Ιδιότητες, ταξινόμηση, απόκτηση, αντιδράσεις



Το κινόνες είναι οργανικές ενώσεις με αρωματική βάση όπως βενζόλιο, ναφθαλίνιο, ανθρακένιο και φαινανθρένιο. Ωστόσο, εξετάζονται συζευγμένα κυκλικά μόρια διακετόνης. Προέρχονται από την οξείδωση των φαινολών και συνεπώς οι Ο-ΟΗ ομάδες οξειδώνονται σε C = O.

Γενικά, είναι έγχρωμες ενώσεις που εκπληρώνουν τις λειτουργίες χρωμάτων και βαφών. Χρησιμεύουν επίσης ως βάση για την προετοιμασία πολυάριθμων φαρμάκων.

Ένα από τα παράγωγα της 1,4-βενζοκινόνης (κορυφαία εικόνα) είναι ένα συστατικό της ουβικινόνης ή του συνενζύμου Q, που υπάρχει σε όλα τα έμβια όντα. εξ ου και το όνομά του "πανταχού παρόν".

Αυτό το συνένζυμο παρεμβαίνει στη λειτουργία της ηλεκτρονικής αλυσίδας μεταφοράς. Η διαδικασία εμφανίζεται στην εσωτερική μεμβράνη μιτοχονδρίων και συνδέεται με την οξειδωτική φωσφορυλίωση, στην οποία παράγεται το ΑΤΡ, η κύρια πηγή ενέργειας για τα ζωντανά όντα.

Οι κινόνες βρίσκονται στη φύση με τη μορφή χρωστικών ουσιών σε φυτά και ζώα. Είναι επίσης παρούσα σε πολλά βότανα που χρησιμοποιούνται παραδοσιακά στην Κίνα, όπως το ραβέντι, Cassia, senna, σύμφυτο, Giant αρθρώσεων, poligonum και αλόη.

Κινόνες χρησιμοποιώντας ομάδες φαινόλης ως auxochrome (υδροξυ κινόνη), έχουν μια ποικιλία χρωμάτων όπως κίτρινο, πορτοκαλί, κοκκινωπό καφέ, μοβ, κλπ.

Ευρετήριο

  • 1 Φυσικές και χημικές ιδιότητες
    • 1.1 Φυσική εμφάνιση
    • 1.2 Οσμή
    • 1.3 Σημείο ζέσεως
    • 1.4 Σημείο τήξης
    • 1.5 Εξάχνωση
    • 1.6 Διαλυτότητα
    • 1.7 Διαλυτότητα στο νερό
    • 1.8 Πυκνότητα
    • 1.9 Πίεση ατμού
    • 1.10 Απενεργοποίηση
    • 1.11 Θερμότητα καύσης
    • 1.12 Οσμή (κατώφλι)
  • 2 Ταξινόμηση των κινόνων
    • 2.1 Βενζοκινόνες
    • 2.2 Ναφθοκινόνες
    • 2.3 Ανθρακινόνες
  • 3 Λήψη
    • 3.1 Βενζοκινόνη
    • 3.2 Ναφθοκινόνη
    • 3.3 Αντχικινόνη
  • 4 Αντιδράσεις
  • 5 Λειτουργίες και χρήσεις
    • 5.1 Βιταμίνη Κ1
    • 5.2 Ουβικινόνη
    • 5.3 Βενζοκινόνες
    • 5.4 Πλαστοκινόνη
    • 5.5 ναφθοκινόνες
  • 6 Αναφορές

Φυσικές και χημικές ιδιότητες

Οι φυσικές και χημικές ιδιότητες της 1,4-βενζοκινόνης περιγράφονται παρακάτω. Ωστόσο, δεδομένης της δομικής ομοιότητας που υπάρχει μεταξύ όλων των κινόνων, αυτές οι ιδιότητες μπορούν να παρεκταθούν σε άλλους γνωρίζοντας τις διαρθρωτικές τους διαφορές.

Φυσική εμφάνιση

Κρυσταλλικό στερεό κιτρινωπού χρώματος.

Οσμή

Πικάντικο ερεθιστικό.

Σημείο ζέσεως

293 ºC.

Σημείο τήξης

115,7 ° C (240,3 ° F). Επομένως, οι κινόνες με υψηλότερες μοριακές μάζες είναι στερεά με σημεία τήξης υψηλότερα από 115,7 ° C.

Εξάχνωση

Μπορεί να εξατμιστεί ακόμη και σε θερμοκρασία δωματίου.

Διαλυτότητα

Περισσότερο από 10% σε αιθέρα και σε αιθανόλη.

Διαλυτότητα στο νερό

11,1 mg / mL στους 18 ° C. Οι κινόνες είναι γενικά πολύ διαλυτές σε νερό και πολικούς διαλύτες λόγω της ικανότητάς τους να δέχονται δεσμούς υδρογόνου (παρά το υδρόφοβο συστατικό των δακτυλίων τους).

