Ácido glioxílico | |||
Molécula de ácido glioxílico. |
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Identificación | |||
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Nombre IUPAC | ácido oxoacético | ||
Sinónimos |
oxoethanoic |
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N o CAS | |||
N o ECHA | 100,005,508 | ||
N o CE | 206-058-5 | ||
PubChem | 760 | ||
Sonrisas |
O = CC (= O) O , |
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InChI |
InChI: InChI = 1 / C2H2O3 / c3-1-2 (4) 5 / h1H, (H, 4,5) |
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Propiedades químicas | |||
Fórmula bruta |
C 2 H 2 O 3 [Isómeros] |
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Masa molar | 74.0355 ± 0.0026 g / mol C 32.45%, H 2.72%, O 64.83%, |
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pKa | 3,3 a 25 ° C | ||
Propiedades físicas | |||
T ° fusión | 98 ° C | ||
T ° hirviendo | 100 ° C | ||
punto de inflamabilidad | 110 ° C | ||
Precauciones | |||
Directiva 67/548 / CEE | |||
VS Símbolos : C : Corrosivo Frases R : R34 : Provoca quemaduras. Frases S : S26 : En caso de contacto con los ojos, lávense inmediata y abundantemente con agua y acúdase a un médico. S45 : En caso de accidente o malestar, acúdase inmediatamente al médico (si es posible, muéstresele la etiqueta). S36 / 37/39 : Úsese indumentaria protectora adecuada, guantes y protección para los ojos / la cara. Frases R : 34, Frases S : 26, 36/37/39, 45, |
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Transporte | |||
88 : sustancia muy corrosiva Número ONU : 3261 : CORROSIVO, ÁCIDO, SÓLIDO ORGÁNICO, Clase NSA : 8 Etiqueta: 8 : Sustancias corrosivas Embalaje: Grupo de embalaje I : sustancias muy peligrosas; |
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Ecotoxicología | |||
DL 50 | 2,5 g · kg -1 (rata, oral ) | ||
Unidades de SI y STP a menos que se indique lo contrario. | |||
El ácido glioxílico o ácido oxo acético es un ácido orgánico . Con el ácido acético , el ácido glicólico y el ácido oxálico , el ácido glioxílico es uno de los ácidos carboxílicos C2. Es un sólido incoloro presente de forma natural y útil industrialmente.
El ácido glioxílico se describe generalmente con la fórmula estructural OCHCO 2 H, es decir combinando funciones ácido carboxílico y aldehído . De hecho, el aldehído no se observa ni en solución ni en estado sólido. En general, los aldehídos conectados a sustituyentes aceptores de electrones existen principalmente en forma de su hidrato . Por tanto, la fórmula del ácido glioxílico es en realidad (HO) 2 CHCO 2 H, descrito como el "monohidrato". Este diol geminal está en equilibrio con el hemiacetal dimérico en solución:
2 (HO) 2 CHCO 2 H O [(HO) CHCO 2 H] 2 + H 2 OEl ácido glioxílico es aproximadamente diez veces más ácido que el ácido acético con una K a de 4,7 × 10 −4 :
(HO) 2 CHCO 2 H [(HO) 2 CHCO 2 ] - + H +En presencia de bases , el ácido glioxílico dismuta :
2 OCHCO 2 H + H 2 O → HOCH 2 CO 2 H + HO 2 CCO 2 HIncluso si la forma de aldehído es muy pequeña en sus soluciones, el ácido glioxílico se comporta como un aldehído en sus reacciones. Por ejemplo, da heterociclos por condensación con urea o 1,2-diaminobenceno .
Este compuesto está formado por la oxidación orgánica de etanodial con ácido nítrico a una temperatura entre 40 ° C y 90 ° C , el principal subproducto de ser ácido oxálico que se separa por cristalización . Los residuos ácidos se eliminan mediante una resina de intercambio aniónico.
La ozonólisis del ácido maleico también es eficaz.
La base conjugada del ácido glioxílico es el anión glioxilato (oxoacetato, oxoetanoato) y es en esta forma que este compuesto existe en solución a pH neutro (pH = 7). Los glioxilatos son un intermedio en el ciclo del glioxilato que permite a organismos como bacterias , hongos y plantas convertir ácidos grasos en carbohidratos . El glioxilato es también un subproducto del proceso de amidación en la biosíntesis de varios péptidos, almidones .
