全 文 ：药学学报 A c ta Ph a rm 。 ec u t, 。 a s : n , 。 。 1 9 8 , ; 2 , ( 2 ) : x l 4 ~ : 1 7
远程二维核磁共振和 N O E差谱法研究新
生物碱马尾杉碱 N 的结构
缪振春 杨振生 冯 锐
(军事医学科学院 , 北京 ! 0 0 8 5 0)
提要 自华南马尾 杉〔P h l e g a , f、 , 二 s fo , d艺i ( B a k e r ) e h i n g 〕中分得新生物碱一马尾杉碱 N (一) 。
它含有七个季碳 。 本工作采用远程“ c 一 ’ H c o s Y和远程增强型 ’ H一 H c o s Y新技 术与 N O E 差谱相
配合的方法成功地连接被季碳和杂原子分隔开的白旋系统 , 推定了其洁构 。 、
关链词 远程 ’℃一 ’ H二维核磁共振 ; 远程增强型 ’ H一 , H二维核磁共振 ; N O E 差谱 ; 华南马
尾杉 ; 咬琳生物碱
自华南马尾杉 [ p lj 0 9 从 a ; iu : 、 。 f 、 id i ( B a k e r ) C h i n g ]中分得一个新的生物碱一 马尾杉
咸N ( I ) , 为亡l色全l状结晶 , m p 1 7 9一 18 1 “ C 。 M S m / z (% ) 1 7 3 ( M + , 1 0 0 ) , 分子式 C l , H , ; N O 。
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根据质子偶合 ’ 3C N M R谱 , 它含有二个 S P ”型伯碳 , 四个 S P “型叔碳和五个 S P Z型季 碳 。连
接被 多个季碳和杂原子分隔开的 自旋系统是个难点 。 本工作利用远程 ’ “ C 一 ’ H C O S Y和远程增
强型 ’ H一 ’ H C o S Y谱与 N O E差谱相配的方法 , 成功地连接被分隔的自旋系统 , 推定 了其结构
( I )
。 本方法的效果与二维 IN A D E Q U A T E技术相当 , 但其灵敏度则 比后者高得多 , 在天然
产物的化学结构测定中易于采用 。
本文于 19 87年 1 2月3 0 口收到 。
DOI : 10. 16438 /j . 0513 -4870. 1989. 02. 008
药学学报 A e t o P h o r :飞 a。 :u : e o 5 1 ; l le 。 一。 8〕 ; 2 ; ( 。 ) 1 1 ) ~1 2 7
( I )
该化合物的远程 t ”C 一 ’ H C O SY 实验结果如图 2 所示 。 F;和 FZ轴上分别为高分辨 ’ H 和 ’ 3 C
核磁共振谱 , 等高线图中信号为 ’ “ C一 ’ H偶合相关峰 。 通过相关峰连线 , 可以发现相互有 自旋
偶 合作用的 ’ “ C 和 ’ H信号 。偶合相关峰强度与实验中选用的 J c 一 。值有关 。 对于大多 数化合物 ,
Z J。 _ 。和 3 J c _ 。值在 4~ i 6 H z , 而` J c _ H值一般小于 i H z (三键 系统例外 ) ` ’ 一 3 ’ 。 实验结果表明 , J。 一 。
值选定在 这H z以上时 , 相隔四个化学键的 ’ ” C一 ’ H偶合相关峰观测不到 。 虽然其 中一部份信号
还出现一个键的 ’ “ C一 , H偶合相关峰 , 但是 , 与普通的 ’ ” C 一 ’ H C O S Y 谱相对照即可得到辫认 。
为了获得较完整的 2和 3 个化学键的 ’ “ C 一 ’ H偶合相关信息 ,本工作分别选用三个不同的 J c 一 “
值 ( 5 , 8和 12 H z) 进行了实验 , 其中 J C _ 。值为 12 H z的实验结果见图 2 。远程增强型 ’ H一 ’ H C O S Y
实验结果如图 I A所示 . 与通常的 ’ H一 ’ H C O S Y谱相比 , 其优点是远程偶合交叉峰较强 , 可以
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.
