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結果的に反応に関与するのは濃硝酸だが、濃硝酸だけではニトロ化は起こらない。濃硫酸があって初めてニトロ化が進行するのだが、濃硫酸は反応には結果的に関係せず、一種の触媒としての働きをしている。
ここで濃硫酸の触媒機能は、2(HNO3)→2(NO2)+H2Oの脱水作用であり、こうしでできたニトロ基(NO2)がベンゼンに付きニトロベンゼンとなる。
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