Acide glyoxylique

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Acide glyoxylique
Glyoxylic acid.pngGlyoxylic-acid-3D-balls.png
Molécule d'acide glyoxylique.
Identification
Nom IUPAC acide oxoacétique
Synonymes

acide oxoéthanoïque
acide oxadéhydique

No CAS 298-12-4
No EINECS 206-058-5
PubChem 760
SMILES
InChI
Propriétés chimiques
Formule brute C2H2O3  [Isomères]
Masse molaire[2] 74,0355 ± 0,0026 g/mol
C 32,45 %, H 2,72 %, O 64,83 %,
pKa 3.3 à 25 °C [1]
Propriétés physiques
fusion 98 °C [1]
ébullition 100 °C [3]
Point d’éclair 110 °C [3]
Précautions
Directive 67/548/EEC[3]
Corrosif
C



Transport[3]
88
   3261   
Écotoxicologie
DL50 2,5 g·kg-1 (rat, oral) [4]
Unités du SI et 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[modifier | modifier le code]

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 Ka 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.

Production et synthèse[modifier | modifier le code]

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[modifier | modifier le code]

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[modifier | modifier le code]

  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.

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Cycle du glyoxylate