4-Nitrofenol

4-Nitrofenol
Ogólne informacje
Wzór sumaryczny

C6H5NO3

Masa molowa

139,11 g/mol

Wygląd

bezbarwny lub jasnożółty proszek[1]

Identyfikacja
Numer CAS

100-02-7

PubChem

980

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

4-Nitrofenol – organiczny związek chemiczny z grupy fenoli zawierający grupę nitrową (−NO
2).

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, O
2N−C
6H
4−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[5] oraz do wprowadzania grup reporterowych (np. znaczników fluorescencyjnych) do biocząsteczek[6].

Stosowany jest także jako grupa ochronna estrów fosforowych nukleozydów[7][8] oraz jako dobra grupa opuszczająca w czynnikach fosforylujących[9][10]. Elektronoakceptorowe własności reszty p-nitrofenylowej umożliwiają zastosowanie grupy p-nitrofenyloetylowej jako grupy ochronnej alkoholi, amin i fosforanów[11].

β-Eliminacja grupy p-nitrofenyloetylowej (X = O, N); reszta p-nitrofenylowa obniża gęstość elektronową na atomie węgla α, osłabiając wiązania C
α−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, doustnie).

Przypisy

  1. ↑ a b c 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.
  2. ↑ a b c d e f g CRC Handbook of Chemistry and Physics, William M. Haynes (red.), wyd. 97, Boca Raton: CRC Press, 2016, s. 3-414, 5-94, 5-95, 8-88, ISBN 978-1-4987-5429-3 (ang.).
  3. ↑ a b 4-Nitrofenol (ang.) w wykazie klasyfikacji i oznakowania Europejskiej Agencji Chemikaliów. [dostęp 2017-03-19].
  4. ↑ 4-Nitrophenol, karta charakterystyki wydana na obszar Polski, Alfa Aesar (Thermo Fisher Scientific), numer katalogowy A14376 [dostęp 2017-03-19].
  5. ↑ M. Goodman, F. Boardman, Conformational Aspects of Polypeptides. IX. Synthesis of Oligomeric Peptides Derived from -Methyl L-Aspartate, „Journal of the American Chemical Society”, 85, 1963, s. 2483–2490.
  6. ↑ 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.
  7. ↑ Michał Sobkowski i inni, 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.
  8. ↑ 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.
  9. ↑ W. Dąbkowski, I. Tworowska, Synthesis of 2′-deoxynucleosid-3′-yl-N,N-diisopropylaminophosphorfluoridites. A new class of stable P(III) nucleotides containing a P−F bond, „Tetrahedron Letters”, 36, 1995, s. 1095–1098.
  10. ↑ Robert A. Moss, Kaliappa G. Ragunathan, An unusually reactive phosphodiester, „Tetrahedron Letters”, 41 (18), 2000, s. 3275–3278.
  11. ↑ 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.

Media użyte na tej stronie

GHS-pictogram-silhouete.svg
Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (GHS) pictogram for substances hazardous to human health.
Beta-elimination of npe group.png
Autor: Michał Sobkowski, Licencja: CC BY-SA 3.0
Beta-elimination of the 4-nitrophenylethyl group (npe)
4-nitrophenol-sample.jpg
4-nitrophenol sample
4-Nitrophenol acsv.svg
Chemical structure of 4-nitrophenol.