ในวิชาเคมีการสังเคราะห์แบบแยกสาย ( divergent synthesis ) เป็นกลยุทธ์ที่มีจุดมุ่งหมายเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของการสังเคราะห์ทางเคมีโดยมักใช้เป็นทางเลือกแทนการสังเคราะห์แบบรวมสาย (convergent synthesis ) หรือการสังเคราะห์เชิงเส้น (linear synthesis)

ในกลยุทธ์หนึ่ง การสังเคราะห์แบบแยกสาย (divergent synthesis) มีเป้าหมายเพื่อสร้างคลังสารประกอบทางเคมีโดยเริ่มจากการทำปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุลหนึ่งกับสารตั้งต้นชุดหนึ่ง จากนั้นจึงสร้างสารประกอบรุ่นต่อไปโดยการทำปฏิกิริยาเพิ่มเติมกับสารประกอบแต่ละตัวในรุ่นที่ 1 วิธีการนี้จะขยายไปสู่สารประกอบใหม่จำนวนมากอย่างรวดเร็ว

• A สร้าง A1, A2, A3, A4, A5 ในรุ่นที่ 1
• A1 สร้าง A11, A12, A13 ในรุ่นที่ 2 และต่อไปเรื่อยๆ

สามารถคัดกรองสารประกอบเคมีใหม่ ๆ จำนวนมาก เช่นแซคคาไรด์ เพื่อหาคุณสมบัติที่ต้องการได้ ในอีกกลยุทธ์หนึ่ง การสังเคราะห์แบบแยกสายเริ่มต้นจากโมเลกุลที่เป็นแกนกลาง จากนั้นจึงเพิ่มหน่วยย่อยรุ่นต่อ ๆ ไป ตัวอย่างที่ดีคือการสังเคราะห์แบบแยกสายของ เดนดริเมอร์เช่น ในแต่ละรุ่น โมโนเมอร์ใหม่จะทำปฏิกิริยากับพื้นผิวที่กำลังเติบโตของทรงกลม

การสังเคราะห์ที่เน้นความหลากหลายหรือ DOS เป็นกลยุทธ์สำหรับการเข้าถึงคลังโมเลกุลอย่างรวดเร็วโดยเน้นความหลากหลายของโครงสร้าง^{[ 1 ]}ในการประยุกต์ใช้ดังกล่าว ผลิตภัณฑ์ ปฏิกิริยา Petasis ( 1 ) จะถูกทำให้เป็นฟังก์ชันด้วยโพรพาร์จิลโบรไมด์ทำให้ได้สารประกอบเริ่มต้น ( 2 ) ที่มีหมู่ฟังก์ชัน 5 หมู่^{[ 2 ]}โมเลกุลนี้สามารถนำไปใช้กับรีเอเจนต์ต่างๆ เพื่อให้ได้โครงสร้างโมเลกุลที่ไม่ซ้ำกันในรุ่นเดียว^{[ 3 ]}

1. โดซาบูลิน
2. เจมมาซิน บี
3. ML238
4. โรบอทนิคินิน