الكينونات: الخصائص ، التصنيف ، التحضير ، التفاعلات - كيمياء - 2025

و كينونات هي مركبات عضوية مع قاعدة العطرية مثل البنزين، النفثالين، الأنثراسين وفينانثرين. ومع ذلك ، فهي تعتبر جزيئات دياسيتون حلقية مترافقة. إنها مشتقة من أكسدة الفينولات ، وبالتالي ، تتأكسد مجموعات C - OH إلى C = O.

وهي بشكل عام مركبات ملونة تعمل كصبغات وملونات. كما أنها تعمل كأساس لتطوير العديد من الأدوية.

المصدر: Michał Sobkowski ، من ويكيميديا ​​كومنز

أحد مشتقات 1،4-benzoquinone (الصورة العلوية) هو أحد مكونات يوبيكوينون أو الإنزيم المساعد Q ، الموجود في جميع الكائنات الحية ؛ ومن هنا جاء اسمها "في كل مكان".

يشارك هذا الإنزيم في عمل سلسلة النقل الإلكترونية. تحدث العملية في الغشاء الداخلي للميتوكوندريا ، وتقترن مع الفسفرة المؤكسدة ، حيث يتم إنتاج ATP ، وهو مصدر الطاقة الرئيسي للكائنات الحية.

تم العثور على الكينونات في الطبيعة على شكل أصباغ في النباتات والحيوانات. كما أنها موجودة في العديد من الأعشاب التي تُستخدم تقليديًا في الصين ، مثل الراوند ، والكاسيا ، والسنا ، والسنفري ، والمفصل العملاق ، والبوليغونوم ، والصبار.

الكينونات التي تستخدم المجموعات الفينولية مثل auxochromes (هيدروكسي كينونات) ، لها مجموعة متنوعة من الألوان مثل الأصفر والبرتقالي والبني المحمر والأرجواني ، إلخ.

الخصائص الفيزيائية والكيميائية

فيما يلي وصف للخصائص الفيزيائية والكيميائية لـ 1،4-بنزكوينون. ومع ذلك ، نظرًا للتشابه الهيكلي الموجود بين جميع الكينونات ، يمكن استقراء هذه الخصائص للآخرين الذين يعرفون اختلافاتهم الهيكلية.

مظهر جسماني

مادة صلبة بلورية مصفرة.

رائحة

حكة مزعجة.

نقطة الغليان

293 درجة مئوية.

نقطة الانصهار

115.7 درجة مئوية (240.3 درجة فهرنهايت). لذلك ، فإن الكينونات ذات الكتل الجزيئية الأعلى هي مواد صلبة ذات نقاط انصهار أعلى من 115.7 درجة مئوية.

تسامي

يمكنك التسامي حتى في درجة حرارة الغرفة.

الذوبان

أكثر من 10٪ في الأثير والإيثانول.

الذوبان في الماء

11.1 مجم / مل عند 18 درجة مئوية. الكينونات بشكل عام قابلة للذوبان في الماء والمذيبات القطبية نظرًا لقدرتها على قبول الروابط الهيدروجينية (على الرغم من المكون الكارثي للماء في حلقاتها).

كثافة

3.7 (بالنسبة إلى الهواء المأخوذ كـ 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. خلد)

الرائحة (عتبة)

0.4 م / م ³.

تصنيف الكينونات

هناك ثلاث مجموعات رئيسية من الكينونات: البنزوكوينون (1،4-بنزكوينون و 1،2-بنزوكوينون) ، ونافثوكينون ، والأنثراكينون.

البنزوكينون

لديهم جميعًا حلقة بنزين مشتركة مع مجموعات C = O. ومن أمثلة البنزوكينون: إمبلين ورابانون وبريمين.

النفثوكينون

القاعدة الهيكلية للنافثوكينونات ، كما يوحي اسمها ، هي الحلقة النفثينية ، أي أنها مشتقة من النفثالين. من أمثلة النافثوكينون: بلومباجين ، لاوسونا ، ججلون ولاباتشول.

الأنثراكينون

تتميز الأنثراكينونات بوجود حلقة الأنثراسين كقاعدة هيكلية ؛ أي ، مجموعة من ثلاث حلقات بنزين مرتبطة بجوانبها. من أمثلة الأنثراكينون: باربالوين وأليزارين وكريسوفانول.

الحصول

بنزوكينون

- يمكن الحصول على البنزوكينون عن طريق أكسدة 1.4-ثنائي هيدرو بنزين مع كلورات الصوديوم ، بوجود خامس أكسيد ديفاناديوم كعامل مساعد ، وحمض الكبريتيك كمذيب.

- يتم الحصول على البنزوكينون أيضًا عن طريق أكسدة الأنيلين مع ثاني أكسيد المنجنيز أو الكرومات ، كمواد مؤكسدة في محلول حامضي.

- ينتج البنزوكينون عن طريق عمليات أكسدة الهيدروكينون ، على سبيل المثال ، في تفاعل البنزوكينون مع بيروكسيد الهيدروجين.

النفثوكينون

يتم تصنيع النفثوكينون عن طريق أكسدة النفثالين بأكسيد الكروميك في وجود الكحول.

أنثراكينون

- يتم تصنيع أنثراكينون عن طريق تكثيف البنزين مع أنهيدريد الفثاليك في وجود AlCl ₃ (أسيل فريدل كرافتس) ، مما يؤدي إلى إنتاج حمض البنزويك O-benzoyl ، الذي يخضع لعملية أسيل مكونة أنثراكينون.

