全 文 ：化学学报 AT C人 CH I M I C A S IN I C A 1 90 9, J夕, 1 5 5一 1 8 ,
三尖杉属植物中生物碱的研究
V
. 三尖杉碱类生物碱的圆二色谱研究
沈春锰资 马广恩
(中国科学院上海药物研究所 , 上海 )
本文报道 1 0个三尖杉碱类生物碱的圆二色谱 (C D ) . 我们将 K u r iy a m a 等提出的用于石蒜碱
类生物碱的苯环 二玩带的八区规则推广应用于测得的 C沁t七o n 效应 (C E )符号确定该化合物 的立 休
结构 , 并用该类化合物结构中的 “双键 ” 生色团的 ,tj 、、区规则” 作了验证。
三尖杉属植物是我国特产 ,从三尖杉枝叶中分得的三尖杉酷碱等对急粒白血病有显效 . 在
紫外光谱中 . 三尖杉碱类生物碱含有苯环 , 双键二个生色团和一个氨基助色团 . 苯环虽是对
称性生色团 , 但由于分子内手性中心的干扰使苯环的三个吸收带即 : 艳 带 , laL 带 , 毯、 带 , 均
有光学活性 , 因此可用 O D 谱研究它们的立体结构 , 但苯环是一个复杂的生色团 , 它的三个吸
收带的电子跃迁矩方向随取代基位置和性质的不同而 变化 , 从而 引起它 们 的 O时协 n 效应
(O E )符号的改变 .1[ 幻 . 因此现有的有关苯生色团的规则都是针对特定类型化合物的特定吸收
带而言 , 不能互相通用 , 加上苯环的三个吸收带强度差异很大亦增加了测量困难 , 所以有关三
尖杉碱类生物碱的 O D 谱及适用于该类化合物的规则至今未见报道 . 我们的目的是找出适用
于它的规则 , 为它们的立体结构的确定提供方法 为此测定了下列 10 个化合物 (波长从 1 95 一
350 n m )的 O D 谱 , 并经元素分析 , I R , N M R , M S 等测定〔 3 , 遵 , ”丁.
OCH习 OCH 3 D CH匀
1一写 , ` 1 0
三尖杉醋碱
,一 ` 0 ,丫`姐 ,`叫刃`姐 ,` C只幻,
即~ H
1 1一经基三尖杉碱
砰~ 氏 砂 ~ O a
桥氧三尖杉碱
乙酞三尖杉碱
高三尖杉醋碱
砰 ~ 一 C (O ) C , ) 3C (O H ) (OR幻 ,
B , ~ H
三尖杉碱
班 ~ 即~ 且
夕一 硝基苯甲酞三尖杉碱
砰 ~ 一o( 。 ) o6 风一N O , 一于 N 。 , ;即~ 宜
环~ 人叫 `砰 ~ H
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一乙酞三尖杉醋碱
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性一经基三尖杉碱
环~ H ; 砂~ O H
(十 )一三尖杉碱
砰~ 即 ~ H
1始8年 3 月 31 日收到 . 1 9 87 年 10 月在烟台第三届全国夭然有机学术会上报告 . 第 I V 报待发表 .
一
18 6
· 化学学报 A CTA CH IM C IA 巴 IN IO A 1 9 9。
16 97年 Kui rya ma 等闭 提出了石蒜碱类生物碱的苯环 工 L b带的“ 八区规则” , 但因该类生
物碱在“ 八区规则 ” 的前四 区无基团 , 因此未验证 . 考虑到三尖杉碱类生物碱的 A 环结构与石
蒜碱类生物碱相同 , 我们应用 “ 八区规则 ’ ,并结合 ` ,D er i id gn ”分子模型 , 确定三尖杉碱类生物碱
的立体结构 , 用 50 七价 , 的 “双键 ”生色团的 “八区规则 ’ ,检验了结果的可靠性 . 证明 , 石蒜碱类
生物碱的苯环 现 。 带的 “ 八区规则 ” 可扩大应用于三尖杉碱类生物碱的立体结构的确定 . 并对
`
, 又区规则” 的前四区验证 , 提出了适用于确定该类化合物的立体结构的 “八区规则气
结 果 和 讨 论
回二色谱中各峰的归属 在 日本 J A S OO 生产的带有 D P 一 s o N 型微处理机的 -J 50 0 A 型
圆二色谱仪上测量 . 表 1 是化合物 1一10 的 OD 谱的实测值 , 一般有 4一 5 个峰 , 在紫外光谱
中苯环有三个吸收带 ,在三尖杉碱类生物碱中 , 由于 B , O 环中手性中心的干扰 ,此三带均有光
学活性 . 由于 A 环上有 O O H必 基 , 它带有未成键的孤对 电子 , 这些电子与苯环产生 p丽 共扼
表 1 化合物 1一 10 的圆二色谱( C O )的实测值
1毛 b带 氨基的 二。 a 份 带或电子迁移带 1玩带 I B 带
·场。 ( n m少 」己 入二 a 、 ( n m ) 』e 入二 a , ( n m ) 』g 入m a二 ( n m ) 刁已 久m a x (。。 刁6
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5 1
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朋 8 . 5 2性s j + 0 . 5 1 2 2 3 + 3 . 05 2 0 0 一 3 4 . 6
一 5 . 6 7 一 1 . 9盛2 8 8 . 5 0 9 2 跳1 十 3 . 7 8 2 0 7 一 3 9 . 1
一 3 3 0
2 9 1 一 0 . 6 0 2婆1 一 2 . 5 2 一 0 . 14 2 2 1 2 0 9 一 9 。 2 0
一 0 . 4 6 + 0 . 4 028 0 0 . 4 1 一 0 . 3 8
一 0 。 4 4
28 6
.
