كينون
الكينون quinones أوالكينونات (جمع كينون) فئة خاصة من المركبات العضوية غير العطرية.
1,2-Benzoquinone
1,4-Benzoquinone
1,4-Naphthoquinone
9,10-Anthraquinone
Chloranil
Lawsone
DDQ
التواجد والاستخدامات
تُحضر الكينونات من ثنائيات هدروكسي البنزن. ينتج البارا كينون، بالأكسدة المدبرة لمركب بارا الهدروكينون أوالهدروكينونhydroquinone، ويحضر الأورتوكينون بالأكسدة المدبرة لمركب أورتوالهدروكينون أوالكاتيكول catechol. وتؤدي الأكسدة المدبرة لميتا الهدروكينون أوالريزُرسينول resorcinol إلى ثنائي أكسيد الكربون وماء.
يتشكل الباراكينون، أيضاً، في الفترة الأولى لتحضير بارا هدروكينون انطلاقاً من الأنيلين بعد أكسدته بثنائي كرومات البوتاسيوم K2Cr2O7 وحمض الكبريت.
كما يستحضر الكينون بأكسدة الفينول أوغيره من مركبات الاستبدال في الحلقة البنزنية
ويمكن بالاصطناع الكيميائي، أيضاً، الحصول على كينونات أخرى من أكسدة متعددات الحلقة المكثفة مثل النفتوكينون (الصيغ 1و2و3). والأنتراكينون (الصيغة 4)، والفينانترين كينون (الصيغة 5).
عندما يُصادف وجود البارا كينون في محلول غولي مع الهدروكينون يتكون تجمع جزيئي صيغته C6H4O2.C6H4(OH)2 يسمى كِنْهدْرون quinhydrone، يتبلور بتبخير المحلول، على شكل بلورات سوداء مخضرة جميلة، ويتفكك عند إذابته في الإيتر إلى مركبيه.
الكينونات مؤكسِدات ضعيفة، تحرِّر اليود من يوديد البوتاسيوم. يعد الكلورانيل chloranil (رباعي كلور البارا كينون C6Cl4O2)، من مشتقات الكينون؛ وقد استخدم مضاداً للفطور، وهوينتج من تفاعل الأنيلين أوالفينول مع كلورات البوتاسيوم KClO3 وحمض كلور الماء. وهومركب صلب في الدرجة العادية من الحرارة ذولون أصفر. ويعد من المؤكسدات المهمة.
يرجَع البارا كينون بسهولة في المحاليل المائية الحمضية إلى هدروكينون. ويكون التفاعل سريعاً وعكوساً في الاتجاهين. أي يتكوَّن البارا كينون من الهدروكينون، ما يوضح الخاصة المرجِعة للهدروكينون التي تبرر استعماله مُظهِّراً في عمليات التصوير الضوئي (إرجاع أيونات الفضة المستحلبة إلى الفضة).
يُعد الهدروكينون أحد مركبات أورتووبارا متعددات هدروكسيل البنزن، وأمينوالفينول، المستعملة في عمليات التحميض (التظهير) في التصوير الضوئي[ر] لسهولة تأكسدها؛ فهي تتأكسد في المحاليل القلوية إلى الكينون (أوالكينون أمين)، نتيجة تفاعلها ببطء مع هاليدات الفضة، ويُرجع أيون الفضة إلى فضة حرة.
