الكينون

الكينونات عوامل مؤكسدة ، وأحيانًا يكون تأثيرها عكسيًا. ومن بين الكينونات الأكثر مؤكسدة مقارنةً بالبنزوكينون ، الكلورانيل و2،3 -ثنائي كلورو-5،6-ثنائي سيانو-1،4-بنزوكينون (المعروف أيضًا باسم DDQ). ^{[ 8 ]}

تزداد قدرة الكينونات على الأكسدة بوجود الأحماض. ^{[ 9 ]} في الظروف الحمضية، يخضع الكينون لاختزال ثنائي الإلكترون وثنائي البروتون إلى هيدروكينون .

في الظروف القلوية، تخضع الكينونات لاختزال أحادي الخطوة ثنائي الإلكترون قابل للانعكاس. في الظروف المتعادلة، قد تخضع الكينونات إما لاختزال أحادي البروتون ثنائي الإلكترون أو لاختزال ثنائي الإلكترون. في الأوساط غير البروتونية ، تخضع الكينونات لاختزال ثنائي الخطوة دون بروتونات. ^{[ 10 ]} في الخطوة الأولى، يتكون وسيط شبه كينوني قصير العمر . في الخطوة الثانية، يُختزل شبه الكينون إلى أنيون كينوني ثنائي الشحنة.

تم استخدام حمض 9,10-أنثراكينون-2,7-ثنائي السلفونيك (AQDS)، وهو كينون مشابه لأحد الكينونات الموجودة بشكل طبيعي في الراوند، كناقل للشحنة في بطاريات التدفق الخالية من المعادن . ^{[ 11 ]}

تخضع الكينونات لتفاعل إضافة لتكوين نواتج إضافة 1،4. ^{[ 12 ]} ومن أمثلة تفاعل إضافة 1،4 إضافة كلوريد الهيدروجين لتكوين كلوروهيدروكينون:  

يمكن أن تخضع الكينونات لتفاعلات ديلز-ألدر . ^{[ 12 ]} يعمل الكينون كديينوفيل ويتفاعل مع الديين عند الرابطة المزدوجة بين ذرتي الكربون.

في تفاعلات ديلز-ألدر، تُستخدم الكينونات كديينوفيلات. وتشمل التخليقات ^ذات الأهمية التاريخية الكوليسترول والكورتيزون والمورفين والريزيربين . [ ^{13 ]}

يُستخدم الكينونات على نطاق صناعي واسع في إنتاج بيروكسيد الهيدروجين . تُهدرج مركبات 2-ألكيل أنثراكينون إلى الهيدروكينونات المقابلة (الكينيزارين)، والتي بدورها تنقل الهيدروجين.₂ إلى الأكسجين:

ثنائي هيدروأنثراكينون + O₂ → أنثراكينون + H₂ O₂

وبهذه الطريقة، عدة ملايين من الأطنان المترية من الهيدروجين₂ Oيتم إنتاج _{2 سنوياً.} ^{[ 14 ]}

1,4- نافثوكينون ، مشتق من أكسدة النفثالين باستخدام ثلاثي أكسيد الكروم . ^{[ 15 ]} وهو المركب الأولي للأنثراكينون.

تؤدي الكينونات العديدة أدوارًا مهمة في علم الأحياء. فيتامين ك ، الذي يشارك في تخثر الدم، هو كينون. يوبيكوينون -10 هو 1،4-بنزوكينون طبيعي المنشأ يشارك في جهاز التنفس . بلاستوكينون هو عامل مساعد للأكسدة والاختزال يشارك في عملية التمثيل الضوئي. بيرولوكينولين كينون هو عامل مساعد بيولوجي آخر للأكسدة والاختزال.

يُعتقد أن الكينونات موجودة في جميع الكائنات الحية التي تتنفس. ^{[ 16 ]} بعضها يعمل كمستقبلات للإلكترونات في سلاسل نقل الإلكترون، مثل تلك الموجودة في عملية البناء الضوئي ( بلاستوكينون ، فيلوكينون )، والتنفس الهوائي ( يوبيكوينون ). يُعرف الفيلوكينون أيضًا باسم فيتامين K1 _، حيث تستخدمه الحيوانات لكربوكسلة بعض البروتينات، التي تشارك في تخثر الدم ، وتكوين العظام ، وعمليات أخرى. في المقابل، تعود سمية الباراسيتامول إلى استقلابه إلى كينون إيمين ، الذي يتفاعل بدوره مع بروتينات الكبد مسببًا فشلًا كبديًا.

