1,4-Benzochinon

Strukturformel
	Strukturformel von Benzochinon
Allgemeines
Name	1,4-Benzochinon
Andere Namen	p-Benzochinon; p-Chinon; Cyclohexa-2,5-dien-1,4-dion;
Summenformel	C6H4O2
Kurzbeschreibung	gelbbrauner Feststoff mit stechendem Geruch<ref name="GESTIS" />
Externe Identifikatoren/Datenbanken
EG-Nummer	203-405-2
ECHA-InfoCard	100.003.097
PubChem	4650
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Eigenschaften
Molare Masse	108,10 g·mol−1
Aggregatzustand	fest<ref name="GESTIS" />
Dichte	1,32 g·cm−3<ref name="GESTIS">Eintrag zu Vorlage:Linktext-Check in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFAVorlage:Abrufdatum (JavaScript erforderlich)</ref>
Schmelzpunkt	115,7 °C<ref name="GESTIS" />
Dampfdruck	10 Pa (25 °C)<ref>Datenblatt Vorlage:Linktext-Check bei Sigma-AldrichVorlage:Abrufdatum (PDF).</ref>
Löslichkeit	schlecht in Wasser (10 g·l−1 bei 20 °C)<ref name="GESTIS" />
Sicherheitshinweise
Gefahrensymbol	Gefahrensymbol
H- und P-Sätze	H: 228‐301+331‐314‐317‐335‐341‐410
	P: 210‐260‐280‐303+361+353‐304+340+310‐305+351+338<ref name="GESTIS" />
MAK	DFG: nicht eingestuft, da Verdacht auf krebserzeugende Wirkung<ref name="GESTIS" />; Schweiz: 0,1 ml·m−3 bzw. 0,4 mg·m−3<ref>Schweizerische Unfallversicherungsanstalt (Suva): Grenzwerte – Aktuelle MAK- und BAT-Werte (Suche nach 106-51-4)Vorlage:Abrufdatum</ref>;
	Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

1,4-Benzochinon, häufig vereinfachend Chinon bzw. Benzochinon genannt, ist der Stammkörper der (para)-Chinone. Es bildet gelbe Kristalle von charakteristischem, durchdringendem Geruch. 1,4-Benzochinon entsteht bei der Oxidation von Hydrochinon und als Stoffwechselprodukt im Menschen bei Benzolvergiftung.

Geschichte

Bei Studien über die Chemie der aus Chinarinde isolierten Chinasäure beobachtete der russische Chemiker Alexander Abramowitsch Woskressenski, dass bei der Oxidation mit Mangandioxid (Braunstein) in Schwefelsäure eine gelbe, stechend riechende Substanz gebildet wird, der er den Namen „Chinoyl“ gab.<ref>A. Woskressenski: Ueber die Zusammensetzung der Chinasäure. In: Annalen der Pharmacie. 27, 1838, S. 257–270, doi:10.1002/jlac.18380270303.</ref>

Bildung von 1,4-Benzochinon aus Chinasäure

Da die Endung -yl für einen Rest (Radikal) stehen sollte, benannte Friedrich Wöhler die Verbindung um in „Chinon“.<ref>F. Wöhler: Untersuchungen über das Chinon. In: Justus Liebigs Annalen der Chemie, 51, 1844, S. 145–163. doi:10.1002/jlac.18440510202.</ref>

Vorkommen

Datei:Barley J1.jpg

Gerste

Natürlich kommt 1,4-Benzochinon in Gerste und in Anis vor.<ref name="Dr. Duke" />

Gewinnung und Darstellung

Die Oxidation von Hydrochinon in schwefelsaurer Lösung mit Natriumchlorat (und Vanadiumpentoxid als Katalysator)<ref>H. W. Underwood, Jr. and W. L. Walsh: Vorlage:Linktext-Check In: Organic Syntheses. 16, 1936, S. 73, doi:10.15227/orgsyn.016.0073; Coll. Vol. 2, 1943, S. 553 (PDF).</ref> oder mit Natriumdichromat<ref>E. B. Vliet: Vorlage:Linktext-Check In: Organic Syntheses. 2, 1922, S. 85, doi:10.15227/orgsyn.002.0085; Coll. Vol. 1, 1941, S. 482 (PDF).</ref> ist mit hoher Ausbeute möglich.

Biologische Bedeutung

p-Benzochinon ist blutschädigend und steht im Verdacht, Leukämie zu erzeugen. Es reagiert schnell mit Biomakromolekülen wie Proteinen und DNA. Das Addukt mit Albumin kann in breiten Bevölkerungsschichten nachgewiesen werden, und dieser Biomarker für Chinon (und damit auch für Benzol) korreliert mit Automobilbetankung, Zigarettenkonsum, aber auch mit Fruchtkonsum und Verwendung von Aspartam.<ref>Lin YS et al.: Variability of albumin adducts of 1,4-benzoquinone, a toxic metabolite of benzene, in human volunteers. Biomarkers. 11. Januar 2006. S. 14–27. PMID 16484134.</ref> Das zur Abwehr von Fressfeinden dienende Wehrsekret der Bombardierkäfer enthält 1,4-Benzochinon. Bombardierkäfer<ref name="Klausnitzer">Bernhard Klausnitzer: Käfer. Nikol Verlagsgesellschaft mbH & Co. KG, Hamburg 2005, ISBN 3-937872-15-9.</ref> und Weberknechte<ref>Jochen Martens: Weberknechte, Opiliones. Die Tierwelt Deutschlands, Teil 64, 1978. VEB G. Fischer, Jena.</ref> besitzen die Fähigkeit, in Drüsen 1,4-Benzochinon herzustellen.

