Ácido Glicóxico (298-12-4) Propiedades Físicas y Químicas
Ácido Glicóxico
Un pequeño ácido monocarboxílico alfa-ceto utilizado como intermedio reactivo y reactivo en síntesis química especializada, flujos analíticos y I+D de formulaciones.
| Número CAS | 298-12-4 |
| Familia | Ácidos alfa-ceto carboxílicos |
| Forma Típica | Solución acuosa al 50 % (líquido viscoso) |
| Grados Comunes | EP, USP |
El ácido glicóxico es un ácido monocarboxílico alfa-ceto simple (ácido 2-oxoacético) que pertenece a la clase de ácidos orgánicos y específicamente a los ácidos aldehídicos/alfa-ceto. Estructuralmente puede describirse como ácido acético portando un grupo oxo en el carbono alfa; la constitución es compacta (fórmula C2H2O3) y la molécula contiene un carbonilo adyacente a un grupo carboxílico, formando un conjunto conjugado de grupos funcionales polares (aldehído/ceto y carboxilo). Las características electrónicas incluyen un sistema pi localizado del carbonilo capaz de adición nucleofílica y un comportamiento ácido-base dominado por el protón del carboxilo; el carbonilo alfa estabiliza la base conjugada (gloxilato) por efectos inductivos y de resonancia en comparación con ácidos carboxílicos simples.
El compuesto es altamente polar y soluble en agua, con baja lipofilicidad (valores negativos de logP/XLogP). Como ácido alfa-ceto es químicamente reactivo: sufre disociación ácido-base (pKa en el rango de ácidos débiles), hidratación/hemicetales y puede oxidarse adicionalmente a ácido oxálico bajo ciertas condiciones; también forma hidratos y materiales poliméricos/siruposos al exponerse a la humedad (deliquescencia). En la práctica, el ácido glicóxico se maneja y suministra normalmente como soluciones acuosas (frecuentemente cerca del 50 % p/p) y se usa industrialmente como intermedio en fragancias, saborizantes, productos farmacéuticos, colorantes y química de polímeros, así como agente especial para limpieza o inhibición de corrosión.
Los grados comerciales comunes reportados para esta sustancia incluyen: EP, USP.
Propiedades Físicas Básicas
Densidad
Las densidades experimentales reportadas incluyen: - 1.342 (USCG, 1999) — más denso que el agua; se hundirá. - 1.42 a 20 °C/4 °C.
Estos valores indican que las soluciones acuosas concentradas y el material puro son más densos que el agua y tenderán a hundirse en medios acuosos. La densidad aparente puede variar con el estado de hidratación y la concentración de las formulaciones acuosas.
Punto de Fusión
Los datos experimentales disponibles para el punto de fusión son variables: - 98 - 98 \(\mathrm{^\circ C}\) - Cristales de agua; punto de fusión: 70–75 \(\mathrm{^\circ C}\) (hemihidrato de ácido glicóxico). - Cristales; PF: aprox. 50 \(\mathrm{^\circ C}\) (monohidrato de ácido glicóxico). - −93 \(\mathrm{^\circ C}\)
Los múltiples puntos de fusión reflejan diferentes formas sólidas (anhidro, hemihidrato, monohidrato) y alta higroscopicidad/deliquescencia. El estado de hidratación y la historia de la muestra influirán fuertemente en el comportamiento observado; los puntos de fusión más bajos reportados son consistentes con formas hidratadas o parcialmente descompuestas.
Punto de Ebullición
No se dispone de un valor experimentalmente establecido para esta propiedad en el contexto actual de datos.
Presión de Vapor
Se reporta un valor de presión de vapor de 1.06 \(\mathrm{mmHg}\). En descripciones sobre destino ambiental también se menciona una presión de vapor estimada de aproximadamente 1 \(\mathrm{mmHg}\) a temperatura ambiente. La presión de vapor y volatilidad de la especie neutra son moderadas; sin embargo, en medio acuoso el compuesto está mayoritariamente ionizado (pKa ≈ 3.3) y la forma aniónica no se partirá a la fase de vapor.
Punto de Inflamación
No se dispone de un valor experimentalmente establecido para esta propiedad en el contexto actual de datos.
Propiedades Químicas
Solubilidad y Comportamiento de Fase
- Muy soluble en agua; ligeramente soluble en etanol, éter etílico y benceno.
- Suministrado comercialmente como solución acuosa al 50 %; descripción física de esta solución: líquido viscoso, de color incoloro a amarillo pajizo.
- Formas sólidas: cristales monoclínicos obtenidos de agua; prismas rómboicos obtenidos de agua con 1/2 mol de agua de cristalización.
