Ácido Glicóxico (298-12-4) Propriedades Físicas e Químicas
Ácido Glicóxico
Um pequeno ácido monocarboxílico alfa-ceto usado como intermediário reativo e reagente na síntese química especial, em fluxos analíticos e no desenvolvimento de formulações (P&D).
| Número CAS | 298-12-4 |
| Família | Ácidos alfa-ceto carboxílicos |
| Forma Típica | Solução aquosa a 50% (líquido viscoso) |
| Graus Comerciais Comuns | EP, USP |
O ácido glicóxico é um ácido monocarboxílico alfa-ceto simples (ácido 2-oxoacético) pertencente à classe dos ácidos orgânicos, especificamente os ácidos aldeídicos/alfa-ceto. Estruturalmente pode ser descrito como ácido acético com um grupo oxo no carbono alfa; a constituição é compacta (fórmula C2H2O3) e a molécula contém um grupo carbonila adjacente a um grupo ácido carboxílico, formando um conjunto conjugado de grupos funcionais polares (aldeídico/ceto e carboxila). As características eletrônicas incluem um sistema pi de carbonila localizada capaz de adição nucleofílica e comportamento ácido–base dominado pelo próton carboxila; o carbonila alfa estabiliza a base conjugada (glicoxilato) por efeitos indutivos e de ressonância em relação a ácidos carboxílicos simples.
O composto é altamente polar e solúvel em água, com baixa lipofilicidade (valores negativos de logP/XLogP). Como ácido alfa-ceto é quimicamente reativo: sofre dissociação ácido–base (pKa na faixa de ácido fraco), hidratações/hemicetais e pode ser oxidado adicionalmente a ácido oxálico sob certas condições; também forma hidratos e materiais poliméricos/pegajosos à exposição à umidade (deliquescência). Na prática, o ácido glicóxico é geralmente manuseado e fornecido em soluções aquosas (frequentemente próximas a 50% p/p) e é usado industrialmente como intermediário em fragrâncias, aromatizantes, produtos farmacêuticos, química de corantes e polímeros, além de agente especial de limpeza ou inibidor de corrosão.
Graus comerciais comuns reportados para esta substância incluem: EP, USP.
Propriedades Físicas Básicas
Densidade
Densidades experimentais reportadas incluem: - 1,342 (USCG, 1999) — mais denso que a água; afunda. - 1,42 a 20 °C/4 °C.
Esses valores indicam que soluções aquosas concentradas e material puro são mais densos que a água e tendem a afundar em meios aquosos. A densidade a granel pode variar com o estado de hidratação e concentração das formulações aquosas.
Ponto de Fusão
Dados experimentais disponíveis para o ponto de fusão são variados: - 98 - 98 \(\mathrm{^\circ C}\) - Cristais provenientes de água; ponto de fusão: 70–75 \(\mathrm{^\circ C}\) (hemihidrato de ácido glicóxico). - Cristais; PF: aproximadamente 50 \(\mathrm{^\circ C}\) (monohidrato de ácido glicóxico). - −93 \(\mathrm{^\circ C}\)
Vários pontos de fusão refletem diferentes formas sólidas (anidro, hemihidrato, monohidrato) e forte higroscopicidade/deliquescência. O estado de hidratação e o histórico da amostra influenciam fortemente o comportamento de fusão observado; pontos de fusão mais baixos reportados são consistentes com formas hidratadas ou parcialmente decompostas.
Ponto de Ebulição
Nenhum valor experimentalmente estabelecido para esta propriedade está disponível no contexto atual dos dados.
Pressão de Vapor
Um valor de pressão de vapor é reportado como 1,06 \(\mathrm{mmHg}\). Uma pressão de vapor estimada de aproximadamente 1 \(\mathrm{mmHg}\) à temperatura ambiente também é referenciada em descrições do destino ambiental. A pressão de vapor e volatilidade da espécie neutra são moderadas; entretanto, em meio aquoso o composto está amplamente ionizado (pKa ≈ 3,3) e a forma aniônica não se volatiliza para a fase de vapor.
Ponto de Inflamação
Nenhum valor experimentalmente estabelecido para esta propriedade está disponível no contexto atual dos dados.
Propriedades Químicas
Solubilidade e Comportamento de Fases
- Muito solúvel em água; ligeiramente solúvel em etanol, éter etílico e benzeno.
- Fornecido comercialmente como solução aquosa a 50%; descrição física dessa solução: líquida viscosa, incolor a amarelo palha.
