Quinonas: propriedades, classificação, preparação, reações - Ciência - 2023

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Quinonas: propriedades, classificação, preparação, reações - Ciência
Quinonas: propriedades, classificação, preparação, reações - Ciência

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As quinonas são compostos orgânicos de base aromática como benzeno, naftaleno, antraceno e fenantreno; no entanto, são consideradas moléculas cíclicas de diacetona conjugadas. Eles derivam da oxidação de fenóis e, portanto, os grupos C - OH são oxidados a C = O.

Geralmente são compostos coloridos que agem como corantes e corantes. Eles também servem como base para o desenvolvimento de muitos medicamentos.

Um dos derivados de 1,4-benzoquinona (imagem superior) é um constituinte da ubiquinona ou coenzima Q, presente em todos os seres vivos; daí seu nome "onipresente".

Esta coenzima está envolvida no funcionamento da cadeia de transporte eletrônico. O processo ocorre na membrana mitocondrial interna e é acoplado à fosforilação oxidativa, na qual é produzido o ATP, principal fonte de energia dos seres vivos.


As quinonas são encontradas na natureza na forma de pigmentos em plantas e animais. Eles também estão presentes em muitas ervas tradicionalmente usadas na China, como ruibarbo, cássia, sena, confrei, junta gigante, polygonum e aloe vera.

Quinonas que usam grupos fenólicos como auxocromos (hidroxiquinonas), têm uma variedade de cores como amarelo, laranja, marrom avermelhado, roxo, etc.

Propriedades físicas e químicas

As propriedades físicas e químicas da 1,4-benzoquinona são descritas abaixo. No entanto, dada a semelhança estrutural que existe entre todas as quinonas, essas propriedades podem ser extrapoladas para outras pessoas que conhecem suas diferenças estruturais.

Aspecto físico

Sólido cristalino amarelado.

Odor

Coça irritante.

Ponto de ebulição

293 ° C

Ponto de fusão

115,7 ° C (240,3 ° F). Portanto, as quinonas com massas moleculares mais elevadas são sólidos com pontos de fusão superiores a 115,7 ºC.


Sublimação

Você pode sublimar mesmo em temperatura ambiente.

Solubilidade

Maior que 10% em éter e em etanol.

Solubilidade em água

11,1 mg / mL a 18 ° C As quinonas em geral são muito solúveis em água e solventes polares devido à sua capacidade de aceitar ligações de hidrogênio (apesar do componente hidrofóbico de seus anéis).

Densidade

3,7 (em relação ao ar tomado como 1)

Pressão de vapor

0,1 mmHg a 77 ° C (25 ° C).

Autoignição

1040 ° F (560 ° C).

Calor de combustão

656,6 kcal / g. toupeira)

Odor (limite)

0,4 m / m3.

Classificação Quinones

Existem três grupos principais de quinonas: as benzoquinonas (1,4-benzoquinona e 1,2-benzoquinona), as naftoquinonas e as antraquinonas.

Benzoquinonas

Todos eles têm em comum um anel benzeno com grupos C = O. Exemplos de benzoquinonas são: embelin, rapanone e primin.


Naftoquinonas

A base estrutural das naftoquinonas, como o próprio nome indica, é o anel naftênico, ou seja, são derivadas do naftaleno. Exemplos de naftoquinonas são: plumbagin, Lawsona, Juglone e Lapachol.

Antraquinonas

As antraquinonas são caracterizadas por possuírem o anel antraceno como base estrutural; isto é, um conjunto de três anéis de benzeno ligados por seus lados. Exemplos de antraquinonas são: barbaloína, alizarina e crisofanol.

Obtendo

Benzoquinona

-Benzoquinona pode ser obtida por oxidação de 1,4-di-hidrobenzeno com clorato de sódio, na presença de pentóxido de divanádio como catalisador e ácido sulfúrico como solvente.

-Benzoquinona também é obtida pela oxidação da anilina com dióxido de manganês ou cromato, como oxidantes em uma solução ácida.

-A benzoquinona é produzida pelos processos de oxidação da hidroquinona, por exemplo, na reação da benzoquinona com o peróxido de hidrogênio.

Naftoquinona

A naftoquinona é sintetizada pela oxidação do naftaleno pelo óxido crômico na presença de álcool.

