天然药物化学史话-Mosher法测定天然产物的绝对构型
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第一章总论天然药物化学是运用现代科学理论与法研究天然药物中化学成分的一门学科。
其研究容包括各类天然药物的化学成分〔主要是生理活性成分或药效成分〕的构造特点、物理化学性质、提取别离法以及主要类型化学成分的构造鉴定等。
一.中草药有效成分的提取从药材中提取天然活性成分的法有溶剂法、水蒸气蒸馏法及升华法等。
●溶剂提取法的原理:溶剂提取法是根据“相似相容〞原理进展的,通过选择适当溶剂将中药中的化学成分从药材中提取出来的一种法。
〔考试时请这样答复哦!〕*常用溶剂极性有弱到强排列:油醚<环己烷<苯<乙醚<氯仿<醋酸乙酯<正丁醇<丙酮<乙醇<甲醇<水〔丙酮,乙醇,甲醇能够和水任意比例混合。
〕*常用溶剂的性质:亲脂性有机溶剂、亲水性有机溶剂、水*一般情况下,分子较小,构造中极性基团较多的物质亲水性较强。
而分子较大,构造上极性基团少的物质那么亲脂性较强。
●天然药物中各类成分的极性·多糖、氨基酸等成分极性较大,易溶于水及含水醇中;·鞣质是多羟基衍生物,列为亲水性化合物;·苷类的分子中结合有糖分子,羟基数目多,能表现强亲水性;·生物碱盐,能够离子化,加大了极性,就变成了亲水性化合物;·萜类、甾体等脂环类及芳香类化合物因为极性较小,易溶于氯仿、乙醚等亲脂性溶剂中;·油脂、挥发油、蜡、脂溶性色素都是强亲脂性成分,易溶于油醚等强亲脂性溶剂中总之,天然化合物在溶剂中的溶解遵循“相似相溶〞规律。
即极性化合物易溶于极性溶剂,非极性化合物易溶于非极性溶剂,分子量太大的化合物往往不溶于任溶剂。
溶剂提取法的关键是选择适宜的溶剂(选择溶剂依据:根据溶剂的极性和被提取成分及其共存杂质的性质,决定选择种溶剂)(各溶剂法分类见?天然药物化学辅导教材?P5)〔三〕水蒸气蒸馏法只适用于具有挥发性、能随水蒸气蒸馏而不被破坏,与水不发生反响,且难溶或不溶于水的成分的提取。
天然药物中的挥发油、某些小分子生物碱如麻黄碱、烟碱、槟榔碱以及某些小分子的酚性物质如牡丹酚等的提取可采用水蒸气蒸馏法。
第29卷第2期化㊀学㊀研㊀究Vol.29㊀No.22018年3月CHEMICAL㊀RESEARCHMar.2018改良的Mosher法测定高烯丙醇的绝对构型杨皓然1,2,杨新美3,刘爱芹1,2,TOMOYAFujiwara4,姚庆强1,2∗,刘㊀波1,2∗(1.济南大学山东省医学科学院医学与生命科学学院,山东济南250200;2.山东省医学科学院药物研究所,国家卫生部生物技术药物重点实验室,山东省罕少见病重点实验室,山东济南250062;3.山东大学附属千佛山医院药学部,山东济南250014;4.GraduateSchoolofMedicineandPharmaceuticalSciences,UniversityofToyama,Sugitani,Toyama930⁃0194,Japan)摘㊀要:有机化合物绝对构型的测定在有机合成和药物合成方面都有着举足轻重的地位.Mosher法就是利用核磁共振波谱技术来确定复杂化合物绝对构型时所采用的一种巧妙方法.本研究即采用改良的Mosher法对无水鞘氨醇类天然产物pachastrissamine及其异构体全合成过程中的重要中间体高烯丙醇进行了绝对构型的测定.关键词:Mosher法;高烯丙醇;绝对构型;结构测定中图分类号:R914.5文献标志码:A文章编号:1008-1011(2018)02-0152-08ModifiedMosher smethodfordeterminationofabsoluteconfigurationofhomoallylicalcoholsYANGHaoran1 2 YANGXinmei3 LIUAiqin1 2 TOMOYAFujiwara4 YAOQingqiang1 2∗ LIUBo1 2∗1.SchoolofMedicineandLifeSciences UniversityofJinan⁃ShandongAcademyofMedicalSciences Jinan250200 Shandong China2.InstituteofMateriaMedica ShandongAcademyofMedicalSciences KeyLaboratoryforBiotech⁃DrugsMinistryofHealthKeyLaboratoryofRareandUncommonDiseasesofShandongProvince Jinan250062 Shandong China 3.DepartmentofPharmacy ShandongProvincialQianfoshanhospital Jinan250014 Shandong China4.GraduateSchoolofMedicineandPharmaceuticalSciences UniversityofToyama Sugitani Toyama930⁃0194 JapanAbstract