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本文聚焦钌（Ru）催化 C-H 活化及 C-C/C-N 键形成领域十年进展，结合微波（MW）加热技术，探讨其在有机合成中缩短反应时间、实现绿色可持续合成的优势，适合关注金属催化与绿色合成的科研人员参考。
过渡金属催化惰性 C-H 键活化及后续 C-C 键形成已成为有机合成化学领域的核心关键工具。微波加热技术则被广泛用于各类有机转化反应，作为一种颇具潜力的非常规合成反应技术备受关注。当下，以钌为催化剂实现直接 C-H 活化以构建 C-C 键的反应是有机化学中的研究热点，该途径兼具成本效益，且借助微波辐射可缩短反应时间，契合绿色可持续合成理念。
在合成有机化学的发展进程中，过渡金属（如钌）催化的 C-H 键活化反应因其能够直接对原本不活泼的 C-H 键进行功能化修饰，避免了传统合成中预先引入导向基团等繁琐步骤，显著提升了合成效率。钌（II）催化剂凭借独特的电子结构和配位能力，在多种 C-H 活化反应中表现出优异的催化活性和选择性，可促进不同底物（如芳烃、烯烃、烷烃等）的 C-H 键活化，并进一步与烯烃、炔烃、胺类等亲电或亲核试剂反应，形成新的 C-C 键或 C-N 键。
微波加热作为一种非传统的加热方式，通过高频电磁波使反应体系中的极性分子产生偶极矩振荡而发热，具有加热均匀、升温速率快、反应时间短等特点。将微波技术与钌催化的 C-H 活化反应相结合，能够显著提高反应速率，减少副产物的生成，同时降低能耗和溶剂使用量，符合现代绿色化学的要求。例如，在某些钌催化的芳烃 C-H 键烷基化反应中，传统加热方式需要数小时甚至更长时间才能完成，而在微波辐射下，反应可在数十分钟内达到较高的转化率，且产物收率和选择性均得到明显提升。
此外，该领域的研究还涉及反应机理的深入探讨。通过同位素标记实验、原位光谱分析等手段，研究者们对钌催化 C-H 活化的反应机理有了更清晰的认识。通常认为，反应可能经历钌催化剂与底物的配位、C-H 键的氧化加成、插入反应以及还原消除等步骤。明确反应机理不仅有助于优化反应条件，设计更高效的催化剂，还为开发新的合成方法提供了理论依据。
从应用前景来看，钌催化微波辅助的 C-H 活化及 C-C/C-N 键形成反应在药物合成、材料科学等领域具有广阔的应用潜力。在药物化学中，该方法可用于快速构建复杂药物分子的核心骨架，减少合成步骤，提高药物研发效率；在材料合成方面，可用于制备新型有机功能材料，如发光材料、导电材料等。随着绿色化学和可持续化学理念的不断深入，钌催化与微波技术的结合有望在未来的有机合成中发挥更加重要的作用，推动相关领域的快速发展。
