Les réactions de diazotation sont des étapes intermédiaires importantes dans la préparation d'halogénures organiques. Elles sont également effectuées dans les réactions de Sandmeyer et de Schiemann, utilisées dans la préparation de groupes aminés organiques.
La diazotation implique la nitrosation d'amines aromatiques primaires à l'aide d'acide nitreux. Étant un acide faible et monobasique, cet acide nitreux est généré sur place à partir de la réaction réversible du nitrite de sodium avec un acide fort, tel que l'acide chlorhydrique ou fluorhydrique. L'acide nitreux est nucléophile, ce qui l'amène à attaquer l'amine. La reprotonation résultante par les atomes d'hydrogène du solvant conduit à la double élimination de l'eau, donnant un carbène ou un cabénoïde.
Les intermédiaires résultant de la diazotation des amines aliphatiques primaires sont instables, les obligeant à se convertir rapidement en carbocations après avoir abandonné l'azote. Les radicaux résultants subissent d'autres réactions de substitution, d'élimination ou de réarrangement pour donner des composés stables.
La diazotation est un procédé pratique en une étape pour la préparation d'iodures aromatiques et hétérocycliques avec des rendements élevés. La diazotation séquentielle et l'iodation subséquente des amines aromatiques avec de l'iodure de potassium, du nitrure de sodium et de l'acide p-toluènesulfonique dans une solution d'acétonitrile à température ambiante est un exemple de réaction de préparation d'iodure. La diazotation a également été utilisée dans la préparation de tosylates d'arènediazonium purs, d'aryl azotures, d'acides 2-aminés et de colorants azoïques industriels.