钌(II)喹喔啉席夫碱配合物催化苯与甲苯加氢反应的动力学机制研究

研究人员开发了一种新型四配位钌(II)喹喔啉席夫碱配合物[Ru2LCl2]·H2O催化剂，在60℃、30 bar氢气压力下实现苯（TOF 7362 h-1）和甲苯（TOF 5873 h-1）高效加氢。动力学研究表明反应对底物和催化剂呈一级关系，对氢气遵循米氏方程，揭示了氢化物/二氢中间体调控反应速率的机制，为芳烃选择性加氢提供了新策略。

　　

一项突破性研究揭示了钌(II)喹喔啉席夫碱配合物([Ru₂LCl₂]·H₂O)在芳烃加氢中的卓越性能。该四配位催化剂在半间歇反应器中展现出惊人活性：60℃、30 bar氢压条件下，苯(0.34 mol)和甲苯(0.28 mol)的转化频率分别达到7362 h^-1和5873 h^-1。有趣的是，反应体系同时生成部分加氢和完全加氢产物，且后者选择性更优。

动力学解析发现苯加氢过程呈现双重特征：对苯浓度和催化剂浓度均为一级反应，而对氢气则遵循典型的米氏动力学(Michaelis-Menten kinetics)。这一发现暗示反应可能通过关键的钌-氢化物/二氢中间体(Ru-H/H₂)进行，该中间体作为催化活性物种直接控制着整个加氢反应的速率限速步骤。研究为设计高效芳烃加氢催化剂提供了重要理论依据，特别在调控产物选择性方面具有指导意义。