Quinones: الخصائص ، والتصنيف ، والحصول ، وردود الفعل
الكينونات هي مركبات عضوية ذات قاعدة عطرية مثل البنزين ، النفثالين ، الأنثراسين والفينانثرين ؛ ومع ذلك ، تعتبر جزيئات دوري دياسيتون مترافق. وهي مشتقة من أكسدة الفينولات ، وبالتالي ، تتأكسد مجموعات C-OH إلى C = O.
بشكل عام ، فهي مركبات ملونة تلبي وظائف الأصباغ والأصباغ. كما أنها بمثابة أساس لإعداد العديد من الأدوية.
واحدة من مشتقات 1،4 البنزكوينون (الصورة أعلاه) هو مكون من يوبيكوينون أو أنزيم Q ، موجودة في جميع الكائنات الحية ؛ ومن هنا جاء اسمها "في كل مكان".
يتدخل هذا الإنزيم في تشغيل سلسلة النقل الإلكترونية. تحدث هذه العملية في الغشاء الداخلي للميتوكوندريا ، وتُضاف إلى الفسفرة المؤكسدة ، التي يتم فيها إنتاج ATP ، وهو مصدر الطاقة الرئيسي للكائنات الحية.
تم العثور على الكينونات في الطبيعة في شكل أصباغ في النباتات والحيوانات. كما أنها موجودة في العديد من الأعشاب التي تستخدم تقليديا في الصين ، مثل الراوند ، قرفة ، سينا ، السنفرة ، المفصل العملاق ، poligonum والصبار.
الكينونات التي تستخدم المجموعات الفينولية كأوكسكروموس (الكينونات الهيدروكسي) ، تقدم مجموعة متنوعة من الألوان مثل الأصفر والبرتقالي والبني المحمر والأرجواني ، إلخ.
الخصائص الفيزيائية والكيميائية
يتم وصف الخصائص الفيزيائية والكيميائية لـ 1.4-benzoquinone أدناه. ومع ذلك ، بالنظر إلى التشابه الهيكلي الموجود بين جميع الكينونات ، يمكن استقراء هذه الخصائص للآخرين الذين يعرفون اختلافاتهم الهيكلية.
المظهر الجسدي
الصلبة البلورية من اللون الأصفر.
رائحة
مهيج حار.
نقطة الغليان
293 درجة مئوية.
نقطة انصهار
115.7 درجة مئوية (240.3 درجة فهرنهايت). لذلك ، الكينونات ذات الكتل الجزيئية الأعلى هي مواد صلبة ذات نقاط انصهار أعلى من 115.7 درجة مئوية.
تسامي
يمكن أن تسام حتى في درجة حرارة الغرفة.
الذوبانية
أكبر من 10 ٪ في الأثير والإيثانول.
الذوبان في الماء
11.1 ملغ / مل عند 18 درجة مئوية. الكينونات عمومًا قابلة للذوبان في الماء والمذيبات القطبية نظرًا لقدرتها على قبول روابط الهيدروجين (على الرغم من المكون المسعور لعصاباتها).
كثافة
3.7 (فيما يتعلق بالهواء الذي تم التقاطه على أنه 1)
ضغط البخار
0.1 مم زئبق عند 77 درجة مئوية (25 درجة مئوية).
الاشتعال الذاتي
1040 درجة فهرنهايت (560 درجة مئوية).
حرارة الاحتراق
656.6 كيلو كالوري / جم. مول)
الرائحة (العتبة)
0.4 م / م 3.
تصنيف الكينونات
هناك ثلاث مجموعات رئيسية من الكينون: البنزكوينون (1،4 البنزوكينون و 1،2 البنزكوينون) ، النفثوكينون والأنتراكينون.
benzoquinones
تشترك جميعها في حلقة بنزين مع مجموعات C = O. ومن أمثلة البنزكوينون: embelina و rapanona و primina.
naphthoquinones
القاعدة الهيكلية للنفتوكينونات ، كما يوحي الاسم ، هي الحلقة النفثينية ، أي أنها مشتقة من النفثالين. أمثلة على النفثوكينونات هي: plumbagina ، lawona ، juglona و lapachol.
أنثراكوينون
تتميز الأنثراكينونات بوجود الحلقة الأنثراسينية كقاعدة هيكلية ؛ وهذا هو ، مجموعة من ثلاث حلقات البنزين مرتبطة من جانبهم. أمثلة على أنثراكينونات هي: البربالوين ، الأليزارين والكريسوفانول.
الحصول على
benzoquinone
- يمكن الحصول على البنزوكينون بواسطة أكسدة 1.4-هيدروبنزين مع كلورات الصوديوم ، في وجود خامس أكسيد الديفاناديوم كمحفز ، وحمض الكبريتيك كمذيب.
- يتم الحصول على البنزوكينون أيضا عن طريق أكسدة الأنيلين مع ثاني أكسيد المنغنيز أو كرومات ، كمادة مؤكسدة في محلول حمض.
- يتم إنتاج البنزوكينون بواسطة عمليات أكسدة الهيدروكينون ، على سبيل المثال ، في تفاعل البنزكوينون مع بيروكسيد الهيدروجين.
