硝化反应综述
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1.5硝酸与乙酸酐的混合硝化剂
奥顿(Orton)于1902年首先使用硝酸和乙酸酐的 混合物作为硝化刘。这是仅次于硝酸和混酸常用 的重要硝化剂，其特点是反应较缓和，适用于易 被氧化和易为混酸所分解的化合物的硝化反应。 它广泛地用于芳烃、杂环化合物、不饱和烃化合 物、胺、醇等的硝化。 普遍认为NO2+及CH3COONO2H+为硝化质点 的可能性最大，近期的研究更倾向于NO2+离子 历程。
配酸工艺及要求
（1）使用耐酸设备； （2）有良好搅拌； （3）需要冷却设备；一般要求控制温度在40℃以 下，以减少硝酸的挥发和分解 （4）注意加料顺序。
2.3混酸的配置
举例： 1kmol萘在一硝化时，用质量分数98%硝酸和98%浓硫 酸，要求混酸的脱水值为1.35，硝酸比ф为1.05； 计算方法：
混酸 组成 ％
F.N.A.
1mol 氯苯 所需混酸，kg 所需100％H2SO4，kg 废酸量，kg 119 53.0 74.1
2.80
141 69.1 96.0 237 139.8 192.0
2.3混酸的配置
选择混酸的原则
（1）使反应容易进行，副反应少； （2）原料酸易得； （3）生产能力适宜。
硝酸比
硝酸比是指硝酸和被硝化物的摩尔比。理论上 这两者应当是符合化学计算量的，但实际生产 中硝酸的用量常常高于理论量。 通常采用混酸为硝化剂时，对于易硝化的物质 硝酸过量1％～5％，对于难硝化的物质，则需 要过量10％～20％。
1.3硝酸
纯硝酸中有96％以上呈HNO3分子状态，仅约 3.5％的硝酸经分子间质子转移离解成硝酰正离 子：
硝化剂的强度
硝化剂 硝酸乙酯 硝酸 硝酸－醋酐 五氧化二氮 氯化硝酰 硝酸－硫酸 硝酰硼氟酸
（ 小 ） 硝 化 能 力 增 （ 大 ）
硝化反应时的 存在形式 C2H5ONO2 HONO2 CH3COONO2 NO2· NO3 NO2Cl NO2OH2 NO2· BF4
（ 弱 ） C2H5O吸 HO电 CH3COO- 子 能 NO3力 增 Cl（ 强 H2O）
化，促进亲核置换反应进行。 （3）在染料合成中，利用硝基的极性，加深染料 的颜色，有些硝基化合物可作为烈性炸药。
硝化后的产物：
C-硝基、N-硝基、O-硝基 化合物
硝化剂的活泼质点
硝化反应通常是用能够生成硝基正离子(NO2+) 的试剂为硝化剂。 1903年尤勒(Euler)最早提出NO2+离子为硝化 反应的进攻试剂这个观点。以后的各种研究确 证了它的存在，并证明了它是亲电硝化反应的 真正进攻质点。
硝基硼氟酸盐NO2+BF4-的硝化能力要比混酸 强得多，可以不必考虑NO2+的生成速度对整 个反应的影响：
硝化产物
芳烃的硝化反应不仅与反应物的化学结构、反 应介质的性质有关而且还与反应的温度、催化 剂有关。对于非均相硝化，还要考虑搅拌因素 的影响。硝化反应中还常常伴有副反应，于是 还需注意控制反应条件以抑制副反应的发生。
1.8硝酸盐与硫酸
硝酸盐和硫酸作用产生硝酸与硫酸盐。实际上 它是无水硝酸与硫酸的混酸：
常用的硝酸盐是硝酸钠和硝酸钾，硝酸盐与硫 酸的配比通常是（0.1～0.4）：1(重量比)左右， 按这种配比，硝酸盐几乎全部生成NO2+离子， 所以最适用于如苯甲酸、对氯苯甲酸等难硝化 芳烃的硝化。
活泼芳烃用硝基盐硝化
的相互接触，使硝化反应易于进行； （5）可采用普通碳钢、不锈钢或铸铁设备。
2.2混酸的硝化能力
