南方科技大学化学系谭斌

tuxiayu

谭斌教授，化学系副主任、博士生导师。2001年本科毕业于湖南科技大学；2005年硕士毕业于厦门大学化学系。 2006年开始在新加坡南洋理工大学化学与生物化学系钟国富教授的指导下从事新型手性有机催化剂的设计及不对称多米诺反应的研究，于2010 年3月获得博士学位。2010年3月至2012 年9月，有幸在有机小分子催化领域的发源地--美国斯克普斯研究所 （The Scripps Research Institute），师从Barbas教授继续在此领域从事博士后研究。2012年9月以准聘（Tenure-Track）副教授身份加入南方科技大学化学系，2018年1月晋升为终身正教授。
到目前为止，在轴手性化学、核心骨架导向的不对称催化、自由基化学以及协同催化领域发表高水平研究论文60多篇，以第一作者或通讯作者身份已经发表包括2篇Nature Chemistry、3篇Nature Communications、 6篇J. Am. Chem. Soc.、11篇Angew. Chem. Int. Ed. 和1篇Accounts of Chemical Research，总被引次数超过3000次。多篇论文被多篇文章被不同国际杂志重点评述或被选为封面文章。此外还有多篇高水平研究论文正在审稿和准备之中。


谭斌
教授
化学系
0755-88018315
tanb@sustc.edu.cn

获得荣誉
2013年，深圳市海外高层次人才“孔雀计划”B类入选者
研究方向
核心骨架结构导向的催化不对称合成   
有机催化不对称多组分反应
金属与有机催化协同的催化体系应用   
手性药物的开发和天然产物策略全合成
科研项目
1.    国家研究基金+广东省配套经费（250万）；
2.    孔雀计划配套科研启动经费(500 + 100 万)
核心骨架结构导向的催化不对称合成；
3.    国家自然科学基金委面上项目（80万）
有机催化不对称合成联芳基轴手性化合物；
4.    国家自然科学基金委青年基金项目（25万)
不对称合成具有重要生物活性3,3′-四氢吡咯螺羟吲哚骨架结构；
5.    深圳市科技创新委员会基础研究项目（10万）
四氢吡咯螺羟吲哚衍生物的设计和催化不对称合成以及抗癌活性的研究；
6.    深圳市科技创新委员会基础研究项目（30万）
基于重氮吲哚酮的催化不对称合成及其产物的抗癌活性研究；
7.    深圳市科技创新委员会“孔雀团队”项目（200万）
重大药物的绿色制备
a代表性研究成果：（独立工作以前）


1.  Tan, B.; Candeias, N.; Barbas III, C. F. Construction of Bispirooxindoles Containing three Quaternary Stereocentres in a Cascade Using a Single Multifunctional Organocatalyst. Nature Chem. 2011, 3, 473-477.
2.  Tan. B.; Toda N; Barbas III, C. F. Organocatalytic Amidation and Esterification of Aldehydes with Activating Reagents by a Cross-coupling Strategy. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 12538-12541.
3.  Tan. B.; Hernández-Torres, G.; Barbas III, C. F. Rational Design Enables Amide Nucleophiles for Organocatalytic Asymmetric Michael Reactions. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 5381-5385.
4.  Tan B.; Hernández-Torres, G.; Barbas III, C. F. Highly Efficient Hydrogen-Bonding Catalysis of the Diels-Alder Reaction of 3-Vinylindoles and Methyleneindolinones Provides Carbazolespirooxindole Skeleton. J. Am. Chem. Soc. 2011, 131, 12354-12358.
5.  Tan, B.; Candeias, N.; Barbas III, C. F. Core-Structure-Motivated Design of a Phosphine-Catalyzed [3+2] Cycloaddition Reaction: Enantioselective Syntheses of Spirocyclopenteneoxindoles. J. Am. Chem. Soc. 2011,131, 4672-4675.
6.  Tan, B.; Shi. Z.; Chua, P. J.; Li, Y.; Zhong, G. Unusual Domino Michael/Aldol Condensation Reactions Employing Oximes as N-Selective Nucleophiles: Synthesis of N-Hydroxypyrroles. Angew. Chem. Int. Ed. 2009,48, 758-761.