清楚观测三个化学键以上的 自旋偶合作用 。
根据图 I A中等高线图的交叉峰 。 脚 . 36 , 8 . 24 和 8 . 64 的三个信号为 A M X 自旋系统 。 普
通的 ’ ” C 一 `H C O S Y谱 (图 I B )显示 , 与这些 ’ H 信号有直接偶合的 ’ , C信号分别出现在 占1 2 0 . 1 4 ,
1 3 1
.
10 和 1 4 6 . 75 处 。 以上特征和表 1 中数据提示 , 该化合物具有毗咤环 。
根据质子偶合 ’ ” C谱 , 占1 43 . 59 信号为季碳 。 在图 2 中它与 6 8 . 6 4( H 一2) 信号间显示远程
自旋 偶合作用 , 表明它与氮原子相连 (即 C 一 2 ) 。 叔 27 . 02 信号也为季碳 , 在 图 2 中与 H 一 3必
7
.
36 )间显示远程 自旋偶合作用 , 故必为 C 一 1 0 。在用 J 。 一 , 二 S H z测得的远程 , “ C一 ’ H C O SY谱中 ,
d l l 5
.
3 8季碳信号与 H 一 4 (曲 . 24 )信号显示较强的远程自旋偶合作用 , 故为 C 一 5 。 d 2 . 46 甲基
质子信号与 C 一 5 (占1 1 5 . 38 )和 C 一 1。 ( d 1 27 . 57 )都显示远程自旋偶合作用 , 故必为 H 一 1 1 。 . 该推
定由N O E差谱实验可作进一步证实 , 当照射况 . 46 (H 一 1 1) 信号时 , H 一 4产生 19 %的N O E增益 。
用重水交换 , 如 . 8 单峰消失 , 表明为经基信号 。 其归属在图 I B中该信号不产生 ’ ” C一 ’ H 偶
合相关峰的事实也可得到证实 。 在 N O E差谱实验中 , 照射该经基信号时 , 能 . 46 和 2 . 40 的二
个甲基质子信号均产生 7~ 8%的 N O E增益 , 表明二个甲基位于经 基的 邻位 。 据此 推定 , 6
2
.
4 0甲基应位于 C 一 7上 。 占1 5 1 . 31 信号为季碳 , 而图 2 显示它与H 一 1 和 H 一 12 有远程自旋偶合
作用 , 故归属于 C 一 6 。 另外 , 当照射即 . “ 单峰时 , H 一 12 (况 . 40 )信号产生 7%的 N O E增益 ,
提示该峰为 H 一 8 。 该推定由图 I A 中H 一 8和 H 一 12 间以及图 2 中H 一 8与 C 一 6和 C 一 12 ( 6 1 7 . 82 )间
显示有远程 自旋偶合相关峰而得到证实 。 此外 , 该推定也可由N O E实验证实 : 当照射 H 一 12 ,
时 , 经基质子和H 一 8信号分别产生 15 和 19 % N O E增益 。 根据以上结果 , 该化合物的结构应如
药学学报 Ae , a P h a r m a e o u , e a 5 1` : e a ! 9 8 9 . , 4 ( 2 ) : ] l月 、 1 1?
