1,4-Benzokuinona
| |||
| |||
| Nama | |||
|---|---|---|---|
| Nama IUPAC (preferensi)
Sikloheksa-2,5-diena-1,4-diona[1] | |||
| Nama lain
Benzokuinona
p-Benzokuinona p-Kuinona | |||
| Penanda | |||
Model 3D (JSmol)
|
|||
| Referensi Beilstein | 773967 | ||
| ChEBI | |||
| ChEMBL | |||
| ChemSpider | |||
| Nomor EC | |||
| Referensi Gmelin | 2741 | ||
| KEGG | |||
PubChem CID
|
|||
| Nomor RTECS | {{{value}}} | ||
| UNII | |||
| Nomor UN | 2587 | ||
CompTox Dashboard (EPA)
|
|||
| |||
| |||
| Sifat | |||
| C6H4O2 | |||
| Massa molar | 108,10 g·mol−1 | ||
| Penampilan | Padatan kuning | ||
| Bau | Tajam, seperti klorin[2] | ||
| Densitas | 1,318 g/cm3 pada 20 °C | ||
| Titik lebur | 115 °C (239 °F; 388 K) | ||
| Titik didih | Menyublim | ||
| 11 g/L (18 °C) | |||
| Kelarutan | Sedikit larut dalam eter petroleum; larut dalam aseton; 10% dalam etanol, benzena, dietil eter | ||
| Tekanan uap | 0,1 mmHg (25 °C)[2] | ||
| −38,4·10−6 cm3/mol | |||
| Bahaya | |||
| Bahaya utama | Toksik | ||
| Piktogram GHS |   
| ||
| Keterangan bahaya GHS | {{{value}}} | ||
| H301, H315, H319, H331, H335, H400 | |||
| 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 | |||
| Titik nyala | 38 hingga 93 °C; 100 hingga 200 °F; 311 hingga 366 K[2] | ||
| Dosis atau konsentrasi letal (LD, LC): | |||
LD50 (dosis median)
|
296 mg/kg (subkutan, pada mamalia) 93,8 mg/kg (subkutan, pada mencit) 8,5 mg/kg (intraperitoneal, pada mencit) 5,6 mg/kg (pada tikus) 130 mg/kg (pada tikus, oral) 25 mg/kg (pada tikus, inravena)[3] | ||
| Batas imbas kesehatan AS (NIOSH): | |||
PEL (yang diperbolehkan)
|
TWA 0,4 mg/m3 (0,1 ppm)[2] | ||
REL (yang direkomendasikan)
|
TWA 0,4 mg/m3 (0,1 ppm)[2] | ||
IDLH (langsung berbahaya)
|
100 mg/m3[2] | ||
| Senyawa terkait | |||
Senyawa terkait
|
1,2-Benzokuinona | ||
Kecuali dinyatakan lain, data di atas berlaku pada suhu dan tekanan standar (25 °C [77 °F], 100 kPa). | |||
 verifikasi (apa ini  ?)
