La reazione della metilammina con l'acetil cloruro procede tramite un meccanismo di sostituzione nucleofila acilica per formare N-metilacetammide come prodotto.

Reazione:

$$CH_3NH_2 + CH_3COCl → CH_3CONHCH_3 + HCl$$

In questa reazione, l'atomo di azoto della metilammina agisce come un nucleofilo e attacca il carbonio carbonilico dell'acetil cloruro. Ciò porta alla formazione di un nuovo legame tra azoto e carbonio carbonilico e alla rottura del legame carbonio-cloro dell'acetil cloruro.

Il prodotto di questa reazione è la N-metilacetammide, che è un'ammide derivata dall'acido acetico e dalla metilammina.