pH-indikaattoriEdit
| 4-Nitrofenoli (pH-indikaattori) | ||
| alhainen pH 5.4 | yli pH 7,5 | |
| 5,4 | ⇌ | 7,5 |
pH-indikaattorina voidaan käyttää 4-Nitrofenolia. 4-nitrofenoliliuos on väritön alle pH 5,4 ja keltainen yli pH 7,5. Tämä värinmuutosominaisuus tekee yhdisteestä käyttökelpoisen pH-indikaattorina. 4-nitrofenolaattimuodon (tai 4-nitrofenoksidin) keltainen väri johtuu absorbanssimaksimista 405 nm:ssä (ε = 18,3-18,4 mM-1 cm-1 vahvassa emäksessä). Sitä vastoin 4-nitrofenolin absorbanssi 405 nm:ssä on heikko (ε = 0,2 mM-1 cm-1). 4-nitrofenolin/4-nitrofenoksidin isosbestipiste on 348 nm:ssä, jolloin ε = 5,4 mM-1 cm-1.
Muut käyttötarkoitukset Muokkaa
- 4-nitrofenoli on välituotteena parasetamolin synteesissä. Se pelkistetään 4-aminofenoliksi ja asetyloidaan sitten etikkahappoanhydridillä.
- 4-nitrofenolia käytetään fenetidiinin ja asetofenetidiinin, indikaattorien ja fungisidien raaka-aineiden valmistuksen esiasteena. Tämän yhdisteen biokertyvyyttä esiintyy harvoin.
- Peptidisynteesissä 4-nitrofenolin karboksylaattiesterijohdannaiset voivat toimia aktivoituina komponentteina amidiosuuksien rakentamisessa.
Johdannaisten käyttötarkoitukset Muokkaa
Laboratoriossa käytetään emäksisen fosfataasin aktiivisuuden havaitsemiseen havaitsemalla alkalinen fosfataasiaktiivisuus PNPP:n hydrolyysin avulla. Emäksisissä olosuhteissa hydrolyyttisten entsyymien läsnäolo värjää reaktioastian keltaiseksi.
4-nitrofenoli on useiden synteettisten substraattien, kuten 4-nitrofenyylifosfaatin (jota käytetään emäksisen fosfataasin substraattina), 4-nitrofenyyliasetaatin (hiilihappoanhydraasille), 4-nitrofenyyli-β-D-glukopyranosidin ja muiden sokerijohdannaisten entsyymien entsymaattisen pilkkomisen tuote, jota käytetään erilaisten glykosidaasi-entsyymien määritykseen. Tietyn entsyymin tuottaman 4-nitrofenolin määrät vastaavan substraatin läsnä ollessa voidaan mitata spektrofotometrillä 405 nm:ssä tai sen läheisyydessä ja sitä voidaan käyttää entsyymiaktiivisuuden määrän korvaavana mittauksena näytteessä.
Ensyymiaktiivisuuden tarkka mittaaminen edellyttää, että 4-nitrofenolituote on täysin deprotonoitu, eli se on olemassa 4-nitrofenolaattina, kun otetaan huomioon 4-nitrofenolin heikko absorbanssi 405 nm:ssä. Alkoholin funktionaalisen ryhmän täydellinen ionisoituminen vaikuttaa yhdisteen piisidosten konjugaatioon. Hapen yksinäinen pari voi delokalisoitua konjugaation kautta bentseenirenkaaseen ja nitro-ryhmään. Koska konjugoituneiden systeemien pituus vaikuttaa orgaanisten yhdisteiden väriin, tämä ionisaatiomuutos saa 4-nitrofenolin muuttumaan keltaiseksi, kun se on täysin deprotonoitu ja olemassa 4-nitrofenolaattina.
Yleinen virhe mitattaessa entsyymiaktiivisuutta näillä substraateilla on, että määritykset tehdään neutraalissa tai happamassa pH:ssa ottamatta huomioon sitä, että vain osa kromofoorisesta tuotteesta ionisoituu. Ongelma voidaan ratkaista pysäyttämällä reaktio natriumhydroksidilla (NaOH) tai muulla vahvalla emäksellä, joka muuttaa kaiken tuotteen 4-nitrofenoksidiksi; lopullisen pH:n on oltava > n. 9,2, jotta varmistetaan, että yli 99 % tuotteesta on ionisoitunut. Vaihtoehtoisesti entsyymiaktiivisuus voidaan mitata 348 nm:ssä, joka on 4-nitrofenoli/4-nitrofenoksidin isosbestinen piste.
>.