Esters alkyliques
Les esters méthyliques sont le plus souvent préparés par des réactions catalysées par les acides avec le méthanol. Le principal avantage de cette méthode est l’estérification simultanée des acides libres et la transestérification des acides liés. Les catalyseurs les plus utilisés sont BF3, HCl et H2SO4, généralement sous forme de solutions à 14 %, 5 % et 2 %, respectivement. La réaction est la plus rapide avec le BF3, nécessitant de faire bouillir le mélange pendant 2 minutes pour les acides libres et 30-60 minutes pour les lipides. Avec HCl et H2SO4, environ deux fois plus de temps est nécessaire. La concentration plus élevée de BF3 utilisée par rapport aux autres catalyseurs peut être responsable non seulement de la réaction plus rapide, mais aussi de la dégradation partielle des acides insaturés et de la formation d’artefacts signalée. Ces problèmes peuvent être réduits par une saponification préalable avec du KOH méthanolique, suivie d’une réestérification des acides libres formés dans des conditions douces. Plusieurs méthodes officielles sont basées sur cette procédure.
Substituer l’irradiation par micro-ondes au chauffage conventionnel peut réduire considérablement les temps de réaction et la dégradation des lipides. Ainsi, en utilisant le réactif BF3-méthanol, un temps de réaction de 30 s suffit pour la transestérification de la plupart des lipides en leurs esters méthyliques d’acides gras (EMAG) avec une moindre oxydation des espèces insaturées.
Les réactions catalysées par des bases sont largement utilisées pour la transestérification des lipides car elles se déroulent plus rapidement que celles en milieu acide sans dégradation des acides gras insaturés. Cependant, elles ne permettent pas d’estérifier les acides gras libres. Les réactifs les plus couramment utilisés sont les solutions méthanoliques de NaOCH3 ou de KOH. La transméthylation des lipides est généralement complète en 5 min à température ambiante.
Les bases organiques fortes peuvent être utilisées de façon similaire et possèdent le grand avantage de former des sels qui, contrairement à leurs analogues inorganiques, peuvent être pyrolysés en esters méthyliques aux températures élevées d’un port d’injection GC. Cela permet une détermination simple en une seule étape des acides libres et liés. Les bases organiques qui ont été recommandées pour ces conversions pyrolytiques comprennent les hydroxydes de (m-trifluorométhylphényl)-triméthylammonium, de triméthylphénylammonium et de triméthylsulonium. Ce dernier réactif nécessite la température de pyrolyse la plus basse et produit des sous-produits inoffensifs. Il est simplement ajouté à la solution d’échantillon, mélangé et injecté.
L’estérification des acides libres avec le diazométhane se déroule rapidement avec un rendement élevé dans des conditions douces, avec un minimum de réactions secondaires. Des micro-équipements, des réactifs et des procédures spéciales ont été développés qui permettent sa manipulation relativement sûre malgré sa nature toxique et explosive. D’autres réactifs intéressants sont les chloroformiates d’alkyle qui peuvent estérifier les acides libres même en présence d’une quantité considérable d’eau (40%). Un autre réactif, le diméthylformamide diméthylacétal, peut être simplement mélangé avec l’échantillon d’acide et injecté dans le GC ; la réaction se produit dans l’orifice d’injection chaud. Les sels d’argent ou de potassium des acides peuvent être convertis en esters avec de l’iodure ou du sulfate de méthyle. De nombreuses autres réactions ont été rapportées.
Les acides à chaîne courte sont fréquemment dérivatisés en esters supérieurs avec du butanol ou de l’isopropanol et des catalyseurs acides afin d’atténuer les pertes dues à la volatilité et à l’importante solubilité dans l’eau. Des diazoalcanes supérieurs peuvent également être utilisés si les esters méthyliques sont trop volatils.
Des énantiomères d’acides carboxyliques optiquement actifs ont été séparés après estérification catalysée par un acide avec un alcool chiral tel que le S(+)-2-butanol, le R(-)-2-octanol ou le (-)-méthanol ou transestérification avec du menthylate de sodium. Des esters diastéréométriques ont également été préparés à partir d’acides optiquement actifs par réaction avec la O-(-)-menthyl-N,N-diisopropylisourée.
Les esters silyliques et alkyliques ci-dessus sont le plus souvent détectés par un détecteur à ionisation de flamme (FID). Une plus grande sensibilité, cependant, peut être obtenue en formant des esters silyles halogénés, par exemple le chlorométhyldiméthylsilyle, et en surveillant avec un détecteur à capture d’électrons (ECD). De même, de très petites quantités d’acides volatils peuvent être détectées par l’intermédiaire de leurs esters pentafluorobenzyliques (PFB) avec un DPE. Les dérivés spéciaux pour ce détecteur comprennent les esters 2-chloroéthyle et trichloroéthyle.