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[[Image:Amine Oxides General Formulae.png|thumb|right|180px|アミンオキシドの一般構造式]]
'''アミンオキシド''' (amine oxide)、あるいは'''アミン-''N''-オキシド'''とは、一般構造式が R<sub>3</sub>N<sup>+</sup>-O<sup>&minus;</sup>（別表記として R<sub>3</sub>N=O、R<sub>3</sub>N→O）と表される化合物群のこと。狭義には三級[[アミン]]や[[ピリジン]]のような含窒素[[複素環式化合物]]の酸化物のみを指すが、広く一級、二級アミンの酸化物を含めることもある。

== 性質 ==
アミンオキシドは四級アンモニウムイオン (R<sub>4</sub>N<sup>+</sup>) に匹敵するほどの極性を持つ。分子量の小さいアミンオキシドは[[親水性]]が高く水によく溶け、いっぽう有機溶媒への溶解性は低い。

アミンオキシドは弱い[[塩基性]]を持ち、[[酸解離定数]] {{pKa}}値はおおよそ 4.5 程度、プロトンの付加によりカチオン性の[[ヒドロキシルアミン]]構造 R<sub>3</sub>N<sup>+</sup>-OH をとる。

== 合成 ==
アミンオキシドは通常、三級アミンやピリジンなどの複素環式化合物を酸化して合成される。酸化剤は[[過酸化水素]]、[[過硫酸]]などの過酸や、[[メタクロロ過安息香酸]]などの過カルボン酸が用いられる<ref>総説: Youssif, S. ''Recent trends in the chemistry of pyridine N-oxides'' ''Arkivoc'' '''2001''' [http://www.arkivoc.com/home.aspx?VIEW=MANUSCRIPT&MSID=180 オンライン]</ref>。
: <chem>{R3N} + \mathit{oxidant} -> {R3N^+}-O^-</chem>

下式に示すピリジンの酸化では、過酸化水素と酢酸から発生する[[過酢酸]]がピリジンに作用する。

[[File:Pyridinoxide preparation.svg|200px|ピリジンの酸化]]

== 反応 ==
適切な還元剤により母化合物のアミンに戻る。還元剤/条件としては [[水素化アルミニウムリチウム|LAH]]、[[水素化ホウ素ナトリウム]]、触媒的還元、亜鉛/酢酸、鉄/酢酸などの系が用いられる。ピリジン ''N''-オキシドや誘導体は、[[三塩化リン]]や[[三臭化リン]]により還元できる。
: <chem>R3N^+-{O^-} + \mathit{reductant} -> R3N</chem>

[[ハロゲン化アルキル]]により酸素上をアルキル化できる。
: <chem>R3N^+-{O^-} + R'X -> R3N^+-OR'</chem>


β位に水素を持つ脂肪族のアミンオキシドを 150-200 ℃ に加熱すると[[熱分解]]が起きて[[アルケン]]に変わる。この反応は[[コープ脱離]] (Cope elimination) と呼ばれる。形式と機構は[[ホフマン脱離]]と似ており、シン脱離である。
: <chem>RCH2CH2(R'2)N^+-{O^-} + \mathit{heat} -> R-CH=CH2</chem>

窒素上に転位しやすい基がある場合には、熱により [1,2]-転位、[[アリル基]]では [2,3]-転位が起こり、転位基が窒素から酸素に移ったヒドロキシルアミン誘導体に変わる。この反応は最初の報告者にちなんで「マイゼンハイマー転位」(Meisenheimer rearrangement) と呼ばれる<ref>Meisenheimer, J. ''Ber. Deutsch. Chem. Gess.'' '''1919''', ''52'', 1667. DOI: [https://doi.org/10.1002/cber.19190520830 10.1002/cber.19190520830]</ref>。
: <chem>C6H5CH2(C6H5)(CH3)N^+-{O^-} + \mathit{heat} -> C6H5(CH3)N-OCH2C6H5</chem>

== 利用 ==
[[有機合成]]において、アミンオキシドはアミンを[[保護基|保護]]するために中間体として利用される。長鎖アルキル基を持つアミンオキシドは両性イオン型[[界面活性剤]]とされ、起泡安定剤として用いられる。

== 化合物 ==
* ピリジン ''N''-オキシド (pyridine ''N''-oxide) は、融点が 62-67 ℃で水溶性の無色結晶である。
* [[N-メチルモルホリン N-オキシド|''N''-メチルモルホリン ''N''-オキシド]] (''N''-Methylmorpholine ''N''-oxide) は略称を NMO と呼ばれ酸化剤として利用される。

== 代謝 ==
アミンオキシドは医薬品や精神活性物質（例: [[ニコチン]]、[[ゾルミトリプタン]]、[[モルヒネ]]）の代謝物質にみられる。

抗癌剤の ''N''-オキシド誘導体は[[プロドラッグ]]として研究の対象となった。酸素が欠乏したがん組織に達すると還元を受けて薬理活性が発現する。

== 脚注 ==
{{脚注ヘルプ}}
{{Reflist}}

== 関連人物 ==
* [[林英作]]

== 参考文献 ==
* Smith, M. B.; March, J. ''March's Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure'' Wiley-Interscience, 5th ed, 2001, ISBN 0-471-58589-0<!--英語版に挙げられていた参考文献-->

{{Commonscat|Amine oxides}}
{{DEFAULTSORT:あみんおきしと}}
[[Category:有機窒素化合物]]
[[Category:アミン]]
[[Category:アミンオキシド|*]]