El ácido escuárico , también llamado ácido cuadrático porque sus cuatro átomos de carbono forman aproximadamente un cuadrado, es un ácido orgánico diprótico con la fórmula química C 4 O 2 (OH) 2 . [4]
La base conjugada del ácido escuárico es el anión hidrogenoescuarato HC 4 O−4; y la base conjugada del anión hidrogenoescuarato es el anión escuarato divalente C 4 O2−4Este es uno de los aniones oxocarbonados , que consisten únicamente de carbono y oxígeno.
El ácido escuárico es un reactivo para síntesis química , utilizado por ejemplo para fabricar colorantes escuaraínicos fotosensibles e inhibidores de las fosfatasas de tirosina proteica .
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 es atribuible a la estabilización por resonancia del anión . [6] Debido a que las cargas negativas se distribuyen de manera uniforme entre cada átomo de oxígeno, el dianión del ácido escuárico es completamente simétrico (a diferencia del propio ácido escuárico) con todas las longitudes de enlace C−C idénticas y todas las longitudes de enlace 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 el ácido escuárico. Forma un dicloruro con el cloruro de tionilo :
Los cloruros son buenos grupos salientes, que recuerdan a los cloruros de ácido . Son desplazados por diversos nucleófilos. De esta manera se puede preparar ditioescuarato. [8]
El bis(metiléter) se prepara mediante alquilación con ortoformiato de trimetilo . [9]
El escuarato de dibutilo se utiliza para el tratamiento de verrugas [10] y para la alopecia areata . [11]
El escuarato de dietilo se ha utilizado como intermediario en la síntesis de perzinfotel . [ cita requerida ]
Las esquaramidas se preparan por desplazamiento de grupos alcoxi o cloruro de C 4 O 2 X 2 (X = OR, Cl). [8] [12]
Uno o ambos grupos de oxígeno (=O) en el anión escuadrato pueden reemplazarse por dicianometileno =C(CN) 2 . Los aniones resultantes, como el 1,2-bis(dicianometileno)escuadrato y el 1,3-bis(dicianometileno)escuadrato , conservan el carácter aromático del escuadrato y se los ha denominado aniones pseudooxocarbonados .
La fotólisis del ácido escuárico en una matriz de argón sólido a 10 K (−263 °C) produce acetilenodiol . [13]
El dianión escuadrado se comporta de manera similar al oxalato , formando complejos mono y polinucleares con iones metálicos duros. El hidrato de escuadrado de cobalto(II) Co(C 4 O 4 )·2H 2 O (amarillo, cúbico) se puede preparar mediante la esterilización en autoclave de 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 celdas huecas, cuyas paredes son o bien seis aniones escuadrados (dejando un vacío de 7 Å de ancho) o bien varias moléculas de agua (dejando un vacío de 5 Å). [14]
El dihidróxido de escuarato de cobalto (II) Co 3 (OH) 2 (C 4 O 4 ) 2 ·3H 2 O (marrón) se obtiene junto con el compuesto anterior. Tiene una estructura columnar que incluye canales llenos de moléculas de agua; estas pueden eliminarse y reemplazarse sin destruir la estructura cristalina. Las cadenas son ferromagnéticas ; están acopladas antiferromagnéticamente en la forma hidratada, ferromagnéticamente en la forma anhidra. [14]
Se sintetizaron y caracterizaron complejos de ligando mixto monoméricos y diméricos de escuadrato de cobre (II). [15] Se informan los espectros infrarrojos, electrónicos y de banda Q EPR, así como las 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 etanólisis del perfluorociclobuteno para dar 1,2-dietoxi-3,3,4,4-tetrafluoro-1-ciclobuteno. La hidrólisis da lugar al ácido escuárico. [16] [4]
Aunque no es práctico, el escuadrato y los aniones relacionados, como el deltato C 3 O2−3y acetilenodiolato C 2 O2−2Se pueden obtener mediante acoplamiento reductivo de monóxido de carbono utilizando complejos de organouranio . [17] [18]