Phát triển quy trình hóa chất tập trung vào việc phát triển, mở rộng quy mô và tối ưu hóa lộ trình tổng hợp hóa học, dẫn đến quy trình sản xuất hóa chất an toàn, tái tạo và tiết kiệm. Các giai đoạn ban đầu sau khi xác định phân tử mục tiêu là dựa trên phòng thí nghiệm.
Các nhà hóa học tập trung vào việc tìm kiếm lộ trình (ví dụ: điều tra phương pháp tổng hợp tốt nhất) và xác định không gian thiết kế quy trình (ví dụ: thiết lập các điều kiện quy trình đảm bảo kết quả nhất quán, mong muốn). Các giai đoạn sau tập trung vào việc mở rộng quy mô của một sản phẩm chất lượng cao và nhằm mục đích sản xuất số lượng phân tử lớn hơn cho các mục đích bổ sung (ví dụ: nghiên cứu lâm sàng hoặc thử nghiệm hóa học).
Các hoạt động liên quan đến phát triển quy trình hóa học và mở rộng quy mô tập trung vào sự hiểu biết và kiểm soát quy trình với mục tiêu hỗ trợ các mục tiêu chất lượng theo thiết kế (QbD). Các biến quy trình ảnh hưởng đến các thuộc tính chất lượng quan trọng và năng suất sản phẩm được xác định, đo lường và hiểu rõ. Phương pháp tiếp cận thiết kế thí nghiệm (DoE) và công nghệ phân tích quy trình (PAT) thường được sử dụng để hỗ trợ hoàn thành các mục tiêu này. DoE giúp sàng lọc và xác định các giá trị tối ưu trong không gian phản ứng trong khi PAT cung cấp một phương tiện để giám sát liên tục trong toàn bộ quá trình phát triển hóa chất.
Các nỗ lực mở rộng quy mô bao gồm một loạt các hoạt động liên quan đến quá trình chuyển đổi từ phòng thí nghiệm sang nhà máy bao gồm điều tra các mối nguy hiểm tiềm ẩn của quá trình, hiểu động học phản ứng và nhiệt động lực học, xác định và mô tả đặc điểm của các tạp chất, nghiên cứu trộn và truyền khối lượng , truyền nhiệt và nghiên cứu loại bỏ cũng như kết tinh và kiểm soát đa hình.
