Este mecanismo se caracteriza por la formación de un intermedio de reacción donde el centro E tiene un enlace menos (menor índice de coordinación). Ello supone que el paso que controla la velocidad del proceso es la rotura de un enlace. Por ello, la velocidad de reacción será de primer orden v = K[EX] y la entropía de activación positiva. Es frecuente en centros octaédricos, poco frecuente en tetraédricos y apenas hay ejemplos en plano-cuadrados.
Hay una disociación previa del grupo X seguida de una coordinación del grupo entrante Y.
En un primer paso lento se rompe el enlace B-P y el grupo entrante NH3 se une rápidamente al intermedio resultante BF3.
En un primer paso lento se rompe el enlace E-X y el intermedio resultante EABC, triangular-planoplano, se recombina rápidamente con el grupo entrante Y.
Este grupo Y puede entrar por cualquiera de las caras del intermedio. En el caso de un compuesto de fórmula EXABC, el intermedio sería EABC y el producto de la sustitución sería quiral y consistiría en la mezcla de los isómeros R-EYABC y S-EYABC. La reacción no es enantioselectiva.
Este mecanismo es poco frecuente en compuestos tetraédricos pero ocurre, por ejemplo, en las sustituciones de halógeno en Ph3CX, donde el carbocatión triangular-plano resultante, es estable y se ha aislado como [Ph3C]+BF4-.
Obsérvese al romperse el enlace E-X queda un intermedio pentacoordinado EXA5 que es siempre fluxional. En este ejemplo el ligando entrante ocupa la vacante generada antes de que el intermedio reorganice.
La mayoría de los complejos octaédricos de los elementos de la primera serie de transición con estados de oxidación intermedios (II o III) son lábiles (presentan reacciones de sustitución rápidas). En cambio, los complejos de Cr(III), Co(III) y los de los elementos de la segunda y tercera series son inertes (lentos frente a la sustitución). Los mecanismos más frecuentes son los D o Id, lo que tiene importantes consecuencias en la estereoquímica de las reacciones.
Obsérvese como al romperse el enlace E-X queda un intermedio pentacoordinado EXA4. Si la recomposición del I.C. 6 con la entrada de Y, es más rápida que la reorganización del intermedio pentacoordinado, la reacción es estereoespecífica (EE) y se forma de nuevo el isómero cis.
Obsérvese como al romperse el enlace E-X queda un intermedio pentacoordinado EXA4 que reorganiza rápidamente de una geometría de pirámide cuadrada a bipirámide trigonal. La entrada de Y puede hacerse dando lugar a una mezcla de is&óacute;meros cis y trans.