- Formas sólidas: cristais monoclínicos provenientes de água; prismas rómbicos obtidos da água com ½ mol de água de cristalização.
O ácido glicóxico é altamente polar (múltiplos oxigênios carbonila e carboxila, TPSA 54,4), mostrando alta solubilidade aquosa; a solubilidade em solventes orgânicos é limitada. A substância é higroscópica e delicuescente, tendendo a formar xaropes em curta exposição ao ar, consistente com forte absorção de água e capacidade de formar hidratos e espécies oligoméricas/hidratadas.
Reatividade e Estabilidade
- O ácido glicóxico é corrosivo e atacará muitos metais (com exceções para algumas ligas de aço inoxidável); contato com metais ativos pode liberar hidrogênio.
- Comporta-se como ácido carboxílico típico quanto à neutralização (exotérmica com bases) e forma sais com bases e metais; reage com cianetos liberando ácido cianídrico em condições ácidas e pode reagir com agentes oxidantes ou redutores fortes.
- A decomposição térmica emite fumaça e vapores acre.
- Pode ser oxidado em contextos biológicos e químicos em ácido oxálico; sob certas condições oxidações enzimáticas ou químicas do ácido glicóxico geram oxalato.
- O material forma um xarope em exposição breve ao ar (comportamento hemihidrato) e é descrito como delicuescente rapidamente.
Implicações práticas: evitar mistura com reagentes incompatíveis (oxidantes fortes, bases fortes em quantidades descontroladas, cianetos) e prevenir contato com metais reativos. Utilizar materiais resistentes à corrosão para armazenamento e manuseio.
Dados Termodinâmicos
Entalpias Padrão e Capacidade Térmica
Nenhum valor experimentalmente estabelecido para esta propriedade está disponível no contexto atual dos dados.
Parâmetros Moleculares
Peso Molecular e Fórmula
- Fórmula molecular: C2H2O3
- Peso molecular: 74,04
- Massa exata / Massa monoisotópica: 74,000393922
Estes valores descrevem um ácido orgânico pequeno, de baixo peso molecular e altamente oxigenado.
LogP e Polaridade
- XLogP3-AA: −0,3
- Log Kow experimental (reportado): log Kow = −0,07
- Área polar superficial topológica (TPSA): 54,4
- Contagem de doadores de enlace de hidrogênio: 1
- Contagem de aceitadores de enlace de hidrogênio: 3
- Contagem de ligações rotativas: 1
Os valores negativos de logP/logKow e a TPSA significativa são consistentes com forte solubilidade aquosa e baixo potencial de bioacumulação. A molécula possui um doador de enlace de hidrogênio (o grupo OH carboxílico) e múltiplos sítios aceitadores (oxigênios carbonila e hidroxila), permitindo forte solvatação e interações por pontes de hidrogênio em ambientes aquosos e polares.
Características Estruturais
- SMILES: C(=O)C(=O)O
- InChI: InChI=1S/C2H2O3/c3-1-2(4)5/h1H,(H,4,5)
- InChIKey: HHLFWLYXYJOTON-UHFFFAOYSA-N
- Nome IUPAC/Computado: ácido oxaldeídico
O ácido glicóxico é um ácido alfa-ceto (ácido 2-oxoacético, um ácido aldeídico) que apresenta um carbonila eletrófila adjacente a um grupo carboxila; esse motivo estrutural confere reatividade frente a nucleófilos (formação de hidratos/hemicetais, química de bases de Schiff em contextos biológicos) e suscetibilidade à oxidação para produtos dicarboxílicos (ex.: ácido oxálico) sob condições apropriadas.
Identificadores e Sinônimos
Números de Registro e Códigos
- Número CAS: 298-12-4
- Número EC: 206-058-5
- UNII: JQ39C92HH6
- Número ONU (considerando o contexto de concentração em referências de transporte): 3265 (GLYOXYLIC ACID (50% OR LESS))
- ID ChEBI: CHEBI:16891
- ID ChEMBL: CHEMBL1162545
- ID DrugBank: DB04343
- ID DSSTox Substance: 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
Sinônimos e Nomes Estruturais
Sinônimos comuns e nomes alternativos relatados incluem: - Ácido 2-oxoacético - Ácido glicóxico - Ácido oxoacético - Ácido oxoetanoico - Ácido formilformico - Ácido oxalaldeídico - Ácido oxaldeídico - Ácido alfa-cetoacético - Ácido acético, oxo- - Glicoxilato
(Existem sinônimos adicionais fornecidos por depositantes e históricos para várias formas de sais e soluções; os nomes acima refletem os sinônimos estruturais principais para o ácido principal.)