Su condensación con fenoles da lugar a diversos compuestos. El producto intermedio es ácido 4-hidroxi- mandélico o un derivado del mismo. Estas especies reaccionan con amoníaco para dar hidroxifenil glicina , un precursor de la antibiótico amoxicilina . La reducción del ácido 4-hidroxi-mandélico da ácido 4- hidroxifenilacético , un fármaco precursor atenolol .
Las condensaciones con guayacol en lugar de fenoles proporcionan una ruta sintética para la vainillina a través de la formilación.
El glioxilato es un intermediario en el ciclo del glioxilato, que permite que organismos, como bacterias, hongos y plantas, conviertan los ácidos grasos en carbohidratos. El ciclo del glioxilato también es importante para la inducción de los mecanismos de defensa de las plantas en respuesta a los hongos. El ciclo del glioxilato se inicia por la actividad de la isocitrato liasa, que convierte el isocitrato en glioxilato y succinato. Se están realizando investigaciones para cooptar la vía para una variedad de usos, como la biosíntesis de succinato.
El glioxilato se produce por dos vías: por oxidación del glicolato en peroxisomas o por catabolismo de hidroxiprolina en mitocondrias. En los peroxisomas, el glioxilato se convierte en glicina por AGT1 o en oxalato por glicolato oxidasa. En las mitocondrias, el glioxilato se convierte en glicina por AGT2 o en glicolato por glicolato reductasa. Una pequeña cantidad de glioxilato se convierte en oxalato por la lactato deshidrogenasa citoplasmática.
Además de ser un intermedio en la vía del glioxilato, el glioxilato también es un intermedio importante en la vía de la fotorrespiración. La fotorrespiración es el resultado de la reacción secundaria de Rubisco con O2 en lugar de CO2. Originalmente considerada una pérdida de energía y recursos, la fotorrespiración ha demostrado ser un método importante de regeneración de carbono y CO2, eliminando el fosfoglicolato tóxico e iniciando mecanismos de defensa. En la fotorrespiración, el glioxilato se convierte a partir del glicolato mediante la actividad de la glicolato oxidasa en el peroxisoma. Luego se convierte en glicina mediante acciones paralelas de SGAT y GGAT, que luego se transporta a las mitocondrias. También se ha informado de que el complejo de piruvato deshidrogenasa puede desempeñar un papel en el metabolismo del glicolato y el glioxilato.
El glioxilato se considera un posible marcador temprano de diabetes tipo II. Una de las principales condiciones de la patología de la diabetes es la producción de productos finales de glicación avanzada (AGE) causados por la hiperglucemia. Los AGE pueden provocar otras complicaciones de la diabetes, como daño tisular y enfermedad cardiovascular. Generalmente se forman a partir de aldehídos reactivos, como los presentes en azúcares reductores y alfa-oxoaldehídos. En un estudio, los niveles de glioxilato aumentaron significativamente en pacientes que luego fueron diagnosticados con diabetes tipo II. [20] Los niveles elevados a veces se encontraron hasta tres años antes del diagnóstico, lo que demuestra el papel potencial del glioxilato como un marcador predictivo temprano.
El glioxilato participa en el desarrollo de hiperoxaluria , una causa clave de nefrolitiasis (comúnmente llamados cálculos renales). El glioxilato es tanto sustrato como inductor del transportador del anión sulfato-1 (sat-1), gen responsable del transporte de oxalato, que le permite incrementar la expresión de mRNA sat.1 y por tanto la salida de oxalato. La mayor liberación de oxalato permite la acumulación de oxalato de calcio en la orina y, por tanto, la eventual formación de cálculos renales.
La alteración del metabolismo del glioxilato proporciona un mecanismo adicional para el desarrollo de hiperoxaluria. La pérdida de función por mutaciones en el gen HOGA1 conduce a la pérdida de 4-hidroxi-2-oxoglutarato aldolasa, una enzima en la ruta de hidroxiprolina a glioxilato. El glioxilato resultante de esta vía normalmente se almacena para prevenir la oxidación del oxalato en el citosol. Sin embargo, la ruta interrumpida provoca una acumulación de 4-hidroxi-2-oxoglutarato que también puede transportarse al citosol y convertirse en glioxilato por una aldolasa diferente. Estas moléculas de glioxilato pueden oxidarse a oxalato aumentando su concentración y provocando hiperoxaluria.