アミンおよびアミノ酸

アミンやアミノ酸は窒素化合物である。

アミン

アミンとは、アンモニアの有機的な誘導体と考えることができる。アミンの窒素は炭素と結合している。アミンは、1級、2級、3級に分類される。この分類は、窒素原子に結合している有機基の数に基づいている。したがって、1級アミンは窒素に結合したR基が1つ、2級アミンはR基が2つ、3級アミンはR基が3つである。通常、命名法では、一級アミンはアルキルアミンと命名される。アニリンのような芳香族アミンもあれば、複素環式アミンもある。重要な複素環式アミンには、ピロール、ピラゾール、イミダゾール、インドールなどの一般名称がある。アミン類は窒素原子を中心にした三角形の両錐体形状をしている。トリメチルアミンのC-N-C結合角は108.7であり、メタンのH-C-H結合角と同様である。したがって、アミンの窒素原子はsp3混成であると考えられる。つまり、窒素の非共有電子対もsp3混成軌道にあるわけです。この非共有電子対は、主にアミンの反応に関与している。アミン類は中程度の極性を持つ。極性相互作用により、対応するアルカンよりも高い沸点を持つ。しかし、沸点は対応するアルコールより低い。1級および2級アミン分子は互いに、また水とも強い水素結合を形成できるが、3級アミン分子は水または他の水酸基を持つ溶媒とのみ水素結合を形成できる（互いに水素結合を形成することはできない）。そのため、2級アミンや3級アミンの沸点は、3級アミンの沸点よりも低くなっています。アミン類は比較的弱い塩基である。水より強い塩基ではあるが、アルコール塩イオンや水酸化物イオンと比較するとかなり弱い。アミンが塩基として酸と反応すると、正電荷のアミン塩を形成する。4つの基に窒素が付くと、アミンは4級アンモニウム塩を形成することもでき、そのため正に帯電している。

アミノ酸

アミノ酸は、C、H、O、N、Sからなる単純な分子で、次のような一般構造を持っています。

一般的なアミノ酸は20種類ほどあります。すべてのアミノ酸は、炭素に-COOH、-NH2基、a-Hが結合している。炭素は不斉炭素であり、α-アミノ酸は生物学上最も重要である。d-アミノ酸はタンパク質に含まれず、高等生物の代謝には含まれない。しかし、下等生物の構造や代謝に重要なものもいくつかある。一般的なアミノ酸に加え、非タンパク質由来のアミノ酸も多く、その多くは代謝の中間体や非タンパク質生体分子の一部（オルニチン、シトルリン）である。アミノ酸によってR基は異なる。最も単純なアミノ酸はグリシンである。R基によって、アミノ酸は脂肪族、芳香族、非極性、極性、正電荷、負電荷、極性非電荷に分類される。アミノ酸は生理的なpH7.4では双性イオンとして存在する。アミノ酸は、タンパク質を構成する成分です。