代表性研究成果：（独立工作以后从2013年8月至今）
1. Yong-Bin Wang, Bin Tan*. Construction of Axially Chiral Compounds via Asymmetric Organocatalysis. Acc. Chem. Res. 2018, 51, in press.
2. Liang-Wen Qi,# Jian-Hui Mao,# Jian Zhang, Bin Tan*. Organocatalytic Asymmetric Arylation of Indoles Enabled by Azo Groups. . Nat. Chem. 2018, 10, 58. ( # equal contribution)
3. Yong-Bin Wang, Sheng-Cai Zheng, Yu-Mei Hu, Bin Tan*. Brønsted acid-catalysed enantioselective construction of axially chiral arylquinazolinones. Nat. Commun. 2017, 8, 15489.
4. Sheng-Cai Zheng, San Wu, Yun-Hao Zhang, Liu Ye, Bin Tan*. Organocatalytic atropselective synthesis of axially chiral styrenes. Nat. Commun. 2017, 8, 15238.
5. Lei Zhang, Jian Zhang, Ji Ma, Dao-Juan Cheng, Bin Tan*. Brønsted acid-catalyzed atropselective Paal-Knorr reaction. J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 1714.
6. Ye-Hui Chen, Liang-Wen Qi, Fang Fang, Bin Tan.* Organocatalytic Atroposelective Arylation of 2-Naphthylamines as a Practical Approach to Axially Chiral Biaryl Amino Alcohols. Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 16308.
7. Shaoyu Li, Ji-Wei Zhang, Xian-Lin Li, Bin Tan*. Phosphoric acid-catalyzed atroposelective synthesis of SPINOL derivatives. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 16561.
8. Jin-Hui Xu, Sheng-Cai. Zheng, Ji-Wei Zhang, Xin-Yuan Liu, Bin Tan*. Organocatalytic asymmetric dearomatization of iIsoquinolines enables construction of tropane derivatives. Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 11834.
9. Ji-Wei Zhang, Jin-Hui Xu, Dao-Juan Cheng, Chuan Shi, Xin-Yuan Liu* and Bin Tan*. Discovery and Enantiocontrol of Axially Chiral Urazoles via Organocatalytic Tyrosine Click Reaction. Nat. Commun.2016, 7, 10677.
10. Ye-Hui Chen, Dao-Juan Cheng, Jian Zhang, Yong Wang, Xin-Yuan Liu*, and Bin Tan*. Atroposelective Synthesis of Axially Chiral Biaryldiols via Organocatalytic Arylation of 2 Naphthols. J. Am. Chem. Soc. 2015,137, 15062.
11. Jian Zhang,# Shao-Xia Lin,# Dao-Juan Cheng, Xin-Yuan Liu,* and Bin Tan*. Phosphoric Acid-Catalyzed Asymmetric Classic Passerini Reaction. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 14039. ( # equal contribution)
12. Ming-Yue Wu, Wei-Wei He, Xin-Yuan Liu*, Bin Tan*. Asymmetric Construction of Spirooxindoles by Organocatalytic Multicomponent Reactions Using Diazooxindoles. Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 9409.
13. Zhi-Jia Fang,# Sheng-Cai Zheng,# Zhen Guo, Jing-Yao Guo, Bin Tan,* Xin-Yuan Liu*. Asymmetric Synthesis of Axially Chiral Isoquinolones: Nickel-Catalyzed Denitrogenative Transannulation. Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 9528. ( # equal contribution)
14. Jin-Shun Lin, Peng Yu, Lin Huang, Pan Zhang, Bin Tan,* Xin-Yuan Liu*. Brønsted Acid-Catalyzed Asymmetric Hydroamination of Alkenes: Synthesis of  Pyrrolidines Bearing a Tetrasubstituted Carbon Stereocenter. Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 7847.
