1,4-เบนโซควิโนน

ชื่อ
ชื่อ IUPAC ที่นิยมใช้ ไซโคลเฮกซา-2,5-ไดอีน-1,4-ไดโอน[ 1 ]
ชื่ออื่นๆ 1,4-เบนโซควิโนน[ 1 ]เบนโซควิโนนพี -เบนโซควิโนนพี -ควิโนน
ตัวระบุ
หมายเลข CAS	106-51-4 Y
โมเดล 3 มิติ ( JSmol )	ภาพแบบโต้ตอบ ภาพแบบโต้ตอบ
การอ้างอิงของ Beilstein	773967
ชอีบี	CHEBI:16509 Y
เคมีเอ็มบีแอล	เคมีเอ็มบีแอล8320 วาย
เคมสไปเดอร์	4489 ย.
บัตรข้อมูล ECHA	100.003.097
หมายเลข EC	203-405-2
อ้างอิง Gmelin	2741
ไออูฟาร์/บีพีเอส	6307
เคกก์	C00472 Y
PubChem CID	4650
หมายเลข RTECS	ดีเค2625000
มหาวิทยาลัย	3T006GV98U Y
หมายเลข UN	2587
แดชบอร์ด CompTox ( EPA )	DTXSID6020145
อินชิ นิ้วChI=1S/C6H4O2/c7-5-1-2-6(8)4-3-5/h1-4H Y  คีย์:  AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N Y  นิ้วChI=1/C6H4O2/c7-5-1-2-6(8)4-3-5/h1-4H คีย์:  AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYAR
รอยยิ้ม O=C\1\C=C/C(=O)/C=C/1 C1=CC(=O)C=CC1=O
คุณสมบัติ
สูตรเคมี	C H O
มวลโมลาร์	108.096 กรัม·โมล−1
รูปร่าง	สีเหลืองทึบ
กลิ่น	ฉุน คล้ายคลอรีน[ 2 ]
ความหนาแน่น	1.318 กรัม/ซม³ที่ 20  °C
จุดหลอมเหลว	115  องศาเซลเซียส (239  องศาฟาเรนไฮต์; 388  เคลวิน)
จุดเดือด	ความงดงาม
ความสามารถในการละลายในน้ำ	11  กรัม/ลิตร (18  °C)
ความสามารถในการละลาย	ละลายได้เล็กน้อยในปิโตรเลียมอีเทอร์ ละลายได้ในอะซิโตน ละลายได้ 10% ในเอทานอล เบนซีน และไดเอทิลอีเทอร์
ความดันไอ	0.1  mmHg (25  °C) [ 2 ]
ความไวต่อสนามแม่เหล็ก ( χ )	−38.4·10 −6  cm 3 /mol
อันตราย
ความปลอดภัยและสุขภาพในการทำงาน (OHS/OSH):
อันตรายหลัก	พิษ
การติดฉลากGHS :
ภาพสัญลักษณ์
คำสัญญาณ	อันตราย
คำเตือนเกี่ยวกับอันตราย	H301 , H315 , H319 , H331 , H335 , H400
คำเตือน	P261 , P264 , P270 , P271 , P273 , P280 , P301+P310 , P302+ P352 , P304+ P340 , P305+P351+P338 , P311 , P312 , P321 , P330 , P332+P313 , P337+P313 , P362 , P391 , P403+P233 , P405 , P501
จุดวาบไฟ	38 ถึง 93  °C; 100 ถึง 200  °F; 311 ถึง 366  K [ 2 ]
ปริมาณหรือความเข้มข้นที่ทำให้เสียชีวิต (LD, LC):
LD ( ขนาดยาเฉลี่ย )	296 มก./กก. (สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม, ฉีดใต้ผิวหนัง) 93.8 มก./กก. (หนู, ฉีดใต้ผิวหนัง) 8.5 มก./กก. (หนู, ฉีดเข้าช่อง ท้อง) 5.6 มก./กก. (หนูแรท) 130 มก./กก. (หนูแรท, รับประทาน) 25 มก./กก. (หนูแรท, ฉีดเข้าเส้นเลือดดำ) [ 3 ]
NIOSH (ขีดจำกัดการสัมผัสต่อสุขภาพในสหรัฐอเมริกา):
PEL (อนุญาต)	TWA 0.4 มก./ม. 3 (0.1 ppm) [ 2 ]
REL (แนะนำ)	TWA 0.4 มก./ม. 3 (0.1 ppm) [ 2 ]
IDLH (อันตรายทันที)	100 มก./ ตร.ม. [ 2 ]
สารประกอบที่เกี่ยวข้อง
สารประกอบที่เกี่ยวข้อง	1,2-เบนโซควิโนน
เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น ข้อมูลที่ให้ไว้เป็นข้อมูลสำหรับวัสดุในสภาวะมาตรฐาน (ที่อุณหภูมิ 25  °C [77  °F] ความดัน 100  kPa) N ตรวจสอบ ( Y Nคืออะไร ?)      ข้อมูลอ้างอิงในกล่องข้อมูล

