5.15 Aetheramide
Aetheramides 是一类结构独特的环肽类化合物,分离自一种新型黏细菌属(拟命名为"Aetherobacter")。这些天然产物不仅具有独特的结构特征,还展现出新颖的作用机制。Plaza等[16]从该菌属中分离出两种新型非典型缩酚酸肽,分别命名为aetheramide A 和B。研究团队通过综合运用多种NMR 技术(包括1H、13C、HSQC、COSY、HMBC、HOHAHA)、ESIMS 分析、化学衍生化方法,以及结合同核(H–H)与异核2,3JCH耦合分析和量子力学计算,成功解析了它们的结构。本文将重点讨论aetheramide B(5.29)的计算机辅助结构解析过程。

aetheramide B 的高分辨电喷雾质谱(HRESIMS)在m/z 719.3920 处显示[M+H]⁺峰,与分子式C₄₁H₅₄N₂O₉一致(理论质量为719.3908)。其不饱和度为16。红外光谱在3,367 cm⁻¹和1,673 cm⁻¹处显示吸收带,提示存在OH 或/和NH 基团(3,367 cm⁻¹)以及羰基(很可能为酰胺)官能团。用于CASE 分析的核磁共振光谱数据见表5.15。
根据观察到的特征光谱数据,对分子连接图(MCD)进行了轻微修改,如图5.35 所示。

表5.15 Aetheramide B:核磁共振光谱数据


注释:氮原子和氧原子的化学位移(标记为a)通常被指定用于区分相同类型的不同杂原子。
MCD 概述该分子的不饱和度较高(16),但其分子结构产生了大量检测到的HMBC 相关信号。其中,四个羰基键明显存在,此外还手动绘制了两个O–CH3 键,以缩短结构生成所需的时间。化学位移在54–85 ppm 范围内的碳原子被标记为sp3/ob,这一分类得到了相应1H 化学位移的支持(参见表5.15)。由于氮原子邻近区域会导致sp2 碳的化学位移在较宽范围内波动,因此化学位移在112.5–146.9 ppm 的碳原子被标记为sp2/nd(“nd”表示未定义,需在结构生成过程中自动确定)。
甲基基团CH3(δC 31.10;δH 2.96)很可能与氮原子化学键合,但分子中存在两个氮原子(N 和NH),目前尚无法确定哪一个与甲基相连,因此未对该甲基基团指定具体的化学键。
MCD 检查表明,分子中至少存在一个非标准相关信号。基于这一发现,采用Determine Options Automatically 模式启动了模糊结构生成(FSG),并辅以13C 化学位移预测和结构过滤。生成结果为:k = 53 →6 →2,tg = 15 分10 秒,在生成过程中,75 个相关信号中有3个被扩展,67,525 个可能的连接组合中使用了12,785 个(约20%)。最终解析出的结构如图5.36 所示。

通过与结构5.29 的对比分析,三种化学位移预测算法均将结构#1 列为最优解,该结构被确认为aetheramide B。结构#1 和#2 的偏差值差异较小,这是因为两者在化学结构上高度相似,仅在于苯环上OH 和CH3 基团的位置有所不同。尽管HMBC 数据中存在三个非标准连接(NSCs),但程序在自动模式下成功克服了这一难题。以下是aetheramide B 的结构(5.30),并附上了化学位移归属及绘制的非标准连接示意图:

通过将实验值与计算值的13C 化学位移进行对比(具体数据见表5.15),可以明确看出化学位移预测的效果非常理想。这一结果进一步验证了前文所述结构生成过程的可靠性,同时也为aetheramide B 的结构确认提供了有力支持。
