pH indicatorEdit
| 4-Nitrophenol (pH indicator) | ||
| beneden pH 5.4 | boven pH 7,5 | |
| 5,4 | ⇌ | 7,5 |
4-Nitrofenol kan als pH-indicator worden gebruikt. Een oplossing van 4-nitrofenol is kleurloos beneden pH 5,4 en geel boven pH 7,5. Deze kleurveranderende eigenschap maakt deze verbinding nuttig als pH-indicator. De gele kleur van de 4-nitrofenolaatvorm (of 4-nitrofenoxide) is het gevolg van een absorptiemaximum bij 405 nm (ε = 18,3 tot 18,4 mM-1 cm-1 in sterk alkali). 4-nitrofenol daarentegen heeft een zwakke extinctie bij 405 nm (ε = 0,2 mM-1 cm-1).Het isosbeste punt voor 4-nitrofenol/4-nitrofenoxide ligt bij 348 nm, met ε = 5,4 mM-1 cm-1.
Andere toepassingenEdit
- 4-Nitrofenol is een tussenproduct bij de synthese van paracetamol. Het wordt gereduceerd tot 4-aminofenol en vervolgens geacetyleerd met azijnzuuranhydride.
- 4-Nitrofenol wordt gebruikt als precursor voor de bereiding van fenetidine en acetofenetidine, indicatoren, en grondstoffen voor fungiciden. Bioaccumulatie van deze verbinding komt zelden voor.
- In peptidesynthese kunnen carboxylaatesterderivaten van 4-nitrofenol dienen als geactiveerde componenten voor de bouw van amidemotieven.
Toepassingen van derivatenEdit
In het laboratorium wordt het gebruikt om de aanwezigheid van alkalische fosfatase-activiteit te detecteren door hydrolyse van PNPP. In basische omstandigheden zal de aanwezigheid van hydrolytische enzymen het reactievat geel kleuren.
4-Nitrofenol is een product van de enzymatische splitsing van verschillende synthetische substraten zoals 4-nitrofenylfosfaat (gebruikt als substraat voor alkalische fosfatase), 4-nitrofenylacetaat (voor koolzuuranhydrase), 4-nitrofenyl-β-D-glucopyranoside en andere suikerderivaten die worden gebruikt om verschillende glycosidase-enzymen te testen. De hoeveelheid 4-nitrofenol die door een bepaald enzym in aanwezigheid van het overeenkomstige substraat wordt geproduceerd, kan met een spectrofotometer bij of rond 405 nm worden gemeten en worden gebruikt als een vervangende meting voor de hoeveelheid enzymactiviteit in het monster.
Nauwkeurige meting van de enzymactiviteit vereist dat het 4-nitrofenolprodukt volledig is gedeprotoneerd, aanwezig als 4-nitrofenolaat, gezien de zwakke absorptie van 4-nitrofenol bij 405 nm. Volledige ionisatie van de alcohol functionele groep beïnvloedt de conjugatie van de pi bindingen op de verbinding. Een lone paar van de zuurstof kan worden gedelokaliseerd via conjugatie naar de benzeenring en de nitrogroep. Aangezien de lengte van geconjugeerde systemen de kleur van organische verbindingen beïnvloedt, zorgt deze ionisatieverandering ervoor dat het 4-nitrofenol geel kleurt wanneer het volledig is gedeprotoneerd en bestaat als 4-nitrofenolaat.
Een veelgemaakte fout bij het meten van enzymactiviteit met behulp van deze substraten is het uitvoeren van de assays bij neutrale of zure pH zonder in aanmerking te nemen dat slechts een deel van het chromofore product wordt geïoniseerd. Dit probleem kan worden opgelost door de reactie te stoppen met natriumhydroxide (NaOH) of een andere sterke base, waardoor alle product wordt omgezet in 4-nitrofenoxide; de uiteindelijke pH moet > ca. 9,2 zijn om ervoor te zorgen dat meer dan 99% van het product wordt geïoniseerd. Als alternatief kan de enzymactiviteit worden gemeten bij 348 nm, het isosbestische punt voor 4-nitrofenol/4-nitrofenoxide.