קינונים: תכונות, סיווג, הכנה, תגובות - כִּימִיָה - 2025

קינונים הם תרכובות אורגניות עם בסיס ארומטיים כגון בנזן, נפתלין, anthracene ו phenanthrene; עם זאת, הם נחשבים למולקולות מחזוריות של דיאקטון מצומדות. הם נובעים מחמצון של פנולים, ולכן, קבוצות C - OH מתחמצנות ל- C = O.

בדרך כלל מדובר בתרכובות צבעוניות המשמשות כצבעים וצבעים. הם משמשים גם כבסיס להתפתחות תרופות רבות.

מקור: Michał Sobkowski, מ- Wikimedia Commons

אחת הנגזרות של 1,4-בנזוקינון (תמונה עליונה) היא מרכיב של אוביוויקינון או קו-אנזים Q, שנמצא בכל היצורים החיים; מכאן שמה "נמצא בכל מקום."

קו אנזים זה מעורב בתפקוד שרשרת ההובלה האלקטרונית. התהליך מתרחש בקרום המיטוכונדריאלי הפנימי, ומשולב בזרחן חמצוני, בו מיוצר ATP, מקור האנרגיה העיקרי ליצורים חיים.

קינונים נמצאים בטבע בצורה של פיגמנטים בצמחים ובעלי חיים. הם קיימים גם בעשבים רבים המשמשים באופן מסורתי בסין, כמו ריבס, קסיה, סנה, קומפריה, מפרק ענק, מצולע ואלוורה.

קווינונים המשתמשים בקבוצות פנוליות כאוקסוכרומים (הידרוקסי קינונים), הם בעלי מגוון צבעים כמו צהוב, כתום, חום אדמדם, סגול וכו '.

תכונות פיזיקליות וכימיות

להלן מתאר את התכונות הפיזיקליות והכימיות של 1,4-בנזוקינון. עם זאת, בהתחשב בדמיון המבני הקיים בין כל הקינונים, ניתן להחיש תכונות אלה לאחרים בידיעת ההבדלים המבניים שלהם.

מראה חיצוני

מוצק גבישי צהבהב.

רֵיחַ

מגרד מעצבן.

נקודת רתיחה

293 מעלות צלזיוס

נקודת המסה

115.7 מעלות צלזיוס. לפיכך קווינונים בעלי מסות מולקולריות גבוהות יותר הם מוצקים עם נקודות התכה הגבוהות מ 115.7 ºC.

הַאֲצָלָה

אתה יכול להמציא משנה אפילו בטמפרטורת החדר.

מְסִיסוּת

גדול מ- 10% באתר ובאתנול.

מסיסות במים

11.1 מ"ג / מ"ל ​​בחום של 18 מעלות צלזיוס. קווינונים באופן כללי מסיסים מאוד במים ובממסים קוטביים, בגלל יכולתם לקבל קשרי מימן (למרות המרכיב ההידרופובי של הטבעות שלהם).

צְפִיפוּת

3.7 (יחסית לאוויר שנלקח כ- 1)

לחץ אדים

0.1 מ"מ מגה"ג בחום של 77 מעלות צלזיוס.

הזמנה אוטומטית

1040 מעלות צלזיוס.

חום הבעירה

656.6 קק"ל / גרם. חֲפַרפֶּרֶת)

סף הריח)

0.4 מ '/ מ' ³ .

סיווג קווינונים

ישנן שלוש קבוצות עיקריות של קווינונים: הבנצוקינונים (1,4-בנזוקינון ו 1,2-בנזוקינון), הנפטוקווינונים, והאנתרקינונים.

בנזוקינונים

לכולם יש משותף טבעת בנזן עם קבוצות C = O. דוגמאות לבנזוקינונים הן: אמלין, רפנון ופרימין.

נפתוקונינונים

הבסיס המבני של נפטוקוינונים, כפי שמשתמע משמם, הוא הטבעת הנפטנית, כלומר הם נגזרים מנפטלין. דוגמאות לנפטוקוינונים הם: פלומבין, לוסונה, ג'וגלון ולפצול.

אנתרקינונים

אנתרקינונים מאופיינים בכך שיש טבעת אנתרסן כבסיס מבני; כלומר, קבוצה של שלוש טבעות בנזן המקושרות לצדדיהן. דוגמאות לאנטרקינונים הן: ברבלין, אליזרין וכריזופנול.

להשיג

בנזוקינון

ניתן להשיג בנזוקינון על ידי חמצון של 1,4-דיהידרובנזן עם נתרן כלוראט, בנוכחות דיוונאדיום פנטוקסיד כזרז, וחומצה גופרתית כממיס.

-בנצוקינון מתקבל גם על ידי חמצון של אנילין עם דו תחמוצת מנגן או כרומט, כחומצנים בתמיסה חומצית.

-בנצוקינון מיוצר על ידי תהליכי חמצון של הידרוקינון, למשל בתגובה של בנזוקינון עם מי חמצן.

נפתוקינון

נפטוקוינון מסונתז על ידי חמצון נפטלין על ידי תחמוצת כרום בנוכחות אלכוהול.

