グアニジン
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| 名前 | |||
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| 推奨IUPAC名 グアニジン[ 1 ] | |||
| その他の名前 イミノメタンジアミン、カルバミミダミド | |||
| 識別子 | |||
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3Dモデル（JSmol） | |||
| 506044 | |||
| チェビ |
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| チェムブル |
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| ケムスパイダー |
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| ドラッグバンク |
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| ECHA 情報カード | 100.003.656 | ||
| EC番号 |
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| 100679 | |||
| メッシュ | グアニジン | ||
PubChem CID | |||
| ユニイ |
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CompToxダッシュボード（EPA） | |||
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| プロパティ | |||
| C H 5 N 3 | |||
| モル質量 | 59.072 g·mol −1 | ||
| 融点 | 50℃（122℉; 323K） | ||
| ログP | −1.251 | ||
| 塩基度（p K b） | 0.4 [ 2 ] | ||
| 共役酸 | グアニジニウム | ||
| 熱化学 | |||
標準生成エンタルピー（Δ f H ⦵ 298） | −57 – −55 kJ モル−1 | ||
標準燃焼エンタルピー（Δ c H ⦵ 298） | −1.0511 – −1.0531 MJ モル−1 | ||
| 薬理学 | |||
| 薬物動態： | |||
| 7～8時間 | |||
| 危険 | |||
| 致死量または濃度（LD、LC）： | |||
LD 50（中間投与量） | 475 mg/kg（経口、ラット）[ 3 ] | ||
| 関連化合物 | |||
関連化合物 | |||
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）における材料のものです。 | |||
グアニジンは、化学式HNC(NH 2 ) 2で表される化合物です。無色の固体で、極性溶媒に溶解します。プラスチックや爆薬の製造に使用される強塩基です。主に腎不全患者の尿中に存在します。[ 4 ]グアニジン部分は、アルギニンの側鎖など、より大きな有機分子にも存在します。
構造
グアニジンは炭酸の窒素類似体と考えることができる。つまり、炭酸のC=O基がC=NH基に置き換えられ、各OHがNHに置き換えられている。2グループ。[ 5 ]グアニジンの詳細な結晶構造解析は、その分子の単純さにもかかわらず、最初の合成から148年後に解明されました。[ 6 ] 2013年には、単結晶中性子回折を用いて水素原子の位置と変位パラメータが正確に決定されました。[ 7 ]
生産
グアニジンは天然資源から得られ、1861年にアドルフ・ストレッカーによってペルーのグアノから単離された芳香族天然物であるグアニンの酸化分解によって初めて単離されました。[ 8 ] [ 9 ]
グアニジンを製造する実験室的な方法としては、無水条件下で 乾燥したチオシアン酸アンモニウムを穏やかに（180～190℃）熱分解する方法があります。
- 3 NH 4 SCN → 2 CH 5 N 3 + H 2 S + CS 2
商業的な製造方法は、ジシアンジアミドとアンモニウム塩との反応から始まる2段階のプロセスです。このアンモノリシス工程では、ビグアニジンを介したグアニジニウムカチオンの塩（下記参照）が得られます。第二段階では、この塩をメトキシドナトリウムなどの塩基で処理します。[ 8 ]
イソチオウロニウム塩（S-アルキル化チオ尿素）はアミンと反応してグアニジニウム塩を生成する：[ 10 ]
- RNH 2 + [CH 3 SC(NH 2 ) 2 ] + X − → [RN(H)C(NH 2 ) 2 ] + X − + CH 3 SH
得られたグアニジニウムイオンは、しばしば脱プロトン化されてグアニジンとなる。この方法は、発見者である ベルンハルト・ラトケにちなんで、ラトケ合成と呼ばれることもある。[ 11 ] [ 12 ]
化学
グアニジニウムカチオン
共役酸はグアニジニウムカチオン（C(NH2）+ 3（グアニジン）は、平面対称のイオンで、中心の炭素原子にそれぞれ4/3の共有結合で結合した3つのアミノ基から構成されています。水溶液中では、電荷の共鳴安定化と水分子による溶媒和が効率的であるため、非常に安定した+1陽イオンです。その結果、p K aHは13.6 [ 2 ]（p K bは0.4）であり、グアニジンは水中で非常に強い塩基であることを意味します。中性の水中では、ほぼ完全にグアニジニウムとして存在します。このため、ほとんどのグアニジン誘導体は共役酸を含む塩です。
- 標準形
テスト
グアニジンは、1,2-ナフトキノン-4-スルホン酸ナトリウム（フォリン試薬）と酸性尿素を用いて選択的に検出することができる。[ 13 ]
用途
業界
商業的に関心の高い主な塩は硝酸塩[C( NH2）3 ]いいえ3エアバッグなどの推進剤として使用されます。
薬
中世ヨーロッパでは、フレンチライラックに含まれる有効成分として、グアニジンが糖尿病治療に用いられてきました。長期的な肝毒性のため、インスリンの発見後、血糖コントロールに関する研究は一時中断されました。その後、無毒性で安全なビグアナイド系薬剤の開発が進み、長年にわたり第一選択薬として使用されている糖尿病治療薬メトホルミンが誕生しました。メトホルミンは1950年代にヨーロッパに、1995年には米国に導入され、現在では米国で年間1,700万人以上の患者に処方されています。[ 14 ] [ 15 ]
塩化グアニジニウム[ 14 ]は、ボツリヌス中毒の治療における現在議論の的となっている補助剤です。最近の研究では、この薬剤の投与後も症状の改善が見られない患者がかなり多く存在することが示されています。[ 16 ]
生化学
グアニジンは、生理学的 pH の溶液中では、グアニジニウムとしてプロトン化されて存在します。
塩化グアニジニウム（グアニジン塩酸塩とも呼ばれる）はカオトロピック特性を有し、タンパク質の変性に用いられます。塩化グアニジニウムは、濃度とタンパク質の変性自由エネルギーとの間に直線関係を示すことが知られています。6M塩化グアニジニウムを含む水溶液中では 、ほぼすべてのタンパク質が二次構造を完全に失い、ランダムコイル状のペプチド鎖となります。チオシアン酸グアニジニウムもまた、様々な生物学的サンプルに対する変性効果を目的として用いられています。
最近の研究では、グアニジニウムは細菌によって毒性のある副産物として生成されることが示唆されています。グアニジニウムの毒性を軽減するために、細菌はグアニジニウム排出体またはGdxタンパク質と呼ばれる輸送体を開発し、この余分なイオンを細胞外に排出しています。[ 17 ] Gdxタンパク質は、グアニジニウムおよび一置換グアニジニル化合物に対して高い選択性を示し、薬物排出体EmrEと重複する非標準的な基質群を共有しています。[ 18 ]
他の
グアニジニウム水酸化物は、一部の非苛性アルカリ性ヘアリラクサーの有効成分です。
グアニジン誘導体
グアニジンは、一般構造（R1R2N)(R3R4N)C=N−R5このグループの中心結合はイミンであり、構造的にはアミジンや尿素と関連している。グアニジンの例としては、アルギニン、トリアザビシクロデセン、サキシトキシン、クレアチンなどがある。
参照
参考文献
- ^国際純正応用化学連合(2014).有機化学命名法：IUPAC勧告および推奨名称 2013.王立化学協会. p. 883. doi : 10.1039/9781849733069 . ISBN 978-0-85404-182-4。
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- ^ 「グアニジン塩酸塩」 . ChemIDplus .国立医学図書館. 2014年8月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。2014年8月10日閲覧。
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