アミノ化

英

amination、aminate

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出典(authority):フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』「2016/08/02 21:29:46」(JST)

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アミンの一般構造式

アミン (amine) とは、アンモニアの水素原子を炭化水素基で置換した化合物の総称である。

置換した数が1つであれば第一級アミン、2つであれば第二級アミン、3つであれば第三級アミンという。また、アルキル基が第三級アミンに結合して第四級アンモニウムカチオンとなる。一方アンモニアもアミンに属する。

塩基、配位子として広く利用される。

アミノ基

アンモニア、第一級アミンまたは第二級アミンから水素を除去した1価の官能基 (-NH₂, -NHR, -NRR') をアミノ基と呼ぶ。芳香環上に置換すると電子供与基としての性質を示す。

物性

アミンは塩基性を有し、プロトン（水素陽イオン）が配位結合する。これは、窒素原子が非共有電子対を持つためである。アミンの塩基性の強さは窒素原子に結合しているアルキル基と密接な関係がある。炭素数が同じ場合、第二級アミンは第一級アミンより塩基性が強い。これは、アルキル基が持つ電子供与性によって窒素原子が負に分極することに拠る。しかし、第三級アミンは第二級アミンよりも塩基性が小さい。これは、アルキル基が3つ存在することで立体障害をもたらすためである。また、一般に芳香環に直結したアミンは塩基性が低い。これは芳香族炭化水素のもたらす非局在化による。

一般的なアミンの窒素原子はピラミッド型の構造をとる。このため3つ違う置換基のついたアミンは一見光学活性となりそうに見えるが、実際には窒素が反転を起こしやすいため、特殊な場合を除いてキラリティを持たない。しかし、1991年に初めて合成されたトリイソプロピルアミンはイソプロピル基のかさ高さのために平面構造をとることが判明している。

アミン類の多くはアンモニアや魚に例えられる悪臭を有することが多い。

命名法

他にカルボン酸やアルコールがある場合はそちらを優先し、アミノ基を置換基とする。

単純な形のアミン

窒素原子に結合したアルキル基にアミンを続けて表記する。

• CH₃NH₂ – メチルアミン
• (CH₃)₂NH – ジメチルアミン
• (CH₃)₃N – トリメチルアミン

IUPAC命名法

以下に示すような方法がある。主鎖のとり方などの詳細についてはIUPAC命名法を参照。

1. 母体化合物 NH₃ をアザンとし、これを置換基名に付加する（この方法はあまり用いられていない）。
2. 化合物の名称に対し、主基として接尾語「–アミン」を付加する（接合命名法）。
3. 基の名称に対し、接尾語「–アミン」を付加する（基官能命名法）。
4. 接頭語「アミノ–」を用いる（置換命名法）。
5. 窒素を含むように主鎖をとり、その主鎖の中でメチレン (-CH₂-) 基が窒素に置き換わった位置を「n–アザ–」の形で示す（代置命名法）。長鎖ポリアミンなどで利用される。

• CH₃NH₂
  1. メチルアザン
  2. メタンアミン
  3. メチルアミン
  4. アミノメタン
  5. アザエタン
• (CH₃)₂CHN(CH₃)₂
  1. ジメチル（プロパン-2-イル）アザン
  2. N,N-ジメチルプロパン-2-アミン
  3. ジメチル（プロパン-2-イル）アミン
  4. 2-（ジメチルアミノ）プロパン
  5. 2,3-ジメチル-2-アザブタン

また、許容慣用名が認められている化合物がいくつかある。

• C₆H₅NH₂ – アニリン
• CH₃C₆H₄NH₂ （パラ置換） – トルイジン
• H₂N−C₆H₄−C₆H₄-NH₂ （いずれもパラ置換） – ベンジジン

CA命名法

IUPAC命名法の 2 を用いる。ただし位置番号は置換基の前に付ける。

• (CH₃)₂CHN(CH₃)₂ – N,N-ジメチル-2-プロパンアミン

合成法

置換反応

アミンはハロゲン化アルキルやスルホン酸アルキルエステルなどに対し、アンモニアやアミンなどが求核剤としてはたらく置換反応により合成される。ただし、立体障害の小さい基質の反応などでは、生成したアミンがさらに求核剤としてはたらき、二級、三級のアミン、さらに四級のアンモニウムとなる副反応が起こってしまう。このことは、特に一級アミンを合成したい場合に問題となる。その解決法として、フタルイミドカリウムとハロゲン化アルキルを反応させて N-アルキルフタルイミドとし、続く加水分解などで一級アミンを得る、ガブリエル合成が行われる。またハロゲン化アルキルとアジ化ナトリウムなどを反応させてアルキルアジドとし、これを還元（後述）する方法も有用である。