1,4-เบนโซควิโนนหรือที่รู้จักกันทั่วไปว่าพารา-ควิโนนเป็นสารประกอบทางเคมีที่มีสูตรเคมี C H O ในสถานะบริสุทธิ์ จะเกิดเป็นผลึกสีเหลืองสดใส มีกลิ่นฉุนเฉพาะตัว คล้ายกับกลิ่นคลอรีน น้ำยาฟอกขาวพลาสติกร้อน หรือฟอร์มาลดีไฮด์ สารประกอบวงแหวนหกเหลี่ยมนี้เป็นอนุพันธ์ออกซิไดซ์ของ 1,4- ไฮโดรควิโนน [ ^{4 ] โมเลกุล}นี้มีคุณสมบัติหลายอย่าง ได้แก่ คุณสมบัติของคีโตนสามารถสร้างออกซิมได้ สารออกซิแดนต์ สร้างอนุพันธ์ไดไฮดรอกซี และแอลคีน เกิดปฏิกิริยาการเติม โดยเฉพาะอย่างยิ่งปฏิกิริยาที่พบได้ทั่วไปในคีโตน α,β-ไม่อิ่มตัว 1,4-เบนโซควิโนนไวต่อทั้งกรดแร่เข้มข้นและด่าง ซึ่งทำให้เกิดการควบแน่นและการสลายตัวของสารประกอบ^{[ 5 ] [ 6 ]}

1,4-เบนโซควิโนนถูกเตรียมในระดับอุตสาหกรรมโดยการออกซิเดชันของไฮโดรควิโนนซึ่งสามารถได้มาด้วยหลายวิธี วิธีหนึ่งเกี่ยวข้องกับการออกซิเดชันของไดไอโซโพรพิลเบนซีนและการจัดเรียงตัวใหม่ของฮ็อกปฏิกิริยาสุทธิสามารถแสดงได้ดังนี้:

${\displaystyle {\ce {C6H4(CHMe2)2 + 3 O2 -> C6H4O2 + 2 OCMe2 + H2O}}}$

ปฏิกิริยาดำเนินไปโดยผ่านบิส( ไฮโดรเปอร์ออกไซด์ ) และไฮโดรควินอน อะซิโตนเป็นผลพลอยได้^{[ 7 ]}

กระบวนการสำคัญอีกอย่างหนึ่งเกี่ยวข้องกับการเติมหมู่ไฮดรอกซิลโดยตรงลงในฟีนอลโดยใช้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ที่เป็นกรด :

${\displaystyle {\ce {C6H5OH + H2O2 -> C6H4(OH)2 + H2O}}}$

ทั้งไฮโดรควินอนและคาเทคอลถูกผลิตขึ้น การออกซิเดชันของไฮโดรควินอนในภายหลังจะให้ควินอน^{[ 8 ]}

