Rutenio (Ru)

El rutenio se emplea en los siguientes sectores de catalizadores homogéneos:

Las carbonilaciones son conversiones con monóxido de carbono (CO) bajo formación de aldehídos, cetonas o ácidos carboxílicos mediante la inserción de un grupo C=O.

El proceso más importante a larga escala es la carbonilación de metanol a ácido acético ("Proceso Monsanto"). Además, hay otras vías de producto, por ejemplo la fabricación de anhídrido acético a partir del acetato de metilo. Todos estos procesos se basan en rodio en presencia de compuestos con contenido de yodo. Los métodos recientes también se basan en el iridio con cocatalizadores ("proceso Cativa").

Las reacciones de acoplamiento sirven para enlazar moléculas orgánicas o partes dentro de una molécula mayormente mediante la formación de enlaces carbono-carbono ("acoplamiento C-C"). Estas reacciones son muy conocidas en las industrias farmacéutica, agroquímica, de químicos finos y especialidades.

Las reacciones de acoplamiento de dienos también se pueden realizar con rodio o incluso con rutenio. Un proceso técnico basado en rodio es la reacción de eteno con butadieno formando hexa-1,4-dieno. También es posible el acoplamiento de dienos.

También algunas oxidaciones se pueden realizar homogéneamente a gran escala con metales preciosos. El caso más conocido es el proceso "Hoechst-Wacker". La síntesis de acetaldehído a partir del eteno y oxígeno en presencia de un sistema catalizador paladio/cobre (en soluciones acuosas con contenido de cloro).

El óxido de rutenio(VIII) que se genera mejor in situ a partir de precursores de Ru y agentes oxidantes adecuados (por ejemplo, peróxido de hidrógeno) puede adherir los alquenos en ácidos carboxílicos u oxidar alcoholes secundarios a cetonas. En presencia de agentes oxidantes, la oxidación del alcohol es factible mediante el uso del paladio.

Las hidrogenaciones son reacciones de moléculas no saturadas con hidrógenos (H2). Los compuestos de metales preciosos con rodio, rutenio, o iridio se clasifican entre los catalizadores de hidrogenación homogénea más eficaces por sus selectividades sobresalientes.

Los catalizadores para hidrogenaciones a menudo equivalen a los que se usan para las hidroformaciones, en los que se aplican reactivos H2 y CO.

Además, se pueden hidrogenar C=O, C=N, y alquenos. El rutenio, en especial, tiene una afinidad con los enlaces C=O. Las hidrogenaciones de grupos iminos se podrían manejar en forma eficaz con el iridio. Con una base de catalizadores de rutenio homogéneos, las hidrogenaciones de anillo son factibles también.

Especialmente famosos son el "Catalizador Wilkinson": y el diclorotris(trifenilfosfano)rutenio(II) para la hidrogenación C=C terminal.

Las hidrogenaciones conducen a centros quirales en moléculas proquirales. Como la mano derecha y la izquierda, las moléculas "quirales" de una misma constitución (fórmula empírica, estructura) pueden coincidir únicamente con sus imágenes de espejo. La quiralidad es extraordinariamente importante para los agentes modernos en el campo de las ciencias de la vida, donde casi solo una variante quiral está activa para un propósito específico. Estas "hidrogenaciones asimétricas" son posibles en una forma muy eficaz usando precursores de metales preciosos junto con ligandos quirales. Heraeus ofrece una amplia gama de estos precursores pertinentes a la industria, mayormente los organometálicos.

Además, Heraeus fabrica nuevos catalizadores a escala comercial en estricta confidencialidad de acuerdo con las especificaciones de los clientes.

Compuesto Número CAS Fórmula Metal ­­Cont. ­­aprox. Color
Carbonildihidridotris­­(trifenilfosfano)­­rutenio(II) * 25360-32-1 [Ru(H)2(CO)(PPh3)3] 11 % crema
Di-μ-cloro-bis[cloro(p-cimeno)­­rutenio(II)] 52462-29-0 [{RuCl(C10H14)}2(μ-Cl)2] 33 % café rojizo
Dicloro(cicloocta-1.5-dieno)rutenio(II) 50982-12-2 [RuCl2(cod)]n 35 % café
Diclorotris­­(trifenilfosfino)­­rutenio(II) 15529-49-4 [RuCl2(PPh3)3] 10 % café rojizo
Acetato de rutenio * 55466-76-7 "Ru(OAc)x" 47 % negro
Solución de acetato de rutenio 55466-76-7 "Ru(OAc)x" hasta 8 % verde oscuro

* Disponibles a petición.

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