苯并稠合雜芳烴的均相催化加氫通常產生部分氫化產物，其中雜芳環優先被還原，例如喹啉加氫，會產生1, 2, 3, 4-四氫喹啉。

2024年12月11日，中科院上海有機化學研究所丁奎嶺院士、王正副研究員、韓召斌副研究員在國際知名期刊Journal of the American Chemical Society發表題為《Ruthenium-Catalyzed Carbocycle-Selective Hydrogenation of Fused Heteroarenes》的研究論文，Chenguang Luo為論文第一作者，丁奎嶺院士、王正副研究員、韓召斌副研究員為論文共同通訊作者。

丁奎嶺，中國科學院上海有機化學研究所研究員，中國科學院院士。1985年、1987年本碩畢業于鄭州大學，碩士期間的導師為吳養潔院士；1990年（24歲）在南京大學獲得博士學位，導師：吳養潔院士。1990年加入鄭州大學任教，期間1993-1994年在日本龍谷大學從事博士后研究、1997-1998年在日本東京工業大學任UNESCO研究員；1998年加入中國科學院上海有機所擔任研究員、博士生導師，期間2003年在日本名古屋大學作訪問教授。2013年（47歲）當選中國科學院院士 。

丁奎嶺院士的研究領域為1. 組合不對稱催化；2. 新型手性配體的設計、合成及應用；3. 手性催化劑負載化新方法。

王正，中國科學院上海有機化學研究所副研究員。1985年獲河南師范大學學士學位；1988年在杭州大學獲得碩士學位（導師：張遜瑋教授）；2002在南京大學獲博士學位（導師：游效曾院士）。1988-1989年在煙臺師范學院任助教；1989-1999年在河南師范大學任講師；2002-2004年在Korea Advanced Institute of Science and Technology任Postdoctoral fellow（Prof.Yonghae Kim）；2004年加入中國科學院上海有機化學研究所。

王正副研究員的研究領域為過渡金屬催化的有機合成反應。

韓召斌，中國科學院上海有機化學研究所副研究員。2003年獲南京大學學士學位，2009年在上海有機化學研究所獲得博士學位，導師：丁奎嶺研究員，張緒穆教授；畢業后留所先后擔任助理研究員、副研究員。其研究方向為不對稱催化。

在本文中，作者報道了使用手性螺酮基二膦（SKP）的釕（Ru）配合物作為催化劑，對稠合N-雜芳烴（喹啉、異喹啉、喹喔啉等）進行碳環選擇性加氫，得到相應的5, 6, 7, 8-四氫產物，并具有高化學選擇性。

該催化體系對于帶有硼基或氨基的稠合雜芳烴的不對稱碳環加氫也是有效的。實驗研究為催化的均相性質提供了強有力的支持，并提出了加氫的內球機理。

密度泛函理論（DFT）計算表明，加氫反應是通過喹啉碳環的η⁴配位活化為SKP的Ru二氫化物配合物引發的，然后進行金屬到配體氫化物轉移。隨后的碳環還原通過H₂氧化加成和C-H還原消除的連續步驟進行。

圖1：研究背景

圖2：合成應用

圖3：實驗機理研究和提出的催化循環

圖4：密度泛函理論（DFT）計算研究

綜上，這項研究成功開發了一種Ru催化的融合雜環化合物的碳環選擇性加氫方法，使用手性螺酮基二膦（SKP）的Ru配合物作為催化劑，實現了對喹啉、異喹啉、喹喔啉等稠合N-雜芳烴的高效、高選擇性加氫，得到了相應的5, 6, 7, 8-四氫產物。

該研究不僅在合成化學、藥物合成和材料科學領域具有重要意義，而且為構建部分還原的雜環化合物提供了一種新的、環境友好的合成工具，具有廣泛的應用前景。

Ruthenium-Catalyzed Carbocycle-Selective Hydrogenation of Fused Heteroarenes,?Journal of the American Chemical Society,?2024.