3-氟-2-羧酸甲酯噻吩是重要的噻吩衍生物，噻吩及其衍生物具有优异的供电性及载流子传输特性，经常用于共轭聚合物及电子给-受体体系的构筑，并将其应用于有机光伏电池材料及器件，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中。
有机光伏电池材料及器件；有机发光二极管；有机场效应晶体管；电致变色显示
合成路线 1（1. 合成：100421-52-1）
- 产率：53%
- 合成条件：at -78 - 250℃; Inert atmosphere
- 实验步骤：将2-（甲氧基羰基）噻吩-3-重氮六氟磷酸盐（7.00g，22.3mmol）和砂（50g）的混合物在250℃真空（0.01托）下在配备有-78°C和两个液氮中捕集器的Kugelrohr装置中加热。棕色液体开始在捕集器中蒸馏并浓缩，并使用Et₂O（50mL）小心地收集。滗析醚，用饱和NaHCO₃水溶液（50mL）洗涤，用Na₂SO₄干燥。蒸发溶剂，得到3-氟噻吩-2-羧酸甲酯（1.90g，11.9mmol，53％）。
- 参考文献：[1] Heterocycles, 1985, vol. 23, #6, p. 1431-1435；[2] Patent: WO2015/161928, 2015, A1. Location in patent: Page/Page column 56; 57；[3] Journal of Heterocyclic Chemistry, 1999, vol. 36, #5, p. 1247-1251
合成路线 2（2. 制备）
- 起始物料：2,3-二氯丙腈
- 中间体：3-氨基-2-噻吩甲酸甲酯
- 合成步骤：
- 2,3-二氯丙腈的制备：在装有搅拌器、温度计、通气插管及冷凝器的250mL四口瓶中投入丙烯腈、N,N-二甲基甲酰胺，搅拌降温至5℃左右，开始缓慢通入氯气，通氯温度5～10℃，当通氯量为120.0时，停止通氯，在10～15℃保温反应5小时，通入氮气赶去多余氯气，反应结束，称重，得2,3-二氯丙腈。
- 2-巯基乙酸甲酯的制备：在装有搅拌器、温度计、滴加漏斗及冷凝器的500mL四口瓶中加入2-巯基乙酸、甲醇，在40℃下滴加浓硫酸，滴完后在35
40℃保温反应8小时。静置分水得粗酯。将粗酯减压蒸馏，收集1333Pa下4243℃馏分2-巯基乙酸甲酯。
- 3-氨基-2-噻吩甲酸甲酯的制备：在装有搅拌器、温度计、滴加漏斗及冷凝器的500mL四口瓶中加入28％甲醇钠200g，在反应体系10～15℃间滴加2-巯基乙酸甲酯53.8g，滴完后仍保持在10～15℃之间滴加溶有2,3-二氯丙腈65.0g的100mL甲醇溶液，滴完后在此温度下保温反应6小时，减压蒸出甲醇，滴加冷水200mL，搅拌洗涤抽滤，滤饼用冷水洗涤1次，抽滤，烘干得3-氨基-2-噻吩甲酸甲酯。质量分数97.8％，收率84.7％，熔点60~63℃[1]。
- 3-氟-2-噻吩羧酸甲酯的制备：3-氨基-2-噻吩甲酸甲酯先与NaNO₂、HBr反应生成溴化重氮苯，溴化重氮苯在溴化亚铜的催化下以自由基机理分解生成溴苯和氮气。产物与无水KF进行卤素置换，得到3-氟-2-噻吩羧酸甲酯。
