267m. PMC  3578145. PMID  23289741.
  14. ^ Gaby, J. C .; Buckley, D. H. (2011). "Globální sčítání rozmanitosti dusíkatých látek". Environ. Microbiol. 13 (7): 1790–1799. doi:10.1111 / j.1462-2920.2011.02488.x. PMID  21535343.
  15. ^ Hoppe, B .; Kahl, T .; Karasch, P .; Wubet, T .; Bauhus, J .; Buscot, F .; Krüger, D. (2014). „Síťová analýza odhaluje ekologické vazby mezi bakteriemi, které fixují N, a houbami, které se rozpadají na dřevo“. PLOS ONE. 9 (2): e88141. Bibcode:2014PLoSO ... 988141H. doi:10.1371 / journal.pone.0088141. PMC  3914916. PMID  24505405.
  16. ^ Bae, Hee-Sung; Morrison, Elise; Chanton, Jeffrey P .; Ogram, Andrew (1. dubna 2018). „Methanogeny jsou hlavními přispěvateli k fixaci dusíku v půdách Florida Everglades“. Aplikovaná a environmentální mikrobiologie. 84 (7): e02222–17. doi:10.1128 / AEM.02222-17. PMC  5861825. PMID  29374038.
  17. ^ Latysheva, N .; Junker, V. L .; Palmer, W. J .; Codd, G. A .; Barker, D. (2012). „Vývoj fixace dusíku v sinicích“. Bioinformatika. 28 (5): 603–606. doi:10.1093 / bioinformatika / bts008. PMID  22238262.
  18. ^ Bergman, B .; Sandh, G .; Lin, S .; Larsson, H .; Carpenter, E. J. (2012). "Trichodesmium - rozšířená mořská sinice s neobvyklými vlastnostmi fixace dusíku “. FEMS Microbiol. Rev. 37 (3): 1–17. doi:10.1111 / j.1574-6976.2012.00352.x. PMC  3655545. PMID  22928644.
  19. ^ „Velká studie naznačuje nové, hojné mikroby vázající dusík v povrchovém oceánu“. ScienceDaily. Archivováno z původního dne 8. června 2019. Citováno 8. června 2019.
  20. ^ Kuypers, MMM; Marchant, HK; Kartal, B (2011). „Mikrobiální síť pro cyklování dusíku“. Příroda Recenze Mikrobiologie. 1 (1): 1–14. doi:10.1038 / nrmicro.2018.9. PMID  29398704. S2CID  3948918.
  21. ^ Smil, Václav (2000). Cykly života. Vědecká americká knihovna.
  22. ^ „Fixace dusíku a očkování luštěnin pícnin“ (PDF). Archivovány od originál (PDF) dne 2. prosince 2016.
  23. ^ Op den Camp, Rik; Streng, A .; De Mita, S .; Cao, Q .; Polone, E .; Liu, W .; Ammiraju, J. S. S .; Kudrna, D .; Wing, R .; Untergasser, A .; Bisseling, T.; Geurts, R. (2010). "Mykorhizní receptor typu LysM byl přijat pro Rhizobium Symbióza v nonlegume Parasponia". Věda. 331 (6019): 909–912. Bibcode:2011Sci ... 331..909O. doi:10.1126 / science.1198181. PMID  21205637. S2CID  20501765.
  24. ^ Dawson, J. O. (2008). "Ekologie aktinorhizálních rostlin". Aktinorhizální symbiózy fixující dusík. Fixace dusíku: počátky, aplikace a pokrok ve výzkumu. 6. Springer. 199–234. doi:10.1007/978-1-4020-3547-0_8. ISBN  978-1-4020-3540-1.
  25. ^ Rai, A. N. (2000). "Cyanobacterium-plant symbioses". Nový fytolog. 147: 449–481. doi:10.1046 / j.1469-8137.2000.00720.x.
  26. ^ Prechtl, Julia; Kneip, Christoph; Lockhart, Peter; Wenderoth, Klaus; Maier, Uwe-G. (2004). "Intracelulární sféroidní těla Rhopalodia gibba mít zařízení na fixaci dusíku sinic “. Mol. Biol. Evol. 21 (8): 1477–81. doi:10.1093 / molbev / msh086. PMID  14963089.
