噻吩衍生物的合成与应用？ ¹

噻吩及其衍生物在共轭聚合物和电子给-受体体系中具有优异的供电性和载流子传输特性，被广泛应用于有机光伏电池材料、有机发光二极管、有机场效应晶体管和电致变色显示等领域。自20世纪70年代以来，学术界一直关注噻吩衍生物的合成和开发。其中，3-氟-2-羧酸甲酯噻吩是一种重要的噻吩衍生物。

如何制备3-氟-2-羧酸甲酯噻吩？

制备3-氟-2-羧酸甲酯噻吩的关键步骤包括以2,3-二氯丙腈为起始物料，制备中间体3-氨基-2-噻吩甲酸甲酯，然后通过重氮化和氟代反应得到目标产物。具体的合成路线如下图所示：

图1 3-氟-2-羧酸甲酯噻吩合成路线图

如何制备2,3-二氯丙腈？

在装有搅拌器、温度计、通气插管和冷凝器的四口瓶中，将丙烯腈和N,N-二甲基甲酰胺加入，降温至5℃左右后开始缓慢通入氯气。当通氯量达到120.0时停止通氯，保温反应5小时后，通入氮气赶去多余氯气，反应结束后得到2,3-二氯丙腈。

如何制备2-巯基乙酸甲酯？

在装有搅拌器、温度计、滴加漏斗和冷凝器的四口瓶中，加入2-巯基乙酸和甲醇，然后在40℃下滴加浓硫酸，保温反应8小时。经分水和减压蒸馏后，得到2-巯基乙酸甲酯。

如何制备3-氨基-2-噻吩甲酸甲酯？

在装有搅拌器、温度计、滴加漏斗和冷凝器的四口瓶中，加入28％甲醇钠和2-巯基乙酸甲酯，滴加溶有2,3-二氯丙腈的甲醇溶液，保温反应6小时后，减压蒸出甲醇，用冷水洗涤滤饼，最终得到3-氨基-2-噻吩甲酸甲酯。

如何制备3-氟-2-噻吩羧酸甲酯？

通过3-氨基-2-噻吩甲酸甲酯与NaNO2、HBr反应生成溴化重氮苯，再经过溴化亚铜的催化和无水KF的卤素置换，最终得到3-氟-2-噻吩羧酸甲酯。

参考文献

[1] 蒋达洪，蔡德娇，范芳．3-氨基噻吩-2-甲酸乙酯合成工艺研究[J]．应用化工，2011，40(6)：1019-1021．