酯化反應是一種有機化學反應，主要涉及醇與羧酸或無機含氧酸反應生成酯和水。這種反應通常需要酸催化，尤其是在羧酸與伯醇或仲醇的酯化反應中。酯化反應的機理可以分為幾種不同的類型，具體取決於參與反應的醇和羧酸的類型。以下是其機理的詳細介紹：
加成-消除機理。這是一級醇和二級醇與羧酸反應時通常遵循的機理。該過程包括羧酸與醇的羥基形成共價鍵，然後通過一個四面體中間體過程完成酯的形成。
碳正離子機理。三級醇由於體積較大，難以形成四面體中間體，因此在與羧酸反應時更可能經歷碳正離子機理。這種機理涉及醇形成碳正離子，然後與羧酸的羰基氧結合形成酯。
醯基正離子機理。在某些情況下，如果羧酸存在空間位阻，醇分子難以接近羰基碳，則可能形成醯基正離子。然後，這個正離子可以與醇反應生成酯。
在酯化反應中，通常觀察到酸脫羥基和醇脫氫的過程。這意味著羧基中的羥基（—OH）與醇分子中的氫原子結合生成水，而羰基（C=O）與醇的氧原子結合形成酯鍵。同位素標記實驗證實，在酯化反應中生成的水分子來自羧酸的羥基和醇的氫原子。
酯化反應廣泛套用於有機合成領域，尤其是在製造香料、染料和醫藥等產品中。例如，乙醇和醋酸的反應生成乙酸乙酯，這是一種具有芳香氣味的化合物。