Πυκνότητα

3.7 (σε σχέση με τον αέρα που ελήφθη ως 1)

Πίεση ατμού

0,1 mmHg στους 77 ° C (25 ° C).

Αυτόματη ανάφλεξη

1040ºF (560ºC).

Θερμότητα καύσης

656,6 kcal / g. mol)

Οσμή (όριο)

0,4 m / m3.

Ταξινόμηση των κινόνων

Υπάρχουν τρεις κύριες ομάδες κινόνων: οι βενζοκινόνες (1,4-βενζοκινόνη και 1,2-βενζοκινόνη), οι ναφθοκινόνες και οι ανθρακινόνες.

Βενζοκινόνες

Όλοι τους έχουν κοινό δακτύλιο βενζολίου με ομάδες C = O. Παραδείγματα βενζοκινόνων είναι: embelina, rapanona και primina.

Ναφθοκινόνες

Η δομική βάση των ναφθοκινών, όπως υποδηλώνει το όνομα, είναι ο ναφθενικός δακτύλιος, δηλαδή, προέρχονται από το ναφθαλίνιο. Παραδείγματα ναφθοκινόνης είναι: plumbagina, lawsona, juglona και lapachol.

Αντραχινόνες

Οι ανθρακινόνες χαρακτηρίζονται από το ότι έχουν τον ανθρακενικό δακτύλιο ως δομική βάση. δηλαδή, ένα σύνολο τριών βενζολικών δακτυλίων που συνδέονται από τις πλευρές τους. Παραδείγματα ανθρακινών είναι: βαρβαλοΐνη, αλισαζίνη και κρισοφανόλη.

Λήψη

Βενζοκινόνη

-Η βενζοκινόνη μπορεί να ληφθεί με οξείδωση της 1,4-dihydrobenzene με χλωρικό νάτριο παρουσία πεντοξείδιο διβαναδίου ως καταλύτη, και θειικό οξύ ως διαλύτη.

-Η βενζοκινόνη λαμβάνεται επίσης με οξείδωση ανιλίνης με διοξείδιο ή χρωμικό μαγγάνιο, ως οξειδωτικά σε όξινο διάλυμα.

-Η βενζοκινόνη παράγεται από τις διαδικασίες οξείδωσης της υδροκινόνης, για παράδειγμα στην αντίδραση της βενζοκινόνης με το υπεροξείδιο του υδρογόνου.

Ναφθοκινόνη

Η ναφθοκινόνη συντίθεται με την οξείδωση του ναφθαλινίου με χρωμικό οξείδιο παρουσία αλκοόλης.

Αντραχινόνη

-Η ανθρακινόνη συντίθεται με συμπύκνωση βενζολίου με φθαλικό ανυδρίτη παρουσία AlCl3 (Ακυλίωση Friedel-Crafts), δημιουργώντας το Ο-βενζοϋλ βενζοϊκό οξύ, το οποίο υποβάλλεται σε διαδικασία ακυλίωσης που σχηματίζει την ανθρακινόνη.

-Η ανθρακινόνη παράγεται με την οξείδωση ανθρακενίου με χρωμικό οξύ σε 48% θειικό οξύ ή με οξείδωση με αέρα σε ατμόσφαιρα ατμού.

Αντιδράσεις

-Οι αναγωγικοί παράγοντες, όπως το θειικό οξύ, το χλωριούχο κασσίτερο ή το υδροϊωδικό οξύ, δρουν στην βενζοκινόνη με την αναγωγή της σε υδροκινόνη.

-Επίσης ένα διάλυμα ιωδιούχου καλίου μειώνει ένα διάλυμα βενζοκινόνης προς υδροκινόνη, η οποία μπορεί να οξειδωθεί και πάλι με νιτρικό άργυρο.

-Χλώριο και χλωριωτικοί παράγοντες όπως χλωρικό κάλιο, παρουσία υδροχλωρικού οξέος, σχηματίζουν χλωριωμένα παράγωγα βενζοκινόνης.

-Η 1,2-βενζοκινόνη συμπυκνώνεται με Ο-φαινυλοδιαμίνη για να σχηματισθούν κινοξαλίνες.

-Η βενζοκινόνη χρησιμοποιείται ως οξειδωτικό μέσο σε αντιδράσεις οργανικής χημείας.

-Στη σύνθεση του Baily-Scholl (1905), η ανθρακινόνη συμπυκνώνεται με γλυκερόλη για να σχηματίσει χωρίςθανόλη. Στο πρώτο στάδιο, η κινόνη μειώνεται με χαλκό με θειικό οξύ ως μέσο. Μια ομάδα καρβονυλίου μετατρέπεται σε μία ομάδα μεθυλενίου και στη συνέχεια προστίθεται γλυκερόλη.

