Selectivity versus Reactivity - Recent Advances in RuO₄-Catalyzed Oxidations

Abstract

Since its introduction into organic chemistry more than fifty years ago, RuO₄ has been used mainly as a strong oxidizing agent. Owing to its high reactivity, catalytic reactions employing RuO₄ were often considered to be sluggish or unselective. However, within the past ten years, several groups have reported the development of new and selective oxidative transformations possible only under RuO₄ catalysis. The present article summarizes the state of research in this field and tries to give a systematic overview of the reactivity and the reaction mode of RuO₄. In the final section, relative reactivities between olefins or olefins and functional groups are discussed. The information provided in the present paper might serve as a good starting point for chemists interested in applying RuO₄-catalyzed reactions in organic synthesis or methodology.

• 1 Introduction

• 1.1 Historical Development

• 1.2 Chemical Properties

• 2 Oxidation of C-H Bonds

• 2.1 Oxidation of C-H Bonds α to a Heteroatom

• 2.2 Oxidation of Saturated Hydrocarbons

• 3 Oxygen Transfer to Alkenes

• 3.1 Dihydroxylation and Ketohydroxylation

• 3.2 Oxidative Cyclization of Polyenes

• 4 Cleavage Reactions

• 4.1 Oxidative Cleavage of Single Bonds

• 4.2 Oxidative Cleavage of Double Bonds

• 4.2.1 Fragmentation of Alkenes

• 4.2.2 Oxidation of Aromatic Compounds

• 4.3 Oxygen Transfer to Alkynes

• 5 Oxidation of Heteroatoms

• 6 Reactivity Aspects

• 7 Conclusions

Key words

ruthenium - oxidations - catalysis - oxygen - oxygenation

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Plietker B., manuscript in preparation.