ความพยายามครั้งแรกดังกล่าวพบได้ในสมการ Swain–Scott ^{[ 6 ] [ 7 ]}ซึ่งได้มาในปี พ.ศ. 2496:

${\displaystyle \log _{10}\left({\frac {k}{k_{0}}}\right)=sn}$

ความสัมพันธ์ของพลังงานอิสระนี้เชื่อมโยงค่าคงที่อัตราการเกิดปฏิกิริยาอันดับหนึ่งเทียม (ในน้ำที่ 25 °C) kของปฏิกิริยา ซึ่งปรับให้เป็นมาตรฐานตามอัตราการเกิดปฏิกิริยาk ของปฏิกิริยามาตรฐานโดยใช้น้ำเป็นนิวคลีโอไฟล์ กับค่าคงที่นิวคลีโอไฟล์nสำหรับนิวคลีโอไฟล์ที่กำหนด และค่าคงที่ของสารตั้งต้นsซึ่งขึ้นอยู่กับความไวของสารตั้งต้นต่อการโจมตีของนิวคลีโอไฟล์ (กำหนดให้เป็น 1 สำหรับเมทิลโบรไมด์ ) 

การบำบัดนี้ส่งผลให้ได้ค่าต่อไปนี้สำหรับแอนไอออนนิวคลีโอฟิลิกทั่วไป: อะซิเตต 2.7, คลอไรด์ 3.0, อะไซด์ 4.0, ไฮดรอก ไซด์ 4.2, อะนิลีน 4.5, ไอโอไดด์ 5.0 และไทโอซัลเฟต 6.4 ค่าคงที่ของสารตั้งต้นทั่วไปคือ 0.66 สำหรับเอทิลโทซิเลต , 0.77 สำหรับเบตา-โพรพิ โอแลคโตน , 1.00 สำหรับ2,3-อีพอกซีโพรพานอล , 0.87 สำหรับเบนซิลคลอไรด์และ 1.43 สำหรับเบนโซอิลคลอไรด์

สมการดังกล่าวทำนายว่า ในปฏิกิริยาการแทนที่แบบนิวคลีโอ ฟิลิก บนเบนซิลคลอไรด์ไอออนอะไซด์จะทำปฏิกิริยาเร็วกว่าน้ำถึง 3000 เท่า

สมการของริทชี ซึ่งได้มาในปี พ.ศ. 2515 เป็นความสัมพันธ์พลังงานอิสระอีกแบบหนึ่ง: ^{[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]}

${\displaystyle \log _{10}\left({\frac {k}{k_{0}}}\right)=N^{+}}$

โดยที่N ⁺คือพารามิเตอร์ที่ขึ้นอยู่กับนิวคลีโอไฟล์ และk0 ค่าคงที่อัตราการเกิดปฏิกิริยาของน้ำ ในสมการนี้ ไม่มีพารามิเตอร์ที่ขึ้นอยู่กับสารตั้งต้น เช่นsในสมการ Swain–Scott สมการนี้ระบุว่านิวคลีโอไฟล์สองตัวทำปฏิกิริยาด้วยความสามารถในการทำปฏิกิริยาที่สัมพันธ์กันเท่ากัน โดยไม่คำนึงถึงลักษณะของอิเล็กโทรไฟล์ ซึ่งขัดแย้งกับหลักการความสามารถในการทำปฏิกิริยาและการเลือกทำปฏิกิริยาด้วยเหตุนี้ สมการนี้จึงเรียกว่าความสัมพันธ์ของการเลือกทำปฏิกิริยาคงที่

ในเอกสารฉบับดั้งเดิม ข้อมูลได้มาจากการทำปฏิกิริยาระหว่างนิวคลีโอไฟล์ที่เลือกไว้กับคาร์โบแค ตไอออนอิเล็กโทรฟิลิกที่เลือกไว้ เช่นแคตไอออนโทรพิเลียมหรือไดอะโซเนียม :

หรือไอออน (ไม่ได้แสดง) ที่มีพื้นฐานมาจากมาลาไคต์กรีนนอกจากนี้ยังมีการอธิบายประเภทปฏิกิริยาอื่นๆ อีกมากมายในภายหลัง

ค่า Ritchie N ⁺ทั่วไป(ในเมทานอล ) คือ: 0.5 สำหรับเมทานอล , 5.9 สำหรับแอ น ไอออนไซยาไนด์ , 7.5 สำหรับแอนไอออนเมทอกไซด์, 8.5 สำหรับ แอนไอออนอะ ไซด์ และ 10.7 สำหรับแอนไอออนไทโอฟีนอล ค่าความสามารถในการทำปฏิกิริยาของแคตไอออนสัมพัทธ์คือ −0.4 สำหรับแคตไอออนมาลาไคต์กรีน, +2.6 สำหรับแคตไอออนเบนซีนไดอะโซเนียมและ +4.5 สำหรับแคตไอออนโทรพิเลียม

