Acide croconique

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Acide croconique
Acide croconique
Identification
Nom IUPAC 4,5-dihydroxycyclopent-4-ène-1,2,3-trione
Synonymes

4,5-dihydroxy-4-cyclopentène-1,2,3-trione
1,2-dihydroxycyclopentène-3,4,5-trione

No CAS 488-86-8
PubChem 546874
SMILES
InChI
Propriétés chimiques
Formule brute C5H2O5  [Isomères]
Masse molaire[1] 142,0664 ± 0,0056 g/mol
C 42,27 %, H 1,42 %, O 56,31 %,
Propriétés physiques
fusion >300 °C[2]
Cristallographie
Système cristallin orthorhombique[3]
Classe cristalline ou groupe d’espace Pca21[3]
Paramètres de maille a = 8,7108 Å

b = 5,1683 Å
c = 10,9562 Å
α = 90,00 °
β = 90,00 °
γ = 90,00 °

Z = 4[3]
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

L'acide croconique ou la 1,2-dihydroxycyclopentènetrione est le composé organique de formule brute C5H2O5 ou (C=O)3(COH)2. Il est composé d'un squelette cyclopentène avec deux groupes hydroxyles adjacents à la double liaison et trois groupes cétones sur les atomes de carbone restants. Il est sensible à la lumière[4], soluble dans l'eau et l'éthanol[5] et forme des cristaux jaunes qui se décomposent à 212 °C[6].

Ce composé est un acide car il perd ses protons (cation H+) de ses hydroxyles à un pH bas (pKa1 = 0.80 ± 0.08 et pKa2 = 2.24 ± 0.01 à 25 °C)[7],[8]. Les anions résultants, hydrogénocroconate[4], C5HO5 et croconate, C5O52– sont aussi assez stables. En particulier, le dianion croconate est aromatique et symétrique, la double liaison et les charges négatives sont délocalisées sur le cinq sous-unités CO. Les croconates de lithium, de sodium et de potassium cristallisent de l'eau en dihydrates[3] mais le sel orange du potassium peut être déshydraté pour former un monohydrate[4],[7].

Les croconates d'ammonium, de rubidium et de césium cristallisent sous forme anhydre[3]. Les sels de baryum, de plomb, d'argent, etc. sont aussi connus[4].

L'acide croconique peut aussi former des esters comme le croconate de diméthyle.

Histoire[modifier | modifier le code]

L'acide croconique et le croconate de potassium dihydrate ont été découverts par Leopold Gmelin en 1825 qui nomma ces composés d'après le grec τό χρόχον, "safran" ou "jaune d'œuf"[3]. la structure du croconate d'ammonium a été déterminée par Baenziger et al., en 1964, la structure de K2C5O5 . 2H2O a été déterminée par J. D. Dunitz en 2001[9].

Structure[modifier | modifier le code]

A l'état solide, l'acide croconique a une structure constituée de bandes plissées, chaque bandes étant un anneau planaire de quatre molécules de C5O5H2 liées par des liaisons hydrogène[3].

Dans l'état solide des sels de métal alcalin, les anions croconates et les cations alcalins forment des colonnes parallèles[3]. Dans le sel mixte K3(C5HO5)(C5O5)·2H2O qui contient formellement des dianions croconates et des anions hydrogénocroconates, l'hydrogène est partagé également entre deux unités croconates adjacentes[3].

Notes[modifier | modifier le code]

  1. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  2. Croconic acid sur Sigma-Aldrich.com
  3. a, b, c, d, e, f, g, h et i Dario Braga, Lucia Maini, Fabrizia Grepioni, Croconic Acid and Alkali Metal Croconate Salts: Some New Insights into an Old Story, Chemistry - A European Journal, 2002, vol. 8(8), pp. 1804–1812. DOI:10.1002/1521-3765(20020415)8:8<1804::AID-CHEM1804>3.0.CO;2-C
  4. a, b, c et d Kiyoyuki Yamada, Nobuhisa Mizuno and Yoshimasa Hirata, Structure of Croconic Acid, Bulletin of the Chemical Society of Japan, 1958, vol. 31(5), pp. 543-549. DOI:10.1246/bcsj.31.543.
  5. William Allen Miller, Elements of chemistry: theoretical and practical, 1868, 4e édition, 884 pages, Longmans.
  6. Edward Turner, Elements of chemistry.
  7. a et b Lowell M. Schwmtr Robert I. Gelb, and Janet 0. Yardley, Aqueous Dissociation of Croconic Acid, J. Phys. Chem., 1975, vol. 79(21), pp. 2246–2251. DOI:10.1021/j100588a009.
  8. Robert I. Gelb, Lowell M. Schwartz, Daniel A. Laufer, Janet O. Yardley, The structure of aqueous croconic acid, J. Phys. Chem., 1977, vol. 81(13), pp. 1268–1274. DOI:10.1021/j100528a010.
  9. J. D. Dunitz, P. Seiler, W. Czchtizky, Angew. Chem., 2001, vol. 113, p. 1829; Angew. Chem. Int. Ed. vol 40, p. 1779.

Voir aussi[modifier | modifier le code]