アミドのソースを表示

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[[ファイル:Amide-general.png|class=skin-invert-image|thumb|カルボン酸アミドの一般式]]
'''酸アミド'''（さんアミド）とは、[[化合物]]、特に[[有機化合物]]の分類のひとつで、[[オキソ酸]]と[[アンモニア]]あるいは 1級、2級[[アミン]]とが脱水縮合した構造を持つものを指す<ref>[http://goldbook.iupac.org/A00266.html IUPAC Gold Book - amides]</ref>。例えば、カルボン酸アミドは R-C(=O)-NR<sub>1</sub>R<sub>2</sub>の構造を持つ。特に断らない限り、単に「'''アミド'''」といった場合は、カルボン酸アミド（カルボキサミド）のことを指すことが多い。他に[[スルホンアミド]]、リン酸アミドなどが知られる。

通常、カルボン酸アミド(<chem>R-C(=O)-NR1R2</chem>)は[[アミン]]と[[カルボン酸]]の[[付加脱離反応|脱水縮合反応]]で生成される。その構造のうち、カルボニル基と窒素との結合を特に'''アミド結合'''と呼ぶ（金属アミドの結合はアミド結合とは呼ばれない）。

化合物フラグメントがアミド結合で多数連結した高分子化合物（樹脂）を'''ポリアミド'''と呼ぶ。[[ポリアミド系樹脂]]の代表としては[[ナイロン|6,6-ナイロン]]が挙げられる。

一方、生体を構成する[[タンパク質]]は α-[[アミノ酸]]が多数連結して生成されるが、ポリアミドとは呼ばれずに[[ペプチド]]と呼ばれる。また、ペプチドを構成する α-アミノ酸単位が連続したアミド結合の部分を[[ペプチド結合]]と呼称する（たとえタンパク質中であっても、α-アミノ酸単位が連続していない部分は単に「アミド結合」と呼ばれる）。

== 分類 ==
カルボン酸アミドは、置換基の数により以下のように分類される (R<sup>1</sup>, R<sup>2</sup> ≠ H)。
* 1級アミド <chem>R-C(=O)-NH2</chem>
* 2級アミド <chem>R-C(=O)-NHR^1</chem>
* 3級アミド <chem>R-C(=O)-NR^1R^2</chem>
環状構造を持つアミドは[[ラクタム]]とも呼ばれる。

他にアミド結合を持つ化合物群としては、1個の窒素と 2個のカルボニル基が結合した[[イミド]] (<chem>R'-C(=O)-N(R)-C(=O)-R''</chem>)、2個の窒素と 1個のカルボニル基が結合した[[尿素]]およびその誘導体 (<chem>RR'N-C(=O)-NR''R'''</chem>) がある。

== 合成法 ==
カルボン酸[[エステル]]と[[アミン]]の置換反応によってアミド結合を形成できる。
: <chem>RCOOR^1 + NHR^2R^3 -> RCONR^2R^3 + R^1OH</chem>

しかし基本的にアミドの合成には活性化した酸成分とアミン成分を用いる。活性化した酸成分を用いるのは通常のエステルでは反応性が低いためであり、特別な置換基を持つ酸成分を用いて反応を速めるのが一般的である。活性化した酸成分として[[カルボン酸ハロゲン化物]]、[[カルボン酸無水物]]、[[アジ化物|カルボン酸アジド]]、[[活性エステル]]などが用いられる。

活性化された酸成分を R-COX と表すとき、一般にHX の酸性が強いほど反応性が高いと考えてよい。ただし反応性の高い方法は[[ラセミ化]]など副反応を伴うこともあり、このため様々な工夫が凝らされている。特にα-アミノ酸からペプチドを合成する場合は、α位のラセミ化が問題となるのでこの点を留意して合成法を検討する。<!--詳細は[[ペプチド]]の項を参照されたい。-->

対称酸無水物を用いると酸の半分はアミンと反応しないため、[[無水酢酸]]など入手しやすい酸の無水物に限って用いられる。

酸ハライドを使ってアミド合成する際、触媒量の[[ピリジン]]を用いると収率が向上する。これは系内で不安定なアシルピリジニウム塩が発生し、これがアミンと反応するためである。ピリジンは再生するので触媒量でよい。[[4-ジメチルアミノピリジン]] (DMAP) はさらに強力な触媒で、数万倍もアミド結合形成を速める効果がある。またアミンを塩基性水溶液に溶解させ反応させる方法も知られている（[[ショッテン・バウマン反応]]）。

