四羥基對苯醌

化合物

四羥基對苯醌,又稱四羥基-1,4-苯醌 (THBQ, THQ),是一種有機化合物,化學式 C
6
O
2
(OH)
4
。它是對苯醌的四個氫原子都被羥基取代而成的化合物。

四羥基對苯醌[1]
IUPAC名
2,3,5,6-Tetrahydroxycyclohexa-2,5-diene-1,4-dione
別名 四羥基-1,4-苯醌
識別
CAS號 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
性質
化學式 C6H4O6
摩爾質量 172.09 g·mol−1
外觀 藍黑色晶體
密度 2.609 g/cm3
沸點 370.6 °C(644 K)(當760 mmHg)
溶解性 微溶
危險性
GHS危險性符號
《全球化學品統一分類和標籤制度》(簡稱「GHS」)中有害物質的標籤圖案
GHS提示詞 Warning
H-術語 H315, H319, H335
P-術語 P261, P264, P271, P280, P302+352, P304+340, P305+351+338, P312, P321, P332+313, P337+313, P362, P403+233, P405
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。

它的水溶液是淺紅色的,[2]並結晶為閃閃發光的藍黑色(但不導電)的二水合物 C
6
O
2
(OH)
4
 · 2H2O。[2][3]

四羥基對苯醌可以從乙二醛[4]肌醇合成。[5]它和4,4'-聯吡啶可以形成 2:3 加合物[6]

四羥基對苯醌的鹽

編輯

類似大部分的,四羥基對苯醌是酸性的,很容易離解出氫離子,產生像是 C
6
H
2
O2−
6
和C
6
O4−
6
的陰離子。後者是對稱的有芳香性

它的鹽 Ca
2
C
6
O
6
Chromohalobacter beijerinckii英語Chromohalobacter beijerinckii在鹽發酵過程中從肌醇中產生的深紫色色素,在1935年已經被T. Hof英語T. Hof注意到。[3][7][8][9][10]

深紫色,不溶的二鹽 K
2
C
6
H
2
O
6
是由Paul W. PreislerLouis Berger英語Louis Berger於 1942年首次合成,它們通過肌醇硝酸在氧氣存在下與碳酸鉀反應,得到這種化合物。這種鹽和鹽酸的反應可以得到高產率的四羥基對苯醌。[11]

黑色的四鉀鹽 K
4
C
6
O
6
是由Robert West英語Robert West (chemist)Hsien Ying Niu在1962年通過在甲醇中反應四羥基對苯醌和甲醇鉀,首次合成這種化合物。這種鹽是抗磁性的,紅外光譜表明 C-C 和 C-O 距離相等,環在環己烷構象中略微扭曲。[12]K
4
C
6
O
6
的部分氧化會產生綠色,很順磁性的固體,可能是 3K+
 · C
6
O3−
6
,完全氧化則會產生二羥基環己烯四酮二鉀英語rhodizonic acid 2K+
 · C
6
O2−
6
[12]

綠黑色的鹽 Na
4
C
6
O
6
在1962年由Alexander J. Fatiadi英語Alexander J. FatiadiW. F. Sanger描述。[4]

深紫色的鹽 Li
4
C
6
O
6
已被提議作為電池的電極材料,因為它可以被氧化成二羥基環己烯四酮鹽 Li
2
C
6
O
6
或還原成苯六酚鹽 Li
6
C
6
O
6
[5]在沒有氧氣的情況下,Li
4
C
6
O
6
在450 °C 下穩定,然後分解成碳酸鋰[5]二羥基環己烯四酮鹽在400 °C 下會歧化成Li
4
C
6
O
6
環己六酮 C
6
O
6
,後者會迅速分解成一氧化碳二氧化碳和碳。[5]Li
4
C
6
O
6
水合物 Li
4
C
6
O
6
 · 2H2O在 250 °C下失水。[5]

參考資料

編輯
  1. ^ The Merck Index 11th. : 9177.  |entry=被忽略 (幫助)
  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, CnOm
    n
    . II. K4C6O6 and Evidence for C6O−3
    6
    . Journal of the American Chemical Society. 1962, 84 (7): 1324–1325. doi:10.1021/ja00866a068.