目前常用的表示混酸技术特性的指标有两种： 硫酸的脱水值(简称脱水值)和废酸计算浓度。 1.硫酸的脱水值
指混酸硝化终了时废酸中硫酸和水的计算质量 之比，通常用符号D.V.S （Dehydrating Value of Sulfuric acid）表示。
X-
HX C2H5OH H 2O CH3COOH HNO3 HCl H3O+ HBF4
BF4-
1.2硝化剂的类型和硝化方法
硝化剂主要是硝酸，从无水硝酸到稀硝酸都可 以作为硝化剂。 由于被硝化物性质和活泼性的不同，硝化剂 常常不是单独的硝酸，而是硝酸和各种质子酸 (如硫酸)、有机酸、酸酐及各种路易斯酸的混合 物。此外还可使用氮的氧化物，亚硝酸盐、有 机硝酸酯等作为硝化剂。
三氧化二氮在硫酸中对芳烃无硝化能力，对苯也不
能直接进行硝化，但三氧化二氮在路易斯酸的催化 下，不仅是良好的亚硝化剂，而且在一定的条件下 也具有硝化能力，能将硝基引入芳核。 许多有机化合物可以用亚硝酸的水溶液进行硝化， 这是由于存在N2O4、N2O3和NO2等。无水 N2O4与苯难起反应，但有过量硫酸时，在低温下 N2O4亦能使芳烃硝化。
硝化的危险性
（1）反应速度快，放热量大。大多数硝化反应是在非均 相中进行的，反应组分的不均匀分布容易引起局部过热导 致危险。尤其在硝化反应开始阶段，停止搅拌或由于搅拌 叶片脱落等造成搅拌失效是非常危险的，一旦搅拌再次开 动，就会突然引发局部激烈反应，瞬间释放大量的热量， 引起爆炸事故； （2）反应物料具有燃爆危险性； （3）硝化剂具有强腐蚀性、强氧化性，与油脂、有机化 合物（尤其是不饱和有机化合物）接触能引起燃烧或爆炸； （4）硝化产物、副产物具有爆炸危险性。
1.3硝酸
硝酸具有两性的特征，它既是酸又是碱。硝酸 对强质子酸和硫酸等起碱的作用，对水、乙酸 则起酸的作用。当硝酸起碱的作用时，硝化能 力就增强；反之，如果起酸的作用时，硝化能 力就减弱。 例如：在硝酸和硫酸混合时，由于硫酸的供质 子能力比硝酸强，从而可以提高硝酸离解为硝 酰正离子NO2+ 混酸中，硫酸浓度越高，越有利于生成硝酰正 离子NO2+
苯环硝基取代的位置
一般来说，带有吸电子基如－NO2、－CHO、－SO3H、 －COOH等取代基的芳烃在进行硝化时，硝基易同邻位取 代基中带负电荷的原子形成σ络合物，所以硝化产品中邻 位异构体生成量往往远比对位异构体多。当然主产物是间 位异构体。
苯环上硝基取代位置
Байду номын сангаас
相同的硝化对象如果采用不同的硝化方法则常 常得到不同的产物组成。 因此硝化剂的选择是硝化反应必须考虑的。
1kmol萘一硝化，ф为1.05 所以 100%硝酸的用量=1.05kmol=66.15kg 98%的硝酸用量=66.15/0.98=67.50kg 所用硝酸中含水质量=67.50-66.15=1.35kg 理论消耗HNO3＝1.00kmol=63.00 kg 剩余HNO3＝66.15-63.00l=3.15 kg 反应生成水的量=1kmol=18kg
2.4 混酸硝化的流程示意图
3、硝化的危险性
硝化的危险性
硝化主要的危险性：
放热量大，一般上一个硝基释放的热量大约是
170KJ/mol；导致的绝热温升一般在100-150℃； 混酸硝化工艺中，反应生成的水和浓硫酸还会放热； 反应迅速； 有时候是两相反应，会造成硝酸的积累，造成潜在的 风险； 由于滴加和搅拌的问题，会导致局部过热，会生成二 硝基化合物，非常危险； 在后期的精馏过程中，会导致二硝基化合物受热爆炸；
