Хінонові властивості, класифікація, отримання, реакції



The хінони вони є органічними сполуками з ароматичною основою, такою як бензол, нафталін, антрацен і фенантрен; проте розглядаються циклічні молекули спряжених діацетонів. Вони випливають з окислення фенолів, і, отже, групи C-OH окислюються до C = O.

Загалом, це кольорові сполуки, які виконують функції барвників і барвників. Вони також служать основою для підготовки численних медикаментів.

Одним з похідних 1,4-бензохинона (верхнє зображення) є складова убіхінону або коферменту Q, присутнього у всіх живих істотах; звідси його назва "повсюдне".

Цей кофермент втручається в роботу електронного транспортного ланцюга. Процес відбувається в мітохондріальній внутрішній мембрані і пов'язаний з окислювальним фосфорилюванням, в якому виробляється АТФ, основним джерелом енергії для живих істот..

Хінони зустрічаються в природі у вигляді пігментів у рослинах і тварин. Вони також присутні в багатьох травах, які традиційно використовуються в Китаї, таких як ревінь, касія, сенна, окопник, гігантська кістка, полігонум і алое вера.

Хінони, які використовують фенольні групи в якості ауксокрома (гідроксихінони), являють собою різноманітні кольори, такі як жовтий, помаранчевий, червонувато-коричневий, фіолетовий і т.д..

Індекс

  • 1 Фізико-хімічні властивості
    • 1.1 Фізичний вигляд
    • 1.2 Запах
    • 1.3 Точка кипіння
    • 1.4 Температура плавлення
    • 1.5 Сублімація
    • 1.6 Розчинність
    • 1.7 Розчинність у воді
    • 1.8 Щільність
    • 1.9 Тиск пари
    • 1.10 Самозаймання
    • 1.11 Теплота згоряння
    • 1.12 Запах (поріг)
  • 2 Класифікація хінонів
    • 2.1 Бензохінони
    • 2.2. Нафтохінони
    • 2.3. Антрахінони
  • 3 Отримання
    • 3.1 Бензохінон
    • 3.2. Нафтохінон
    • 3.3 Антрахінон
  • 4 Реакції
  • 5 Функції та використання
    • 5.1 Вітамін К1
    • 5.2 Убіхінон
    • 5.3 Бензохінони
    • 5.4 Пластохінон
    • 5.5. Нафтохінони
  • 6 Посилання

Фізико-хімічні властивості

Фізичні та хімічні властивості 1,4-бензохинона описані нижче. Однак, враховуючи структурну подібність, що існує між усіма хінонами, ці властивості можна екстраполювати на інших, знаючи їх структурні відмінності.

Зовнішній вигляд

Кристалічна тверда речовина жовтуватого кольору.

Запах

Гострий подразник.

Точка кипіння

293 ºC.

Точка плавлення

115,7 ºC (240,3 ºF). Тому хінони з більш високими молекулярними масами є твердими речовинами з температурами плавлення вище 115,7 ° С.

Сублімація

Він може сублімуватися навіть при кімнатній температурі.

Розчинність

Більш ніж 10% в ефірі і в етанолі.

Розчинність у воді

11,1 мг / мл при 18 ° С. Хінони в цілому дуже добре розчинні у воді та полярних розчинниках через їх здатність приймати водневі зв'язки (незважаючи на гідрофобну складову їх кілець)..

Щільність

3,7 (по відношенню до повітря, взятого за 1)

Тиск пари

0,1 мм рт.ст. при 77 ºC (25 ºC).

Самозаймання

1040ºF (560ºC).

Теплота згоряння

656,6 ккал / г. моль)

Запах (поріг)

0,4 м / м3.

Класифікація хінонів

Існують три основні групи хінонів: бензохінони (1,4-бензохинон і 1,2-бензохинон), нафтохінони і антрахінони..

Бензохінони

Всі вони мають загальне бензольне кільце з C = O групами. Прикладами бензохинонов є: эмбелина, рапанона і приміна.

Нафтохінони

Структурна база нафтохінонів, як випливає з назви, є нафтеновим кільцем, тобто вони отримані з нафталіну. Прикладами нафтохинонов є: плюмбагина, закони, сополис і лапахол.

Антрахінони

Антрахінони характеризуються наявністю антраценічного кільця як структурної основи; тобто, набір з трьох бензольних кілець, пов'язаних між собою сторонами. Прикладами антрахінонів є: барбалоїн, алізарин і крисофанол.

Отримання

Бензохінон

-Бензохинон може бути отриманий окисленням 1,4-дигідробензолу хлоратом натрію, в присутності пентаоксида диванадия в якості каталізатора, і сірчаної кислоти в якості розчинника.

-Бензохінон також отримують окисленням аніліну діоксидом марганцю або хроматом, в якості окислювачів в розчині кислоти.