نفتوكينون
يتم تصنيع النفتوكينون بواسطة أكسدة النفثالين بواسطة أكسيد الكروم في وجود الكحول.
أنثراكوينون
- يتم تصنيع أنثراكينون بتكثيف البنزين مع أنهيدريد الفثاليك في وجود AlCl 3 (أسيل فريديل - كرافت) ، مما يولد حمض البنزويل O-benzoyl ، الذي يخضع لعملية الأكياس التي تشكل الأنثراكينون.
- يتم إنتاج أنثراكينون بواسطة أكسدة أنثراسين مع حمض الكروم في 48 ٪ من حامض الكبريتيك ، أو عن طريق الأكسدة مع الهواء في مرحلة البخار.
ردود الفعل
- تعمل عوامل الاختزال ، مثل حمض الكبريتيك أو كلوريد الستانيد أو حمض الهيدروديك ، على البنزكوينون عن طريق اختزاله إلى الهيدروكينون.
-أيضا محلول يوديد البوتاسيوم يقلل من محلول البنزوكينون للهيدروكينون ، والذي يمكن أكسده مرة أخرى مع نترات الفضة.
- يشكل الكلور وعوامل الكلورة مثل كلورات البوتاسيوم ، في وجود حمض الهيدروكلوريك ، مشتقات مكلورة من البنزكوينون.
- يتم تكثيف 1،2-benzoquinone مع O-phenyldiamine لتشكيل الكينوكسالين.
يستخدم البنزوكينون كعامل مؤكسد في تفاعلات الكيمياء العضوية.
- في تخليق بيلي شول (1905) ، يتم تكثيف الأنثراكينون مع الجلسرين لتكوين بيزانترين. في الخطوة الأولى ، يتم تقليل الكينون بالنحاس مع حمض الكبريتيك كوسيط. يتم تحويل مجموعة الكربونيل إلى مجموعة الميثيلين ، ثم يتم إضافة الجلسرين.
وظائف والاستخدامات
فيتامين ك 1
يلعب فيتامين K 1 (فيلكوكينون) ، الذي يتكون من اتحاد مشتق من النفثوكينون مع سلسلة جانبية من الهيدروكربون الأليفاتي ، دورًا رئيسيًا في عملية التخثر ؛ منذ ذلك الحين ، يتدخل في تخليق البروثرومبين ، وهو عامل التخثر.
يوبيكوينون
يتشكل يوبيكوينون ، أو السيتوكروم Q ، بواسطة مشتق من البينزوكينون المرتبط بسلسلة جانبية من الهيدروكربونات الأليفاتية.
يتدخل في سلسلة النقل الإلكترونية في ظل الظروف الهوائية ، إلى جانب تخليق ATP في الميتوكوندريا.
benzoquinones
- الزينة هي صبغة تستخدم لصبغ الصوف الأصفر. بالإضافة إلى ذلك ، يستخدم الإيزارين (أنثراكينون) في تلطيخ.
- يستخدم محلول قلوي من 1 -4 بنزينديول (هيدروكينون) وكبريتات الصوديوم ، كنظام مطور يعمل على جزيئات بروميد الفضة المنشطة ، مما يقللها إلى الفضة المعدنية التي تشكل سلبيًا للصور.
كينون صانعي
Plastoquinone هو جزء من سلسلة نقل الإلكترون بين photosystems I و II ، والتي تتدخل في التمثيل الضوئي للنباتات.
naphthoquinones
-البروتوزوا من جنس الليشمانيا والتريبانوزوما والتوكسوبلازما تظهر قابليتها للإصابة بالنافتوكوكينون الموجود في الغروية (D. lycoides).
- إن plumbagina عبارة عن naftoquinona الذي تم استخدامه لتهدئة الألم الروماتيزمي ، بالإضافة إلى أعمال مضادة للتشنج ومضادة للجراثيم ومضادة للفطريات.
- لقد تم الإبلاغ عن ذلك في مادة النفثوكينون ، التي تدعى lapachol ، وهو مضاد للأورام ونشاط مضاد للملاريا ومضاد للفطريات.
-و 2،3 ديكلورو -1،4-النفثوكينون له نشاط مضاد للفطريات. وقد سبق استخدامه في الزراعة للسيطرة على الآفات وصناعة النسيج.
- تم تصنيع فوماكينون المضاد الحيوي الذي يظهر نشاطًا انتقائيًا ضد البكتيريا الموجبة للجرام ، وخاصة مع Streptomyces fumanus .
-هناك naphthoquinones التي تمارس نشاطًا مثبطًا على Plasmodium sp. تم تصنيع مشتقات النفثوكينون التي لها فعالية مضادة للملاريا أربع مرات أعلى من الكينين.
-لوسونا هو صبغة معزولة عن أوراق وساق الحناء. له لون برتقالي ويستخدم في تلوين الشعر.
- يتم استخدام الوعاء الذي تم الحصول عليه من أوراق وقشور الجوز في تلطيخ الخشب.