  27. ^ Nakayama, Takuro; Inagaki, Yuji (2014). „Jedinečný vývoj genomu v intracelulárním prostředí N
    2    - fixační symbiont rhopalodiaceanské rozsivky "    . Acta Soc. Bot. Pol. 83 (4): 409–413. doi:10.5586 / asbp.2014.046.
  28. ^ Stefan Burén a Luis M. R (2018), „Nejmodernější technologie v eukaryotickém nitrogenázovém inženýrství“, Mikrobiologické dopisy FEMS, 365 (2), doi:10.1093 / femsle / fnx274, PMC  5812491, PMID  29240940, archivováno z původního dne 2. června 2018, vyvoláno 26. listopadu 2019CS1 maint: používá parametr autoři (odkaz)
  29. ^ ""Problém zvyšování lidské energie „Nikola Tesla“. Archivováno z původního dne 6. června 2011. Citováno 22. června 2016.
  30. ^ Tesla, Nikola (1900). „Problém zvyšování lidské energie“. The Century Magazine. 60 (n.s. v. 38) (1900 květen – říjen): 175. Archivováno z původního dne 1. září 2013. Citováno 23. června 2014.
  31. ^ Heinrich, H .; Nevbner, Rolf (1934). „Die Umwandlungsgleichung Ba (CN)
    2     → BaCN
    2     + C im temperaturgebiet von 500 bis 1000 ° C "     [Konverzní reakce Ba (CN)
    2     → BaCN
    2     + C v teplotním rozsahu od 500 do 1 000 ° C]. Z. Elektrochem. Angew. Phys. Chem. 40 (10): 693–698. doi:10,1002 / bbpc.19340401005 (neaktivní 6. listopadu 2020). Archivováno z původního dne 20. srpna 2016. Citováno 8. srpna 2016.    CS1 maint: DOI neaktivní od listopadu 2020 (odkaz)
  32. ^ Curtis, Harry Alfred (1932). Fixovaný dusík.
  33. ^ Vitousek, Peter M .; Aber, John; Howarth, Robert W .; Likens, Gene E .; Matson, Pamela A .; Schindler, David W .; Schlesinger, William H .; Tilman, G. David. „Lidská změna globálního cyklu dusíku: příčiny a důsledky“ (PDF). Americká agentura na ochranu životního prostředí. Archivováno (PDF) z původního dne 24. srpna 2014. Citováno 9. září 2014.
  34. ^ Allen, A. D .; Senoff, C. V. (1965). "Nitrogenopentammineruthenium (II) komplexy". J. Chem. Soc., Chem. Commun. (24): 621. doi:10.1039 / C19650000621.
  35. ^ Schrock, Richard R. (2006). „Snížení obsahu dusíku“ (PDF). PNAS. 103 (46): 17087. Bibcode:2006PNAS..10317087S. doi:10.1073 / pnas.0603633103. PMC  1859893. PMID  17088548. Archivováno (PDF) z původního dne 22. května 2018. Citováno 21. května 2018.
  36. ^ Brook, Michael A. (2000). Křemík v organické, organokovové a polymerní chemii. New York: John Wiley & Sons, Inc., str. 193–194.
  37. ^ Chatt, J .; Leigh, G. J. (1972). "Fixace dusíku". Chem. Soc. Rev. 1: 121. doi:10.1039 / cs9720100121.
  38. ^ A b Yandulov, Dmitry V .; Schrock, Richard R.; Rheingold, Arnold L .; Ceccarelli, Christopher; Davis, William M. (2003). „Syntéza a reakce komplexů triamidoamin molybdenu s obsahem hexaisopropylterfenylových složek“. Inorg. Chem. 42 (3): 796–813. doi:10.1021 / ic020505l. PMID  12562193.
  39. ^ Laplaza, Catalina E .; Cummins, Christopher C. (1995). „Štěpení dinitrogenu komplexem molybdenu se třemi souřadnicemi“. Věda. 268 (5212): 861–863. Bibcode:1995Sci ... 268..861L. doi:10.1126 / science.268.5212.861. PMID  17792182. S2CID  28465423.
  40. ^ Curley, John J .; Sceats, Emma L .; Cummins, Christopher C. (2006). „Cyklus pro syntézu organického nitrilu štěpením dinitrogenem“. J. Am. Chem. Soc. 128 (43): 14036–14037. doi:10.1021 / ja066090a. PMID  17061880.
