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| 名称 | |
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| 推奨IUPAC名
ベンゼン-1,4-ジオール[1] | |
| その他の名称
ヒドロキノン[1]
イドロキノン キノール 4-ヒドロキシフェノール 1,4-ジヒドロキシベンゼン p-ジヒドロキシベンゼン p-ベンゼンジオール | |
| 識別番号 | |
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3Dモデル（JSmol）
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| 605970 | |
| ChEBI |
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| ケムブル |
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| ケムスパイダー |
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| ドラッグバンク |
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| ECHA情報カード | 100.004.199 |
| EC番号 |
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| 2742 | |
| KEGG |
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PubChem CID
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| RTECS番号 |
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| UNII |
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| 国連番号 | 3077, 2662 |
CompToxダッシュボード （EPA）
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| 性質 | |
| C 6 H 6 O 2 | |
| モル質量 | 110.112 g·mol |
| 外観 | 白色固体 |
| 密度 | 1.3 g cm -3、固体 |
| 融点 | 172℃ (342℉; 445 K) |
| 沸点 | 287℃ (549℉; 560 K) |
| 5.9 g/100 mL (15℃) | |
| 蒸気圧 | 10 -5 mmHg (20℃) [2] |
| 酸性度（ p Ka ） | 9.9 [3] |
磁化率(χ)
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−64.63 × 10 −6 cm 3 /mol |
| 構造 | |
| 1.4 ± 0.1 D [4] | |
| 薬理学 | |
| D11AX11 ( WHO ) | |
| 危険有害性 | |
| GHSラベル | |
   
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| 危険 | |
| H302、H317、H318、H341、H351、H400 | |
| P201、P202、P261、P264、P270、P272、P273、P280、P281、P301+ P312 、P302+P352、P305+P351+P338、P308+P313、P310、P321、P330、P333+P313、P363、P391、P405、P501 | |
| NFPA 704（ファイアダイヤモンド） | |
| 引火点 | 165℃ (329℉; 438K) |
| 致死量または濃度（LD、LC）： | |
LD 50（中間投与量）
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490 mg/kg（哺乳類、経口） 245 mg/kg（マウス、経口） 200 mg/kg（ウサギ、経口） 320 mg/kg（ラット、経口） 550 mg/kg（モルモット、経口） 200 mg/kg（イヌ、経口） 70 mg/kg（ネコ、経口）[5] |
| NIOSH（米国健康曝露限界）： | |
PEL（許可）
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TWA 2 mg/m 3 [2] |
REL（推奨）
