Alkyyliesterit

Metyyliestereitä valmistetaan useimmiten happokatalyyttisillä reaktioilla metanolin kanssa. Tämän menetelmän tärkein etu on vapaiden happojen samanaikainen esteröityminen ja sidottujen happojen transesteröinti. Yleisimmin käytetyt katalyytit ovat BF3, HCl ja H2SO4, yleensä 14 %:n, 5 %:n ja 2 %:n liuoksina. Reaktio on nopein BF3:lla, ja seosta on keitettävä 2 minuuttia vapaiden happojen osalta ja 30-60 minuuttia lipidien osalta. HCl:llä ja H2SO4:llä tarvitaan noin kaksinkertainen aika. Käytetty korkeampi BF3-konsentraatio muihin katalyytteihin verrattuna voi olla syynä paitsi nopeampaan reaktioon myös tyydyttymättömien happojen osittaiseen hajoamiseen ja raportoituun artefaktin muodostumiseen. Näitä ongelmia voidaan vähentää aikaisemmalla saippuoinnilla metanolisella KOH:lla, minkä jälkeen muodostuneet vapaat hapot esteröidään uudelleen miedoissa olosuhteissa. Useat viralliset menetelmät perustuvat tähän menettelyyn.

Konventionaalisen kuumennuksen korvaaminen mikroaaltosäteilytyksellä voi merkittävästi lyhentää reaktioaikoja ja lipidien hajoamista. Käyttämällä BF3-metanolireagenssia 30 sekunnin reaktioaika riittää useimpien lipidien transesteröintiin niiden rasvahappometyyliestereiksi (FAME) siten, että tyydyttymättömien lajien hapettuminen on vähäisempää.

Lipidien transesteröintiin käytetään laajalti emäskatalysoituja reaktioita, koska ne etenevät nopeammin kuin happamissa väliaineissa tapahtuvat reaktiot ilman, että tyydyttymättömät rasvahapot hajoavat. Ne eivät kuitenkaan esteröi vapaita rasvahappoja. Yleisimmin käytetyt reagenssit ovat NaOCH3:n tai KOH:n metanolisia liuoksia. Lipidien transmetylointi on yleensä valmis 5 minuutissa huoneenlämmössä.

Vahvoja orgaanisia emäksiä voidaan käyttää samalla tavalla, ja niiden suurena etuna on se, että ne muodostavat suoloja, jotka voidaan pyrolysoida metyyliestereiksi GC-injektioportin korkeissa lämpötiloissa, toisin kuin niiden epäorgaaniset analogit. Tämä mahdollistaa sekä vapaiden että sitoutuneiden happojen yksinkertaisen yksivaiheisen määrityksen. Orgaanisia emäksiä, joita on suositeltu tällaiseen pyrolyyttiseen muuntamiseen, ovat (m-trifluorimetyylifenyyli)-trimetyyliammonium-, trimetyylifenyyliammonium- ja trimetyylisuloniumhydroksidit. Viimeksi mainittu reagenssi vaatii alhaisimman pyrolyysilämpötilan ja tuottaa vaarattomia sivutuotteita. Se vain lisätään näyteliuokseen, sekoitetaan ja injektoidaan.

Vapaiden happojen esteröinti diatsometaanilla etenee nopeasti ja suurella saannolla miedoissa olosuhteissa, ja sivureaktiot ovat vähäisiä. On kehitetty erityisiä mikrolaitteita, reagensseja ja menettelyjä, jotka mahdollistavat sen suhteellisen turvallisen käsittelyn huolimatta sen myrkyllisestä ja räjähtävästä luonteesta. Muita kiinnostavia reagensseja ovat alkyylikloroformiaatit, jotka voivat esteröidä vapaita happoja jopa huomattavan vesimäärän (40 %) läsnäollessa. Toinen reagenssi, dimetyyliformamididimetyyliasetaali, voidaan yksinkertaisesti sekoittaa happonäytteeseen ja ruiskuttaa GC:hen; reaktio tapahtuu kuumassa injektioportissa. Happojen hopea- tai kaliumsuolat voidaan muuntaa esteriksi metyylijodidin tai sulfaatin avulla. Monista muista reaktioista on raportoitu.

Lyhytketjuiset hapot derivatisoidaan usein korkeammiksi estereiksi butanolin tai isopropanolin ja happokatalyyttien avulla, jotta haihtuvuudesta ja huomattavasta vesiliukoisuudesta johtuvia häviöitä voidaan pienentää. Myös korkeampia diatsoalkaaneja voidaan käyttää, jos metyyliesterit ovat liian haihtuvia.

Optisesti aktiivisten karboksyylihappojen enantiomeerit on erotettu happokatalyyttisen esteröinnin jälkeen kiraalisella alkoholilla, kuten S(+)-2-butanolilla, R(-)-2-oktanolilla tai (-)-metanolilla, tai transesteröinnin jälkeen natriummentylaatilla. Diastereometrisiä estereitä on valmistettu myös optisesti aktiivisista hapoista reagoimalla O-(-)-mentyyli-N,N-diisopropyyliisourean kanssa.

Edellä mainitut silyyli- ja alkyyliesterit havaitaan yleisimmin liekki-ionisaatiodetektorilla (FID). Suurempi herkkyys voidaan kuitenkin saavuttaa muodostamalla halogenoituja silyyliestereitä, esim. kloorimetyylidimetyylisilyyliä, ja valvomalla elektroninsieppausilmaisimella (ECD). Samoin hyvin pieniä määriä haihtuvia happoja voidaan havaita niiden pentafluoribentsyyliestereiden (PFB) avulla ECD:llä. Erityisiä johdannaisia tälle ilmaisimelle ovat 2-kloorietyyli- ja trikloorietyyliesterit.