Проведены синтез и исследования сложных эфиров на основе природных, синтетических нефтяных и α-нафтилуксусной кислот и метилового спирта в присутствии катализатора – нано-TiO2 (РС-500) с размерами частиц 5–10 нм. При соотношении кислота:спирт=1:2, температуре 80–900С, количестве катализатора 1.2 мас. % и продолжительности реакции 8–10 (TNT, SNT) и 14–15 ч (a-нафтил) достигнут оптимальный (85.8%) выход конечных продуктов. Состав, строение и физико-химические показатели синтезированных эфиров определены ИК-спектроскопическим и аналитическим методами. Показано, что применение гетерогенного нано-катализатора упрощает процесс получения эфиров путем исключения промежуточных стадий этерификации и увеличивает выход сложных эфиров относительно процесса с использованием промышленного TiO2. Выявлено, что синтезированные метиловые эфиры проявляют значительный антиокислительный эффект и могут быть использованы как эффективные антиоксиданты в составе дизельного топлива.