全 文 ：竹红菌 甲素的立体化学 *
第五振军 蒋丽金 张曼华 马俊宁 王志军
( 中国科学院感光化学研究所 , 北京 )
关镇词 竹红菌甲素 、异构化 、 乙酸化和立体化学
竹红菌甲素 ( H A ) 是一种新型的光敏剂 〔1]和光疗药物切 . 】9 80 年万象仪等从竹红菌中
分离得到了它山 . 1 9 81 年陈维新等确定了它的结构 (图 1 )阅 . 在本文中我们研究了 H A 的异
构化现象及其立体化学 .
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图 1 H A及其醋化产物结构
一 、 实 验 部 分
L试荆与仪费 H A : 云南微生物所粗品 , 丙酮重结晶两次 ( m .P一 20 9一 21 。℃ ) . 竹红菌乙素 ( H B ) : 云南微生物所粗品 , 薄层层析进一步纯化 . 其余试剂均为北京化工厂 匆
本文 1 , 8 8 年 3月 “ 日收到 . 1 9 8 8年 9 月 10 日收到修改稿 .
. 国家自然科学爸金资助项目 .
第 i 咭期 科 学 通 报 1 0 7 3
彼 . 级试剂 . H t ic a丫 , , 7型紫外 一可见分光光度计 、 eP kr i n一 l m er ” 3G 型红外分光光度计 、
V
a r i a n X L一 2 0 0 型核磁共振仪 、 F i n n i g a n 4 0 2一型四极质谱仪和 D i e五 r o g r a p h e 111 型圆二色
谱仪 .
2
. 乙峨化反应 将 2 16哪 H A 溶于 4 m l毗吮石 ,加人 4 lrn 乙醉 、 室温下放置过夜 ,然后
·倾人冰水中 , 即有橙红色沉淀析出 . 过薄 、 水洗和干操可得 150 gnr 粗品 . 此粗品在 l 多 柠棣
酸 一硅胶板上分离成三条带 ,它们分别是化合物 I 、 I u 和 “ vI + v ” , 然后再将各条带在 2务
K H , P .o
一硅胶板上第二次展开分离 , “ Iv + v ” 带分成三条带 , 它们分别是 vI 、 v 和 vi (少
t )
. 各化合物的结构通过化学和光谱方法确定 .
二 、 结果 与 讨 论
1
.
H A 的异构化及其乙陇化反应 竹红菌素属于 4 , ,一二轻基一 3 , 10 一花醒的衍生物 ,
这类化合物在溶液中容易发生酿拨基和酚径基的互变异 构 化 反 应 ( I一 1) . 从 H A 的
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图 Z H A 的变温 ’ H N M R 谱 图 3 h A 的乙酞化过程
` H N M R 数据可以看出 H 人 的 , 位和 8位质子的化学位移既不是典型的醒氢也不是 典 型 的
芳氢 , 而是这二种质子化学位移的平均值 , 说明 H人 在溶液中可能处于异构体 1和 1 的快速
平衡之中 . 从 H A 的变温 ’ H N M R 谱 (图 2 ) 可以看出: 室温下 H A 的酚经基 呈现四个峰 ,
这可能对应于异构体 1 和 H 的四种酚经基 . 在较高温度下 , 四个酚经基次平均化成一个较
宽的峰 ,这是 由于温度升高加速了 H A 的互变异构化 .
我们试图利用高效液相色谱 ,薄层层析和纸层析分离这二种异构体 ,但均告失败 . 这可能
是由于 H A 的互变异构的脂垒太小 , 以致分离出的异构体 l 和 1 在室温下又发生互变异 构 .
, 我们利用乙酸化 H A 的酚经基来截获它的异构体 I 和 1 , 间接地研究了 H A 在溶液中的互
变异构化反应 . H A 分子中含有酚经基和醇经基 ,我们的实验条件有利于醋化酚经基 . 我们
分离得到了四个醋化产物 ,结构如图 1所示 . 这些醋化产物的相互转化关系被总结于图 3 中 .
