环硅化合物因其独特的化学性质和生物活性，越来越受到关注。硅的引入赋予这些化合物相对于其碳基同类物更好的生理和生物活性，如降低毒性副作用、提高选择性和增加脂溶性等优势。近年来，硅替代碳的策略受到了广泛的关注，该策略已经成为新药研发的重要手段。但是目前限制硅替药物分子发展的两个重要原因是(1)缺乏合成方法；(2)硅中心手性的构建相对困难。因此，开发高效的合成方法来构建硅手性杂环，尤其是能够同时控制碳和硅手性中心的策略，具有重要的科学和应用价值。

基于课题组前期在硅中心手性构建方面的系列探索，作者发现亚甲基环丙烷作为一类重要的四碳合成子，在铜催化体系下能够和一级硅烷或者二级硅烷发生级联氢硅化反应，一步构建具有碳和硅中心手性的硅替环戊烷化合物。该反应的难点在于如何实现区域选择性、对映选择性以及非对映选择性的精准调控。

通过一系列的条件优化，作者发展了两种催化体系分别适用于一级硅烷或二级硅烷的级联氢硅化反应，为手性硅杂环化合物的合成提供了新的方法。该反应具有良好的官能团耐受性，能够以良好的收率和优异的对映选择性得到目标的硅替五元环化合物。此外，该反应也能进行规模放大，并且该类化合物的硅氢键能够进行立体专一性的转化，进一步丰富了产物的结构多样性。

此外，作者通过动力学实验并结合DFT计算，详细探讨了该反应的机理。动力学实验结果表明，该反应的第一次分子间氢硅化发生十分快速，而第二次分子内氢硅化反应速率相对较慢。理论计算研究进一步证明了该反应的对映选择性控制步是第二次分子内氢硅化。

在该工作中，南方科技大学何川课题组发展了一种新颖且高效的铜催化不对称级联氢硅化反应方法，用于合成多种具有碳和硅中心手性的硅替环戊烷化合物。这种方法具有高产率和优异的对映选择性，并且能够进行进一步的立体专一性转化，丰富了硅替环戊烷化合物的多样性。该研究为手性硅化合物的合成提供了一种有力工具，具有在医药化学、合成化学和材料科学领域广泛应用的潜力。