5-氯噻吩-2-磺酰氯的制备方法如下：
在装配有机械搅拌器、空气冷凝器、滴液漏斗和防潮管的三颈圆底烧瓶中加入氯磺酸(240mL，3.594mol)。在搅拌下，历经约45分钟分批加入PCl5(300g，1.44mol，0.40当量)。添加过程中，剧烈释放大量HCl气体，但是混合物的温度没有显著增加(＜40℃)。等到加入所有PCl5时，得到几乎澄清的浅黄色溶液，只有少量PCl5固体小片以混悬状态漂浮。将其搅拌直至气体释放停止(0.5小时)。
然后将反应容器在冰中冷却，历经1.0小时通过滴液漏斗添加2-氯噻吩(66.0mL，0.715mol)。随着最初添加几滴2-氯噻吩，混合物变为深紫色，等到加入所有噻吩时，形成了深紫色的溶液。在添加期间，以缓慢的速度持续放出HCl气体。然后将反应混合物于室温搅拌过夜。
然后历经0.5小时将混合物(深紫色的澄清溶液)滴加入碎冰(3L)中。一旦添加到冰上，紫色瞬时消失；将无色的稀薄乳状液在室温下机械搅拌约15小时。然后用CH2Cl2萃取该混合物(3x300mL)。将合并的CH2Cl2-萃取液用水(1x200mL)、饱和NaHCO3(1x250mL)、盐水(1x100mL)洗涤，干燥(Na2SO4)，在旋转蒸发器上浓缩，得到浅黄色胶形式的粗产物，其具有固化倾向，得到半固体物质。然后将其通过高真空蒸馏(bp110-112°/12mm)纯化，得到135.20g(88％)无色/浅黄色半固体形式的5-氯噻吩-2-磺酰氯。