アリール基（芳香族基）をアミン上に導入する置換反応は、その芳香環上の適当な位置に電子求引基があるハロゲン化アリールの場合は S_NAr 機構により進むことがある。活性の低いハロゲン化アリールでも、ウルマン反応やブッフバルト・ハートウィッグ反応といった、銅やパラジウム化合物を媒介とする反応によりアリールアミンへと変換できる。

還元反応

アミンはまた、ニトロ基、アジド、アミド、イミン、オキシム、ニトリル、アゾ化合物などの還元によっても得ることができる。水素化アルミニウムリチウム (LAH)、パラジウム触媒-水素系などが用いられる。

還元的アミノ化などの手法によれば、アルデヒドやケトンから、イミンを経由してワンポットでアミンを得ることができる。酸性条件下、シアノ水素化ホウ素ナトリウム (NaBH₃CN) やピリジン-ボラン錯体などを用いて還元を行うのが普通である。この形式の人名反応としてロイカート反応、エシュバイラー・クラーク反応の例がある。

加水分解

アミンは、アミド、イミン、イソシアネートなどを加水分解すると、対応するアミンが得られる。イソシアネートはホフマン転位、クルチウス転位などの生成物であるため、それらの反応を含水系で行った場合は生成物としてアミンが得られることになる。

人名反応

アミンを生成物とする人名反応としては、上記に挙げたもののほか、ロッセン転位、シュミット転位、ゾムレー・ハウザー転位、スチーブンス転位、バンバーガー転位などの転位反応や、マンニッヒ反応、ストレッカー反応、チチバビン反応などの求核的反応が挙げられる。

反応

第一級および第二級アミンはカルボン酸ハロゲン化物やカルボン酸無水物と縮合してアミドを作る。また、DCCなどの適切な脱水剤や脱水反応により、カルボン酸と反応させてアミドとすることができる。

第一級アミンはアルデヒドやケトンと縮合するとイミンに変わる。第二級アミンは同様にイミニウムカチオンを与える。

第二級、第三級アミンは酸化銀などの存在下でホフマン脱離を起こし、一級下位のアミンとアルケンとなる。この反応ではホフマン則という位置選択則が働く。

アミンは酸化によってヒドロキシルアミン、オキシム、ニトロソ化合物、ニトロ化合物となる。

第一級アミンに亜硝酸あるいは亜硝酸エステルを作用させるとジアゾニウムイオンとなる。これはザンドマイヤー反応やシーマン反応など、求核置換反応の基質となる。

アミンを用いる人名反応としては、これまでにすでに述べたものや合成法として述べたもののほか、ウギ反応、ストークエナミン合成などが知られる。

主な化合物

脂肪族アミン

• メチルアミン
• ジメチルアミン
• トリメチルアミン
• エチルアミン
• ジエチルアミン
• トリエチルアミン
• エチレンジアミン
• トリエタノールアミン
• N,N-ジイソプロピルエチルアミン (Hunig's base)
• テトラメチルエチレンジアミン (TMEDA)
• ヘキサメチレンジアミン
• スペルミジン
• スペルミン
• アマンタジン

芳香族アミン

• アニリン
• フェネチルアミン
• トルイジン
• カテコールアミン
• 1,8-ビス（ジメチルアミノ）ナフタレン（プロトンスポンジ）

複素環式アミン

• ピロリジン
• ピペリジン
• ピペラジン
• モルホリン
• キヌクリジン
• 1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン (DABCO)
• ピロール
• ピラゾール
• イミダゾール
• ピリジン
• ピリダジン
• ピリミジン
• ピラジン
• オキサゾール
• チアゾール
• 4-ジメチルアミノピリジン

アミン誘導体

• エーテルアミン
• アミノ酸

関連物質

• クロラミン

脚注

UpToDate Contents

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• 1. B群レンサ球菌感染症予防のための予防接種 vaccines for the prevention of group b streptococcal disease

