アルデヒドやケトンの求電子的な炭素原子は、アルコールと同様にアミンによる求核攻撃の対象となり得る。 アミン求核剤による攻撃の結果、C=Oの二重結合がC=Nの二重結合に置換された官能基が生成し、これをイミンと呼ぶ。 同義語として「シッフ塩基」がありますが、本書では「イミン」を使用します）。 7.5B項でイミンのpKaが約7であることを思い出し、生理的pHでは、プロトン化（イミニウムイオンの形）または中性（イミン）のいずれかとして正確に描くことができます。

イミニウムイオンの形成：

メカニズム（酵素）：

メカニズム的には、イミンの形成には2つのステップがあります。 まず、アミン窒素がカルボニル炭素を攻撃する求核付加ステップ（ステップ1）で、これはヘミアセタールやヘミケタールの生成と密接に関連しています。 アセタールやケタールの生成メカニズムを知っていれば、次のステップでは2つ目のアミンが攻撃され、炭素が2つのアミン基に結合した化合物（窒素版のケタールやアセタール）が生成されると思うかもしれません。 そうではなく、次のステップ（上記のステップ2）では、窒素のローン・ペア電子が酸素を炭素から「押し出し」、二重結合（イミニウム）と置換された水分子を形成します。

イミニウムがアルデヒドやケトンに戻るのは加水分解プロセス（水分子によって結合が破壊される）であり、メカニズム的にはイミニウム形成の単純な逆です：

イミニウムイオンの加水分解：

メカニズム（酵素）。

アルドラーゼと呼ばれる炭素-炭素結合形成酵素（12章で詳しく説明します）は、このカルビンサイクルのアルドラーゼ反応のように、基質のカルボニル炭素と酵素の活性部位のリジン残基との間にイミニウムリンクを形成することが多いです。

アルドラーゼ反応の一部を形成する炭素-炭素結合が完了した後、イミニウム結合が加水分解されて生成物が遊離し、活性部位から拡散して次の触媒サイクルが始まるようになります。

続いて、転位と呼ばれる方法で、\(PLP\)-リジンのイミン結合が、\(PLP\)と基質のアミノ基のイミン結合と交換されます。

転移反応のメカニズムは、イミン形成のメカニズムと非常によく似ています。

メカニズムです。

Exercise ˶(˶´⚰︎`˵)

それぞれの化合物のペアの間にできるイミンを描いてみましょう。

a.

b.

c.

Exercise ˶(˶ᵔᵒᵔ∗)

以下の各化合物のイミン加水分解生成物を描いてください。

Answer

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です。