シッフ塩基

イミンの一般構造。シッフ塩基は、R ³ がアルキル基またはアリール基（水素ではない）であるイミンである。R 1 およびR ^{2 は水素} であってもよい。

アゾメチン化合物の一般構造

有機化学において、シッフ塩基（ヒューゴ・シッフにちなんで名付けられた）は、一般構造R ¹ R ² C=NR ³（R ³ =アルキルまたはアリール、ただし水素は除く）を持つ化合物である。^{[ 1 ] [ 2 ]}これらはイミンのサブクラスと考えることができ、その構造によって 第二級ケチミンまたは第二級アルジミンのいずれかである。アニルは、シッフ塩基の一般的なサブセットであるアニリンから誘導されるイミンを指す。^{[ 3 ]}この用語は、特に第二級アルジミン（すなわち、 R−CH=NR'、ただしR' ≠ H）を指すアゾメチン と同義である可能性がある。^{[ 4 ]}

合成

シッフ塩基は、脂肪族または芳香族アミンとカルボニル化合物から求核付加反応によってヘミアミナールを形成し、続いて脱水反応によってイミンを生成することで合成できる。典型的な反応としては、4,4'-オキシジアニリンとo-バニリンの反応が挙げられる。^{[ 5 ]}

4,4'-オキシジアニリン1（1.00 g、5.00 mmol）とo-バニリン2（1.52 g、10.0 mmol）のメタノール （40.0 ml）混合物を室温で1時間撹拌してオレンジ色の沈殿物を得、濾過し、メタノールで洗浄して純粋なシッフ塩基3（2.27 g、97%）を得る。

シッフ塩基はアザ・ウィッティヒ反応によって合成することもできる。

生化学

シッフ塩基は、抗菌、抗ウイルス、抗癌活性など、幅広い観点から研究されてきました。また、アミロイドβ凝集の阻害にも効果があると考えられています。^{[ 6 ]}

シッフ塩基は、リジン残基の末端基などのアミンが補因子または基質のアルデヒドまたはケトンと可逆的に反応する一般的な酵素中間体です。一般的な酵素補因子であるピリドキサールリン酸（PLP）は、リジン残基とシッフ塩基を形成し、基質にトランスアルジミン化されます。^{[ 7 ]}同様に、補因子レチナールは、ヒトロドプシン（リジン296を介して）を含むロドプシンにおいてシッフ塩基を形成し、これは光受容機構の鍵となります。

錯体化学

シッフ塩基という用語は、通常、これらの化合物が金属イオンと配位錯体を形成するための配位子として用いられる場合に用いられる。^{[ 8 ]}一例として、ヤコブセン触媒が挙げられる。イミン窒素は塩基性であり、π受容体としての性質を示す。いくつかの配位子、特にジイミノピリジンは非イノセント配位子である。多くのシッフ塩基配位子は、アルキルジアミンと芳香族アルデヒドから誘導される。^{[ 9 ]}

シッフ塩基配位子

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  シッフ塩基配位子サリチルアルドキシムの銅(II)錯体。
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  サレンは、錯体形成時に脱プロトン化される一般的な四座配位子です。
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  ヤコブセン触媒はキラルなサレン配位子から誘導されます。
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  一般的なジイミノピリジン錯体

キラルシッフ塩基は、不斉触媒に使用された最初の配位子の一つである。1968年、野依良治はスチレンの金属カルベノイドシクロプロパン化反応に用いる銅シッフ塩基錯体を開発しました。^{[ 10 ]}シッフ塩基は金属有機構造体（MOF） にも組み込まれています。^{[ 11 ]}

