三氯化釕 Ruthenium(III) chloride

編號系統(tǒng)

CAS號：10049-08-8

MDL號：MFCD00011208

EINECS號：233-167-5

RTECS號：VM2650000

BRN號：暫無

PubChem號：24852520

物性數(shù)據(jù)

1.       性狀：有光澤的黑色板狀結(jié)晶。

2.       密度（g/mL,25℃）：3.11

3.       相對蒸汽密度（g/mL,空氣=1）：未確定

4.       熔點（oC）：500

5.       沸點（oC,常壓）：717

6.       沸點（oC,5.2kPa）：未確定

7.       折射率：未確定

8.       閃點（oC）：未確定

9.       比旋光度（o）：未確定

10.    自燃點或引燃溫度（oC）：未確定

11.    蒸氣壓（kPa,20oC）：未確定

12.    飽和蒸氣壓（kPa,60oC）：未確定

13.    燃燒熱（KJ/mol）：未確定

14.    臨界溫度（oC）：未確定

15.    臨界壓力（KPa）：未確定

16.    油水（辛醇/水）分配系數(shù)的對數(shù)值：未確定

17.    爆炸上限（%,V/V）：未確定

18.    爆炸下限（%,V/V）：未確定

19.    溶解性：α-RuCl₃為黑色有光澤晶體，不溶于醇、水；β-RuCl₃為棕黑色蓬松晶體，溶于醇、水。

毒理學數(shù)據(jù)

1、急性毒性：大鼠腹腔LD50：280mg/kg；

生態(tài)學數(shù)據(jù)

通常對水是不危害的，若無政府許可，勿將材料排入周圍環(huán)境。

分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)

1、摩爾折射率：無可用的

2、摩爾體積（cm³/mol）：無可用的

3、等張比容（90.2K）：無可用的

4、表面張力（dyne/cm）：無可用的

5、介電常數(shù)：無可用的

6、極化率（10^-24cm³）：無可用的

7、單一同位素質(zhì)量：206.810946 Da

8、標稱質(zhì)量：207 Da

9、平均質(zhì)量：207.429 Da

計算化學數(shù)據(jù)

1、   疏水參數(shù)計算參考值（XlogP）：未確定

2、   氫鍵供體數(shù)量：0

3、   氫鍵受體數(shù)量：3

4、   可旋轉(zhuǎn)化學鍵數(shù)量：0

5、   拓撲分子極性表面積（TPSA）：0

6、   重原子數(shù)量：4

7、   表面電荷：0

8、   復雜度： 0

9、   同位素原子數(shù)量：0

10、   確定原子立構(gòu)中心數(shù)量：0

11、   不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量：0

12、   確定化學鍵立構(gòu)中心數(shù)量：0

13、   不確定化學鍵立構(gòu)中心數(shù)量：0

14、   共價鍵單元數(shù)量：4

性質(zhì)與穩(wěn)定性

1.磁化率χm約為2300×10-6emu（電磁單位）(293K),在低溫時具有強的反磁性。不溶于水及乙醇。

β-型為棕色固體，相對密度3.11，高于500℃溫度下分解，不溶于水，溶于乙醇。β-型在氯氣中加熱至700℃，轉(zhuǎn)變?yōu)棣列?，而?型向β-型轉(zhuǎn)變的溫度為450℃。β-RuCl3能使非極性溶劑著色，但溶解度甚低。

2.四氧化釕是一個非常危險的試劑，能夠與濾紙和醇發(fā)生爆炸性反應(yīng)，與醚、苯和吡啶的反應(yīng)也非常劇烈。它能夠很容易地氧化人體內(nèi)組織，留下二氧化釕沉積，它的蒸氣能強烈刺激眼睛和呼吸道，因此使用時一定要避免吸入。但是，當反應(yīng)中只存在催化劑量的四氧化釕時，上述危險性能大大降低。

3.無水三氯化釕極易吸水，因此必須在惰性氣體保護下稱量操作，置于干燥通風處保存。

貯存方法

 

合成方法

1.α-RuCl3(1)在硼硅酸耐熱玻璃反應(yīng)管中，往0.25～3g金屬釕粉上通入氯氣和一氧化碳的混合氣(Cl2∶CO=3∶1，體積比)，在600℃下加熱12h，產(chǎn)物用乙醇洗滌以除去約0.2%的Ru2OCl6，接著在氯氣流中于600℃下加熱3h。（2）先合成β-RuCl2，然后在氯氣或氬氣流中加熱（氬氣中450℃下加熱8h，氯氣中650℃下2h）。（3）在硼硅酸耐熱玻璃反應(yīng)管中，放入2g合成的β-RuCl3，并在氯氣流中于650℃下加熱。在此溫度下，痕量的Ru2OCl6(紫色)將升華。以后在730℃下α-RuCl3升華，在與Ru2OCl6分離后析出結(jié)晶。

2.β-RuCl3在硼硅酸耐熱玻璃反應(yīng)管中，放入海綿狀金屬釕0.5g，通入氯氣與一氧化碳混合氣體（Cl2∶CO=3∶1）(體積比)，同時在330～340℃時加熱4～6h。將生成物輕輕壓碎，再在混合氣體中于330～340℃下加熱6～8h，然后冷卻。在加熱至反應(yīng)溫度或在冷卻時，宜在氯氣流中進行。本法制得的產(chǎn)物中，測不出未反應(yīng)的釕，但其中α-RuCl3的含量約為1%～2%（根據(jù)測定其磁化率的推算值）。

