Loading article…
化学において、アミンオキシド（アミンN-オキシドまたは単にN-オキシドとも呼ばれる）は、化学式R3N + −O−を持つ化合物である。窒素-酸素配位共有結合を持ち、窒素に3つの水素および/または置換基が結合している。R3N →Oと表記されることもあるし、あるいは[ 1 ] R3N =Oと表記されることもある。
厳密に言えば、「アミンオキシド」という用語は、第三級アミンの酸化物のみを指す。ただし、場合によっては、第一級アミンや第二級アミンの類似誘導体にも用いられることがある。
一般的に、アミン酸化物は白色の水溶性固体である。
長鎖アルキルアミンオキシドは、両性界面活性剤および泡安定剤として使用される。
アミンオキシドは、シャンプー、コンディショナー、洗剤、硬質表面クリーナーなどの消費者製品によく使用される界面活性剤です。[ 3 ]アルキルジメチルアミンオキシド（鎖長C10～C16）は、最も商業的に使用されているアミンオキシドです。[ 4 ]これらは、経済協力開発機構（ OECD ）の複数の加盟国で生産量の多い化合物群とみなされており、米国、ヨーロッパ、日本でそれぞれ年間生産量が26,000トン、16,000トン、6,800トン（28,700ショートトン、17,600ショートトン、7,500ショートトン）を超えています。 [ 3 ]北米では、アミンオキシドの95%以上が家庭用洗浄製品に使用されています。[ 5 ]これらは、安定剤、増粘剤、軟化剤、乳化剤、コンディショナーとして機能し、有効濃度は0.1～10%の範囲です。[ 3 ]残り（5%未満）は、パーソナルケア、業務用、商業製品[ 6 ]、および写真などの独自の特許用途に使用されます。[ 3 ]
アミンオキシドは極性の高い分子であり[ 7 ] : 7、その極性は第四級アンモニウム塩の極性に近い。小さなアミンオキシドは非常に親水性であり、水への溶解性は優れているが、ほとんどの非極性溶媒への溶解性は非常に低い[ 7 ] : 7。
アミンオキシドは中程度の塩基である。脂肪族アミンオキシドのpKa値は、元のアミンの種類に関わらず、いずれも約4～5である。ヘテロ芳香族N-オキシドは酸素の非共有電子対を環内に非局在化させるため、塩基性ははるかに弱く、pKa値は約1である。[ 7 ]： 97
アミンオキシドのほぼすべては、第三級脂肪族アミンまたは芳香族N-ヘテロ環の酸化によって調製されます。酸性過酸化水素は、工業的にも学術的にも最も一般的な試薬です。[ 7 ] : 20過酸も重要であり、例えばカロ酸やmCPBAなどのニッチな用途があります。[ 7 ] : 20 [ 8 ]これらの反応は一般的にポリアミンのより塩基性の高い窒素を最初に酸化し、他の多くの官能基を乱す可能性があります。[ 7 ] : 29–35逆コープ脱離 などのアミンオキシドを生成する他の反応は、めったに使用されません。 [ 7 ] : 6
分子状酸素を用いた自発的または触媒的な反応はまれである。しかしながら、これらはアミン系試薬の好気性分解の一因となる。空気中に放置されたアミンは酸素とゆっくりと反応し、N-オキシドを生成する。この過程によりアミンは黄色に変色し、N-オキシドはさらに分解して副生成物を生成する可能性がある。空気による酸化は、試薬を不活性雰囲気下で保管することで防止できる。
アミンオキシドは、医薬品や向精神薬の一般的な代謝産物である。例としては、ニコチン、ゾルミトリプタン、モルヒネなどが挙げられる。
アミンオキシド（AO）は、発がん性、皮膚感作性、生殖毒性物質とは知られていません。摂取しても容易に代謝され、排泄されます。ウサギに慢性的に摂取させたところ、87～150 mg AO/kg体重/日の最小有害影響量（LOAEL）で、体重減少、下痢、水晶体混濁が認められました。ヒトの皮膚曝露試験では、8時間後には1%未満しか体内に吸収されないことがわかっています。アミンオキシドやその他の界面活性剤による眼刺激は中程度で一時的なものであり、持続的な影響はありません。[ 3 ]
平均鎖長12.6のアミンオキシドは、約410 g/Lで水溶性であることが測定されている。鎖長がC14未満の場合のlog K owデータに基づくと、水生生物への生物蓄積の可能性は低いと考えられている（生物濃縮係数<87%）。 [ 3 ]未処理流入水中のAO濃度は2.3～27.8 μg/Lであったのに対し、流出水中のAO濃度は0.4～2.91 μg/Lであった。流出水中の濃度が最も高かったのは、酸化溝および散水ろ床処理プラントであった。平均して、二次活性汚泥処理により96%以上の除去が認められた。[ 4 ] 96時間LC50試験で示される魚類に対する急性毒性は、炭素鎖長がC14未満の場合、1,000～3,000 μg/Lの範囲である。 C14を超える鎖長のLC50値は600～1400μg /Lの範囲です。魚類に対する慢性毒性データは420μg /Lです。C12.9に正規化すると、成長と孵化率に対するNOECは310μg /Lです。[ 4 ]