ニトロソ化合物

ニトロソ化合物：性質、合成、反応、人体への影響

ニトロソ化合物とは、R−N=Oという化学構造を持つ有機化合物群を指します。この構造中、-N=Oの部分をニトロソ基と呼びます。ニトロソ基は、有機化合物に結合した状態だけでなく、無機化合物にも存在し、無機ニトロソ化合物（ニトロシル化合物）として分類されます。

ニトロソ化合物の合成と性質

ニトロソ化合物の安定性は、ニトロソ基のα位（隣接する炭素原子）に水素原子があるかどうかによって大きく左右されます。α位に水素原子がある場合、容易に互変異性化を起こし、オキシムへと変化してしまいます。そのため、安定なニトロソ化合物は、α位に水素を持たない構造のものに限られます。

ニトロソ化合物の合成法としては、ニトロ化合物の還元や、ヒドロキシルアミン誘導体もしくは第一級アミンの酸化などが挙げられます。例えば、2-メチル-2-ニトロソプロパン((CH3)3CNO)は、ジメチルアミンからニトロ化、続いて還元することで合成できます。この化合物は青色ですが、溶液中では無色の二量体との平衡状態にあります。

芳香族ニトロソ化合物は、亜硝酸や塩化ニトロシルなどの求電子剤を用いた求電子置換反応によって合成できます。また、活性メチレン化合物から生成したカルバニオンやアルケンとも反応し、ニトロンやイミンなどの化合物を生成します。さらに、フィッシャー・ヘップ転位という反応によって、N-ニトロソアニリン誘導体は4-ニトロソアニリン誘導体へと異性化します。亜硝酸エステルを光照射することでニトロソ化合物を得るバートン反応も知られています。

ニトロソ化合物の反応

立体障害の小さいニトロソ化合物は、容易に二量化します。ニトロソ化合物と第一級アミンは反応し、脱水縮合によってアゾ化合物を生成します。また、N-ニトロソ化合物はジアゾ化合物の前駆体として利用されています。例えば、特定の条件下でN-ニトロソ化合物からジアゾ化合物への変換反応が起こります。この反応は、様々な有機合成において重要な役割を果たしています。

人体への影響：発癌性と肝障害

ニトロソ化合物の中には、強い発癌性を示すものも存在します。特にN-ニトロソ化合物は、食道癌や胃癌の原因物質の一つとして疑われています。例えば、中国のある地域で食道癌や胃癌の発生率が高いことが知られていますが、この地域で多く消費される漬物などの食品中にニトロソアミンなどのニトロソ化合物が含まれていることが指摘されています。また、魚介類に含まれるジメチルアミンが、ハムやソーセージなどの加工食品に含まれる亜硝酸ナトリウムと反応して、発癌性のあるニトロソジメチルアミンを生成することも知られています。

さらに、N-ニトロソ化合物の摂取は、肝機能障害を引き起こす可能性もあります。代謝過程で肝臓に負担をかける物質に変化し、肝機能障害を誘発するのです。過去には、中国製のダイエット食品にN-ニトロソフェンフルラミンが混入され、日本を含む世界各国で肝機能障害や甲状腺機能亢進を引き起こした事件も発生しています。ニトロソ化合物は、その発癌性や肝障害の可能性から、人体への影響を無視できない重要な化合物群です。

参考文献

(参考文献リストは省略)

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