Claus e il rutenio

Concludendo il post precedente, ho accennato al catalizzatore di Noyori e a qualche sua applicazione industriale per la sintesi su larga scala di prodotti della chimica fine. Esso si basa sul rutenio (Ru, numero atomico = 44) , complessato con il BINAP: l'impiego nella preparazione di catalizzatori è uno dei principali utilizzi del rutenio - che è adoperato anche in gioielleria.

Puro, il rutenio si presenta come un materiale grigio, lucente, conduttore (tipiche caratteristiche metalliche). Si trova spesso associato al platino (Sudafrica, Urali, Ontario). Non è attaccato dagli acidi e resiste anche all'acqua regia; reagisce con l'ipoclorito, dal quale è ossidato a perrutenato (+7) e rutenato (+6), poi ridotti a rutenio (+3).

Il sale commerciale più importante del rutenio (+3) è il cloruro idrato (esiste anche il cloruro anidro), punto di partenza per la sintesi degli altri composti.

Ru forma interessanti derivati azotati: importanti sono i complessi con il nitrosile, con l'ammoniaca, con il bipiridile (che mostra proprietà fotochimiche). Nel 1965 fu sintetizzato il primo complesso con il diazoto coordinato: una tappa fondamentale nella comprensione dei processi di fissazione dell'azoto atmosferico.

Ru forma anche composti di coordinazione con altri leganti: CO, fosfine, ciclopentadiene e similari, etc. Alcuni complessi rutenio-carbene sono importanti catalizzatori per la metatesi olefinica (catalizzatore di Grubbs).

Il tetrossido di rutenio è un energico ossidante, in grado di demolire l'anello aromatico: dà origine a importanti ossoanioni, come il rutenato e il perrutenato, prima ricordati.

L'estone Karl Enrst Claus (1796-1864) è passato alla storia come lo scopritore dell'elemento rutenio.

La sua infanzia fu segnata dalla morte dei genitori. A quattordici anni si impiegò come garzone di una farmacia a San Pietroburgo e a ventuno anni superò l'esame di stato per l'esercizio della professione di farmacista, presso l'Accademia medica militare. In quel momento era il più giovane farmacista dell'impero russo. Aprì una farmacia tutta sua, si sposò ed ebbe tre figlie ed un figlio.

Non contento della posizione raggiunta, Claus sentì il bisogno di regolarizzare il suo percorso formativo e iniziò a lavorare presso il laboratorio chimico dell'università di Tartu. Aveva 32 anni. Accompagnò il professore Goebel in un viaggio di studio a tema botanico, nelle steppe oltre il Volga. Nel 1837 discusse la tesi di dottorato "Elementi di fitochimica analitica".

Intraprese la carriera accademica e divenne professore di chimica: lavorò sulla separazione dei metalli nobili, in particolare del gruppo del platino. Nel 1844 scoprì il rutenio, ne determinò peso atomico (101,07 uma) e proprietà chimiche. La scelta di comunicare a Berzelius i suoi risultati fece si che il suo nome e le sue scoperte avessero risonanza europea.

In laboratorio non si curava minimamente della sicurezza: assaggiava composti chimici, provava la forza degli acidi indingendovi un dito , annusava i suoi preparati , fino a quando non rimase intossicato dal tetrossido di osmio, evento che lo costrinse a sospendere gli esperimenti per una ventina di giorni.

Questo comportamento era la prassi per i chimici romantici e preromantici... si racconta di Dippel, alchimista tedesco del XVIII secolo, passato alla storia per aver scoperto il blu di Prussia, l'olio d'ossa e per essere stato trovato morto dopo aver collaudato con troppo entusiasmo un suo elisir di lunga vita.

Sorte analoga toccò forse al buon Carl Scheele, morto a 44 anni e anche lui passato alla storia per le sue doti di assaggiatore. Isolò l'acido prussico e sembra che sia stata l'ultima sostanza sulla quale abbia lavorato...