Как синхронизировать состояние Redux и параметры хэш-тега url

Думаю, в этом нет необходимости.
(Извините за пренебрежительный ответ, но это лучшее решение в моем опыте.)

Магазин - это источник правды для ваших данных. Это нормально.
Если вы используете React Router, пусть он будет источником истины для состояния вашего URL.
Вам не нужно хранить все в магазине.

Например, учитывая ваш вариант использования:

Потому что параметры url содержат только заголовки лекций и выбранных глав. В магазине у меня есть список лекций и глав с именем, заголовком и выбранным логическим значением.

Проблема в том, что вы дублируете данные. Данные в магазине (chapter.selected) дублируются в состоянии React Router. Одно из решений - синхронизировать их, но это быстро усложняется. Почему бы просто не позволить React Router стать источником истины для выбранных глав?

Тогда состояние вашего магазина будет выглядеть (упрощенно):

{
  // Might be paginated, kept inside a "book", etc:
  visibleChapterSlugs: ['intro', 'wow', 'ending'],

  // A simple ID dictionary:
  chaptersBySlug: {
    'intro': {
      slug: 'intro',
      title: 'Introduction'
    },
    'wow': {
      slug: 'wow',
      title: 'All the things'
    },
    'ending': {
      slug: 'ending',
      title: 'The End!'
    }
  }
}

Вот и все! Не храните там selected. Вместо этого позвольте React Router справиться с этим. В обработчике маршрута напишите что-нибудь вроде

function ChapterList({ chapters }) {
  return (
    <div>
      {chapters.map(chapter => <Chapter chapter={chapter} key={chapter.slug} />)}
    </div>
  )
}

const mapStateToProps = (state, ownProps) => {
  // Use props injected by React Router:
  const selectedSlugs = ownProps.params.selectedSlugs.split(';')

  // Use both state and this information to generate final props:
  const chapters = state.visibleChapterSlugs.map(slug => {
    return Object.assign({
      isSelected: selectedSlugs.indexOf(slug) > -1,
    }, state.chaptersBySlug[slug])
  })

  return { chapters }
}

export default connect(mapStateToProps)(ChapterList)

react-router-redux может помочь вам добавить URL-адрес для хранения, поэтому каждый раз, когда хэш-тег изменяется, сохраняйте его.