4-Nitrofenol

indicator de pHEdit

4-Nitrofenol (indicator de pH)
sub pH 5.4		peste pH 7,5
5,4	⇌	7,5

4-Nitrofenolul poate fi utilizat ca indicator de pH. O soluție de 4-nitrofenol apare incoloră sub pH 5,4 și galbenă peste pH 7,5. Această proprietate de schimbare a culorii face ca acest compus să fie util ca indicator de pH. Culoarea galbenă a formei 4-nitrofenolat (sau 4-nitrofenoxid) se datorează unui maxim de absorbție la 405 nm (ε = 18,3 – 18,4 mM-1 cm-1 în alcalii puternici). În schimb, 4-nitrofenolul are o absorbție slabă la 405 nm (ε = 0,2 mM-1 cm-1).Punctul izosbestic pentru 4-nitrofenol/4-nitrofenoxid este la 348 nm, cu ε = 5,4 mM-1 cm-1.

Alte utilizăriEdit

• 4-Nitrofenolul este un intermediar în sinteza paracetamolului. Se reduce la 4-aminofenol, apoi este acetilat cu anhidridă acetică.
• 4-Nitrofenol este utilizat ca precursor pentru prepararea fenetidinei și acetofenetidinei, indicatori și materii prime pentru fungicide. Bioacumularea acestui compus se produce rareori.
• În sinteza peptidelor, derivații esterilor carboxilați ai 4-nitrofenolului pot servi drept componente activate pentru construcția de fracțiuni amidice.

Utilizări ale derivațilorEdit

În laborator, se utilizează pentru a detecta prezența activității fosfatazei alcaline prin hidroliza PNPP. În condiții bazice, prezența enzimelor hidrolitice va face ca vasul de reacție să se îngălbenească.

4-Nitrofenolul este un produs al scindării enzimatice a mai multor substraturi sintetice, cum ar fi fosfatul de 4-nitrofenil (utilizat ca substrat pentru fosfataza alcalină), acetatul de 4-nitrofenil (pentru anhidraza carbonică), 4-nitrofenil-β-D-glucopiranozida și alți derivați de zahăr care sunt utilizați pentru a testa diverse enzime glicozidază. Cantitățile de 4-nitrofenol produse de o anumită enzimă în prezența substratului său corespunzător pot fi măsurate cu un spectrofotometru la sau în jurul valorii de 405 nm și utilizate ca măsurători indirecte pentru cantitatea de activitate enzimatică din probă.

Măsurarea exactă a activității enzimatice necesită ca produsul 4-nitrofenol să fie complet deprotonat, existând ca 4-nitrofenolat, având în vedere absorbția slabă a 4-nitrofenolului la 405 nm. Ionizarea completă a grupului funcțional alcool afectează conjugarea legăturilor pi de pe compus. O pereche singuratică de la oxigen poate fi delocalizată prin conjugarea cu inelul benzenic și gruparea nitro. Deoarece lungimea sistemelor conjugate afectează culoarea compușilor organici, această modificare de ionizare face ca 4-nitrofenolul să devină galben atunci când este complet deprotonat și există sub formă de 4-nitrofenolat.

O greșeală frecventă în măsurarea activității enzimatice folosind aceste substraturi este de a efectua testele la pH neutru sau acid fără a lua în considerare faptul că doar o parte din produsul cromoforic este ionizat. Problema poate fi depășită prin oprirea reacției cu hidroxid de sodiu (NaOH) sau altă bază puternică, care transformă tot produsul în 4-nitrofenoxid; pH-ul final trebuie să fie > de aproximativ 9,2 pentru a se asigura că mai mult de 99% din produs este ionizat. Alternativ, activitatea enzimatică poate fi măsurată la 348 nm, punctul izosbestic pentru 4-nitrofenol/4-nitrofenoxid.