Titanato jungiamųjų medžiagų sintezė yra pagrindinis žingsnis siekiant jų funkcinių savybių. Kontroliuojama jų molekulinės struktūros konstrukcija priklauso nuo tikslaus žaliavos parinkimo, reakcijos kelių ir proceso sąlygų atitikimo. Šiuo metu dažniausiai naudojami pramoniniai ir laboratoriniai sintetiniai metodai daugiausia susiję su titano šaltinio aktyvavimu, esterifikavimo reakcijomis ir valymu po apdorojimo. Skirtingi būdai turi savo ypatybes, susijusias su produkto struktūra, išeiga ir pritaikymo galimybėmis.
Pagrindiniai sintetiniai būdai prasideda keturvalenčiais titano junginiais, paprastai tokiais kaip tetraizopropiltitanatas, tetrabutilo titanatas arba titano tetrachloridas. Tarp jų alkoksido titano šaltiniai yra plačiausiai naudojami dėl jų vidutinio reaktyvumo ir lengvo šalutinių produktų atskyrimo. Sintetinis procesas paprastai susideda iš dviejų etapų: pirma, titano šaltinio koordinavimo aplinkos koregavimas alkoholio arba hidrolizės būdu, siekiant kontroliuoti alkoksi grupių skaičių aplink titano atomus ir išvengti priešlaikinio inertiškų gelių susidarymo; tada peresterifikavimas riebalų rūgštimis, fosfato esteriais arba kompleksonais, kad būtų įvestas tikslinis esterio grandinės segmentas ir galinė funkcinė grupė. Pavyzdžiui, monoalkoksi titanatai dažnai apima tetraalkilo titanato reakciją su ilgos-grandinės riebalų rūgštimis inertinėje atmosferoje, todėl pusiausvyra sukuriama link produkto pašalinant mažų -molekulių alkoholius. Chelatiniams tipams reikia įterpti kompleksonų, tokių kaip -diketonai, kad šarminės katalizės metu susidarytų stabilios penkių- arba šešių {{8}narių žiedų struktūros, o tai pagerintų produkto atsparumą vandeniui.
Reakcijos sąlygų kontrolė tiesiogiai veikia molekulinės struktūros taisyklingumą ir grynumą. Temperatūrą reikia reguliuoti pagal titano šaltinio aktyvumą: tetraizopropiltitanatas ir panašios medžiagos yra labai reaktyvios ir tinka žemos-temperatūros reakcijoms esant 60-80 laipsnių, siekiant sumažinti hidrolizę; titano tetrachloridas yra ypač reaktyvus ir reikalauja išankstinės reakcijos su alkoholiais žemoje temperatūroje (0-5 laipsniai), kad susidarytų tarpiniai produktai, prieš palaipsniui didinant temperatūrą, kad būtų baigtas esterinimas. Katalizatoriaus pasirinkimas taip pat yra labai svarbus. Rūgštiniai katalizatoriai (pvz., p-toluensulfonrūgštis) gali pagreitinti peresterifikaciją, bet lengvai sukelti per daug protonuojantį titano centrą; šarminiai katalizatoriai (pvz., trietilaminas) yra naudingi palaikant titano tetrakoordinatinę struktūrą ir labiau tinka chelatiniams produktams sintetinti. Be to, reakcijos sistema turi būti griežtai izoliuota nuo drėgmės, paprastai naudojant molekulinį sietą dehidrataciją arba apsaugą nuo azoto, kad titano šaltinis nehidrolizuotų ir nesusidarytų neaktyvios titano dioksido nuosėdos.
Po{0}}apdorojimo procesų tikslas yra pašalinti nesureagavusias žaliavas, mažų molekulių šalutinius produktus ir metalų jonų pėdsakus. Įprasti metodai apima vakuuminį distiliavimą siekiant pašalinti alkoholio perteklių, po to plovimą vandeniu arba plovimą silpna rūgštimi, siekiant neutralizuoti likusius katalizatorius, ir galiausiai spalvos pašalinimą su aktyvuota anglimi ir džiovinimą molekuliniais sietais, kad būtų gautas didelio -grynumo produktas. Termiškai jautrių funkcinių grupių (pvz., epoksidinių grupių) džiovinimo temperatūra turi būti kontroliuojama (mažesnė arba lygi 60 laipsnių), kad būtų išvengta skilimo.
Pasirinkus skirtingus sintetinius kelius, reikia balanso tarp gaminio našumo ir taikymo reikalavimų: vieno{0}}pakopio procesai yra paprasti ir pigūs-, tinkami plataus masto-bendros paskirties jungiamųjų medžiagų gamybai; Laipsniški metodai leidžia tiksliai valdyti molekulinę struktūrą, todėl jie yra tinkamesni pritaikytai didelio našumo specialių jungiamųjų medžiagų sintezei. Gilėjant žaliosios chemijos koncepcijoms, titanato esterių sintezei palaipsniui taikomos naujos technologijos, pvz., reakcijos be tirpiklių{6}} ir žaliavų pakeitimas biologiniu būdu, o tai suteikia naujų būdų tvariam pramonės vystymuisi.