Auch einige Arten von Tausendfüßern stellen Benzochinon zur Abwehr von Fressfeinden her. Auf Madagaskar und in Südamerika konnte in diesem Zusammenhang eine ungewöhnliche Beobachtung gemacht werden: Madagassische Lemuren und südamerikanische Kapuzineraffen fangen und reizen die Tausendfüßler, sodass diese ihr benzochinonhaltiges Sekret absondern. Dieses verteilen die Affen wiederum auf ihrem Fell, wo es seine insektenabwehrende Wirkung entfaltet und insbesondere vor krankheitsübertragenden Mücken und Moskitos schützt. Die Primaten nehmen dabei die psychoaktive Wirkung des Sekrets offensichtlich wohlwollend in Kauf. Ein Selektionsvorteil entsteht dabei eher nicht, da das Risiko, während des zwanzigminütigen Drogenrausches gefressen zu werden, deutlich erhöht ist. Es ist also davon auszugehen, dass das Hervorrufen eines Rausches im Vordergrund steht.<ref>Lemur gets high. Video von „Animal Planet“ auf YouTube, in Englisch</ref><ref>Sebastian Wenger: Der glückliche Affe, 2013, S. 155–158.</ref>

Berufskrankheit

Augenschädigungen durch Benzochinon können eine anerkannte Berufskrankheit von Menschen sein, die mit Benzol umgehen. Benzochinon kann zunächst zu unspezifischen Reizwirkungen an Bindehaut und Hornhaut führen. Nach längerer, meist mehrjähriger Einwirkung dieses Stoffes kann es im Lidspaltenbereich zu Verfärbungen kommen. Diese sind vorwiegend gelblich-braun, unter Einwirkung des Lichtes später sepiafarben oder dunkelbraun. Es bilden sich feinere bis gröbere Trübungen und Verletzungen. Die Hornhaut kann quellen, sich verformen und zu einem irregulären Astigmatismus führen, der nicht völlig auszugleichen ist. Zunächst fehlen Bindehauthyperämie und Hornhautvascularisation. Die Sensibilität der Hornhaut ist herabgesetzt, ihre Regenerationsfähigkeit vermindert.

Häufig bleibt eine erhöhte Anfälligkeit gegen Sekundärinfektionen bestehen. Auch ohne erneute Einwirkung können selbst nach jahrelangem Intervall Epitheldefekte mit hartnäckigen Geschwüren bis zum klinischen Bild des Ulcus serpens auftreten. Dauerschäden (Trübung, Astigmatismus, Keratektasie) sind häufig. Verlust des Sehvermögens und des Auges ist möglich. Die Prognose der Erkrankung hinsichtlich der Erhaltung des Sehvermögens ist zweifelhaft, da es bereits im Anfangsstadium der Erkrankung zur irreversiblen Schädigung der Hornhaut kommen kann. Im günstigen Falle ist durch rechtzeitige augenärztliche Behandlung eine Rückbildung der Hornhauterkrankung möglich.<ref>Berufskrankheiten-Merkblatt Benzochinon</ref>

Verwendung

Durch Reaktion mit einem Überschuss an Hydroxylamin kann p-Benzochinondioxim gewonnen werden.<ref>N. Singh, D. Stephenson: 14N NQR study of selected 1,4-benzoquinonedioximes. In: Hyperfine Interactions. Band 197, Nr. 1–3, April 2010, S. 309–315, doi:10.1007/s10751-010-0239-7. </ref><ref name="Eberhard Breitmaier, Günther Jung">Eberhard Breitmaier, Günther Jung: Organische Chemie, 7. vollst. Überarb. u. erw. Auflage 2012 Grundlagen,Verbindungsklassen, Reaktionen, Konzepte, Molekülstruktur, Naturstoffe, Syntheseplanung, Nachhaltigkeit. Georg Thieme Verlag, 2014, ISBN 3-13-159987-1, S. 363 (eingeschränkte Vorschau in der Google-BuchsucheSkriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:GoogleBook“ ist nicht vorhanden.). </ref>

Weblinks

Wikibooks: Praktikum Organische Chemie/ p-Benzochinon durch Oxidation von Hydrochinon mit Cer(IV)ammonium-nitrat (CAN) – Lern- und Lehrmaterialien

Einzelnachweise

<references> <ref name="Dr. Duke">Vorlage:DrDukesDB</ref> </references>