1,4-เบนโซควิโนนเดิมทีเตรียมขึ้นในระดับอุตสาหกรรมโดยการออกซิเดชันของอะนิลีนเช่น โดยใช้แมงกานีสไดออกไซด์ [ ^{9 ] วิธี}นี้ส่วนใหญ่ใช้ในประเทศจีนซึ่งมีกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมที่ผ่อนปรนกว่า

การออกซิเดชันของไฮโดรควินอนเกิดขึ้นได้ง่าย^{[ 4 ​​] [ 10 ]}วิธีหนึ่งดังกล่าวใช้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เป็นตัวออกซิไดซ์และไอโอดีนหรือเกลือไอโอดีนเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการออกซิเดชันที่เกิดขึ้นใน ตัว ทำละลายขั้วเช่นไอโซโพรพิลแอลกอฮอล์^{[ 11 ]}

เมื่อได้รับความร้อนจนใกล้จุดหลอมเหลว 1,4-เบนโซควิโนนจะระเหิดแม้ที่ความดันบรรยากาศ ทำให้สามารถทำให้บริสุทธิ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ตัวอย่างที่ไม่บริสุทธิ์มักมีสีเข้มเนื่องจากมีควิโนนไฮโดรน ซึ่งเป็นสารเชิงซ้อนถ่ายโอนประจุ 1:1 สีเขียวเข้ม ของควิโนนกับไฮโดรควิโนน^{[ 12 ]}

เบนโซควิโนนเป็นโมเลกุลระนาบที่มีพันธะ C=C, C=O และ C–C สลับกันแบบเฉพาะที่ การรีดิวซ์จะให้แอนไอออนเซมิควิโนน C H O ⁻ } ซึ่งมีโครงสร้างที่กระจายตัวมากขึ้น การรีดิวซ์เพิ่มเติมควบคู่กับการโปรตอนจะให้ไฮโดรควิโนน ซึ่งอิเล็กตรอนของวงแหวน C6 จะกระจายตัวอย่างสมบูรณ์^{[ 13 ]}

เบนโซควิโนเนียมเป็นสารคลายกล้ามเนื้อโครงร่างและสารปิดกั้นปมประสาทที่ทำมาจากเบนโซควิโนน^{[ 14 ]}

การสังเคราะห์สารอินทรีย์

มีการใช้เป็นตัวรับไฮโดรเจนและตัวออกซิไดซ์ในการสังเคราะห์สารอินทรีย์^{[ 15 ]} 1,4-เบนโซควิโนนทำหน้าที่เป็น รีเอเจนต์ ดีไฮโดร จี เนชัน นอกจากนี้ยังใช้เป็นไดเอโนไฟล์ในปฏิกิริยาDiels-Alder อีกด้วย ^{[ 16 ]}

เบน โซควิโนนทำปฏิกิริยากับอะซิติกแอนไฮไดรด์และกรดซัลฟิวริกเพื่อให้ได้ไตรอะซิเตตของไฮดรอกซีควิโนล [ ^{17 ] [ 18 ] ปฏิกิริยา}นี้เรียกว่าปฏิกิริยา Thieleหรือปฏิกิริยา Thiele–Winter ^{[ 19 ] [ 20 ]}ตามชื่อของJohannes Thieleผู้ซึ่งอธิบายปฏิกิริยานี้เป็นครั้งแรกในปี 1898 และตามชื่อของ Ernst Winter ผู้ซึ่งอธิบายกลไกของปฏิกิริยา นี้เพิ่มเติม ในปี 1900 การประยุกต์ใช้พบได้ในขั้นตอนการสังเคราะห์ Metachromin A อย่างสมบูรณ์นี้: ^{[ 21 ]}

นอกจากนี้ เบนโซควิโนนยังใช้เพื่อยับยั้งการเคลื่อนย้ายพันธะคู่ในระหว่างปฏิกิริยาเมตาธีซิสของโอเลฟิน อีกด้วย