如果D.V.S值大，表示硝化能力强，适用于难硝化的物 质； 相反D.V.S值小，表示硝化能力弱，适用于易硝化物质。
2.2混酸的硝化能力
废酸计算浓度
F.N.A.＝ 废酸中硫酸的质量
废酸的总质量
w(H2SO4)
×100％
＝
100－5w(HNO3)/7Φ
×100％
2.2混酸的硝化能力
D.V.S.与F.N.A.的关系（Φ＝1）
硝化的危险性
被列入《18种重点监管的危险工艺》； 硬件上要求：
硝化反应综述
2018.04 栎安化学
目录
常用硝化剂； 混酸硝化详述； 硝化的危险性； 硝化工艺： 硝化操作与硝化设备
釜式间歇；釜式连续；管式； 微反应器；绝热硝化；
硝化的后处理 废酸的回收
1、硝化的理论
1.1硝化
引入硝基的目的：
（1）作为制备氨基化合物的一条重要途径。 （2）利用硝基的极性，使芳环上的其他取代基活
苯的各种取代衍生物在混酸中一硝化的 相对速度
取代基 －N(CH3)2 －OCH3 －CH3 －C(CH3)3 －CH2CO2C2H5 －H 相对速度 2×10(E+11) 2×10(E+5) 24.5 15.5 3.8 1.0 取代基 －I －F －Cl －Br －NO2 －N(CH3)3 相对速度 0.18 0.15 0.033 0.030 6×10(E-8) 1.2×10(E-8)
2、混酸硝化详述
2.1混酸
在硝酸与硫酸的无水混合物中，如果增加硝酸 在混酸中的百分含量，则硝酸转变为硝基正离 子NO2+的量将减少。
由硝酸和硫酸配成的混酸中HNO3的转化 率
5
混酸中的硝酸含 量（％） 硝酸转变为NO2+ 的转化率
10 15 20
80
40
60 80 90
5.9
100
1
100 100
62.5 28.8 16.7 9.8
2.1混酸
硝化反应介质中NO2+离子浓度的大小是硝化 能力强弱的一个重要标志。 因硝酸具有氧化性，所以提高硫酸浓度一方面 可以增加硝化能力另一方面又减少了氧化作用。
2.1混酸
混酸硝化的特点：
（1）硝化能力强，反应速度快，生产能力高； （2）硝酸用量接近理论量，硝化废酸可回收利用； （3）硝化反应可以平稳地进行； （4）浓硫酸能溶解多数有机物，增加了有机物与硝酸
1.4混酸
总的反应式为：
因此在硝酸中加入强质子酸(例如硫酸)，可以大 大提高其硝化能力，混酸是应用最广泛的硝化 剂。 在硫酸中加水对生成硝基正离子不利。
1.4混酸硝化历程
首先是NO2+向芳烃发生亲电攻击生成π络合物， 然后转变成σ络合物， 最后脱去质子得到硝化 产物。其中形成的σ络合物是反应速度的控制阶 段。以苯的硝化为例，其反应历程可以用下式 表示：
2、废酸计算浓度
硝化终了时废酸中硫酸的质量百分数叫做废酸计算
浓度（质量分数），也叫做硝化活性因数F.N.A （Factor of Nitrating Activity）。
2.2混酸的硝化能力
D.V.S.＝ 废酸中硫酸的质量 废酸中水的质量
混酸中硫酸的质量 ＝ 混酸中水的质量＋反应生成水的质量 w(H2SO4) ＝ 100－w(H2SO4)－w(HNO3)＋2w(HNO3)/7Φ
F.N.A. 100－F.N.A. D.V.S. 1＋D.V.S. ×100
D.V.S.＝
F.N.A.＝
2.2混酸的硝化能力
氯苯一硝化时采用三种不同混酸的计算数据
硝酸比Φ＝1 混酸Ⅰ 44.5 55.5 0 混酸Ⅱ 49.0 46.9 4.1 73.7 混酸Ⅲ 59.0 27.9 13.1 H2SO4 HNO3 H2O D.V.S.
