Lastnosti kinonov, klasifikacija, pridobivanje, reakcije



The kinoni so organske spojine z aromatsko bazo, kot so benzen, naftalen, antracen in fenantren; Vendar pa se upoštevajo ciklične molekule konjugiranih diacetonov. Izhajajo iz oksidacije fenolov, zato se C-OH skupine oksidirajo v C = O.

Na splošno so barvne spojine, ki izpolnjujejo funkcije barvil in barvil. Prav tako služijo kot osnova za pripravo številnih zdravil.

Eden od derivatov 1,4-benzokinona (zgornja slika) je sestavina ubikinona ali koencima Q, prisotnega v vseh živih bitjih; od tod tudi njegovo ime "povsod".

Ta koencim posega v delovanje elektronske transportne verige. Proces poteka v notranji membrani mitohondrijev in je povezan z oksidativno fosforilacijo, v kateri se proizvaja ATP, glavni vir energije za živa bitja..

Kinoni najdemo v naravi v obliki pigmentov v rastlinah in živalih. Prisotni so tudi v številnih zeliščih, ki se tradicionalno uporabljajo na Kitajskem, kot so rabarbara, kasija, senna, gabez, velikan, poligon in aloe vera..

Kinoni, ki uporabljajo fenolne skupine kot auxocromos (hidroksi kinoni), predstavljajo različne barve, kot so rumena, oranžna, rdečkasto rjava, vijolična itd..

Indeks

  • 1 Fizikalne in kemijske lastnosti
    • 1.1 Fizični izgled
    • 1.2 Vonj
    • 1.3 Vrelišče
    • 1.4 Tališče
    • 1.5 Sublimacija
    • 1.6 Topnost
    • 1.7 Topnost v vodi
    • 1.8 Gostota
    • 1.9 Parni tlak
    • 1.10 Samovžig
    • 1.11 Toplota zgorevanja
    • 1.12 Vonj (prag)
  • 2 Razvrstitev kinonov
    • 2.1 Benzokinoni
    • 2.2. Naftokinoni
    • 2.3 Antrakinoni
  • 3 Pridobitev
    • 3.1 Benzokinon
    • 3.2 Naftokinon
    • 3.3 Antrakinon
  • 4 Reakcije
  • 5 Funkcije in uporabe
    • 5.1 Vitamin K1
    • 5.2 Ubiquinone
    • 5.3 Benzokinoni
    • 5.4 Plastokinon
    • 5.5 naftokinoni
  • 6 Reference

Fizikalne in kemijske lastnosti

Fizikalne in kemijske lastnosti 1,4-benzokinona so opisane spodaj. Vendar pa lahko glede na strukturno podobnost, ki obstaja med vsemi kinoni, te lastnosti ekstrapoliramo na druge, ki poznajo njihove strukturne razlike.

Fizični izgled

Kristalinična trdna snov rumenkaste barve.

Vonj

Začimbno dražilno.

Vrelišče

293 ° C.

Tališče

115,7 ° C (240,3 ° F). Kinoni z višjo molekulsko maso so torej trdne snovi s tališčem nad 115,7 ° C.

Sublimacija

Lahko se sublimira tudi pri sobni temperaturi.

Topnost

Več kot 10% v etru in v etanolu.

Topnost v vodi

11,1 mg / ml pri 18 ° C. Kinoni so na splošno zelo topni v vodi in polarnih topilih zaradi svoje sposobnosti sprejemanja vodikovih vezi (kljub hidrofobni komponenti njihovih obročev)..

Gostota

3,7 (glede na zrak, vzet kot 1)

Parni tlak

0,1 mmHg pri 77 ° C (25 ° C).

Samovžig

1040ºF (560ºC).

Toplota zgorevanja

656,6 kcal / g. mol)

Vonj (prag)

0,4 m / m3.

Razvrstitev kinonov

Obstajajo tri glavne skupine kinonov: benzokinoni (1,4-benzokinon in 1,2-benzokinon), naftokinoni in antrakinoni..

Benzokinoni

Vsi imajo skupni benzenski obroč s C = O skupinami. Primeri benzokinonov so: embelina, rapanona in primina.

Naftokinoni

Strukturna baza naftokinonov, kot že ime pove, je naftenski obroč, kar pomeni, da so pridobljeni iz naftalena. Primeri naftokinonov so: plumbagina, zakona, juglona in lapakol.

Antrakinoni

Za antrakinone je značilno, da imajo antracenski obroč kot strukturno osnovo; to je niz treh benzenskih obročev, ki so povezani s stranicami. Primeri antrakinonov so: barbaloin, alizarin in crisofanol.

Pridobivanje

Benzokinon

-Benzokinon lahko dobimo z oksidacijo 1,4-dihidrobenzena z natrijevim kloratom v prisotnosti divanadijevega pentoksida kot katalizatorja in žveplove kisline kot topila..

-Benzokinon dobimo tudi z oksidacijo anilina z manganovim dioksidom ali kromatom, kot oksidanti v kisli raztopini..

