5.31 Aplidiopsamine A
Carroll 等[36]从澳大利亚温带海鞘Aplidiopsis confluata 中分离得到多环芳香生物碱Aplidiopsamine A(5.66),并通过质谱和核磁共振谱(1D 和2D)解析确定了其结构。值得注意的是,Aplidiopsamine A 是首个含有3H-吡咯并[2,3-c]喹啉三环芳香骨架并与腺嘌呤共轭的生物碱。3H-吡咯并[2,3-c]喹啉环系结构极为罕见,此前仅有一例报道。因此,Aplidiopsamine A 成为第二个含有这一独特三环体系的分子,其光谱性质在文献[36]中首次被详细报道。

Aplidiopsamine A 以黄色胶状物形式分离获得。高分辨电喷雾质谱[(+)-HRESIMS]显示准分子离子峰[M+H]⁺ m/z 316.1316(Δ 3.6 ppm),确定其分子式为C₁₇H₁₃N₇,不饱和度为15。该分子高度不饱和且骨架原子与氢原子比例接近2:1(参见第1.2.2 节和文献[37])。红外光谱在3485 cm⁻¹处显示氨基特征吸收峰。
¹³C、¹H 和HSQC NMR 谱图数据,以及COSY 和HMBC 谱图数据列于表5.31 中。作者[36]发现连接在C2(101.7 ppm)上的氢原子与NH₂基团的氢原子化学位移相同(δH 7.17 ppm)。表5.31 的M(J)列显示了在结构生成过程中用作附加约束的氢原子多重性和耦合常数。基于表5.31 数据构建的分子连接图(MCD)如图5.95 所示。


MCD 概述:
所有碳原子的杂化状态均由程序自动指定,其中仅C 101.7 被额外标记了可能连接杂原子的限制条件(本例标记为"fb"表示禁止)。7.17 ppm 处两个¹H 信号的峰重叠导致了相关连接关系的模糊性(图中以虚线表示)。值得注意的是,与氮原子直接键连的sp²杂化碳的¹³C化学位移通常具有较宽的变化范围[18],考虑到分子中含有七个氮原子,为避免错误标记,未对MCD 进行其他人为修正。
经MCD 校验,二维核磁数据未检测到矛盾,因此启动严格结构生成(Strict Structure Generation)获得结果:候选结构数k=295→154→142,耗时6 秒。输出文件中所有结构的¹³C NMR 预测显示,最佳结构的化学位移偏差达5-7 ppm,表明解析结果存在错误。这提示COSY和/或HMBC 数据中可能存在程序未识别的矛盾,此时采用模糊结构生成(FSG)有助于获得正确解。
FSG 运行参数(m=1,a=16)下的结果为:k=13,729→7,121→5,483,耗时9 分08 秒,31 个相关信号中有1 个被扩展,所有可能的31 种连接组合均被处理。图5.96 展示了排序输出文件中相似度最高的三个结构,其中最优结构与Aplidiopsamine A 的已知结构完全一致,且作者[36]的¹³C 化学位移归属与程序自动识别结果(见结构5.67)相符。图中箭头标示了FSG过程中发现的一个非标准HMBC 相关信号。


值得注意的是,图5.96 所示的结构#1 和#2 仅在NH₂基团的取向上存在差异,但这一细微差别却导致其计算得到的13C NMR 化学位移平均偏差值产生显著变化。
