1,4-Benzochinon

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP),[3] ggf. erweitert[>1] Gefahr H- und P-Sätze H: Entzündbarer Feststoff. Giftig bei Verschlucken oder Einatmen. Verursacht schwere Verätzungen der Haut und schwere Augenschäden. Kann allergische Hautreaktionen verursachen. Kann die Atemwege reizen. Kann vermutlich genetische Defekte verursachen (Expositionsweg angeben, sofern schlüssig belegt ist, dass diese Gefahr bei keinem anderen Expositionsweg besteht). Sehr giftig für Wasserorganismen mit langfristiger Wirkung. P: Von Hitze, heißen Oberflächen, Funken, offenen Flammen und anderen Zündquellen fernhalten. Nicht rauchen. Staub / Rauch / Gas / Nebel / Dampf / Aerosol nicht einatmen. Schutzhandschuhe/ Schutzkleidung/ Augenschutz/ Gesichtsschutz/ Gehörschutz/ … tragen. Bei Berührung mit der Haut [oder dem Haar]: Alle kontaminierten Kleidungsstücke sofort ausziehen. Haut mit Wasser abwaschen [oder duschen]. Bei Einatmen: Die Person an die frische Luft bringen und für ungehinderte Atmung sorgen. Sofort Giftinformationszentrum, Arzt oder … anrufen. Bei Kontakt mit den Augen: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser spülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter spülen. [1]
MAK	DFG: nicht eingestuft, da Verdacht auf krebserzeugende Wirkung[1] Schweiz: 0,1 ml/m3 bzw. 0,4 mg/m3[4]

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.

Strukturformel
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[1]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer	106-51-4
EG-Nummer	203-405-2
ECHA-InfoCard	100.003.097
PubChem	4650
Eigenschaften
Molare Masse	108,10 g/mol
Aggregatzustand	fest[1]
Dichte	1,32 g/cm3[1]
Schmelzpunkt	115,7 °C[1]
Dampfdruck	10 Pa (25 °C)[2]
Löslichkeit	schlecht in Wasser (10 g/l bei 20 °C)[1]

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.^[5]

Da die Endung -yl für einen Rest (Radikal) stehen sollte, benannte Friedrich Wöhler die Verbindung um in „Chinon“.^[6]

Vorkommen

Natürlich kommt 1,4-Benzochinon in Gerste und in Anis vor.^[7]

Gewinnung und Darstellung

Die Oxidation von Hydrochinon in schwefelsaurer Lösung mit Natriumchlorat (und Vanadiumpentoxid als Katalysator)^[8] oder mit Natriumdichromat^[9] 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.^[10] Das zur Abwehr von Fressfeinden dienende Wehrsekret der Bombardierkäfer enthält 1,4-Benzochinon. Bombardierkäfer^[11] und Weberknechte^[12] 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.^[13][14]

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.^[15]

Verwendung

Durch Reaktion mit einem Überschuss an Hydroxylamin kann p-Benzochinondioxim gewonnen werden.^[16][17]

1. ↑ ^{Hochspringen nach: a b c d e f g h} Eintrag zu p-Benzochinon in der GESTIS-Stoffdatenbank des Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung. (JavaScript erforderlich)
2. ↑ Datenblatt p-Benzoquinone bei Sigma-Aldrich ( PDF).
3. ↑ Eintrag zu p-benzoquinone im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA). Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
4. ↑ Schweizerische Unfallversicherungsanstalt (Suva): Grenzwerte – Aktuelle MAK- und BAT-Werte. (Suche nach 106-51-4 bzw. p-Benzochinon)
5. ↑ A. Woskressenski: Ueber die Zusammensetzung der Chinasäure. In: Annalen der Pharmacie. 27, 1838, S. 257–270, doi:10.1002/jlac.18380270303.
6. ↑ F. Wöhler: Untersuchungen über das Chinon. In: Justus Liebigs Annalen der Chemie, 51, 1844, S. 145–163. doi:10.1002/jlac.18440510202.
7. ↑ 1,4-Benzoquinone (englisch). In: Dr. Duke's Phytochemical and Ethnobotanical Database, Hrsg. U.S. Department of Agriculture.
8. ↑ H. W. Underwood, Jr. and W. L. Walsh: Quinone In: Organic Syntheses. 16, 1936, S. 73, doi: 10.15227/orgsyn.016.0073; Coll. Vol. 2, 1943, S. 553 ( PDF).
9. ↑ E. B. Vliet: Quinone In: Organic Syntheses. 2, 1922, S. 85, doi: 10.15227/orgsyn.002.0085; Coll. Vol. 1, 1941, S. 482 ( PDF).
10. ↑ 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.
11. ↑ Bernhard Klausnitzer: Käfer. Nikol Verlagsgesellschaft mbH & Co. KG, Hamburg 2005, ISBN 3-937872-15-9.
12. ↑ Jochen Martens: Weberknechte, Opiliones. Die Tierwelt Deutschlands, Teil 64, 1978. VEB G. Fischer, Jena.
13. ↑ Lemur gets high. Video von „Animal Planet“ auf YouTube, in Englisch
14. ↑ Sebastian Wenger: Der glückliche Affe, 2013, S. 155–158.
15. ↑ Berufskrankheiten-Merkblatt Benzochinon (auto. Download)
16. ↑ 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.
17. ↑ 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-Buchsuche).

Basierend auf einem Artikel in: Wikipedia.de

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Datum der letzten Änderung: Jena, den: 30.12. 2024