Ácido trifluoroacético
El ácido trifluoroacético, también conocido por las siglas TFA (de su nombre en inglés, TriFluoroAcetic acid) es el ácido carboxílico perfluorado estable más sencillo,[3] con la fórmula CF3COOH. Se trata de un ácido carboxílico fuerte debido a la influencia de la electronegatividad del grupo trifluorometilo. El ácido trifluoroacético es casi 100.000 veces más ácido que el ácido acético. Es ampliamente utilizado en química orgánica.
| Ácido trifluoroacético | ||
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| Nombre IUPAC | ||
| Ácido 2,2,2-Trifluoroacético | ||
| General | ||
| Otros nombres | Ácido perfluoroacético Ácido trifluoroetanoico TFA | |
| Fórmula estructural | CF3-COOH | |
| Fórmula molecular | C2HF3O2 | |
| Identificadores | ||
| Número CAS | 76-05-1[1] | |
| Número RTECS | AJ9625000 | |
| ChEBI | 45892 | |
| ChEMBL | CHEMBL506259 | |
| ChemSpider | 10239201 | |
| UNII | E5R8Z4G708 | |
| InChI=InChI=1S/C2HF3O2/c3-2(4,5)1(6)7/h(H,6,7) Key: DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N | ||
| Propiedades físicas | ||
| Apariencia | incoloro | |
| Densidad | 1489 kg/m³; 1489 g/cm³ | |
| Masa molar | 114,02 g/mol | |
| Punto de fusión | 257,75 K (−15 °C) | |
| Punto de ebullición | 345,55 K (72 °C) | |
| Propiedades químicas | ||
| Acidez | 0,23[2] pKa | |
| Solubilidad en agua | miscible | |
| Peligrosidad | ||
| Punto de inflamabilidad | 270 K (−3 °C) | |
| NFPA 704 | 1 3 1 | |
| Frases R | R20 R35 R52/53 | |
| Frases S | S9 S26 S27 S28 S45 S61 | |
| Riesgos | ||
| Riesgos principales | Altamente corrosivo | |
| Más información | Ficha de seguridad | |
| Compuestos relacionados | ||
| Ácidos perfluorados | Ácido perfluorooctanoico Ácido perfluorononanoico | |
| Ácidos acéticos | Ácido acético Ácido tricloroacético | |
| Valores en el SI y en condiciones estándar (25 ℃ y 1 atm), salvo que se indique lo contrario. | ||
Síntesis
El ácido trifluoroacético se presenta de forma natural en el agua de mar, pero solo en pequeñas concentraciones (<200 ng/L).[4][5] El ácido trifluoroacético se prepara industrialmente por electrofluoración de cloruro de acetilo y anhídrido acético, seguida de hidrólisis del fluoruro de trifluoroacetilo resultante:[6]
- CH3-COCl + 4 HF → CF3-COF + 3 H2 + HCl
- CF3-COF + H2O → CF3-COOH + HF
Si así se desea, este compuesto puede secarse añadiéndole anhídrido trifluoroacético[7]
Una reacción alternativa para obtener este producto parte de la oxidación de 1,1,1-trifluoro-2,3,3-tricloropropeno con permanganato de potasio. El trifluorotricloropropeno se puede preparar por fluoración de Swarts de hexacloropropeno.[8]
Usos
El ácido trifluoroacético es el precursor de muchos otros compuestos fluorados como anhídrido trifluoroacético y 2,2,2-trifluoroetanol.[6] Se trata de un reactivo utilizado en síntesis orgánica, debido a una combinación conveniente de propiedades: volatilidad, solubilidad en disolventes orgánicos, y su fuerza como ácido[9] TFA también es menos comburente que el sulfúrico ácido, pero más fácilmente disponible en forma anhidra que muchos otros ácidos. Una de las complicaciones de su uso es que forma un azeótropo con el agua (punto de ebullición: 105 °C)).
