5.11 Juniperolide A
Raju 等[11]从植物Juniperus excelsa 的根际分离出一株陆地放线菌(Lv1-48),并从中分离出一种新型线性聚酮类化合物Juniperolide A(5.21)。通过HPLC-DAD-MS 对小规模液体发酵产物进行分析,检测到Juniperolide A(m/z 709)。基于HRESIMS(+)分析,其分子式确定为C₃₉H₆₇NO₁₀,表明分子的不饱和度为7。紫外吸收光谱在240 nm 处的特征峰提示结构中可能存在二烯官能团。

为解析Juniperolide A 的结构,研究者结合了¹³C、¹H、HSQC、HMBC 和COSY 数据(表5.11)。NMR 光谱(在氘代甲醇中测定)显示了一个酰胺或酯羰基(δC 173.5)以及四个双键(δC 118.9–154.7)的信号,表明结构5.21 中包含两个环。基于光谱数据生成的分子连接图(MCD)展示于图5.20。

表5.11 Juniperolide A 的核磁共振波谱数据(溶剂:氘代甲醇)


MCD 概述分子骨架由50 个原子组成,其中包括39 个碳原子、10 个氧原子和1 个氮原子。其中,浅蓝色标记的碳原子存在杂化状态不确定性(sp²或sp³)。值得注意的是,碳原子C21 和C34(参见表5.11 及结构5.21)所连接的氢原子在¹H NMR 谱中表现为化学位移重叠信号(δH 2.08 ppm),从而导致其COSY 相关信号存在不确定性(以蓝色虚线标示)。然而,由于COSY 和HMBC 相关信号总数较多,表明该化合物的结构解析可在合理时间内完成。
检查MCD 时,程序提示“The minimum number of non-standard connectivities is 1”(非标准连接的最小数量为1),随后在“Determine Options Automatically”模式下启动了模糊结构生成(FSG)。结果如下:k = 19 →5 →5,生成时间(tg)为8 秒,生成过程中扩展了1 个连接(来自67 个相关信号),并充分利用了67 个可能的连接组合。为了便于分析生成的结果,图5.21 展示了排名输出文件中的前四个候选结构,并使用特定颜色标记了候选结构中每个碳原子的¹³C 化学位移预测准确性(参见第2.2.2 节)。

如下:偏差在±3 ppm 以内为绿色,3 至15 ppm 之间为黄色,大于15 ppm 为红色图5.21 显示,结构#1 和#2 的平均偏差和最大偏差值相近,且颜色标记分布高度相似。其中,结构#2 与文献[11]中提出的Juniperolide A 结构(结构5.21)一致,在神经网络和增量法预测中表现更优;而结构#1 则在HOSE 码算法中排名第一。这一现象可归因于结构#1 和#2 互为互变异构体。图5.22 展示了这些结构的互变异构相关部分,并提供了相应的实验与计算¹³C 化学位移数据。

为预测¹³C 化学位移图5.22 的分析表明,碳原子C173.5 和C22.5 的化学位移预测结果与作者提出的Juniperolide A 结构高度一致[11],进一步验证了其结构合理性。相比之下,结构#3 和#4(见图5.21)由于含有酯基而非酰胺基团,其碳原子C35(结构#3)以及C35 和C2(结构#4)的化学位移与实验值存在显著偏差(均以红色标记),因此被排除在候选结构之外。附有¹³C化学位移归属信息的Juniperolide A 结构如图5.22 所示。

实心双箭头用于标识非标准的COSY 相关信号,不确定性相关信号则采用虚线表示。值得注意的是,尽管碳原子C 99.90 和C 101.1 的化学位移值提示可能存在C=C 双键结构,但通过进一步分析证实,这两个碳原子实际为sp³杂化,归属于缩酮基团而非双键结构。
