●置換【ちかん】

選択したデータを別のデータに置き換えることです。ワープロなどの文字を扱うソフトでは、文書内のすべての「A」を自動で「B」に置き換える用途に使います。ひとつずつ確認しながら置換することも、確認なしですべてを一度に置換することも可能です。
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［名］(スル)
１ 置きかえること。「文字を記号に置換する」
２ 数学で、相異なるn個のものの順列を、他の順列に並べ換える操作。
３ ある化合物中の原子や原子団を、他の原子や原子団で置きかえる化学反応。置換反応。

一般に，化合物分子に含まれる原子または原子団が他の原子または原子団に置き換えられる反応。置換反応とも呼ばれる。置換には求核置換反応nucleophilic substitution(略称S_N)と求電子置換反応electrophilic substitution(略称S_E)の2種類がある。前者S_Nは求核試薬nucleophile(N^－)が置換されやすい原子または原子団(X)をもつ分子(M－X)を攻撃して，Xを追い出す反応をいう(式(1))。

相異なる n 個の対象の並び方を新しい順序に並べ換えること。 n 個の対象の集りを1つの有限集合と考えれば，置換とは，この集合をそれ自身の上へ写す一対一の変換ということもできる。一般に n 個の p：1→a₁，p：2→a₂，…，p：n→a_n を n 個の数字の順列として表わし，これを任意の別の順列 a₁a₂…a_n に置き換える置換を
で表わす。この記法では，縦の並び方を変えないかぎり，列をどのように変えても，同じ p を与える。さらにほかの1つの置換
を考えて，2つの置換 p ，q の積を
と定義する。また次の置換
は，任意の置換 p に対して pe＝ep＝p を満たすから恒等 (単位) 置換と呼ばれ，置き換えをしない置換である。置換
は，pp^-1＝p^-1p＝e であるから，p の逆置換と呼ばれる。

「置換反応」のページをご覧ください

M_nを数字1、2、……、nのなす集合とし、S_nでもってM_nからM_nへの一対一写像のなす集合を表すことにする。写像の合成を積とすることによってS_nは群をなす。これをn次の対称群という。対称群の部分群を置換群と称する。σをS_nの要素とするとσを視覚的に

と表す。上段の数字の像が下段の数字であるから、上段の数字の並び方は大きさ順でなくてもよい。つまり

である。

　この事実を用いる積の計算法を述べておく。

　σ、τをS_nの二要素とする。

なお、置換群において単位元eは恒等置換

であり、σの逆元σ^-1は

である。σσ^-1=σ^-1σ=eは上記計算法によって確かめられる。

［足立恒雄］

化学反応の三大様式，置換・付加・脱離の一つ．ある化合物に含まれる原子または原子団をほかの原子または原子団で置き換える，次のような形の反応を置換または置換反応という．

AB ＋ C → AC ＋ B

有機化学ではsubstitutionの頭文字をとりS型反応ともよばれる．たとえば，次のような反応である．

　(1)　C₂H₅I ＋ OH^－ → C₂H₅OH ＋ I^－

　(2)　C₆H₆ ＋ NO₂^＋ → C₆H₅NO₂ ＋ H^＋

　(3)　C₆H₆ ＋ C₆H₅･ → C₆H₅C₆H₅ ＋ H･

(1)，(2)の反応のように，イオン的機構の置換と，(3)の反応のように，遊離基機構の置換とがあり，前者はさらにその機構により，SN1型反応，SN2型反応，SE 型反応などに分類される．S_N 型反応は主として飽和炭素上(まれに芳香族炭素上)で起こる反応であり，S_E 型反応は不飽和炭素，芳香族炭素上で起こるものである．