Tetróxido de rutenio

El principal valor comercial del RuO₄ _reside en su uso como intermediario en la producción de compuestos de rutenio y metal a partir de minerales. Al igual que otros metales del grupo del platino (MGP), el rutenio se presenta en bajas concentraciones y a menudo mezclado con otros MGP. Junto con el OsO₄ _, se separa de otros MGP mediante la destilación de un extracto oxidado con cloro. El rutenio se separa del OsO₄ _reduciendo el RuO₄ _con ácido clorhídrico , un proceso que aprovecha el potencial de reducción altamente positivo del par [RuO₄ _] ⁰ ^/⁻ . ^{[ 10 ] [ 11 ]}

_El RuO₄ tiene un valor especializado en química orgánica porque oxida prácticamente cualquier hidrocarburo. ^{[ 12 ]} Por ejemplo, oxida el adamantano a 1-adamantanol. Debido a su alta agresividad como oxidante, las condiciones de reacción deben ser suaves, generalmente a temperatura ambiente. Aunque es un oxidante fuerte, las oxidaciones con RuO₄ _no alteran los estereocentros que no se oxidan. Un ejemplo ilustrativo es la oxidación del siguiente diol a un ácido carboxílico :

La oxidación de los alcoholes epoxi también se produce sin degradación del anillo epóxido:

En condiciones más suaves, la reacción oxidativa produce aldehídos en su lugar. RuO ₄ convierte fácilmente alcoholes secundarios en cetonas . Aunque se pueden lograr resultados similares con otros oxidantes más baratos como los oxidantes basados ​​en PCC o DMSO , RuO ₄ es ideal cuando se necesita un oxidante muy vigoroso, pero deben mantenerse condiciones suaves. Se utiliza en síntesis orgánica para oxidar alquinos internos a 1,2- dicetonas , y alquinos terminales junto con alcoholes primarios a ácidos carboxílicos . Cuando se usa de esta manera, el óxido de rutenio(VIII) se usa en cantidades catalíticas y se regenera mediante la adición de periodato de sodio al cloruro de rutenio(III) y una mezcla de disolventes de acetonitrilo , agua y tetracloruro de carbono . RuO ₄ rompe fácilmente los enlaces dobles para producir productos carbonílicos , de manera similar a la ozonólisis . OsO₄ , un oxidante más conocido y estructuralmente similar a RuO₄ _, no rompe los enlaces dobles, sino que produce dioles vecinales . Sin embargo, con tiempos _{de reacción cortos y condiciones cuidadosamente controladas, RuO₄} también puede utilizarse para la dihidroxilación. ^{[ 13 ]}

Debido a que el RuO₄ _degrada los enlaces dobles de los arenos (especialmente los ricos en electrones) mediante dihidroxilación y ruptura del enlace C-C de una manera que pocos otros reactivos pueden, resulta útil como reactivo de desprotección para ácidos carboxílicos que están enmascarados como grupos arilo (típicamente fenilo o p -metoxifenilo). Dado que los fragmentos formados son fácilmente oxidables por el RuO₄ _, una fracción sustancial de los átomos de carbono del areno sufre una oxidación exhaustiva para formar dióxido de carbono. En consecuencia, se requieren múltiples equivalentes del oxidante terminal (a menudo más de 10 equivalentes por anillo arilo) para lograr la conversión completa al ácido carboxílico, lo que limita la practicidad de la transformación. ^{[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]}

Aunque se utiliza como oxidante directo , debido al costo relativamente alto del RuO₄ _también se utiliza catalíticamente con un cooxidante. Para la oxidación de alcoholes cíclicos con RuO₄ _como catalizador y bromato como oxidante en condiciones básicas , el _RuO₄ se activa primero con hidróxido, convirtiéndose en el anión hiperrutenato: ^{[ 17 ]}

RuO ₄ + OH ⁻ → HRuO ₅ ⁻

La reacción se produce a través de un complejo de glicolato.

El tetróxido de rutenio es un agente colorante potencial. Se utiliza para revelar huellas dactilares latentes, ya que se transforma en dióxido de rutenio de color marrón/negro al entrar en contacto con aceites o grasas presentes en los contaminantes sebáceos de la huella. ^{[ 18 ]}