Nitrácia je organická reakcia, ktorou vzniká nitrozlúčenina, i.e. do molekuly sa zavedie nitroskupina -NO₂. Z hľadiska mechanizmu organickej reakcie môže nitrácia prebiehať ako elektrofilná aromatická substitúcia (S_EAr), respektíve bimolekulárna nukleofilná substitúcia (S_N2), radikálová substitúcia (S_R) alebo radikálová adícia (A_R), resp. elektrofilná substitúcia (S_E)

Nitrácia prebiehajúca mechanizmom radikálovej substitúcie sa realizuje na alifatických zlúčeninách, pričom sa takmer vždy jedná o priemyselné využitie, v laboratórnej príprave nitrozlúčenín má nitrácia alefatických zlúčenín len minoritný význam a využíva sa iba u jednoduchých alkánov a cykloalkánov. Problémom nitrácie prebiehajúcej mechanizmom radikálovej substitúcie je vznik širokej škály zlúčenín, čo znižuje výťažky žiadanej zlúčeniny.

Ako činidlá sa u nitrácii alifatických zlúčením mechanizmom radikálovej substitúcie používa kyselina dusičná alebo oxidy dusíka ako oxid dusičitý (N₂O₄) alebo oxid dusičný (N₂O₅).

Mechanizmus radikálovej nitrácie je analogický s inými homolytickými substitučnými reakciami: ide o reťazovú reakciu začínajúcu iniciáciou (tvorbou radikálov, nasleduje propagácia za tvorby žiadaných a vedľajších produktov a terminácia za tvorby výchozích látok.

Iniciácia prebieha za homolýzy väzby O-N v kyseline dusičnej (${\displaystyle {\ce {HONO2}}}$), pričom sa tvorí hydroxylový radikál (${\textstyle {\ce {HO*}}}$) a nitroradikál (${\textstyle {\ce {*NO2}}}$).

${\displaystyle {\ce {HONO2 -> HO* + *NO2}}}$

Propagácia začína reakciou nitroradikálu (${\textstyle {\ce {*NO2}}}$) s uhľovodíkom (${\displaystyle {\ce {RH}}}$) za tvorby radikálu uhľovodíka (${\displaystyle {\ce {R*}}}$) a kyseliny dusitej (${\displaystyle {\ce {HNO2}}}$):

${\displaystyle {\ce {*NO2 + RH -> R* + HNO2}}}$

Radikál uhľovodíka (${\displaystyle {\ce {R*}}}$) ďalej reaguje s druhým nitroradikálom (${\textstyle {\ce {*NO2}}}$) za tvorby nitrozlúčeniny (${\displaystyle {\ce {RNO2}}}$).

${\displaystyle {\ce {*NO2 + R* -> RNO2}}}$

Kyselina dusitá (${\displaystyle {\ce {HNO2}}}$), ktorá vzniká v propagačnej fáze, symproporcionuje s kyselinou dusičnou (${\displaystyle {\ce {HNO3}}}$) na oxid dusičitý, i.e. nitroradikál (${\textstyle {\ce {*NO2}}}$)

${\displaystyle {\ce {HNO2 + HNO3 -> 2 *NO2 + H2O}}}$

Radikálová nitrácia etánu prebieha pri teplote 450 °C za vniku 80 až 90 % nitroetánu, pričom vedľajším produktom je nitrometán, ktorý vzniká vo výťažku 10 až 20 %.

${\displaystyle {\ce {CH3CH3 + HNO3 -> CH3CH2NO2 + CH3NO2}}}$

Nitrácia izobutánu za rovnakých podmienok vedie len na 7% výťažok nitroizobutánu (${\displaystyle {\ce {(CH3)3CNO2}}}$), pričom hlavným produktom je 2-metylnitropropán (${\displaystyle {\ce {(CH3)2CHCH2NO2}}}$), pričom vo výťažku 20 % vzniká 1-metylnitroetán ($$Zdroj:
Text je dostupný za podmienok Creative Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 Unported; prípadne za ďalších podmienok. Podrobnejšie informácie nájdete na stránke Podmienky použitia.