wskaźnik pHEdit
| 4-Nitrofenol (wskaźnik pH) | ||
| poniżej pH 5.4 | powyżej pH 7,5 | |
| 5,4 | ⇌ | 7,5 |
4-Nitrofenol może być stosowany jako wskaźnik pH. Roztwór 4-nitrofenolu wydaje się bezbarwny poniżej pH 5,4 i żółty powyżej pH 7,5. Ta właściwość zmiany koloru sprawia, że związek ten jest przydatny jako wskaźnik pH. Żółte zabarwienie formy 4-nitrofenolanowej (lub 4-nitrofenotlenku) jest spowodowane maksimum absorbancji przy 405 nm (ε = 18,3 do 18,4 mM-1 cm-1 w silnej alkali). Natomiast 4-nitrofenol wykazuje słabą absorbancję przy 405 nm (ε = 0,2 mM-1 cm-1).Punkt izosbstyczny dla 4-nitrofenolu/4-nitrofenoksydu znajduje się przy 348 nm, z ε = 5,4 mM-1 cm-1.
Inne zastosowaniaEdycja
- 4-Nitrofenol jest produktem pośrednim w syntezie paracetamolu. Jest on redukowany do 4-aminofenolu, a następnie acetylowany bezwodnikiem octowym.
- 4-Nitrofenol jest stosowany jako prekursor do otrzymywania fenetydyny i acetofenetydyny, wskaźników oraz surowców do produkcji środków grzybobójczych. Bioakumulacja tego związku występuje rzadko.
- W syntezie peptydów pochodne estrów karboksylanowych 4-nitrofenolu mogą służyć jako aktywowane składniki do budowy cząsteczek amidowych.
Zastosowania pochodnychEdit
W laboratorium służy do wykrywania obecności aktywności fosfatazy alkalicznej poprzez hydrolizę PNPP. W warunkach zasadowych obecność enzymów hydrolitycznych spowoduje zażółcenie naczynia reakcyjnego.
4-Nitrofenol jest produktem enzymatycznego rozszczepienia kilku syntetycznych substratów, takich jak fosforan 4-nitrofenylu (używany jako substrat dla fosfatazy zasadowej), octan 4-nitrofenylu (dla anhydrazy węglowej), 4-nitrofenylo-β-D-glukopiranozyd i inne pochodne cukrowe, które są używane do oznaczania różnych enzymów glikozydaz. Ilość 4-nitrofenolu wytwarzanego przez dany enzym w obecności odpowiadającego mu substratu może być mierzona spektrofotometrem przy lub około 405 nm i wykorzystywana jako przybliżony pomiar ilości aktywności enzymu w próbce.
Dokładny pomiar aktywności enzymu wymaga, aby produkt 4-nitrofenolu był całkowicie zdeprotonowany, istniejący jako 4-nitrofenolan, biorąc pod uwagę słabą absorbancję 4-nitrofenolu przy 405 nm. Pełna jonizacja alkoholowej grupy funkcyjnej wpływa na koniugację wiązań pi w związku. Para samotna z tlenu może być delokalizowana poprzez koniugację do pierścienia benzenowego i grupy nitrowej. Ponieważ długość sprzężonych systemów wpływa na kolor związków organicznych, ta zmiana jonizacji powoduje, że 4-nitrofenol zmienia kolor na żółty, gdy jest całkowicie zdeprotonowany i istnieje jako 4-nitrofenolan.
Powszechnym błędem w pomiarach aktywności enzymów przy użyciu tych substratów jest wykonywanie oznaczeń przy neutralnym lub kwaśnym pH bez uwzględnienia faktu, że tylko część chromoforowego produktu jest zjonizowana. Problem ten można przezwyciężyć zatrzymując reakcję wodorotlenkiem sodu (NaOH) lub inną silną zasadą, która przekształca cały produkt w 4-nitrofenoksyd; końcowe pH musi wynosić > ok. 9,2, aby zapewnić jonizację ponad 99% produktu. Alternatywnie aktywność enzymu może być mierzona przy długości fali 348 nm, która jest punktem izosymetrycznym dla 4-nitrofenolu/4-nitrofenoksydu.
.