硝基化合物（aromatic nitro compounds）是指分子中含有硝基（-NO2）的有机化合物，从结构上可看作是烃分子中一个或多个氢原子被硝基取代的化合物。一元硝基化合物常用R-NO2或arNO2表示。硝基化合物的命名以烃作为母体，把硝基看作取代基，按烃的命名原则命名。

硝基化合物根据分子中所含烃基不同分为脂肪族、脂环族及芳香族硝基化合物，根据分子中所连硝基的数目不同分为一元硝基化合物和和多元硝基化合物。

硝基化合物大多为高沸点的液体，大多数硝基化合物有毒性和爆炸性。脂肪族硝基化合物为无色或略带黄色的液体，难溶于水，易溶于醚或醇类。芳香族硝基化合物为淡黄色液体或固体，有苦杏仁味，不溶于水，溶于有机溶剂和浓硫酸。多元硝基化合物受热时易分解而发生爆炸，如三硝基甲苯和三硝基苯酚都是爆炸力极强的炸药。某些叔丁苯的多硝基化合物具有类似天然麝香的气味，可用作天然麝香的替代品。

芳香族硝基化合物是重要的精细化工中间体，可广泛用于染料、医药、农药及炸药的生产。硝基化合物一般都有毒性，容易引起肝、肾和血液中毒，使用时应避免与皮肤接触或吸入蒸气。

硝基的结构是对称的，两个氧原子与氮之间的距离相等，都是1.21埃。它是两个相等的路易斯结构的共振杂化体（见共振论），可用下式表示：

硝基化合物在还原剂的作用下，产生多种还原产物，其中重要的是苯胺。有机化合物中引入硝基后，常带有颜色，如硝基染料酚黄S等。有些有机化合物中引入多个硝基后，可增加氧化性能，成为有爆炸性的物质，例如,2,4,6－三硝基甲苯TNT和1,3,5－三1-溴-2-硝基苯TNB等都是烈性炸药。有些化合物中引入硝基后能产生特殊的香味，例如，在叔丁苯的多硝基化合物中，有些具有类似麝香的香味，可以用作化妆品的定香剂，如葵子麝香、二甲苯麝香等。

脂肪族硝基化合物可通过烷烃气相硝化制得，或由简单的硝基烃反应得到。芳香族硝基化合物是由硝酸或硝酸和硫酸的混合酸硝化芳香烃制得。硝基化合物常用作溶剂、中间原料及火箭燃料等。大部分硝基化合物都有一定的毒性，有些能诱发癌症，如某些硝基喃类药物，使用时应注意。

脂肪族硝基化合物为无色或略带黄色的液体，沸点较高。芳香族硝基化合物大多为黄色是结晶固体，一硝基化合物为高沸点的液体除外。

由于硝基是很强的吸电子基，硝基化合物的偶极矩大、极性大、分子间吸引力大，其沸点比相应的卤代烃高。

硝基化合物可以发生还原反应，可依次生成亚硝基化合物、N-烃基取代羟胺和胺。

在碱性溶液中N-羟基取代羟胺和芳胺能分别与亚硝基化合物缩合，生成氧化偶氮化合物和偶氮化合物，偶氮化合物又可以还原为1，2-二烃基。

硝基化合物用还原剂还原时可得到伯胺。工业上采用烷烃高温硝化制取，产物为各种硝基化合物的混合物，可用作溶剂。

芳香族硝基化合物因还原剂与介质不同，还原时得不同产物，将它们继续还原时最终产物为芳香伯胺。

脂肪族硝基化合物的性质：

1、a—H的酸性

由于硝基是强吸电子基，脂肪族硝基化合物a—H具有一定的酸性，可溶于碱，与氢氧化钠作用生成盐。

硝基化合物的酸式—硝基式之间的互变与羰基化合物的式—烯醇式互变异构现象相似，两者主要区别是酸式存在的时间较烯醇式要长。

3、与基化合物的反应

具有a—H的伯、仲硝基化合物在碱催化下能与某些羰基化合物发生缩合反应。

4、和亚硝酸的反应

伯硝基烷与亚硝酸作用，得到蓝色的亚硝基化合物，在碱作用下转变成红色的硝酸盐溶液；仲硝基烷与亚硝酸作用得无色的亚硝基化合物，其碱性溶液呈蓝色。

因为叔硝基烷R3CNO2没有a—H，不与亚硝酸反应。利用此反应可以区别三种硝基烷。

5、芳香族硝基化合物的化学性质

芳香族硝基化合物由于没有a—H，它的性质与脂肪族硝基化合物的性质有许多不同的地方。芳香族硝基化合物最重要的性质是还原反应。

（1）还原反应

硝基化合物易被还原，选用不同的还原剂，在不同的条件下，可将1-溴-2-硝基苯还原成不同的产物。

（2）芳环上的亲核取代

芳羟的特征反应是亲核取代反应，当芳环上的氢被硝基取代后，由于硝基是强吸电子基，使苯环上的电子云密度降低，不利于亲电试剂的进攻；同时硝基对苯环上的其他取代基也产生极大的影响，邻位或对位被被硝基取代芳香卤代物，容易发生亲核取代反应。

硝基化合物参加多种有机反应。盐酸可以在铁作为催化剂的帮助下将脂肪族硝基化合物还原为胺类。脂肪族硝基化合物水解后形成醛或酮。

氢可以在铂作为催化剂的条件下把芳香硝基化合物还原为苯胺。

芳香硝基化合物一般由硝酸和硫酸与相应的有机化合物分子反应而成。常用的硝基化合物有三硝基苯酚（苦味酸）、三硝基甲苯（TNT）和三硝基间苯二酚（收敛酸）等。

在有机化工中有不同的制造硝基化合物的方法。硝基化合物产品

脂肪族硝基化合物

Nitroaldol反应：硝基甲烷和醛反应制备；

Michael反应：硝基甲烷加入未饱和的羰基化合物反应制备；

Michael反应：亚硝基乙烯加入烯醇反应制备；

亲核脂肪族取代：亚硝酸钠（NaNO2）取代卤代烷制备。

芳香硝基化合物

亲电子取代：亚硝酸与芳香族化合物反应制备。

芳香族硝基化合物是制备芳香胺、重氮盐等的原料。多硝基化合物具有爆炸性，如2、4、6-三甲基甲苯和三甲基苯酚都是爆炸力极强的化合物，可以用作炸药；另有一些多硝基化合物具有极强的香味，可以制备人造麝香。