4-Nitrofenol

4-Nitrofenol
wzór strukturalny 4-nitrofenolu
Niewielki kopczyk 4-nitrofenolu: jaskrawożółte, błyszczące kryształy o nieregularnych kształtach, od drobnego pyłu po kilkumilimetrowe bryłki, na białym podłożu.
Ogólne informacje
Charakterystyka fizyczna
bezbarwny lub jasnożółty proszek[1]
Wzór Hilla

C6H5NO3

Masa molowa

139,11 g/mol

Identyfikacja
Numer CAS

100-02-7

PubChem

980

DrugBank

DB04417

Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą
stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)

4-Nitrofenol – organiczny związek chemiczny z grupy fenoli zawierający grupę nitrową (−NO2).

Właściwości

Tworzy kryształy w dwóch formach polimorficznych. Forma α jest bezbarwna, odporna na działanie światła, lecz nietrwała w temperaturze pokojowej. Forma β jest żółta i trwała w ciemności, pod wpływem światła przybiera stopniowo czerwony kolor.

Umiarkowanie rozpuszcza się w wodzie, rozpuszczalność znacznie wzrasta po zalkalizowaniu środowiska wskutek wytworzenia anionu nitrofenoksylowego, O2N−C6H4−O−. Jest dobrze rozpuszczalny w rozpuszczalnikach organicznych, m.in. w alkoholach, eterze dietylowym, chlorku metylenu. Posiada zapach fenolowy, znacznie słabszy od innych fenoli.

Grupa nitrowa w pozycji para stabilizuje anion fenoksylowy, znacząco zwiększając kwasowość 4-nitrofenolu (pKa = 7,15 w porównaniu do pKa = 9,99 dla fenolu niepodstawionego). Kwaśne roztwory 4-nitrofenolu są bezbarwne, natomiast w warunkach zasadowych przybierają intensywną żółtą barwę (zmiana barwy w zakresie pH = 5–7)[2].

Zastosowanie

Wykorzystywany jest w chemii analitycznej jako wskaźnik pH oraz jako substrat w syntezie organicznej wykorzystujący elektronoakceptorowe własności grupy p-nitrofenylowej. Estry p-nitrofenylowe kwasów karboksylowych to tak zwane estry aktywne, ulegające łatwo reakcji z alkoholami (transestryfikacja) i aminami, pozwalając na otrzymywanie estrów alkilowych i amidów w łagodnych warunkach. Strategia taka wykorzystywana jest m.in. w syntezie peptydów[4] oraz do wprowadzania grup reporterowych (np. znaczników fluorescencyjnych) do biocząsteczek[5].

Stosowany jest także jako grupa ochronna estrów fosforowych nukleozydów[6][7] oraz jako dobra grupa opuszczająca w czynnikach fosforylujących[8][9]. Elektronoakceptorowe własności reszty p-nitrofenylowej umożliwiają zastosowanie grupy p-nitrofenyloetylowej jako grupy ochronnej alkoholi, amin i fosforanów[10].

Schemat mechanizmu eliminacji: zasada: B odrywa atom wodoru od węgla α reszty p-nitrofenyloetylowej, powstaje wiązanie podwójne Cα=Cβ, a grupa RX odchodzi jako anion. Produkty: BH+, RX– i p-nitrofenyloetylen; niżej BH+ i RX– dają: B oraz odblokowaną resztę RXH. Czerwone litery α i β oznaczają atomy węgla, δ+ i δ– – cząstkowe ładunki przy odrywanym wodorze i grupie nitrowej.β-Eliminacja grupy p-nitrofenyloetylowej (X = O, N); reszta p-nitrofenylowa obniża gęstość elektronową na atomie węgla α, osłabiając wiązania Cα−H, co sprzyja atakowi nukleofila (:B). Produktem jest cząsteczka z odblokowaną funkcją −XH oraz p-nitrofenyloetylen

Zagrożenia

4-Nitrofenol podrażnia oczy, skórę oraz drogi oddechowe; może także prowadzić do stanów zapalnych i alergicznych. Wykazuje opóźnioną interakcję z krwią, gdzie tworzy methemoglobinę odpowiedzialną za methemoglobinemię i związane z nią sinicę, dezorientację i utratę przytomności. Połknięty powoduje ból brzucha i wymioty. LD50: 282 mg/kg (mysz, drogą pokarmową).

