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四羟基对苯醌

化合物
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四羟基对苯醌，又称四羟基-1,4-苯醌 (THBQ, THQ)，是一种有机化合物，化学式 C
6O
2(OH)
4。它是对苯醌的四个氢原子都被羟基取代而成的化合物。

四羟基对苯醌[1]
IUPAC名
2,3,5,6-Tetrahydroxycyclohexa-2,5-diene-1,4-dione
别名 四羟基-1,4-苯醌
识别
CAS号 319-89-1  checkY
PubChem 5424
ChemSpider 5231
SMILES
 
  • O=C(C(O)=C1O)C(O)=C(O)C1=O
InChI
 
  • 1S/C6H4O6/c7-1-2(8)4(10)6(12)5(11)3(1)9/h7-8,11-12H
InChIKey DGQOCLATAPFASR-UHFFFAOYSA-N
EINECS 206-275-5
ChEBI 137472
性质
化学式 C6H4O6
摩尔质量 172.09 g·mol−1
外观 蓝黑色晶体
密度 2.609 g/cm3
沸点 370.6 °C（644 K）（当760 mmHg）
溶解性（水） 微溶
危险性
GHS危险性符号
《全球化学品统一分类和标签制度》（简称“GHS”）中有害物质的标签图案
GHS提示词 Warning
H-术语 H315, H319, H335
P-术语 P261, P264, P271, P280, P302+352, P304+340, P305+351+338, P312, P321, P332+313, P337+313, P362, P403+233, P405
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

它的水溶液是浅红色的，[2]并结晶为闪闪发光的蓝黑色（但不导电）的二水合物 C
6O
2(OH)
4 · 2H2O。[2][3]

四羟基对苯醌可以从乙二醛[4]或肌醇合成。[5]它和4,4'-联吡啶可以形成 2:3 加合物。[6]

四羟基对苯醌的盐

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类似大部分的酚，四羟基对苯醌是酸性的，很容易离解出氢离子，产生像是 C
6H
2O2−
6 和C
6O4−
6的阴离子。后者是对称的有芳香性。

它的钙盐 Ca
2C
6O
6是Chromohalobacter beijerinckii（英语：Chromohalobacter beijerinckii）在盐豆发酵过程中从肌醇中产生的深紫色色素，在1935年已经被T. Hof（英语：T. Hof）注意到。[3][7][8][9][10]

深紫色，不溶的二钾盐 K
2C
6H
2O
6 是由Paul W. Preisler和Louis Berger（英语：Louis Berger）于 1942年首次合成，它们通过肌醇与硝酸在氧气存在下与碳酸钾反应，得到这种化合物。这种盐和盐酸的反应可以得到高产率的四羟基对苯醌。[11]

黑色的四钾盐 K
4C
6O
6 是由Robert West（英语：Robert West (chemist)）和Hsien Ying Niu在1962年通过在甲醇中反应四羟基对苯醌和甲醇钾，首次合成这种化合物。这种盐是抗磁性的，红外光谱表明 C-C 和 C-O 距离相等，环在环己烷构象中略微扭曲。[12]K
4C
6O
6 的部分氧化会产生绿色，很顺磁性的固体，可能是 3K+
 · C
6O3−
6，完全氧化则会产生二羟基环己烯四酮二钾（英语：rhodizonic acid） 2K+
 · C
6O2−
6。[12]

绿黑色的钠盐 Na
4C
6O
6 在1962年由Alexander J. Fatiadi（英语：Alexander J. Fatiadi）和W. F. Sanger描述。[4]

深紫色的锂盐 Li
4C
6O
6已被提议作为电池的电极材料，因为它可以被氧化成二羟基环己烯四酮盐 Li
2C
6O
6或还原成苯六酚盐 Li
6C
6O
6。[5]在没有氧气的情况下，Li
4C
6O
6在450 °C 下稳定，然后分解成碳酸锂。[5]二羟基环己烯四酮盐在400 °C 下会歧化成Li
4C
6O
6 和环己六酮 C
6O
6，后者会迅速分解成一氧化碳、二氧化碳和碳。[5]Li
4C
6O
6 的水合物 Li
4C
6O
6 · 2H2O在 250 °C下失水。[5]

参考资料

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  1. ^ The Merck Index 11th. : 9177.  |entry=被忽略 (帮助)
  2. ^ 2.0 2.1 Klug, H. P. The crystal structure of tetrahydroxy-p-benzoquinone. Acta Crystallographica. 1965, 19 (6): 983. doi:10.1107/S0365110X65004760. 
  3. ^ 3.0 3.1 Miller, M. W. Microbial Metabolites. McGraw-Hill. 1961. 
  4. ^ 4.0 4.1 (1962) "Tetrahydroxyquinone". Org. Synth. 42; Coll. Vol. 5: 1011. 
  5. ^ 5.0 5.1 5.2 5.3 5.4 Chen, H.; Armand, M.; Courty, M.; Jiang, M.; Grey, C. P.; Dolhem, F.; Tarascon, J.-M.; Poizot, P. Lithium salt of tetrahydroxybenzoquinone: toward the development of a sustainable Li-ion battery. Journal of the American Chemical Society. 2009, 131 (25): 8984–8988. PMID 19476355. doi:10.1021/ja9024897. 
  6. ^ Cowan, J. A.; Howard, J. A. K.; Leech, M. A. Interpenetrating supramolecular lattices in 4,4′-bipyridine-2,3,5,6-tetrahydroxy-1,4-benzoquinone (3/2). Acta Crystallographica Section C. 2001, 57 (10): 1196–1198. PMID 11600783. doi:10.1107/S0108270101011647. 
  7. ^ Hof, T. ATCC 19372. Recueil des travaux botaniques néerlandais. 1935, 32: 92. 
  8. ^ Kluyver, A. J.; Hof, T.; Boezaardt, A. G. J. On the pigment of Pseudomonas beijerinckii Hof [Chromohalobacter beijerinckii]. 1939. 
  9. ^ Vitamins and Hormones: Advances in Research and Applications 3. 1945. 
  10. ^ Underkofler, L. A.; Hickey, R. J. Industrial Fermentations. 1954. 
  11. ^ Preisler, P. W.; Berger, L. Preparation of tetrahydroxyquinone and rhodizonic acid salts from the product of the oxidation of inositol with nitric acid. Journal of the American Chemical Society. 1942, 64 (1): 67–69. doi:10.1021/ja01253a016. 
  12. ^ 12.0 12.1 West, R.; Niu, H. Y. Symmetrical Resonance Stabilized Anions, CnO−m
    n    . II. K4C6O6 and Evidence for C6O−3
    6    . Journal of the American Chemical Society. 1962, 84 (7): 1324–1325. doi:10.1021/ja00866a068.     
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