สารละลาย โพแทสเซียมไอโอไดด์ที่เป็นกรดจะรีดิวซ์สารละลายเบนโซควิโนนให้กลายเป็นไฮโดรควิโนน ซึ่งสามารถออกซิไดซ์กลับไปเป็นควิโนนได้อีกครั้งด้วยสารละลายซิลเวอร์ไนเตรต

เนื่องจากคุณสมบัติในการเป็นสารออกซิไดซ์ 1,4-เบนโซควิโนนจึงพบได้ในวิธีการออกซิเดชันแบบวักเกอร์-สึจิซึ่งเกลือแพลเลเดียมทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในการเปลี่ยนแอลคีนให้เป็นคีโตน โดยทั่วไปปฏิกิริยานี้จะดำเนินการโดยใช้ออกซิเจนภายใต้ความดันเป็นสารออกซิไดซ์ แต่บางครั้งอาจนิยมใช้เบนโซควิโนนแทน นอกจากนี้ยังใช้เป็นสารตั้งต้นในปฏิกิริยาออกซิเดชันแบบวักเกอร์บาง รูปแบบด้วย

1,4-เบนโซควิโนน ถูกนำมาใช้ในการสังเคราะห์โบรมาดอลและสารอนาล็อกที่เกี่ยวข้อง

2,3-ไดคลอโร-5,6-ไดไซยาโน-1,4-เบนโซควิโนน (DDQ) เป็นสารออกซิไดซ์และสารดีไฮโดรจีเนชันที่แรงกว่า 1,4-เบนโซควิโนน^{[ 23 ]}คลอรานิล 1,4-C Cl O เป็นสารออกซิไดซ์และสารดีไฮโดรจีเนชันที่มีศักยภาพอีกตัวหนึ่ง โมโนคลอโร-พี-เบนโซควิโนนเป็นสารออกซิไดซ์อีกตัวหนึ่งแต่มีฤทธิ์อ่อนกว่า^{[ 24 ]}

1,4-เบนโซควิโนนเป็นเมตาโบไลต์ที่เป็นพิษที่พบในเลือดของมนุษย์และสามารถใช้ติดตามการสัมผัสกับเบนซีนหรือส่วนผสมที่มีเบนซีนและสารประกอบเบนซีน เช่น น้ำมันเบนซิน^{[ 25 ]}สารประกอบนี้สามารถรบกวนการหายใจระดับเซลล์ และพบความเสียหายต่อไตในสัตว์ที่ได้รับสัมผัสอย่างรุนแรง มันถูกขับออกมาในรูปดั้งเดิมและในรูปแบบต่างๆ ของเมตาโบไลต์ของมันเอง คือ ไฮโดรควิโนน^{[ 9 ]}

1,4-เบนโซควิโนนสามารถทำให้ผิวหนังเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาลเข้ม ทำให้เกิดผื่นแดง (ผื่นแดงบนผิวหนัง) และนำไปสู่เนื้อเยื่อตาย เฉพาะที่ นอกจาก นี้ยังระคายเคืองต่อดวงตาและระบบทางเดินหายใจอย่างมาก ความสามารถในการระเหิดที่อุณหภูมิทั่วไปทำให้มีความเสี่ยงต่อการสัมผัสในอากาศมากกว่าที่คาดไว้สำหรับของแข็งที่อุณหภูมิห้องIARCพบว่ามีหลักฐานไม่เพียงพอที่จะแสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับความเป็นสารก่อมะเร็งของสารประกอบนี้ แต่ได้สังเกตว่าสารประกอบนี้สามารถผ่านเข้าสู่กระแสเลือดได้ง่าย และแสดงฤทธิ์ในการยับยั้งการผลิตไขกระดูกในหนู และสามารถยับยั้งเอนไซม์โปรตี เอส ที่เกี่ยวข้องกับการตาย ของเซลล์ ^{[ 9 ]}

• เตตระไฮดรอกซีเบนโซควิโนน
• กรดเบนโซควิโนนเตตระคาร์บอกซิลิก
• 1,2-เบนโซควิโนน
• ควิโนน
• ดูโรควิโนน
• อาร์ดิเซียควิโนน