Tirpiklių sintezė yra esminis ryšys tarp pagrindinių cheminių žaliavų ir tirpiklių produktų, turinčių specifines fizikines ir chemines savybes. Techninis būdas ne tik lemia produkto grynumą, išeigą ir kainą, bet ir tiesiogiai veikia tirpiklio tinkamumą ir saugą vėlesniam naudojimui. Tirpiklių sintezėje kaip pradinės medžiagos paprastai naudojamos naftos frakcijos, anglies chemijos produktai arba atsinaujinantys ištekliai, naudojant kelis etapus, tokius kaip atskyrimas, konversija ir rafinavimas, siekiant sukurti tikslinę molekulinę struktūrą ir reguliuoti jos savybes.
Angliavandenilių tirpiklių sintezė daugiausia priklauso nuo naftos perdirbimo ir krekingo procesų. Tiesiosios-grandinės ir šakotosios{2}}grandinės alkanus galima gauti iš pirminio benzino arba lengvosios dyzelinės alyvos distiliuojant ir hidrinant, siekiant pašalinti nesočiuosius komponentus; aromatinių angliavandenilių tirpikliai, tokie kaip benzenas, toluenas ir ksilenas, daugiausia gaunami aromatizuojant ir atskiriant benziną, gautą katalizinio riformingo arba garų krekingo būdu, o po to vyksta rafinavimo procesai, tokie kaip desulfuravimas ir denitrogenavimas, kad būtų pasiektas reikiamas grynumas. Šie metodai yra brandūs, turi didelę masto ekonomiją ir yra tinkami pramoninei birių tirpiklių gamybai.
Alkoholio tirpiklių sintezės būdai daugiausia apima metanolio gamybą iš sintetinių dujų ir žemesniųjų alkoholių gamybą olefino hidratacijos būdu. Metanolis sintetinamas iš anglies monoksido ir vandenilio naudojant vario - arba cinko - chromo katalizatorius. Vėlesnis derivatizavimas, hidrinimas arba peresterifikavimas gali gauti etanolį, izopropanolį ir tt Lengvieji olefinai, tokie kaip etilenas ir propilenas, hidratuojami rūgštinės katalizės būdu, kad būtų gauti atitinkami alkoholio tirpikliai. Šie metodai reikalauja tiksliai kontroliuoti reakcijos temperatūrą, slėgį ir katalizatoriaus aktyvumą, kad būtų užtikrintas konversijos efektyvumas ir selektyvumas.
Ketonų ir esterių tirpikliai dažnai gaunami oksiduojant arba esterifikuojant alkoholius arba rūgštis. Acetonas gali būti gaunamas oksidaciniu būdu skaidant kumeną arba dehidrogenuojant izopropanolį; etilo acetatas gaunamas esterifikuojant etanolį ir acto rūgštį rūgštinės katalizės būdu, po to distiliuojant. Šioms sintezėms reikia atsižvelgti ir į žaliavos konversijos greitį, ir į šalutinių produktų slopinimą, dažnai taikant azeotropinę dehidrataciją arba nuolatinio atskyrimo metodus, siekiant pagerinti ekonominį efektyvumą.
Halogeninti angliavandenilių tirpikliai dažniausiai gaminami įvedant halogeno atomus per halogeninimo reakcijas angliavandenilių bazėse. Pavyzdžiui, chloras arba bromas reaguoja su alkanais ir aromatinėmis medžiagomis šviesoje arba veikiant katalizatoriams, kad susidarytų chloralkanai ir bromoaromatiniai junginiai. Reakcijai reikalinga griežta halogeno dozės ir reakcijos sąlygų kontrolė, kad būtų išvengta perdėto -pakeitimo ir toksiškų šalutinių produktų susidarymo, be to, reikia pagalbinių įrenginių, skirtų išmetamųjų dujų absorbcijai ir atliekų skysčių apdorojimui.
Amido -pagrindo labai poliniai tirpikliai, tokie kaip N,N-dimetilformamidas, paprastai sintetinami karbonilinant dimetilaminą ir anglies monoksidą esant aukštam slėgiui, o po to valomi, kad būtų pašalinti aminų likučiai ir metalų jonai. Jų sintezė apima aukšto-slėgio įrangą ir apsaugą nuo korozijos, o tai reikalauja aukšto proceso saugos lygio.
Pastaraisiais metais žaliosios sintezės koncepcija paskatino tirpiklių ruošimo transformaciją į atsinaujinančias žaliavas ir mažai{0}}energijos-sunaudojančius procesus. Esterifikuojant ir peresterinant augalinius aliejus arba riebalų rūgštis, gali būti gaunami biologiniai -esterių tirpikliai; Fermentacijos ir fermentų katalizės technologijos taip pat naudojamos gaminant aplinkai nekenksmingas veisles, pvz., mažai anglies{4}}alkoholius ar etilo laktatą. Be to, membranos atskyrimo, molekulinio sieto adsorbcijos ir nuolatinio srauto reaktorių taikymas pagerino sintezės proceso selektyvumą ir išteklių panaudojimo efektyvumą.
Apibendrinant galima teigti, kad tirpiklių sintezės metodai apima angliavandenilių atskyrimą ir konversiją, katalizinę alkoholių, ketonų ir esterių sintezę, amidų halogeninimą ir funkcionalizavimą bei novatorišką atsinaujinančių šaltinių tyrinėjimą. Mokslinis sintezės maršrutų parinkimas ir optimizavimas pagal struktūrinius reikalavimus ir skirtingų tirpiklių panaudojimo scenarijus yra svarbi garantija siekiant aukšto našumo, mažų sąnaudų ir tvarios plėtros.