芳香族カルボン酸無水物と触媒の存在下、ヒドロキシカルボン酸を系内にゆっくり加えると、下図の過程を経て対応するラクトン（環状エステル）が得られる。酸性条件での椎名ラクトン化ではルイス酸触媒が用いられ、塩基性条件での椎名ラクトン化では求核性触媒が用いられる。酸性条件の反応では、4-トリフルオロメチル安息香酸無水物（TFBA）が脱水縮合剤として主に利用される。まず、TFBAにルイス酸触媒が作用し、活性化されたTFBAにヒドロキシカルボン酸のカルボキシル基が反応することで混合酸無水物（Mixed Anhydride, MA）が一旦生成する。引き続き、MAに含まれるヒドロキシカルボン酸由来のカルボニル基が選択的に活性化を受け、ヒドロキシカルボン酸の水酸基が分子内求核攻撃する。同時に、MAから生じた芳香族カルボン酸残基が脱プロトン化剤として働くことで閉環反応が進行しラクトンを与える。反応の収支としては、TFBAが原料であるヒドロキシカルボン酸から水分子1個分の原子を奪い、自らは2分子の4-トリフルオロメチル安息香酸となって反応が終結する。ルイス酸触媒は反応の最後に再生するので原料よりも少ない量で足りる。塩基性条件の反応では、2-メチル-6-ニトロ安息香酸無水物（MNBA）が脱水縮合剤として多用される。まず、求核性触媒がMNBAに作用することで活性アシルカルボキシラートを与える。これに対してヒドロキシカルボン酸のカルボキシル基が反応することで、酸性条件の反応と同様にMAが一旦生成する。続いて、求核性触媒がMAに含まれるヒドロキシカルボン酸由来のカルボニル基に選択的に作用することで活性アシルカルボキシラートを再度与える。カルボニル基にヒドロキシカルボン酸の水酸基が分子内求核攻撃し、同時に、2-メチル-6-ニトロ安息香酸のカルボキシラートアニオンが脱プロトン化剤として働くことで閉環反応が進行しラクトンを与える。反応の収支としては、MNBAが原料から水分子1個分の原子を奪い、自らは2分子の2-メチル-6-ニトロ安息香酸のアミン塩となって反応が終結する。求核性触媒は反応の最後に再生するので原料よりも少ない量で足りる。
椎名ラクトン化反応（しいなラクトンかはんのう、英: Shiina lactonizationまたはShiina macrolactonization）とは有機化学における化学反応のひとつで、芳香族カルボン酸無水物を脱水縮合剤に用いたラクトンの合成法である。1994年にルイス酸触媒を用いる手法が、2002年に求核性触媒を用いる手法が椎名勇によって報告された。
ハイブリッドロケットは、異なった相の物質を燃料（ここでは酸化剤との総称）とするエンジン（のロケット）である。一般に固体と流体（液体乃至気体）という組合せが多く、流体側の流量を調整する事で、固体燃料を使いつつ、液体燃料ロケットと同様の燃焼制御(推力調整、再点火)が可能であることが特徴である。流体が一種類だけなので、液体燃料ロケットのように二種類の流体を扱う必要が無く、燃料系統が簡素化されることも利点である。現用の固体燃料の高性能酸化剤は大半が塩素化合物であり、一方、主流となると考えられている液体酸素や窒素酸化物を酸化剤に用いるハイブリッドロケットは、固体燃料ロケットに比べてより「クリーン」であるといえる。同様に現在開発ないし構想されている燃料の場合、現用の固体燃料と比べ燃焼生成物の分子量が小さいため比推力が高いということも利点である。固体燃料ロケットと比べ、安全性が比較的高いことなどから近年、国内の教育機関での研究が増えつつある。他方、ハイブリッドロケットには二つの主要な欠点がある。一つ目は固体燃料ロケットと同様にロケット自体が頑丈だが重くなる点である。もう一つは酸化剤と燃料の適切な混合比での燃焼を維持する事が困難である点である。固体燃料は製造過程で酸化剤と燃料が適切な比率で混合されている。液体燃料の場合、燃料の混合は性能が事前に十分に検討されている燃焼室上部の燃料噴射機によって行われる。ハイブリッド燃料の場合、燃料と酸化剤の混合は、溶融または蒸発中の燃料表面で行われる。このような混合は十分に制御されうる事は無く、結果的に多くの燃料、酸化剤が未燃焼のままとなり、燃料効率と排気エネルギーが制限されることになる。これらを簡単にまとめて、液体と固体の欠点を併せ持つハイブリッドと自嘲されることもある。固体・液体燃料ロケットに比べてハイブリッド燃料の開発事例はずっと少ない。即応性を求められる軍用ミサイルの場合、長期間の貯蔵が容易で運用と整備に利点がある固体燃料が主用され、衛星打ち上げロケットは、総じてハイブリッド燃料ロケットより性能が優れる液体燃料ロケットで開発が行われたためである。しかしながら最近は民間用の低軌道投入用ロケットでの開発事例が増えつつある。液体燃料ロケットの開発で知られる Reaction Research Society (RRS) はまたハイブリッドロケットを長く研究開発していることで知られている。近年、米国のいくつかの大学がハイブリッドロケットの実験を行っている。1995年、ユタ大学、及びユタ州立大学の学生は合同で Unity IV と呼ばれる固体燃料（末端水酸基ポリブタジエン、HTPB）と気体の酸素を用いるロケットを打ち上げ、2003年にはHTPBと窒素酸化物を推進剤に用いる、より大型化されたロケットを打ち上げている。またオレゴン州のポートランド州立大学では2000年の初めにいくつかのハイブリッドロケットを打ち上げている。世界最初の民間開発による有人宇宙船スペースシップワン (SpaceShipOne) は、HTPB と亜酸化窒素を用いるハイブリッドロケットエンジンを採用している。二社のエンジンから燃焼時間-出力特性により選定された搭載エンジンは SpaceDev, Inc. によって製造されたものである。SpaceDev は NASA の ステニス スペースセンターの E1 テストスタンドで行われた AMROC (American Rocket Company) のハイブリッドロケットエンジンテストから収集された実験データを部分的に使用している。エンジンは最少推力 4.4 kN から最大推力 1.1 MN までの稼動テストが成功している。SpaceDev は AMROC が出資不足によって事業を停止した後、1998年に同社の特許や資産を購入している。日本においては、首都大学東京湯浅研究室が国内初となるハイブリッドロケット打ち上げを2001年3月に行なったが、その後はエンジン研究に専念しており打ち上げは行なっていない。続いて、北海道大学などが中心となっている、プラスチック（ポリエチレン）を燃料、液体酸素を酸化剤とするCAMUIロケットが2002年3月に初の打ち上げを行ない、2005年3月には東海大学TSRPが4機目にして同団体初の自主開発エンジンを搭載し打ち上げ、2006年3月にTSRPが高度1kmに達したが回収に失敗、同年12月CAMUIが高度1kmに並び、2007年8月、CAMUIが3.5kmに到達したが回収に失敗した。その後2012年7月にCAMUIが高度7.5kmに到達し、回収にも成功した。これが2013年1月現在の国内ハイブリッドロケット最高到達高度となっている。