| |||
| Referensi | |||
1,4-Benzokuinona, umumnya dikenal sebagai para-kuinona, adalah senyawa kimia dengan rumus kimia C6H4O2. Dalam keadaan murni, ia membentuk kristal kuning cerah dengan bau khas yang menyengat, menyerupai bau klorin, pemutih, dan plastik panas atau formaldehida. Senyawa cincin enam anggota ini adalah turunan teroksidasi dari 1,4-hidrokuinona.[4] Molekul ini multifungsi: ia menunjukkan sifat-sifat keton sehingga mampu membentuk oksima; oksidan, membentuk turunan dihidroksi; dan alkena, yang mengalami reaksi adisi, terutama yang khas untuk keton α,β-tak jenuh. 1,4-Benzokuinona sensitif terhadap asam mineral kuat dan alkali, yang menyebabkan kondensasi dan dekomposisi senyawa tersebut.[5][6]
Persiapan
[sunting | sunting sumber]1,4-Benzokuinona diproduksi secara industri melalui oksidasi hidrokuinon, yang dapat diperoleh melalui beberapa jalur. Salah satu jalur melibatkan oksidasi diisopropilbenzena dan penataan ulang Hock. Reaksi bersih dapat direpresentasikan sebagai berikut:
![{\displaystyle {\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}(\mathrm {CHMe} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}3\,\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}2\,\mathrm {OCMe} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/5321f6ecfcc203d72ebb05f40754ecfd381c153d)
Reaksi berlangsung melalui bis(hidroperoksida) dan hidrokuinon. Aseton adalah produk sampingan.[7]
Proses utama lainnya melibatkan hidroksilasi langsung fenol oleh hidrogen peroksida asam:
![{\displaystyle {\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{5}}\mathrm {OH} {}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}(\mathrm {OH} ){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/a477412e6eca2e3dd5db4c920090ba59e5f169d2)
Baik hidrokuinon maupun katekol dihasilkan. Oksidasi hidrokuinon selanjutnya menghasilkan kuinona.[8]
1,4-Benzokuinona awalnya diproduksi secara industri dengan oksidasi anilina, misalnya dengan mangan dioksida.[9] Metode ini terutama dipraktikkan di Cina di mana peraturan lingkungan lebih longgar.
Oksidasi hidrokuinon mudah dilakukan.[4][10] Salah satu metode tersebut menggunakan hidrogen peroksida sebagai oksidator dan yodium atau garam yodium sebagai katalis untuk oksidasi yang terjadi dalam pelarut polar seperti isopropil alkohol.[11]
Ketika dipanaskan hingga mendekati titik lelehnya, 1,4-benzokuinona menyublim, bahkan pada tekanan atmosfer memungkinkan pemurnian yang efektif. Sampel yang tidak murni seringkali berwarna gelap karena adanya kuinhidrona, kompleks transfer muatan 1:1 berwarna hijau gelap antara kuinona dengan hidrokuinon.[12]
Struktur dan redoks
[sunting | sunting sumber]
Benzokuinona adalah molekul planar dengan ikatan C=C, C=O, dan C–C yang terlokalisasi dan bergantian. Reduksi menghasilkan anion semikuinona C6H4O2−}, yang mengadopsi struktur yang lebih terdelokalisasi. Reduksi lebih lanjut yang digabungkan dengan protonasi menghasilkan hidrokuinon, di mana elektron cincin C6 sepenuhnya terdelokalisasi.[13]
Reaksi dan aplikasi
[sunting | sunting sumber]Benzokuinonium adalah relaksan otot rangka, penghambat ganglion yang dibuat dari benzokuinona.[14]
Sintesis organik
[sunting | sunting sumber]Ia digunakan sebagai penerima hidrogen dan oksidan dalam sintesis organik.[15] 1,4-Benzokuinona berfungsi sebagai pereaksi dehidrogenasi. Ia juga digunakan sebagai dienofil dalam reaksi Diels–Alder.[16]
Benzokuinona bereaksi dengan asetat anhidrida dan asam sulfat untuk menghasilkan triasetat hidroksikuinol.[17][18] Reaksi ini disebut "reaksi Thiele" atau "reaksi Thiele–Winter"[19][20] setelah Johannes Thiele yang pertama kali mendeskripsikannya pada tahun 1898, dan setelah Ernst Winter yang lebih lanjut mendeskripsikan mekanisme reaksinya pada tahun 1900. Aplikasi ditemukan pada langkah ini dalam sintesis total Metakromin A:[21]
An application of the Thiele reaction, involving a benzoquinone derivative.
Benzokuinona juga digunakan untuk menekan migrasi ikatan ganda selama reaksi metatesis olefin.
Larutan kalium iodida asam mereduksi larutan benzokuinona menjadi hidrokuinon, yang dapat dioksidasi kembali menjadi kuinona dengan larutan perak nitrat.
Karena kemampuannya berfungsi sebagai oksidator, 1,4-benzokuinona dapat ditemukan dalam metode yang menggunakan oksidasi Wacker-Tsuji, di mana garam paladium mengkatalisis konversi alkena menjadi keton. Reaksi ini biasanya dilakukan menggunakan oksigen bertekanan sebagai oksidator, tetapi benzokuinona terkadang lebih disukai. Ia juga digunakan sebagai reagen dalam beberapa varian oksidasi Wacker.
