醌的還原
醌經過一個電子的轉移反應被
還原為半氫醌,再失去一個電子形成
氫醌。因為該反應非常容易發生逆反應,所以半氫醌和氫醌之間的動態平衡取決於體系的還原電勢。通常醌類物質被認為是天然有機質的組成部分,曾有人假設在腐殖質中的某些自由基就是醌/氫醌氧化還原電對。
利用醌和類醌化合物作氧化還原指示物,可以了解一些物質在缺氧沉澱污泥中的反應性,例如2,6一二氯靛酚在缺氧沉澱污泥中可以進行快速的還原反應(反應周期以數分鐘計),見圖1。
相反,在同種沉澱污泥中,像5,5'—二磺酸—靛藍這種磺化靛藍類化合物的活性比較小,半反應周期為1 d左右。對於一系列氧化還原指示物來說,影響反應速率的主要因素為結構類型。
對幾種分散性蒽醌染料的研究表明,在缺氧性沉澱污泥中這些物質發生了還原性轉化。例如,Disperse Red 9在池塘污泥中的還原半周期為1~10 d。儘管這些染料可能以蒽醌的形式存在於還原性環境中,但是對Disperse Red 9的研究表明,醌也可能不可逆地轉化為熱力學穩定的蒽醌。
有分子內氫鍵的蒽醌異構體形成時比較慢,但是其穩定性比無氫鍵的異構體要好得多。
醌還原酶
Aust實驗室在
黃孢原毛平革菌中發現一種細胞外的醌還原酶(quinone reductase)。它的功能可能涉及到為在MnP催化的還原反應中維持氫醌庫。這一假說的根據是:僅含有MnP、H
2O
2、Mn(Ⅱ)和苯醌的反應混合液中,不會發生氧化性細胞色素C的還原反應;而一旦加入醌還原酶,
細胞色素C則被還原。因此,可以斷言,需要醌還原酶將苯醌還原成氫醌,致使MnP所催化的還原途徑得以正常運作。
當黃孢原毛平革菌降解木質素或生長在葡萄糖中時,會產生大量的氫醌。菌還分泌這種醌還原酶。因此,可以認為,利用氫醌作為電子供體的這種依賴於MnP的還原機制,在真菌的木質素及環境污染物的降解中,可能十分重要。
氫醌
氫醌(Hydroquinone)
商品名或別名:對苯二酚,雞納酚.斑必治
分類:治療學:脫色劑。妊娠分類:C。
指征和劑量:用於黑變病、黃褐斑、雀斑及色素沉著等。2%~5%軟膏或乳膏外用塗患處,bid。
製劑:軟膏、乳膏:2%~5%,每支15 g。
作用機制:本品由苯胺氧化成對苯醌。再經還原製成,為脫色劑。它能阻斷酪氨酸酶催化酪氨酸轉變成二羥基苯丙氨酸(DPA),從而抑制了黑色素的生物合成,但不破壞黑素細胞及已經形成的黑色素。
不良反應:對皮膚、黏膜有一定刺激性,濃度適宜,不良反應少。
醌的還原反應(對苯醌的還原)
在亞硫酸水溶液中,對苯醌對位的兩個氧原子上可各加一個氫,即經1,6加氫作用,對苯醌被還原成對一苯二酚(又稱氫醌),這是對一苯二酚氧化反應的逆反應。
在電化學上,利用對苯醌一氫醌之間的氧化還原性質,製成醌氫醌電極,可用於測定溶液的pH。