硝化反应是向有机物分子中引入硝基的反应过程。脂肪族化合物硝化时有氧化断键副反应，工业上很少采用。硝基甲烷、硝基乙烷、1和2硝基丙烷四种硝基烷烃气相法生产过程，是30年代美国商品溶剂公司开发的。到现在该法仍是制取硝基烷烃的主要工业方法。此外，硝化也泛指氮的氧化物的形成过程。
芳香族化合物硝化的反应机理为：硝酸的氢氧基被质子化，接着被脱水剂脱去一分子的水形成硝酰正离子中间体，最后和苯环行亲电芳香取代反应，并脱去一分子的氢离子。
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