1,4-Benzokuinona digunakan dalam sintesis bromadol dan analog terkaitnya.
Senyawa 1,4-benzokuinona terkait
[sunting | sunting sumber]2,3-Dikloro-5,6-disiano-1,4-benzokuinona (DDQ) adalah oksidan dan agen dehidrogenasi yang lebih kuat daripada 1,4-benzokuinona.[23] Kloranil 1,4-C6Cl4O2 adalah oksidan dan agen dehidrogenasi kuat lainnya. Monokloro-p-benzokuinona adalah oksidan lain tetapi lebih ringan.[24]
Metabolisme
[sunting | sunting sumber]1,4-Benzokuinona adalah metabolit toksik yang ditemukan dalam darah manusia dan dapat digunakan untuk melacak paparan benzena atau campuran yang mengandung benzena dan senyawa benzena, seperti bensin.[25] Senyawa ini dapat mengganggu pernapasan sel, dan kerusakan ginjal telah ditemukan pada hewan yang menerima paparan parah. Senyawa ini diekskresikan dalam bentuk aslinya dan juga sebagai variasi metabolitnya sendiri, yakni hidrokuinon.[9]
Keamanan
[sunting | sunting sumber]
1,4-Benzouinona dapat mewarnai kulit menjadi cokelat gelap, menyebabkan eritema (kemerahan, ruam pada kulit) dan menyebabkan nekrosis jaringan lokal. Senyawa ini sangat mengiritasi mata dan sistem pernapasan. Kemampuannya untuk menyublim pada suhu yang umum ditemui memungkinkan risiko paparan udara yang lebih besar daripada yang diperkirakan untuk padatan suhu ruangan. IARC telah menemukan bukti yang tidak cukup untuk mengomentari karsinogenisitas senyawa ini, tetapi telah mencatat bahwa senyawa ini dapat dengan mudah masuk ke aliran darah dan menunjukkan aktivitas dalam menekan produksi sumsum tulang pada tikus dan dapat menghambat enzim protease yang terlibat dalam apoptosis seluler.[9]
Lihat juga
[sunting | sunting sumber]- Tetrahidroksibenzokuinona
- Asam benzokuinonatetrakarboksilat
- 1,2-Benzokuinona
- Kuinona
- Durokuinona
- Ardisiakuinona
Referensi
[sunting | sunting sumber]- ^ Nomenclature of Organic Chemistry : IUPAC Recommendations and Preferred Names 2013 (Blue Book). Cambridge: The Royal Society of Chemistry. 2014. hlm. 723–724. doi:10.1039/9781849733069-FP001. ISBN 978-0-85404-182-4.
- ^ a b c d e f "NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards #0542". National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
- ^ "Quinone". Immediately Dangerous to Life and Health. National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
- ^ a b Underwood, H. W. Jr. (1936). "Quinone". Org. Synth. 16: 73; Coll. Vol. 2: 553.
- ^ Patai, Saul; Rappoport, Zvi, ed. (1988). The Quinonoid Compounds: Vol. 1 (1988). doi:10.1002/9780470772119. ISBN 978-0-470-77211-9.
- ^ Patai, Saul; Rappoport, Zvi, ed. (1988). The Quinonoid Compounds: Vol. 2 (1988). doi:10.1002/9780470772126. ISBN 978-0-470-77212-6.
- ^ Gerhard Franz, Roger A. Sheldon "Oxidation" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim, 2000 DOI:10.1002/14356007.a18_261
- ^ Phillip M. Hudnall "Hydroquinone" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2002, Wiley-VCH, Weinheim. 2005 Wiley-VCH, Weinheim. DOI:10.1002/14356007.a13_499.
- ^ a b c "1,4-Benzoquinone (para-Quinone)". Re-evaluation of Some Organic Chemicals, Hydrazine and Hydrogen Peroxide (Part 1, Part 2, Part 3) (PDF). IARC Monographs.
