Alkylester
Methylester werden am häufigsten durch säurekatalysierte Reaktionen mit Methanol hergestellt. Der Hauptvorteil dieser Methode ist die gleichzeitige Veresterung der freien und die Umesterung der gebundenen Säuren. Die am häufigsten verwendeten Katalysatoren sind BF3, HCl und H2SO4, in der Regel als 14%ige, 5%ige bzw. 2%ige Lösungen. Die Reaktion verläuft mit BF3 am schnellsten, wobei das Gemisch für freie Säuren 2 Minuten und für Fette 30-60 Minuten gekocht werden muss. Mit HCl und H2SO4 wird etwa die doppelte Zeit benötigt. Die im Vergleich zu den anderen Katalysatoren höhere BF3-Konzentration ist möglicherweise nicht nur für die schnellere Reaktion, sondern auch für den teilweisen Abbau der ungesättigten Säuren und die gemeldete Artefaktbildung verantwortlich. Diese Probleme können durch eine vorherige Verseifung mit methanolischer KOH und eine anschließende Wiederveresterung der gebildeten freien Säuren unter milden Bedingungen verringert werden. Mehrere offizielle Methoden basieren auf diesem Verfahren.
Wenn die herkömmliche Erhitzung durch eine Mikrowellenbestrahlung ersetzt wird, können die Reaktionszeiten und der Lipidabbau erheblich reduziert werden. So genügte bei Verwendung des BF3-Methanol-Reagenzes eine Reaktionszeit von 30 s für die Umesterung der meisten Lipide zu ihren Fettsäuremethylestern (FAMEs) bei geringerer Oxidation der ungesättigten Spezies.
Basenkatalysierte Reaktionen werden in großem Umfang für die Umesterung von Lipiden verwendet, da sie schneller ablaufen als solche in sauren Medien, ohne dass die ungesättigten Fettsäuren abgebaut werden. Freie Fettsäuren werden dabei jedoch nicht verestert. Die am häufigsten verwendeten Reagenzien sind methanolische Lösungen von NaOCH3 oder KOH. Die Transmethylierung von Lipiden ist in der Regel in 5 Minuten bei Raumtemperatur abgeschlossen.
Starke organische Basen können in ähnlicher Weise verwendet werden und haben den großen Vorteil, dass sie Salze bilden, die im Gegensatz zu ihren anorganischen Analoga bei den hohen Temperaturen einer GC-Injektionsöffnung zu Methylestern pyrolysiert werden können. Dies ermöglicht eine einfache Ein-Schritt-Bestimmung sowohl der freien als auch der gebundenen Säuren. Zu den organischen Basen, die für solche pyrolytischen Umwandlungen empfohlen werden, gehören (m-Trifluormethylphenyl)-Trimethylammonium, Trimethylphenylammonium und Trimethylsuloniumhydroxide. Das letztgenannte Reagenz erfordert die niedrigste Pyrolysetemperatur und liefert unschädliche Nebenprodukte. Es wird einfach der Probenlösung zugesetzt, gemischt und injiziert.
Die Veresterung freier Säuren mit Diazomethan verläuft schnell und in hoher Ausbeute unter milden Bedingungen, mit minimalen Nebenreaktionen. Es wurden spezielle Mikroausrüstungen, Reagenzien und Verfahren entwickelt, die trotz der toxischen und explosiven Natur des Diazomethans eine relativ sichere Handhabung ermöglichen. Zu den weiteren interessanten Reagenzien gehören die Chlorameisensäurealkylester, die freie Säuren auch in Gegenwart einer beträchtlichen Menge Wasser (40 %) verestern können. Ein weiteres Reagenz, Dimethylformamid-Dimethylacetal, kann einfach mit der Säureprobe gemischt und in den GC injiziert werden; die Reaktion erfolgt in der heißen Injektionsöffnung. Silber- oder Kaliumsalze von Säuren können mit Methyljodid oder Sulfat in Ester umgewandelt werden. Viele andere Reaktionen sind bekannt.
Kurzkettige Säuren werden häufig mit Butanol oder Isopropanol und sauren Katalysatoren zu höheren Estern derivatisiert, um die Verluste aufgrund der Flüchtigkeit und der hohen Wasserlöslichkeit zu verringern. Höhere Diazoalkane können ebenfalls verwendet werden, wenn die Methylester zu flüchtig sind.
Die Enantiomere optisch aktiver Carbonsäuren wurden nach säurekatalysierter Veresterung mit einem chiralen Alkohol wie S(+)-2-Butanol, R(-)-2-Octanol oder (-)-Methanol oder Umesterung mit Natriummenthylat getrennt. Diastereometrische Ester wurden auch aus optisch aktiven Säuren durch Reaktion mit O-(-)-Menthyl-N,N-diisopropylisoharnstoff hergestellt.
Die oben genannten Silyl- und Alkylester werden in der Regel mit einem Flammenionisationsdetektor (FID) nachgewiesen. Eine höhere Empfindlichkeit kann jedoch durch die Bildung von halogenierten Silylestern, z. B. Chlormethyldimethylsilyl, und die Überwachung mit einem Elektroneneinfangdetektor (ECD) erreicht werden. In ähnlicher Weise können sehr kleine Mengen flüchtiger Säuren über ihre Pentafluorbenzylester (PFB) mit einem ECD nachgewiesen werden. Zu den speziellen Derivaten für diesen Detektor gehören die 2-Chlorethyl- und Trichlorethyl-Ester.