HYDROQUINONE

HYDROQUINONE (HİDROKİNON)
L'hydroquinone, également connue sous le nom de benzène-1,4-diol ou quinol, est un composé organique aromatique qui est un type de phénol, un dérivé du benzène, de formule chimique C6H4 (OH) 2. Il a deux groupes hydroxyle liés à un cycle benzénique en position para. C'est un solide granuleux blanc.

Production
L'hydroquinone est produite industriellement par deux voies principales.

La voie la plus largement utilisée est similaire au procédé au cumène dans le mécanisme de réaction et implique la dialkylation du benzène avec du propène pour donner le 1,4-diisopropylbenzène. Ce composé réagit avec l'air pour donner le bis (hydroperoxyde), qui est structurellement similaire à l'hydroperoxyde de cumène et se réarrange dans l'acide pour donner de l'acétone et de l'hydroquinone. [9]
Une deuxième voie implique l'hydroxylation du phénol sur un catalyseur. La conversion utilise du peroxyde d'hydrogène et donne un mélange d'hydroquinone et de catéchol (benzène-1,2-diol):
C6H5OH + H2O2 → C6H4 (OH) 2 + H2O
D'autres méthodes moins courantes incluent:

Une synthèse potentiellement significative d'hydroquinone à partir d'acétylène et de fer pentacarbonyle a été proposée. Le fer pentacarbonyle sert de catalyseur, plutôt que de réactif, en présence de monoxyde de carbone gazeux libre. Le rhodium ou le ruthénium peuvent remplacer le fer comme catalyseur avec des rendements chimiques favorables mais ne sont généralement pas utilisés en raison de leur coût de récupération à partir du mélange réactionnel.
L'hydroquinone et ses dérivés peuvent également être préparés par oxydation de divers phénols. Les exemples incluent l'oxydation du persulfate d'Elbs et l'oxydation de Dakin:
L'hydroquinone a été obtenue pour la première fois en 1820 par les chimistes français Pelletier et Caventou via la distillation sèche de l'acide quinique

Réactions
La réactivité des groupes O-H de l'hydroquinone ressemble à celle des autres phénols, étant faiblement acides. La base conjuguée résultante subit une O-alkylation facile pour donner des mono et diéthers. De même, l'hydroquinone est très sensible à la substitution de cycle par des réactions de Friedel-Crafts telles que l'alkylation. Cette réaction est exploitée en route vers des antioxydants populaires tels que le 2-tert-butyl-4-méthoxyphénol ("BHA"). Le colorant utile quinizarine est produit par diacylation de l'hydroquinone avec de l'anhydride phtalique.

Redox
L'hydroquinone subit une oxydation dans des conditions douces pour donner de la benzoquinone. Ce processus peut être inversé. Certains dérivés naturels d'hydroquinone présentent ce type de réactivité, un exemple étant la coenzyme Q. Industriellement, cette réaction est exploitée à la fois avec l'hydroquinone elle-même mais plus souvent avec ses dérivés où un OH a été remplacé par une amine.

Lorsque l'hydroquinone incolore et la benzoquinone, un solide jaune vif, sont co-cristallisées dans un rapport de 1: 1, il se forme un complexe de transfert de charge cristallin vert foncé (pf 171 ° C) appelé quinhydrone (C6H6O2 • C6H4O2). Ce complexe se dissout dans l'eau chaude, où les deux molécules se dissocient en solution.

Amination
Une réaction importante est la conversion de l'hydroquinone en dérivés mono et diamino. Le méthylaminophénol, utilisé en photographie, est produit de cette manière:

{ displaystyle mathrm {C_ {6} H_ {4} (OH) _ {2} + CH_ {3} NH_ {2} longrightarrow HOC_ {6} H_ {4} NHCH_ {3} + H_ {2} O}} { displaystyle mathrm {C_ {6} H_ {4} (OH) _ {2} + CH_ {3} NH_ {2} longrightarrow HOC_ {6} H_ { 4} NHCH_ {3} + H_ {2} O}}
De même, les diamines, utiles dans l'industrie du caoutchouc comme agents antiozones, sont produites de manière similaire à partir d'aniline:

C6H4 (OH) 2 + 2 C6H5NH2 → C6H4 (N (H) C6H5) 2 + 2 H2O

Dépigmentation de la peau
L'hydroquinone est utilisée comme application topique dans le blanchiment de la peau pour réduire la couleur de la peau. Il n'a pas la même prédisposition à provoquer une dermatite que le métol. Il s'agit d'un ingrédient disponible uniquement sur ordonnance dans certains pays, y compris les États membres de l'Union européenne conformément aux directives 76/768 / CEE: 1976. [19] [20]

