تويت
كينونات Quinones - Quinones
الكينونات
ضروب الكينون quinones أو الكينونات (جمع كينون) فئة خاصة من المركبات العضوية غير العطرية. وهي بالتحديد ثنائيات كيتون حلقي الهكساديئين. وأبسط ممثِّل لها مادة تدعى الكينون صيغته C6H4O2، ويمكن إرجاعه بسهولة إلى هدرو كينون C6H6O2، وهو يتفاعل مع الهدروكسيل أمين NH2OH مكوّناً أحادي الأوكسيم monoxime وثنائي الأوكسيم dioxime، مما يدل على أن الكينون يحوي زمرتي كيتون[ر. الكربونيلية (مشتقات -)]. وهو بعكس البنزن benzene يضم أربع ذرات بروم، ما يدل على أنه يحوي رابطتين مضاعفتين. يستنتج من ذلك أن هذا المركب هو ثنائي كيتو حلقي الأوليفين وله الصيغة:
وللكينون أو (البارا كينون) إيزومير (مماثل في التركيب) آخر هو الأورتو كينون صيغته:
البارا كينون مركب بلوري أصفر اللون ذو رائحة واخزة. ينصهر عند الدرجة 611 ْس. يتصف بخلوه من خواص المركبات العطرية مع أن مصدره عطري، ويتأكسد إلى مركب عطري. ويمتاز بصفات الألكنات (الأوليفينات)[ر] والكيتونات معاً.
يتفاعل البارا كينون، أيضاً، تفاعلات الضم في موضعي الكربونَيْن 1و4، فهو يتفاعل مع كلوريد الهدروجين معطياً كلور الهدروكينون. ويعطي مع الديينات تفاعل ديلز ألدر.
تتفق جميع الخواص الكيمياوية السابقة للكينون الواردة أعلاه مع صيغته البنيوية المنشورة المذكورة والتي يؤيدها تحليل أطيافه المختلفة وخاصة طيف التجاوب (الرنين) النووي المغنطيسي NMR.
تحضيرها
تُحضر الكينونات من ثنائيات هدروكسي البنزن. ينتج البارا كينون، بالأكسدة المدبرة لمركب بارا الهدروكينون أو الهدروكينونhydroquinone، ويحضر الأورتو كينون بالأكسدة المدبرة لمركب أورتو الهدروكينون أو الكاتيكول catechol. وتؤدي الأكسدة المدبرة لميتا الهدروكينون أو الريزُرسينول resorcinol إلى ثنائي أكسيد الكربون وماء.
يتشكل الباراكينون، أيضاً، في المرحلة الأولى لتحضير بارا هدروكينون انطلاقاً من الأنيلين بعد أكسدته بثنائي كرومات البوتاسيوم K2Cr2O7 وحمض الكبريت.
كما يستحضر الكينون بأكسدة الفينول أو غيره من مركبات الاستبدال في الحلقة البنزنية
ويمكن بالاصطناع الكيمياوي، 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 استعمل مضاداً للفطور، وهو ينتج من تفاعل الأنيلين أو الفينول مع كلورات البوتاسيوم KClO3 وحمض كلور الماء. وهو مركب صلب في الدرجة العادية من الحرارة ذو لون 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 أورتو وبارا متعددات هدروكسيل البنزن، وأمينو الفينول، المستعملة في عمليات التحميض (التظهير) في التصوير الضوئي[ر] لسهولة تأكسدها؛ فهي تتأكسد في المحاليل القلوية إلى الكينون (أو الكينون أمين)، نتيجة تفاعلها ببطء مع هاليدات الفضة، ويُرجع أيون الفضة إلى فضة حرة.
الكينون إيمين quinone imine، مشتق كينوني ينتج من أكسدة بارا أمينو الفينول بأكسيد الفضة، وهو مركب غير ثابت يتميه سريعاً (بحضور الحموض الممدة) إلى البارا كينون:
يعتمد عدد من الحشرات على مركبات البارا كينون للدفاع عن نفسه. ويعد مرافق الأنزيم Q10 أحد المركبات المنتمية إلى ضروب الكينون (الكينونات)، وتعرف 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 انتقال 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 البرتقالي، ويُحصل عليه من أوراق شجيرة(جنبة) الحنة المدارية Lawsonia inermisالتي تزرع في مصر.
الكينونات حتى البسيطة منها ملونة؛ فأورتو الكينون 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 يزرعون مصدره النباتي.