-Benzokinon se proizvaja z oksidacijskimi procesi hidrokinona, na primer pri reakciji benzokinona z vodikovim peroksidom..

Naftokinon

Naftokinon se sintetizira z oksidacijo naftalena s kromovim oksidom v prisotnosti alkohola.

Antrakinon

-Antrakinon sintetiziramo s kondenzacijo benzena z ftalovim anhidridom v prisotnosti AlCl3 (Friedel-Craftsova acilacija), ki generira O-benzoil benzojsko kislino, ki je podvržena procesu acilacije, ki tvori antrakinon.

-Antrakinon se proizvaja z oksidacijo antracena s kromovo kislino v 48% žveplovi kislini ali z oksidacijo z zrakom v parni fazi..

Reakcije

-Reducirna sredstva, kot npr. Žveplova kislina, kositrov klorid ali vodikova kislina, delujejo na benzokinon z reduciranjem v hidrokinon.

-Tudi raztopina kalijevega jodida zniža raztopino benzokinona v hidrokinon, ki se lahko ponovno oksidira s srebrovim nitratom..

-Klor in klorirna sredstva, kot je kalijev klorat, v prisotnosti klorovodikove kisline, tvorijo klorirane derivate benzokinona.

-1,2-benzokinon se kondenzira z O-fenildiaminom in tvori kinoksaline.

-Benzokinon se uporablja kot oksidant v reakcijah organske kemije.

-Pri sintezi Baily-Scholl (1905) se antrakinon kondenzira z glicerolom, da nastane bezantren. V prvem koraku se kinon reducira z bakrom z žveplovo kislino kot medijem. Karbonilno skupino pretvorimo v metilensko skupino in nato dodamo glicerol.

Funkcije in uporabe

Vitamin K1

Vitamin K1 (filokinon), ki ga tvori spoj derivata naftokinona s stransko verigo alifatskega ogljikovodika, igra osrednjo vlogo v procesu koagulacije; ker intervenira v sintezi protrombina, faktorja koagulacije.

Ubiquinone

Ubiquinone ali citokrom Q nastane z derivatom pbenzokinona, ki je pritrjen na stransko verigo alifatskega ogljikovodika..

Vključen v verigo elektronskega transporta pod aerobnimi pogoji, skupaj s sintezo ATP v mitohondrijih.

Benzokinoni

-Embelline je barvilo, ki se uporablja za barvanje volne rumene barve. Poleg tega se pri barvanju uporablja alizarin (antrakinon).

-Bazična raztopina 1,4-benzendiola (hidrokinona) in natrijevega sulfata se uporablja kot razvijalski sistem, ki deluje na aktivirane delce srebrovega bromida, kar jih zmanjša na kovinsko srebro, kar je negativno na fotografijah.

Plastokinon

Plastokinon je del transportne verige elektronov med fotosistemi I in II, ki posegata v fotosintezo rastlin.

Naftokinoni

-Protozoe rodov Leishmania, Trypanosoma in Toxoplasma kažejo občutljivost na naftokinon, ki je prisoten v rosniku (D. lycoides)..

-Plumbagin je naftokinon, ki se uporablja za lajšanje revmatičnih bolečin in ima antispazmodično, protibakterijsko in protiglivično delovanje..

-Poročali so pri naftokinonu, ki ga imenujemo lapakol, protitumorsko, antimalarično in protiglivično delovanje..

-2,3-dikloro-1,4-naftokinon ima protiglivično delovanje. Pred tem se je v kmetijstvu uporabljal za nadzor škodljivcev in tekstilne industrije.

-Sintetiziran je bil antibiotik fumaquinone, ki kaže selektivno delovanje proti gram-pozitivnim bakterijam, zlasti z Streptomyces fumanus.

-Obstajajo naftokinoni, ki delujejo zaviralno na Plasmodium sp. Sintetizirani so bili derivati ​​naftokinona, ki so imeli štirikrat večji učinek antimalarije kot kinin.

-Lawsona je pigment, izoliran iz listov in stebla kane. Ima oranžno barvo in se uporablja pri barvanju las.

-Juglon, pridobljen iz listov in lupin oreha, se uporablja pri barvanju lesa.

Reference

  1. Graham Solomons T.W., Craig B. Fryhle. (2011). Organska kemija. Amini (10th izdaja.). Wiley Plus.
  2. Carey F. (2008). Organska kemija (Šesta izdaja). Mc Graw Hill.
  3. Wikipedija. (2018). Quinone Vzpostavljeno iz: en.wikipedia.org
  4. PubChem. (2018). Docebenon. Vzpostavljeno iz: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  5. John D. Robert in Marjorie C. Caserio. (2018). Kinoni. Kemija LibreTexts. Vzpostavljeno iz: chem.libretexts.org
  6. López L., Lluvia Itzel, Leyva, Elisa in García de la Cruz, Ramón Fernando. (2011). Naftokinoni: bolj kot naravni pigmenti. Mexican Journal of Pharmaceutical Sciences, 42(1), 6-17. Vzpostavljeno iz: scielo.org.mx