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Ester sind das Reaktionsprodukt aus einem Alkohol und einer organischen oder anorganischen Säure, wobei letztere mindestens ein O-Atom beinhalten muss. Man unterscheidet zwischen niedrigen und höheren Carbonsäureestern, sowie zwischen Schwefel-, Salpeter- und Phosphorsäurestern. Sie zeichnen sich durch den Alkylrest und dessen Verknüpfung über ein O-Atom mit dem Säurerest aus.
Dank Isotopenmarkierung weiss man, dass das Sauerstoffatom in der funktionellen Gruppe COO-R von der an der Reaktion beteiligten Säure stammt. Dies ist auch der Grund, warum es zum Beispiel keine Salzsäureester gibt.
Ihre chemischen und physischen Eigenschaften werden durch die Länge des Alkylrestes, jedoch bedeutender durch die Sauerstoffatom-Bindung zwischen der an der Reaktion teilnehmenden Säurerest und dem Alkoholrest bestimmt.
Die niedrigen Carbonsäureester entstehen, indem man einen kurzkettigen Alkohol mittels einer kurzkettigen Carbonsäure verestert. Die allgemeine Formel für diese Estergruppe lautet RCOOR' (R und R' sind die organischen Reste). Sie sind alle wasserunlöslich, in Benzin oder anderen unpolaren Lösungsmitteln hingegen gut löslich. Die Flüssigkeiten - niedrige Carbonsäureester sind alle flüssig - sind anhand ihres auffälligen Geruches leicht zu Spezifieren. Abhängig vom Alkohol und Carbonsäure lassen sich diverse Gerüche aus der Natur nachstellen, sowie neue Kunstaromen kreieren. Ihre Dämpfe sind in größeren Konzentrationen für den Menschen bedingt giftig, da sie Hitze-, sowie Schwindelgefühle bis hin zu irreversiblen Schäden verursachen können.
Die laborate Herstellungsweise unterscheidet sich besonders von den großtechnischen in der Industrie verwendeten Verfahren. Im Labor lässt man den kurzkettigen Alkohol mit einer kurzkettige Carbonsäure reagieren. In der Industrie dagegen wird durch konzentrierte Säuren wie Schwefelsäure, Chlorwasserstoff, Toluolsulfonsäure u.a., die als Katalysatoren zur Beschleunigung der Reaktion fungieren, eine schnellere Verersterung erzielt. Zudem wird das ständig bei der Reaktion entstehende Wasser durch azeotropische Destillation entfernt.
Die höheren Ester entstehen durch die Veresterung von Alkoholen und langkettigen Carbonsäuren. Diejenigen, die zu einem Teil aus Glycerin und drei langkettigen Carbonsäuren bestehen, nennt man Fette und fette Öle. Ihre allgemeine Bezeichnung ist Triglyceride. Fette sind sowohl feste bzw. halbfeste als auch flüssige teilweise viskose Produkte der Tier und Pflanzenwelt, die stets eine geringere Dichte als Wasser besitzen. Die Fette sind alle wasserunlöslich, lediglich in organischen Lösungsmitteln lösen sie sich sehr gut. Die Carbonsäureester, die sowohl aus einer oder mehreren langkettigen Carbonsäuren als auch aus einem langkettigen Alkohol bestehen, werden als Wachse bezeichnet. In der Industrie gibt es zahlreiche Verfahren zur Fett- und Wachsgewinnung aus tierischen pflanzlichen Resten. Je nach Art des Verfahrens erhält man Fette und Wachse höherer und minderer Qualität.
Die niedrigen Carbonsäureester kommen sowohl in der Natur selbst vor und tauchen auch in allen möglichen industriell erstellt chemischen Produkten auf.
Fette und Wachse kommen im nahezu allen Organismen sowie in einigen Pflanzen vor.
Die meisten der niedrigen Carbonsäureester sind als Aromastoffe in vielen Süßwaren, Kosmetika und anderen chemischen Erzeugnissen vorhanden. Einige dienen auch als spezielle Lösungsmittel für Kunststoffe, Lacke und andere Stoffe.
Über 80% der weltweiten Fettproduktion dienen der Ernährung. Einige Fette, wie Butter oder Schmalz können sofort verzehrt werden, andere hingegen, wie viele der flüssigen, ungesättigten, pflanzlichen und tierischen Fette können erst nach ihrer "Härtung" genossen werden, da sie sonst für den menschlichen Organismus ungeeignet sind.