Es utilizado habitualmente como un ácido fuerte en la síntesis de péptidos y la síntesis de otros compuestos orgánicos para eliminar el grupo protector t-butoxicarbonilo.[10][11]
A baja concentración, se usa como agente de emparejamiento de iones en cromatografía líquida (HPLC) de compuestos orgánicos, en particular, péptidos y pequeñas proteínas. Es un disolvente versátil para RMN (para materiales estables en medio ácido). También se utiliza como calibrador en la espectrometría de masas.[12]
Se utiliza para producir sales de trifluoroacetato que sirven como precursoras de materiales cerámicos tales como YBa2Cu3O{7-x}.[13]
Véase también
- Ácido tricloroacético, su análogo clorado.
Referencias
- Número CAS
- Dippy, J.F.J., Hughes, S.R.C., Rozanski, A. (1959). «498. The dissociation constants of some symmetrically disubstituted succinic acids». J. Chem. Soc.: 2492. doi:10.1039/jr9590002492.
- El ácido fluorofórmico aún más sencillo no es aislable como sustancia pura; en medio ácido se desintegra rápidamente a través de una vía catalizada por un protón para dar fluoruro de hidrógeno y dióxido de carbono. Véase Z. Havlas, T. Kovar, R. Zahradník (1985). «Does fluoroformic acid exist?». J. Am. Chem. Soc. 107: 7243-7246. doi:10.1021/ja00311a002.
- Frank, H.; Christoph, E.H.; Holm-Hansen, O.; Bullister, J.L. (2002). Trifluoroacetate in ocean waters (en inglés). PMID 11811478. doi:10.1021/es0101532.
- Scott, B.F.; Macdonald, R.W.; Kannan, K.; Fisk, A.; Witter, A.; Yamashita, N.; Durham, L.; Spencer, C. et al. (2005). Trifluoroacetate profiles in the Arctic, Atlantic, and Pacific Oceans (en inglés). PMID 16190212. doi:10.1021/es047975u.
- ↑ G. Siegemund, W. Schwertfeger, A. Feiring, B. Smart, F. Behr, H. Vogel, B. McKusick. Fluorine Compounds, Organic. doi:10.1002/14356007.a11_349.
- Wilfred L.F. Armarego and Christina Li Lin Chai. «= Chapter 4 - Purification of Organic Chemicals». Purification of Laboratory Chemicals (6th Ed. edición). doi:10.1016/B978-1-85617-567-8.50012-3.
- Max Gergel "Excuse Me Sir, Would You Like to Buy a Kilo of Isopropyl Bromide?" 1979, Pierce Chemical Company. A vivid account is found in chapter 10.
- Eidman, KF, Nichols, PJ (2004). «Trifluoroacetic Acid». En L. Paquette, ed. Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis (Nueva York: J. Wiley & Sons). doi:10.1002/047084289.
- Lundt, Behrend F.; Johansen, Nils L.; Vølund, Aage; Markussen, Jan (1978). «Removal of t-Butyl and t-Butoxycarbonyl Protecting Groups with Trifluoroacetic acid». International Journal of Peptide and Protein Research 12 (5): 258-268. PMID 744685. doi:10.1111/j.1399-3011.1978.tb02896.x.
- Andrew B. Hughes. «1. Protection Reactions». En Vommina V. Sureshbabu, Narasimhamurthy Narendra, ed. Amino Acids, Peptides and Proteins in Organic Chemistry: Protection Reactions, Medicinal Chemistry, Combinatorial Synthesis 4. doi:10.1002/9783527631827.ch1.
- Stout, Steven J.; Dacunha, Adrian R. (1989). «Tuning and calibration in thermospray liquid chromatography/mass spectrometry using trifluoroacetic acid cluster ions». Analytical Chemistry 61 (18): 2126. doi:10.1021/ac00193a027.
- O. Castano, A. Cavallaro, A. Palau, J. C. Gonzalez, M. Rossell, T. Puig, F. Sandiumenge, N. Mestres, S. Pinol, A. Pomar, and X. Obradors (2003). «High quality YBa2Cu3O{7-x} thin films grown by trifluoroacetates metal-organic deposition». Supercond. Sci. Technol. 16: 45-53. Bibcode:2003SuScT..16...45C. doi:10.1088/0953-2048/16/1/309.