背景及概述
噻吩磺隆是由杜邦公司开发的磺酰脲类除草剂，试验代号DPX—M6316，商品名Harmony、阔叶散、宝收、噻磺隆等。噻吩磺隆是一种内吸传导型苗后选择性除草剂，为乙酰乳酸合成酶抑制剂。施药后其被植物叶、根吸收，并迅速传导，在敏感作物体内能抑制缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的生物合成而阻止细胞分裂，使敏感作物停止生长，在受药后1～3周内死亡。其用于小麦、大豆、玉米、花生等作物田防除一年生和多年生阔叶杂草。由于噻吩磺隆在土壤有氧条件下能迅速被微生物分解，因此对作物安全，对环境友好。噻吩磺隆的合成以3-氨基噻吩-4-羧酸甲酯盐酸盐为关键中间体或起始物料。除此之外3-氨基噻吩-4-羧酸甲酯盐酸盐在医药、化工领域均有广泛应用，其制备工艺得到越来越多化学工作者的研究。3-氨基噻吩-4-羧酸甲酯盐酸盐英文名称：Methyl4-aminothiophene-3-carboxylatehydrochloride，中文别名：4-氨基噻吩-3-羧酸甲酯盐酸盐，CAS号：39978-14-8，分子式：C6H8ClNO2S，分子量：193.651。
制备
以丙烯腈为起始物料经与氯气反应制备2，3-二氯丙腈，同时2-巯基乙酸经浓硫酸催化发生甲酯化反应制备得到另一起始物料2-巯基乙酸甲酯，2，3-二氯丙腈及2-巯基乙酸甲酯二者在甲醇钠存在下经环合反应制备得到目标化合物3-氨基噻吩-4-羧酸甲酯盐酸盐[1]。3-氨基噻吩-4-羧酸甲酯盐酸盐的合成反应式如下图：
图1 3-氨基噻吩-4-羧酸甲酯盐酸盐的合成反应式图
实验操作：
2，3-二氯丙腈(A)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80.0g(1.51mol)、N,N-二甲基甲酰胺3.2g，搅拌降温至5~0℃左右，开始缓慢通入氯气，通氯温度5～10℃，当通氯量为120.0～130.0g(1.69～1.83mol)时，停止通氯，在10～15℃保温反应5h，通入氮气赶去多余氯气，反应结束，称重，得2，3-二氯丙腈190.0g，质量分数95.3％，收率96.8％(以丙烯腈计)。
2-巯基乙酸甲酯(B)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92.0g(1.00mol)、甲醇40.0g(1.25mol)，在40℃下滴加浓硫酸10g，滴完后在35~40℃保温反应8h。静置分水得2-巯基乙酸甲酯粗酯。将粗酯减压蒸馏，收集1333Pa下42~43℃馏分2-巯基乙酸甲酯95.4g。质量分数98.5％，收率88.7％(以2-巯基乙酸计)。
3-氨基噻吩-4-羧酸甲酯(C)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(1.04mol)，在10～15℃间滴加2-巯基乙酸甲酯53.8g(0.50mol)，滴完后仍保持在10～15℃之间滴加溶有2，3-二氯丙腈65.0g(0.50mol)的100mL甲醇溶液，滴完后在此温度下保温反应6h，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-氨基噻吩-4-羧酸甲酯68.0g。质量分数97.8％，收率84.7％(以2，3.二氯丙腈计)，熔点60~63℃。
结论
近年来玉米田阔叶杂草发生种类多，危害重，已成为玉米高产稳产的一大障碍。寻求防除玉米田阔叶杂草的有效措施，筛选理想的药剂，开发高效、低毒、不易产生抗性的新型除草剂已经成为一种必然趋势。噻吩磺隆选择性高，对玉米田混生阔叶杂草的除草效果稳定，比使用苯磺隆、甲磺隆、氯磺隆更安全。本工艺以丙烯腈为起始原料经过氯化得1，2-二氯丙腈，2-巯基乙酸与甲醇酯化得2-巯基乙酸甲酯；1，2-二氯丙腈和2-巯基乙酸甲酯在甲醇钠存在下环合制得3-氨基噻吩-4-羧酸甲酯。
参考文献
[1]WO2006/102191A1,