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C 2 mg/m 3 [15分間] [2] |
IDLH（差し迫った危険）
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50 mg/m 3 [2] |
| 関連化合物 | |
関連ベンゼンジオール
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ピロカテコール レゾルシノール |
関連化合物
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1,4-ベンゾキノン |
特に記載がない限り、データは標準状態（25℃ [77℉]、100kPa）における物質のものです
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ヒドロキノンは、ベンゼン-1,4-ジオールまたはキノールとも呼ばれ、フェノールの一種でベンゼンの誘導体である芳香族有機 化合物で、化学式はC 6 H 4 (OH) 2です。ベンゼン環のパラ位に結合した2つのヒドロキシル基を有しています。白色の粒状固体です。この親化合物の置換誘導体もヒドロキノンと呼ばれます。「ヒドロキノン」という名称は、1843年にフリードリヒ・ヴェーラーによって造られました。[7]
2023年には、米国で274番目に処方される薬となり、処方件数は80万件を超えた。[8] [9]
生産
ハイドロキノンは主に2つの方法で工業的に生産されています。[10]
- 最も広く用いられている経路は、反応機構がクメン法に類似しており、ベンゼンをプロペンでジアルキル化して1,4-ジイソプロピルベンゼンを得る。この化合物は空気と反応してビスヒドロペルオキシドを生成する。これはクメンヒドロペルオキシドと構造的に類似しており、酸中で転位してアセトンとヒドロキノンを生成する。[11]
- 2つ目の方法は、触媒を用いたフェノールの水酸化です。この変換では過酸化水素が使用され、ヒドロキノンとそのオルト異性体であるカテコール（ベンゼン-1,2-ジオール）の混合物が得られます。
- C 6 H 5 OH + H 2 O 2 → C 6 H 4 (OH) 2 + H 2 O
他にあまり一般的ではない方法としては、次のものがあります。
- アセチレンと鉄ペンタカルボニルからヒドロキノンを合成する、潜在的に重要な方法が提案されている。[12] [13] [ 14] [15] [16] [17]鉄ペンタカルボニルは、遊離一酸化炭素ガスの存在下では、試薬ではなく触媒として機能する。ロジウムまたはルテニウムは、鉄の代わりに触媒として良好な化学収率で使用できるが、反応混合物からの回収コストが高いため、通常は使用されない。[12]
- ハイドロキノンとその誘導体は、アニリンやDIPBなどの様々なフェノールの酸化によっても製造できる。[18]例としては、エルブス過硫酸塩酸化やダキン酸化が挙げられる。
- ハイドロキノンは1820年にフランスの化学者ペルティエとカヴァントゥによってキナ酸の乾留によって初めて得られました。[19]
- クロロフェノールの加水分解[18]
後者の3つの方法は、一般的に過酸化水素による酸化よりも原子経済性が低く、中国では2022年に商業的に実施され深刻な汚染を引き起こした。[20]
反応
ヒドロキノンのヒドロキシル基の反応性は他のフェノール類と似ており、弱酸性です。得られた共役塩基は容易にO-アルキル化され、モノエーテルおよびジエーテルを与えます。同様に、ヒドロキノンはフリーデル・クラフツアルキル化による環置換を受けやすいです。この反応は、2- tert-ブチル-4-メトキシフェノール（BHA ）などの一般的な抗酸化剤の製造によく使用されます。有用な染料であるキニザリンは、ヒドロキノンと無水フタル酸のジアシル化によって生成されます。[10]
酸化還元
ハイドロキノンは温和な条件下で可逆的に酸化され、ベンゾキノンを与えます。コエンザイムQなどの天然に存在するハイドロキノン誘導体も同様の反応性を示し、1つのヒドロキシル基がアミノ基に置換されます。条件付き可逆性と試薬の比較的普遍性を考慮すると、ハイドロキノンおよびハイドロキノン誘導体の酸化反応は商業的に重要な用途があり、多くの場合、工業規模で使用されています。
無色のヒドロキノンとベンゾキノン（固体では明るい黄色）を1:1の比率で共結晶化すると、キンヒドロン（C 6 H 6 O 2 ·C 6 H 4 O 2 ）として知られる暗緑色の結晶性電荷移動錯体（融点171℃）が形成される。[要出典]この錯体は熱湯に溶解し、溶液中の両方のキノン分子を解離する。[21]
アミノ化
重要な反応として、ヒドロキノンをモノアミン誘導体およびジアミン誘導体に変換する反応があります。写真に使用されるメチルアミノフェノールは、化学量論に従って生成されます。[10]