El ácido glicóxico es muy polar (múltiples oxígenos carbonilo y carboxilo, TPSA 54.4) y por ello muestra alta solubilidad acuosa; la solubilidad en disolventes orgánicos es limitada. La sustancia es higroscópica y tiene tendencia a la deliquescencia, formando jarabes tras corta exposición al aire, consistente con fuerte absorción de agua y la habilidad de formar hidratos y especies oligoméricas/hidratadas.
Reactividad y Estabilidad
- El ácido glicóxico es corrosivo y atacará muchos metales (con excepciones para algunas aleaciones de acero inoxidable); el contacto con metales activos puede liberar hidrógeno.
- Se comporta como un ácido carboxílico típico en neutralización (exotérmica con bases) y forma sales con bases y metales; reacciona con cianuros liberando ácido cianhídrico en condiciones ácidas y puede reaccionar con agentes oxidantes o reductores fuertes.
- La descomposición térmica emite humo y vapores acre.
- Puede oxidarse en contextos biológicos y químicos a ácido oxálico; bajo ciertas condiciones la oxidación enzimática o química del ácido glicóxico genera oxalato.
- El material forma un jarabe tras breve exposición al aire (comportamiento de hemihidrato) y se describe como que deliquesce rápidamente.
Implicaciones prácticas: evitar mezcla con reactivos incompatibles (oxidantes fuertes, bases fuertes en cantidades descontroladas, cianuros) y prevenir contacto con metales reactivos. Usar materiales resistentes a la corrosión para almacenamiento y manipulación.
Datos Termodinámicos
Entalpías Estándar y Capacidad Calorífica
No se dispone de un valor experimentalmente establecido para esta propiedad en el contexto actual de datos.
Parámetros Moleculares
Peso Molecular y Fórmula
- Fórmula molecular: C2H2O3
- Peso molecular: 74.04
- Masa exacta / Masa monoisotópica: 74.000393922
Estos valores describen un ácido orgánico pequeño, altamente oxigenado y de bajo peso molecular.
LogP y Polaridad
- XLogP3‑AA: −0.3
- Log Kow experimental (reportado): log Kow = −0.07
- Área superficial polar topológica (TPSA): 54.4
- Número de donadores de enlaces de hidrógeno: 1
- Número de aceptores de enlaces de hidrógeno: 3
- Número de enlaces rotables: 1
Los valores negativos de logP/logKow y el TPSA significativo son consistentes con alta solubilidad acuosa y bajo potencial de bioacumulación. La molécula tiene un donador de enlace de hidrógeno (el OH carboxílico) y múltiples sitios aceptores (oxígenos carbonilo e hidroxilo), permitiendo fuerte solvación e interacciones de enlaces de hidrógeno en ambientes acuosos y polares.
Características Estructurales
- SMILES: C(=O)C(=O)O
- InChI: InChI=1S/C2H2O3/c3-1-2(4)5/h1H,(H,4,5)
- InChIKey: HHLFWLYXYJOTON-UHFFFAOYSA-N
- Nombre IUPAC/Computado: ácido oxalaldehídico
El ácido glicóxico es un ácido alfa-ceto (ácido 2-oxoacético, un ácido aldehídico) que posee un carbonilo electrofílico adyacente a un grupo carboxilo; este motivo estructural confiere reactividad hacia nucleófilos (formación de hidratos/hemiacetales, química de bases de Schiff en contextos biológicos) y susceptibilidad a la oxidación a productos dicarboxílicos (p. ej., ácido oxálico) bajo condiciones apropiadas.
Identificadores y Sinónimos
Números de Registro y Códigos
- Número CAS: 298-12-4
- Número CE: 206-058-5
- UNII: JQ39C92HH6
- Número ONU (considerando el contexto de concentración en referencias de transporte): 3265 (GLYOXYLIC ACID (50% OR LESS))
- ID ChEBI: CHEBI:16891
- ID ChEMBL: CHEMBL1162545
- ID DrugBank: DB04343
- ID Sustancia DSSTox: DTXSID5021594
- ID HMDB: HMDB0000119
- ID KEGG: C00048
- Número NSC: 27785
- SMILES: C(=O)C(=O)O
- InChI: InChI=1S/C2H2O3/c3-1-2(4)5/h1H,(H,4,5)
- InChIKey: HHLFWLYXYJOTON-UHFFFAOYSA-N
Sinónimos y Nombres Estructurales
Los sinónimos comunes y nombres alternativos reportados incluyen: - ácido 2-oxoacético - ácido glicóxico - ácido oxoacético - ácido oxoetanoico - ácido formilformílico - ácido oxalaldehídico - ácido oxaldehídico - ácido alfa-cetoacético - ácido acético, oxo- - glicoxilato
(Existen sinónimos adicionales históricos y de depositantes para varias sales y formas en solución; los nombres anteriores reflejan los sinónimos estructurales principales para el ácido parental.)
