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海洋天然产物 Rumphellol A 的结构解析

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Sung等人[1]从台湾海域的柳珊瑚Rumphella antipathies中分离出两种新的萜烯类倍半萜化合物——Rumphellol A和Rumphellol B。他们使用HR-ESI-MS和1D和2D NMR光谱(HSQC,HMBC和COSY)阐明了其化学结构。这两个化合物包含一个环丁烷环稠合9元环的结构,这种结构骨架在天然产物中很少见,因此,我们使用ACD/Structure Elucidator来确认作者[1]提出的Rumphellol A(1)的结构。

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Rumphellol A (1)是一种无色油状物,这个化合物的分子式是通过高分辨率电喷雾离子化质谱(HRESIMS)确定为C15H24O2,离子峰的质荷比为m/z 237.1836(理论值为C15H24O2 + H, 237.1849)。红在红外吸收光谱中,伸缩振动频率在 νmax 3429 cm-1 (宽峰) 和 1724 cm−1 的吸收峰表明化合物中存在羟基和羰基官能团。

文献报道rumphellol A的核磁数据如表1所示[1],我们将其13C,1H,HSQC和HMBC数据输入到ACD/SE软件中。为了避免过度约束的问题,我们未使用其COSY数据。

表1. rumphellol A的核磁数据

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ACD/SE软件基于以上核磁数据,自动创建了一个分子连接图(MCD),如图1所示。
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图1. 分子连接图

绿色箭头表示HMBC相关性。碳原子的杂化状态由相应的颜色标记:sp2-紫色,sp3-蓝色,sp2或sp3-浅蓝色。标签“ob”和“fb”由程序设置在碳原子上,这些碳原子要么必须与杂原子相邻(ob),要么禁止与杂原子相邻(fb)。

ACD/SE软件对MCD中呈现的2D NMR数据进行逻辑分析,未发现矛盾,因此,我们启动了严格的结构生成,伴随着13C化学位移预测和结构过滤。结果,软件在0.5秒内生成了与作者建议的完全相同的唯一一个结构[1]。图2显示了该结构以及使用ACD/SE基于经验算法进行的13C化学位移预测结果。

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图2. ACD/SE生成的结构

ACD/SE使用基于HOSE算法、神经网络算法和增量法进行了13C化学位移预测。这些方法计算13C化学位移的平均偏差分别表示为dA、dN和dI。每个原子以不同颜色标记,表示其实验和计算13C化学位移之间的差异。绿色表示0到3 ppm之间的偏差,而黄色表示>3到15 ppm之间的偏差。

尽管平均偏差值略高于程序确定正确结构通常出现的值,但从HMBC谱丰富的信息中推导出唯一结构的事实,表明其正确性。

对13C化学位移值归属后的Rumphellol A结构如下所示:

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参考文献:

1、H.-M. Chung , W-H. Wang , T.-L. Hwang , J.-J. Chen, L.-S. Fang, Z.-H. Wen, Y.-B. Wang, Y.-C. Wu, P.-J. Sung. (2014). Rumphellols A and B, New Caryophyllene Sesquiterpenoids from a Formosan Gorgonian Coral, Rumphella antipathies. Int. J. Mol. Sci., 15, 15679-15688.

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