סינתזה של ממיסים היא קישור מכריע בין חומרי גלם כימיים בסיסיים למוצרים ממיסים בעלי תכונות פיזיקוכימיות ספציפיות. המסלול הטכני לא רק קובע את הטוהר, התפוקה והעלות של המוצר, אלא גם משפיע ישירות על ההתאמה והבטיחות של הממס ביישומים הבאים. סינתזת ממס משתמשת בדרך כלל בשברי נפט, מוצרים כימיים של פחם או משאבים מתחדשים כחומרי מוצא, תוך שימוש במספר שלבים כגון הפרדה, המרה וזיקוק כדי לבנות את המבנה המולקולרי של המטרה ולווסת את תכונותיו.
הסינתזה של ממיסים פחמימנים מסתמכת במידה רבה על תהליכי זיקוק ופיצוח נפט. ניתן להשיג אלקנים ישרים- ואלקנים מסועפים- מנפטה או דיזל קל באמצעות זיקוק והידרוגנציה להסרת רכיבים בלתי רוויים; ממיסים פחמימניים ארומטיים כגון בנזן, טולואן וקסילן מגיעים בעיקר מהארומציה והפרדה של בנזין המתקבל באמצעות רפורמה קטליטית או פיצוח קיטור, ולאחר מכן תהליכי זיקוק כגון דה-סולפוריזציה ודיניטרוגנציה להשגת הטוהר הנדרש. שיטות אלו בשלות, בעלות יתרונות גודל משמעותיים, ומתאימות לייצור תעשייתי של ממסים בתפזורת.
מסלולי הסינתזה של ממיסים אלכוהוליים כוללים בעיקר ייצור מתנול מגז סינת וייצור אלכוהולים נמוכים יותר מהידרציה של אולפינים. מתנול מסונתז מפחמן חד חמצני ומימן תחת זרזי כרום-על בסיס נחושת או אבץ-. נגזרת, הידרוגנציה או טרנסיפיקציה לאחר מכן יכולים להניב אתנול, איזופרופנול וכו'. אולפינים קלים כגון אתילן ופרופילן עוברים הידרה תחת קטליזה חומצית כדי להשיג ממיסים אלכוהוליים מתאימים. שיטות אלו דורשות בקרה מדויקת של טמפרטורת התגובה, הלחץ ופעילות הזרז כדי להבטיח יעילות המרה וסלקטיביות.
ממיסים של קטון ואסטר מוכנים לרוב על ידי חמצון או אסטריפיקציה של אלכוהולים או חומצות. אצטון ניתן להשיג על ידי פירוק חמצוני של כומין או על ידי דהידרוגנציה של איזופרופנול; אתיל אצטט מוכן על ידי האסטריפיקציה של אתנול וחומצה אצטית תחת קטליזה חומצית ואחריה זיקוק. סינתזות אלו דורשות התייחסות הן לשיעור ההמרה של חומרי הזנה והן לדיכוי תוצרי לוואי, לעתים קרובות תוך שימוש בהתייבשות אזאוטרופית או טכניקות הפרדה מתמשכות כדי לשפר את היעילות הכלכלית.
ממיסים פחמימנים הלוגנים מוכנים בעיקר על ידי החדרת אטומי הלוגן באמצעות תגובות הלוגנציה על בסיסי פחמימנים. לדוגמה, כלור או ברום מגיבים עם אלקנים וארומטיים תחת אור או זרזים כדי לייצר כלורואלקנים וברום-ארומטיים. התגובה דורשת בקרה קפדנית על מינון ההלוגן ותנאי התגובה כדי למנוע-החלפת יתר ויצירת תוצרי לוואי רעילים, ומחייבת מתקנים תומכים לספיגת גז זנב וטיפול בפסולת נוזלים.
ממיסים המבוססים על אמידים-קוטביים מאוד, כגון N,N-dimethylformamide, מסונתזים בדרך כלל על ידי קרבונילציה של דימתילאמין ופחמן חד חמצני בלחץ גבוה, ולאחר מכן טיהור להסרת שאריות אמינים ויוני מתכת. הסינתזה שלהם כוללת ציוד בלחץ גבוה- והגנה מפני קורוזיה, הדורשים רמות גבוהות של בטיחות תהליכים.
בשנים האחרונות, הרעיון של סינתזה ירוקה הניע את הטרנספורמציה של הכנת ממס לחומרי גלם מתחדשים ותהליכי צריכת-אנרגיה- נמוכה. אסטריפיקציה והאסטריפיקציה של שמנים צמחיים או חומצות שומן יכולים להניב ממיסים אסטרים ביו-; טכנולוגיות תסיסה וקטליזה של אנזימים משמשות גם לייצור זנים ידידותיים לסביבה כגון אלכוהול דל -פחמן או אתיל לקטט. יתר על כן, היישום של הפרדת ממברנות, ספיחה של מסננות מולקולריות וכורי זרימה רציפה שיפרו את הסלקטיביות ויעילות ניצול המשאבים של תהליך הסינתזה.
לסיכום, שיטות סינתזה ממסים מכסות הפרדה והמרה של פחמימנים, סינתזה קטליטית של אלכוהולים, קטונים ואסטרים, הלוגנציה ופונקציונליזציה של אמידים וחקירה חדשנית של נתיבים מתחדשים. בחירה מדעית ואופטימיזציה של מסלולי סינתזה בהתבסס על הדרישות המבניות ותרחישי היישום של ממסים שונים היא ערובה חשובה להשגת ביצועים גבוהים, עלות נמוכה ופיתוח בר קיימא.