5 一 4 . 2 0 2 生7 . 5 2 3性 2 2 0 . 5 十 2 . 2 8 2 0 3 一 3 1 . 5
0
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2 8 0 2盛9 1 + 1 . 5 7 2 3 6 5 2 0 5 + 3 1 . 8
2 8 3
.
5 一 0 . 3 1 2 3性 2 0 9 + 1 6 . 1
2 8 6 2 4 8 2 3 4
.
5 + 0
.
2 4 2 1 9 2 0 7
.
5 + 1 5
.
3
A
. 甲醇 ; B . 水 十 1 滴 6 M HOI ; C . 环己烷 .
化学学报 A C丁 A C H工 M工 CA S工 N刃 A19 9 0
使苯环的三个吸收带向长波长移动 , I B 带约在 20 n m 左右 ; 毯 。 带约在 230 n m 左右 ; 工L b 带
约在 2 80 n m 左右 . 另外 , 在 2 4 0 n m 左右还可能有从 (旧H刃 到苯环的电子传递带和 B 环上
的氨基助色团的未成键的孤对电子的 n 。 己 跃迁` . 除化合物 6 外 , 在 0 环上均含有 “ 双键 ”
生色团 , 它的 二。 淤 吸收带约在 2 0 n m 左右 , 此带常和苯环 I B 带重叠 . 所 以 , 三尖杉碱类生
物碱一般有 4一 5 个 O D 峰 , 这和我们的结果相符 .
从表 1 看 , 当化合物 2 , 3 , 5 , 7 和 9 加酸变成盐酸盐后 , 它的 2 4 0 n m 左右的带随之消失 ,
说明该带是由 B 环中“ 氨基 ” 的 n 。 己 跃迁所引起 .
K o ir ya m
a 等即 提出的苯环 I L b 带的 “ 八区规则 ’ ,推广应用于三尖杉碱类生物碱中 , 得到
图 1 苯环 二L 。 带的八区图 .
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图 1 苯环 1毛, 带的八区图 图马 ( A )前四区的旋光贡献 ; ( B )后四区的旋光贡献
将苯环置于纸平面 A 上 , 令平面 B 通过 1冬O , 1孚O 和巧一 , 16 刁 的中点与平面 A 垂
直 , 且等分 0 0瓦O 基团 , 它的交线为 。 轴 (即对称轴 ) , 令平面 O 通过 1 4一C 和 1 7一O 并与 A , B
二平面相互垂直 , 0 平面与 A 平面的交线为 梦轴 , 与 B 平面的交线为 二 轴 , 通过 A , B , O 三个
相互垂直的平面将苯环分割为八个区 , 图 1 为苯环忆 b 带的八区图 , 沿着 一 。。 十 。 看 , 图 Z A
为前四区的旋光贡献 , 图 2B 为后四区的旋光贡献 .
从 D er i d i gn 分子模型看 , 一些三尖杉类生物碱的 O 环上的基团 已落在八区图中 的前 四
区 , 因此我们用它来检验前四区 (图 Z A )的可靠性 , 使它成为“ 八区规则 ” . 见表 之
从表 1 , 2 看 , 化合物 1一 10 均符合 K o ir ay m a 等提出的 “八区规则 ” , 且它们的 “ 双键 ” 生
色团的 拓、 扩 跃迁均符合 日的七七的“ 双键 ”八区规则 .