共役シッフ塩基

共役シッフ塩基は、電磁スペクトルの紫外可視領域で強い吸収を示します。この吸収は、油脂の酸化劣化の指標である アニシジン値の基礎となります。

歴史的参照

• シフ、ヒューゴ (1864)。「Mittheilungen aus dem Universitäts-laboratorium in Pisa: 2. Eine neue Reiheorganischer Basen」 [ピサの大学研究室からの通信: 2. 新しい有機塩基シリーズ]。Annalen der Chemie und Pharmacy (ドイツ語)。131 : 118–119 .土井: 10.1002/jlac.18641310113。
• シフ、ヒューゴ (1866)。「Sopra una nova s​​erie di basi Organiche」 [オーガニックベースの新しいシリーズについて]。Giornale di Scienze Naturali ed Economiche (イタリア語)。2：201～ 257。
• シフ、ヒューゴ (1866)。「アイネ ノイエ ライヘ オーガニッシャー ジアミン」【有機ジアミンの新シリーズ】。Annalen der Chemie und Pharmacy、サプリメントバンド(ドイツ語)。3：343～ 370。
• シフ、ヒューゴ (1866)。「Eine neue Reihe organischer Diamine. Zweite Abtheilung」【有機ジアミンの新シリーズ。後編】。Annalen der Chemie und Pharmacy (ドイツ語)。140 : 92–137 .土井: 10.1002/jlac.18661400106。

参考文献

1. IUPAC ,化学用語集、第5版（「ゴールドブック」）（2025年）。オンライン版：（2006年以降）「シッフ塩基」。doi：10.1351/goldbook.S05498
2. スミス、マイケル・B.;マーチ、ジェリー（2007年）、上級有機化学：反応、メカニズム、構造（第6版）、ニューヨーク：ワイリー・インターサイエンス、p.1281、ISBN 978-0-471-72091-1
3. IUPAC ,化学用語集、第5版（「ゴールドブック」）（2025年）。オンライン版：（2006年以降）「 anil」。doi： 10.1351/ goldbook.A00357
4. IUPAC ,化学用語集第5版（ゴールドブック）（2025年）。オンライン版：（2006年以降）「アゾメチン」。doi：10.1351/goldbook.A00564
5. Jarrahpour, AA; M. Zarei (2004年2月24日). 「2-({[4-(4-{[(E)-1-(2-ヒドロキシ-3-メトキシフェニル)メチリデンアミノ}フェノキシ)フェニルイミノ}メチル)-6-メトキシフェノールの合成」 . Molbank . M352 . ISSN 1422-8599 . 2010年2月22日閲覧. 
6. Bajema, Elizabeth A.; Roberts, Kaleigh F.; Meade, Thomas J. (2019). 「第11章 コバルト-シッフ塩基錯体：前臨床研究と潜在的な治療用途」. Sigel, Astrid; Freisinger, Eva; Sigel, Roland KO; Carver, Peggy L. (編). 『医療における必須金属：臨床における金属イオンの治療的使用と毒性』 . Metal Ions in Life Sciences. 第19巻. ベルリン: de Gruyter GmbH. pp.  267– 301. doi : 10.1515/9783110527872-017 . ISBN 978-3-11-052691-2. PMID  30855112 . S2CID  73727460 .
7. Eliot, AC; Kirsch, JF (2004). 「ピリドキサルリン酸酵素：機構、構造、進化に関する考察」. Annual Review of Biochemistry . 73 : 383–415 . doi : 10.1146/annurev.biochem.73.011303.074021 . PMID 15189147. S2CID 36010634 .  
8. Kaczmarek, Malgorzata T.; Zabiszak, Michal; Nowak, Martyna; Jastrzab, Renata (2018). 「ランタニド：シッフ塩基錯体、がん診断、治療、抗菌活性への応用」.錯体化学レビュー. 370 : 42–54. doi : 10.1016/j.ccr.2018.05.012 .
9. Hernández-Molina, R.; Mederos, A. (2003). 「非環式および大環式シッフ塩基配位子」.包括的配位化学 II . pp.  411– 446. doi : 10.1016/B0-08-043748-6/01070-7 . ISBN 9780080437484。
10. 野崎 秀次; 高谷 秀次; 森内 誠; 野依 亮 (1968). 「銅キレートによるジアゾ化合物の分解における均一触媒作用：非対称カルベノイド反応」. Tetrahedron . 24 (9): 3655– 3669. doi : 10.1016/S0040-4020(01)91998-2 .
11. ウリベ＝ロモ、フェルナンド・J.ハント、ジョセフ R.古川 裕康クルック、コーネリアス。オキーフ、マイケル。ヤギ、オマール M. (2009)。 「結晶性イミン結合 3 次元多孔質共有結合性有機フレームワーク」。J.Am.化学。社会。131 (13): 4570–4571 .土井: 10.1021/ja8096256。PMID 19281246。