全 文 ：第32卷 第10期
2014年10月
河 南 科 学
HENAN SCIENCE
Vol.32 No.10
Oct. 2014
收稿日期：2014-07-28
基金项目：国家科技支撑计划资助（2012BAB18B04）；河南省科技厅重大科技攻关项目（132102313106）
作者简介：张海艳（1973-），女，河南巩义人，副研究员，博士，研究方向为天然产物化学和波谱解析
通信作者：赵天增（1941-），男，河南郑州人，研究员，博士研究生导师，研究方向为天然产物化学和波谱解析 .
文章编号：1004-3918（2014）10-2001-03 DOI：10.13537/j.issn.1004-3918.2014.10.016
NOESY在地胆草倍半萜内酯化合物
结构鉴定中的应用
张海艳 1， 范 毅 1， 李坤威 2， 张 剑 2， 赵天增 1
（1.河南省生物技术开发中心，郑州 450002； 2.中国标准化研究院，北京 100010）
摘 要：菊科植物地胆草（Elephantopus scaber Linn.）的重要倍半萜内酯化合物——地胆草种内酯（scabertopin，1）
和异地胆草种内酯（isoscabertopin，2）是一对C-2立体构型异构体 . 通过NOESY技术对其C-2立体构型的确定和
对其 1H NMR中3位和9位亚甲基中两个质子α、β取向的确定，确证了其立体结构 .
关键词：NMR；归属；NOESY；地胆草种内酯；异地胆草种内酯
中图分类号：O 629 文献标识码：A
An NOESY Study on Sesquiterpene Lactones
Zhang Haiyan1， Fan Yi1， Li Kunwei2， Zhang Jian2， Zhao Tianzeng1
（1. Biotechnology Developing Center，Henan Academy of Sciences，Zhengzhou 450002，China；
2. China National Institute of Standardization，Beijing 100010，China）
Abstract：Scabertopin and isoscabertopin，two important sesquiterpene lactones，were usually isolated from Elephantopus
scaber Linn.. The stereo configuration of C-2，and the α，β directions of H-3，H-9 of the two compounds were determined
mainly by NOESY techniques.
Key words：NMR；assignment；NOESY；scabertopin；isoscabertopin
菊科植物地胆草（Elephantopus scaber Linn.）的重要化学成分为倍半萜内酯化合物，地胆草种内酯
（scabertopin，1）和异地胆草种内酯（isoscabertopin，2）是一对C-2立体构型异构体［1-5］，结构式（1′）、（2′）分别
是结构式（1）、（2）的构象式 . 本文介绍NOESY技术［6］对其C-2立体构型的确定和对其 1H NMR中3位和9位
亚甲基中两个质子α、β取向的确定 .
表1是总结了碳、氢化学位移规律、偶合分裂情况以及二维实验给出的化合物（1）和（2）的碳、氢NMR归
属数据［1-10］，表2是化合物（1）和（2）的部分NOESY数据［1-4］.
化合物1和2的化学结构和构象式如图1和图2所示 .
由表2可以看到，化合物（1）的H-1、H-8、H-9a、H-14之间NOESY相关，表示这些氢处于化合物（1）的大
十元环平面之上，故由C-2、C-15环合成的五元α，β-不饱和内酯环的羰基应处于大十元环平面之下，即C-2为
α-构型；化合物（2）的H-1、H-3a、H-5、H-9a之间NOESY相关，表示这些氢处于化合物（2）的大十元环平面
之下，故由C-2、C-15环合成的五元α，β-不饱和内酯环的羰基应处于大十元环平面之上，即C-2为β-构型 .
由表 1可以看到，化合物（1）和（2）相比，化合物（1）的H-5（δH 5.13）、H-7（δH 3.14）比化合物（2）的H-5（δH
4.78）、H-7（δH 2.92）处于较低场，这是由于化合物（1）的H-5、H-7距离羰基较近，化合物（2）的H-5、H-7距离
羰基较远引起的（见构象式）.
第32卷 第10期河 南 科 学
表1 化合物（1）和（2）的 1H、13C NMR数据
Tab.1 The 1H and 13C NMR data of 1 and 2
化合物（1）［5］（CDCl3，270 MHz/H）
No.
1
2
3a（β）
3b（α）
4
5
6
7
8
9a（β）
9b（α）
10
11
12
13a
13b
14
15
16
17
18
19
20
δC
149.3
79.4
40.0
135.4
125.3
78.7
49.6
73.6
30.0
131.4
134.2
169.4
123.0
21.5
174.3
166.9
126.6
20.3
140.5
15.8
DEPT
CH
CH
CH2
C
CH
CH
CH
CH
CH2
C
C
C
CH2
CH3
C
C
C
CH3
CH
CH3
δH
7.17s
5.38d
2.40dd
2.92d
5.13d
5.17dd
3.14m
4.53ddd
2.75dd
3.06dd
5.63d
6.20d
1.80d
1.90dq
6.18m
1.97dq
J/Hz
4.5
4.5，14.0
14.0
10.0
8.0，10.0
4.0，4.0，12.0
4.0，12.0
12.0，12.0
3.2
3.2
1.3
1.5，1.5
7.5，1.5
化合物（2）［2-4］（CDCl3，400 MHz/H）*
No.