化合物 3 和 10 , 7 和 8 它们均是对映体 , 因此从苯环 场 。 带的“ 八区规则 ’ ,预测它们的 C E
特号应相反 , 这和我们的结果相符 .
化合物 3 和 叮, 8 和 10 的毯 b 带的 C万 符号相反的探讨 化合物 7 是由化合物 3 乙 酞化
得到的 , 化合物 10 是由化合物 8 水解得到的 . 反应过程均只与 3 位上的基团有关 , 而不改变
分子的立体结构 . 它们的 IL b 带的 O E 符号不应该不一致 , 似乎 3 位上的 CsH 0 O 基不管是 。
或 月均引起 立L 。 带的反八区行为 . 但从表 2 的八区投影图分析 , 它是因 O H ao O 基的链比 O H
基长 , 使 OH aO O 基落到后左上区 , 因而得到正的 O E .
化合物 3 和化合物 1 , 2 , 4 的 O E 符号相同的探讨 化合物 3 和 1 , 2 , . 的结构差异亦在
R l 基团上 , 化合物 3 的 1R ~ O H , 而化合物 1 , 穷和 4 的砰 基的链均很长 , 按理它们的 O E 符
号应相反 ,但实际上却相 同 . 我们首先推测可能是 R l 基团中含有拨基和经基从而形成分子内
氢键 . 为此 , 测定了化合物 2 在环己烷中的 O D 谱 , 但图谱与用甲醇作溶剂的相似 (见表 均 ,
·
18 8
· 化学学报 A C TA C HI M工 N O A S I工 C A切 9。
表 2 化合物 1一0 1的八区投影图及预测和实测的 C E符号
C E符 号 O E符号
化合物 叭 ” 的 ,、 区投影图 后`四区 ) }锰矿阵赢 双键的岖投影图 }霭研二不
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份 化合物 i , 2 , 4 , 写, . 的 R 基落在前四区的左上区 (负区 ) 。
说明该分子中不存在内氢键 . 另外从 D er i d迈 g 分子模型看 , 化合物 2 中的 R 工基 已落在八区
图的前四区的左上区 (负区 ) , 所以它们的 O E 符号与化合物 3 相同 , 且强度应比化合物 3 强 ,
这和我们的实验结果相符 .
4
,
1 位上 OH 基的影响 化合物 3 和 吞的立体结构完全相同 , 而 6 的 1 位上 为一O H
基 , 从测得的 O D 谱中可以看出 1 1 位的 O H 基只影响氨基助色团的 。~
. 跃迁而与其它的带
化学学报 AT C A C且 I M工 C A S IN 工 O A 1 9 9 0· 8 1 9 -
无关 .化合物 9和 1 0的立体结构完全相 同 , 9 的 4 位上为 一O且 基 , 而 1 0 的 4 位上为 H . 从
表 1看 , 由于 4 位上 O H 影响 , 使氨基助色团的 . 碑口. 带的 O E 符号由正。 负 , 化合物 9 中的
2 34
.
5 n m 带在化合物 10 中消失 .
因此 , B 环上的 O H 基不管是在 4 位或 1 位只影响氨基助色团的 n 。 尹 跃迁 .
关于笨环 I B 带和双键之间的影响 化合物 5 和 6 的结构差异 , 6 的 1 位的 OH 与 1, 2
位双键结合 , 使双键消失 , 结果使化合物 6 的 20 0~ 左右的带的强度明显减少
. 说明此带和
双键的 二~
. 带的混合 , 当苯环的招 带和双键的 二* 砂 带的 O E 符号相同时 , 则此带增强 ;
反之则减弱 , 这和表 2 的结果相符 .
参 考 文 献
〔 1 〕
仁2 〕
〔 3 〕
仁4 〕
【5 〕
[ 6 〕
t 7 〕
〔 8 」
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马广恩 , 林隆泽 , 赵志远 , 范雪贞 , 化学学报 , 1盯7 , 邵 , 2 0 .1
马广恩 , 林隆泽 , 赵志远 , 范雪贞 , 化学学报 , 1 97 8 , 36 , 拐孰
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o r注e n七a桩 o n 讨 a勿立旧 幻沁u 七认 e 玩 n : 姐。 ho r o m o Ph o r e . I七妇 hs o wn 七h a七恤 e 0 0七七on e肠此
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