概述
由于钌独特的d电子构型, 能与载体或反应分子形成特定的配位结构, 在多种化学反应中表现出无可代替的高催化活性, 其化合物在催化剂领域中具有广泛的应用,其中醋酸钌是研究较为深入的一个物质,它又名乙酸钌,常表现为暗蓝色或者黑色固体, 溶液颜色为深蓝色, 主要用途是作为多种化学反应如加氢、 异构化、 羰基化等的催化剂或者助催化剂[1]。

制备方法
醋酸钌作为一种甲醇羰基化制乙酸用的“CATIVA”过程的助催化剂而得到广泛关注, 尤其是对催化剂有毒害作用的氯含量特别关注。 因此开发一种高收率、 低氯含量的醋酸钌的制备方法意义重大。文献报道一种优化制备方法主要步骤如下:在装有回流冷凝器,进出口气管路的容器中,将氧化钌与醋酸水溶液搅拌混合均匀,然后加入催化剂,加热至80~90℃下反应。当体系从深蓝色浑浊液变成深蓝色澄清液后,继续在80~90℃下搅拌反应4小时。最后,体系冷却降至室温后经过滤,减压蒸馏浓缩,即得纯度大于99.9%且氯离子含量为10~20ppm的醋酸钌溶液。该发明所得醋酸钌具有高收率,低氯杂质含量的特点[1]。

应用
醋酸钌作为催化剂可用于催化多种化学反应,例如在芳香多环区域选择性碳氢氧化反应中,以醛基为导向基,在醋酸钌的催化作用下利用高碘试剂双(三氟乙酰氧基)碘苯作为氧源可以实现萘甲醛C4位的区域选择性碳氧键的构建。在此基础上以取代萘甲醛为原料还可以完成维生素K4的全合成,该方法突破了以苯环为母体构建芳香多环的方法,为芳香多环酚类天然产物的合成提供了一条新的思路[2]。此外,在1,2-二酮的制备研究中,以烯烃为反应底物,以双氧水,过氧叔丁醇,间氯过氧苯甲酸或对苯醌为氧化剂,以二氯双(4-甲基异丙基苯基)钌(II),三苯基膦氯化钌,醋酸钌,二氯苯基钌(II)二聚体,三氯化钌,[2,2'-双(二苯基磷)-1,1'-联萘]二氯化钌等中的一种为催化剂,以四丁基碘化铵,四甲基碘化铵,四庚基碘化铵等物质中的一种为助催化剂,以乙腈,甲苯,硝基甲烷,1,4-二氧六环或水为溶剂构建反应体系即可在室温条件下实现目标产物的制备[3]。
电化学领域则公开了一种泡沫镍‑醋酸钌复合电极的制备方法及其应用。其中,泡沫镍‑醋酸钌复合电极包括泡沫镍基材,其上附着有醋酸钌。具体制备方法如下:将泡沫镍在200‑300℃条件下氧化,得到氧化后的泡沫镍;将醋酸钌水溶液滴加、喷洒或浸润在氧化后的泡沫镍上,晾干后在200‑300℃处理,之后得到泡沫镍‑醋酸钌复合电极。该复合电极价格低廉,作为电化学氧化偶联5‑氨基四唑合成偶氮四唑含能盐的工作电极使用,可有效降低其最低氧化电位[4]。

有关研究[5]
以醋酸钌为前驱体,用浸渍还原法制备Ru/C催化剂,以常压下葡萄糖加氢制取山梨醇的反应评价其活性,并用透射电子显微镜(TEM)及X射线衍射对其进行表征,研究了活性碳类型,温度,浸渍和还原时间,pH值,不同前驱体及有机助剂的加入等因素对Ru/C催化剂活性的影响。
结果表明,适当的活性碳粒度,大的比表面和孔容有利于Ru粒子在活性碳表面均匀分布,提高催化活性。80~90℃的温度,8~10h的浸渍时间,6~8h还原时间及7~8的pH值有利于Ru粒子在活性碳载体上形成高分散,高活性的Ru/C催化剂。加入有机助剂使催化剂活性明显高于没有加入有机助剂的催化剂。不同的前驱体对Ru/C催化剂在该反应中的催化活性有较大的影响,醋酸钌是一种制备Ru/C催化剂较好的前驱体。
参考文献
[1]白延利,张静,刘国旗,等.一种醋酸钌的制备方法:CN202211363971.3[P].
[2]蒋静,李小平,张素琴,等.钌催化的芳香多环区域选择性碳氢氧化反应[J].广东化工, 2025, 52(7):1-4.
[3]李海燕,陈书林,刘召军,等.一种催化氧化烯烃制备1,2-二酮的方法:CN201110029804.0[P].
[4]薛琪,何靓,毕福强,等.一种泡沫镍-醋酸钌复合电极,制备方法及其应用:202311322047[P].
[5]沈亚峰,雷远进,沈善问,等.以醋酸钌为前驱体的Ru/C催化剂在葡萄糖加氢制取山梨醇反应中活性的研究[J].贵金属, 2009, 30(1):6.DOI:10.3969/j.issn.1004-0676.2009.01.008.