Antraquinona

-A antraquinona é sintetizada pela condensação de benzeno com anidrido ftálico na presença de AlCl3 (Acilação de Friedel-Crafts), gerando ácido O-benzoil benzóico, que sofre um processo de acilação formando antraquinona.

-A antraquinona é produzida pela oxidação do antraceno com ácido crômico em ácido sulfúrico 48%, ou por oxidação com ar na fase de vapor.

Reações

-Os agentes redutores, como ácido sulfúrico, cloreto estanoso ou ácido iodídrico, atuam sobre a benzoquinona reduzindo-a a hidroquinona.

-Também uma solução de iodeto de potássio reduz uma solução de benzoquinona a hidroquinona, que pode ser oxidada novamente com nitrato de prata.

- O cloro e os agentes clorantes, como o clorato de potássio, na presença de ácido clorídrico, formam derivados clorados da benzoquinona.

-12-benzoquinona condensa-se com O-fenildiamina para formar quinoxalinas.

-Benzoquinona é usada como um agente oxidante em reações de química orgânica.

-Na síntese de Baily-Scholl (1905), a antraquinona condensa-se com o glicerol para formar o bezantreno. Na primeira etapa, a quinona é reduzida pelo cobre com ácido sulfúrico como meio. Um grupo carbonil é convertido em um grupo metileno e, em seguida, o glicerol é adicionado.

Funções e usos

Vitamina K1

Vitamina K1 (filoquinona), formada pela união de um derivado da naftoquinona com uma cadeia lateral de um hidrocarboneto alifático, desempenha um papel central no processo de coagulação; já que intervém na síntese da protrombina, um fator de coagulação.

Ubiquinona

Ubiquinona, ou citocromo Q, é formada por um derivado de pbenzoquinona ligado a uma cadeia lateral de um hidrocarboneto alifático.

Está envolvido na cadeia de transporte eletrônico em condições aeróbias, aliado à síntese de ATP na mitocôndria.

Benzoquinonas

-Embelline é um corante usado para tingir a lã de amarelo. Além disso, a alizarina (antraquinona) é usada na coloração.

-Uma solução alcalina de 1,4-benzenodiol (hidroquinona) e sulfato de sódio, é utilizada como sistema revelador que atua sobre as partículas de brometo de prata ativado, reduzindo-as a prata metálica que constitui um negativo das fotos.

Plastoquinona

A plastoquinona faz parte de uma cadeia de transporte de elétrons entre os fotossistemas I e II, que estão envolvidos na fotossíntese em plantas.

Naftoquinonas

-Protozoários dos gêneros Leishmania, Trypanosoma e Toxoplasma apresentam suscetibilidade a uma naftoquinona presente na lagosta (D. lycoides).

-A plumbagina é uma naftoquinona que tem sido usada para acalmar dores reumáticas e também tem ação antiespasmódica, antibacteriana e antifúngica.

- Foi relatado que uma naftoquinona, chamada lapachol, tem atividade antitumoral, antimalárica e antifúngica.

-A 2,3-dicloro-1,4-naftoquinona tem atividade antifúngica. Já havia sido usado na agricultura para o controle de pragas e na indústria têxtil.

-O antibiótico fumaquinona foi sintetizado que apresenta atividade seletiva contra bactérias gram positivas, principalmente com Streptomyces fumanus.

-Existem naftoquinonas que exercem ação inibitória sobre o Plasmodium sp. Os derivados da naftoquinona foram sintetizados com eficiência antimalárica quatro vezes maior do que a quinina.

-Lawsona é um pigmento isolado das folhas e do caule da hena. Tem uma coloração laranja e é utilizado em tinturas de cabelo.

-A juglona, ​​obtida das folhas e cascas da nogueira, é utilizada no tingimento de madeira.

Referências

  1. Graham Solomons T.W., Craig B. Fryhle. (2011). Química orgânica. Aminas. (10º edição.). Wiley Plus.
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  6. López L., Lluvia Itzel, Leyva, Elisa e García de la Cruz, Ramón Fernando. (2011). Naftoquinonas: mais do que pigmentos naturais.Revista mexicana de ciências farmacêuticas, 42(1), 6-17. Recuperado de: scielo.org.mx