Chinoneigenschaften, Klassifizierung, Gewinnung, Reaktionen

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Charles McCarthy

Das Chinone es handelt sich um organische Verbindungen mit einer aromatischen Base wie Benzol, Naphthalin, Anthracen und Phenanthren; Sie werden jedoch als konjugierte cyclische Diacetonmoleküle angesehen. Sie stammen aus der Oxidation von Phenolen und daher werden die C-OH-Gruppen zu C = O oxidiert.

Sie sind im Allgemeinen farbige Verbindungen, die als Farbstoffe und Farbstoffe wirken. Sie dienen auch als Grundlage für die Entwicklung zahlreicher Arzneimittel.

Quelle: Michał Sobkowski [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) oder CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)] aus Wikimedia Commons

Eines der Derivate von 1,4-Benzochinon (oberes Bild) ist ein Bestandteil von Ubichinon oder Coenzym Q, der in allen Lebewesen vorhanden ist. daher der Name "allgegenwärtig".

Dieses Coenzym ist am Betrieb der elektronischen Transportkette beteiligt. Der Prozess findet in der inneren Mitochondrienmembran statt und ist mit einer oxidativen Phosphorylierung gekoppelt, bei der ATP produziert wird, die Hauptenergiequelle für Lebewesen..

Chinone kommen in der Natur in Form von Pigmenten in Pflanzen und Tieren vor. Sie sind auch in vielen Kräutern enthalten, die traditionell in China verwendet werden, wie Rhabarber, Kassia, Senna, Beinwell, Riesenknöchel, Polygonum und Aloe Vera..

Chinone, die phenolische Gruppen als Auxochrome (Hydroxychinone) verwenden, haben eine Vielzahl von Farben wie Gelb, Orange, Rotbraun, Lila usw..

Artikelverzeichnis

  • 1 Physikalische und chemische Eigenschaften
    • 1.1 Aussehen
    • 1.2 Geruch
    • 1.3 Siedepunkt
    • 1.4 Schmelzpunkt
    • 1.5 Sublimation
    • 1.6 Löslichkeit
    • 1.7 Löslichkeit in Wasser
    • 1.8 Dichte
    • 1,9 Dampfdruck
    • 1.10 Selbstentzündung
    • 1.11 Verbrennungswärme
    • 1.12 Geruch (Schwelle)
  • 2 Klassifizierung von Chinonen
    • 2.1 Benzochinone
    • 2.2 Naphthochinone
    • 2.3 Anthrachinone
  • 3 Erhalten
    • 3.1 Benzochinon
    • 3.2 Naphthochinon
    • 3.3 Anthrachinon
  • 4 Reaktionen
  • 5 Funktionen und Verwendungen
    • 5.1 Vitamin K1
    • 5.2 Ubichinon
    • 5.3 Benzochinone
    • 5.4 Plastochinon
    • 5.5 Naphthochinone
  • 6 Referenzen

Physikalische und chemische Eigenschaften

Das Folgende beschreibt die physikalischen und chemischen Eigenschaften von 1,4-Benzochinon. Angesichts der strukturellen Ähnlichkeit, die zwischen allen Chinonen besteht, können diese Eigenschaften jedoch auf andere übertragen werden, die ihre strukturellen Unterschiede kennen..

Aussehen

Gelblich kristalliner Feststoff.

Geruch

Reizend scharf.

Siedepunkt

293 ºC.

Schmelzpunkt

115,7 ° C (240,3 ° F). Chinone mit höheren Molekularmassen sind daher Feststoffe mit Schmelzpunkten über 115,7 ºC..

Sublimation

Kann auch bei Raumtemperatur sublimieren.

Löslichkeit

Mehr als 10% in Ether und in Ethanol.

Wasserlöslichkeit

11,1 mg / ml bei 18 ° C. Chinone sind im Allgemeinen in Wasser und polaren Lösungsmitteln sehr gut löslich, da sie Wasserstoffbrückenbindungen akzeptieren können (trotz der hydrophoben Komponente ihrer Ringe)..

Dichte

3,7 (bezogen auf Luft als 1)

Dampfdruck

0,1 mmHg bei 77 ºC (25 ºC).

Selbstentzündung

560ºC (1040ºF).

Verbrennungswärme

656,6 kcal / g. Maulwurf)

Geruchsschwelle)

0,4 m / m3.

Klassifizierung von Chinonen

Es gibt drei Hauptgruppen von Chinonen: die Benzochinone (1,4-Benzochinon und 1,2-Benzochinon), die Naphthochinone und die Anthrachinone..

Benzochinone

Allen gemeinsam ist ein Benzolring mit C = O-Gruppen. Beispiele für Benzochinone sind: Embelin, Rapanon und Primin.

Naphthochinone

Die strukturelle Basis von Naphthochinonen ist, wie der Name schon sagt, der Naphthenring, dh sie stammen von Naphthalin. Beispiele für Naphthochinone sind: Plumbagin, Lawsona, Juglon und Lapachol.

Anthrachinone

Anthrachinone zeichnen sich dadurch aus, dass sie den Anthracenring als strukturelle Basis haben; das heißt, ein Satz von drei Benzolringen, die durch ihre Seiten verbunden sind. Beispiele für Anthrachinone sind: Barbaloin, Alizarin und Chrysophanol.

Erhalten

Benzochinon

-Benzochinon kann durch Oxidation von 1,4-Dihydrobenzol mit Natriumchlorat in Gegenwart von Divanadiumpentoxid als Katalysator und Schwefelsäure als Lösungsmittel erhalten werden..

-Benzochinon wird auch durch Oxidation von Anilin mit Mangandioxid oder Chromat als Oxidationsmittel in einer sauren Lösung erhalten..

