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Tetrahidroxi-1,4-benzoquinona

La tetrahidroxi-1,4-benzoquinona , también llamada tetrahidroxi- p - benzoquinona , tetrahidroxibenzoquinona o tetrahidroxiquinona (THBQ, THQ), es un compuesto orgánico con fórmula C6O2 (OH) 4 . Su estructura molecular consiste en un anillo de ciclohexadieno con cuatro grupos hidroxilo y dos grupos cetona en posiciones opuestas ( para ).

El compuesto da una solución de color rojo claro en agua, [2] y cristaliza como el dihidrato C 6 O 2 (OH) 4 ·2H 2 O de color negro azulado brillante (pero no conductor) . [2] [3]

El compuesto se puede sintetizar a partir de glioxal [4] o de mioinositol , un compuesto natural ampliamente presente en las plantas. [5] El THBQ forma un aducto con 4,4′-bipiridina en una proporción de 2:3. [6]

Sales de THBQ

Como la mayoría de los fenoles , el THBQ es ácido y pierde fácilmente los cuatro iones de hidrógeno de los grupos hidroxilo , produciendo aniones como C 6 H 2 O2−6y C 6 O4−6.

La sal de calcio Ca2C6O6 es el pigmento púrpura oscuro producido a partir del inositol por Chromohalobacter beijerinckii en la fermentación de las habas saladas , ya observado por T. Hof en 1935. [ 3] [ 7] [8] [9] [10]

Preisler y Berger prepararon en 1942 la sal dipotásica insoluble y de color violeta oscuro K2C6H2O6 , oxidando el inositol con ácido nítrico y haciendo reaccionar el resultado con carbonato de potasio en presencia de oxígeno. La reacción de esta sal con ácido clorhídrico produce THBQ con un buen rendimiento. [11]

La sal tetrapotásica negra K 4 C 6 O 6 fue preparada por West y Niu en 1962, mediante la reacción de THBQ con metóxido de potasio en metanol . La sal es diamagnética y el espectro infrarrojo sugiere que las distancias C–C y C–O son todas iguales, con el anillo ligeramente distorsionado en la conformación de "silla". [12] La oxidación parcial de K 4 C 6 O 6 produce un sólido verde, fuertemente paramagnético , que se conjetura que es 3K + ·C 6 O3−6, y la oxidación completa produce rodizonato de potasio 2K + ·C 6 O2−6. [12]

La sal de sodio de color negro verdoso Na 4 C 6 O 6 fue descrita por Fatiadi y Sanger en 1962. [4]

La sal de litio violeta oscuro Li 4 C 6 O 6 se ha propuesto como material de electrodo para baterías , ya que puede oxidarse al rodizonato Li 2 C 6 O 6 y reducirse a la sal de hexahidroxibenceno Li 6 C 6 O 6 . [5] En ausencia de oxígeno, Li 4 C 6 O 6 es estable a aproximadamente 450 °C y luego se descompone dejando un residuo de carbonato de litio . [5] De hecho, el rodizonato parece desproporcionarse a aproximadamente 400 °C en Li 4 C 6 O 6 y ciclohexanohexona C 6 O 6 que rápidamente se descompone en monóxido de carbono , dióxido de carbono y carbono. [5] Li 4 C 6 O 6 forma un hidrato Li 4 C 6 O 6 ·2H 2 O que pierde su agua a aproximadamente 250 °C. [5]

Referencias

  1. ^ "Tetroquinona". Índice Merck (11.ª ed.). pág. 9177.
  2. ^ ab Klug, HP (1965). "La estructura cristalina de la tetrahidroxi- p -benzoquinona". Acta Crystallographica . 19 (6): 983. Bibcode :1965AcCry..19..983K. doi :10.1107/S0365110X65004760.
  3. ^ ab Miller, MW (1961). Metabolitos microbianos . McGraw-Hill.
  4. ^ ab Fatiadi, AJ; Sanger, WF "Tetrahidroxiquinona". Síntesis orgánicas . 42 : 90; Volúmenes recopilados , vol. 5, pág. 1011.
  5. ^ abcde Chen, H.; Armand, M.; Courty, M.; Jiang, M.; Grey, CP; Dolhem, F.; Tarascon, J.-M.; Poizot, P. (2009). "Sal de litio de tetrahidroxibenzoquinona: hacia el desarrollo de una batería de ion de litio sostenible". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 131 (25): 8984–8988. doi :10.1021/ja9024897. PMID  19476355.
  6. ^ Cowan, JA; Howard, JAK; Leech, MA (2001). "Redes supramoleculares interpenetrantes en 4,4′-bipiridina-2,3,5,6-tetrahidroxi-1,4-benzoquinona (3/2)". Acta Crystallographica Sección C . 57 (10): 1196–1198. doi :10.1107/S0108270101011647. PMID  11600783.
  7. ^ Hof, T. (1935). Recueil des travaux botaniques néerlandais [ Colección de obras botánicas holandesas ] (en francés). vol. 32. Nueva Zelanda: FE Macdonald; Sociedad Botánica Holandesa. pag. 92. OCLC  312975183.
  8. ^ Kluyver, AJ; Hof, T.; Boezaardt, AGJ (1939). "Sobre el pigmento de Pseudomonas beijerinckii Hof ( Chromohalobacter beijerinckii )". Enzimología . 7 (257).[ Se necesita cita completa ]
  9. ^ Elvehjem, CA (junio de 1947). "Vitaminas y hormonas: avances en la investigación y las aplicaciones". Revista estadounidense de salud pública y salud de la nación . 37 (6): 776. doi :10.2105/AJPH.37.6.776. ISSN  0002-9572. PMC 1623712 . 
  10. ^ Underkofler, LA; Hickey, RJ (1954). Fermentaciones industriales.[ página necesaria ]
  11. ^ Preisler, PW; Berger, L. (1942). "Preparación de sales de tetrahidroxiquinona y ácido rodizónico a partir del producto de la oxidación de inositol con ácido nítrico". Journal of the American Chemical Society . 64 (1): 67–69. doi :10.1021/ja01253a016.
  12. ^ ab West, R.; Niu, HY (1962). "Aniones estabilizados por resonancia simétrica, C n O- m
    n
    . II. K 4 C 6 O 6 y evidencia de C 6 O-3
    6
    ". Revista de la Sociedad Química Americana . 84 (7): 1324–1325. doi :10.1021/ja00866a068.