אנתרקינון

-אנתרקינון מסונתז על ידי עיבוי של בנזן עם אנהידריד פתלי בנוכחות AlCl ₃ ( acylation Friedel-Crafts), ויוצר חומצה O-benzoyl benzoic שעוברת תהליך acylation ויוצר אנתרקינון.

האנתרקינון מיוצר על ידי חמצון של אנתרסן עם חומצה כרומית בחומצה גופרתית ב 48%, או על ידי חמצון עם אוויר בשלב האדים.

תגובות

חומרי ההפחתה, כגון חומצה גופרתית, כלוריד סטני או חומצה הידרודידית, פועלים על בנזוקינון ומפחית אותה להידרוקינון.

-גם פיתרון של אשלגן יודיד מפחית פיתרון של בנזוקינון להידרוקינון, אותו ניתן להתחמצן שוב עם חנקתי כסף.

- כלור וסוכני כלורציה כמו אשלגן כלורטי, בנוכחות חומצה הידרוכלורית, יוצרים נגזרים כלוריים של בנזוקינון.

-ה 1,2-בנזוקינון מתעבה עם O-פניyldiamine ליצירת קינוקסלינים.

-בנצוקינון משמש כחומר מחמצן בתגובות כימיה אורגניות.

בסינתזת Baily-Scholl (1905), האנתרקינון מתעבה עם גליצרול ליצירת bezanthrene. בשלב הראשון מופחת הקינון על ידי נחושת עם חומצה גופרתית כאמצעי. קבוצת קרבוניל הופכת לקבוצת מתילן ואז מתווסף הגליצרול.

פונקציות ושימושים

ויטמין K

ויטמין K ₁ (פילוקווינון), שנוצר על ידי איחוד נגזרת של נפטוקוינון עם שרשרת צדדית של פחמימן אליפטי, ממלא תפקיד מרכזי בתהליך הקרישה; מכיוון שהוא מתערב בסינתזה של פרותרומבין, גורם קרישה.

Ubiquinone

Ubiquinone, או ציטוכרום Q, נוצר על ידי נגזרת של פבנזוקינון המחובר לשרשרת צדדית של פחמימן אליפטי.

זה מעורב בשרשרת ההובלה האלקטרונית בתנאים אירוביים, יחד עם הסינתזה של ATP במיטוכונדריה.

בנזוקינונים

אמבילין הוא צבע המשמש לצביעת צמר צהוב. יתר על כן, אליזרין (אנתרקינון) משמש בכתמים.

-תמיסה אלקליין של 1,4-בנזן-דיאול (הידרוקינון) ונתרן-סולפט משמשת כמערכת מפתחים הפועלת על חלקיקי הברומיד הכספיים המופעלים, ומפחיתה אותם לכסף מתכתי המהווה שלילי מהתמונות.

פלסטוקינון

פלסטוקינון הוא חלק משרשרת הובלת אלקטרונים בין מערכות פוטנציאל I ו- II, המעורבים בפוטוסינתזה בצמחים.

נפתוקונינונים

פרוטוזואה של בני המין לישמניה, טריפנוזום וטוקסופלסמה מראים רגישות לנפטוקינון שנמצא בשמש (D. lycoides).

-פלומבין הוא נפטוקוינון ששימש להרגעת כאבים ראומטיים ויש לו גם פעולות נגד עוויתות, אנטיבקטריאליות ונגד פטריות.

דיווחה על פעילות של נפטוקווינון, המכונה lapachol, פעילות אנטי-גידולית, אנטי-מלריהית ופטרייתית.

-ל 2,3-דיכלורו-1,4-נפטוקוינון יש פעילות נגד פטריות. זה שימש בעבר בחקלאות לשליטה במזיקים ובתעשיית הטקסטיל.

-הסינתזה של הפומקאינון האנטיביוטי מראה פעילות סלקטיבית כנגד חיידקים חיוביים לגרם, במיוחד עם Streptomyces fumanus.

-ישנם נפטוקוינונים שמפעילים פעולה מעכבת על Plasmodium sp. נגזרים של נפטוקוקינון סונתזו ביעילות אנטי-מלריה גבוהה פי ארבעה מכינין.

-Lawsona הוא פיגמנט מבודד מעלים וגבעול החינה. יש לו צבע כתום ומשמש בצביעת שיער.

-הג'לונה, המתקבלת מעלים ופגזי אגוז, משמשת בהכתמת עץ.

הפניות

1. גרהם סולומונס TW, קרייג ב. פרלה. (2011). כימיה אורגנית. אמינים. (10 ^th Edition.). וויילי פלוס.
2. קארי פ '(2008). כימיה אורגנית. (המהדורה השישית). מק גריי היל.
3. ויקיפדיה. (2018). קינון. התאושש מ: en.wikipedia.org
4. PubChem. (2018). דויסנבון. התאושש מ: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. ג'ון ד. רוברט ומרג'ורי ק. קסריו. (2018). קווינונים. כימיה LibreTexts. התאושש מ: chem.libretexts.org
6. לופז ל., לוביה איטזל, לייבה, אליסה, וגרסיה דה לה קרוז, רמון פרננדו. (2011). נפטוקוינונים: יותר מפיגמנטים טבעיים. כתב העת המקסיקני למדעי התרופות, 42 (1), 6-17. התאושש מ: scielo.org.mx