在这些醋化产物中 ,二醋化产物 vI 和 v 是一对互变异构体 . 有趣的是它们的 ” 位和 8 位质子
化学位移值的平均值正好相当于 H A S 位和 8 位质子的化学位移值 (表 l ) , 证明了我们的上述
推测 .
2
.
H A 的立体化学及其 C D 光谱 HA 和 H B 的 C D 光谱如图 4 所示 . 这类化合
物由于 7 、 8 位和 1 、 lz 位取代基的空间位阻使花醒扭曲而产生原有不对称性 , 这种原有不对
1 0 7咭 科 学 通 很 l , 8 , 年
表 一 H ^ 及其乙酷化产物的 ’ H N M R数据 ( C D C I , 为溶剂 , T M s 为内标 , p p二 )
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注 : ( l) 所有表列化合物 ’ H N M R 均在 V ar ia n X L一 ` 0 上测定 , 测定条件完全相同 . ( 2) H B 的峰可能被 l , 一 H 峰
掩盖 , “ I、 的烯醇经基质子蜂可能被 5 位和 8 位的质子峰掩盖 . ( 3) 1 9一 H 指与酮筱基相连的甲基氛 .
称性可以按照 “ 连苯模式 ” 进行分析 〔6] . N a s in 等人证明这类化合物扭曲成右手螺旋 , 它的 c D
光潜应该是尾抱素 C D 光谱形状 (图4 ) fblt . 从上面的讨论我们知道 H A 在溶液中会发生互变
异构 , 一般以异构体 I 和 1 存在 , 而异构体 I 和 1 的菲醒环呈相反方向的 扭 曲 , 它 们 的
第 1’ 期 科 学 通 报 1 0 7 5
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图 a4 H A 和弗来菌素 C O 光谱
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图 4 b
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H B和尾抱素 C D 光谱
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H A ; 一 ·一一 弗来菌素 — H ;B 一 ·一一尾抱素
C ot t on 效应会相互抵消 . 我们测定了 H A 的 C D 光谱 , 发现它仍有很强的 C ot t on 效应 . 我
们认为这可能是由于 H A 的七圆环上有两个手性碳原子 , 由于它们的诱导作用 , 使得 H A 在
溶液中可能以异构体 1 或 1 中的其中一种 占优势 . 从 H A 的 c D 光谱可以看出 H A 的 c D
光谱和尾抱素的 c D 光谱形状相反 ,说明 H A 在溶液中的优势构象是左手螺旋 . 我们以乙醉
醋化 H A 的酚径基得到异构体 1的醋化产物— 化合物 I V 是 H A 的异构体 1 的醋化产物— 化合物 v 的二倍 , 也说明 H A 在溶液中的优势构象是异构体 1 . H A 的同分异构体—痴囊腔菌素 A 虽然在溶液中存在着异构体 I 和 1 的快速平衡 ,与 H A 相似 , 由于它侧环上存
在两个直接与菲醒环相连的手性碳原子的诱导 , 它的溶液也表现出很强的光学活性 〔71 . 同时 ,
我们在与 H A 相同的条件下侧定了 H B 的 C D 光谱 , 从图 4可以看出 : 与 H A 相比 H B
的 C ot t on 效应大大减弱 ,这是由于 H B 侧环上没有手性碳原子 ,这样溶液中异构体 l 和 1 的
比例差别就可能比较小以致异构体 I 和 1 的 C ot t on 效应相互抵消 .
参 考 文 献
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.一,r.L1.`.口.L
[ 6 1
t 7 j
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粱奋妞等 , 中华皮肤科杂志 , 2 7 ( 19 8 2 ) , 8 7一 8 8 .
万象义 、陈远腾 ,科学通报 , 2S ( 19 8 0 ) , 2 4 : 1 1 4 8一 1 1咯9 .
C h e n
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W
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. , 口 b亩岁 才移二 C五` 用 . , 19 8 1 , 18 8 0一 18 8 , .
二 第五振军 、 张受华 、 蒋丽金 , 光潜学与光谱分析(待发表 ) :
b
. 邢其毅 、 徐瑞秋 、 周政 , 墓础有机化学 ,上册 , 人民教育出版社 ,北京 , l , s0 , 2 6.2
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Y a m a z a k i
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L o u o b e r g
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