CHINONY: VLASTNOSTI, KLASIFIKACE, PŘÍPRAVA, REAKCE - CHEMIE - 2025

Tyto chinony jsou organické sloučeniny s aromatickou bází, jako je benzen, naftalen, anthracen a fenanthrenu; jsou však považovány za konjugované diacetonové cyklické molekuly. Pocházejí z oxidace fenolů, a proto jsou skupiny C-OH oxidovány na C = O.

Jsou to obvykle barevné sloučeniny, které slouží jako barviva a barviva. Slouží také jako základ pro vývoj mnoha léků.

Zdroj: Michał Sobkowski, z Wikimedia Commons

Jedním z derivátů 1,4-benzochinonu (horní obrázek) je složka ubichinonu nebo koenzymu Q, přítomná ve všech živých bytostech; proto se nazývá „všudypřítomný“.

Tento koenzym se podílí na fungování elektronického dopravního řetězce. Proces probíhá ve vnitřní mitochondriální membráně a je spojen s oxidativní fosforylací, ve které se ATP produkuje, hlavním zdrojem energie pro živé bytosti.

Chinony se v přírodě vyskytují ve formě pigmentů v rostlinách a zvířatech. Oni jsou také přítomni v mnoha bylinách, které jsou tradičně používány v Číně, jako je rebarbora, kasie, senna, kostival, obří koleno, polygonum a aloe vera.

Chinony, které používají fenolové skupiny jako auxochromy (hydroxychinony), mají různé barvy, jako je žlutá, oranžová, červenohnědá, fialová atd.

Fyzikální a chemické vlastnosti

Následující popis popisuje fyzikální a chemické vlastnosti 1,4-benzochinonu. Avšak vzhledem ke strukturální podobnosti, která existuje mezi všemi chinony, lze tyto vlastnosti extrapolovat na ostatní, kteří znají jejich strukturální rozdíly.

Fyzický vzhled

Nažloutlá krystalická pevná látka.

Zápach

Svědění dráždí.

Bod varu

293 ° C

Bod tání

115,7 ° C (240,3 ° F). Chinony s vyšší molekulovou hmotností jsou proto pevné látky s teplotou tání vyšší než 115,7 ° C.

Sublimace

Můžete sublimovat i při pokojové teplotě.

Rozpustnost

Více než 10% v etheru a ethanolu.

Rozpustnost ve vodě

11,1 mg / ml při 18 ° C Chinony jsou obecně velmi rozpustné ve vodě a polárních rozpouštědlech díky své schopnosti přijímat vodíkové vazby (navzdory hydrofobní složce jejich kruhů).

Hustota

3,7 (vzhledem ke vzduchu odebranému jako 1)

Tlak páry

0,1 mmHg při 77 ° C (25 ° C).

Autoignice

1040 ° F (560 ° C).

Teplo spalování

656,6 kcal / g. krtek)

Zápach (práh)

0,4 m / m ³.

Klasifikace chinonů

Existují tři hlavní skupiny chinonů: benzochinony (1,4-benzochinon a 1,2-benzochinon), naftochinony a antrachinony.

Benzochinony

Všichni mají společný benzenový kruh se skupinami C = O. Příklady benzochinonů jsou: embelin, rapanon a primin.

Naftochinony

Strukturální základna naftochinonů, jak naznačuje jejich název, je naftenický kruh, to znamená, že jsou odvozeny od naftalenu. Příklady naftochinonů jsou: plumbagin, lawona, juglon a lapachol.

Antrachinony

Antrachinony jsou charakterizovány tím, že mají anthracenový kruh jako strukturální bázi; to je sada tří benzenových kruhů spojených jejich stranami. Příklady antrachinonů jsou: barbaloin, alizarin a chrysopanol.

Získání

Benzochinon

-Benzochinon lze získat oxidací 1,4-dihydrobenzenu chlorečnanem sodným, v přítomnosti oxidu divanadičitého jako katalyzátoru, a kyseliny sírové jako rozpouštědla.

-Benzochinon se také získává oxidací anilinu oxidem manganičitým nebo chromanem jako oxidanty v kyselém roztoku.

-Benzochinon je produkován oxidačními procesy hydrochinonu, například reakcí benzochinonu s peroxidem vodíku.

Naftochinon

Naftochinon je syntetizován oxidací naftalenu oxidem chromovým v přítomnosti alkoholu.