15. Peng Yu, Sheng-Cai Zheng, Ning-Yuan Yang, Bin Tan,* Xin-Yuan Liu*. Phosphine-Catalyzed Remote β-C-H Functionalization of Amine Triggered by Trifluoromethylation of Alkene: One-Pot Synthesis of Bistrifluoromethylated Enamides and Oxazoles. Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 4041.
16. Peng Yu, Jin-Shun Lin, Lei Li, Sheng-Cai Zheng, Ya-Ping Xiong, Li-Jiao Zhao, Bin Tan*, and Xin-Yuan Liu*. Enantioselective C-H Bond Functionalization Triggered by Radical Trifluoromethylation of Unactivated Alkene. Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 11890.
17. Dao-Juan Cheng, Liang Yan, Shi-Kai Tian,* Ming-Yue Wu, Lu-Xin Wang, Zi-Li Fan, Sheng-Cai Zheng, Xin-Yuan Liu,* and Bin Tan*. Highly Enantioselective Kinetic Resolution of Axially Chiral BINAM Derivatives Catalyzed by a Brønsted Acid. Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 3684.
18. Lin Huang, Jin-Shun Lin, Bin Tan,* and Xin-Yuan Liu*. Alkene Trifluoromethylation-Initiated Remote α-Azidation of Carbonyl Compounds toward Trifluoromethyl γ-Lactam and Spirobenzofuranone-lactam. ACS Catal. 2015, 5, 2826.
19. Lin Huang, Sheng-Cai Zheng, Bin Tan,* Xin-Yuan Liu*, Metal-Free Direct 1,6- and 1,2-Difunctionalization Triggered by Radical Trifluoromethylation of Alkenes. Org. Lett. 2015, 17, 1589-1592.
20. Lin Huang, Sheng-Cai Zheng, Bin Tan,* Xin-Yuan Liu*, Trifluoromethylation-Initiated Remote Cross-Coupling of Carbonyl Compounds to Form Carbon–Heteroatom/Carbon Bonds. Chem. Eur. J. 2015, 21, 6718.
21. Lei Li, Jing-Yao Guo, Su Chen, Tao Wang, Bin Tan* and Xin-Yuan Liu* “Amide Groups Switch Selectivity: C-H Trifluoromethylation of α,β-Unsaturated Amides and Subsequent Asymmetric Transformation” Org. Lett.,2014, 16, 6032.
22. Jin-Shun Lin, Xiang-Geng Liu, Xiao-Long Zhu, Bin Tan* and Xin-Yuan Liu* “Copper-Catalyzed Aminotrifluoromethylation of Unactivated Alkenes with TMSCF3: Construction of Trifluoromethylated Azaheterocycles” J. Org. Chem. 2014, 79, 7084.
23. Xing-Li Zhu, Jin-Hui Xu, Dao-Juan Cheng, Li-Jiao Zhao, Xin-Yuan Liu* and Bin Tan* “In Situ Generation of Electrophilic Trifluoromethylthio Reagents for Enantioselective Trifluoromethylthiolation of Oxindoles” Org. Lett. 2014, 16, 2192.
24. Ya-Ping Xiong, Ming-Yue Wu, Xiang-Yu Zhang, Can-Liang Ma, Lin Huang, Li-Jiao Zhao, Bin Tan* and Xin-Yuan Liu* “Direct Access to α-CF3-enones via Efficient Copper-Catalyzed Trifluoromethylation of Meyer-Schuster Rearrangement” Org. Lett. 2014, 16, 1000.
25. Lei Li, Min Deng, Sheng-Cai Zheng, Ya-Ping Xiong, Bin Tan* and Xin-Yuan Liu.* “Metal-Free Direct Intramolecular Carbotrifluoromethylation of Alkenes to Functionalized Trifluoromethyl Azaheterocycles” Org. Lett. 2014, 16, 504.
26. Jin-Shun Lin, Ya-Ping Xiong, Can-Liang Ma, Li-Jiao Zhao, Bin Tan* and Xin-Yuan Liu*. “Efficient Copper-Catalyzed Direct Intramolecular Aminotrifluoromethylation of Unactivated Alkenes with Diverse Nitrogen-Based Nucleophiles” Chem. Eur. J. 2014, 20, 1332.
27. Dao-Juan Cheng, Yoshihiro Ishihara, Bin Tan* and Carlos F. Barbas, III*. Organocatalytic Asymmetric Assembly Reactions: Synthesis of Spirooxindoles via Organocascade Strategies. ACS Catal. 2014, 4, 743.