Japanese Journal

• 抗体V領域特異的シチジン脱アミノ化誘導の制御機構

• 上原記念生命科学財団研究報告集 29, 1-4, 2015
• NAID 40020702700

• スクシンイミド基の開環反応を経由する両親媒性および温度応答性ポリシルセスキオキサンの合成

• 高分子論文集 72(2), 48-56, 2015
• NAID 130004793177

• 窒素の極性転換に基づく含窒素ヘテロ環合成

• 上原記念生命科学財団研究報告集 28, 1-7, 2014
• NAID 40020326613

Related Links

• アミノ化 とは - コトバンク

世界大百科事典 第2版 アミノ化の用語解説 - 有機化合物にアミノ基－NH2を導入する反応。一般に，一段階反応でアミノ基を導入する反応は少なく，多段階反応による場合が多い。一段階反応の例としては，ピリジンを ...

• アミノ化反応 / Amination | 東京化成工業株式会社 ...

求核アミノ化剤として，その反応の確かさと取り扱いの容易さからGabriel試薬は広く使用されており 1) ，このGabriel試薬と類似のアミノ化剤も数多く報告されています。 イミド1のカリウム塩はアルキルハライドと反応し，イミド2 ...

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Japan Pharmaceutical Reference

薬効分類名

• 細菌ワクチン類

販売名

プレベナー13水性懸濁注

組成

製法の概要

• 下記13種類の血清型の肺炎球菌を型別に培養して増殖させ、殺菌後に各々の型から肺炎球菌莢膜ポリサッカライドを抽出し、精製する。これらの肺炎球菌莢膜ポリサッカライドを型別に、ジフテリア菌の変異株（Corynebacterium diphtheriae C7（β197）/pPX3520）より産生させ、回収・精製した無毒性変異ジフテリア毒素（CRM₁₉₇）と、還元的アミノ化反応により結合させ、混合する。
  本剤は免疫原性を高めるために、肺炎球菌莢膜ポリサッカライド-CRM₁₉₇結合体をアジュバントであるリン酸アルミニウムに吸着させて不溶性とした不活化ワクチンである。
  なお、CRM₁₉₇の製造工程において、カザミノ酸（ウシ乳由来成分）を使用している。

1シリンジ中：
有効成分の名称

• 肺炎球菌莢膜ポリサッカライド-CRM₁₉₇結合体

容量

• 0.5mL

含量

• ポリサッカライド血清型1：2.2μg
  ポリサッカライド血清型3：2.2μg
  ポリサッカライド血清型4：2.2μg
  ポリサッカライド血清型5：2.2μg
  ポリサッカライド血清型6A：2.2μg
  ポリサッカライド血清型6B：4.4μg
  ポリサッカライド血清型7F：2.2μg
  ポリサッカライド血清型9V：2.2μg
  ポリサッカライド血清型14：2.2μg
  ポリサッカライド血清型18C：2.2μg
  ポリサッカライド血清型19A：2.2μg
  ポリサッカライド血清型19F：2.2μg
  ポリサッカライド血清型23F：2.2μg
  CRM₁₉₇：約34μg（たん白質量として）

添加物

• 塩化ナトリウム　4.25mg、ポリソルベート80　0.1mg、コハク酸0.295mg、リン酸アルミニウム　0.125mg（アルミニウム換算）、pH調節剤（適量）

禁忌

（予防接種を受けることが適当でない者）

• 被接種者が次のいずれかに該当すると認められる場合には、接種を行ってはならない。
• 本剤の成分又はジフテリアトキソイドによってアナフィラキシーを呈したことがあることが明らかな者
• 明らかな発熱を呈している者
• 重篤な急性疾患にかかっていることが明らかな者
• 上記に掲げる者のほか、予防接種を行うことが不適当な状態にある者

効能または効果

高齢者

• 肺炎球菌（血清型1、3、4、5、6A、6B、7F、9V、14、18C、19A、19F及び23F）による感染症の予防

小児

• 肺炎球菌（血清型1、3、4、5、6A、6B、7F、9V、14、18C、19A、19F及び23F）による侵襲性感染症の予防

• 本剤に含まれている肺炎球菌血清型以外による感染症あるいは他の起炎菌による感染症を予防することはできない。
• ジフテリアの予防接種に転用することはできない。
• 免疫抑制状態（悪性腫瘍、ネフローゼ症候群等）にある者における本剤の安全性及び有効性は確立していない。

