El ácido escuárico , también llamado ácido cuadrático porque sus cuatro átomos de carbono forman aproximadamente un cuadrado, es un ácido orgánico diprótico de fórmula química C 4 O 2 (OH) 2 . [4]
La base conjugada del ácido escuárico es el anión hidrogenoesquarato HC 4 O−4; y la base conjugada del anión hidrogenoesquarato es el anión escuarato divalente C 4 O2-4. Este es uno de los aniones oxocarbonados , que se componen únicamente de carbono y oxígeno.
El ácido escuárico es un reactivo para la síntesis química , utilizado por ejemplo para producir colorantes de escuarina fotosensibles e inhibidores de proteínas tirosina fosfatasas .
El ácido escuárico es un polvo cristalino blanco. [5] El inicio de la descomposición térmica depende de las diferentes condiciones termodinámicas, como las velocidades de calentamiento.
La estructura del ácido escuárico no es un cuadrado perfecto, ya que las longitudes de los enlaces carbono-carbono no son del todo iguales. La alta acidez con p K a1 = 1,5 para el primer protón y p K a2 = 3,4 para el segundo se debe a la estabilización por resonancia del anión . [6] Debido a que las cargas negativas se distribuyen equitativamente entre cada átomo de oxígeno, el dianión del ácido escuárico es completamente simétrico (a diferencia del propio ácido escuárico) con todas las longitudes de los enlaces C-C idénticas y todas las longitudes de los enlaces C-O idénticas.
Muchas de las reacciones del ácido escuárico involucran a los grupos OH. La molécula se comporta de manera similar a un ácido dicarboxílico fuerte. Es un ácido más fuerte que los ácidos carboxílicos típicos. [7]
Los grupos OH son lábiles en ácido escuárico. Forma un dicloruro con cloruro de tionilo :
Los cloruros son buenos grupos salientes, que recuerdan a los cloruros de ácido . Son desplazados por diversos nucleófilos. De esta forma se puede preparar ditioquarato. [8]
El bis(metiléter) se prepara mediante alquilación con ortoformiato de trimetilo . [9]
El esquarato de dibutilo se utiliza para el tratamiento de las verrugas [10] y para la alopecia areata . [11]
El escuarato de dietilo se ha utilizado como intermediario en la síntesis de perzinfotel . [ cita necesaria ]
Las escuaramidas se preparan desplazando grupos alcoxi o cloruro de C 4 O 2 X 2 (X = OR, Cl). [8] [12]
Uno o ambos grupos oxígeno (=O) en el anión escuadrado se pueden reemplazar por dicianometileno =C(CN) 2 . Los aniones resultantes, como el 1,2-bis(dicianometilen)esquarato y el 1,3-bis(dicianometileno)esquarato , conservan el carácter aromático del escuarato y se han denominado aniones pseudooxocarbonados .
La fotólisis del ácido escuárico en una matriz sólida de argón a 10 K (-263 °C) produce acetilendiol . [13]
El dianión cuadrado se comporta de manera similar al oxalato , formando complejos mono y polinucleares con iones de metales duros. El escuarato de cobalto (II) hidratado Co (C 4 O 4 ) · 2H 2 O (amarillo, cúbico) se puede preparar esterilizando en autoclave hidróxido de cobalto (II) y ácido escuárico en agua a 200 °C. El agua está unida al átomo de cobalto y la estructura cristalina consiste en una disposición cúbica de células huecas, cuyas paredes son seis aniones cuadrados (dejando un vacío de 7 Å de ancho) o varias moléculas de agua (dejando un vacío de 5 Å). [14]
Junto con el compuesto anterior se obtiene dihidróxido de escuarato de cobalto(II) Co 3 (OH) 2 (C 4 O 4 ) 2 ·3H 2 O (marrón). Tiene una estructura columnar que incluye canales llenos de moléculas de agua; estos se pueden quitar y reemplazar sin destruir la estructura cristalina. Las cadenas son ferromagnéticas ; están acoplados antiferromagnéticamente en forma hidratada y ferromagnéticamente en forma anhidra. [14]
Se sintetizaron y caracterizaron complejos de ligandos mixtos monoméricos y diméricos de escuarato de cobre (II). [15] Se informan espectros infrarrojos, electrónicos y de banda Q EPR, así como susceptibilidades magnéticas.
El mismo método produce dihidróxido de escuarato de hierro (II) Fe 2 (OH) 2 (C 4 O 4 ) (marrón claro). [14]
La síntesis original comenzó con la etanolisis del perfluorociclobuteno para dar 1,2-dietoxi-3,3,4,4-tetrafluoro-1-ciclobuteno. La hidrólisis da el ácido escuárico. [16] [4]
Aunque no es práctico, los aniones cuadrados y relacionados, como el delta C 3 O2-3y acetilendiolato C 2 O2-2se pueden obtener mediante acoplamiento reductor de monóxido de carbono utilizando complejos de organuranio . [17] [18]