通过氟取代其他卤素原子是向有机分子中引入氟原子最古老的方法，反应得以进行的主要原因在于碳氟键的键能很大，一旦形成，便不容易断裂。通常用的氟化剂有氟化氢、氟化锑(SbF₃或SbF₃C1₂) ,氟化汞(Hg₂F₂或HgF₂),氟化银、氟化钾、氟化季铵盐等。

使用氟化氢时，除少数底物(如硅-卤素化合物)可以在水溶液中进行外，通常需要使用无水氟化氢，以及较高的温度和压力。氟化锑则适于常压下的液相反应，反应条件比较缓和，操作比较简便，适合实验室采用。而且，其活性可以通过改变锑的价态调节，具体操作是向三氟化锑中加入不同量的氯、溴或五氟化锑，所形成的氟化试剂的氟化活性按以下顺序增加：

SbF₃<SbF₃+SbCl₃<SbF₃＋SbCl₅<SbF₃Cl₂ <SbF₅

氟化锑一般适用于多卤代分子的氟代，孤立的卤素往往不起反应。要得到部分氟代产物，可以采用较低活性的试剂、较低的温度和较短的反应时间；而五氟化锑的存在对全氟化是有利的。例如：

从以上反应看，显然在多氯代碳上优先氟化。

氟化钾是应用很广的氟化试剂，除个别情况下可以使用浓水溶液外(如将磺酰氯转化为磺酰氟)，一般需使用无水氟化钾，反应在无水、强极性溶剂中进行较好。不同底物的活性差异很大，酰卤或羰基、双键a-位的卤素活性较高。例如：

氟化银也是最早使用的氟化试剂之一，其反应条件非常缓和，特别适用于酮a-位卤素的氟代。例如：

与氟化钾相比，氟化银的碱性较弱，可以减少消除反应的发生，具有更好的选择性。其缺点是价格较高，而且一分子底物需要两分子氟化银。湿的氟化银和氟化钙负载的氟化银(AgF/CaF₂)具有更高的活性。例如：

金属盐氟化试剂一般都具有以下不足：①不溶于有机溶剂，不利于反应进行；②氟离子与金属离子配对，亲核性降低。这些问题随着四烷基氟化铵的出现而得到解决。季铵盐在有机溶剂中具有较好的溶解性，而且其体积较大，可以减小离子配对。常用的有四丁基氟化铵(TBAF),四甲基氟化铵(TMAF)、四乙基氟化铵(TEAF),苄基三甲基氟化铵(BTMAF)，其中，以TBAF应用最多。TBAF可用于酮α-溴的氟化，当用于苄卤的氟置换反应时收率很高。例如：

卤交换反应合成含氟芳香族化合物是具有工业应用价值的重要途径，该途径可以采用廉价的卤取代化合物为原料，在反应过程中一般使用易得、易操作的氟化钾，很适合工业生产。当芳香族卤代物的邻、对位有强吸电子基团时，比较容易被氟原子取代，这些基团主要包括NO₂、CF₃、CN、CHO和COOR等。当卤取代基的邻、对位有强吸电性基团时，通过卤交换反应合成含氟精细化学品的收率较高，而间位由于没有活化基团，反应效果较差。如由3,4-二氯苯甲腈合成3,4-二氟苯甲腈，即使在压力反应器中于高温(290℃)下反应，收率也仅达到65％。

芳环上卤素原子的氟代需要较剧烈的条件，反应温度较高，通常在高沸点溶剂中进行，溶剂的选择也是很重要的，在质子溶剂中，由于溶剂分子与氟负离子之间存在强的氢键作用，导致氟离子亲核性的降低，同时由于溶剂解离生成的负离子参与竞争反应，导致副反应的增加。然而在极性非质子溶剂如二甲基亚砜(DMSO), N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，氟负离子的亲核性不会由于氢键的作用而降低。从某种程度上讲氟负离子的亲核性取决于反应介质即溶剂，强极性的非质子溶剂有利于该类反应的进行，因为这类溶剂能降低反应过渡态的能垒，使反应中间体稳定，因而可以加快反应速度。在不同溶剂中卤交换氟代的反应速度一般遵从下列顺序：二甲基亚砜≥N,N-二甲基乙酰胺＞N,N-二甲基甲酰胺＞环丁砜＞甲腈。采用聚乙二醇作反应介质也有利于反应进行。例如：

在反应条件下，氟化盐不溶于有机溶剂，为促进反应进行，需使用在较高温度下稳定的相转移催化剂，如冠醚、季铵盐、季鏻盐等。冠醚由于其毒性而使得应用受到限制，季铵盐、季鏻盐在高温下容易分解，因此Jones等人从卤素易与卤化金属盐形成络合物的理论中得到启发，开发出了一系列有机金属卤化盐和无机金属卤化物Lewis酸催化剂，其中以SbCl₃、AIC1₃、FeCl₃最为常用，又以FeCl₃效果最好，其用量为KF的 0.55％～10％(质量分数，下同)。有机金属卤化物如Cu(Ph₃P)₃F作催化剂可使邻硝基溴苯以理论产率得到相应的邻硝基氟苯，但它用作对硝基溴苯的卤素交换中，同样的条件反应3h后也只得到15％的氟化物。有研究者采用高分子负载的季铵盐、季鏻盐，以解决催化剂分解、回收问题，取得较好的结果。采用适当的制备、加工技术，提高氟化钾的比表面积，可以有效提高反应活性，促进反应进行。将其负载到适当的介质表面，也可以增加试剂的表面积、提高反应活性，如氟化钙负载(KF/CaF₂)、高分子负载等。

近年来，微波、超声技术也应用到这一反应中，使得反应速度提高，时间大大缩短，选择性也有所提高。例如：
杂环上的卤素也能发生类似反应:

杂环上的卤素也能发生类似反应：

相关链接：氟取代氢的反应