Aplicaciones Industriales y Comerciales
Usos Representativos y Sectores Industriales
El ácido glicóxico se utiliza como intermediario y químico especial en múltiples sectores: - Intermediario en la fabricación de aromatizantes y fragancias (p. ej., en la síntesis de vainillina) y perfumes. - Materia prima o intermediario para productos farmacéuticos, colorantes, plásticos y productos agroquímicos. - Agente limpiador para ciertas aplicaciones industriales de limpieza. - Ingrediente en cosméticos (roles de tamponamiento y formulación). - Materia prima especializada para la producción de copolímeros biodegradables e inhibidores de corrosión.
Frecuentemente se produce, maneja y vende en soluciones acuosas (comúnmente cerca del 50% p/p) para uso industrial.
Papel en Síntesis o Formulaciones
El ácido glicóxico sirve como un bloque de construcción electrofílico C2 en síntesis orgánica (reactividad aldehído/carboxilo), utilizado para preparar ésteres, heterociclos y precursores de sabores. También es precursor de metilo y otros ésteres usados en la química de intermediarios para pesticidas y actúa como intermediario químico en rutas hacia la vainillina y aromáticos relacionados. En formulaciones, se aprovecha su acidez y química oxidativa en reacciones controladas y como reactivo para pasos de derivatización o condensación.
Resumen de Seguridad y Manejo
Toxicidad Aguda y Ocupacional
- Clasificaciones de peligro incluyen: Met. Corr. 1 (puede ser corrosivo para metales), Skin Sens. 1B (puede causar una reacción alérgica en la piel), Eye Damage 1 (causa daños oculares graves). Declaraciones de peligro GHS reportadas incluyen H317 (puede causar una reacción alérgica en la piel), H318 (causa daños oculares graves) y H290 (puede ser corrosivo para metales).
- Notas clínicas/toxicológicas: el contacto con la sustancia puede causar quemaduras graves en piel y ojos; la inhalación de vapores puede causar irritación respiratoria y neumonitis química en exposiciones severas. El ácido glicóxico y sus metabolitos tienen actividad biológica y la conversión metabólica a oxalato se ha vinculado a efectos renales en estudios animales; la exposición ocupacional debe controlarse para evitar inhalación y contacto dérmico.
- Contexto de toxicidad aguda: estudios experimentales y no clínicos indican inhibición de la respiración mitocondrial a altas concentraciones y potencial nefrotóxico vía formación de oxalato en vías metabólicas; se recomienda manejo con controles de ingeniería apropiados.
Aspectos destacados de primeros auxilios (generalizados): retirar la ropa contaminada; enjuagar piel u ojos con abundante agua durante al menos 15 minutos; trasladar a la persona afectada a aire fresco en caso de inhalación y buscar atención médica inmediata.
Consideraciones para Almacenamiento y Manejo
- Almacenar en recipientes resistentes a la corrosión y con contención secundaria; evitar almacenamiento con materiales incompatibles (oxidantes fuertes, metales activos, cianuros, bases fuertes a menos que esté específicamente controlado).
- El material es deliquescente y forma un jarabe tras corta exposición al aire; mantener los envases sellados y la humedad controlada. Puede causar corrosión en metales y materiales del recipiente; use materiales compatibles como aceros inoxidables adecuados u otras aleaciones resistentes a la corrosión según especificaciones del proveedor.
- Derrames y liberaciones: aislar el área, usar EPI adecuado (ropa protectora totalmente impermeable, protección ocular/facial, respirador para vapores), neutralizar con agentes neutralizantes apropiados para ácidos (p. ej., cal) cuando sea seguro hacerlo y recoger los residuos neutralizados para su correcta eliminación.
- Extinción de incendios: combustible pero no fácilmente inflamable; al calentarse o en incendio los recipientes pueden romperse y generarse vapores corrosivos y humo acre. Los agentes extintores incluyen polvo químico seco, CO2 o pulverización de agua; evitar contacto directo entre chorros fuertes de agua y ácido concentrado sin procedimiento adecuado.
- Equipos de protección personal: guantes resistentes a ácidos, ropa protectora totalmente impermeable, gafas de seguridad químicas o pantalla facial y, cuando pueda haber exposición a vapores, un respirador aprobado.
Para información detallada sobre peligros, transporte y regulación, los usuarios deben referirse a la Ficha de Datos de Seguridad (SDS) específica del producto y la legislación local aplicable.
