三氯化钌 Ruthenium(III) chloride

编号系统

CAS号：10049-08-8

MDL号：MFCD00011208

EINECS号：233-167-5

RTECS号：VM2650000

BRN号：暂无

PubChem号：24852520

物性数据

1.       性状：有光泽的黑色板状结晶。

2.       密度（g/mL,25℃）：3.11

3.       相对蒸汽密度（g/mL,空气=1）：未确定

4.       熔点（ºC）：500

5.       沸点（ºC,常压）：717

6.       沸点（ºC,5.2kPa）：未确定

7.       折射率：未确定

8.       闪点（ºC）：未确定

9.       比旋光度（º）：未确定

10.    自燃点或引燃温度（ºC）：未确定

11.    蒸气压（kPa,20ºC）：未确定

12.    饱和蒸气压（kPa,60ºC）：未确定

13.    燃烧热（KJ/mol）：未确定

14.    临界温度（ºC）：未确定

15.    临界压力（KPa）：未确定

16.    油水（辛醇/水）分配系数的对数值：未确定

17.    爆炸上限（%,V/V）：未确定

18.    爆炸下限（%,V/V）：未确定

19.    溶解性：α-RuCl₃为黑色有光泽晶体，不溶于醇、水；β-RuCl₃为棕黑色蓬松晶体，溶于醇、水。

毒理学数据

1、急性毒性：大鼠腹腔LD50：280mg/kg；

生态学数据

通常对水是不危害的，若无政府许可，勿将材料排入周围环境。

分子结构数据

1、摩尔折射率：无可用的

2、摩尔体积（cm³/mol）：无可用的

3、等张比容（90.2K）：无可用的

4、表面张力（dyne/cm）：无可用的

5、介电常数：无可用的

6、极化率（10^-24cm³）：无可用的

7、单一同位素质量：206.810946 Da

8、标称质量：207 Da

9、平均质量：207.429 Da

计算化学数据

1、   疏水参数计算参考值（XlogP）：未确定

2、   氢键供体数量：0

3、   氢键受体数量：3

4、   可旋转化学键数量：0

5、   拓扑分子极性表面积（TPSA）：0

6、   重原子数量：4

7、   表面电荷：0

8、   复杂度： 0

9、   同位素原子数量：0

10、   确定原子立构中心数量：0

11、   不确定原子立构中心数量：0

12、   确定化学键立构中心数量：0

13、   不确定化学键立构中心数量：0

14、   共价键单元数量：4

性质与稳定性

1.磁化率χm约为2300×10-6emu（电磁单位）(293K),在低温时具有强的反磁性。不溶于水及乙醇。

β-型为棕色固体，相对密度3.11，高于500℃温度下分解，不溶于水，溶于乙醇。β-型在氯气中加热至700℃，转变为α型，而α-型向β-型转变的温度为450℃。β-RuCl3能使非极性溶剂着色，但溶解度甚低。

2.四氧化钌是一个非常危险的试剂，能够与滤纸和醇发生爆炸性反应，与醚、苯和吡啶的反应也非常剧烈。它能够很容易地氧化人体内组织，留下二氧化钌沉积，它的蒸气能强烈刺激眼睛和呼吸道，因此使用时一定要避免吸入。但是，当反应中只存在催化剂量的四氧化钌时，上述危险性能大大降低。

3.无水三氯化钌极易吸水，因此必须在惰性气体保护下称量操作，置于干燥通风处保存。

贮存方法

 

合成方法

1.α-RuCl3(1)在硼硅酸耐热玻璃反应管中，往0.25～3g金属钌粉上通入氯气和一氧化碳的混合气(Cl2∶CO=3∶1，体积比)，在600℃下加热12h，产物用乙醇洗涤以除去约0.2%的Ru2OCl6，接着在氯气流中于600℃下加热3h。（2）先合成β-RuCl2，然后在氯气或氩气流中加热（氩气中450℃下加热8h，氯气中650℃下2h）。（3）在硼硅酸耐热玻璃反应管中，放入2g合成的β-RuCl3，并在氯气流中于650℃下加热。在此温度下，痕量的Ru2OCl6(紫色)将升华。以后在730℃下α-RuCl3升华，在与Ru2OCl6分离后析出结晶。

