Acide glyoxylique

Acide glyoxylique
Molécule d'acide glyoxylique.
Général
Nom IUPAC	acide oxoacétique
Synonymes	acide oxoéthanoïque acide oxadéhydique
No CAS	298-12-4
No EINECS	206-058-5
PubChem	760
SMILES	O=CC(=O)O PubChem, Vue 3D
InChI	InChI : Vue 3D InChI=1/C2H2O3/c3-1-2(4)5/h1H,(H,4,5)
Propriétés chimiques
Formule brute	C2H2O3  [Isomères]
Masse molaire[2]	74,0355 ± 0,0026 g·mol-1 C 32,45 %, H 2,72 %, O 64,83 %,
pKa	3.3 à 25 °C [1]
Propriétés physiques
T° fusion	98 °C [1]
T° ébullition	100 °C [3]
Point d’éclair	110 °C [3]
Précautions
Directive 67/548/EEC[3]
C
Symboles : C : Corrosif Phrases R : R34 : Provoque des brûlures. Phrases S : S26 : En cas de contact avec les yeux, laver immédiatement et abondamment avec de l’eau et consulter un spécialiste. S45 : En cas d’accident ou de malaise, consulter immédiatement un médecin (si possible, lui montrer l’étiquette). S36/37/39 : Porter un vêtement de protection approprié, des gants et un appareil de protection des yeux/du visage.
Phrases R : 34,
Phrases S : 26, 36/37/39, 45,
Transport[3]
88    3261    Code Kemler : 88 : matière très corrosive Numéro ONU : 3261 : SOLIDE ORGANIQUE CORROSIF, ACIDE, N.S.A. Classe : 8 Étiquette : 8 : Matières corrosives Emballage : Groupe d'emballage I : matières très dangereuses;
Écotoxicologie
DL50	2,5 g·kg-1 (rat, oral) [4]
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

L'acide glyoxylique ou acide oxoacétique est un acide organique. Avec l'acide acétique, l'acide glycolique et l'acide oxalique, l'acide glyoxylique est l'un des acides carboxyliques en C2. C'est un solide incolore naturellement présent et il est utile industriellement.

Propriétés physico-chimiques

L'acide glyoxylique est généralement décrit avec la formule semi-développée OCHCO₂H, c'est-à-dire associant des fonctions acide carboxylique et aldéhyde. En fait, l'aldéhyde n'est pas observé ni en solution, ni à l'état solide. En général, les aldéhydes connectés à des substituants électroattracteurs existent principalement sous forme de leur hydrate. Ainsi, la formule de l'acide glyoxylique est en réalité (HO)₂CHCO₂H, décrit comme le "monohydrate". Ce diol géminal est en équilibre avec l'hémiacétal dimérique en solution^[4] :

2 (HO)₂CHCO₂H $\begin{smallmatrix}\rightleftharpoons\end{smallmatrix}$ O[(HO)CHCO₂H]₂ + H₂O

L'acide glyoxylique est environ dix fois plus acide que l'acide acétique avec un K_a de 4.7 x 10⁻⁴ :

(HO)₂CHCO₂H $\begin{smallmatrix}\rightleftharpoons\end{smallmatrix}$ [(HO)₂CHCO₂]^– + H⁺

En présence de bases, l'acide glyoxylique dismute:

2 OCHCO₂H + H₂O → HOCH₂CO₂H + HO₂CCO₂H

Même si la forme aldéhyde est très minoritaire dans ses solutions, l'acide glyoxylique se comporte comme un aldéhyde dans ses réactions. Par exemple, il donne des hétérocycles par condensation avec l'urée ou le 1,2-diaminobenzène (en).

Production et synthèse

Ce composé est formé par oxydation organique d'éthanedial avec de l'acide nitrique à une température comprise entre 40 °C et 90 °C, le principal sous-produit étant l'acide oxalique qui est séparé par cristallisation. Les résidus d'acide sont éliminés par une résine échangeuse d'anions^[4]. L'ozonolyse de l'acide maléique est aussi efficace^[4].

La base conjuguée de l'acide glyoxylique est l'anion glyoxylate (oxoacétate, oxoéthanoate) et c'est sous cette forme que ce composé existe en solution à pH neutre (pH=7). Les glyoxylates sont un intermédiaire dans le cycle du glyoxylate qui permet aux organismes comme les bactéries^[5], les Fungi et les plantes^[6] de convertir les acides gras en carbohydrates.Le glyoxylate est aussi le sous-produit du processus d'amidation dans la biosynthèse de plusieurs peptides amidés.

Dérivés phénoliques

Sa condensation avec les phénols est versatile. Le produit intermédiaire est l'acide 4-hydroxymandélique ou l'un de ses dérivés. Ces espèces réagissent avec l'ammoniac pour donner l'hydroxyphénylglycine, un précurseur de l'antibiotique amoxicilline. La réduction de l'acide 4-hydroxy-mandélique donne l'acide 4-hydroxyphénylacétique, un précurseur du médicament aténolol.

Les condensations avec le guaiacol en lieu et place de phénols fournissent une voie de synthèse pour la vanilline via une formylation^[4].

Notes

• (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Glyoxylic acid » (voir la liste des auteurs)

1. ↑ ^{a et b} (en) « Glyoxylic acid » sur ChemIDplus, consulté le 13 avril 2010
2. ↑ Masse molaire calculée d’après Atomic weights of the elements 2007 sur www.chem.qmul.ac.uk.
3. ↑ ^{a, b, c et d} Entrée de « Glyoxylic acid » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 13 avril 2010 (JavaScript nécessaire)
4. ↑ ^{a, b, c, d et e} Georges Mattioda and Yani Christidis, Glyoxylic Acid, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2002, Wiley-VCH, Weinheim. DOI:10.1002/14356007.a12_495.
5. ↑ Holms WH,Control of flux through the citric acid cycle and the glyoxylate bypass in Escherichia coli, Biochem. Soc. Symp., 1987, vol. 54, pp. 17–31. PMID : 3332993.
6. ↑ Escher CL, Widmer F, Lipid mobilization and gluconeogenesis in plants: do glyoxylate cycle enzyme activities constitute a real cycle? A hypothesis, Biol Chem., 1997, vol. 378, pp. 803–813. PMID : 9377475.