中性条件下で反応を進めたい場合は、酸成分とアミン成分存在下で各種[[縮合剤]]を作用させる。[[N,N'-ジシクロヘキシルカルボジイミド|''N'',''N'''-ジシクロヘキシルカルボジイミド]](DCC)は古典的な縮合剤で、反応系中で非対称[[酸無水物]]を作るため酸成分が無駄にならない。ラセミ化を防ぐため、1当量の [[1-ヒドロキシベンゾトリアゾール]](HOBt)を加えることが多い。この場合カルボン酸はいったん HOBt と縮合して活性エステルを作り、これがアミンと反応してアミド結合を作る。ただし DCC はアレルギー誘発物質であるなど問題も多いため、さらに優秀な[[試薬]]が多数開発されている。[[アゾジカルボン酸ジエチル]](DEAD)と[[トリフェニルホスフィン]]を用いる[[光延反応]]も、穏和な条件でアミド結合を作る方法として多用される。

工業的に大量生産する場合、酸無水物や酸ハライドのように、有害な副生成物が生じる原料は好ましくない。近年では、[[アルコール]]と[[アミン]]を[[触媒]]存在下で反応させることで、直接アミドを合成する方法も開発されている<ref>Chidambaram Gunanathan, Yehoshoa Ben-David, David Milstein, "Direct Synthesis of Amides from Alcohols and Amines with Liberation of H<sub>2</sub>", ''Science'' '''317''', 790 - 792 (2007).{{doi|10.1126/science.1145295}}</ref>。

== 反応 ==
アミドは酸または塩基性条件下に加水分解すると、[[カルボン酸]]成分と[[アミン]]成分とを与える。一般に、相当する[[エステル]]よりも強い反応条件を必要とする。
: <chem>RC(=O)NHR' + OH^- -> RCO2^- + R'NH2</chem>

1級アミドを[[五酸化二リン]]などで脱水すると[[ニトリル]]に変わる。
: <chem>RC(=O)NH2 - H2O -> R-CN</chem>

ギ酸アミドから[[トリホスゲン]]などで脱水を行うと[[イソニトリル]]（イソシアニド）が得られる。
: <chem>RNHCHO - H2O -> R-N=C:</chem>

2級アミドに[[塩化チオニル]]や[[リン酸トリクロリド|オキシ塩化リン]]などを作用させると、イミド酸塩化物が得られる。
: <chem>RC(=O)NHR' + SOCl2 -> RC(=NR')Cl</chem>

[[水素化アルミニウムリチウム]]により[[アミン]]に還元される。
: <chem>RC(=O)NHR' + LiAlH4 -> RCH2NHR'</chem>

== 物性 ==
1級、2級アミドは水素結合性を持ち、そのことがペプチドや蛋白質の高次構造の要因となっている。記事: [[タンパク質]]およびそのリンク先に詳しい。

アミド構造は、[[イミド酸]]構造 (R-C(=NR')-OH) との[[互変異性]]を持つ。通常はアミド構造がはるかに安定であるが、環状のラクタムあるいは[[複素環式化合物]]ではイミド酸構造（ラクチム）が安定となることがある。

== 主なアミド ==
* [[ホルムアミド]]
* [[アセトアミド]]
* [[ベンズアミド]]
* [[N,N-ジメチルホルムアミド]] (DMF)
* [[アセトアニリド]]

== 参考文献 ==
{{脚注ヘルプ}}
{{Reflist}}

== 関連項目 ==
* [[アミン]]
* [[カルボン酸]]
* [[付加脱離反応]]
* [[タンパク質]]
* [[ペプチド固相合成法]]
* [[ウレタン]]
* [[尿素]]

{{一次構造}}{{官能基}}
{{Commonscat|Amides}}
{{Normdaten}}
{{DEFAULTSORT:あみと}}
[[Category:アミド|*]]
[[Category:有機窒素化合物]]
[[Category:官能基]]
[[Category:カルボキサミド|*]]