背景及概述[1]
3-甲基噻吩-2-羧酸又叫3-甲基-2-噻吩甲酸，作為醫(yī)藥或農(nóng)藥的制造中間體是有用的。3-甲基噻吩-2-羧酸可用于制備噻吩類化合物3-甲基-4,5-二氯噻吩-2-羧酸。3-甲基噻吩-2-羧酸可由2-氯-3-甲基噻吩為原料通過兩步反應(yīng)制備得到。
制備[1][3]
報道一、
工序1、在具備攪拌器、溫度計、冷卻管、和滴液漏斗的四口燒瓶中，加入3-MT(5.9g)和二氯甲烷(30mL)后，在5～10℃下滴加氯磺酰異氰酸酯(8.6g)后，在該溫度下反應(yīng)3小時。
工序2、在所得的反應(yīng)液中在5～10℃下滴加水(30mL)，反應(yīng)30分鐘。然后，在反應(yīng)液中加入固體狀的NaOH(7.2g)進行中和后，將二氯甲烷蒸餾除去。然后，加入NaOH(4.8g)，在100℃下反應(yīng)3小時。
在所得的水解后的反應(yīng)液中加入水(12mL)后，加入濃鹽酸，將反應(yīng)液調(diào)整到pH2以下。將所得的漿料過濾，水洗，干燥，獲得了目標(biāo)物質(zhì)(收量：7.9g，純度：97.1％，收率：90.1％，異構(gòu)體比3-MTCA：4-MTCA＝99.0：1.0)。
報道二、
在氮氣氣氛下在具備攪拌器、溫度計、冷卻管和滴液漏斗的四口燒瓶中加入11.8g鎂和250mL四氫呋喃，然后添加2.05g溴乙烷，使其在加熱回流下反應(yīng)15分鐘。然后，一邊保持回流狀態(tài)一邊滴加50g 2-氯-3-甲基噻吩和4.1g溴乙烷的混合液，使其在加熱回流下反應(yīng)30分鐘。然后，添加4.11g溴乙烷，再使其在加熱回流下反應(yīng)1小時。
在25～35℃下向所得的反應(yīng)液導(dǎo)入二氧化碳，使其在室溫下反應(yīng)2小時。在所得的反應(yīng)液中添加水，然后加入濃鹽酸，將反應(yīng)液調(diào)整為pH值為2以下。然后，分液除去水層，在所得的有機層中加水，然后蒸餾除去溶劑，從而獲得了3-甲基-2-噻吩甲酸的漿料。將所得的漿料過濾、干燥，從而獲得了50.5g3-甲基噻吩-2-羧酸。
報道三、
在具備攪拌器、溫度計、冷卻管和滴液漏斗的四口燒瓶中加入20g 3-甲基噻吩，在15℃以下的溫度下滴加28.6g硫酰氯，使其在15℃以下的溫度下反應(yīng)1小時。
在所得的反應(yīng)液中加入乙酸乙酯進行稀釋，然后水洗，接著用氫氧化鈉水溶液(10質(zhì)量％水溶液)洗滌，從而獲得了2-氯-3-甲基噻吩的乙酸乙酯溶液。將所得的溶液減壓蒸餾，從而獲得了沸點為84-86℃/120-133hPa的3-甲基噻吩-2-羧酸24.7g。
應(yīng)用[2]
噻吩類化合物不僅是良好的光電材料片段，同時還具有多樣的藥理活性，近年來研究發(fā)現(xiàn)含噻吩結(jié)構(gòu)的化合物具有良好的藥物治療作用，例如氨磺酰基噻吩類化合物可以抗炎鎮(zhèn)痛，具有顯著的抗炎作用且毒性很低。但文獻報道的氯代噻吩類化合物的合成大都通過苛刻的氯氣條件下實現(xiàn)的，其危險性大，毒性高，不易操作且污染環(huán)境，這極大限制了鹵代噻吩類化合物的高效制備和應(yīng)用需求。3-甲基噻吩-2-羧酸可用于合成3-甲基-4,5-二氯噻吩-2-羧酸，方法如下：
取一個50ml單口瓶，加入3-甲基噻吩-2-羧酸2.84g（0.02mol），并加入摩爾比為1.0:1.5的乙酸和N,N-二甲基甲酰胺的混合溶劑30ml，攪拌溶解，然后再加入N-氯代丁二酰亞胺10.65g（0.08mol）。攪拌均勻后用電吹風(fēng)加熱引發(fā)反應(yīng)放入冰浴中，降溫后取出，35℃下攪拌6小時。之后將反應(yīng)液倒入分液漏斗中，向其中加入適量的水和乙酸乙酯萃取2次。將乙酸乙酯層用水洗滌3-4次，合并水層，用乙酸乙酯萃取1次，再將乙酸乙酯層用水洗滌2次，合并有機層，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去溶劑，殘余物用柱層析提純后可得到淡黃色固體3.85g，收率91.2%。
參考文獻
[1] [中國發(fā)明,中國發(fā)明授權(quán)] CN201780063781.0 3-甲基-2-噻吩羧酸的制造方法
[2] CN201810997048.2 一種新型化合物3-甲基-4,5-二氯噻吩-2-羧酸及其制備方法
[3] [中國發(fā)明,中國發(fā)明授權(quán)] CN200980124306.5 3-甲基-2-噻吩甲酸的制造方法