p-Nitrophenol là hợp chất hữu cơ có nhóm nitro gắn ở vị trí para trên vòng phenol, thường được ứng dụng làm chỉ thị pH, chất nền trong nghiên cứu enzyme hoặc chất trung gian trong tổng hợp hóa học.
p-Nitrophenol là gì?
p-Nitrophenol (4-Nitrophenol) là một hợp chất hữu cơ thuộc nhóm nitrophenol, có công thức phân tử C₆H₅NO₃, khối lượng phân tử 139,11 g/mol. Cấu trúc gồm một vòng benzen gắn với nhóm hydroxyl (–OH) ở vị trí số 1 và nhóm nitro (–NO₂) ở vị trí số 4. p-Nitrophenol có khả năng thay đổi màu tùy theo độ pH môi trường, từ vàng trong môi trường kiềm sang không màu trong môi trường axit.
p-nitrophenol là gì
Tính chất vật lý và hóa học của p-Nitrophenol
Tính chất vật lý
C₆H₅NO₃ là chất rắn kết tinh màu vàng nhạt, có nhiệt độ nóng chảy khoảng 113°C, nhiệt độ sôi khoảng 279°C (phân hủy). Hợp chất này hơi tan trong nước, nhưng tan tốt trong dung môi hữu cơ như ethanol, ether và chloroform. Một đặc điểm nổi bật là khả năng thay đổi màu sắc theo pH, với bước sóng hấp thụ cực đại khoảng 400 nm trong môi trường kiềm – đây chính là cơ sở cho ứng dụng trong phân tích enzyme.
Tính chất hóa học
Về hóa học, p-Nitrophenol mang tính axit yếu do ảnh hưởng cộng hưởng của nhóm nitro làm tăng tính phân cực liên kết O–H. Nó có thể phản ứng với bazơ mạnh để tạo muối nitrophenolat:
C₆H₄(NO₂)OH + NaOH → C₆H₄(NO₂)ONa + H₂O
Ngoài ra, nhóm nitro trên vòng benzen cũng khiến hợp chất này dễ tham gia các phản ứng thế nhân thơm, phản ứng khử hoặc phản ứng với enzym để tạo sản phẩm dễ nhận diện bằng phổ hấp thụ UV-Vis. Chính nhờ các tính chất đặc trưng này, p-Nitrophenol được xem là một chất đánh dấu lý tưởng trong nhiều nghiên cứu sinh hóa và môi trường.
Vai trò của 4-Nitrophenol trong nghiên cứu enzyme và sinh hóa
Chất nền trong nghiên cứu enzym thủy phân
C₆H₅NO₃ thường được sử dụng kết hợp với các nhóm chức tạo ra chất nền như p-nitrophenyl phosphate, p-nitrophenyl β-D-galactopyranoside… Khi enzym mục tiêu thủy phân nhóm liên kết, C₆H₅NO₃ tự do được giải phóng và hiển thị màu vàng trong môi trường kiềm, dễ dàng đo quang ở bước sóng 405 nm. Ví dụ: Trong nghiên cứu enzym phosphatase, việc đo cường độ màu vàng từ PNP là phương pháp phổ biến để đánh giá hoạt tính enzym.
Chỉ thị màu trong phân tích pH
Với khả năng thay đổi màu sắc rõ rệt theo độ pH, C₆H₅NO₃ là một chỉ thị axit–bazơ hiệu quả trong khoảng pH 5,4 – 7,5. Khi ở dạng proton hóa, hợp chất gần như không màu; khi mất proton, muối nitrophenolat có màu vàng sáng, cho phép sử dụng trong chuẩn độ hoặc phân tích môi trường.
Công thức của p-nitrophenol là C₆H₅NO₃
Thành phần trong thuốc trừ sâu và chất trung gian tổng hợp
Trong công nghiệp hóa dược, C₆H₅NO₃ được dùng làm chất trung gian để tổng hợp nhiều loại thuốc và thuốc bảo vệ thực vật. Nó cũng là sản phẩm trung gian của quá trình phân hủy một số thuốc trừ sâu như parathion, và được theo dõi như một chỉ số tồn dư trong môi trường.
Phân tích sinh học và xét nghiệm lâm sàng
C₆H₅NO₃l còn được sử dụng trong các xét nghiệm sinh hóa lâm sàng, đặc biệt khi đánh giá chức năng gan hoặc sự hiện diện của enzym bất thường trong huyết thanh. Nhờ sự thay đổi quang phổ rõ rệt, C₆H₅NO₃ giúp rút ngắn thời gian phân tích và tăng độ chính xác trong các phép đo định lượng enzyme.
