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[[Datei:Benzoquinones.svg|mini|1,2- und 1,4-Benzochinon]]
'''Chinone''' ({{enS|''Quinones''}}) sind eine Gruppe [[Organische Chemie|organischer]] [[chemische Verbindung|Verbindungen]], bei denen es sich um [[Kreuzkonjugation|gekreuzt-konjugierte]] zyklische [[Diketone]] handelt.<ref name="Breitmaier">{{Literatur|Autor=[[Eberhard Breitmaier]], [[Günther Jung]]|Titel=Organische Chemie|TitelErg=Grundlagen, Stoffklassen, Reaktionen, Konzepte, Molekülstruktur|Auflage= 5.|Verlag=Georg Thieme Verlag|Ort=Stuttgart|Datum=2005|ISBN=3-13-541505-8|Seiten=355 ff.|Online={{Google Buch |BuchID=Ld-AGnffxXIC |Seite=355 }}}}</ref> Sie sind [[Oxidation]]sprodukte von [[Hydroxygruppe|Dihydroxy]]-[[aromaten]]. Die beiden einfachsten Vertreter sind [[1,2-Benzochinon|1,2-]] und [[1,4-Benzochinon]], die bei der Oxidation der [[Dihydroxybenzole]] [[Brenzcatechin]] und [[Hydrochinon]] unter Aufhebung der [[Aromatizität]] des Ringes entstehen. 1,4-Benzochinon wird mitunter [[synonym]] als ''Chinon'' bezeichnet.

== Eigenschaften ==
Der Name Chinon leitet sich von der [[Chinasäure]] ab, deren Oxidation u. a. zu 1,4-Benzochinon führt. Bei der [[Nomenklatur (Chemie)|Nomenklatur]] der Chinone geht man vom aromatischen Stammskelett aus (Benzo-, Naphtho-, Anthra- etc.), stellt die Positionen der beiden chinoiden [[Carbonylgruppe]]n im Molekül voran (z. B. 1,2-, 1,4-) und endet mit „chinon“ (Beispiele: 1,4-Benzochinon, [[1,2-Naphthochinon]], [[9,10-Anthrachinon]]).<ref name="Breitmaier" /> Verbindungen, deren chemische Struktur ein Chinon-Element enthält, nennt man '''chinoid''', das Strukturelement selbst '''chinoides System'''. Die Reduktion von Chinonen liefert die zugehörigen Hydroxyaromaten, die auch '''Chinole''' genannt werden.

Die durchweg farbigen Chinone sind [[Oxidationsmittel]], deren [[Redoxpotential]] durch Substituenten (Halogen-, Cyano-, Alkyl-, Hydroxy-Gruppen etc.) deutlich verändert wird. Man unterscheidet zwischen 1,2-(''ortho''-)Chinonen (z. B. [[Pyrrolochinolinchinon]]) und 1,4-(''para''-)Chinonen (z. B. [[Anthrachinon]]).

Formaler Ersatz des Sauerstoffs einer chinoiden [[Carbonyl]]-Gruppe durch =NH, =NOH, =N<sub>2</sub> oder =CH<sub>2</sub> führt zu [[Chinonimine]]n, Chinonoximen, Chinondiaziden und [[Chinonmethide]]n.

Unter den Chinonen finden sich viele [[Gift]]e, aber auch ein breites Spektrum lebensnotwendiger Vitalstoffe, z. B. [[Ubichinon-10]] (Coenzym Q<sub>10</sub>), [[Vitamin K]] und Pyrrolochinolinchinon.

Der Grundkörper Chinon wurde zuerst 1838 von dem russischen Liebig-Schüler [[Alexander Abramowitsch Woskressenski]] synthetisiert.<ref name="Pötsch">Winfried R. Pötsch, Annelore Fischer und Wolfgang Müller unter Mitarbeit von [[Heinz Cassebaum]]: ''Lexikon bedeutender Chemiker'', VEB Bibliographisches Institut Leipzig, 1988, ISBN 3-323-00185-0, S. 441.</ref>

== Vorkommen ==
[[Datei:Biologically important quinones de.png|mini|hochkant=1.85|Beispiele biologisch wichtiger elektronenübertragender Chinon-Chinol-Systeme]]
In der Natur kommen Chinone besonders häufig in Farbstoffen vor, z. B. in [[Pilze]]n, [[Bakterien]] oder [[Blüte]]n. Chinoide Systeme findet man auch in verschiedenen [[Antibiotika]]. Unter anderem entstehen Chinone durch enzymatische Oxidation von Polyphenolen. So spielen sie beispielsweise bei der Braunfärbung angeschnittener [[Äpfel]] eine wichtige Rolle.

Bekannte Chinone sind:
* [[Adrenochrom]], Dopachrom, Echinochrom A
* [[Bovichinone]], orangerote Farbstoffe in Pilzen
* [[Dichlordicyanochinon]] (DDQ)
* [[Hydroxynaphthochinone]], z. B. in [[Hennastrauch|Henna]] und [[Walnüsse]]n
* [[Plastochinon]]e und [[Phyllochinon]]e bei der [[Photosynthese]]
* [[Pyrrolochinolinchinon]] (PQQ)
* [[Tryptophantryptophylchinon]] (TQQ)
* [[Ubichinone]] als Elektronenüberträger in der [[Atmungskette]]
* [[Vitamin K|K-Vitamine]] (Phyllochinon, [[Menachinon]])

Chinone werden auch in den [[Wehrsekret]]en von Insekten gefunden, vor allem Benzo- und [[Toluchinone]].