例如乙酰苯胺在采用不同的硝化剂硝化时所得 到的产物组成出入很大，见下表。
不同硝化剂对于乙酰苯胺一硝化 产物的影响
温度 邻位 ％ HNO3+ H2SO4 20 19.4 90% HNO3 -20 23.5 80% HNO3 -20 40.7 HNO3在醋酐中 20 67.8 硝化剂 间位 ％ 2.1 － － 2.5 对位 ％ 78.5 76.5 59.3 29.7 邻 /对 位 0.25 0.31 0.69 2.28
HNO3+2H2SO4 NO2++H3O++2HSO4-
1.3 硝酸
芳烃首先与亚硝酸作用生成亚硝基化合物，而 后硝酸再将亚硝基化合物氧化成硝基化合物， 硝酸本身则被还原，又生成新的亚硝酸：
决定步
1.4混酸
它是硝酸与硫酸的混合物。首先使用混酸作为 硝化剂的是穆斯普拉特(Muspratts)(1846年)。 硫酸和硝酸相混合时，硫酸起酸的作用，硝酸 起碱的作用，共平衡反应式为：
1.6有机硝酸酯
用有机硝酸酯硝化时，可以使反应在完全无水 的介质中进行。 这种硝化反应可分别在碱性介质中或酸性介质 中进行。 因此，在碱性介质或酸性介质中通常用硝酸乙 酯作硝化剂进行硝化。
1.7氮的氧化物
氮的氧化物除了N2O以外都可以作为硝化剂， 如三氧化二氮(N3O2)，四氧化二氮(N2O4)及 五氧化二氮(N2O5)。
1.5硝酸与乙酸酐的混合硝化剂
奥顿(Orton)于1902年首先使用硝酸和乙酸酐的 混合物作为硝化刘。这是仅次于硝酸和混酸常用 的重要硝化剂，其特点是反应较缓和，适用于易 被氧化和易为混酸所分解的化合物的硝化反应。 它广泛地用于芳烃、杂环化合物、不饱和烃化合 物、胺、醇等的硝化。 普遍认为NO2+及CH3COONO2H+为硝化质点 的可能性最大，近期的研究更倾向于NO2+离子 历程。
配酸工艺及要求
（1）使用耐酸设备； （2）有良好搅拌； （3）需要冷却设备；一般要求控制温度在40℃以 下，以减少硝酸的挥发和分解 （4）注意加料顺序。
2.3混酸的配置
举例： 1kmol萘在一硝化时，用质量分数98%硝酸和98%浓硫 酸，要求混酸的脱水值为1.35，硝酸比ф为1.05； 计算方法：
混酸 组成 ％
F.N.A.
