Механизм реакции этерификации
Образование сложных эфиров при взаимодействии карбоновых кислот со спиртами (этерификация) происходит в условиях кислотного катализа как реакция нуклеофильного замещения. При этом в молекуле карбоновой кислоты RCOOH замещается гидроксильная группа -ОН на группу -OR' от молекулы спирта R'OH (в приведенном ниже примере R' = C₂H₅).
То, что гидроксил отщепляется именно от молекулы кислоты доказано с помощью метода меченых атомов. Если молекула исходного спирта содержит изотоп кислорода ¹⁸O, то этот "меченый атом" оказывается в молекуле сложного эфира.

Реакция включает несколько обратимых стадий. Стадия I. Активация карбоновой кислоты под действием катализатора – сильной кислоты (например, конц. H₂SO₄), превращающей нейтральную молекулу в карбокатион.
Стадия II (лимитирующая). Нуклеофильное присоединение спирта к карбокатиону.
Стадия III. Миграция протона H⁺ и формирование хорошей уходящей группы H₂O.
Стадия IV. Отщепление воды и катализатора (H⁺) от неустойчивого продукта присоединения с образованием cложного эфира.

Данный процесс классифицируют как реакцию присоединения-отщепления, т.к. сначала образуются продукты нуклеофильного присоединения (стадия II), которые затем вследствие неустойчивости отщепляют "хорошую уходящую группу" (воду).