  41. ^ Yandulov, Dmitry V .; Schrock, Richard R. (2003). „Katalytická redukce dinitrogenu na amoniak v jednom centru molybdenu“. Věda. 301 (5629): 76–78. Bibcode:2003Sci ... 301 ... 76Y. doi:10.1126 / science.1085326. PMID  12843387. S2CID  29046992.
  42. ^ Katalyzátor je odvozen od chlorid molybdenu (V) a tris (2-aminoethyl) amin N-substituovaný třemi objemnými hexa-isopropylterfenylovými skupinami (HIPT). Dusík přidává na konec atomu molybdenu a objemné substituenty HIPT zabraňují tvorbě stabilního a nereaktivního Mo − N = N − Mo dimer. V této izolované kapse je Mo-N
    2    . Dárcem protonu je a pyridinium sůl slabě koordinujícího proti aniontu. The redukční činidlo je dekametylchromocen. Veškerý vzniklý amoniak se zachytí jako HC1 sůl zachycením destilátu s roztokem HC1.
  43. ^ Ačkoli je komplex dinitrogenů uveden v závorkách, lze tento druh izolovat a charakterizovat. Závorky neznamenají, že meziprodukt není dodržen.
  44. ^ Arashiba, Kazuya; Miyake, Yoshihiro; Nishibayashi, Yoshiaki (2011). „Komplex molybdenu nesoucí klešťové ligandy typu PNP vede ke katalytické redukci dinitrogenu na amoniak.“ Přírodní chemie. 3 (2): 120–125. Bibcode:2011NatCh ... 3..120A. doi:10,1038 / nchem.906. PMID  21258384.
  45. ^ Rebreyend, C .; de Bruin, B. (2014). „Fotolytický N
    2     Rozdělení: Cesta k udržitelnosti NH
    3     Výroba?". Angew. Chem. Int. Vyd. 54 (1): 42–44. doi:10,1002 / anie.201409727. PMID  25382116.
  46. ^ Solari, E .; Da Silva, C .; Iacono, B .; Hesschenbrouck, J .; Rizzoli, C .; Scopelliti, R .; Floriani, C. (2001). „Photochemical Activation of the N≡N Bond in a Dimolybdenum-Dinitrogen Complex: Formation of a Molybdenum Nitride“. Angew. Chem. Int. Vyd. 40 (20): 3907–3909. doi:10.1002 / 1521-3773 (20011015) 40:20 <3907 :: AID-ANIE3907> 3.0.CO; 2- #. PMID  29712125.
  47. ^ Huss, Adam S .; Curley, John J .; Cummins, Christopher C .; Blank, David A. (2013). „Relaxace a disociace po fotoexcitaci (μ-N
    2    ) [Mo (N [t-Bu] Ar)3]2 Meziprodukt štěpení dinitrogenu ". J. Phys. Chem. B. 117 (5): 1429–1436. doi:10.1021 / jp310122x. PMID  23249096.
  48. ^ Kunkely, H .; Vogler, A. (2010). „Fotolýza vodných [(NH
    3    )5Os (μ-N
    2    ) Os (NH
    3    )5]5+: Štěpení dinitrogenu intramolekulární fotoredoxní reakcí “. Angew. Chem. Int. Vyd. 49 (9): 1591–1593. doi:10.1002 / anie.200905026. PMID  20135653.
  49. ^ Miyazaki, T .; Tanaka, H .; Tanabe, Y .; Yuki, M .; Nakajima, K .; Yoshizawa, K .; Nishibayashi, Y. (2014). „Štěpení a tvorba molekulárního dinitrogenu v jediném systému za pomoci komplexů molybdenu nesoucích ferrocenyldifosfin“. Angew. Chem. Int. Vyd. 53 (43): 11488–11492. doi:10,1002 / anie.201405673. PMID  25214300.
  50. ^ Broere, Daniël L. J .; Holland, Patrick L. (23. února 2018). „Sloučeniny boru bojují proti dinitrogenu. Věda. 359 (6378): 871. Bibcode:2018Sci ... 359..871B. doi:10.1126 / science.aar7395. ISSN  0036-8075. PMC  6101238. PMID  29472470.
  51. ^ Grist (3. října 2018). „Miliardáři a bakterie závodí, aby nás zachránili před smrtí hnojivem“. Střední. Archivováno z původního dne 17. srpna 2019. Citováno 17. srpna 2019.

externí odkazy