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含有钌并具有催化功能的物质称为钌催化剂。钌是一种浅灰色多价稀有金属元素,属于铂族金属。钌的性质很稳定,抗腐蚀性很强。地壳中的钌含量很少,但钌确实是铂族金属中最便宜的。
Wacker氧化反应。氯化钯和氯化铜催化下烯烃氧化得到酮的反应,少数情况下可以氧化为醛。Fukuyama偶联反应。有机锌化合物和硫代酸酯在钯催化剂下偶联得到酮的反应。此反应是Tohru Fukuyama在1998年发现【Tetrahedron Letters. 39 (20): 3189–3192】,是发现的经典钯催化偶联反应。此反应化学选择性高,反应条件温和,所用试剂低毒。由于有机锌试剂反应活性较低,所以此反应有很好的官能团耐受度,酮,酯,硫醚,芳基溴,芳基氯和醛等此反应条件下都可以稳定存在。
Tsuji-Trost反应。钯催化下利用烯丙基化合物(如乙酸烯丙酯和烯丙基溴)对亲核试剂(如活性亚甲基化合物,烯醇化合物,胺和酚)进行烯丙基化的反应。Catellani反应。【Catellani, M.; Frignani, F.; Rangoni, A. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1997, 36,119–122.】在降冰片烯(Norbornene)与Pd共同催化作用下,芳基碘化物先和降冰片烯进行Heck反应,接着邻位C-H活化进行烷基化或芳基化的反应,再和端基烯烃偶联得到邻位取代的烯基芳烃的反应。此反应是三组分偶联反应。邻位单取代的芳基碘化物作为底物则可以得到不同邻位取代基的烯基芳烃。
钌金属相比铑金属具有更低导烯烃异构化活性,因此能更为高产率地实现烯烃或炔烃的还原氢化反应 。钌金属也能在温和条件下实现羰基化合物的还原氢化反应,将醛或酮转变为相应的醇类化合物(式2)[2]。这一反应在工业上也有成功的应用,如将葡萄糖转变为山梨醇的反应。RuO4或Ru/C能够在高温以及高氢气压条件下实现羧酸的还原氢化反应,得到相应的醇。对于含炔基的硝基芳烃化合物,在Ru/C或Ru/Al2O3催化下,能够特异性地实现硝基的还原氢化反应。
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