Es una reacción típica de sustitución de radicales libres.
La reacción de sustitución entre metano y cloro es una reacción típica de sustitución de radicales libres y la reacción fotoquímica más simple. Durante el proceso de reacción, el cloro gaseoso se fotoliza para generar radicales de cloro (Cl). Debido a su baja energía de enlace, reacciona fácilmente con otras moléculas. Los radicales de cloro golpean las moléculas de metano para producir radicales metilo (CH3), que se combinan con átomos de hidrógeno (H) para formar cloruro de hidrógeno (HCl). Luego, los radicales metilo golpean las moléculas de cloro para producir cloruro de metilo (CH3Cl), que también genera radicales de cloro. Esta reacción es como una cadena, por eso se llama reacción en cadena.
La reacción de sustitución del metano y el cloro tiene cuatro productos principales, a saber, monoclorometano (CH3Cl), diclorometano (CH2Cl2), cloroformo (también conocido como cloroformo, CHCl3) y tetraclorometano (también conocido como tetracloruro de carbono, CCl4). . Estos productos se generan mediante la reacción de sustitución continua de metano y cloro en condiciones de luz. Esta reacción debe llevarse a cabo en condiciones específicas, que incluyen alta temperatura (generalmente por encima de 400 °C), alta presión (generalmente la reacción ideal es de 10 a 20 atmósferas), luz y catalizadores (como catalizadores metálicos como paladio o platino). Estas condiciones ayudan a que la reacción se desarrolle adecuadamente.