4-ニトロフェノール

4-ニトロフェノールは、室温で希硝酸を用いてフェノールをニトロ化することにより合成できる。この反応では、2-ニトロフェノールと4-ニトロフェノールの混合物が生成する。

4-ニトロフェノールはpH指示薬として使用できます。4-ニトロフェノールの溶液は、pH 5.4未満では無色、pH 7.5以上では黄色になります。^{[ 5 ]}この変色特性により、この化合物はpH指示薬として有用です。4-ニトロフェノラート型（または4-ニトロフェノキシド）の黄色は、最大吸収がpH 5.4で起こるためです。405  nm ( ε =強アルカリ溶液中では18.3 ～ 18.4  mM ^-1 ·cm ^{-1 で}ある。^{[ 6 ]}対照的に、4-ニトロフェノールは弱い吸光度を示し、405  nm ( ε =0.2  mM ^-1 ·cm ^-1 )。^{[ 6 ]} 4-ニトロフェノール/4-ニトロフェノキシドの 等吸収点は348  nm、( ε =5.4  mM ^-1 ·cm ^-1 ) ^{[ 7 ]}

• 4-ニトロフェノールはパラセタモールの合成の中間体である。これは4-アミノフェノールに還元され、その後無水酢酸でアセチル化される。^{[ 8 ]}
• 4-ニトロフェノールは、フェネチジンおよびアセトフェネチジンの製造における前駆体、指示薬、および殺菌剤の原料として使用される。この化合物の生体内蓄積はまれである。
• ペプチド合成において、4-ニトロフェノールのカルボン酸エステル誘導体は、アミド部分を構築するための活性化成分として機能する可能性がある。

実験室では、 PNPPの加水分解によってアルカリホスファターゼ活性の存在を検出するために使用されます。塩基性条件下では、加水分解酵素の存在により反応容器が黄色に変化します。^{[ 9 ]}

4-ニトロフェノールは、4-ニトロフェニルリン酸（アルカリホスファターゼの基質として使用される）、4-ニトロフェニル酢酸（炭酸脱水酵素用）、4-ニトロフェニル-β- D-グルコピラノシド、および様々なグリコシダーゼ酵素のアッセイに使用されるその他の糖誘導体など、いくつかの合成基質の酵素的切断によって生成される。特定の酵素が対応する基質の存在下で生成する4-ニトロフェノールの量は、分光光度計を用いて、またはそれに近い値で測定することができる。405  nmの波長を用い、試料中の酵素活性量の指標として用いる。

酵素活性を正確に測定するには、4-ニトロフェノール生成物が完全に脱プロトン化され、4-ニトロフェノラートとして存在する必要がある。これは、4-ニトロフェノールの吸光度が弱いためである。405  nm。アルコール官能基の完全なイオン化は、化合物のπ結合の共役に影響を与えます。酸素からの孤立電子対は、ベンゼン環とニトロ基との共役を介して非局在化することができます。共役系の長さは有機化合物の色に影響を与えるため、このイオン化の変化により、4-ニトロフェノールは完全に脱プロトン化されて4-ニトロフェノラートとして存在すると黄色に変化します。^{[ 10 ]}

これらの基質を用いて酵素活性を測定する際によくある間違いは、発色団生成物の一部しかイオン化されないことを考慮せずに、中性または酸性のpHでアッセイを行うことです。この問題は、水酸化ナトリウム（NaOH）またはその他の強塩基で反応を停止させ、すべての生成物を4-ニトロフェノキシドに変換することで解決できます。生成物の99%以上がイオン化されるように、最終pHは約9.2以上である必要があります。あるいは、酵素活性は、348  nmは、4-ニトロフェノール/4-ニトロフェノキシドの等吸収点である。