I prodotti della monoclorurazione sono composti formati dalla sostituzione di un atomo di idrogeno in un idrocarburo o altro composto con un atomo di cloro. Le reazioni di monoclorurazione vengono tipicamente effettuate utilizzando cloro gassoso o altri agenti clorurati, come acido ipocloroso o cloruro di solforile. Le condizioni di reazione e la struttura del materiale di partenza determinano la regioselettività e la stereoselettività della reazione.

Ad esempio, la monoclorurazione dell'etano può produrre cloruro di etile o cloroetano, a seconda delle condizioni di reazione. La clorurazione radicalica dell'etano produce tipicamente una miscela di entrambi i prodotti, mentre la clorurazione elettrofila dell'etano utilizzando acido cloridrico e un catalizzatore acido di Lewis produce selettivamente cloroetano.

La monoclorurazione degli alcheni può produrre prodotti mono o di-sostituiti, a seconda delle condizioni di reazione. L'aggiunta di cloro ad un alchene avviene tipicamente tramite un meccanismo concertato, con la formazione di uno ione cloronio a tre membri intermedio. La regioselettività della reazione è determinata dalla stabilità dello ione cloronio intermedio, che è influenzato dagli effetti elettronici e sterici dei sostituenti sull'alchene.

La monoclorurazione dei composti aromatici avviene tipicamente tramite un meccanismo di sostituzione aromatica elettrofila. La reazione prevede l'aggiunta di un elettrofilo di cloro all'anello aromatico, seguita dalla perdita di un protone. La regioselettività della reazione è determinata dagli effetti elettronici dei sostituenti sull'anello aromatico, che influenzano la stabilità del carbocatione intermedio.

Nel complesso, le reazioni di monoclorurazione sono potenti strumenti per la sintesi di un'ampia gamma di composti clorurati. La varietà delle condizioni di reazione e le diverse reattività degli idrocarburi e di altri composti consentono l'introduzione selettiva di atomi di cloro in posizioni specifiche di una molecola.