4-Nitrofenol

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

4-Nitrofenol

Nazewnictwo Nomenklatura systematyczna (IUPAC) 4-nitrofenol Inne nazwy i oznaczenia p-nitrofenol, para-nitrofenol, 4-hydroksynitrobenzen
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
DrugBank	DB04417
SMILES OC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1
InChI InChI=1S/C6H5NO3/c8-6-3-1-5(2-4-6)7(9)10/h1-4,8H InChIKey BTJIUGUIPKRLHP-UHFFFAOYSA-N
Właściwości Gęstość 1,479 g/cm³ (20 °C)[2]; ciecz Rozpuszczalność w wodzie słabo rozpuszczalny[1][2] w innych rozpuszczalnikach rozpuszczalny w toluenie i pirydynie, dobrze w etanolu, eterze dietylowym i acetonie[2], słabo w metanolu[1] Temperatura topnienia 113,8 °C[2] Kwasowość (pKa) 7,15[2]
Budowa Układ krystalograficzny jednoskośny[2]
Niebezpieczeństwa Karta charakterystyki: dane zewnętrzne firmy Sigma-Aldrich [dostęp 2017-03-19] Globalnie zharmonizowany system klasyfikacji i oznakowania chemikaliów Na podstawie Rozporządzenia CLP, zał. VI[3] Uwaga Zwroty H H302, H312, H332, H373 Zwroty P P260, P261, P280, P304+P340, P301+P312, P501[4] Europejskie oznakowanie substancji oznakowanie ma znaczenie wyłącznie historyczne Na podstawie Rozporządzenia CLP, zał. VI[3] Szkodliwy (Xn) Zwroty R R20/21/22, R33 Zwroty S S2, S28 Numer RTECS SM2275000
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)

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^{[potrzebny przypis]}.

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 (pK_a = 7,15 w porównaniu do pK_a = 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)^{[potrzebny przypis]}.