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title: "桑德迈尔反应机理与重氮盐 | MolDraw 博客"
url: https://www.moldraw.com/zh/blog/sandmeyer-reaction-mechanism.html
description: "桑德迈尔反应详解：苯胺在 0–5 °C 重氮化，再用 CuCl、CuBr 或 CuCN 经芳基自由基取代 N2。对比加特曼反应与 Balz–Schiemann 反应，附考试题和可编辑的 MolDraw 模板。"
lang: zh-CN
publisher: Scidart Academy
generated: 2026-10-26
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# 桑德迈尔反应：重氮化、自由基机理与 JEE/NEET 考题

发布：2026年10月18日 · 作者：Scidart Academy · 阅读时间：约 9 分钟

**简答：**苯胺先在 0–5 °C 下用 NaNO2 和 HCl 转化为**氯化重氮苯**。再与 **CuCl、CuBr 或 CuCN** 一起温热，N2 被 Cl、Br 或 CN 取代。铜(I) 向重氮离子提供一个电子，N2 以气体形式离去生成**芳基自由基**，该自由基再从铜(II) 夺取卤素。

[![桑德迈尔反应与重氮化：包含总反应和每一步弯箭头的 MolDraw 模板](https://www.moldraw.com/reaction/sandmeyer-reaction/mechanism.webp) 在 MolDraw 中打开](https://www.moldraw.com/zh/?template=sandmeyer-reaction)

MolDraw 中的桑德迈尔反应与重氮化模板：总反应、编号的弯箭头步骤和要点。点击即可作为可编辑结构打开。

[在 MolDraw 中打开完整机理](https://www.moldraw.com/zh/?template=sandmeyer-reaction) [桑德迈尔反应指南](https://www.moldraw.com/zh/reaction/sandmeyer-reaction/) [打开重氮化机理](https://www.moldraw.com/zh/?template=diazotisation)

## 什么是桑德迈尔反应与重氮化？

桑德迈尔反应是在苯环特定位置引入 Cl、Br 或 CN 最有用的方法。由于可以先引入氨基再将其取代，它能得到直接卤代无法实现的取代模式。

MolDraw 有两个模板：重氮化（从亚硝酸到重氮离子共八步），以及桑德迈尔反应本身，用单钩箭头表示自由基过程。

## 反应一览

| 第 1 步（重氮化） | ArNH2 + NaNO2 + HCl，0–5 °C → ArN2+Cl− |
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| 第 2 步（桑德迈尔反应） | CuCl/HCl → ArCl；CuBr/HBr → ArBr；CuCN/KCN → ArCN |
| 中级 | 芳基自由基（失去 N2 之后） |
| 铜 | Cu(I) → Cu(II) → Cu(I)：可再生 |
| 相关 | 加特曼反应（Cu 粉）、KI（ArI）、Balz–Schiemann 反应（ArF） |

## 分步反应机理

1. **亚硝酰正离子。**NaNO2 + HCl 生成 HNO2。质子化后失水，得到亲电试剂 N≡O+。
2. **N-亚硝化。**胺的氮原子进攻 NO+；失去一个质子得到 N-亚硝胺 Ar–NH–N=O。
3. **互变异构。**氧上质子化并失去 N–H 质子，转化为重氮氢氧化物 Ar–N=N–OH。
4. **重氮离子。**OH 被质子化后以水的形式离去，得到 Ar–N+≡N。保持在 0–5 °C 时，它足够稳定，可以使用。
5. **电子转移（桑德迈尔反应）。**铜(I)（以 CuCl2− 形式）向重氮离子提供一个电子。N2 离去，生成芳基自由基；铜变为 Cu(II)。
6. **卤素转移。**芳基自由基从 CuCl2 夺取 Cl，生成氯苯并再生铜(I)。

模板中的每一步都逐个电子核对过：弯箭头给出的正是图中所画的结构。[在 MolDraw 中打开](https://www.moldraw.com/zh/?template=sandmeyer-reaction)，一步一步跟着箭头走。