Anthraquinon

-Anthraquinone se syntetizuje kondenzací benzenu s anhydridem kyseliny ftalové v přítomnosti chloridu hlinitého ₃ (Friedel-Craftsova acylace), generování O-benzoyl benzoové kyseliny, která podléhá acylace tvarovacího procesu antrachinon.

- Antrachinon se vyrábí oxidací anthracenu s kyselinou chromovou v kyselině sírové na 48% nebo oxidací vzduchem v plynné fázi.

Reakce

- Redukční činidla, jako je kyselina sírová, chlorid cínatý nebo kyselina jodovodíková, působí na benzochinon a redukuje na hydrochinon.

- Také roztok jodidu draselného redukuje roztok benzochinonu na hydrochinon, který může být znovu oxidován dusičnanem stříbrným.

- Chlor a chlorační činidla, jako je chlorečnan draselný, v přítomnosti kyseliny chlorovodíkové tvoří chlorované deriváty benzochinonu.

-1,2-benzochinon kondenzuje s O-fenyldiaminem za vzniku chinoxalinů.

-Benzochinon se používá jako oxidační činidlo v organických chemických reakcích.

- V syntéze Baily-Scholl (1905) antrachinon kondenzuje s glycerolem za vzniku bezanthrenu. V prvním kroku se chinon redukuje mědí s kyselinou sírovou jako médiem. Karbonylová skupina se stává methylenovou skupinou a poté se přidá glycerol.

Funkce a použití

Vitamin K

Vitamin K ₁ (fylochinon), vytvořený spojením derivátu naftochinonu s postranním řetězcem alifatického uhlovodíku, hraje v koagulačním procesu ústřední roli; protože zasahuje do syntézy protrombinu, koagulačního faktoru.

Ubiquinon

Ubiquinon nebo cytochrom Q je tvořen derivátem pbenzochinonu připojeným k postrannímu řetězci alifatického uhlovodíku.

Podílí se na elektronickém transportním řetězci za aerobních podmínek a je spojena se syntézou ATP v mitochondriích.

Benzochinony

-Embellin je barvivo, které se používá k barvení vlny žluté. Dále se při barvení používá alizarin (antrachinon).

- Alkalický roztok 1,4-benzendiolu (hydrochinonu) a síranu sodného se používá jako vývojový systém, který působí na částice aktivovaného bromidu stříbrného a redukuje je na kovové stříbro, které tvoří negativní z fotografií.

Plastochinon

Plastochinon je součástí řetězce přenosu elektronů mezi fotosystémy I a II, které se podílejí na fotosyntéze v rostlinách.

Naftochinony

-Protozoa rodů Leishmania, Trypanosome a Toxoplasma vykazuje náchylnost k naftochinonu přítomnému v rosách (D. lycoides).

-Lumbagin je naftochinon, který se používá k uklidnění revmatických bolestí a má také antispasmodické, antibakteriální a protiplísňové účinky.

- Bylo popsáno, že naftochinon, nazývaný lapachol, má protinádorovou, antimalariální a antimykotickou aktivitu.

- 2,3-dichlor-1,4-naftochinon má antimykotickou aktivitu. Dříve se používal v zemědělství k ničení škůdců a v textilním průmyslu.

- Byl syntetizován antibiotikum fumachinon, který vykazuje selektivní aktivitu proti grampozitivním bakteriím, zejména u Streptomyces fumanus.

- Existují naftochinony, které působí inhibičním účinkem na Plasmodium sp. Deriváty naftochinonu byly syntetizovány s antimalariální účinností čtyřikrát vyšší než chinin.

-Lawsona je pigment izolovaný z listů a stonku henny. Má oranžové zbarvení a používá se při barvení vlasů.

- Juglona získaná z listů a skořápek ořechu se používá při moření dřeva.

Reference

1. Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Organická chemie. Amines. (10 ^th edition.). Wiley Plus.
2. Carey F. (2008). Organická chemie. (Šesté vydání). Mc Graw Hill.
3. Wikipedia. (2018). Quinone. Obnoveno z: en.wikipedia.org
4. PubChem. (2018). Docebenone. Obnoveno z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. John D. Robert a Marjorie C. Caserio. (2018). Chinony. Chemie LibreTexts. Obnoveno z: chem.libretexts.org
6. López L., Lluvia Itzel, Leyva, Elisa a García de la Cruz, Ramón Fernando. (2011). Naftochinony: více než přírodní pigmenty. Mexican Journal of Pharmaceutical Sciences, 42 (1), 6-17. Obnoveno z: scielo.org.mx