【顾谦群课题组】复杂天然有机化合物结构鉴定的新发现

发布者:系统管理员 发布时间:2018-02-07 浏览次数:302

精确测定天然有机化合物的结构是天然药物化学的基本任务之一。提供正确的分子结构对于药物化学,化学生物学,合成化学和生物合成的后续研究至关重要。随着核磁共振,质谱和量子化学计算辅助ECD等技术的发展,复杂天然产物结构分析的正确率得到了很大提高。然而,含有新型氮杂环的高度复杂的海洋生物碱的结构分析仍然存在重大挑战,特别是当使用经验NMR数据在常规思维模式下进行结构分析时。它将推断出看起来合理且实际上是错误的结构。

来自医学院顾倩群的李德海教授等研究人员从红树林衍生的真菌曲霉菌HDN11-84中分离出一种新型结构多环生物碱Taichunamide H.核磁数据与2016年Taichunamide A报道的相同(Angew.Chem.Int.Ed.2016

,55,1128 -1132)具有高度的相似性,因此原始研究人员将该化合物分解为Taichunamide A的非对映异构体(结构1a) )。在进一步确定Taichunamide H的绝对构型时,研究人员发现TDDFT-ECD曲线和13C NMR化学位移的计算值与实验值不一致;化学位移计算中最关键的差异是190.4ppm的季碳。通常,在结构分析中,化学位移值为190ppm或更高的季碳首先被认为是羰基碳;根据这一指定,Taichunamide H将根据其他核磁共振数据(螺 - 氮杂环丁烷)片段“合理地”解析氮杂环丁烷。同时,考虑到这种非常罕见的环状体系本质上可能不稳定,并且该化合物在实验中相对稳定,这种物理和化学性质不一致。因此,重新分析结构,最后通过X-单晶衍射确定正确的结构(结构1 );澄清结构中190.4 ppm的季碳应归属于碳 - 氮双键的亚胺碳。 Taichunamide A(修订后的Tai-A)的结构也经过量子化学计算的修订和确认。

以stephacidins,notoamides和versicolamides为代表的自行车[2.2.2] diazaocatane复合多环生物碱近年来一直是生物合成和全合成的热点;在诸如stephacidins/notoamides的结构中,它以亚胺的形式存在。 O或OH的电子原子通常与钌片段的N原子连接,导致亚胺碳的化学位移为约140-150ppm。在Taichunamides A和H中,碳 - 氮双键N没有。吸电子基团使亚胺碳的化学位移发生在190ppm以上。这种异常的化学位移极具误导性,应该高度重视。

研究结果已在线发表在JCR子类别的顶级期刊上。快报。 2018

,DOI: 10.1021/acs.orglett.8b00061。 2014年医学院制药工程硕士李峰是本文的第一作者。
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