,结构式 ( I) 所示 。
实 验 部 分
一维和二维核磁共振实验均在 JN M 一G X 40 0型超导傅里叶变换核磁共振 仪 上进行 。 ’ H
和 ’ , C N M R工作频率分别为 4 0 和 1 0 M H Z。 采用必s m m标准样品管 , 以氖 代二甲基亚讽为溶
剂兼化学位移内标 ( ’ H占 2 . 5 ; ’ ” C 3 9 . 5) , 样品浓度为 30 m g 0/ . 5 m l( 溶剂中水 峰约出现在幻 . 4
处 ) 。红外光谱用 N ic ol e t S D X F T 一 lR 仪测定 , 嗅化钾压片 。 质谱用M A T 一 7 1 1 / 2 0 0型质谱仪
测定 。 紫外光谱用 5 56 型分光光度计测定 。
, H N M R实验 , 谱宽 6 0 0 0 H z , 数据点 3 2 0 0 0 , 脉冲宽度 3 井 s ( 4 5 。 ) , 脉冲延 迟 2 5 , 扫描
次数 8 。 对于 ’ 3 C N M R 实验 , 脉冲宽度为 4 . 8拼 s ( 4 5 “ ) , 脉冲延迟 2 5 , 谱 宽Z o o 0 0 H z , 数据
点 3 2 0 0 0 , 扫描次数 5 0 0。 对于远程增强型 ’ H一 吸H C O S Y 实验 ,脉冲序列为 ( 9 0 。一 t ;一△一 9 0 “ 一
△一 t Z ) n , 其中延迟时 l’ed (△ )取为 Z o o m s 。 F l轴 : 3 4 6 9 H z , 数据点 2 5 6 。 F Z轴 : 3 4 6 9 H z , 数据
点 1 0 2 4 。 累加次数 1 6 , N 一型 。 对于 ` 3 C一 ` H C O S Y 实验 , 脉冲序列为 [ 9 0 。 ( ` H )一 t ; / 2 一 1 8 0 。
( ’ “ C ) 一 t : / 2一 ( l / Z J ) 一 9 0 “ ( ’ H , ’ ” C ) 一 ( i / 4 J ) 一 t Z〕n ,其中 J为 ` “ C 一 ’ H偶合常数 。 F L轴 Z s o 7 H z ,
数据点 2 5 6 。 F Z轴 1 5 1 5 i H z , 数据点 2 0 4 5 。 扫描次数 12 8。
参 考 文 献
1
.
B r e i t m a i e r E a n d v o e l宜e r w
’ 吕 C N M R S刀e e t r o 习 e叩y . Z n d e d . W e i n h e i m , N e w Y o r k : V e r l a g
19 7 8 10 0 、 10 1 .
2
.
M
a r s h e l l J L
.
C o r b o ” 一 c a 犷 b o n a 移 d e a r b o 份 一 P r o ` o 几 N 对 R C o 杠 p l求” g 吕 , D e e r f i e l d B e a e h . F l o r i d a
C h e m 一e I n t e r n a t i o o I n e
,
1 9 8 3 ; 1 1、 6 3 .
3
.
w e h r 一1 F w a n d w i r t h ls n T . z 介` e , , , e考a r蕊0 0 of c 。 ,吞。 介 一 i 3 N 对刀 召 , e e t , o s e o p , L o n d。 。 、 N ` ,
H e y d e n & S o u
、
1 9 7 6 : 3 7
.
C h e m 一e
吸 ’ 门 陌 g
丫一 ,七
T H E S T R U C T U R E D E T E R M I N A T IO N O F A N E丫V A L K A L O ID
P H L E G M A R IU I N E
一 N B Y L O N G 一 R A N G E T 、 V O 一D IM E N S I O N A L
A N D N O E D I F F E R E N C E N M R S P E C T R O S C O P Y
Z C M i a o
,
2 5 Y a n g a n d R F e n g
( A
e a d e仍 y of 万宕l“ a r y 万 e d i e a l 泞 e i e . e e。 , B 。 叮` 。 9 20 0 8 5 0 )
A B S T R A C T A n e w a l k a l o i d
.
p h l e g m a r i u i n e
一
N
,
w a s i s o l a t e d f r o m 几 l e g m a r 感-二 r “ s fo : d i i ( B a k e r ) C h i n g . I n t h e P r e s e n r w o r k , a t e e h n i q u e o f I o n g 一 r a n g e ’ H 一 ’ H a n d
1 3C
一 , H C O S Y i n e o m b i n a t i o n w i t h N O E d i f f e r e n e e s Pe e t r o s e o P y h a s b e e n s u e e e s s f u l -
l y u s e d t o e o n n e e t t h e s P i n s y s t e m s s e P a r a t e d b y q u a t e r m a r y e a r b o n s a n d h e r e r o -
; a t o m
.
I t s s t r u e t u r e h a s b e e n e l u e i d a r e d a s ( I )
.
K e y w o r d s L o n g
一 r a n g e 1 3C 一 I H C O S Y ; L o n g 一 r a n g e e n h a n e e d 盆H一 I H C O S Y ;
N O E d i f f e
r e n e e e x P e r i m e n t ` hP l e g 饥 a r i“ r “ : f o : d `: ( B a k e r ) C h i n g ; Q u i n o l i n e
遨 Ik a l o id