Опасность для теории радикалов грозила со стороны реакций замещения, не укладывавшихся в созданную Я. Берцелиусом схему. Первые наблюдения над реакциями замещения были сделаны еще в конце XVIII - начале XIX в. Т. Ловиц описал хлоруксусную кислоту - вещество, весьма похожее на уксусную кислоту; хотя часть водорода последней была замещена на хлор. Гей-Люссак обнаружил, что в синильной кислоте при действии хлора происходит замена водорода на хлор и образуется хлористый циан. М. Фарадей показал, что хлористый этилен при продолжительном действии хлора теряет весь свой водород, переходя в соединение состава С2С16. На первых порах эти факты являлись изолированными и не привлекали к себе особого внимания.
В 1834 г. Дюма получил задание расследовать неприятное происшествие во время бала во дворце французского короля: свечи при горении выделяли удушливый дым. Он установил, что воск, из которого делались свечи, фабрикант для отбелки обрабатывал хлором. При этом хлор входил в молекулу воска, заменяя часть содержавшегося в ней водорода. Удушливые пары, перепугавшие королевских гостей, оказались хлороводородом.
Внимание Ж. Дюма привлек процесс, плохо укладывавшийся в рамки теории радикалов: электроположительный водород заменялся крайне электроотрицательным элементом - хлором, а свойства соединения при этом почти не менялись! В свете новых фактов Дюма выступил против взглядов Я. Берцелиуса, говоря, что на место дуалистического подхода должен стать подход к органическому соединению как к единому целому.
Споры по теоретическим вопросам органической химии носили в это время резкий характер. Об этом периоде А. М. Бутлеров писал: «Ожесточенные споры доходили иногда до оскорбления личностей: Берцелиус говорил даже о плохом состоянии мозга Лорана. Самые результаты работ встречались с сомнением. Позже, вспоминая об этом времени, Лоран говорил, что он тотов простить дуализму оскорбления, но никогда не простит ему неверия».
В 1840 г. в серьезном научном журнале, издававшемся Ю. Либихом, «Анналах химии» появилось полученное якобы из Парижа сообщение об «опыте, который доказал теорию замещения путем блестящего метода». В нем рассказывалось, что автор якобы обработал хлором ацетат марганца и последовательно заменил в нем на хлор не только водород, но и все другие атомы. Полученная желтоватая кристаллическая масса, рассказывал далее автор письма, «не содержала в себе ничего, кроме хлора и воды... Формула этого вещества должна быть изображена С12С12С18С16С1в».