## 例题

- **苯胺 → 氯苯。**NaNO2/HCl，0–5 °C，然后 CuCl/HCl。
- **苯胺 → 苯甲腈 → 苯甲酸。**CuCN/KCN 生成 PhCN；水解得到苯甲酸。这样就在苯环上增加了一个碳。
- **苯胺 → 碘苯。**只需 KI，无需铜。
- **苯胺 → 氟苯。**Balz–Schiemann 反应：HBF4 生成 ArN2+BF4−，加热时失去 N2 和 BF3。
- **苯胺 → 苯。**H3PO2 把 N2+ 替换为 H（可用于除去作为定位基的 NH2）。

## JEE 与 NEET 练习题

**Q1.** 氯化重氮苯 + CuCN，再水解，得到：

1. 酚
2. 苯甲酸
3. 苯胺
4. 只有苯甲酰胺

**显示答案**

**苯甲酸** —— CuCN 生成苯甲腈；水解把 CN 转化为 COOH。

**Q2.** 下列哪种转化不需要铜盐？

1. ArN2+ → ArCl
2. ArN2+ → ArBr
3. ArN2+ → ArI
4. ArN2+ → ArCN

**显示答案**

**ArN2+ → ArI** —— 碘离子本身就是足够好的还原剂和亲核试剂：只用 KI 即可。

**Q3.** 由苯胺制备氟苯的最佳方法是：

**显示答案**

**先重氮化，再加 HBF4 并加热（Balz–Schiemann 反应）** —— CuF 在桑德迈尔反应中不起作用。

**Q4.** 为什么重氮化要在 0–5 °C 下进行？

**显示答案**

**重氮盐受热会分解（生成苯酚 + N2）。** —— 芳基重氮盐只有在低温下才稳定。

**Q5.** 桑德迈尔反应与加特曼反应的区别：

**显示答案**

**桑德迈尔反应用 Cu(I) 盐；加特曼反应用铜粉加 HX。** —— 两者都生成 ArCl/ArBr；加特曼反应的产率通常较低。

## 常见错误

- 写成 SN1 芳基正离子机理——桑德迈尔反应经过的是芳基自由基。
- 使用 CuF 或 CuI：氟化物用 HBF4，碘化物用 KI。
- 在室温下进行重氮化。
- 忘记铜(I) 会再生（原则上是催化量）。

## 在 MolDraw 中编辑此机理

1. 点击 [**Open in MolDraw**](https://www.moldraw.com/zh/?template=sandmeyer-reaction)。编辑器打开后，整幅图都在画布上：总反应、每个编号步骤和要点。
2. 所有内容都是普通结构。修改取代基、给原子重新着色或移动箭头，箭头都会一直连在原子上。
3. 可下载为 PNG、SVG 或 PDF，或复制到笔记或幻灯片中。
4. 同一幅图也可以在编辑器的 **Templates → Schemes → Name reactions** 中找到。

## 问题与解答

### 铜在桑德迈尔反应中起什么作用？

铜(I) 向重氮离子转移一个电子；N₂ 离去后，芳基自由基从铜(II) 夺取卤素，同时再生铜(I)。

### 有什么证据支持自由基机理？

两个芳基自由基偶联会生成联芳（Ar–Ar）副产物。

### 可以使用脂肪胺吗？

不可以。脂肪族重氮离子会立即失去 N₂，生成醇和烯烃。

## 相关指南

[桑德迈尔反应：反应指南](https://www.moldraw.com/zh/reaction/sandmeyer-reaction/) [重氮化反应](https://www.moldraw.com/zh/reaction/diazotization-reaction/) [偶氮偶联](https://www.moldraw.com/zh/reaction/azo-coupling-reaction/) [霍夫曼溴酰胺反应（霍夫曼降解）](https://www.moldraw.com/zh/blog/hofmann-bromamide-reaction-mechanism.html) [全部反应](https://www.moldraw.com/zh/reaction/) [全部文章](https://www.moldraw.com/zh/blog/) [人名反应查找工具](https://www.moldraw.com/zh/tools/free-chem-tools/name-reaction-finder.html)

最后更新：2026年10月18日