Tetrahydroxy-1,4-benzochinon

Tetrahydroxy-1,4-benzochinon[1]
Structuurformule en molecuulmodel
Structuurformule van Tetrahydroxy-1,4-benzochinon
Structuurformule van Tetrahydroxy-1,4-benzochinon
Algemeen
Molecuulformule C 6 H 4 O 2 {\displaystyle {\ce {C6H4O2}}}
IUPAC-naam 2,3,5,6-Tetrahydroxycyclohexa-2,5-dieen-1,4-dion
Andere namen THBQ (< Engels: TetraHydroxyBenzoQuinon)
Tetroquinon
Molmassa 172,092 g/mol
SMILES
O=C(C(O)=C1O)C(O)=C(O)C1=O
CAS-nummer 319-89-1
EG-nummer 206-275-5
PubChem 5424
Wikidata Q3546866
Beschrijving Blauw-zwarte kristallen
Waarschuwingen en veiligheidsmaatregelen
Schadelijk
Waarschuwing
H-zinnen H315 - H319 - H335
P-zinnen P261 - P264 - P271 - P280 - P302+P352 - P304+P340 - P305+P351+P338 - P312 - P321 - P332+P313 - P337+P313 - P362 - P403+P233 - P405 - P501
Fysische eigenschappen
Dichtheid 2,609 g/cm³
Smeltpunt [2]> 300 °C
Matig oplosbaar in koud water
Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal  Portaalicoon   Scheikunde

Tetrahydroxy-1,4-benzochinon, ook bekend onder de namen: tetrahydroxy-p-benzochinon, tetrahydroxybenzochinon of tetrahydroxychinon (<Engels tetrahydroxybenzoquinon: THBQ of THQ), is een organische verbinding met de formule C 6 H 4 O 6 {\displaystyle {\ce {C6H4O6}}} . De moleculaire structuur kan beschreven worden als een 1,4-cyclohexadieen-ring met vier hydroxylgroepen en twee ketogroepen; de laatste twee staan tegenover elkaar in de ring (para).

Tetrahydroxy-1,4-benzochinon is een van de oxidatiestappen in de serie van benzeenhexol naar cyclohexaanhexon.[3]

→ oxidatie {\displaystyle {\ce {->[{\ce {oxidatie}}][{\ce {}}]}}} → oxidatie {\displaystyle {\ce {->[{\ce {oxidatie}}][{\ce {}}]}}} → oxidatie {\displaystyle {\ce {->[{\ce {oxidatie}}][{\ce {}}]}}}
Benzeenhexol Tetrahydroxy-1,4-benzochinon
THBQ		 Rhodizonzuur Cyclohexaanhexon

In water vormt de verbinding een licht rode oplossing,[4] hij kristalliseert tot een glimmend, blauw-zwart dihydraat, C 6 H 4 O 6 ⋅ 2 H 2 O {\displaystyle {\ce {C6H4O6.2H2O}}} .[4][5]

De verbinding kan gesynthetiseerd worden uit glyoxaal[6] of uit inositol, een rijkelijk in planten voorkomend natuurproduct.[7]

Tetrahydroxy-1,4-benzochinon vormt een adduct met 4,4′-bipyridine in een verhouding van 2:3.[8]

Zouten van tetrahydroxy-1,4-benzochinon

Zoals alle fenolen is tetrahydroxybenzochinon een zuur en staat het makkelijk de vier protonen van de hydroxylgroepen af, waarbij anionen als C 6 H 2 O 6 2 − {\displaystyle {\ce {C6H2O6^{2-}}}} en C 6 O 6 4 − {\displaystyle {\ce {C6O6^{4-}}}} ontstaan. Het laatste anion is symmetrisch en aromatisch: de dubbele banden en de lading zijn gelijkelijk over de zes CO-groepen verdeeld.

Het calciumzout, Ca 2 [ C 6 O 6 4 − ] {\displaystyle {\ce {Ca2[C6O6^{4-}]}}} is het donker-paarse pigment dat ontstaat uit inositol onder invloed van Chromohalobacter beijerinckii tijdens de fermentatie van in zoute bonen, al bekend sinds 1935.[5][9][10][11][12]

Het donkerpaarse en onoplosbare dikaliumdiwaterstofzout, K 2 H 2 C 6 O 6 {\displaystyle {\ce {K2H2C6O6}}} , werd in 1942 gesynthetiseerd door inositol te oxideren met salpeterzuur en daarna het reactiemengsel met kaliumcarbonaat in aanwezigheid van zuurstof te behandelen. De reactie van het zout met zoutzuur leverde daarna het vrije zuur in een goede opbrengst.[13]

