Indicateur de pHEdit
| 4-Nitrophénol (indicateur de pH) | ||
| au-dessous de pH 5.4 | au-dessus de pH 7,5 | |
| 5,4 | ⇌ | 7,5 |
Le 4-nitrophénol peut être utilisé comme indicateur de pH. Une solution de 4-nitrophénol apparaît incolore en dessous de pH 5,4 et jaune au-dessus de pH 7,5. Cette propriété de changement de couleur rend ce composé utile comme indicateur de pH. La couleur jaune de la forme 4-nitrophénolate (ou 4-nitrophénoxyde) est due à un maximum d’absorbance à 405 nm (ε = 18,3 à 18,4 mM-1 cm-1 dans un alcali fort). En revanche, le 4-nitrophénol présente une faible absorbance à 405 nm (ε = 0,2 mM-1 cm-1).Le point isosbétique du 4-nitrophénol/4-nitrophénoxyde est à 348 nm, avec ε = 5,4 mM-1 cm-1.
Autres utilisationsModifié
- Le 4-nitrophénol est un intermédiaire dans la synthèse du paracétamol. Il est réduit en 4-aminophénol, puis acétylé avec de l’anhydride acétique.
- Le 4-Nitrophénol est utilisé comme précurseur pour la préparation de la phénétidine et de l’acétophénétidine, indicateurs, et matières premières pour les fongicides. La bioaccumulation de ce composé se produit rarement.
- Dans la synthèse peptidique, les dérivés esters carboxylates du 4-nitrophénol peuvent servir de composants activés pour la construction de moitiés amides.
Utilisations des dérivésEdit
En laboratoire, il est utilisé pour détecter la présence d’une activité phosphatase alcaline par hydrolyse du PNPP. Dans des conditions basiques, la présence d’enzymes hydrolytiques fait virer le récipient de réaction au jaune.
Le 4-nitrophénol est un produit du clivage enzymatique de plusieurs substrats synthétiques tels que le 4-nitrophényl phosphate (utilisé comme substrat de la phosphatase alcaline), le 4-nitrophényl acétate (pour l’anhydrase carbonique), le 4-nitrophényl-β-D-glucopyranoside et d’autres dérivés du sucre qui sont utilisés pour doser diverses enzymes glycosidases. Les quantités de 4-nitrophénol produites par une enzyme particulière en présence de son substrat correspondant peuvent être mesurées avec un spectrophotomètre à 405 nm ou autour de 405 nm et utilisées comme mesure de substitution pour la quantité d’activité enzymatique dans l’échantillon.
Une mesure précise de l’activité enzymatique nécessite que le produit 4-nitrophénol soit entièrement déprotoné, existant sous forme de 4-nitrophénolate, étant donné la faible absorbance du 4-nitrophénol à 405 nm. L’ionisation complète du groupe fonctionnel alcool affecte la conjugaison des liaisons pi sur le composé. Un doublet solitaire de l’oxygène peut être délocalisé par conjugaison au cycle benzénique et au groupe nitro. Puisque la longueur des systèmes conjugués affecte la couleur des composés organiques, ce changement d’ionisation fait que le 4-nitrophénol devient jaune lorsqu’il est complètement déprotoné et qu’il existe sous forme de 4-nitrophénolate.
Une erreur commune dans la mesure de l’activité enzymatique en utilisant ces substrats est de réaliser les essais à pH neutre ou acide sans considérer que seule une partie du produit chromophore est ionisée. Le problème peut être surmonté en arrêtant la réaction avec de l’hydroxyde de sodium (NaOH) ou une autre base forte, qui convertit tout le produit en 4-nitrophénoxyde ; le pH final doit être >environ 9,2 pour garantir que plus de 99% du produit est ionisé. On peut aussi mesurer l’activité enzymatique à 348 nm, le point isosbétique du 4-nitrophénol/4-nitrophénoxyde.