重氮化反应，是一种化学反应，是芳香族 伯胺 和 亚硝酸 作用（在 强酸 介质下）生成 重氮盐 的反应（一般在低温下进行，伯胺和酸的摩尔比是1：2.5）。
简介
概述
例如：脂肪族、芳香族和 杂环化合物 的一级胺都可进行重氮化反应。通常，重氮化试剂是由亚硝酸钠与 盐酸 作用临时产生的。除盐酸外，也可使用 硫酸 、 高氯酸 和 氟硼酸 等 无机酸 。脂肪族重氮盐很不稳定，能迅速自发分解；芳香族重氮盐较为稳定，其中硫酸盐比盐酸盐更稳定。生成的芳香族重氮盐可通过取代反应被其他基团取代，生成多种有机合成中间体。所以芳香族重氮化反应在 有机合成 上很重要。
机理
重氮化反应的机理是首先由一级胺与重氮化试剂结合，然后通过一系列 质子 转移，最后生成 重氮盐 。重氮化试剂的形式与所用的无机酸有关。当用较弱的酸时， 亚硝酸 在溶液中与 三氧化二氮 达成平衡，有效的重氮化试剂是三氧化二氮。当用较强的酸时，重氮化试剂是 质子化 的亚硝酸和亚硝 阳离子 。因此重氮化反应中，控制适当的pH值是很重要的。芳香族一级胺碱性较弱，需要用较强的亚硝化试剂，所以通常在较强的酸性下进行反应。
重氮化反应可用反应式表示为：
影响因素
酸的用量
在重氮化反应中， 无机酸 的作用是：首先使芳胺溶解，次之和 亚硝酸钠 生成亚硝酸，最后与芳胺作用生成 重氮盐 。重氮盐一般是容易分解的，只有在过量的酸液中才比较稳定。所以，尽管按反应式计算，一摩 氨基 重氮化仅需2摩酸；但要使反应得以进行，酸必须适当过量。酸的过量取决于芳胺的碱性。碱性越弱，过量越多，一般是过量25%-100%.有的过量更多，甚至需 浓硫酸 。
重氮化反应时若酸用量不足，生成的重氮盐容易和未反应的芳胺偶合，生成重氮氨基化合物。这是一种不可逆的自偶合反应，它使重氮盐的质量变差，影响偶合反应的正常进行并降低偶合 收率 。在酸不足的情况下， 重氮盐 容易分解，且温度越高分解越快。一般重氮化反应完成后，溶液仍称强酸性，能使 刚果红试纸 变色。
酸的浓度
无机酸 的浓度对重氮化的影响可以从不溶性的芳胺的溶解生成 铵盐 ， 盐 水解 生成溶解的 游离胺 及 亚硝酸 的 电离 等几个方面加以讨论。
亚硝酸钠用量
按重氮化反应方程式，1 摩尔 氨基 重氮化需要1摩尔的亚硝酸钠。重氮化反应进行时，自始至终必须保持亚硝酸钠稍微过量，否则引起自偶合反应。这可由加入亚硝酸钠的速度来控制。加料速度太慢，未重氮化的芳胺会和 重氮盐 作用发生自偶合反应。加入速度过快会发生亚硝酸分解或其他副反应。反应时可用 淀粉碘化钾试纸 检验，根据颜色的不同来判断。过量的 亚硝酸 对下一步偶合也不利，会使偶合组分亚硝化、氧化或发生其他反应。所以，反应结束后，要加 尿素 或 氨基磺酸 来分解过量的 亚硝酸 。
反应温度
重氮化反应一般在0-5℃进行，这是因为大部分重氮盐在低温下较稳定，在较高温度下重氮盐分解速度加快的结果。另外亚硝酸在较高温度下也容易分解。重氮化反应温度常取决于 重氮盐 的稳定性， 4-氨基苯磺酸 重氮盐稳定性高，重氮化温度可在10-15℃进行；1- 氨基 -4- 磺酸 重氮盐稳定性更高，重氮化温度可在35℃进行。重氮化反应一般在较低温度下进行这一原则不是绝对的，在间歇反应锅中重氮反应时间长，保持较低的反应温度是正确的，但在管道中进行重氮化时，反应中生成的重氮盐会很快转化，因此重氮化反应可在较高温度下进行。
芳胺碱性
从 反应机理 看，芳胺的碱性越强，越有利于N-亚 硝化反应 ，从而提高了重氮化反应 速率 。但强碱性的胺类能与酸生成 铵盐 降低了 游离胺 的浓度，因此，这也抑制了重氮化反应速率。当酸的浓度低时，芳胺的碱性对N-亚硝化的影响是主要的，这时芳胺的碱性越强，反应速率越快。在酸的浓度很高时，铵盐的 水解 难易是主要影响因素，这时碱性较弱的芳 伯胺 的重氮化速率快。
一般方法
重氮化方法有顺法和逆法两种方法。
顺法
顺法就是在 色基 中先加适量水调合，再加入规定量 盐酸 ，在低温和不断搅拌下缓缓加入 亚硝酸钠 ，使重氮化反应完成。色基大红G、色基橙GC与色基紫酱GBC都可采用顺法。重氮化温度为5～10℃，时间约10min，温度过高、时间过短，都不能得到较好的重氮化结果。为使重氮化反应完全，还需将色基重氮化溶液放置15min左右，临用前加适量的 食用醋酸 和 乙酸钠 。大多数溶于稀 无机酸 的芳 伯胺 采用此法重氮化。
逆法
逆法重氮化是将 色基 与亚硝酸钠和适量的冷水调成均匀糊状并加冰冷却，然后将它缓慢倾入不断搅拌的冰 盐酸 溶液中，使反应完成，色基红B等就是采用逆法重氮化的。在稀酸中难溶解的 氨基 芳 磺酸 等用此法重氮化。
HNO5S法
亚硝基硫酸 法用于在稀酸中难溶解的芳伯胺（碱性极弱）重氮化，即先将芳伯胺溶于 浓硫酸 或 乙酸 中，再向其中加入亚硝酰硫酸溶液。
其他方法
根据不同芳胺的性质，可以确定他们的重氮化条件：
碱性较强
如 苯胺 、 甲苯胺 、 甲氧基 苯胺、二甲苯胺以及连甲氧基苯胺等，这些芳胺碱性较强，分子中不含吸 电子 基，容易和 无机酸 生成稳定的 铵盐 。铵盐较难 水解 ，重氮化时，酸量不易过量，否则溶液中芳胺量过少，影响反应 速率 。重氮化时，一般将芳胺溶于稀酸中，然后再冷却的条件下，加入 亚硝酸钠 溶液
碱性较弱的芳胺
如 硝基甲苯 、 硝基苯胺 、多氯苯胺等，这些芳胺含有吸电子 基团 ，碱性较弱，难以和稀酸成盐，生成铵盐。必须用浓度较高的酸加热使芳胺溶解，然后冷却析出芳胺沉淀，快速加入 亚硝酸 溶液并过量。
弱碱性芳胺
若芳胺的碱性降低到即使使用很浓的酸也不能使其溶解，他们的重氮化就要用亚硝酸钠和 硫酸 为重氮化试剂。
加入亚硝酸钠溶液，迅速倒入 盐酸 和冰水的 混合物 ，可使重氮化进行到底。
2-氨基苯酚 类
在 食用醋酸 中进行。