== Darstellung ==
Chinone bilden sich u. a. durch Oxidation von [[Phenole]]n oder polycyclischen aromatischen [[Kohlenwasserstoffe]]n. Dabei erweisen sich besonders [[Cer]](IV)-Verbindungen wie [[Ammoniumcer(IV)-nitrat]] als nützlich.

Redoxaktive und reaktive ''o''-Chinone lassen sich durch die Umsetzung von [[Diole|''trans''-Dihydrodiolen]] mithilfe des Enzyms [[AKR1A1]] biosynthetisch herstellen.<ref>Nisha T. Palackal, Michael E. Burczynski, Ronald G. Harvey, Trevor M. Penning: ''The Ubiquitous Aldehyde Reductase (AKR1A1) Oxidizes Proximate Carcinogen trans-Dihydrodiols to o-Quinones: Potential Role in Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Activation.'' In: ''[[Biochemistry]].'' Band 40, 2001, S. 10901, {{DOI|10.1021/bi010872t}}.</ref>

== Reaktionen ==
Synthetisch wichtig sind die (gegebenenfalls [[Photochemie|photochemisch]] ausgelösten) [[Cycloaddition]]s-Reaktionen der Chinone, die zu [[Cyclobutan]]-Derivaten, [[Oxetan]]en, [[Käfigverbindungen]] und [[Pyran]]en führen können. [[Olefin]]e addieren sich z. B. bei Belichtung an das 1,2-Dicarbonyl-System von ''ortho''-Chinonen, das in diesen Fällen als Hetero-1,3-dien-System fungiert (siehe [[Diels-Alder-Reaktion]]). Dies geschieht unter anderem unter Bildung von [[1,4-Dioxan|Dioxan]]-Derivaten ([[Schönberg-Reaktion]]).

Das im Gegensatz zu den Reinsubstanzen tieffarbige 1:1-Gemisch von 1,4-Hydrochinon und 1,4-Benzochinon nennt man [[Chinhydron]], ein klassisches Beispiel für einen [[Charge-Transfer-Komplex]].

=== Semichinone ===
Die Reduktion von Chinonen zu [[Dihydroxybenzole|Chinolen]] geschieht, wie hier am Beispiel des 1,4-Benzochinons gezeigt, mehrstufig über reaktive [[Radikale (Chemie)|radikalische]] Zwischenverbindungen, die Semichinone.
:[[Datei:Semiquinon mesomeric xtd.png|rahmenlos|hochkant=2.0|zentriert|Mesomere Grenzstrukturen von Semichinon]]<div class="center><small>Mesomere Grenzstrukturen von Semichinon</small></div>
Dabei sind die Reduktionsvorgänge mit Säure-Basen-Gleichgewichte gekoppelt.<ref>L. Michaelis, M. P. Schubert: ''The Theory of Reversible Two-step Oxidation Involving Free Radicals.'' In: ''[[Chem. Rev.]]'' 22 (3), 1938, S. 437–470; [[doi:10.1021/cr60073a003]].</ref> Diese sind z. T. recht beständig, wie die Semichinone der [[Ubichinon]]e. Die Reduktion des Chinons mit der Bildung eines Semichinons und dessen weiterführende Reduktion zum Hydrochinon sei nochmal näher am Beispiel von 1,4-Benzochinon erläutert:

Aus dem 1,4-Benzochinon '''1''' entsteht nach [[Protonierung]] und Reduktion das Semichinon '''2'''. Das ungepaarte Elektron ist dabei, wie aus seiner und den drei [[Mesomerie]]-Formeln unter ihm zu sehen, über das gesamte semichinoide System delokalisiert. Die weitere Reduktion nebst Protonierung führt dann schließlich zum Hydrochinon '''3'''.
:[[Datei:Quinone reduction v0 de.png|rahmenlos|hochkant=2.8|zentriert|Redoxgleichgewichte (l.u. nach r.o.) sowie Säure-Basen-Gleichgewichte (l.o. nach r.u.) für Chinon am Beispiel von 1,4-Benzochinon.]]<div class="center"><small>Redoxgleichgewichte (l.u. nach r.o.) sowie Säure-Basen-Gleichgewichte (l.o. nach r.u.) für Chinon<br />am Beispiel von 1,4-Benzochinon.<ref>nach Paul Rys, [[Heinrich Zollinger (Chemiker)|Heinrich Zollinger]]: ''Farbstoffchemie. Ein Leitfaden''. 3., neubearb. Auflage. Wiley-VCH, 1982, ISBN 3-527-25964-3, S. 45.</ref></small></div>

== Verwendung ==
Chinone finden als Oxidationsmittel, [[Bakterizid]]e und analytische Reagenzien Verwendung. Sie entstehen auch als Zwischenprodukt bei Farbstoffsynthesen (siehe auch ''[[Alizarin]]''). Auch in [[Malaria]]medikamenten spielen Chinone eine wichtige Rolle. In der [[Technische Chemie|technischen Chemie]] sind sie vor allem zur Gewinnung von [[Wasserstoffperoxid]] [[Anthrachinon-Verfahren|über Anthrachinon]] wichtig.

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Normdaten|TYP=s|GND=4147707-8|LCCN=sh/85/109891|NDL=00565847}}

[[Kategorie:Chinon| ]]
[[Kategorie:Stoffgruppe]]

Chinone - Versionsgeschichte

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