2.β-RuCl3在硼硅酸耐热玻璃反应管中，放入海绵状金属钌0.5g，通入氯气与一氧化碳混合气体（Cl2∶CO=3∶1）(体积比)，同时在330～340℃时加热4～6h。将生成物轻轻压碎，再在混合气体中于330～340℃下加热6～8h，然后冷却。在加热至反应温度或在冷却时，宜在氯气流中进行。本法制得的产物中，测不出未反应的钌，但其中α-RuCl3的含量约为1%～2%（根据测定其磁化率的推算值）。

用途

1.用作光谱纯试剂。

2.三氯化钌是一个温和的路易斯酸，能够有效活化烯烃、炔烃，实现其相应的官能化转移反应。此外，三氯化钌与氧化剂如O₂组成的氧化体系还能实现多种官能团的有氧氧化转移反应。

三氯化钌是一个有效的路易斯酸试剂，由于钌金属本身的亲氧性，因此可以活化含氧化合物的C-O键，实现底物骨架的重排反应 (式1)^[1]。在醇的存在下，三氯化钌能够实现烯丙基醇到烯丙基醚的转换 (式2)^[2]。

三氯化钌能够有效活化炔烃的C-H键，从而实现炔烃的官能团转换反应。如在乙腈中催化实现四氢吡喃、乙炔和CO₂的三组分加成反应 (式3)^[3]。

与其它路易斯酸金属试剂组合，三氯化钌能够有效实现水相中的多组分反应，如与三氯化铟InCl₃组成的诱导体系，能够催化实现醛与炔烃的水相加成反应 (式4)^[4]。其中，三氯化钌用于活化炔烃，而InCl₃则用于活化醛基。

同样的，三氯化钌与溴化亚铜组成的双金属催化剂RuCl₃/CuBr，也能在水相中实现苯胺、醛和末端炔的三组分加成反应 (式5)^[5]。CuBr用于活化醛与苯胺生成的亚胺中间体，进而插入到钌-炔烃键中实现三组分的加成。

除了活化较活泼的炔烃外，三氯化钌还能活化特殊烯烃，如α-甲基苯乙烯 (式6)^[6]。研究推测活化的机理：首先发生Ru-Cl对烯烃的加成反应，进而通过β-H消除反应得到真正的催化前体Ru-H试剂，进而实现烯烃的二聚反应。

在乙醇溶剂中，三氯化钌也能活化呋喃的2-位C-H键，进而实现邻位二聚或三聚偶联反应 (式7)^[7]。

在氧气存在下，三氯化钌能催化实现胺类化合物的氧化官能团转换反应，如在二氯乙烷中实现三级胺的有氧氧化，高产率地得到N-氧化物 (式8)^[8]。在氰化钠NaCN存在下，三氯化钌能在醇类溶剂中实现三级胺的氧化氰化反应 (式9)^[9]。

除了氧气外，其它氧化剂也能与三氯化钌组合实现特殊的官能团转换反应。如在定量N-甲基吗啉存在下，三氯化钌能将醇类化合物氧化为醛 (式10)^[10]；在过硫酸氢钾制剂存在下，三氯化钌则能催化实现二苯乙烯的氧化断裂反应，高产率地得到苯甲醛 (式11)^[11]。

安全信息

危险运输编码：暂无

危险品标志：暂无

安全标识：暂无

危险标识：暂无

文献

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 12.参考书：现代有机合成试剂<性质、制备和反应>；胡跃飞 付华 编著；化学工业出版社；ISBN 7-5025-8542-7

备注

暂无

表征图谱