カフェイン水和物と無水カフェイン、構造式の違い、新薬ALGとの関連など
先日、お遊び気分で書いたドラマ関連記事の前半で、キサンチンという物質
の構造式(原子のつながりを線で図示した化学式)を書いてみた。すると、地
味に検索アクセスが入って来たし、知的刺激に富むコメントも頂いた♪
「リポビタンDの無水カフェインの化学式は、カフェインからHが抜けたもの・・」
私は昔、たまにリポビタンを飲んでたけど、ブログにはほとんど書いてない
し、そのドラマ関連記事にもリポビタンやカフェインという言葉は入ってない。
話がどうつながってるのか。それに、「無水」カフェインなら、カフェインから
Hが抜けたと言うより、「H2 Oが抜けた」ものじゃないのか。。
そう思って調べ始めると、またズブズブとハマってしまった (^^ゞ マニアの
哀しい性(さが)なのだ。コーヒー、コカコーラ大好きのカフェイン中毒も影響♪
と言っても、私は化学なんて好きじゃないし、まだモヤモヤした状態だけど、
せっかく色々と調べたことだし、記事にしないと損した気分になる♪ とりあ
えず、メモ代わりとしてアップしとこう。まだ「化学」カテゴリーを創る気はない
から、「科学」カテゴリーってことで。。
cf. 新薬ALGの原料キサンチンの化学式C5H4N4O2と構造式、
シチズン腕時計♪&12km走
☆ ☆ ☆
まず、前の記事とかドラマ『アルジャーノンに花束を』との関係。ドラマ内の
虚構の新薬ALG(アルファ・リポキサンチン・グルコシド)の原料らしき物質
がキサンチンで、主人公が構造式を描く映像が入ってたのだ。
このキサンチンは、リポビタン、コーヒー、紅茶その他に入ってる、カフェイン
と似た物質だった。下は、英語版ウィキペディアのxanthine(キサンチン)と
caffeine(カフェイン)の項目にある構造式を、私が加工して引用したもの。
なるほど、そっくりなのだ。
左のキサンチンの図で赤い丸印をつけた部分が、右のカフェインの図で青
い丸印をつけた部分とキレイに対応してる。キサンチンのH(水素)の代わり
にCH3(メチル基、Cは炭素)にしたのがカフェインなのだ。カフェインはメチ
ル・キサンチンの一種とも言える。
六角形と五角形の組合せは共通で、プリン環(purine ring)と呼ばれる
基本的な構造。O(オー:酸素原子)が2個、二重結合してる点も共通。ち
なみに先日も書いたように、
上は省略した普通の図で、
敢えてきっちり書くと左のよ
うになる。炭素原子Cが5個
と、窒素原子Nが4個。
これを見て、「キレイに」つながってる、と言う人は化学好きだろう。私にはむ
しろ、モヤモヤする妙なつながりに見えてしまうのだった♪
☆ ☆ ☆
一方、「無水カフェイン」の問題。この言葉、微妙な話だけど、「カフェインから
水を無くしたもの」というより、「水が無いタイプのカフェイン」という意味らしい。
単に「カフェイン」で調べると、この無水カフェインの構造式が出て来るのだ。
無水物 C8 H10 N4 O2。
上で使った図も無水カフェイン
だ。左は英語版ウィキの立体
図(3D)。濃い灰色がC(炭素)、
薄い灰色がH(水素)、青がN
(窒素)、赤がO(オー:酸素)。
もうちょっと可愛い色にしてく
れれば嬉しいかも♪ 私が
作り直そうかな・・・と書くとウソだね(笑)
一方、水(H2 O)を含んだ水和物は、化学式の中で水の部分が別扱いに
なってる。C8 H10 N4 O2・H2 O。普通につながってる構造式はどこにも見
当たらず。特殊な
「構造式もどき」な
ら見つかった。丸
石製薬HPの医薬
品情報、カフェイ
ン水和物pdfファ
イルより。
図の右端に、ポ
ツンとH2 Oが書き
添えられてる。つながりは「・」(黒点)のみ。「構造式又は示性式」だから、構
造式とは似て非なるものと言うべきか。あるいは同種のものと言うべきか。
ちなみに「示性式」とは、性質を示すように書いた分子式。例えばアルコール
C2 H6 Oなら、「C2 H5 OH」と書いて、性質と関わるOH(ヒドロキシル基)
の存在を明示する。
☆ ☆ ☆
さて、このH2 Oと無水カフェインの結合状態について、まだハッキリした説
明は見つかってない。ただ、普通の構造式で線になってる強固な「共有結合」
ではないはず。
おそらく、水分子H2 Oの極性(電気的なプラス・マイナスの極が生じてるとい
う性質)が、無水カフェイン分子の極性と共に弱い結合を作ってるか、H2 O
のHが水素結合を作ってるか、どちらかだろう。いずれにせよ、共有結合や
イオン結合より遥かに弱い結合だから、線でつないでないのだと思う。
水和(hydration)とか水和物(hydrate)にも色んな種類があるようだから、カ
フェイン水和物の場合はどうなのか、ハッキリした結論は保留しとこう。ウィキ
ペディアの説明を普通に読む限り、このH2 Oは古典的に「結晶水」と呼ばれ
て来たもので、水和物も無水物も水に溶かすと同じみたいだ(多分)。
チャゲ&飛鳥の飛鳥=ASKAが逮捕された事件で話題になった、「アンナカ」
(安息香酸ナトリウム・カフェイン)において、安息香酸ナトリウムとカフェイン
がどうつながってるのかも気になるが、これまた不明だし、別の話かも。
とりあえず、今日はこの辺で。。☆彡
(計 2129字)
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コメント
こんばんは。テンメイさん!