1mol 氯苯 所需混酸，kg 所需100％H2SO4，kg 废酸量，kg 119 53.0 74.1
2.80
141 69.1 96.0 237 139.8 192.0
2.3混酸的配置
选择混酸的原则
（1）使反应容易进行，副反应少； （2）原料酸易得； （3）生产能力适宜。
硝酸比
硝酸比是指硝酸和被硝化物的摩尔比。理论上 这两者应当是符合化学计算量的，但实际生产 中硝酸的用量常常高于理论量。 通常采用混酸为硝化剂时，对于易硝化的物质 硝酸过量1％～5％，对于难硝化的物质，则需 要过量10％～20％。
1.3硝酸
纯硝酸中有96％以上呈HNO3分子状态，仅约 3.5％的硝酸经分子间质子转移离解成硝酰正离 子：
硝化剂的强度
硝化剂 硝酸乙酯 硝酸 硝酸－醋酐 五氧化二氮 氯化硝酰 硝酸－硫酸 硝酰硼氟酸
（ 小 ） 硝 化 能 力 增 （ 大 ）
硝化反应时的 存在形式 C2H5ONO2 HONO2 CH3COONO2 NO2· NO3 NO2Cl NO2OH2 NO2· BF4
（ 弱 ） C2H5O吸 HO电 CH3COO- 子 能 NO3力 增 Cl（ 强 H2O）
化，促进亲核置换反应进行。 （3）在染料合成中，利用硝基的极性，加深染料 的颜色，有些硝基化合物可作为烈性炸药。
硝化后的产物：
C-硝基、N-硝基、O-硝基 化合物
硝化剂的活泼质点
硝化反应通常是用能够生成硝基正离子(NO2+) 的试剂为硝化剂。 1903年尤勒(Euler)最早提出NO2+离子为硝化 反应的进攻试剂这个观点。以后的各种研究确 证了它的存在，并证明了它是亲电硝化反应的 真正进攻质点。
硝基硼氟酸盐NO2+BF4-的硝化能力要比混酸 强得多，可以不必考虑NO2+的生成速度对整 个反应的影响：
硝化产物
芳烃的硝化反应不仅与反应物的化学结构、反 应介质的性质有关而且还与反应的温度、催化 剂有关。对于非均相硝化，还要考虑搅拌因素 的影响。硝化反应中还常常伴有副反应，于是 还需注意控制反应条件以抑制副反应的发生。
1.8硝酸盐与硫酸
硝酸盐和硫酸作用产生硝酸与硫酸盐。实际上 它是无水硝酸与硫酸的混酸：
常用的硝酸盐是硝酸钠和硝酸钾，硝酸盐与硫 酸的配比通常是（0.1～0.4）：1(重量比)左右， 按这种配比，硝酸盐几乎全部生成NO2+离子， 所以最适用于如苯甲酸、对氯苯甲酸等难硝化 芳烃的硝化。
活泼芳烃用硝基盐硝化
的相互接触，使硝化反应易于进行； （5）可采用普通碳钢、不锈钢或铸铁设备。
2.2混酸的硝化能力
目前常用的表示混酸技术特性的指标有两种： 硫酸的脱水值(简称脱水值)和废酸计算浓度。 1.硫酸的脱水值
指混酸硝化终了时废酸中硫酸和水的计算质量 之比，通常用符号D.V.S （Dehydrating Value of Sulfuric acid）表示。
X-
HX C2H5OH H 2O CH3COOH HNO3 HCl H3O+ HBF4
BF4-
1.2硝化剂的类型和硝化方法
硝化剂主要是硝酸，从无水硝酸到稀硝酸都可 以作为硝化剂。 由于被硝化物性质和活泼性的不同，硝化剂 常常不是单独的硝酸，而是硝酸和各种质子酸 (如硫酸)、有机酸、酸酐及各种路易斯酸的混合 物。此外还可使用氮的氧化物，亚硝酸盐、有 机硝酸酯等作为硝化剂。
三氧化二氮在硫酸中对芳烃无硝化能力，对苯也不
能直接进行硝化，但三氧化二氮在路易斯酸的催化 下，不仅是良好的亚硝化剂，而且在一定的条件下 也具有硝化能力，能将硝基引入芳核。 许多有机化合物可以用亚硝酸的水溶液进行硝化， 这是由于存在N2O4、N2O3和NO2等。无水 N2O4与苯难起反应，但有过量硫酸时，在低温下 N2O4亦能使芳烃硝化。