- ^ Vliet, E. B. (1922). "Quinone". Org. Synth. 2: 85; Coll. Vol. 1: 482.
- ^ US patent 4973720, "Process for the preparation of p-benzoquinone"
- ^ Sakurai, T. (1968). "On the refinement of the crystal structures of phenoquinone and monoclinic quinhydrone". Acta Crystallographica Section B. 24 (3): 403–412. Bibcode:1968AcCrB..24..403S. doi:10.1107/S0567740868002451.
- ^ a b Lü, Jian-Ming; Rosokha, Sergiy V; Neretin, Ivan S; Kochi, Jay K (2006). "Quinones as Electron Acceptors. X-Ray Structures, Spectral (EPR, UV−vis) Characteristics and Electron-Transfer Reactivities of Their Reduced Anion Radicals as Separated vs Contact Ion Pairs". Journal of the American Chemical Society. 128 (51): 16708–19. doi:10.1021/ja066471o. PMID 17177421.
- ^ Cavallito, Chester J.; Soria, Albert E.; Hoppe, James O. (1950). "Amino- and Ammonium-alkylaminobenzoquinones as Curarimimetic Agents". Journal of the American Chemical Society. 72 (6): 2661–2665. doi:10.1021/ja01162a088. ISSN 0002-7863.
- ^ Yang, T.-K.; Shen, C.-Y. (2004). "1,4-Benzoquinone". Dalam L. Paquette (ed.). Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. New York: J. Wiley & Sons. doi:10.1002/047084289X.rb033. ISBN 978-0-471-93623-7.
- ^ Oda, M. (1996). "2-Cyclohexene-1,4-dione". Org. Synth. 73: 253; Coll. Vol. 9: 186.
- ^ Vliet, E. B. (1941). "Hydroquinone Triacetate". Organic Syntheses. 1: 317. doi:10.15227/orgsyn.004.0035.
- ^ Knowles, M. B. (1952). "Process for production of 2,4,5-trihydroxyacetophenone" (PDF). Google Patents. Eastman Kodak Co. Diakses tanggal 24 Desember 2014.
- ^ McOmie, J. F. W.; Blatchly, J. M. (2011). "The Thiele-Winter Acetoxylation of Quinones". Organic Reactions. Vol. 19. hlm. 199–277. doi:10.1002/0471264180.or019.03. ISBN 978-0-471-19619-8.
- ^ Thiele, J. (1898). "Ueber die Einwirkung von Essigsäure-anhydrid auf Chinon und auf Dibenzoylstyrol". Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft. 31 (1): 1247–1249. doi:10.1002/cber.189803101226.
- ^ Almeida, W. P.; Correia, C. R. D. (1999). "Stereoselective Total Synthesis and Enantioselective Formal Synthesis of the Antineoplastic Sesquiterpene Quinone Metachromin A" (PDF). Journal of the Brazilian Chemical Society. 10 (5): 401–414. doi:10.1590/S0103-50531999000500011.
- ^ Moussa, Jamal; Guyard-Duhayon, Carine; Herson, Patrick; Amouri, Hani; Rager, Marie Noelle; Jutand, Anny (2004). "η5-Semiquinone Complexes and the Related η4-Benzoquinone of (Pentamethylcyclopentadienyl)rhodium and -iridium: Synthesis, Structures, Hydrogen Bonding, and Electrochemical Behavior". Organometallics. 23 (26): 6231–6238. doi:10.1021/om049292t.
- ^ Vogel, E. (1974). "1,6-Methano[10]annulene". Org. Synth. 54: 11; Coll. Vol. 6: 731.
- ^ Harman, R. E. (1955). "Chloro-p-benzoquinone". Org. Synth. 35; Coll. Vol. 4: 148.
- ^ Lin, Y. S.; McKelvey, W.; Waidyanatha, S.; Rappaport, S. M. (2006). "Variability of Albumin Adducts of 1,4-Benzoquinone, a Toxic Metabolite of Benzene, in Human Volunteers". Biomarkers. 11 (1): 14–27. doi:10.1080/13547500500382975. PMID 16484134. S2CID 13198966.