有机硅化合物在有机合成、材料科学、生物医药研究中都有着广泛的应用，开发新的硅基合成子以及发展绿色高效的合成方法对推动有机硅化学的发展具有重要意义。近年来，硅杂环丁烷 (SCB) 作为合成子引起了广泛关注，被应用于许多有机硅化合物的高效合成。其中过渡金属催化下SCB与炔烃的环加成反应是最活跃的研究方向之一，并且取得了一定的进展，但仍然存在三个方面的局限性（图1A）：(1) 反应主要使用钯或者铑等贵金属催化剂；(2) 活性较低的非活化内炔与SCB的反应尚未有报道；(3) 不对称反应中对映选择性控制还有提升空间。

图3. 不对称开环反应底物拓展

在完成底物扩展之后, 作者分别对硅杂环己烯产物和手性烯基硅烷产物进行了一系列的衍生化反应。随后，作者对不同配体控制的SCB与炔之间的发散性反应的根源通过DFT计算以及一系列控制实现进行了研究（图5），结果显示，当合用IPr作为配体时，中间体倾向于发生还原消除，而使用小位阻的磷配体时，中间体则倾向于发生LLHT过程，从而生成开环产物。最后，对其关键中间体进行了可视化分析，认为不同配体条件下硅杂环丁烷与内炔反应的化学选择性主要来源于配体的位阻影响。                                                        

该研究成果近期发表在Nature Communications 上，论文通讯作者为南开大学赵东兵研究员，第一作者为博士研究生王希超，李勃和鞠成威对本文的计算和实验做了重要贡献。该项研究得到了国家自然科学基金面上项目以及国家自然科学优秀青年基金的支持。