20427-56-9 / 四氧化釕氧化反應

四氧化釕（RuO4）是一種反磁性的、正四面體構型的釕化合物。正如理論預測的那樣，它是對稱的非極性分子，但很不穩定。類似的四氧化鋨用途更廣，也更為人們所知。它在多數溶劑中都不穩定，較好的溶劑是四氯化碳。四氧化釕幾乎能氧化所有的有機化合物。例如，它會將金剛烷氧化成1-金剛烷醇。在有機合成中，這被用于氧化末端炔烴成1,2-二酮，將低級醇氧化為羧酸。現在的使用方法是使用催化量的四氧化釕，或者向乙腈、水和四氯化碳的溶劑中添加高碘酸鈉（作用是氧化三氯化釕）使它循環再生，大大減少了四氧化釕的使用量。

超強的氧化劑。通常的氧化劑實現不了的苯環烯烴的氧化裂解可以在此氧化劑參與的溫和條件下實現。此方法也可以作為臭氧氧化的替代法來使用。

但是底物中有不耐氧化的官能團來說，會首先被氧化，所以經常導致副反應的生成。很少對底物有選擇性，使用的時候需要多多考慮。

因為四氧化釕很貴，所以往往使用催化量的前體和便宜的再氧化劑在體系中形成Ru(VIII)的方法。溶劑的話經常使用不與反應試劑反應的四氯化碳。另外，四氧化釕會與醚類溶劑劇烈反應。如果底物能跟氧化劑配位的話，氧化劑就會失活。但是可以利用添加配位性混合溶劑比如乙腈的方法來防止。綜上所述、RuCl3(cat.)-NaIO4/CH3CN-CCl4-H2O 二相體系是用的最多的。

如上圖所示的，缺點子的芳香環通常是不會被氧化的。

反應機理

首先溶解在有機相中的RuO4不斷地被消耗生成水溶性的RuO2轉移到水層中。再在水層中被再氧化劑氧化生成RuO4回到有機相中。按照此種方法進行的催化氧化反應。

反應實例

烯烴的cis-二羥基化[1]，不用使用毒性強的Os使反應照樣能進行。氧化的條件很重要。該反應在極短的時間就完結了。

MOM、Bn醚的脫保護

此類的保護基是比較強的保護基，一般不使用相對強的酸性條件的話是無法脫去的。在全合成的最終階段的時候，這種難脫去的保護基經常會帶來很多麻煩。
如果使用四氧化釕的話，可以氧化轉化成甲基酯，或者苯基酯。然后用比較溫和的堿性條件，可以進行選擇性的脫保護。

實驗步驟

苯環的裂解[2]

由于生成二氧化碳、所以反應不能密封進行。 溫度控制(25-40℃で行う)十分重要。 Ru的渣可以用短柱子很簡便地除去。

參考文獻

[1] (a) Plietker,B.; Niggemann, M.; Org. Lett. 2003, 5, 3353. DOI: 10.1021/ol035335a (b) Plietker,B.; Niggemann, M.; Pollrich, A. Org. Biomol. Chem. 2004, 2, 1116. DOI: 10.1039/b316546a

[2] Teresa Nunez, M.; Martin, V. S. J. Org. Chem. 1990, 55, 1928. DOI: 10.1021/jo00293a044