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Los cloroarenos son compuestos orgánicos con un anillo aromático, en el que como mínimo un átomo de carbono de dicho anillo está enlazado a un átomo de cloro. Los cloroarenos son muy abundantes en el campo de los fármacos. El Voltaren® es un ejemplo relevante. Además, estos compuestos pueden ser precursores de moléculas más complejas, por ejemplo, gracias a las conocidas reacciones de acoplamiento cruzado.

Clásicamente, estos compuestos clorados se preparaban burbujeando gas cloro sobre el areno en presencia de un catalizador inorgánico, como el tricloruro de hierro (III). Por otro lado, su síntesis también es posible a partir de la diazotación de una amina aromática con el posterior tratamiento con cloruro de cobre (I). En la literatura reciente se encuentran trabajos donde se describe la introducción de cloro en sistemas aromáticos utilizando otros metales, como, por ejemplo, níquel, rodio, rutenio o paladio.

En este trabajo, nuestra intención era desarrollar una nueva metodología sintética para la preparación de cloroarenos sin la necesidad de utilizar ni metales pesados tóxicos, ni catalizadores organometálicos caros, ni el gas cloro (tóxico) como reactivos. Por este motivo pensamos en ensayar el reactivo de yodo hipervalente PIFA y una fuente de cloro sencilla como, por ejemplo, el cloruro potásico. El PIFA es un derivado del yodobenceno, donde el átomo de yodo esta unido covalentemente a un grupo fenilo y a dos grupos trifluoroacetato (PhI(O₂CCF₃)_2, figura 1). Normalmente el yodo tiene valencia I, pero en el caso del PIFA el yodo, debido a su coordinación, tiene valencia III, y por este motivo se dice que es un compuesto de yodo hipervalente. Mezclando estos dos reactivos (1 equivalente de PIFA y 2 equivalente de KCl) en diclorometano, demostramos la formación in situ de un intermedio reactivo monoclorado de yodo hipervalente (PhI(Cl)O₂CCF₃), capaz de transferir el átomo de cloro cuando se introduce un areno en la reacción. Utilizando esta metodología preparamos hasta 7 cloroarenos diferentes con rendimientos químicos que fueron desde el 35 hasta el 100%. Los mejores resultados se lograron para arenos moderadamente activos, no demasiado ricos en electrones. Los arenos muy activados (muy ricos en electrones) proporcionaban subproductos de reacción, los cuales perjudicaban el rendimiento del producto de cloración.

Debido a las limitaciones que presentaba este método, cambiamos la fuente de cloro por el cloruro de trimetilsililo (TMSCl), una molécula orgánica clorada. En esta ocasión, la mezcla de un equivalente de PIFA y 2 equivalentes de TMSCl en diclorometano también dio lugar a la formación in situ de un nuevo intermedio de yodo hipervalente, pero en este caso diclorado (PhI(Cl₂), figura 1). Al añadir el areno a la mezcla, se obtuvo el cloroareno correspondiente. Utilizando estas condiciones, las reacciones resultaron ser más rápidas y toleraron muchos tipos de arenos, de tal manera que se prepararon hasta 20 cloroarenos diferentes con rendimientos químicos que fueron desde el 77 hasta el 100%. Por tanto, demostramos que el intermedio reactivo generado in situ PhI(Cl₂) es más eficaz que el PhI(Cl)O₂CCF₃.

Por tanto, podemos concluir que hemos desarrollado dos metodologías sintéticas prácticas y en condiciones suaves basadas en el uso del reactivo de yodo hipervalente PIFA y una fuente de cloro sencilla como es el KCl o el TMSCl. Hemos demostrado que, según el reactivo clorado utilizado, generamos intermedios de reacción diferentes y en consecuencia de diferente reactividad. Si queremos clorar un areno moderadamente rico en electrones recomendamos utilizar KCl, en cambio, en el caso de un areno muy activado, el TMSCl proporcionará mejores resultados.