点赞！这道60年来化学反应难题被南科大团队破解

实现乌吉（Ugi）四组分反应立体化学的有效控制到底有多难？近60年来全世界的合成化学家一直在挑战而不得其解。日前，这道化学反应的难题终于被南科大谭斌团队破解，其研究成果在9月14日以长文形式在线发表在国际顶尖学术期刊《科学》上，这项研究成果将极大促进新药物的发现与合成。记者采访了团队的相关负责人，揭秘他们“三年磨一剑”的全过程。

南科大谭斌教授

反应复杂近60年来化学难题难破解

化学是科学研究的基础学科之一，关系到人们衣食住行的方方面面，对社会的发展有着重要的意义。比如，青蒿素的发现就拯救了一大批疟疾患者的生命。在制药过程中，往往需要应用大量的化学反应来发现和合成药物。

乌吉四组分反应就是其中一项广泛应用于药物发现的化学反应，这个反应发现于20世纪60年代，但由于四组分一起反应，复杂多变，且难免有多种副反应产生。几十年来，这项反应的立体控制合成也是进展缓慢，这极大地阻碍了其在药物筛选中的应用。

而在制药过程中，药物分子的立体化学很重要，立体化学相反的两种物质往往具有不同的药理性质，其中只有一种是有效的，另外一种则可能是有害的。传统的乌吉反应所得到的正是这两种物质，而借助之前的合成手段只合成其中一种物质非常困难，并且效率低下。

意外发现新型催化剂 整个实验推倒重来

为了挑战这一世界级的化学难题，南科大化学系谭斌教授带领课题组成员做了很多努力，团队成员们日复一日地更新实验设计，不断地实施实验和分析结果。关键时刻，课题组意外地做出一种新型的手性磷酸催化剂，实现了乌吉四组分反应立体化学的有效控制，从而高效地得到了一系列有望用于药物筛选的物质。

谭斌教授（左一）和张健博士

然而，使用新的方法意味着需要改变整个实验和研究的方法体系，这对于团队来说是一个不小的挑战。但是，他们还是毅然地选择重新开始，对各种反应的条件进行了摸索。经过将近一年的探索，他们终于获得了满意的结果。他们的方法体系所适用的范围进一步得到了扩展。

培养优秀团队 让学生自己思考

“南科大除了在经费、设备和空间等方面提供强有力的保障外，周围同事的水平优秀，自己的团队团结合作，是研究能步步向前的重要原因。”谭斌告诉记者。在这次的研究过程中，南科大培养的博士研究生张健是“主攻手”。他“攻坚克难”，在解决反应过程中的关键问题中发挥了重要作用。从设计新条件到实施实验，再到整理实验数据，大部分的工作都由他来完成，两个最关键的催化剂也是由张健设计合成的。

谭斌说，“这些工作都需要花费大量的时间和精力去完成，并且还要耐得住性子。当实验逐渐上轨后，我基本就没有给太多建议，都是让学生们自己思考，并且顺着一直往下走，这也是我培养学生的方式。”

科研不停歇 成果将极大促进药物发现

“三年磨一剑”，研究终于取得好的成果，谭斌教授和他的助手们很兴奋。由于乌吉四组分反应具有多种合成特点，被广泛地应用于药物发现和功能分子的合成当中。

然而，这次突破并没有让谭斌和他的团队松懈下来，谭斌表示，“我们不仅善于利用手性磷酸，更擅长发展手性磷酸。”近年，课题组发展了一些合成手性磷酸的新方法，并以合作的方式转让技术给国内的试剂公司。如今，乌吉反应有效控制的实现，有望进一步促进化学以及相关学科的发展，例如不对称多组分反应的研究，药物发现，以及生命科学的研究等。

编辑 赵偲容