Het zwarte tetrakaliumzout, K 4 C 6 O 6 {\displaystyle {\ce {K4C6O6}}} , werd in 1962 bereid door het vrije zuur met kaliummethoxide in methanol te laten reageren. Het zout is diamagnetisch en uit het infraroodspectrum lijkt het duidelijk dat alle C-C en C-O bindingen gelijk zijn, waarbij de ring een beetje verwrongen is naar een "stoel"-conformatie.[14] Voorzichtige oxidatie levert een groene, sterk paramagnetische vaste stof op waarvan vermoed wordt dat het om K 3 = [ C 6 O 6 3 − ] {\displaystyle {\ce {K3^{=}[C6O6^{3-}]}}} gaat, verdergaande oxidatie levert vervolgens kaliumrhodizonaat op, K 2 C 6 O 6 {\displaystyle {\ce {K2C6O6}}} .[14]

Het groenig zwarte natriumzout, Na 4 [ C 6 O 6 ] {\displaystyle {\ce {Na4[C6O6]}}} is sinds 1962 bekend.[6]

Het lithuimzout, donker violet van kleur, is voorgesteld als elektrode-materiaal voor batterijen omdat het makkelijk geoxideerd kan worden tot lithiumrhodizonaat, Li 2 [ C 6 O 6 ] {\displaystyle {\ce {Li2[C6O6]}}} , maar ook eenvoudig te gereduceerd kan worden tot het lithiumzout van benzeenhexol, C 6 ( OH ) 66 {\displaystyle {\ce {C6(OH)66}}} .[7] In een zuurstofvrije omgeving is Li 4 [ C 6 O 6 ] {\displaystyle {\ce {Li4[C6O6]}}} stabiel tot ongeveer 450 °C waarna het ontleed en een residu van lithiumcarbonaat geeft.[7] Li 4 [ C 6 O 6 ] {\displaystyle {\ce {Li4[C6O6]}}} vormt een hydraat, Li 4 [ C 6 O 6 ] ⋅ 2 H 2 O {\displaystyle {\ce {Li4[C6O6].2H2O}}} , dat zijn water verliest bij ongeveer 250 °C.[7]

Bronnen, noten en/of referenties
  • Dit artikel of een eerdere versie ervan is een (gedeeltelijke) vertaling van het artikel Tetrahydroxy-1,4-benzoquinone op de Engelstalige Wikipedia, dat onder de licentie Creative Commons Naamsvermelding/Gelijk delen valt. Zie de bewerkingsgeschiedenis aldaar.
Verwijzingen in de tekst
  1. ↑ The Merck Index, 11th, p. 9177.
  2. ↑ Productinformatie in de Online catalogus van Sigma Aldrich, geraadpleegd op .
  3. ↑ Chalmers, R. A., Telling, G. M. (1967). A reassessment of rhodizonic acid as a qualitative reagent. Microchimica Acta 55 (6). DOI: 10.1007/BF01225955.
  4. ↑ a b Klug, H. P. (1965). The crystal structure of tetrahydroxy-p-benzoquinone. Acta Crystallographica 19 (6). DOI: 10.1107/S0365110X65004760.
  5. ↑ a b Miller, M. W. (1961). Microbial Metabolites. McGraw-Hill.
  6. ↑ a b Fatiadi, A. J.; Sanger, W. F. "Tetrahydroxyquinone". Organic Syntheses. 42: 90.; Collective Volume, vol. 5, p. 1011
  7. ↑ a b c d Chen, H., Armand, M., Courty, M., Jiang, M., Grey, C. P. (2009). Lithium salt of tetrahydroxybenzoquinone: toward the development of a sustainable Li-ion battery. Journal of the American Chemical Society 131 (25): 8984–8988. PMID 19476355. DOI: 10.1021/ja9024897.
  8. ↑ Cowan, J. A., Howard, J. A. K., Leech, M. A. (2001). Interpenetrating supramolecular lattices in 4,4′-bipyridine-2,3,5,6-tetrahydroxy-1,4-benzoquinone (3/2). Acta Crystallographica Section C 57 (10): 1196–1198. PMID 11600783. DOI: 10.1107/S0108270101011647.
  9. ↑ Hof, T. (1935). . Recueil des travaux botaniques néerlandais 32.
  10. ↑ Kluyver, A. J., Hof, T., Boezaardt, A. G. J. (1939). On the pigment of Pseudomonas beijerinckii Hof [Chromohalobacter beijerinckii].
  11. ↑ Vitamins and Hormones: Advances in Research and Applications (1945).
  12. ↑ Underkofler, L. A., Hickey, R. J. (1954). Industrial Fermentations.
  13. ↑ Preisler, P. W., Berger, L. (1942). Preparation of tetrahydroxyquinone and rhodizonic acid salts from the product of the oxidation of inositol with nitric acid. Journal of the American Chemical Society 64 (1). DOI: 10.1021/ja01253a016.
  14. ↑ a b West, R., Niu, H. Y. (1962). Symmetrical Resonance Stabilized Anions, C n O n m − {\displaystyle {\ce {C_{\mathit {n}}O_{\mathit {n}}^{\mathit {m-}}}}} . II. K4C6O6 and Evidence for C 6 O 6 3 − {\displaystyle {\ce {C6O6^{3-}}}} . Journal of the American Chemical Society 84 (7). DOI: 10.1021/ja00866a068.