lianpihou

化学是科学研究的基础，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。

Ugi四组分反应是一项广泛应用于药物发现的反应。这个反应发现于20世纪60年代，在有机化学中具有举足轻重的地位。但是，传统的Ugi反应所得到的分子一般是难以分离的消旋体（含一对对映异构体）。而借助现有的合成手段只合成其中一个异构体又非常困难，并且效率低下。半世纪以来全球的科学家们“苦思冥想”，一直没有找到只合成一个对映异构体的有效方法。

2018年9月14日，南方科技大学化学系教授谭斌团队在国际顶尖学术期刊《科学》（Science）上以长文的形式在线发表了题为“Asymmetric phosphoricacid-catalyzed four-component Ugi reaction”的论文。这一基础研究的突破，解决了近60年来合成化学家一直挑战的科学难题，即怎样实现Ugi四组分反应立体化学的有效控制。

值得一提的是，该项研究的主导者，通讯作者谭斌正是南科大培养的第一位杰青获得者。另一位通讯作者是来自加州大学洛杉矶分校的合作者K.N.Houk教授。谭斌课题组的博士生张健与留美博士后余沛源为共同第一作者。该项研究得到了国家自然科学基金委、南科大校长基金、深圳市科创委资助。这项成果是第一篇全过程在南科大完成的，并以第一通讯单位发表的Science文章，见证了南科大科研实力的飞速发展。

攻克催化“小”反应   挑战立体化学“大”问题

药物分子的立体化学很重要，立体化学相反的两种物质（称为对映异构体，如同左手和右手，呈镜面对称但不能重合）具有不同的药理性质，往往其中只有一种是有效的，而另外一种则可能是有害的。传统的Ugi反应所得到的分子一般是难以分离的消旋体（含一对对映异构体），而借助现有的合成手段只合成其中一种异构体非常困难，并且效率低下。

在此之前，谭斌一直致力于有机催化不对称合成的研究，以通讯作者的身份共发表30余篇期刊论文，影响因子大于10的论文20篇，单篇引用最高396次，其中包括1篇NatureChemistry(自然·化学，影响因子26.201)等。

为了挑战立体化学问题，谭斌带领课题组成员做了很多努力。经过多次反复论证，他们最后的设想是利用手性磷酸（一种手性催化剂）实现对映选择性的Ugi四组分反应。

在有机催化发展的20年间，许许多多涉及亚胺（一种化学物质）的不对称催化反应都是通过手性磷酸解决的。四组分Ugi反应也涉及到亚胺，一个关键的中间体是亚胺，但是一直没有人能够利用手性磷酸（哪怕是其它类型的手性催化剂）成功实现催化不对称的四组分Ugi反应。背后的原因很复杂，包括反应体系组分多，反应复杂，立体控制难，尤其是背景反应强烈。谭斌团队“独辟蹊径”，采取了手性磷酸解决这个科学难题。

手性磷酸是谭斌课题组的一项独门“利器”，课题组之前的很多创新成果都是使用该方法解决的。例如，2015年谭斌课题组实现了磷酸催化的不对称Passerini三组分反应。但是，即便手握“利器”，立体化学问题的解决也并非“一蹴而就”。

简单来说，实验过程中的关键点和难点在于科研人员需要将一项指标，即对映体过量指标提升至90%及以上。然而刚起步的时候，该指标的结果要么是0要么是10%以下，一直无法达到需要的数值。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，对映体过量也只能从刚开始的0，慢慢提升至80%，始终没法达到预计的数值。这让谭斌团队成员们非常苦恼，研究也一度陷入僵局。

谭斌表示，当时课题组的成员们都感到束手无策，但是仍然坚持攻关。他们坚持筛选条件，排查原因，把所有可以试的方法都尝试一遍。在最后关头，课题组意外地做出一种新型催化剂，他们决定试一试。结果是可喜的，使用了这一新催化剂后，对映体过量指标一下子做到90%以上。

使用新型催化剂，立体选择性的四组分Ugi反应是实现了，但是他们并没有满足。谭斌认为这个反应的适用范围还有提升的空间，“肯定还有路可走”。于是，整个课题组不怕费工夫，又重头仔细再梳理了一遍实验过程。他们认为进一步扩展这个反应底物的组合，就可以更广普的方式解决问题。课题组的张健博士说：“我们就是要做到更好。”

然而，改变底物的组合意味着需要改变整个实验和研究的方法体系（不同类型的亚胺反应性质差别很大），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。

在实验完成后，文章进入了第一轮投稿过程。返回的审稿意见是希望作者能够提供充分的机理研究。但机理研究非谭斌团队的专长。

为此，谭斌教授联合理论计算化学的大牛、加州大学洛杉矶分校的K.N.Houk教授在理论计算的层面对这一科学问题进行研究，获得到了详尽的反应机理和创新性的研究结论，也为相关研究提供了新思路。理论计算还表明，手性磷酸对于该项研究的成功至关重要。留美博士后余沛源在机理研究方面做了大量工作。

