硝基化合物的合成工艺流程主要分为芳香族亲电硝化和脂肪族硝化（含间接法），核心是引入–NO₂基团，常用混酸（HNO₃/H₂SO₄）或亚硝酸盐取代，工艺需严格控温、防爆、防腐蚀。
芳香族硝基化合物：以苯/烷基苯为原料，采用混酸（浓HNO₃/浓H₂SO₄）在50–60°C下亲电取代（如硝基苯制备），属放热强腐蚀反应，需分批投料、夹套冷却；多硝化需发烟硝酸/更高温；现代趋势为连续流微反应器提升安全与选择性。重氮盐法（NaNO₂/H⁺ → ArN₂⁺ + Cu/NaNO₂）用于特定取代硝基芳烃（如Sandmeyer变体）。
脂肪族硝基化合物：① 卤代烃 + NaNO₂/AgNO₂（极性非质子溶剂如DMF），SN₂机制，伯卤代物为主，避免消除副反应；② 烷烃气相/液相直接硝化（如丙烷 + HNO₃，180–450°C），自由基机制，选择性差、副产多，工业用于硝基甲烷/硝基乙烷；③ 肟氧化（R₁R₂C=NOH + peracid → R₁R₂C=NO₂）或活泼亚甲基化合物硝化（如丙二酸酯 + NO₂⁺试剂）；④ 烯烃硝卤化（如NO₂ + Br₂/NaNO₂）得β-硝基卤代物。
特殊体系：芳基硼酸经AgNO₂/(CF₃CO)₂O或NH₄NO₃/TMSCl实现C–B→C–NO₂取代（温和、室温）；苯胺强氧化剂（如CrO₃/acetone或Oxone）可氧化为硝基苯（非主流，副反应多）。
工业流程强调全流程自动化控制（依据应急管理部2024前改造要求）、废酸回收、防多硝化/氧化，溶剂如H₂SO₄可循环；实验室小试常以混酸硝化（芳香）或NaNO₂/DMF卤代烃置换（脂肪伯卤）为主。高爆炸性多硝基物（如TNT）需分段硝化+严格隔离。
工艺选择取决于底物活性：活化芳环（酚、胺需保护）易硝化；脂肪族伯碳>仲碳；叔/乙烯基卤不适用SN₂。新兴方法包括C–H直接硝化（催化）、光/电硝化，但尚未主流。
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