الكينون إيمين quinone imine، مشتق كينوني ينتج من أكسدة بارا أمينوالفينول بأكسيد الفضة، وهومركب غير ثابت يتميه سريعاً (بحضور الحموض الممدة) إلى البارا كينون:
إنتاج بيروكسيد الهيدروجين
هي بالتحديد ثنائيات كيتون حلقي الهكساديئين. وأبسط ممثِّل لها مادة تدعى الكينون صيغته C6H4O2، ويمكن إرجاعه بسهولة إلى هدروكينون C6H6O2، وهويتفاعل مع الهدروكسيل أمين NH2OH مكوّناً أحادي الأوكسيم monoxime وثنائي الأوكسيم dioxime، مما يشير على حتى الكينون يحوي زمرتي كيتون. وهوبعكس البنزن benzene يضم أربع ذرات بروم، ما يشير على أنه يحوي رابطتين مضاعفتين. يستنتج من ذلك حتى هذا المركب هوثنائي كيتوحلقي الأوليفين وله الصيغة:
البارا كينون مركب بلوري أصفر اللون ذورائحة واخزة. ينصهر عند الدرجة 611 ْس. يتصف بخلوه من خواص المركبات العطرية مع حتى مصدره عطري، ويتأكسد إلى مركب عطري. ويمتاز بصفات الألكنات (الأوليفينات)والكيتونات معاً.
يتفاعل البارا كينون، أيضاً، تفاعلات الضم في موضعي الكربونَيْن 1و4، فهويتفاعل مع كلوريد الهدروجين معطياً كلور الهدروكينون. ويعطي مع الديينات تفاعل ديلز ألدر.
الكيمياء الحيوية
يعتمد عدد من الحشرات على مركبات البارا كينون للدفاع عن نفسه. ويعد مرافق الأنزيم Q10 أحد المركبات المنتمية إلى ضروب الكينون (الكينونات)، وتعهد باسم يوبيكينونات ubiquinones ولها الرمز العام Q، وتعد من مكوِّنات جميع خلايا المتعضيات الحيوية الهوائية aerobic organisms. وتتميز بخاصة تفاعلات الأكسدة - الإرجاع الحيوية الفسفورية الوظيفية للخلايا الحية. وهي وسائط أكسدة حيوية biochemical oxidizing agents تتوسط عمليات انتنطق الإلكترون المتعلقة بإنتاج الطاقة.
يصادف في المملكة النباتية بعض أقران البارا كينون المعقدة. فالفيتامين K1 مشتق نفتوكينون -1، 4؛
وصباغ اللاوسون Lawson، كينون أصفر اللون، يصبغ الصوف والحرير باللون البرتنطقي، ويُحصل عليه من أوراق شجيرة(جنبة) الحنة المدارية Lawsonia inermisالتي تغرس في مصر.
الكينونات حتى البسيطة منها ملونة؛ فأورتوالكينون أحمر غامق؛ والبارا كينون أصفر غامق، والأنترا كينون أصفر باهت، ومجمل خواصه أقرب إلى خواص ثنائي كيتون منها إلى خواص الكينون. ويعد الكينون هيكل عدد من الملونات مثل الأليزارين alizarin، الملوِّن الطبيعي المستخلص من نبات الفوه Rubia tinctorum. اصطنع الأليزارين عام 1868، مما سبَّب خسائر فادحة حينذاك للمزارعين الفرنسيين والطليان الذين كانوا يغرسون مصدره النباتي.
الاستخدامات الطبية
الأصباغ
تتفق جميع الخواص الكيميائية السابقة للكينون الواردة أعلاه مع صيغته البنيوية المنشورة المذكورة والتي يؤيدها تحليل أطيافه المتنوعة وخاصة طيف التجاوب (الرنين) النووي المغنطيسي NMR.
الكواشف في الكيمياء العضوية
التسمية
انظر أيضا
- Anthraquinone
- Benzoquinone
- Naphthoquinone
- Plastoquinone
- Pyrroloquinoline quinone
مراجع للإستزادة
- روبرت ت. موريسون وروبرت ن. بويْد، الكيمياء العضوية، ترجمة صالح قادري مع مجموعة من أساتذة كليات العلوم في الجامعات السورية (المركز العربي للتعريب والترجمة والتأليف والنشر، دمشق 2000).
- PAULA YURKANIS BRUICE, Organic Chemistry, 2nd ed. (Prentice Hall, London 1998).
المصادر
- ^ يحيى القدسي. "الكينونات". الموسوعة العربية. Retrieved 2012-09-01.
وصلات خارجية
- MeSH Quinones