- ينتج الأنثراكينون عن طريق أكسدة الأنثراسين بحمض الكروميك في حمض الكبريتيك بنسبة 48٪ ، أو عن طريق الأكسدة مع الهواء في مرحلة البخار.

تفاعلات

- عوامل الاختزال ، مثل حامض الكبريتيك ، كلوريد الستانوس أو حمض الهيدرويوديك ، تعمل على البنزوكوينون وتختزله إلى هيدروكينون.

- أيضا محلول يوديد البوتاسيوم يقلل من محلول البنزوكوينون إلى الهيدروكينون ، والذي يمكن أن يتأكسد مرة أخرى مع نترات الفضة.

- الكلور وعوامل الكلورة مثل كلورات البوتاسيوم ، في وجود حمض الهيدروكلوريك ، تشكل مشتقات مكلورة من البنزوكينون.

- يتكثف 1 ، 2 بنزوكوينون مع O-phenyldiamine لتكوين الكينوكسالين.

- يستخدم البنزوكينون كعامل مؤكسد في تفاعلات الكيمياء العضوية.

- في تركيب Baily-Scholl (1905) ، يتكثف أنثراكينون مع الجلسرين لتشكيل بيزانثرين. في الخطوة الأولى ، يتم تقليل الكينون بالنحاس مع حمض الكبريتيك كوسيط. تصبح مجموعة الكربونيل مجموعة ميثيلين ، ثم يضاف الجلسرين.

الوظائف والاستخدامات

فيتامين ك

يلعب فيتامين ك ₁ (فيلوكينون) ، الذي يتكون من اتحاد مشتق من نافثوكينون مع سلسلة جانبية من الهيدروكربون الأليفاتي ، دورًا مركزيًا في عملية التخثر ؛ لأنه يتدخل في تخليق البروثرومبين ، عامل التخثر.

يوبيكوينون

يتكون Ubiquinone ، أو السيتوكروم Q ، من مشتق من pbenzoquinone مرتبط بسلسلة جانبية من هيدروكربون أليفاتي.

يشارك في سلسلة النقل الإلكترونية في ظل ظروف هوائية ، إلى جانب تخليق ATP في الميتوكوندريا.

البنزوكينون

- مبيلين صبغة تستخدم لصبغ الصوف الأصفر. علاوة على ذلك ، يستخدم alizarin (anthraquinone) في تلطيخ.

- يتم استخدام محلول قلوي من 1،4-بنزينديول (هيدروكينون) وكبريتات الصوديوم كنظام مطور يعمل على جزيئات بروميد الفضة المنشط ، مما يقلل منها إلى الفضة المعدنية التي تشكل سلبيًا للصور.

بلاستوكينون

يعد البلاستوكينون جزءًا من سلسلة نقل الإلكترون بين النظامين الضوئي الأول والثاني ، اللذين يشاركان في عملية التمثيل الضوئي في النباتات.

النفثوكينون

- تظهر بروتوزوا من أجناس الليشمانيا والتريبانوزوم والتوكسوبلازما قابلية للإصابة بالنافثوكينون الموجود في الندية (D. lycoides).

- بلومباجين عبارة عن نافثوكينون يستخدم لتهدئة الآلام الروماتيزمية وله أيضًا تأثيرات مضادة للتشنج ومضادة للجراثيم ومضادة للفطريات.

- تم الإبلاغ عن أن naphthoquinone ، المسمى lapachol ، له نشاط مضاد للأورام ومضاد للملاريا ومضاد للفطريات.

- 2،3-ثنائي كلورو-1،4-نافثوكينون له نشاط مضاد للفطريات. وقد سبق استخدامه في الزراعة لمكافحة الآفات وفي صناعة النسيج.

- تم تصنيع المضاد الحيوي fumaquinone ، والذي يظهر فعالية انتقائية ضد البكتيريا موجبة الجرام ، خاصة مع Streptomyces fumanus.

- هناك نافثوكينونات لها تأثير مثبط على Plasmodium sp. تم تصنيع مشتقات النفثوكينون بكفاءة مضادة للملاريا أربع مرات أعلى من الكينين.

-لاوسونا صبغة معزولة عن أوراق وساق الحناء. له لون برتقالي ويستخدم في صبغ الشعر.

- يتم الحصول على الججلونا من أوراق وقشور الجوز ، ويستخدم في تلطيخ الخشب.

المراجع

1. غراهام سولومونز تي دبليو ، كريج ب. فريهل. (2011). الكيمياء العضوية. الأمينات. (الطبعة ^{العاشرة}). وايلي بلس.
2. كاري ف. (2008). الكيمياء العضوية. (الطبعة السادسة). ماك جراو هيل.
3. ويكيبيديا. (2018). كينون. تم الاسترجاع من: en.wikipedia.org
4. بوبكيم. (2018). دوسيبينون. تم الاسترجاع من: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. جون د.روبرت ومارجوري سي كاسيريو. (2018). كينونيس. الكيمياء LibreTexts. تم الاسترجاع من: chem.libretexts.org
6. لوبيز إل ، لوفيا إيتزل ، ليفا ، إليسا ، وغارسيا دي لا كروز ، رامون فرناندو. (2011). النفثوكينون: أكثر من الأصباغ الطبيعية. المجلة المكسيكية للعلوم الصيدلانية ، 42 (1) ، 6-17. تم الاسترجاع من: scielo.org.mx