-Бензохинон отримують шляхом окислювальних процесів гідрохінону, наприклад, в реакції бензохинона з пероксидом водню \ t.

Нафтохінон

Нафтохінон синтезується окисленням нафталіну хромовим оксидом у присутності спирту.

Антрахінон

-Антрахінон синтезується конденсацією бензолу з фталевим ангідридом у присутності AlCl3 (Ацилювання Friedel-Crafts), генеруючи O-бензоїл бензойну кислоту, яка піддається процесу ацилування, утворюючи антрахінон.

-Антрахінон одержують окисленням антрацену хромовою кислотою в 48% сірчаній кислоті або окисленням повітрям в паровій фазі.

Реакції

-Відновлюючі агенти, такі як сірчана кислота, хлорид олова або гідрододна кислота, діють на бензохинон шляхом зменшення його до гідрохінону.

-Також розчин йодиду калію зменшує розчин бензохінону до гідрохінону, який може знову окислюватися нітратом срібла.

-Хлор і хлорувальні агенти, такі як хлорат калію, у присутності соляної кислоти утворюють хлоровані похідні бензохінону.

-1,2-бензохінон конденсується з O-фенилдиамином з утворенням хиноксалинов.

-Бензохінон використовується як окислювач в реакціях органічної хімії.

-У синтезі Baily-Scholl (1905) антрахінон конденсується з гліцерином з утворенням безантрену. На першому етапі хінон відновлюється міддю сірчаною кислотою в якості середовища. Карбонільну групу перетворюють в метиленову групу, а потім додають гліцерин.

Функції та використання

Вітамін К1

Вітамін К1 (філохінон), утворений об'єднанням похідного нафтохінона з бічним ланцюгом аліфатичного вуглеводню, відіграє центральну роль у процесі коагуляції; оскільки вона втручається в синтез протромбіну, фактора коагуляції.

Убіхінон

Убіхінон або цитохром Q утворений похідним pbenzoquinone, приєднаним до бічного ланцюга аліфатичного вуглеводню.

Участь у ланцюзі електронного транспорту в аеробних умовах, в поєднанні з синтезом АТФ в мітохондріях \ t.

Бензохінони

-Ембеллін - це барвник, який використовується для фарбування вовни жовтого кольору. Крім того, в фарбуванні використовують алізарин (антрахінон).

-Лужний розчин 1,4-бензендіолу (гідрохінону) і сульфату натрію використовують як систему проявника, яка діє на активовані частинки бромід срібла, зменшуючи їх до металевого срібла, який є негативним для фотографій.

Пластохінон

Пластохінон є частиною транспортного ланцюга електронів між фотосистемами I та II, які втручаються в фотосинтез рослин.

Нафтохінони

-Найпростіші роду Leishmania, Trypanosoma і Toxoplasma показують сприйнятливість до нафтохінону, присутнього в росі (D. lycoides).

-Plumbagin - нафтохінон, який використовується для полегшення ревматичних болів, а також має спазмолітичну, антибактеріальну та протигрибкову дію.

-Про це повідомлялося в нафтохіноні, що називається лапахолом протипухлинною, протималярійною та протигрибковою активністю..

-2,3-дихлор-1,4-нафтохінон володіє протигрибковою активністю. Раніше він використовувався в сільському господарстві під контролем шкідників і в текстильній промисловості.

-Синтезовано антибіотик фумахінон, що проявляє селективну активність проти грампозитивних бактерій, особливо з Streptomyces fumanus.

-Є нафтохінони, які надають інгібуючу дію на Plasmodium sp. Синтезовано похідні нафтохінону, які мають ефективність протималярійних препаратів у чотири рази вище, ніж хінін.

-Lawsona - це пігмент, виділений з листя і стебла хни. Має помаранчевий колір і використовується в фарбуванні волосся.

-Юглон, отриманий з листя і оболонок волоського горіха, використовується в фарбуванні деревини.

Список літератури

  1. Грем Соломонс Т.В., Крейг Б. Фріле. (2011). Органічна хімія. Аміни (10й видання.). Wiley Plus.
  2. Кері Ф. (2008). Органічна хімія (Шосте видання). Mc Graw Hill.
  3. Вікіпедія. (2018). Хінон Отримано з: en.wikipedia.org
  4. PubChem. (2018). Доцебенон. Отримано з: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  5. Джон Д. Роберт і Марджорі К. Касеріо. (2018). Хінони. Хімія LibreTexts. Отримано з: chem.libretexts.org
  6. Лопес Л., Ллювія Ітцель, Лейва, Еліза, і Гарсія де ла Крус, Рамон Фернандо. (2011). Нафтохінони: більше, ніж природні пігменти. Мексиканський журнал фармацевтичних наук, 42(1), 6-17. Отримано з: scielo.org.mx