硝化的危险性
（1）反应速度快，放热量大。大多数硝化反应是在非均 相中进行的，反应组分的不均匀分布容易引起局部过热导 致危险。尤其在硝化反应开始阶段，停止搅拌或由于搅拌 叶片脱落等造成搅拌失效是非常危险的，一旦搅拌再次开 动，就会突然引发局部激烈反应，瞬间释放大量的热量， 引起爆炸事故； （2）反应物料具有燃爆危险性； （3）硝化剂具有强腐蚀性、强氧化性，与油脂、有机化 合物（尤其是不饱和有机化合物）接触能引起燃烧或爆炸； （4）硝化产物、副产物具有爆炸危险性。
1.3硝酸
硝酸具有两性的特征，它既是酸又是碱。硝酸 对强质子酸和硫酸等起碱的作用，对水、乙酸 则起酸的作用。当硝酸起碱的作用时，硝化能 力就增强；反之，如果起酸的作用时，硝化能 力就减弱。 例如：在硝酸和硫酸混合时，由于硫酸的供质 子能力比硝酸强，从而可以提高硝酸离解为硝 酰正离子NO2+ 混酸中，硫酸浓度越高，越有利于生成硝酰正 离子NO2+
苯环硝基取代的位置
一般来说，带有吸电子基如－NO2、－CHO、－SO3H、 －COOH等取代基的芳烃在进行硝化时，硝基易同邻位取 代基中带负电荷的原子形成σ络合物，所以硝化产品中邻 位异构体生成量往往远比对位异构体多。当然主产物是间 位异构体。
苯环上硝基取代位置
Байду номын сангаас
相同的硝化对象如果采用不同的硝化方法则常 常得到不同的产物组成。 因此硝化剂的选择是硝化反应必须考虑的。
1kmol萘一硝化，ф为1.05 所以 100%硝酸的用量=1.05kmol=66.15kg 98%的硝酸用量=66.15/0.98=67.50kg 所用硝酸中含水质量=67.50-66.15=1.35kg 理论消耗HNO3＝1.00kmol=63.00 kg 剩余HNO3＝66.15-63.00l=3.15 kg 反应生成水的量=1kmol=18kg
2.4 混酸硝化的流程示意图
3、硝化的危险性
硝化的危险性
硝化主要的危险性：
放热量大，一般上一个硝基释放的热量大约是
170KJ/mol；导致的绝热温升一般在100-150℃； 混酸硝化工艺中，反应生成的水和浓硫酸还会放热； 反应迅速； 有时候是两相反应，会造成硝酸的积累，造成潜在的 风险； 由于滴加和搅拌的问题，会导致局部过热，会生成二 硝基化合物，非常危险； 在后期的精馏过程中，会导致二硝基化合物受热爆炸；
如果D.V.S值大，表示硝化能力强，适用于难硝化的物 质； 相反D.V.S值小，表示硝化能力弱，适用于易硝化物质。
2.2混酸的硝化能力
废酸计算浓度
F.N.A.＝ 废酸中硫酸的质量
废酸的总质量
w(H2SO4)
×100％
＝
100－5w(HNO3)/7Φ
×100％
2.2混酸的硝化能力
D.V.S.与F.N.A.的关系（Φ＝1）
硝化的危险性
被列入《18种重点监管的危险工艺》； 硬件上要求：
硝化反应综述
2018.04 栎安化学
目录
常用硝化剂； 混酸硝化详述； 硝化的危险性； 硝化工艺： 硝化操作与硝化设备
釜式间歇；釜式连续；管式； 微反应器；绝热硝化；
硝化的后处理 废酸的回收
1、硝化的理论
1.1硝化
引入硝基的目的：
（1）作为制备氨基化合物的一条重要途径。 （2）利用硝基的极性，使芳环上的其他取代基活
苯的各种取代衍生物在混酸中一硝化的 相对速度
取代基 －N(CH3)2 －OCH3 －CH3 －C(CH3)3 －CH2CO2C2H5 －H 相对速度 2×10(E+11) 2×10(E+5) 24.5 15.5 3.8 1.0 取代基 －I －F －Cl －Br －NO2 －N(CH3)3 相对速度 0.18 0.15 0.033 0.030 6×10(E-8) 1.2×10(E-8)
