CHINONY: WŁAŚCIWOŚCI, KLASYFIKACJA, PRZYGOTOWANIE, REAKCJE - CHEMIA - 2025

W chinony są związki organiczne o aromatycznej zasady, takie jak benzen, naftalen, antracen i fenantren; jednakże uważa się je za sprzężone cykliczne cząsteczki diacetonu. Pochodzą z utleniania fenoli, dlatego grupy C - OH są utleniane do C = O.

Są to na ogół kolorowe związki, które służą jako barwniki i barwniki. Stanowią również podstawę do rozwoju wielu leków.

Źródło: Michał Sobkowski, źródło Wikimedia Commons

Jedna z pochodnych 1,4-benzochinonu (górna ilustracja) jest składnikiem ubichinonu lub koenzymu Q, obecnego we wszystkich żywych istotach; stąd jego nazwa „wszechobecny”.

Koenzym ten bierze udział w funkcjonowaniu elektronicznego łańcucha transportowego. Proces zachodzi w wewnętrznej błonie mitochondrialnej i jest sprzężony z fosforylacją oksydacyjną, w której wytwarzany jest ATP, główne źródło energii dla istot żywych.

Chinony występują w naturze w postaci pigmentów u roślin i zwierząt. Są również obecne w wielu ziołach tradycyjnie stosowanych w Chinach, takich jak rabarbar, kasja, senes, żywokost lekarski, golonka olbrzymia, polygonum i aloes.

Chinony, które wykorzystują grupy fenolowe jako auksochromy (hydroksychinony), mają różne kolory, takie jak żółty, pomarańczowy, czerwonawo-brązowy, fioletowy itp.

Fizyczne i chemiczne właściwości

Poniżej opisano fizyczne i chemiczne właściwości 1,4-benzochinonu. Jednak biorąc pod uwagę podobieństwo strukturalne, które istnieje między wszystkimi chinonami, właściwości te można ekstrapolować na inne, znając ich różnice strukturalne.

Wygląd fizyczny

Żółtawe krystaliczne ciało stałe.

Zapach

Swędzenie irytujące.

Temperatura wrzenia

293 ° C

Temperatura topnienia

115,7 ° C (240,3 ° F). Dlatego chinony o większej masie cząsteczkowej są ciałami stałymi o temperaturze topnienia wyższej niż 115,7 ° C.

Sublimacja

Możesz sublimować nawet w temperaturze pokojowej.

Rozpuszczalność

Więcej niż 10% w eterze i etanolu.

Rozpuszczalność w wodzie

11,1 mg / ml w 18 ° C Chinony na ogół są bardzo dobrze rozpuszczalne w wodzie i rozpuszczalnikach polarnych ze względu na ich zdolność do przyjmowania wiązań wodorowych (pomimo hydrofobowego składnika ich pierścieni).

Gęstość

3,7 (w stosunku do powietrza przyjmowanego jako 1)

Ciśnienie pary

0,1 mmHg w 77 ° C (25 ° C).

Samozapłon

1040 ° F (560 ° C).

Ciepło spalania

656,6 kcal / g. kret)

Zapach (próg)

0,4 m / m ³ .

Klasyfikacja chinonów

Istnieją trzy główne grupy chinonów: benzochinony (1,4-benzochinon i 1,2-benzochinon), naftochinony i antrachinony.

Benzochinony

Wszystkie mają wspólny pierścień benzenowy z grupami C = O. Przykładami benzochinonów są: embelina, rapanon i primin.

Naftochinony

Podstawą strukturalną naftochinonów, jak sugeruje ich nazwa, jest pierścień naftenowy, to znaczy pochodzą one z naftalenu. Przykładami naftochinonów są: plumbagin, lawson, juglone i lapachol.

Antrachinony

Antrachinony charakteryzują się pierścieniem antracenowym jako podstawą strukturalną; to znaczy zestaw trzech pierścieni benzenowych połączonych bokami. Przykładami antrachinonów są: barbaloina, alizaryna i chryzofanol.

Otrzymywanie

Benzochinon

-Benzochinon można otrzymać przez utlenianie 1,4-dihydrobenzenu chloranem sodu, w obecności pentatlenku diwanadu jako katalizatora i kwasu siarkowego jako rozpuszczalnika.

-Benzochinon jest również otrzymywany przez utlenianie aniliny dwutlenkiem manganu lub chromianem jako utleniaczami w roztworze kwasu.

-Benzochinon jest wytwarzany w procesach utleniania hydrochinonu, na przykład w reakcji benzochinonu z nadtlenkiem wodoru.

Naftochinon

Naftochinon jest syntetyzowany przez utlenianie naftalenu przez tlenek chromu w obecności alkoholu.