用途

1.用作光譜純試劑。

2.三氯化釕是一個溫和的路易斯酸，能夠有效活化烯烴、炔烴，實現(xiàn)其相應(yīng)的官能化轉(zhuǎn)移反應(yīng)。此外，三氯化釕與氧化劑如O₂組成的氧化體系還能實現(xiàn)多種官能團的有氧氧化轉(zhuǎn)移反應(yīng)。

三氯化釕是一個有效的路易斯酸試劑，由于釕金屬本身的親氧性，因此可以活化含氧化合物的C-O鍵，實現(xiàn)底物骨架的重排反應(yīng) (式1)^[1]。在醇的存在下，三氯化釕能夠?qū)崿F(xiàn)烯丙基醇到烯丙基醚的轉(zhuǎn)換 (式2)^[2]。

三氯化釕能夠有效活化炔烴的C-H鍵，從而實現(xiàn)炔烴的官能團轉(zhuǎn)換反應(yīng)。如在乙腈中催化實現(xiàn)四氫吡喃、乙炔和CO₂的三組分加成反應(yīng) (式3)^[3]。

與其它路易斯酸金屬試劑組合，三氯化釕能夠有效實現(xiàn)水相中的多組分反應(yīng)，如與三氯化銦InCl₃組成的誘導體系，能夠催化實現(xiàn)醛與炔烴的水相加成反應(yīng) (式4)^[4]。其中，三氯化釕用于活化炔烴，而InCl₃則用于活化醛基。

同樣的，三氯化釕與溴化亞銅組成的雙金屬催化劑RuCl₃/CuBr，也能在水相中實現(xiàn)苯胺、醛和末端炔的三組分加成反應(yīng) (式5)^[5]。CuBr用于活化醛與苯胺生成的亞胺中間體，進而插入到釕-炔烴鍵中實現(xiàn)三組分的加成。

除了活化較活潑的炔烴外，三氯化釕還能活化特殊烯烴，如α-甲基苯乙烯 (式6)^[6]。研究推測活化的機理：首先發(fā)生Ru-Cl對烯烴的加成反應(yīng)，進而通過β-H消除反應(yīng)得到真正的催化前體Ru-H試劑，進而實現(xiàn)烯烴的二聚反應(yīng)。

在乙醇溶劑中，三氯化釕也能活化呋喃的2-位C-H鍵，進而實現(xiàn)鄰位二聚或三聚偶聯(lián)反應(yīng) (式7)^[7]。

在氧氣存在下，三氯化釕能催化實現(xiàn)胺類化合物的氧化官能團轉(zhuǎn)換反應(yīng)，如在二氯乙烷中實現(xiàn)三級胺的有氧氧化，高產(chǎn)率地得到N-氧化物 (式8)^[8]。在氰化鈉NaCN存在下，三氯化釕能在醇類溶劑中實現(xiàn)三級胺的氧化氰化反應(yīng) (式9)^[9]。

除了氧氣外，其它氧化劑也能與三氯化釕組合實現(xiàn)特殊的官能團轉(zhuǎn)換反應(yīng)。如在定量N-甲基嗎啉存在下，三氯化釕能將醇類化合物氧化為醛 (式10)^[10]；在過硫酸氫鉀制劑存在下，三氯化釕則能催化實現(xiàn)二苯乙烯的氧化斷裂反應(yīng)，高產(chǎn)率地得到苯甲醛 (式11)^[11]。

安全信息

危險運輸編碼：暫無

危險品標志：暫無

安全標識：暫無

危險標識：暫無

文獻

1. (a) Trost, B. M.; Toste, F. D.; Pinkerton, A. B. Chem. Rev., 2001, 101, 2067. (b)Tenaglia, A.; Terranova, E.; Waegell, B. Tetrahedron. Lett., 1991, 32, 1169. 2. Ito, S.; Matsumoto, M. Synth. Commun., 1982, 12, 807. 3. Sasaki, Y.; Dixneuf, P. H. J. Org. Chem., 1987, 52, 314. 4. (a) Li, C.-J.; Wang, D.; Chen, D. L. J. Am. Chem. Soc., 1995, 117, 12867.(b)Wei, C. M.; Li, C.-J. Green Chem., 2002, 39. 5. Li, C.-J.; Wei, C. M. Chem. Commun., 2002, 268. 6. Higashimura, M.; Imamura, K.; Yokogawa, Y.; Sakakibara, T. Chem. Lett., 2004, 33, 728. 7. Jaouhari, R.; Guenot, P.; Dixneuf, P. H. Chem. Commun., 1986, 1255. 8. Jain, S. L.; Sain, B. Chem. Commun., 2002, 1040. 9. Murahashi, S.; Komiya, N.; Terai, H.; Nakae, T. J. Am. Chem. Soc., 2003, 125, 15312. 10. Sharpless, K. B.; Akashi, K.; Oshima, K. Tetrahedron. Lett., 1976, 2503. 11. Yang, D.; Zhang, C. J. Org. Chem., 2001, 66, 4814 12.參考書：現(xiàn)代有機合成試劑<性質(zhì)、制備和反應(yīng)>；胡躍飛 付華 編著；化學工業(yè)出版社；ISBN 7-5025-8542-7

備注

暫無

表征圖譜