Quinona

As quinonas son un tipo de composto orgánico que formalmente "deriva de compostos aromáticos [como o benceno ou naftaleno] por conversión dun número impar de grupos –CH= en grupos –C(=O)– con todos os rearranxos necesarios dos dobres enlaces", orixinando "unha estrutura diona cíclica completamente conxugada".^[1] Esta clase de compostos inclúe algúns compostos heterociclicos.

O membro arquetípico da clase é a 1,4-benzoquinona ou ciclohexadienodiona, a miúdo chamada simplemente "quinona" (igual que o nome de toda a clase). Outros exemplos importantes son a 1,2-benzoquinona (orto-quinona), a 1,4-naftoquinona e a 9,10-antraquinona.

As quinonas son derivados oxidados de compostos aromáticos e adoitan sintetizarse doadamente a partir de compostos aromáticos reactivos con substituíntes doantes de electróns como os fenois e catecois, que incrementan a nucleofilicidade do anel e contribúen ao elevado potencial redox necesario para romper a aromaticidade. (As quinonas son compostos conxugados pero non aromáticos). As quinonas son aceptores de Michael electrofílicos estabilizados por conxugación. Dependendo da quinona e do sitio de redución, a redución pode rearomatizar o composto ou romper a conxugación. A adición conxugada case sempre rompe a conxugación.

• 
  1,2-Benzoquinona
• 
  1,4-Benzoquinona
• 
  1,4-Naftoquinona
• 
  9,10-Antraquinona

O termo quinona utilízase tamén máis xeralmente para unha gran clase de compostos formalmente derivados de quinonas aromáticas por substitución dalgúns átomos de hidróxeno por outros átomos ou radicais.

• 
  Cloranil, un reactivo de química orgánica
• 
  Lawsona, unha tinguidura presente nas follas da planta henna
• 
  Alizarina, unha tinguidura vermella común
• 
  DDQ, un reactivo en química orgánica
• 
  Daunorrubicina, un fármaco anticancro

Unha aplicación a escala industrial das quinonas é a produción de peróxido de hidróxeno. As 2-alquilantraquinonas son hidroxenadas ás correspondentes hidroquinonas (quinizarinas), as cales despois transfiren H
2 ao oxíxeno:

dihidroantraquinona + O
2 → antraquinona + H
2O
2

deste modo prodúcense varios millóns de toneladas de H
2O
2 anualmente.^[2]

Os derivados de quinonas son moléculas con actividade biolóxica comúns. Pénsase que se encontran en todos os organismos respiratorios.^[3] Algúns serven como aceptores de electróns en cadeas de transporte electrónico como as da fotosíntese (plastoquinona, filoquinona), e a respiración aerobia (ubiquinona). A filoquinona tamén se chama vitamina K₁ e é utilizada polos animais para carboxilar certas proteínas, que están implicadas na coagulación do sangue, formación do óso e outros procesos. Inversamente, a toxicidade do paracetamol débese ao seu metabolismo coa quinona imina, a cal reacciona despois con proteínas do fígado e causa insuficiencia hepática.

No spray que dispara o escaravello bombardeiro, a hidroquinona reacciona co peróxido de hidróxeno producindo un forte estoupido de vapor, que serve para disuadir outros animais.

A autooxidación do neurotransmisor dopamina e o seu precursor L-Dopa xera as comparativamente estables dopamina quinonas, que inhiben o funcionamento do transportador de dopamina (DAT) e o encima TH, o que orixina unha baixa produción de ATP nas mitocondrias.^[4]

Varias quinonas son de interese farmacolóxico. Forman unha clase importante de citotoxinas, usadas na loita contra o cancro. Un exemplo é a daunorrubicina, que é antileucémica.^[3] Algunhas delas mostran actividade antitumoral. Tamén se lles teñen atribuído propiedades en herboristería. Estas aplicacións son purgativas (sennosides), antimicrobianas e antiparasitarias (rhein e saprortoquinona, atovaquona), antitumorais (emodina e juglona), inhibición da biosíntese de PGE2 (arnebinona e arnebifuranona) e anti-enfermidades cardiovasculares (tanshinona).^[5]

Moitas substancias colorantes naturais e artificiais (tinguiduras e pigmentos) son derivados de quinonas. En importancia como colorantes son os segundos en importancia despois das tinturas azo, especialmente importantes para as cores azuis. A alizarina (1,2-dihidroxi-9,10-antraquinona), extraída da planta Rubia, foi a primeira tintura natural que se sintetizou a partir de brea de carbón.

A benzoquinona utilízase en química orgánica como axente oxidante. Quinonas fortemente oxidantes son o cloranil e a 2,3-dicloro-5,6-diciano-1,4-benzoquinona (tamén coñecida como DDQ).^[6]

O ácido 9,10-antraquinona-2,7-disulfónico (AQDS), unha quinona similar a outra que se atopa de forma natural no ruibarbo, tense utilizado como portador de cargas en baterías de fluxo sen metais.^[7]

As quinonas denomínanse usando un prefixo que indica o hidrocarburo aromático parental ("benzo-" para o benceno, "nafto-" para o naftaleno, "antra-" para o antraceno, etc.) e o sufixo "-quinona". Utilízanse infixos multiplicadores como "-di-", "-tri-", "-tetra-", etc. cando hai 4, 6, 8, etc. carbonilos. A posición dos grupos carbonilo pode indicarse antes do prefixo (como na "1,4,5,8-naftodiquinona") ou despois (como na "antra-1,4-quinona").

• Antraquinona
• Benzoquinona
• Naftoquinona
• Plastoquinona
• Pirroloquinolina quinona
• Ubiquinona

• Quinones Medical Subject Headings (MeSH) na Biblioteca Nacional de Medicina dos EUA.