ゴム業界でオゾン防止剤として使用されるジアミンは、アニリンからアミノ化され、同様の経路で生成されます。
用途
ハイドロキノンは、主に水溶性の還元剤としての作用により、様々な用途があります。フィルムや印画紙のほとんどの白黒写真現像液の主成分であり、化合物メトールと共にハロゲン化銀を元素銀に還元し ます
還元力に関連した用途は他にも様々あります。重合禁止剤としては、抗酸化作用を利用して、ハイドロキノンはアクリル酸、メチルメタクリレート、シアノアクリレート、その他ラジカル開始重合を起こしやすいモノマーの重合を阻害します。また、フリーラジカルスカベンジャーとして作用することで、プレセラミックポリマーなどの感光性樹脂の保存期間を延長します。[22]
ハイドロキノンは、両方の水酸基から水素陽イオンを失ってジフェノラートイオンを形成します。ハイドロキノンのジナトリウムジフェノラート塩は、ポリマーPEEKの製造において交互共重合単位として使用されます。
皮膚の脱色
ハイドロキノンは、皮膚の色を薄くするための美白外用薬として使用されます。メトールのように皮膚炎を引き起こす素因はありません。これは、指令76/768/EEC:1976に基づく欧州連合加盟国を含む一部の国では処方箋が必要な成分です。[23] [24]
2006年、米国食品医薬品局はハイドロキノンの以前の承認を取り消し、すべての市販薬の禁止を提案した。[25] FDAは、市販薬審査プロセスのより大規模な改革の一環として、2020年にハイドロキノンを正式に禁止した。[26] FDAは、ハイドロキノンが潜在的な発がん性物質である可能性を排除できないと述べた。[27]この結論は、ヒトへの吸収の程度と、成体ラットで甲状腺濾胞細胞過形成、核の大きさの変異、単核細胞白血病、肝細胞腺腫、腎尿細管細胞腺腫などの腫瘍の発生率の上昇が見られたいくつかの研究におけるラットの腫瘍発生率に基づいている。安全な化粧品キャンペーンも懸念を指摘している。[28]
多くの研究により、ハイドロキノンを経口摂取すると、皮膚に青黒い色素が沈着する外因性オクロノーシス（外観を損なう疾患）を引き起こす可能性があることが明らかになっています。しかし、この成分を含む皮膚製剤は局所的に塗布されます。FDAは1982年にハイドロキノンを安全な製品（一般的に安全かつ有効であると認められている製品、 GRASE）に分類しましたが、ハイドロキノンの使用によるヒトへのリスクを判断するために、国家毒性プログラム（NTP）による追加研究が提案されました。 [25] [27] [29] NTPの評価では、長期的な発がん性および遺伝毒性作用の証拠がいくつか示されました。[30]
ハイドロキノンは色素沈着の治療に広く処方されていますが、EU、日本、米国の規制当局がその安全性プロファイルに疑問を呈していることから、同等の有効性を持つ他の薬剤の探索が促されています。[31]既に利用可能な薬剤や研究中の薬剤はいくつかあり、 [32]アゼライン酸、[33] コウジ酸、レチノイド、システアミン、[34]局所ステロイド、グリコール酸などの物質が含まれます。これらの薬剤の一つである4-ブチルレゾルシノールは、メラニン関連の皮膚疾患の治療において、はるかに効果的であることが証明されており、市販薬として入手できるほど安全です。[35]
アントラキノン法では、置換ヒドロキノン（典型的にはアントラヒドロキノン）を用いて、酸素との反応で自然に生成される過酸化水素を生成します。置換ヒドロキノンの種類は、反応性とリサイクル性に応じて選択されます。
自然発生
ヒドロキノンは、過酸化水素（種によっては他の化合物も含まれる）とともに、オオカミキリムシの防御腺に存在する2つの主要な試薬の1つであり、貯蔵庫に集まります。貯蔵庫は、筋肉で制御されるバルブを介して厚壁の反応室に通じています。この反応室は、カタラーゼとペルオキシダーゼを分泌する細胞で覆われています。貯蔵庫の内容物が反応室に押し込まれると、カタラーゼとペルオキシダーゼは過酸化水素を急速に分解し、ヒドロキノンをp-キノンに酸化する触媒作用を及ぼします。これらの反応により遊離酸素が放出され、混合物を沸点まで加熱して約5分の1を蒸発させるのに十分な熱が発生し、甲虫の腹部から熱いスプレーが生成されます。[36]
ハイドロキノンは、アガリクス・ホンデンシス茸に含まれる活性毒素であると考えられています。[37]
ハイドロキノンは天然物プロポリスの化学成分の一つであることが示されています。[38]
これは、カストリウム（Castorium）に含まれる化合物の一つでもあります。この化合物はビーバーのヒマ嚢から採取されます。[39]
参考文献
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外部リンク
- 国際化学物質安全カード 0166
- NIOSH 化学物質ハザードポケットガイド
