新木脂素化合物piperkadsin C的结构修正
Kim等[2]从海风藤中分离出一种新的新木脂素化合物——piperkadsin C(1),并通过HRMS和NMR谱(1H, 13C, HSQC, HMBC)阐明了其结构,如下图所示:
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表1. 结构2的NMR数据
首先,我们按照文章[3]报道的NMR数据,将13C化学位移数据在结构2上进行了归属,并使用ACD/Structure Elucidator的三种算法(HOSE算法、增量法、神经网络算法)进行13C化学位移预测。结果如图1所示。
图1.结构2的13C化学位移预测结果
ACD/SE分别基于HOSE算法,神经网络算法和增量法进行了13C化学位移预测,平均偏差分别表示为dA、dN和dI。如图所示,结构2中原子通过不同颜色标注,表示其实验和计算出的13C化学位移之间的偏差。绿色代表0到3ppm之间的偏差,黄色代表3到15ppm,红色代表> 15ppm。红色箭头表示非标准HMBC相关(NSC)—长度超过3的相关。
如图1所示,我们看到结构2的13C化学位移平均偏差很大,这提示该结构是有问题的,另外,该结构包含4个4键长度的非标准相关(NSC)。接下来,我们通过ACD/SE软件验证该结构,基于表1中的核磁数据创建了一个分子连接图(MCD),其中,我们根据图1中显示“绿色的片段”(经13C预测确认),在MCD图中进行了预先定义,此外,位于197.2 ppm的碳原子定义为羰基(如图2所示)。图2. 结构2的分子连接图(MCD)
碳原子的杂化状态通过不同的颜色标记:sp2—紫色,sp3—蓝色,非sp (sp2或sp3)—浅蓝色。标签“ob”和“fb”分别表示:必须为与杂原子相邻是的(ob)或禁止相邻的(fb)碳原子。HMBC的相关性用绿色箭头标记。
由于结构2包含4个非标准HMBC相关(NSCs),我们勾选"Fuzzy Structure Generation "进行结构生成,选项如下:承认存在4个长度未知的NSCs,结构生成过程中计算13C化学位移,关闭结构过滤选项,以确保结构2被程序保留下来。结果:k =667→(去除重复结构)→606, tg = 44 s。使用三种算法进行13C化学位移预测后,输出的结果按照dA平均偏差的递增顺序进行排列。图3展示了排名前9的分子结构。
图3. 排名前九的分子结构
如图3显示,所有结构的平均偏差和最大偏差都很大,而结构2的排名是第9位。这意味着所有生成的结构(包括修改后的结构2)都是不正确的。我们认为,有可能从用于推导结构1的分子式和NMR数据解析出正确的结构。因此,我们将文章[2]的NMR数据(如表2所示)输入到ACD/SE中,并与前面的情况一样,对结构1进行验证(如图4所示)。表2. 结构1的NMR数据
图4. 结构1的验证结果从图4可以发现,结构1的平均偏差和最大偏差都很大,提示该结果是错误的。此外,这种结构违背Bredt规则,由于其不稳定[1]而不可能存在。通过表2中呈现的NMR数据创建的MCD图,如下所示:图5. 由推导结构1的NMR数据创建的MCD图
参考文献:
1、Elyashberg, M.; Novitskiy, I. M.; Bates, R. W.; Kutateladze, A. G.; Williams, C. M. (2022). Reassignment of Improbable Natural Products Identified through Chemical Principle Screening. European Journal of Organic Chemistry, e202200572. https://doi.org/10.1002/ejoc.202200572
2、K.H. Kim, J. W.Choi, S. K. Ha, S.Y. Kim, K. R. Lee. (2010). Neolignans from Piper kadsura and their anti-neuroinflammatory activity. Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 20, 409–412.
3、K.H. Kim, J. W.Choi, S. K. Ha, S.Y. Kim, K. R. Lee. (2010). Corrigendum to ‘‘Neolignans from Piper kadsura and their anti-neuroinflammatory activity”. Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 20, 3186–3187.
4、A. V. Buevich, M. E. Elyashberg. (2016). J. Nat. Prod., 79 (12), 3105–3116.
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