2、混酸硝化详述
2.1混酸
在硝酸与硫酸的无水混合物中，如果增加硝酸 在混酸中的百分含量，则硝酸转变为硝基正离 子NO2+的量将减少。
由硝酸和硫酸配成的混酸中HNO3的转化 率
5
混酸中的硝酸含 量（％） 硝酸转变为NO2+ 的转化率
10 15 20
80
40
60 80 90
5.9
100
1
100 100
62.5 28.8 16.7 9.8
2.1混酸
硝化反应介质中NO2+离子浓度的大小是硝化 能力强弱的一个重要标志。 因硝酸具有氧化性，所以提高硫酸浓度一方面 可以增加硝化能力另一方面又减少了氧化作用。
2.1混酸
混酸硝化的特点：
（1）硝化能力强，反应速度快，生产能力高； （2）硝酸用量接近理论量，硝化废酸可回收利用； （3）硝化反应可以平稳地进行； （4）浓硫酸能溶解多数有机物，增加了有机物与硝酸
1.4混酸
总的反应式为：
因此在硝酸中加入强质子酸(例如硫酸)，可以大 大提高其硝化能力，混酸是应用最广泛的硝化 剂。 在硫酸中加水对生成硝基正离子不利。
1.4混酸硝化历程
首先是NO2+向芳烃发生亲电攻击生成π络合物， 然后转变成σ络合物， 最后脱去质子得到硝化 产物。其中形成的σ络合物是反应速度的控制阶 段。以苯的硝化为例，其反应历程可以用下式 表示：
2、废酸计算浓度
硝化终了时废酸中硫酸的质量百分数叫做废酸计算
浓度（质量分数），也叫做硝化活性因数F.N.A （Factor of Nitrating Activity）。
2.2混酸的硝化能力
D.V.S.＝ 废酸中硫酸的质量 废酸中水的质量
混酸中硫酸的质量 ＝ 混酸中水的质量＋反应生成水的质量 w(H2SO4) ＝ 100－w(H2SO4)－w(HNO3)＋2w(HNO3)/7Φ
F.N.A. 100－F.N.A. D.V.S. 1＋D.V.S. ×100
D.V.S.＝
F.N.A.＝
2.2混酸的硝化能力
氯苯一硝化时采用三种不同混酸的计算数据
硝酸比Φ＝1 混酸Ⅰ 44.5 55.5 0 混酸Ⅱ 49.0 46.9 4.1 73.7 混酸Ⅲ 59.0 27.9 13.1 H2SO4 HNO3 H2O D.V.S.
例如乙酰苯胺在采用不同的硝化剂硝化时所得 到的产物组成出入很大，见下表。
不同硝化剂对于乙酰苯胺一硝化 产物的影响
温度 邻位 ％ HNO3+ H2SO4 20 19.4 90% HNO3 -20 23.5 80% HNO3 -20 40.7 HNO3在醋酐中 20 67.8 硝化剂 间位 ％ 2.1 － － 2.5 对位 ％ 78.5 76.5 59.3 29.7 邻 /对 位 0.25 0.31 0.69 2.28
HNO3+2H2SO4 NO2++H3O++2HSO4-
1.3 硝酸
芳烃首先与亚硝酸作用生成亚硝基化合物，而 后硝酸再将亚硝基化合物氧化成硝基化合物， 硝酸本身则被还原，又生成新的亚硝酸：
决定步
1.4混酸
它是硝酸与硫酸的混合物。首先使用混酸作为 硝化剂的是穆斯普拉特(Muspratts)(1846年)。 硫酸和硝酸相混合时，硫酸起酸的作用，硝酸 起碱的作用，共平衡反应式为：
1.6有机硝酸酯
用有机硝酸酯硝化时，可以使反应在完全无水 的介质中进行。 这种硝化反应可分别在碱性介质中或酸性介质 中进行。 因此，在碱性介质或酸性介质中通常用硝酸乙 酯作硝化剂进行硝化。
1.7氮的氧化物
氮的氧化物除了N2O以外都可以作为硝化剂， 如三氧化二氮(N3O2)，四氧化二氮(N2O4)及 五氧化二氮(N2O5)。