5.27 Phomentrioloxin

Cimmino 等^[30]报道了从白芒花（Carthamus lanatus）中分离出的拟茎点霉属（Phomopsis sp.）菌株产生的主要植物毒素——新型代谢产物phomentrioloxin（5.56）的分离与化学表征。该研究由意大利巴里国家研究委员会食品生产科学研究所（Institute of Sciences of Food Production, National Research Council, Bari, Italy）的团队于2015 年完成。

Phomentrioloxin 的分子量为292.1675，通过HRESIMS 确定其分子式为C₁₇H₂₄O₄，对应6 个不饱和度。红外光谱在3385、2186、1666、1628 和1604 cm⁻¹ 处显示特征吸收峰，分别归属于羟基（3385 cm⁻¹）、炔键（2186 cm⁻¹）以及烯键（1666、1628、1604 cm⁻¹）^[18,31]。紫外光谱显示与延伸共轭发色团相关的最大吸收^[32]。在结构解析过程中，研究者采用了¹H NMR、¹³C NMR、HSQC 和HMBC 等谱图^[30]，并通过制备两个关键衍生物进一步确认了phomentrioloxin 的结构。

研究^[30]中报道的光谱数据（见表5.27）被输入至Structure Elucidator 软件。程序在创建分子连接图（MCD，图5.80）时设置了相应参数，允许分子中存在sp（红外光谱证实）、sp² 和sp³ 杂化的碳原子。

中，杂化状态未明确的碳原子以黑色显示

分子连接图（MCD）分析显示，化学位移在64.80-123.10 ppm 范围内的7 个碳原子被自动标记为黑色，表明其杂化状态未确定。这种不确定性源于分子中可能存在sp 杂化碳原子。通过分析四个化学位移在64.80-79.10 ppm 范围内的碳原子所连氢的特征化学位移（表5.27），可以消除这种不确定性。数据显示，这些碳原子所连氢的化学位移范围为3.70-4.51 ppm，而≡C-H 的特征氢化学位移通常在2.2-3.2 ppm 之间^[18]，因此可以排除这四个碳原子为炔烃类型的可能性。最可能的情况是这些碳原子与氧原子相连，故应标记为sp³/ob 杂化。

考虑到烯烃碳原子数必须为偶数（本例中为6 个），化学位移在123.10-135.4 ppm 范围内的碳原子应标记为sp²/fb 杂化^[18]。通过排除法可以确定，化学位移为87.3 和92.4 ppm 的两个碳原子属于C≡C 三键。MCD 分析还发现两个完全未显示连接关系的碳原子（64.80 和67.90 ppm），这通常会导致结构生成时间增加。然而在本例中，四个碳原子（64.8、67.90、69.10 和79.1 ppm）必须与氧原子相连（参见相应质子的化学位移^[18]），这一限制条件有效缩小了异构体空间。基于上述分析修改后的MCD 如图5.81 所示。

经检查，修改后的MCD 未发现任何矛盾。随后进行的严格结构生成和¹³C 化学位移预测结果显示：共生成20 个结构，经筛选保留3 个（耗时0.2 秒），所得结构如图5.82 所示。

第一个结构存在的较大偏差表明HMBC 数据中可能存在未被发现的矛盾。为此，我们采用以下参数设置启动FSG 计算：允许任意长度的非标准相关（m = 1，a = 16）。运行结果显示：共生成630 个初始结构，经筛选保留476 个，最终获得61 个有效结构（计算耗时1 秒）。在结构生成过程中，18 个可能的相关连接组合中有1 个被扩展使用。

图5.83 展示了排序输出文件中排名前三的结构。其中排名第一的结构与phomentrioloxin的已知结构完全一致，其¹³C 化学位移归属与文献^[30]报道的结果（如结构5.57 所示）完全相同。

HMBC 数据中存在一个非标准相关信号，出现在碳原子C123.80 与C18.40 之间。造成较大计算偏差的主要原因是两个13C 化学位移的预测值与实测值存在显著差异：实测值123.1（计算值132.8）和26.4（计算值17.7）。由于这两个化学位移同属一个结构片段，我们在包含425,000 个化学结构的ACD/DB 数据库中对片段(CH₃)₂C=CH-CH₂CH₂-进行了检索，共找到1,931 个匹配结构。分析显示，这些结构中对应位置的实验化学位移值分别为132-133 ppm 和16-18 ppm，由此推测文献^[30]的NMR 数据表中可能存在两处印刷错误：123.1 应为132.1，26.4 应为16.4 ppm。

将修正后的化学位移值赋给结构5.57 后重新计算，得到以下偏差值：dA = 2.96 ppm；dI= 2.64 ppm；dN = 2.5 ppm。

最终，结构5.58 展示了phomentrioloxin 分子采用修正后（推测为正确）的化学位移归属结果。这一修正不仅解决了原有的计算偏差问题，也使所有谱学数据达到更好的自洽性。值得注意的是，该案例凸显了在天然产物结构解析中，对原始实验数据进行交叉验证的重要性，特别是当出现异常计算偏差时，应考虑数据本身存在错误的可能性。