Cách điều chế p-Nitrophenol trong phòng thí nghiệm
C₆H₅NO₃l thường được điều chế trong phòng thí nghiệm thông qua phản ứng nitrat hóa phenol. Phản ứng này sử dụng hỗn hợp axit nitric (HNO₃) và axit sulfuric (H₂SO₄) đậm đặc làm tác nhân nitrat hóa. Dưới điều kiện nhiệt độ được kiểm soát chặt chẽ (thường dưới 30°C), nhóm nitro (–NO₂) sẽ gắn vào vòng benzen của phenol, tạo ra hỗn hợp của o-nitrophenol và p-nitrophenol. Tỷ lệ sản phẩm phụ thuộc vào điều kiện phản ứng và nồng độ các acid sử dụng.
Điều chế 4-nitrophenol
Sau khi phản ứng hoàn tất, hỗn hợp thu được sẽ được làm nguội và thêm nước để tạo kết tủa. Vì sản phẩm tạo thành là hỗn hợp đồng phân, quá trình kết tinh phân đoạn hoặc sắc ký cột thường được sử dụng để tách riêng C₆H₅NO₃. Dạng tinh thể thu được là chất rắn màu vàng nhạt, có thể đem sấy khô dưới áp suất thấp để đạt độ tinh khiết cao hơn.
Việc thực hiện phản ứng cần tuân thủ nghiêm ngặt các nguyên tắc an toàn vì cả HNO₃ và H₂SO₄ đều là các chất ăn mòn mạnh, đồng thời phản ứng tỏa nhiệt và có thể gây bắn văng hóa chất. Các bước nên được tiến hành trong tủ hút, có hệ thống làm lạnh, trang bị bảo hộ đầy đủ và quy trình xử lý chất thải sau phản ứng theo đúng tiêu chuẩn môi trường.
Cách bảo quản p-Nitrophenol để tránh rò rỉ, biến chất
C₆H₅NO₃ là hợp chất có khả năng bị phân hủy nếu tiếp xúc lâu với ánh sáng, không khí ẩm hoặc điều kiện nhiệt độ cao. Do đó, để đảm bảo độ ổn định và hiệu quả khi sử dụng, C₆H₅NO₃ nên được bảo quản trong lọ thủy tinh màu hổ phách hoặc nhựa chống ăn mòn, có nắp kín và chắc chắn, đặt ở nơi khô ráo, thoáng mát và tránh ánh sáng trực tiếp.
Bảo quản para-nitrophenol
Nhiệt độ bảo quản phù hợp thường nằm trong khoảng 15–25°C, tránh môi trường quá nóng hoặc quá lạnh. Với số lượng lớn, cần sử dụng bao bì chuyên dụng có lớp lót chống thấm và hệ thống niêm phong tốt để ngăn rò rỉ ra bên ngoài. Ngoài ra, kho chứa phải có biển cảnh báo hóa chất độc hại và trang bị thiết bị xử lý sự cố như vòi rửa khẩn cấp, hệ thống hút khí và hệ thống cảnh báo cháy nổ.
Việc kiểm tra định kỳ cũng rất quan trọng, giúp phát hiện sớm các dấu hiệu phân hủy như: biến đổi màu sắc (vàng sẫm hơn), vón cục, xuất hiện hơi hoặc mùi lạ. Nếu phát hiện các hiện tượng bất thường, nên loại bỏ hóa chất theo đúng quy trình xử lý chất thải nguy hại, không được xả xuống cống hoặc để ngoài môi trường. Bảo quản đúng cách không chỉ giúp kéo dài tuổi thọ hóa chất mà còn đảm bảo an toàn cho người sử dụng.
Thủ tục pháp lý khi nhập khẩu và kinh doanh p-Nitrophenol
Việc kinh doanh hoặc nhập khẩu C₆H₅NO₃ thuộc danh mục hóa chất hạn chế, cần tuân thủ theo Nghị định 113/2017/NĐ-CP về quản lý hóa chất. Doanh nghiệp cần chuẩn bị giấy phép kinh doanh hóa chất công nghiệp, bản công bố an toàn hóa chất (MSDS) và chứng nhận xuất xứ – chất lượng (COA) để đáp ứng yêu cầu kiểm tra khi thông quan và phân phối.
Nếu bạn đang tìm nguồn cung cấp C₆H₅NO₃l đạt tiêu chuẩn, hãy liên hệ với Hanimex – đơn vị chuyên nhập khẩu và phân phối hóa chất thí nghiệm, công nghiệp uy tín. Liên hệ ngay qua số 0918 248 297 hoặc truy cập website hanimexchem.com để được hỗ trợ tư vấn và báo giá nhanh chóng.
Với tiềm năng ứng dụng cao nhưng cũng đi kèm những yêu cầu kiểm soát chặt chẽ, p-Nitrophenol là hợp chất không thể thiếu trong nghiên cứu và phân tích chuyên sâu. Hãy sử dụng đúng cách để phát huy hiệu quả tối đa mà vẫn đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người dùng và môi trường.
