Esteres alquílicos
Los ésteres metílicos se preparan con mayor frecuencia mediante reacciones catalizadas por ácidos con metanol. La principal ventaja de este método es la esterificación concurrente de los ácidos libres y la transesterificación de los ligados. Los catalizadores más utilizados son el BF3, el HCl y el H2SO4, normalmente como soluciones al 14%, 5% y 2%, respectivamente. La reacción es más rápida con el BF3, requiriendo la ebullición de la mezcla durante 2 min para los ácidos libres y 30-60 min para los lípidos. Con HCl y H2SO4 se requiere aproximadamente el doble de tiempo. La mayor concentración de BF3 utilizada en comparación con los otros catalizadores puede ser responsable no sólo de la reacción más rápida, sino también de la degradación parcial de los ácidos insaturados y de la formación de artefactos señalada. Estos problemas pueden reducirse mediante una saponificación previa con KOH metanólico, seguida de una reesterificación de los ácidos libres formados en condiciones suaves. Varios métodos oficiales se basan en este procedimiento.
Sustituir el calentamiento convencional por la irradiación de microondas puede reducir sustancialmente los tiempos de reacción y la degradación de los lípidos. Así, utilizando el reactivo BF3-metanol, un tiempo de reacción de 30 s fue suficiente para la transesterificación de la mayoría de los lípidos a sus ésteres metílicos de ácidos grasos (FAMEs) con menos oxidación de las especies insaturadas.
Las reacciones catalizadas por bases se utilizan ampliamente para la transesterificación de los lípidos porque proceden más rápidamente que las realizadas en medios ácidos sin degradación de los ácidos grasos insaturados. Sin embargo, no esterifican los ácidos grasos libres. Los reactivos más utilizados son las soluciones metanólicas de NaOCH3 o KOH. La transmetilación de los lípidos suele completarse en 5 minutos a temperatura ambiente.
Las bases orgánicas fuertes pueden utilizarse de forma similar y poseen la gran ventaja de formar sales que, a diferencia de sus análogos inorgánicos, pueden pirolizarse a ésteres metílicos a las altas temperaturas de un puerto de inyección de GC. Esto permite la determinación sencilla, en un solo paso, de los ácidos libres y ligados. Las bases orgánicas que se han recomendado para tales conversiones pirolíticas incluyen los hidróxidos de (m-trifluorometilfenil)-trimetilamonio, trimetilfenilamonio y trimetilsulonio. Este último reactivo es el que requiere la menor temperatura de pirólisis y produce subproductos inocuos. Simplemente se añade a la solución de la muestra, se mezcla y se inyecta.
La esterificación de los ácidos libres con el diazometano se lleva a cabo rápidamente con un alto rendimiento en condiciones suaves, con mínimas reacciones secundarias. Se han desarrollado microequipos, reactivos y procedimientos especiales que permiten su manejo relativamente seguro a pesar de su naturaleza tóxica y explosiva. Otros reactivos de interés son los cloroformatos de alquilo, que pueden esterificar ácidos libres incluso en presencia de una cantidad considerable de agua (40%). Otro reactivo, el dimetilformamida-dimetilacetal, puede mezclarse simplemente con la muestra de ácido e inyectarse en la GC; la reacción se produce en el puerto de inyección caliente. Las sales de plata o potasio de los ácidos pueden convertirse en ésteres con yoduro o sulfato de metilo. Se han descrito muchas otras reacciones.
Los ácidos de cadena corta se derivan frecuentemente a ésteres superiores con butanol o isopropanol y catalizadores ácidos para mitigar las pérdidas debidas a la volatilidad y a la importante solubilidad en agua. También pueden utilizarse diazoalcanos superiores si los ésteres metílicos son demasiado volátiles.
Los enantiómeros de los ácidos carboxílicos ópticamente activos se han separado tras la esterificación catalizada por ácido con un alcohol quiral como el S(+)-2-butanol, el R(-)-2-octanol o el (-)-metanol o la transesterificación con mentolato de sodio. También se han preparado ésteres diastéricos a partir de ácidos ópticamente activos por reacción con O-(-)-menthyl-N,N-diisopropylisourea.
Los ésteres silílicos y alquílicos anteriores se detectan más comúnmente mediante un detector de ionización de llama (FID). Sin embargo, se puede conseguir una mayor sensibilidad formando ésteres de sililo halogenados, por ejemplo, clorometildimetilsililo, y monitorizando con un detector de captura de electrones (ECD). Del mismo modo, pueden detectarse cantidades muy pequeñas de ácidos volátiles a través de sus ésteres de pentafluorobencilo (PFB) con un ECD. Los derivados especiales para este detector incluyen los ésteres de 2-cloroetilo y tricloroetilo.