Reacție de substituție, oricare dintre clasele de reacții chimice în care un atom, ion sau un grup de atomi sau ioni dintr-o moleculă este înlocuit cu un alt atom, ion sau un grup. Un exemplu este reacția în care atomul de clor din molecula de clorometan este deplasat de ionul hidroxid, formând metanol:
compus de coordonare: substituție
Una dintre cele mai generale reacții expuse de compuși de coordonare este aceea de substituire sau înlocuire a unui ligand cu altul.
CH 3 Cl + - OH → CH 3 OH + CI -
Dacă atomul de clor este deplasat de alte grupări - cum ar fi ionul de cianură (- CN), ionul de etoxid (C 2 H 5 O -) sau ionul de hidrosulfură (HS -) - clorometanul este transformat, respectiv, în acetonitril (CH 3 CN), metil etil eter (CH 3 OC 2 H 5), sau metantiol (CH 3 SH). Astfel, un compus organic precum o halogenură de alchil poate da naștere la numeroase tipuri de compuși organici prin reacții de substituție cu reactivi adecvați.
Reacțiile de substituție sunt împărțite în trei clase generale, în funcție de tipul de atom sau grup care acționează ca substituent. Într-una, substituentul este bogat în electroni și oferă perechea de electroni pentru legarea cu substratul (molecula fiind transformată). Acest tip de reacție este cunoscut sub numele de substituție nucleofilă. Exemple de reactivi nucleofili sunt anionii halogen (Cl -, Br -, I -), amoniac (NH 3), gruparea hidroxil, gruparea alcoxi (RO -), gruparea ciano, și gruparea iiidrosulfură. În cel de-al doilea tip de reacție de substituție, substituentul este deficitar în electroni, iar perechea de electroni pentru legarea cu substratul provine din substratul în sine. Această reacție este cunoscută sub numele de substituție electrofilă. Exemple de specii electrofile sunt hidroniu ion (H 3 O +), halogenuri de hidrogen (HCl, HBr, HI), al nitroniu ion (NO 2 +) și trioxid de sulf (SO 3). Substraturile nucleofilelor sunt în mod uzual halogenuri alchilice, în timp ce compușii aromatici sunt printre cei mai importanți substraturi ale electrofilelor. A treia clasă de substituții implică reacțiile radicalilor liberi cu substraturi adecvate. Exemple de reactivi radicali sunt radicalii halogeni și speciile care conțin oxigen derivate din compuși peroxici.