-Benzochinon wird durch Oxidationsprozesse von Hydrochinon beispielsweise bei der Reaktion von Benzochinon mit Wasserstoffperoxid hergestellt.

Naphthochinon

Naphthochinon wird durch Oxidation von Naphthalin durch Chromoxid in Gegenwart von Alkohol synthetisiert.

Anthrachinon

-Anthrachinon wird durch Kondensation von Benzol mit Phthalsäureanhydrid in Gegenwart von AlCl synthetisiert3 (Friedel-Crafts-Acylierung), wobei O-Benzoylbenzoesäure erzeugt wird, die einen Acylierungsprozess unter Bildung von Anthrachinon durchläuft.

-Anthrachinon wird durch Oxidation von Anthracen mit Chromsäure in 48% iger Schwefelsäure oder durch Oxidation mit Luft in der Dampfphase hergestellt.

Reaktionen

-Reduktionsmittel wie Schwefelsäure, Zinn (II) -chlorid oder Iodwasserstoffsäure wirken auf Benzochinon und reduzieren es zu Hydrochinon.

-Auch eine Lösung von Kaliumiodid reduziert eine Lösung von Benzochinon zu Hydrochinon, das mit Silbernitrat wieder oxidiert werden kann.

-Chlor und Chlorierungsmittel wie Kaliumchlorat bilden in Gegenwart von Salzsäure chlorierte Derivate von Benzochinon.

-1,2-Benzochinon kondensiert mit O-Phenyldiamin zu Chinoxalinen.

-Benzochinon wird als Oxidationsmittel in Reaktionen der organischen Chemie verwendet.

-Bei der Baily-Scholl-Synthese (1905) kondensiert Anthrachinon mit Glycerin zu Bezanthren. Im ersten Schritt wird das Chinon durch Kupfer mit Schwefelsäure als Medium reduziert. Eine Carbonylgruppe wird zu einer Methylengruppe, und dann wird Glycerin zugegeben.

Funktionen und Verwendungen

Vitamin K.1

Vitamin K.1 (Phyllochinon), gebildet durch die Vereinigung eines Derivats von Naphthochinon mit einer Seitenkette eines aliphatischen Kohlenwasserstoffs, spielt eine zentrale Rolle im Gerinnungsprozess; da es in die Synthese von Prothrombin, einem Gerinnungsfaktor, eingreift.

Ubichinon

Ubichinon oder Cytochrom Q wird durch ein Derivat von Pbenzochinon gebildet, das an eine Seitenkette eines aliphatischen Kohlenwasserstoffs gebunden ist.

Es ist unter aeroben Bedingungen an der elektronischen Transportkette beteiligt, gekoppelt mit der ATP-Synthese in den Mitochondrien.

Benzochinone

-Embelin ist ein Farbstoff, der zum Färben von Wollgelb verwendet wird. Zusätzlich wird Alizarin (Anthrachinon) zum Färben verwendet.

-Eine alkalische Lösung von 1,4-Benzoldiol (Hydrochinon) und Natriumsulfat wird als Entwicklersystem verwendet, das auf die aktivierten Silberbromidpartikel einwirkt und sie zu metallischem Silber reduziert, das ein Negativ der Fotos darstellt..

Plastochinon

Plastochinon ist Teil einer Elektronentransportkette zwischen den Photosystemen I und II, die an der Photosynthese in Pflanzen beteiligt sind.

Naphthochinone

-Die Protozoen der Gattungen Leishmania, Trypanosoma und Toxoplasma zeigen Anfälligkeit für ein im Sonnentau vorhandenes Naphthochinon (D. lycoides).

-Plumbagin ist ein Naphthochinon, das zur Linderung rheumatischer Schmerzen eingesetzt wurde und außerdem krampflösende, antibakterielle und antimykotische Wirkungen hat.

-Bei einem Naphthochinon namens Lapachol wurde über eine Antitumor-, Antimalaria- und Antimykotika-Aktivität berichtet.

-2,3-Dichlor-1,4-naphthochinon zeigt eine antimykotische Aktivität. Es war zuvor in der Landwirtschaft zur Schädlingsbekämpfung und in der Textilindustrie eingesetzt worden..

-Das Antibiotikum Fumaquinon wurde synthetisiert, das eine selektive Aktivität gegen grampositive Bakterien zeigt, insbesondere mit Streptomyces fumanus.

-Es gibt Naphthochinone, die eine hemmende Wirkung auf Plasmodium sp. Es wurden Derivate von Naphthochinon synthetisiert, die eine viermal höhere Antimalaria-Effizienz als Chinin aufweisen.

-Lawsona ist ein Pigment, das aus den Blättern und dem Stamm von Henna isoliert wird. Es hat eine orange Färbung und wird beim Haarfärben verwendet.

-Juglona, ​​gewonnen aus Walnussblättern und -schalen, wird zum Beizen von Holz verwendet.

Verweise

  1. Graham Solomons T. W., Craig B. Fryhle. (2011). Organische Chemie. Amine. (10th Auflage.). Wiley plus.
  2. Carey F. (2008). Organische Chemie. (Sechste Ausgabe). Mc Graw Hill.
  3. Wikipedia. (2018). Chinon. Wiederhergestellt von: en.wikipedia.org
  4. PubChem. (2018). Docebenon. Wiederhergestellt von: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  5. John D. Robert und Marjorie C. Caserio. (2018). Chinone. Chemie LibreTexts. Wiederhergestellt von: chem.libretexts.org
  6. López L., Lluvia Itzel, Leyva, Elisa und García de la Cruz, Ramón Fernando. (2011). Naphthochinone: mehr als natürliche Pigmente. Mexikanische Zeitschrift für Pharmazeutische Wissenschaften42(1), 6-17. Wiederhergestellt von: scielo.org.mx

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