يؤدي التأكسد الذاتي للناقل العصبي الدوبامين وسلفه L-Dopa إلى توليد كينون الدوبامين المستقر نسبيًا والذي يثبط عمل ناقل الدوبامين (DAT) وإنزيم TH ويؤدي إلى انخفاض إنتاج ATP في الميتوكوندريا . ^{[ 17 ]}

البنزوكينون بلاتيلاكينون هو فرمون جنسي في الصراصير . وفي رذاذ خنافس القاذفة ، يتفاعل الهيدروكينون مع بيروكسيد الهيدروجين لإنتاج نفثة بخارية نارية، وهي مادة طاردة في عالم الحيوان.

تُعدّ الكينونات العديدة ذات أهمية دوائية، إذ تُشكّل فئة رئيسية من السموم الخلوية المضادة للسرطان. ومن الأمثلة على ذلك الدونوروبيسين ، وهو مضاد للسرطان الدموي. ^{[ 16 ]} كما تُظهر بعضها نشاطًا مضادًا للأورام ، وتُستخدم في الطب العشبي . تشمل هذه الاستخدامات: مُليّن ( السينوسيدات )، ومضاد للميكروبات والطفيليات ( الراين، والسابورثوكينون ، والأتوفاكون ) ، ومضاد للأورام ( الإيمودين والجغلون )، ومثبط لتخليق البروستاغلاندين E2 ( الأرنيبينون والأرنيبيفورانون ) ، ومضاد لأمراض القلب والأوعية الدموية ( التانشينون ). ^{[ 18 ]} فطر مالبرانشيا سيناموميا هو فطر مُحب للحرارة، يُنتج مضادًا حيويًا من الكينونات.

من الأدوية الأخرى المحتوية على الكينون ميكاربينات ( ديميكاربين )، الذي يُصنع بتفاعل إيثيل N-ميثيل-β-أمينوكروتونات مع بارا-بنزوكينون. وتشمل الأدوية الأخرى أميندول ، وأوكسيفيميدول ، وفيميدول، وجميعها مُدرجة في FR5142 (M) - 1967-06-05. ملاحظة: جميعها إندولات مُصنّعة عبر طريقة نينيتزيسكو لتخليق الإندول . أما أبازيكوون فهو مضاد للأورام .

مركبات البنزوكينون هي أحد نواتج أيض الباراسيتامول . ^{[ 19 ]}

العديد من المواد الملونة الطبيعية والاصطناعية ( الأصباغ والملونات ) هي مشتقات الكينون، فمثلاً يُعدّ اللوسون المركب الصبغي الفعال في الحناء . وتأتي هذه المواد في المرتبة الثانية بعد أصباغ الآزو من حيث الأهمية في مجال التلوين، مع التركيز بشكل خاص على اللون الأزرق. أما الأليزارين (1،2-ثنائي هيدروكسي-9،10-أنثراكينون)، المستخلص من نبات الفوة ، فكان أول صبغة طبيعية يتم تصنيعها من قطران الفحم.

يُستخدم الكينونات تجاريًا في التصوير الفوتوغرافي بالأبيض والأسود . يُغطى فيلم الأبيض والأسود بمستحلب يحتوي على بلورات بروميد الفضة أو يوديد الفضة، والتي تنشط عند تعرضها للضوء. يُستخدم الهيدروكينون لاختزال أيونات الفضة النشطة إلى فضة معدنية. خلال هذه العملية، يتأكسد الهيدروكينون إلى كينون. تُزال جميع هاليدات الفضة غير النشطة بالضوء أو غير المختزلة بالهيدروكينون، تاركةً طبقة سالبة من الفضة المترسبة في موضع تعرض الفيلم للضوء. ^{[ 20 ]}