Dans la réaction entre l'aniline et l'anhydride acétique pour former l'acétanilide, un seul groupe acyle est placé sur l'aniline car la réaction se déroule via un mécanisme de substitution acyle nucléophile. Dans ce mécanisme, la paire d'électrons libres sur l'atome d'azote de l'aniline attaque le carbone carbonyle de l'anhydride acétique, entraînant la formation d'une nouvelle liaison entre l'azote et le carbone. Cette nouvelle formation de liaison s'accompagne de la rupture de la liaison entre le carbone carbonyle et l'atome d'oxygène de l'anhydride acétique, entraînant la libération d'acide acétique comme sous-produit.

Une fois que le premier groupe acyle a été attaché à l'aniline, le deuxième équivalent d'anhydride acétique est moins susceptible de réagir avec l'aniline car l'atome d'azote est désormais moins nucléophile en raison de la charge positive sur l'azote du premier groupe acyle. La charge positive sur l'azote diminue la densité électronique sur l'atome d'azote, le rendant moins susceptible de donner sa seule paire d'électrons pour attaquer le carbone carbonyle du deuxième équivalent de l'anhydride acétique.

Par ailleurs, l'encombrement stérique provoqué par le premier groupe acyle contribue également à la diminution de la réactivité de l'aniline vis-à-vis du deuxième équivalent de l'anhydride acétique. La présence du premier groupe acyle sur l'atome d'azote crée un environnement volumineux autour de l'azote, ce qui rend plus difficile l'approche du deuxième équivalent d'anhydride acétique et sa réaction avec l'atome d'azote.

En raison de ces facteurs, la réaction entre l'aniline et l'anhydride acétique aboutit généralement à la formation d'acétanilide avec un seul groupe acyle attaché à l'aniline.