ありがとうございます(。´Д⊂)
ほんのつぶやきからこんなに丁寧に解明して下さって。
まさか『アルジャーノンに花束を』に出ていた化学式に構造が似ていたとは!
びっくりしました(◎o◎)何か嬉しいです♪
カフェインの式。かわいいですね(//∇//)
H2Oがポツンと離れているのが何とも哀愁漂ってます。
無味乾燥なイメージしかなかった化学式にちょっぴり興味が湧いてきました(*´-`)
一方、私、『アルジャーノンに花束を』では、物理学的な直地点を予想してるんです(///ω///)♪
テンメイさん、今日も素敵なマニアック記事をありがとうございました(*´-`)
投稿: セフィ | 2015年6月 2日 (火) 22時23分
> セフィ さん
こんばんは。毎度どうもです
こちらこそ、貴重なコメントに感謝してます。
キサンチンとカフェインの構造が似てるから
コメントで書いたって訳じゃないんですね (^^ゞ
でも、単なる偶然にしては出来過ぎの結びつき。
そう言えば、カフェイン中毒の僕が初めて書いた化学記事が
キサンチンっていうのも、偶然にしては出来過ぎかも。
おそらく深層レベル、無意識レベルで、
赤い糸の結びつきがあるんでしょう
カフェイン水和物の「構造式又は示性式」。
パッと見ただけだと、右端のH2Oはスルーしそう (^^ゞ
チョコンと鎮座してますよね
そもそも化学的な原子の結合とはどうゆう事なのか。
根本から考え直す必要があるかも知れません。
ハッキリ言って、イオン結合と共有結合の違いは、
分かったようで分からないものでしょ。
マイナスのイオンとプラスのイオンが結合したら、
マイナス側で余ってた電子を共有するようなもの。
まあ、電子の位置や運動が多少違うってことなのかな。
カフェイン水和物の場合はおそらく、あえて言うなら、
非常に弱いイオン結合みたいなものだと想像してます。
化学って、式も物質も無味乾燥で、全くピンと来ない
学問だと思ってましたが、3D画像とか見てると、
物理学や天文学に似てる気もして来ました♪
カフェインとか、自分が興味ある物質から考えていくと、
意外と可愛い学問なのかも(笑)
で、『アルジャーノン』に「物理学的な直地点」?
「着地点」の打ち間違いらしきものはいいとして(笑)、
物理学的な着地。。ひょっとして、それって。。
「自由落下の着地」で終わりっていうのは無いと思うけど、
テレビ雑誌のインタビューで「死」って話は出してました。
でも、原作でさえ生きたままだし、ドラマだとないでしょ。
ま、確かに「花束を」捧げてもらえるけど。。
あるいはまさか、梨央の頭脳を咲人の身体に埋め込むとか♪
物理学的と言うより、物質的・身体的な着地点。
まあ、これもテレビだと、今の時代、やりにくいでしょう。
って言うか、いまだに「梨央」を入力する時、
「なし ちゅうおう」と打ってます
登録しろよ!って感じかも♪ ではまた。。
投稿: テンメイ | 2015年6月 3日 (水) 20時17分