En 2006, la Food and Drug Administration des États-Unis a révoqué son approbation antérieure pour l'hydroquinone et a proposé une interdiction de toutes les préparations en vente libre. La FDA a déclaré que l'hydroquinone ne pouvait être exclue comme cancérigène potentiel. [22] Cette conclusion a été tirée sur la base de l'étendue de l'absorption chez l'homme et de l'incidence des néoplasmes chez le rat dans plusieurs études où des rats adultes présentaient des taux accrus de tumeurs, y compris des hyperplasies des cellules folliculaires thyroïdiennes, une anisocaryose (variation de la taille des noyaux), des cellules mononucléées. leucémie, adénomes hépatocellulaires et adénomes des tubules rénaux. La Campagne pour des cosmétiques sûrs a également mis en évidence des préoccupations.

De nombreuses études ont révélé que l'hydroquinone, si elle est prise par voie orale, peut provoquer une ochronose exogène, une maladie défigurante dans laquelle des pigments bleu-noir se déposent sur la peau; cependant, les préparations cutanées contenant l'ingrédient sont administrées par voie topique. La FDA avait classé l'hydroquinone en 1982 comme un produit sûr - généralement reconnu comme sûr et efficace (GRASE), mais des études supplémentaires dans le cadre du National Toxicology Program (NTP) ont été suggérées afin de déterminer s'il existe un risque pour les humains lié à l'utilisation de hydroquinone.L'évaluation du NTP a montré des preuves d'effets cancérogènes et génotoxiques à long terme

Bien que l'utilisation de l'hydroquinone comme agent éclaircissant puisse être efficace avec une utilisation appropriée, elle peut également provoquer une sensibilité cutanée. L'utilisation d'un écran solaire quotidien avec un indice PPD élevé (assombrissement persistant des pigments) réduit le risque de dommages supplémentaires. L'hydroquinone est parfois associée à des acides alpha-hydroxy qui exfolient la peau pour accélérer le processus d'éclaircissement. Aux États-Unis, les traitements topiques contiennent généralement jusqu'à 2% d'hydroquinone. Sinon, des concentrations plus élevées (jusqu'à 4%) doivent être prescrites et utilisées avec prudence.

Si l'hydroquinone reste largement prescrite pour le traitement de l'hyperpigmentation, les questions soulevées sur son profil d'innocuité par les organismes de réglementation de l'UE, du Japon et des États-Unis encouragent la recherche d'autres agents ayant une efficacité comparable. [26] Plusieurs de ces agents sont déjà disponibles ou en cours de recherche, notamment l'acide azélaïque, l'acide kojique, les rétinoïdes, la cystéamine, les stéroïdes topiques, l'acide glycolique et d'autres substances. L'un d'entre eux, le 4-butylrésorcinol, s'est avéré plus efficace pour traiter les troubles cutanés liés à la mélanine dans une large mesure, ainsi que suffisamment sûr pour être disponible en vente libre.

Occurrences naturelles
Les hydroquinones sont l'un des deux principaux réactifs des glandes défensives des coléoptères bombardiers, avec le peroxyde d'hydrogène (et peut-être d'autres composés, selon l'espèce), qui se rassemblent dans un réservoir. Le réservoir s'ouvre par une valve à commande musculaire sur une chambre de réaction à paroi épaisse. Cette chambre est tapissée de cellules qui sécrètent des catalases et des peroxydases. Lorsque le contenu du réservoir est forcé dans la chambre de réaction, les catalases et peroxydases décomposent rapidement le peroxyde d'hydrogène et catalysent l'oxydation des hydroquinones en p-quinones. Ces réactions libèrent de l'oxygène libre et génèrent suffisamment de chaleur pour amener le mélange au point d'ébullition et en vaporiser environ un cinquième, produisant un jet chaud de l'abdomen du coléoptère.

Les dérivés de la farnésylhydroquinone sont les principaux irritants exsudés par la brousse caniche-chien, ce qui peut provoquer une dermatite de contact sévère chez l'homme.

On pense que l'hydroquinone est la toxine active des champignons Agaricus hondensis.

L'hydroquinone s'est avérée être l'un des constituants chimiques de la propolis naturelle.

C'est également l'un des composés chimiques trouvés dans le castoré. Ce composé est recueilli dans les sacs à ricin du castor.

Chez la busserole (Arctostaphylos uva-ursi), l'arbutine est convertie en hydroquinone.