Syntéza rozpúšťadiel je kľúčovým spojením medzi základnými chemickými surovinami a produktmi rozpúšťadiel so špecifickými fyzikálno-chemickými vlastnosťami. Technická cesta neurčuje len čistotu, výťažok a cenu produktu, ale priamo ovplyvňuje aj vhodnosť a bezpečnosť rozpúšťadla pri následných aplikáciách. Syntéza rozpúšťadiel zvyčajne využíva ropné frakcie, chemické produkty uhlia alebo obnoviteľné zdroje ako východiskové materiály, pričom využíva viacero krokov, ako je separácia, konverzia a rafinácia na vytvorenie cieľovej molekulárnej štruktúry a reguláciu jej vlastností.
Syntéza uhľovodíkových rozpúšťadiel sa vo veľkej miere opiera o procesy rafinácie a krakovania ropy. Alkány s priamym-reťazcom a alkány s rozvetveným{2}}reťazcom sa dajú získať z ťažkého benzínu alebo ľahkej motorovej nafty destiláciou a hydrogenáciou na odstránenie nenasýtených zložiek; aromatické uhľovodíkové rozpúšťadlá ako benzén, toluén a xylén pochádzajú hlavne z aromatizácie a separácie benzínu získaného katalytickým reformovaním alebo parným krakovaním, po ktorých nasledujú rafinačné procesy, ako je odsírenie a denitrogenácia, aby sa dosiahla požadovaná čistota. Tieto metódy sú vyspelé, majú značné úspory z rozsahu a sú vhodné na priemyselnú výrobu objemových rozpúšťadiel.
Spôsoby syntézy alkoholových rozpúšťadiel zahŕňajú najmä výrobu metanolu zo syntézneho plynu a výrobu nižších alkoholov z hydratácie olefínov. Metanol sa syntetizuje z oxidu uhoľnatého a vodíka pomocou katalyzátorov na báze medi-alebo zinku{2}}chrómu. Následná derivatizácia, hydrogenácia alebo transesterifikácia môže poskytnúť etanol, izopropanol atď. Ľahké olefíny, ako je etylén a propylén, sa hydratujú za kyslej katalýzy, čím sa získajú zodpovedajúce alkoholové rozpúšťadlá. Tieto metódy vyžadujú presné riadenie reakčnej teploty, tlaku a aktivity katalyzátora, aby sa zabezpečila účinnosť konverzie a selektivita.
Ketónové a esterové rozpúšťadlá sa často pripravujú oxidáciou alebo esterifikáciou alkoholov alebo kyselín. Acetón možno získať oxidačným rozkladom kuménu alebo dehydrogenáciou izopropanolu; etylacetát sa pripravuje esterifikáciou etanolu a kyseliny octovej za kyslej katalýzy, po ktorej nasleduje destilácia. Tieto syntézy vyžadujú zváženie rýchlosti konverzie suroviny a potlačenia vedľajších produktov, pričom sa často využívajú techniky azeotropickej dehydratácie alebo kontinuálnej separácie na zlepšenie ekonomickej efektívnosti.
Halogénované uhľovodíkové rozpúšťadlá sa väčšinou pripravujú zavedením atómov halogénu halogenačnými reakciami na uhľovodíkových bázach. Napríklad chlór alebo bróm reaguje s alkánmi a aromatickými látkami pod svetlom alebo katalyzátormi za vzniku chlóralkánov a brómaromatických látok. Reakcia vyžaduje prísnu kontrolu dávkovania halogénu a reakčných podmienok, aby sa predišlo nadmernej-substitúcii a tvorbe toxických vedľajších produktov, a vyžaduje podporné zariadenia na absorpciu koncových plynov a spracovanie odpadových tekutín.
Vysoko polárne rozpúšťadlá na báze amidov{0}}, ako je N,N{1}}dimetylformamid, sa zvyčajne syntetizujú karbonyláciou dimetylamínu a oxidu uhoľnatého pri vysokom tlaku, po ktorej nasleduje čistenie, aby sa odstránili zvyškové amíny a kovové ióny. Ich syntéza zahŕňa vysokotlakové-zariadenia a ochranu proti korózii, čo si vyžaduje vysokú úroveň bezpečnosti procesu.
V posledných rokoch koncepcia zelenej syntézy poháňala transformáciu prípravy rozpúšťadiel smerom k obnoviteľným surovinám a procesom s nízkou{0}}spotrebou energie-. Esterifikácia a transesterifikácia rastlinných olejov alebo mastných kyselín môže poskytnúť esterové rozpúšťadlá na báze bio-; technológie fermentácie a enzýmovej katalýzy sa používajú aj na výrobu odrôd šetrných k životnému prostrediu, ako sú nízko-uhlíkové alkoholy alebo etyllaktát. Okrem toho aplikácia membránovej separácie, adsorpcie na molekulových sitách a reaktorov s kontinuálnym prietokom zlepšila selektivitu a efektívnosť využitia zdrojov procesu syntézy.
Stručne povedané, metódy syntézy rozpúšťadiel zahŕňajú separáciu a konverziu uhľovodíkov, katalytickú syntézu alkoholov, ketónov a esterov, halogenáciu a funkcionalizáciu amidov a inovatívny prieskum obnoviteľných ciest. Vedecký výber a optimalizácia syntéznych ciest na základe štrukturálnych požiadaviek a aplikačných scenárov rôznych rozpúšťadiel je dôležitou zárukou pre dosiahnutie vysokého výkonu, nízkych nákladov a trvalo udržateľného rozvoja.