يحيى القدسي
الكينونات
ضروب الكينون quinones أو الكينونات (جمع كينون) فئة خاصة من المركبات العضوية غير العطرية. وهي بالتحديد ثنائيات كيتون حلقي الهكساديئين. وأبسط ممثِّل لها مادة تدعى الكينون صيغته C6H4O2، ويمكن إرجاعه بسهولة إلى هدرو كينون C6H6O2، وهو يتفاعل مع الهدروكسيل أمين NH2OH مكوّناً أحادي الأوكسيم monoxime وثنائي الأوكسيم dioxime، مما يدل على أن الكينون يحوي زمرتي كيتون[ر. الكربونيلية (مشتقات -)]. وهو بعكس البنزن benzene يضم أربع ذرات بروم، ما يدل على أنه يحوي رابطتين مضاعفتين. يستنتج من ذلك أن هذا المركب هو ثنائي كيتو حلقي الأوليفين وله الصيغة:
وللكينون أو (البارا كينون) إيزومير (مماثل في التركيب) آخر هو الأورتو كينون صيغته:
البارا كينون مركب بلوري أصفر اللون ذو رائحة واخزة. ينصهر عند الدرجة 611 ْس. يتصف بخلوه من خواص المركبات العطرية مع أن مصدره عطري، ويتأكسد إلى مركب عطري. ويمتاز بصفات الألكنات (الأوليفينات)[ر] والكيتونات معاً.
يتفاعل البارا كينون، أيضاً، تفاعلات الضم في موضعي الكربونَيْن 1و4، فهو يتفاعل مع كلوريد الهدروجين معطياً كلور الهدروكينون. ويعطي مع الديينات تفاعل ديلز ألدر.
تتفق جميع الخواص الكيمياوية السابقة للكينون الواردة أعلاه مع صيغته البنيوية المنشورة المذكورة والتي يؤيدها تحليل أطيافه المختلفة وخاصة طيف التجاوب (الرنين) النووي المغنطيسي NMR.
تحضيرها
تُحضر الكينونات من ثنائيات هدروكسي البنزن. ينتج البارا كينون، بالأكسدة المدبرة لمركب بارا الهدروكينون أو الهدروكينونhydroquinone، ويحضر الأورتو كينون بالأكسدة المدبرة لمركب أورتو الهدروكينون أو الكاتيكول catechol. وتؤدي الأكسدة المدبرة لميتا الهدروكينون أو الريزُرسينول resorcinol إلى ثنائي أكسيد الكربون وماء.
يتشكل الباراكينون، أيضاً، في المرحلة الأولى لتحضير بارا هدروكينون انطلاقاً من الأنيلين بعد أكسدته بثنائي كرومات البوتاسيوم K2Cr2O7 وحمض الكبريت.
كما يستحضر الكينون بأكسدة الفينول أو غيره من مركبات الاستبدال في الحلقة البنزنية
ويمكن بالاصطناع الكيمياوي، 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 استعمل مضاداً للفطور، وهو ينتج من تفاعل الأنيلين أو الفينول مع كلورات البوتاسيوم KClO3 وحمض كلور الماء. وهو مركب صلب في الدرجة العادية من الحرارة ذو لون 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 أورتو وبارا متعددات هدروكسيل البنزن، وأمينو الفينول، المستعملة في عمليات التحميض (التظهير) في التصوير الضوئي[ر] لسهولة تأكسدها؛ فهي تتأكسد في المحاليل القلوية إلى الكينون (أو الكينون أمين)، نتيجة تفاعلها ببطء مع هاليدات الفضة، ويُرجع أيون الفضة إلى فضة حرة.
الكينون إيمين quinone imine، مشتق كينوني ينتج من أكسدة بارا أمينو الفينول بأكسيد الفضة، وهو مركب غير ثابت يتميه سريعاً (بحضور الحموض الممدة) إلى البارا كينون:
يعتمد عدد من الحشرات على مركبات البارا كينون للدفاع عن نفسه. ويعد مرافق الأنزيم Q10 أحد المركبات المنتمية إلى ضروب الكينون (الكينونات)، وتعرف 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 انتقال 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 البرتقالي، ويُحصل عليه من أوراق شجيرة(جنبة) الحنة المدارية Lawsonia inermisالتي تزرع في مصر.
الكينونات حتى البسيطة منها ملونة؛ فأورتو الكينون 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 يزرعون مصدره النباتي.
يحيى القدسي