Przypisy

  1. 1 2 Farmakopea Polska X, Polskie Towarzystwo Farmaceutyczne, Warszawa: Urząd Rejestracji Produktów Leczniczych, Wyrobów Medycznych i Produktów Biobójczych, 2014, s. 4276, ISBN 978-83-63724-47-4, OCLC 903979769.
  2. ↑ CRC Handbook of Chemistry and Physics, William M. Haynes (red.), wyd. 97, Boca Raton: CRC Press, 2016, ISBN 978-1-4987-5429-3, OCLC 961861918 (ang.).
    1. 1 2 3 4 Physical Constants of Organic Compounds, s. 3-414.
    2. ↑ Aqueous Solubility and Henry's Law Constants of Organic Compounds, s. 5-159.
    3. ↑ Dissociation Constants of Organic Acids and Bases, s. 5-94.
  3. ↑ 4-Nitrofenol [PDF], karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich, Merck, 14 lipca 2026, numer katalogowy: 241326 [dostęp 2026-08-29].
  4. ↑ M. Goodman, F. Boardman, Conformational Aspects of Polypeptides. IX. Synthesis of Oligomeric Peptides Derived from β-Methyl L-Aspartate, „Journal of the American Chemical Society”, 85 (16), 1963, s. 2483–2490, DOI: 10.1021/ja00899a030 (ang.).
  5. ↑ S. Agrawal, P.C. Zamecnik, Site specific functionalization of oligonucleotides for attaching two different reporter groups, „Nucleic Acids Research”, 18, 1990, s. 5419–5423, PMID: 2216715, PMCID: PMC332219 (ang.).
  6. ↑ Michał Sobkowski, Jacek Cieślak, Jadwiga Jankowska, Jacek Stawiński, Adam Kraszewski, Dinucleoside aryl phosphorothioates as building blocks for large scale synthesis of chimeric oligonucleotide analogues, „Collection Symposium Series”, 5, 2002, s. 238–289, DOI: 10.1135/css200205283 (ang.).
  7. ↑ Jinlay Lin, Barbara Ramsay Shaw, Synthesis of new classes of boron-containing nucleotides, „Nucleosides, Nucleotides Nucleic Acids”, 20 (4–7), 2001, s. 587–596, DOI: 10.1081/NCN-100002335, PMID: 11563076 (ang.).
  8. ↑ W. Dąbkowski, I. Tworowska, Synthesis of 2′-deoxynucleosid-3′-yl-N,N-diisopropylaminophosphorfluoridites. A new class of stable PIII nucleotides containing a P–F bond, „Tetrahedron Letters”, 36, 1995, s. 1095–1098, DOI: 10.1016/0040-4039(94)02403-X (ang.).
  9. ↑ Robert A. Moss, Kaliappa G. Ragunathan, An unusually reactive phosphodiester, „Tetrahedron Letters”, 41 (18), 2000, s. 3275–3278, DOI: 10.1016/S0040-4039(00)00385-3 (ang.).
  10. ↑ Holger Lang i inni, Nucleotides, Part LXIII, New 2-(4-Nitrophenyl)ethyl(Npe)- and 2-(4-Nitrophenyl)ethoxycarbonyl(Npeoc)-Protected 2′-Deoxyribonucleosides and Their 3′-Phosphoramidites – Versatile Building Blocks for Oligonucleotide Synthesis, „Helvetica Chimica Acta”, 82 (12), 1999, s. 2172–2185, DOI: 10.1002/(SICI)1522-2675(19991215)82:12<2172::AID-HLCA2172>3.0.CO;2-R (ang.).
This article is issued from Wikipedia. The text is available under Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 unless otherwise noted. Additional terms may apply for the media files.