ในสมการ Mayr–Patz (1994): ^{[ 11 ]}

${\displaystyle \log(k)=s(N+E)}$

ค่าคงที่อัตราการเกิดปฏิกิริยาอันดับสองkที่อุณหภูมิ 20 °C สำหรับปฏิกิริยาหนึ่งๆ นั้นสัมพันธ์กับพารามิเตอร์ความเป็นนิวคลีโอฟิลNพารามิเตอร์ความเป็นอิเล็กโทรฟิลEและพารามิเตอร์ความชันs ที่ขึ้นอยู่กับนิวคลีโอฟิล โดย ค่าคงที่sถูกกำหนดให้เป็น 1 เมื่อใช้2-เมทิล-1-เพนทีนเป็นนิวคลีโอฟิล 

ค่าคงที่หลายค่าได้มาจากปฏิกิริยาของไอออนเบนซ์ไฮดริเลียม ที่เรียก ว่า อิ เล็กโทรไฟล์ : ^{[ 12 ]}

และกลุ่มของนิวคลีโอไฟล์ π ที่หลากหลาย:

.

ค่า E ทั่วไปคือ +6.2 สำหรับ R = คลอรีน , +5.90 สำหรับ R = ไฮโดรเจน , 0 สำหรับ R = เมทอกซีและ −7.02 สำหรับ R = ไดเมทิลอะมีน

ค่า N ทั่วไปที่มี s ในวงเล็บคือ −4.47 (1.32) สำหรับการแทนที่อะโรมาติกแบบอิเล็กโทรฟิลิกกับโทลูอีน (1), −0.41 (1.12) สำหรับการเติมอิเล็กโทรฟิลิกกับ 1-ฟีนิล-2-โพรพีน (2) และ 0.96 (1) สำหรับการเติมกับ 2-เมทิล-1-เพนทีน (3), −0.13 (1.21) สำหรับปฏิกิริยากับไตรฟีนิลอัลลิลไซเลน (4), 3.61 (1.11) สำหรับปฏิกิริยากับ2-เมทิลฟิวแรน (5), +7.48 (0.89) สำหรับปฏิกิริยากับไอโซบิวเทนิลไตรบิวทิลสแตนเนน (6) และ +13.36 (0.81) สำหรับปฏิกิริยากับเอนามีน 7 ^{[ 13 ]}

ช่วงของปฏิกิริยาอินทรีย์ยังรวมถึงปฏิกิริยา SN2 ด้วย : ^{[ 14 ]}

เมื่อ E = −9.15 สำหรับไอออน S-methyldibenzothiopheniumค่าของนิวคลีโอไฟล์ทั่วไป N (s) คือ 15.63 (0.64) สำหรับไพเพอริดีน 10.49 (0.68) สำหรับเมทอกไซด์และ 5.20 (0.89) สำหรับน้ำ กล่าวโดยสรุป ความเป็นนิวคลีโอไฟล์ต่อศูนย์กลาง sp หรือ sp เป็นไปตามรูปแบบเดียวกัน

เพื่อเป็นการรวมสมการที่อธิบายไว้ข้างต้น สมการของ Mayr จึงถูกเขียนใหม่เป็น: ^{[ 14 ]}

${\displaystyle \log(k)=s_{E}s_{N}(N+E)}$

โดยที่ s คือพารามิเตอร์ความชันที่ขึ้นอยู่กับอิเล็กโทรไฟล์ และ s คือพารามิเตอร์ความชันที่ขึ้นอยู่กับนิวคลีโอไฟล์ สมการนี้สามารถเขียนใหม่ได้หลายวิธี:

• เมื่อ s = 1 สำหรับคาร์โบแคตไอออน สมการนี้จะเท่ากับสมการ Mayr–Patz ดั้งเดิมในปี 1994
• โดยที่ s = 0.6 สำหรับนิวคลีโอไฟล์ n ส่วนใหญ่ สมการจะกลายเป็น

${\displaystyle \log(k)=0.6s_{E}N+0.6s_{E}E}$

หรือสมการ Scott–Swain ดั้งเดิมที่เขียนได้ดังนี้:

${\displaystyle \log(k)=\log(k_{0})+s_{E}N}$

• เมื่อ s = 1 สำหรับคาร์โบแคตไอออนและ s = 0.6 สมการจะกลายเป็น:

${\displaystyle \log(k)=0.6N+0.6E}$

หรือสมการของริชชี่ดั้งเดิมที่เขียนได้ดังนี้:

${\displaystyle \log(k)-\log(k_{0})=N^{+}}$