Λειτουργίες και χρήσεις

Βιταμίνη Κ1

Βιταμίνη Κ1 (Φυλλοκινόνη), που σχηματίζεται από την ένωση ενός παραγώγου ναφθοκινόνης με μία πλευρική αλυσίδα ενός αλειφατικού υδρογονάνθρακος, διαδραματίζει κεντρικό ρόλο στη διαδικασία πήξης? δεδομένου, ότι εμπλέκονται στη σύνθεση της προθρομβίνης, παράγοντα πήξης.

Ubiquinone

Η ουβικινόνη, ή το κυτόχρωμα Q, σχηματίζεται από ένα παράγωγο της βενζοκινόνης προσαρτημένο σε μια πλευρική αλυσίδα ενός αλειφατικού υδρογονάνθρακα.

Συμμετέχει στην αλυσίδα της ηλεκτρονικής μεταφοράς υπό αερόβιες συνθήκες, σε συνδυασμό με τη σύνθεση του ΑΤΡ στα μιτοχόνδρια.

Βενζοκινόνες

-Η βαμβελίνη είναι μια βαφή που χρησιμοποιείται για τη βαφή κίτρινου μαλλιού. Επιπλέον, χρησιμοποιείται αλλιζαρίνη (ανθρακινόνη) για τη χρώση.

-Ένα αλκαλικό διάλυμα 1,4-βενζολοδιόλη (υδροκινόνη) και θειικό νάτριο χρησιμοποιείται ως ένα σύστημα προγραμματιστής που ενεργεί επί των σωματιδίων του βρωμιούχου αργύρου ενεργοποιείται, μειώνοντας προς μεταλλικό άργυρο σχηματίζοντας ένα αρνητικό φωτογραφία.

Πλασκοκινόνη

Η πλαστοκινόνη αποτελεί μέρος μιας αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων μεταξύ των συστημάτων φωτοσυστημάτων Ι και ΙΙ, τα οποία παρεμβαίνουν στη φωτοσύνθεση των φυτών.

Ναφθοκινόνες

-Τα πρωτόζωα των γενών Leishmania, Trypanosoma και Toxoplasma δείχνουν ευαισθησία σε μια ναφθοκινόνη που υπάρχει στην ακανθώδη (D. lycoides).

-Η plumbagina είναι ένα ναφθοκινόνης που έχει χρησιμοποιηθεί για την ανακούφιση ρευματικών πόνων και έχει επίσης αντισπασμωδικές, αντιβακτηριακές και αντιμυκητιακές ενέργειες.

-Έχει αναφερθεί σε μια ναφθοκινόνη, που ονομάζεται lapachol μια αντικαρκινική, ανθελονοσιαία και αντιμυκητιασική δραστηριότητα.

-Η 2,3-διχλωρο-1,4-ναφθοκινόνη έχει αντιμυκητική δράση. Είχε χρησιμοποιηθεί προηγουμένως στη γεωργία για τον έλεγχο του παρασίτου και της κλωστοϋφαντουργίας.

-Η αντιβιοτική φουμακινόνη που εμφανίζει επιλεκτική δραστικότητα έναντι των θετικών κατά gram βακτηρίων έχει συντεθεί, ειδικά με Streptomyces fumanus.

-Υπάρχουν ναφθοκινόνες που ασκούν ανασταλτική δράση στο Plasmodium sp. Παρασκευάστηκαν παράγωγα ναφθοκινόνης τα οποία έχουν ανθελονοσιακή απόδοση τέσσερις φορές υψηλότερη από την κινίνη.

-Το Lawsona είναι μια χρωστική που απομονώνεται από τα φύλλα και το στέλεχος της χέννας. Έχει ένα πορτοκαλί χρώμα και χρησιμοποιείται στο χρωματισμό των μαλλιών.

-Η juglone, που λαμβάνεται από τα φύλλα και τα κοχύλια καρυδιού, χρησιμοποιείται σε χρώση ξύλου.

Αναφορές

  1. Graham Solomons T.W., Craig Β. Fryhle. (2011). Οργανική Χημεία. Αμίνες (10th έκδοση.). Wiley Plus.
  2. Carey F. (2008). Οργανική Χημεία (Έκτη έκδοση). Mc Graw Hill.
  3. Wikipedia. (2018). Quinone Ανακτήθηκε από: en.wikipedia.org
  4. PubChem. (2018). Δοσεβενόνη. Ανακτήθηκε από: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  5. John D. Robert και Marjorie C. Caserio. (2018). Quinones. Χημεία LibreTexts. Ανακτήθηκε από: chem.libretexts.org
  6. López L., Lluvia Itzel, Leyva, Elisa & García de la Cruz, Ramón Fernando. (2011). Ναφθοκινόνες: περισσότερο από φυσικές χρωστικές. Μεξικάνικη Εφημερίδα Φαρμακευτικών Επιστημών, 42(1), 6-17. Ανακτήθηκε από: scielo.org.mx