Šķīdinātāju sintēze ir būtiska saikne starp pamata ķīmiskajām izejvielām un šķīdinātāju produktiem ar īpašām fizikāli ķīmiskajām īpašībām. Tehniskais ceļš ne tikai nosaka produkta tīrību, iznākumu un izmaksas, bet arī tieši ietekmē šķīdinātāja piemērotību un drošību turpmākajos lietojumos. Šķīdinātāju sintēzē kā izejmateriālus parasti izmanto naftas frakcijas, ogļu ķīmiskos produktus vai atjaunojamos resursus, izmantojot vairākus posmus, piemēram, atdalīšanu, pārveidošanu un attīrīšanu, lai izveidotu mērķa molekulāro struktūru un regulētu tās īpašības.
Ogļūdeņražu šķīdinātāju sintēze lielā mērā ir atkarīga no naftas rafinēšanas un krekinga procesiem. Taisnas-ķēdes un sazarotās{2}}ķēdes alkānus var iegūt no ligroīna vai vieglās dīzeļdegvielas, destilējot un hidrogenējot, lai noņemtu nepiesātinātos komponentus; aromātiskie ogļūdeņražu šķīdinātāji, piemēram, benzols, toluols un ksilols, galvenokārt rodas, aromatizējot un atdalot benzīnu, kas iegūts katalītiskā riforminga vai tvaika krekinga procesā, kam seko attīrīšanas procesi, piemēram, atsērošana un denitrogenēšana, lai sasniegtu vajadzīgo tīrību. Šīs metodes ir nobriedušas, tām ir ievērojami apjomradīti ietaupījumi, un tās ir piemērotas beztaras šķīdinātāju rūpnieciskai ražošanai.
Spirta šķīdinātāju sintēzes ceļi galvenokārt ietver metanola ražošanu no sintēzes gāzes un zemāko spirtu ražošanu no olefīna hidratācijas. Metanolu sintezē no oglekļa monoksīda un ūdeņraža, izmantojot vara-vai cinka-hroma katalizatorus. Sekojoša atvasināšana, hidrogenēšana vai pāresterifikācija var iegūt etanolu, izopropanolu utt. Vieglie olefīni, piemēram, etilēns un propilēns, tiek hidratēti skābes katalīzē, lai iegūtu atbilstošus spirta šķīdinātājus. Šīs metodes prasa precīzu reakcijas temperatūras, spiediena un katalizatora aktivitātes kontroli, lai nodrošinātu konversijas efektivitāti un selektivitāti.
Ketonu un esteru šķīdinātājus bieži iegūst, oksidējot vai esterificējot spirtus vai skābes. Acetonu var iegūt, oksidējot kumēnu vai dehidrogenējot izopropanolu; etilacetātu iegūst, esterificējot etanolu un etiķskābi skābes katalīzē, kam seko destilācija. Šīm sintēzēm ir jāņem vērā gan izejvielu konversijas ātrums, gan blakusproduktu nomākšana, bieži izmantojot azeotropu dehidratāciju vai nepārtrauktas atdalīšanas metodes, lai uzlabotu ekonomisko efektivitāti.
Halogenētos ogļūdeņražu šķīdinātājus galvenokārt sagatavo, ievadot halogēna atomus halogenēšanas reakcijās uz ogļūdeņražu bāzes. Piemēram, hlors vai broms reaģē ar alkāniem un aromātiskām vielām gaismā vai katalizatoros, veidojot hloralkānus un bromoaromātiskus savienojumus. Reakcijai nepieciešama stingra halogēna devas un reakcijas apstākļu kontrole, lai izvairītos no pārmērīgas-aizvietošanas un toksisku blakusproduktu veidošanās, un ir nepieciešamas papildu iekārtas izplūdes gāzu absorbcijai un atkritumu šķidrumu apstrādei.
Ļoti polārus šķīdinātājus, kuru pamatā ir amīds-, piemēram, N,N-dimetilformamīds, parasti sintezē, karbonilējot dimetilamīnu un oglekļa monoksīdu augstā spiedienā, kam seko attīrīšana, lai noņemtu atlikušos amīnus un metālu jonus. To sintēze ir saistīta ar augstspiediena-iekārtām un aizsardzību pret koroziju, kas prasa augstu procesa drošības līmeni.
Pēdējos gados zaļās sintēzes koncepcija ir veicinājusi šķīdinātāju sagatavošanas pārveidi par atjaunojamām izejvielām un zema{0}}enerģijas-patēriņa procesiem. Augu eļļu vai taukskābju esterifikācija un pāresterifikācija var iegūt bio-esteru šķīdinātājus; fermentācijas un enzīmu katalīzes tehnoloģijas tiek izmantotas arī, lai ražotu videi draudzīgas šķirnes, piemēram, zema-oglekļa spirtus vai etillaktātu. Turklāt membrānas atdalīšanas, molekulārā sieta adsorbcijas un nepārtrauktas plūsmas reaktoru pielietošana ir uzlabojusi sintēzes procesa selektivitāti un resursu izmantošanas efektivitāti.
Rezumējot, šķīdinātāju sintēzes metodes aptver ogļūdeņražu atdalīšanu un pārveidošanu, spirtu, ketonu un esteru katalītisko sintēzi, amīdu halogenēšanu un funkcionalizāciju un novatorisku atjaunojamo avotu izpēti. Zinātniska sintēzes maršrutu izvēle un optimizēšana, pamatojoties uz strukturālajām prasībām un dažādu šķīdinātāju pielietojuma scenārijiem, ir svarīga garantija augstas veiktspējas, zemu izmaksu un ilgtspējīgas attīstības sasniegšanai.