Tirpos tirpiklio procesas vadinamas solvacija, o tirpinimo vertė reiškia tirpiklio molekulių, supančių joną, skaičių. Paprastai tariant, solvacijos laipsnis padidėja didėjant įkrovos skaičiui ir sumažėjus jonų spinduliui.
Rūšies reaktyvumas didėja, nes sumažėja solvacijos laipsnis, nes tirpintos molekulės apsaugo reagantus ir išsklaido krūvį.
Vieną molekulės dalį gali lengviau išspręsti kitas tirpiklis. Pavyzdžiui:
Dipoliniai ne protonų tirpikliai, tokie kaip DMSO, solvatų katijonai, todėl kitai anijonų daliai yra lengviau reaguoti.
Karūnos eteriai, dažniausiai naudojami kaip fazių perdavimo katalizatoriai (PTC), taip pat sudaro kompleksus su katijonais, kad padidintų anijoninių vietų aktyvumą.
Tirpiklio mišinyje du tirpikliai gali tirpinti skirtingas molekulių dalis, todėl mišrus tirpiklis geriau tirpsta nei bet kuris vienas tirpiklis.
Yra aiškus pavyzdys, kaip natrio hidroksido solvacijos laipsnio sumažėjimas daro įtaką jo reaktyvumui: kieto natrio hidroksido (trihidrato) šarmingumas yra 50000 kartų didesnis nei 15% natrio hidroksido (11 hidratų). Sakoma, kad PTC gamina „eksponuojamus anijonus“, tačiau reikia nedidelio kiekio vandens, ypač kietų skysčių fazių perdavimo reakcijoms. Todėl. Drėgmės kiekis yra pagrindinis parametras kuriant fazių perdavimo katalizę. ) Solvacija yra vienas iš daugelio svarbių veiksnių, į kuriuos reikia atsižvelgti renkantis tirpiklį.
Tirpiklių kategorijas taip pat galima suskirstyti į šias kategorijas:
a. Protoniniai tirpikliai arba vandenilio jungčių donorų tirpikliai (Lewiso rūgštys), pavyzdžiui, vanduo, etanolis, acto rūgštis ir amoniakas;
b. Vandenilio jungčių akceptorių tirpikliai (Lewis bazės), tokie kaip vanduo, trietilaminas, etilo acetatas, acetonas ir DMF;
c. Poliariniai ne protonų tirpikliai, dar vadinami „ne hidroksilo tirpikliais“, tokiais kaip DMSO, DMF ir dimetilacetamido DMAC;
d. Chloruotas alkano tirpikliai, tokie kaip dichlorometanas, chloroformas ir anglies tetrachloridas;
e. Fluoroklidinių tirpikliai, tokie kaip heksafluoroizopropanolis;
f. Angliavandenilių tirpikliai, tokie kaip heksanas, izooktanas ir toluenas;
g. Joniniai skysčiai;
h. Superkritinės dujos, tokios kaip superkritinis anglies dioksidas.
Geriausias tirpiklis turėtų sugebėti tiesiogiai kristalizuoti ir nusodinti produktą iš reakcijos. Nors kartais tai gali būti sunku pasiekti, svarbu atsižvelgti į šiuos pagrindinius dalykus:
a. Pateikti saugias ir nekenksmingas didelio masto įrangos ir operatorių gamybos sąlygas;
b. Tirpiklių fizikinės ir cheminės savybės, tokios kaip poliškumas, virimo temperatūra ir vandens maišymas, turi įtakos reakcijos greičiui, fazių atskyrimui, kristalizacijos efektui ir lakiųjų komponentų pašalinimui per azeotropines ar sausas kietąsias medžiagas;
c. Kitos fizinės ir cheminės savybės, tokios kaip mišinio klampumas, turi įtakos masei ir šilumos perdavimui, šalutinių produktų susidarymui ir fiziniam transportavimui;
d. Sunkumas perdirbti ir pakartotinai naudoti tirpiklius daro didelę įtaką produkto kainai (COG).
Pagrindinis tirpiklių pasirinkimo greitojo proceso mastelio keitimas principas yra tas, kad vienalytės reakcijos paprastai būna daug greitesnės ir lengviau padidinamos nei heterogeninės reakcijos. Jei reikalingos nevienalytės sąlygos, reikia pasirinkti tirpiklio ir reakcijos sąlygas, kad reakcijos mišinys būtų skystas ir lengvai sumaišytų. Tradicinėms hidrinimo reakcijoms efektyvus maišymas yra labai svarbus dėl skysčio kietos dujų dispersijos sistemos. Daugeliu atvejų produktų atskyrimas gali paskatinti reakciją tęsti. Geriausia kristalizuotis, o ne formuoti nuosėdas ar riebias medžiagas, nes tai apims žaliavas.
Kai kuriems reakcijos procesams nevienalytės sąlygos yra naudingos. Heterogeninės sąlygos gali pagreitinti reakcijas arba sumažinti produktų skilimą reakcijos sąlygomis.