1
2
3a（α）
3b（β）
4
5
6
7
8
9a（α）
9b（β）
10
11
12
13a
13b
14
15
16
17
18
19
20
δC
153.2
81.4
41.5
136.0
133.9
78.1
52.4
71.2
33.7
128.9
134.4
169.5
123.7
20.4
172.5
166.8
126.8
20.2
140.8
15.9
DEPT
CH
CH
CH2
C
CH
CH
CH
CH
CH2
C
C
C
CH2
CH3
C
C
C
CH3
CH
CH3
δH
7.07s
5.46dd
2.70dd
2.85m
4.78d
5.17dd
2.92m
4.53dt
2.80t
3.02dd
5.60d
6.24d
1.85d
J/Hz
1.9，13.5
10.4
8.0，10.4
11.5
1.2，11.5
注：有些δH和J值原始文献没有给出 .
1
234 56 7 8
910
1112 13
14
15O
O
O
O
O
O
16 17
18
19
20
1
234 56 7 8
910
1112 13
14
15O
O
O
O
O
O
16 17
18
19
20
1 2
图1 化合物1和2的化学结构
Fig.1 The chemical structure of 1 and 2
1′ 2′
图2 化合物1和2的构象式
Fig.2 The conformational structure of 1 and 2
12
3 4 5 6 7
8910
1112 13
14
15O O
H H H H
HHH
H
H
H O
O
O O
16 17
18
19
20 1
15
2
3 4 5 6 7
8910
1112 13
14
H
HHH
H H O
O
O O
16 17
18
19
20
H
O O
H
H
H
-- 2002
2014年10月 张海艳，等：NOESY在地胆草倍半萜内酯化合物结构鉴定中的应用
表2 化合物（1）和（2）的部分NOESY数据［1-4］（CDCl3，400 MHz）
Tab.2 The NOESY data of 1 and 2（CDCl3，400 MHz）
化合物（1）
No.
H-1
H-3a
H-3b
H-5
H-6
H-7
H-8
H-9a
H-9b
H-13a
H-14
NOESY
H-8，H-9a，H-14
H-14
H-5
H-3b，H-7
H-8，H-14
H-5，H-9b
H-1，H-6，H-14
H-1
H-7
H-1，H-3a，H-6，H-8
化合物（2）
No.
H-1
H-3a
H-3b
H-5
H-6
H-7
H-8
H-9a
H-9b
H-13a
H-14
NOESY
H-3a，H-5，H-7，H-9a
H-5
H-14
H-1，H-3a，H-7
H-8，H-14
H-1，H-5，H-13a
H-6，H-14
H-1，H-13a
H-7，H-9a
H-3b，H-6，H-8
由表2可以看到，化合物（1）的H-1与H-9a（β）相关，化合物（2）的H-1与H-3a（α）、H-9a（α）相关，结合
表 1，得到化合物（1）的H-9β化学位移为δH 2.75，H-9α为δH 3.06，化合物（2）的H-3α、H-9α化学位移分别为
δH 2.70、2.80，H-3β、H-9β为δH 2.85、3.02 . 同样，由表2可以看到，化合物（1）的H-5与H-3b（α）相关，化合物
（2）的H-5与H-3a（α）相关，结合表1，得到化合物（1）的H-3α化学位移为δH 2.92，H-3β为δH 2.40，化合物（2）
的H-3α化学位移为δH 2.70，H-3β为δH 2.85 . 综合分析，化合物（1）的H-3α、H-3β、H-9α、H-9β化学位移分
别为 2.92、2.40、3.06、2.75，化合物（2）的H-3α、H-3β、H-9α、H-9β化学位移分别为 2.70、2.85、2.80、3.02；即
C-2为α-构型和β-构型的两个异构体3-位和9-位上两个质子的化学位移大小相反 .
参考文献:
［1］ 杨国春，李占林，李 文，等.没药中一呋喃倍半萜的核磁共振研究［J］.波谱学杂志，2008，25（4）：541-548.
［2］ 梁侨丽，施国新. NOESY技术在地胆草倍半萜内酯化合物结构鉴定中的应用（I）［J］.波谱学杂志，2003，20（3）：289-295.
［3］ 梁侨丽，龚祝南，施国新. NOESY谱在地胆草倍半萜化合物结构鉴定中的应用（II）［J］.波谱学杂志，2004，21（3）：311-315.
［4］ Liang Q L，Min Z D. Sesquiterpene iactones from Elephantopus scaber［J］. Chin Chem Lett，2002，13（4）：343-344.
［5］ But P P H，Hon P M，Cao H，et al. Sesquiterpene lactones from Elephantopus scaber［J］. Phytochemistry，1997，44（1）：113-116.
［6］ 赵天增，秦海林. 天然药物化学研究［M］. 北京：中国协和医科大学出版社，2006：28-54.
［7］ 陈玉方，吴鸣建，张海艳，等.苦皮素G和苦皮素 J的NMR数据解析［J］.河南科学，2010，28（1）：33-37.
［8］ 魏 悦，张海艳，赵天增，等.苦皮藤素E和苦皮藤素H的NMR数据解析［J］.河南科学，2011，29（7）：777-782.
［9］ 赵天增. 核磁共振碳谱［M］.郑州：河南科学技术出版社，1993：74-75.
［10］ 赵天增.核磁共振氢谱［M］.北京：北京大学出版社，1983：100-102.
（编辑 康 艳）
-- 2003