4-Nitrofenol

El 4-nitrofenol se puede preparar mediante la nitración del fenol con ácido nítrico diluido a temperatura ambiente. La reacción produce una mezcla de 2-nitrofenol y 4-nitrofenol.

El 4-nitrofenol puede utilizarse como indicador de pH . Una solución de 4-nitrofenol aparece incolora por debajo de pH 5,4 y amarilla por encima de pH 7,5. ^{[ 5 ]} Esta propiedad de cambio de color hace que este compuesto sea útil como indicador de pH . El color amarillo de la forma 4-nitrofenolato (o 4-nitrofenolato ) se debe a una absorbancia máxima en405  nm ( ε =18,3 a 18,4  mM ^-1 ·cm ^-1 en álcali fuerte). ^{[ 6 ]} En contraste, el 4-nitrofenol tiene una absorbancia débil a405  nm ( ε =0,2  mM ^-1 ·cm ^-1 ). ^{[ 6 ]} El punto isosbéstico para 4-nitrofenol/4-nitrofenóxido se encuentra en348  nm , con ( ε =5,4  mM ^-1 ·cm ^-1 ). ^{[ 7 ]}

• El 4-nitrofenol es un intermediario en la síntesis de paracetamol . Se reduce a 4-aminofenol y luego se acetila con anhídrido acético . ^{[ 8 ]}
• El 4-nitrofenol se utiliza como precursor para la preparación de fenetidina y acetofenetidina , indicadores y materias primas para fungicidas. La bioacumulación de este compuesto es poco frecuente.
• En la síntesis de péptidos , los derivados éster carboxilato del 4-nitrofenol pueden servir como componentes activados para la construcción de fragmentos amida .

En el laboratorio, se utiliza para detectar la presencia de actividad de fosfatasa alcalina mediante la hidrólisis de PNPP . En condiciones básicas, la presencia de enzimas hidrolíticas hará que el recipiente de reacción se vuelva amarillo. ^{[ 9 ]}

El 4-nitrofenol es un producto de la escisión enzimática de varios sustratos sintéticos, como el 4-nitrofenilfosfato (utilizado como sustrato para la fosfatasa alcalina ), el 4-nitrofenilacetato (para la anhidrasa carbónica ), el 4-nitrofenil-β- D -glucopiranósido y otros derivados de azúcares que se utilizan para ensayar diversas enzimas glucosidasas . Las cantidades de 4-nitrofenol producidas por una enzima en particular en presencia de su sustrato correspondiente pueden medirse con un espectrofotómetro en o alrededor de405  nm y se utiliza como medida indirecta de la cantidad de actividad enzimática en la muestra.

La medición precisa de la actividad enzimática requiere que el producto 4-nitrofenol esté completamente desprotonado, existiendo como 4-nitrofenolato, dada la débil absorbancia del 4-nitrofenol a405  nm . La ionización completa del grupo funcional alcohol afecta la conjugación de los enlaces pi en el compuesto. Un par de electrones no enlazantes del oxígeno puede deslocalizarse mediante conjugación con el anillo de benceno y el grupo nitro. Dado que la longitud de los sistemas conjugados afecta el color de los compuestos orgánicos, este cambio de ionización provoca que el 4-nitrofenol se vuelva amarillo cuando está completamente desprotonado y existe como 4-nitrofenolato. ^{[ 10 ]}

Un error común al medir la actividad enzimática con estos sustratos es realizar los ensayos a pH neutro o ácido sin considerar que solo una parte del producto cromóforo se ioniza. El problema se puede superar deteniendo la reacción con hidróxido de sodio (NaOH) u otra base fuerte, que convierte todo el producto en 4-nitrofenóxido; el pH final debe ser > aprox . 9,2 para asegurar que más del 99 % del producto se ionice. Alternativamente, la actividad enzimática se puede medir a348  nm , el punto isosbéstico para el 4-nitrofenol/4-nitrofenóxido.