Aplicações Industriais e Comerciais
Usos Representativos e Setores da Indústria
O ácido glicóxico é utilizado como intermediário e produto químico especial em múltiplos setores: - Intermediário na fabricação de aromatizantes e fragrâncias (ex.: na síntese de vanilina) e perfumes. - Matéria-prima ou intermediário para produtos farmacêuticos, corantes, plásticos e produtos químicos agrícolas. - Agente de limpeza para certas aplicações industriais de limpeza. - Ingrediente em cosméticos (funções tamponantes e de formulação). - Matéria-prima especial para produção de copolímeros biodegradáveis e inibidores de corrosão.
Frequentemente é produzido, manuseado e vendido como soluções aquosas (comumente próximas a 50% p/p) para uso industrial.
Papel em Sínteses ou Formulações
O ácido glicóxico atua como bloco construtor C2 eletrófilo em síntese orgânica (reatividade aldeído/carboxila), usado para preparar ésteres, heterociclos e precursores de aromas. Também é precursor de ésteres metílicos e outros usados na química intermediária de pesticidas e atua como intermediário químico em rotas para vanilina e aromáticos relacionados. Em formulações, sua acidez e química oxidativa são exploradas em reações controladas e como reagente para etapas de derivatização ou condensação.
Visão Geral de Segurança e Manuseio
Toxicidade Aguda e Ocupacional
- Sumários de classificação de risco incluem: Met. Corr. 1 (pode ser corrosivo para metais), Skin Sens. 1B (pode causar reação alérgica na pele), Eye Damage 1 (causa danos oculares graves). Declarações de perigo GHS reportadas incluem H317 (pode causar reação alérgica na pele), H318 (causa danos oculares graves) e H290 (pode ser corrosivo para metais).
- Notas clínica/toxicologicas: contato com a substância pode causar queimaduras severas na pele e olhos; a inalação de vapores pode causar irritação respiratória e pneumonite química em exposições graves. O ácido glicóxico e seus metabólitos possuem atividade biológica e a conversão metabólica em oxalato tem sido associada a efeitos renais em estudos animais; a exposição ocupacional deve ser controlada para evitar inalação e contato dérmico.
- Contexto de toxicidade aguda: estudos experimentais e não clínicos indicam inibição da respiração mitocondrial em altas concentrações e potencial para nefrotoxicidade via formação de oxalato em vias metabólicas; manusear com controles de engenharia adequados.
Destaques de primeiros socorros (generalizados): remover roupas contaminadas; lavar pele ou olhos com abundante água por pelo menos 15 minutos; deslocar as pessoas afetadas para ar fresco em caso de inalação e buscar atendimento médico imediato.
Considerações para Armazenamento e Manuseio
- Armazenar em recipientes resistentes à corrosão e em contenção secundária; evitar armazenamento junto com materiais incompatíveis (oxidantes fortes, metais ativos, cianetos, bases fortes a menos que controlado especificamente).
- O material é deliquescente e forma um xarope após breve exposição ao ar; manter recipientes vedados e controlar a umidade. Corrosão a metais e materiais dos recipientes é possível; usar materiais compatíveis como aços inoxidáveis adequados ou outras ligas resistentes à corrosão conforme orientação do fornecedor.
- Derramamento e liberação: isolar a área, usar EPIs adequados (vestuário de proteção totalmente impermeável, proteção ocular/ facial, respirador para vapores), neutralizar com agentes apropriados para ácidos (ex.: cal) quando seguro, e coletar resíduos neutralizados para descarte apropriado.
- Combate a incêndio: combustível mas não facilmente inflamável; quando aquecido ou envolvido em fogo, os recipientes podem romper e vapores corrosivos e fumaça irritante podem ser gerados. Agentes para combate a incêndio incluem pó químico seco, CO2 ou neblina de água; evitar contato direto de jatos fortes de água com ácido concentrado sem procedimento adequado.
- Equipamento de proteção pessoal: luvas resistentes a ácidos, vestuário de proteção totalmente impermeável, óculos de segurança química ou protetor facial e, onde houver exposição a vapores, respirador aprovado.
Para informações detalhadas sobre perigos, transporte e regulamentações, os usuários devem consultar a Ficha de Dados de Segurança (FDS) específica do produto e a legislação local aplicável.