Antrachinon

-Antrachinon jest syntetyzowany przez kondensację benzenu z bezwodnikiem ftalowym w obecności AlCl ₃ (acylowanie Friedela-Craftsa), z wytworzeniem kwasu O-benzoilobenzoesowego, który podlega procesowi acylacji z wytworzeniem antrachinonu.

-Antrachinon jest wytwarzany przez utlenianie antracenu kwasem chromowym w 48% kwasie siarkowym lub przez utlenianie powietrzem w fazie gazowej.

Reakcje

- Czynniki redukujące, takie jak kwas siarkowy, chlorek cynawy lub kwas jodowodorowy, działają na benzochinon, redukując go do hydrochinonu.

-Również roztwór jodku potasu redukuje roztwór benzochinonu do hydrochinonu, który można ponownie utlenić azotanem srebra.

-Chlor i czynniki chlorujące, takie jak chloran potasu, w obecności kwasu solnego tworzą chlorowane pochodne benzochinonu.

-The 1,2-benzochinon kondensuje z O-fenylodiaminą tworząc chinoksaliny.

-Benzochinon jest stosowany jako utleniacz w reakcjach chemii organicznej.

-W syntezie Baily-Scholl (1905) antrachinon kondensuje się z glicerolem, tworząc bezantren. W pierwszym etapie chinon jest redukowany miedzią z kwasem siarkowym jako medium. Grupa karbonylowa staje się grupą metylenową, a następnie dodaje się glicerol.

Funkcje i zastosowania

Witamina K.

Witamina K ₁ (filochinon), utworzona przez połączenie pochodnej naftochinonu z łańcuchem bocznym węglowodoru alifatycznego, odgrywa kluczową rolę w procesie krzepnięcia; ponieważ uczestniczy w syntezie protrombiny, czynnika krzepnięcia.

Ubichinon

Ubichinon, czyli cytochrom Q, jest tworzony przez pochodną pbenzochinonu przyłączoną do łańcucha bocznego węglowodoru alifatycznego.

Bierze udział w elektronicznym łańcuchu transportowym w warunkach tlenowych, sprzężonym z syntezą ATP w mitochondriach.

Benzochinony

-Embelline to barwnik używany do barwienia wełny na żółto. Ponadto do barwienia stosuje się alizarynę (antrachinon).

- Alkaliczny roztwór 1,4-benzenodiolu (hydrochinonu) i siarczanu sodu jest używany jako układ wywołujący, który działa na aktywowane cząsteczki bromku srebra, redukując je do metalicznego srebra, które stanowi negatyw zdjęć.

Plastochinon

Plastochinon jest częścią łańcucha transportu elektronów między fotosystemami I i II, które biorą udział w fotosyntezie u roślin.

Naftochinony

-Protozoa z rodzajów Leishmania, Trypanosome i Toxoplasma wykazują wrażliwość na naftochinon obecny w rosiczce (D. lycoides).

-Plumbagin to naftochinon, który jest stosowany w leczeniu bólu reumatycznego, a także ma działanie przeciwskurczowe, przeciwbakteryjne i przeciwgrzybicze.

-Naftoochinon, zwany lapacholem, ma działanie przeciwnowotworowe, przeciwmalaryczne i przeciwgrzybicze.

- 2,3-dichloro-1,4-naftochinon ma działanie przeciwgrzybicze. Wcześniej był używany w rolnictwie do zwalczania szkodników oraz w przemyśle tekstylnym.

-Zsyntetyzowano antybiotyk fumachinon, który wykazuje wybiórcze działanie na bakterie Gram-dodatnie, zwłaszcza na Streptomyces fumanus.

-Istnieją naftochinony, które wywierają działanie hamujące na Plasmodium sp. Pochodne naftochinonu zostały zsyntetyzowane z czterokrotnie wyższą skutecznością przeciwmalaryczną niż chinina.

-Lawsona to pigment izolowany z liści i łodygi henny. Ma pomarańczowe zabarwienie i służy do farbowania włosów.

- Juglona, ​​otrzymywana z liści i łupin orzecha włoskiego, jest używana do barwienia drewna.

Bibliografia

1. Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Chemia organiczna. Aminy. (10 ^th Edition.). Wiley Plus.
2. Carey F. (2008). Chemia organiczna. (Wydanie szóste). Mc Graw Hill.
3. Wikipedia. (2018). Chinon. Odzyskane z: en.wikipedia.org
4. PubChem. (2018). Docebenone. Odzyskany z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. John D. Robert i Marjorie C. Caserio. (2018). Chinony. Chemistry LibreTexts. Odzyskane z: chem.libretexts.org
6. López L., Lluvia Itzel, Leyva, Elisa i García de la Cruz, Ramón Fernando. (2011). Naftochinony: więcej niż naturalne pigmenty. Mexican Journal of Pharmaceutical Sciences, 42 (1), 6-17. Odzyskany z: scielo.org.mx