Sintesis pelarut ialah penghubung penting antara bahan mentah kimia asas dan produk pelarut dengan sifat fizikokimia tertentu. Laluan teknikal bukan sahaja menentukan ketulenan, hasil dan kos produk tetapi juga secara langsung mempengaruhi kesesuaian dan keselamatan pelarut dalam aplikasi seterusnya. Sintesis pelarut biasanya menggunakan pecahan petroleum, produk kimia arang batu atau sumber boleh diperbaharui sebagai bahan permulaan, menggunakan pelbagai langkah seperti pengasingan, penukaran dan penapisan untuk membina struktur molekul sasaran dan mengawal sifatnya.
Sintesis pelarut hidrokarbon sebahagian besarnya bergantung pada proses penapisan dan pemecahan petroleum. Alkana rantai-lurus dan-alkana rantai bercabang boleh diperoleh daripada nafta atau minyak diesel ringan melalui penyulingan dan penghidrogenan untuk mengeluarkan komponen tak tepu; pelarut hidrokarbon aromatik seperti benzena, toluena, dan xilena terutamanya berasal daripada aromatisasi dan pengasingan petrol yang diperoleh melalui reformasi pemangkin atau keretakan wap, diikuti dengan proses penapisan seperti penyahsulfuran dan denitrogenasi untuk mencapai ketulenan yang diperlukan. Kaedah ini matang, mempunyai skala ekonomi yang ketara, dan sesuai untuk pengeluaran industri pelarut pukal.
Laluan sintesis pelarut alkohol terutamanya termasuk pengeluaran metanol daripada syngas dan pengeluaran alkohol yang lebih rendah daripada penghidratan olefin. Metanol disintesis daripada karbon monoksida dan hidrogen di bawah -kuprum atau zink-mangkin kromium. Derivatisasi, penghidrogenan, atau transesterifikasi seterusnya boleh menghasilkan etanol, isopropanol, dll. Olefin ringan seperti etilena dan propilena terhidrat di bawah pemangkinan asid untuk mendapatkan pelarut alkohol yang sepadan. Kaedah ini memerlukan kawalan tepat suhu tindak balas, tekanan, dan aktiviti mangkin untuk memastikan kecekapan penukaran dan selektiviti.
Pelarut keton dan ester selalunya disediakan melalui pengoksidaan atau pengesteran alkohol atau asid. Aseton boleh diperolehi melalui penguraian oksidatif kumen atau dengan penyahhidrogenan isopropanol; etil asetat disediakan melalui pengesteran etanol dan asid asetik di bawah pemangkinan asid diikuti dengan penyulingan. Sintesis ini memerlukan pertimbangan kedua-dua kadar penukaran bahan suapan dan penindasan produk sampingan, selalunya menggunakan dehidrasi azeotropik atau teknik pengasingan berterusan untuk meningkatkan kecekapan ekonomi.
Pelarut hidrokarbon terhalogen kebanyakannya disediakan dengan memperkenalkan atom halogen melalui tindak balas halogenasi pada bes hidrokarbon. Contohnya, klorin atau bromin bertindak balas dengan alkana dan aromatik di bawah cahaya atau mangkin untuk menghasilkan kloroalkana dan bromoaromatik. Tindak balas memerlukan kawalan ketat ke atas dos halogen dan keadaan tindak balas untuk mengelakkan lebihan-penggantian dan pembentukan produk sampingan toksik, dan memerlukan kemudahan sokongan untuk penyerapan gas ekor dan rawatan cecair sisa.
Pelarut sangat polar berasaskan amida, seperti N,N-dimetilformamida, biasanya disintesis melalui pengkarbonilasi dimetilamina dan karbon monoksida di bawah tekanan tinggi, diikuti dengan penulenan untuk membuang sisa amina dan ion logam. Sintesisnya melibatkan peralatan-tekanan tinggi dan perlindungan kakisan, yang memerlukan tahap keselamatan proses yang tinggi.
Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, konsep sintesis hijau telah memacu transformasi penyediaan pelarut ke arah bahan mentah boleh diperbaharui dan proses penggunaan-tenaga-rendah. Pengesteran dan transesterifikasi minyak sayuran atau asid lemak boleh menghasilkan-pelarut ester berasaskan bio; teknologi penapaian dan pemangkinan enzim juga digunakan untuk menghasilkan varieti mesra alam seperti-alkohol karbon rendah atau etil laktat. Tambahan pula, aplikasi pengasingan membran, penjerapan ayak molekul, dan reaktor aliran berterusan telah meningkatkan kecekapan pemilihan dan penggunaan sumber bagi proses sintesis.
Secara ringkasnya, kaedah sintesis pelarut meliputi pengasingan dan penukaran hidrokarbon, sintesis pemangkin alkohol, keton dan ester, halogenasi dan kefungsian amida, dan penerokaan inovatif laluan boleh diperbaharui. Memilih dan mengoptimumkan laluan sintesis secara saintifik berdasarkan keperluan struktur dan senario aplikasi pelarut yang berbeza adalah jaminan penting untuk mencapai prestasi tinggi, kos rendah dan pembangunan mampan.