高齢者

• 1回0.5mLを筋肉内に注射する。

・初回免疫

• 通常、1回0.5mLずつを3回、いずれも27日間以上の間隔で皮下に注射する。

・追加免疫

• 通常、1回0.5mLを1回、皮下に注射する。ただし、3回目接種から60日間以上の間隔をおく。

高齢者

• 本剤の接種は65歳以上の者に行う。

小児

• 本剤の接種は2か月齢以上6歳未満の間にある者に行う。
  標準として2か月齢以上7か月齢未満で接種を開始すること。ただし、3回目接種については、12か月齢未満までに完了し、追加免疫は12か月齢以降、標準として12〜15か月齢の間に行うこと。
  
  また、接種もれ者に対しては下記の接種間隔及び回数による接種とすることができる。

・初回免疫

• 1回0.5mLずつを2回、27日間以上の間隔で皮下に注射する。

・追加免疫

• 1回0.5mLを1回、2回目の接種後60日間以上の間隔で、12か月齢以降、皮下に注射する。

12か月齢以上24か月齢未満（接種もれ者）

• ・1回0.5mLずつを2回、60日間以上の間隔で皮下に注射する。

24か月齢以上6歳未満（接種もれ者）

• ・1回0.5mLを皮下に注射する。

• CRM₁₉₇とは異なるキャリアたん白を結合した肺炎球菌結合型ワクチンと本剤又は沈降7価肺炎球菌結合型ワクチンとの互換性に関する安全性及び有効性は確立していない。

他のワクチン製剤との接種間隔

• 生ワクチンの接種を受けた者は、通常、27日以上、また他の不活化ワクチンの接種を受けた者は、通常、6日以上間隔をおいて本剤を接種すること。ただし、医師が必要と認めた場合には、同時に接種することができる（なお、本剤を他のワクチンと混合して接種してはならない）。

慎重投与

（接種の判断を行うに際し、注意を要する者）

• 被接種者が次のいずれかに該当すると認められる場合は、健康状態及び体質を勘案し、診察及び接種適否の判断を慎重に行い、予防接種の必要性、副反応、有用性について十分な説明を行い、同意を確実に得た上で、注意して接種すること。
• 過去に免疫不全の診断がなされている者及び近親者に先天性免疫不全症の者がいる者
• 心臓血管系疾患、腎臓疾患、肝臓疾患、血液疾患、発育障害等の基礎疾患を有する者
• 予防接種で接種後2日以内に発熱のみられた者及び全身性発疹等のアレルギーを疑う症状を呈したことがある者
• 過去に痙攣の既往のある者
• 本剤の成分又はジフテリアトキソイドに対して、アレルギーを呈するおそれのある者
• 血小板減少症、凝固障害のある者、抗凝固療法を施行している者［筋肉注射部位の出血のおそれがある。］

重大な副作用

ショック、アナフィラキシー（頻度不明^注））

• ショック、アナフィラキシーがあらわれることがあるので、異常が認められた場合には、適切な処置を行うこと。

痙攣（頻度不明^注））

• 痙攣（熱性痙攣を含む）があらわれることがあるので、症状があらわれた場合には適切な処置を行うこと。

血小板減少性紫斑病（頻度不明^注））

• 血小板減少性紫斑病があらわれることがある。紫斑、鼻出血、口腔粘膜出血等の異常が認められた場合には、血液検査等を実施し、適切な処置を行うこと。

薬効薬理

• 肺炎球菌ポリサッカライドワクチンは、T細胞に依存しない免疫応答を惹起するが、乳幼児に対して十分な免疫原性を確保することは困難である。しかし、無毒性変異ジフテリア毒素（CRM₁₉₇）等のキャリアたん白を結合した結合型ワクチンは、T細胞依存性抗原として機能するため免疫記憶が成立し、乳幼児及び成人において機能的かつ有効な抗体産生を促し、ブースター効果を誘導することが確認されている^8-10）。

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★リンクテーブル★

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「amination」

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• アミノ化

関

aminate

「シトシン脱アミノ化酵素」

　　[★]

英

cytosine deaminase

関

シトシンデアミナーゼ

「脱アミノ化」

　　[★]

英

deamination、deaminate

関

脱アミノ