从2015年开始这项研究，到2018年5月，这项研究终于画上了完满的句号。由于Ugi四组分反应具有高度原子经济性，步骤经济型以及汇聚式的合成等特点，它被广泛地应用于药物发现和杂环骨架、天然产物、大环化合物、聚合物以及其它一些功能分子的合成当中。如今，催化不对称Ugi四组分反应的实现，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，大位阻手性磷酸在有机合成中的应用，基于亚胺的催化不对称反应的研究，药物发现，手性材料的开发，以及生命科学的研究等。

满怀昂扬热情用“不服输”劲头做科研

      

谭斌认为：“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，自己的团队好，是自己能步步向前的重要原因。”

2012年，谭斌加入刚刚起步的南方科技大学，校园的科研平台都还没有开始创建。谭斌率先组建团队开始研究。实际上，当时的谭斌团队更确切地说是“谭、刘课题组”，由谭斌与同系的刘心元教授两名年轻的学术带头人和若干名研究员组成。

当时，谭斌和刘心元除了共享资源，研究课题不分你我，就连每周的组会都是一起开的。两位年轻人在科研路上结伴同行，相互激励、促进，并取得一次又一次的成功，成就了一段“情同手足”的佳话。后来，在国内有机化学领域崭露头角的这两位年轻学者，虽然研究方向不同，但仍像刚起步那样，“不忘初心、携手共进”。

现在，谭斌教授慢慢组建起了自己团队。成员们来自“五湖四海”，但是能进入谭教授团队的科研人员，除了自身足够优秀，他们身上都得有一股“不服输”的劲头，都揣着“昂扬”的科研热情。

他们和谭斌一样，是一群有志攀登科研高峰的南科大人。他们和谭斌教授一起做科研，经历了没有实验室就去借用教学实验室，没有核磁共振仪就骑自行车去邻近单位借用的“艰苦”时期。那时的他们没有放弃，坚持“敢想肯干”，为了整个课题组一致的目标不断试错、不断调整，最终确立了不对称轴手性化学主攻方向，为后来的一步一步成功奠定了基础。

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，两个最关键的磷酸也是由张健设计合成的。为了采集高温核磁数据，张健曾通宵达旦伏在核磁实验室的电脑前进行收集。在实验初期，进展不顺利的时候，他也曾有过放弃该课题的念头，不过谭斌每次都会提出宝贵意见，并鼓励他再尝试一下其它方法。

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。”

“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。但是他们并没有松懈下来。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。现在，他的团队正在发展新的手性磷酸。

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近日，2020年度广东省科学技术奖拟授奖名单公示，南方科技大学化学系教授谭斌团队项目“有机催化的不对称轴手性化学”荣获自然科学一等奖，为全省11项自然科学一等奖之一，也是我校首个省级科技奖励一等奖。

从左至右依次为：第一完成人谭斌，团队成员、项目第二完成人李绍玉（前沿与交叉科学研究院研究副教授），团队成员、项目第三完成人王永彬（格拉布斯研究院研究副教授）
        不对称轴手性化学入选2020化学与材料科学的十大热点前沿。谭斌团队利用有机催化这一绿色新兴技术，在不对称轴手性化学领域取得了一系列标志性的研究成果：基于芳烃极性翻转策略发展了有机催化芳烃C-H键不对称官能化构建轴手性分子；开辟了轴手性烯烃这一新兴研究热点；实现了多种新型轴手性骨架的高效构建与应用开发，为手性物质的来源提供了原始驱动力。研究成果发表在Science、Nature Chemistry、Nature Catalysis等国际顶级期刊，促进了轴手性化学的快速发展，也将对映选择性有机催化推向了新的高度。由于在此领域的系统研究工作，项目团队应Wiley邀请主编《不对称轴手性化学》一书，并受邀在Nature Communications撰写“有机催化十年进展”的评论与展望。该项目得到了国家自然科学杰出青年基金、广东省创新创业团队、深圳市科创委和南方科技大学的资助。
         谭斌为南方科技大学化学系科研副主任，同时担任《中国化学》副主编,广东省化学会青年委员会主任。主要研究方向为手性药物导向的不对称轴手性化学，发表SCI论文80余篇，其中4篇影响因子超过30，论文总引用超过6000次，单篇最高他引500余次。