Determinationoftheabsoluteconfigurationoforganiccompoundsinorganicsynthesisanddrugsynthesishasapivotalposition.Mosher smethodprovidesapracticalsolutionforthestereoche⁃mistrydeterminationofcomplexproductsbymeansofNMRspectroscopy.Inthisstudy,themodifiedMosher smethodwasusedtodeterminetheabsoluteconfigurationofhomoallylicalcoholsastheimpor⁃tantintermediatesforthesynthesisofpachastrissamineanditsisoforms.Keywords:Mosher smethod;homollylicalcohols;absoluteconfiguration;structuraldetermination收稿日期:2017-11-20.基金项目:山东省自然科学基金(ZR2017PH003),山东省医学科学院院级科技计划(2016⁃5).作者简介:杨皓然(1994-),男,硕士研究生,研究方向为药物化学.∗通讯联系人,E⁃mail:yao_imm@163.com;liubo0213@hotmai.com.㊀㊀Pachastrissamine,也称为jaspineB,最早由HI⁃GA及其同事在2002年从冲绳海绵Pachastrissasp.中分离得到[1].它是天然的㊁结构新颖的含有(2S,3S,4S)绝对构型的2,3,4⁃顺式三取代四氢呋喃环的无水鞘氨醇类衍生物,显示出对人类P388,A549,HT29,MEL28等多种癌细胞有细胞毒活性[1-9].高烯丙醇1和高烯丙醇2(图1)是天然产物pachastris⁃samine及其异构体全合成过程中关键中间体[10].图1㊀高烯丙醇的结构式Fig.1㊀Chemicalstructuresofhomoallylicalcohol目前针对化合物结构测定的方法主要有X单晶衍射[11-12],光谱法[13]及有机合成法[14]等.采用Mosher法测定高烯丙醇绝对构型的方法尚未见报第2期杨皓然等:改良的Mosher法测定高烯丙醇的绝对构型153㊀道.Mosher法是由美国斯坦福大学的MOSHER教授于1973年提出的[15],用1H⁃NMR或19F⁃NMR测定手性仲醇的应用方法.若是通过生成的(S)⁃和(R)⁃MTPA酯中的β⁃H的符号判断手性碳绝对构型,称之为经典的Mosher法.综合考虑生成的(S)⁃和(R)⁃MTPA酯中取代基上各质子的化学位移差值,其正和负是否对称排列于手性中心的两侧,则称之为改良的Mosher法[16-17].而天然产物pachastrissa⁃mine全合成的文献[10]中对于高烯丙醇绝对构型的判断过程并未做具体阐述.本文作者在天然产物pachastrissamine及其异构体的全合成过程中,详细说明了Mosher法判定高烯丙醇绝对构型的实际操作过程.通过实验发现,改良的Mosher法可以快速准确地判断pachastrissamine全合成过程中关键中间体高烯丙醇的绝对构型.1㊀实验部分1.1㊀仪器及试剂仪器:JASCOP⁃2100旋光计(佳士科日本分光株式会社)测定旋光度;JEOLECX⁃400P或JEOLECA⁃500II光谱仪(日本电子株式会社)记录NMR波谱,JEOLJMS⁃GCmateII光谱仪(日本电子株式会社)记录电子电离质谱(EI⁃MS).试剂:D⁃酒石酸二乙酯,对茴香醛,对甲苯磺酸水合物,樟脑磺酸,硼氢化钠,3⁃戊酮,L⁃selectride等购置于东京化成工业株式会社(TokyoChemicalIn⁃dustry,TCI),以上试剂均为分析纯.Dess⁃Martinpe⁃riodinane(DMP)根据文献[18-19]合成.1.2㊀实验方法以D⁃酒石酸二乙酯3为起始物,经过一系列反应得到烯丙基酮10,分别用L⁃selectride[20]和Zn(BH4)2[21]对10进行还原,得到高烯丙醇1和2,1和2再分别与(S)⁃和(R)⁃MTPA进行反应,生成对应的(S)⁃和(R)⁃MTPA酯,测定其1H⁃NMR,解出(S)⁃和(R)⁃MTPA酯各质子的化学位移差值Δδ,根据改良的Mosher酯构型关系模式图(图2),将Δδ为负值的质子所在基团放在MTPA平面的左侧,将Δδ为正值的质子所在基团放在MTPA平面的右侧,从而判断高烯丙醇的绝对构型.图2㊀改良的Mosher酯构型关系模式图Fig.2㊀ModifiedMoshermodelorconfigurationalcorrelationmodel1.3㊀关键化合物的合成1.3.1㊀化合物10的合成根据文献[10]方法,如图3所示,D⁃酒石酸二乙酯3和对茴香醛在对甲苯磺酸水合物的催化下,于120ħ连续搅拌回流,生成邻羟基保护的化合物4,化合物4无需精制,直接经硼氢化钠还原,生成二醇化合物5,化合物5经过四氢呋喃硼烷络合物的处理,生成三醇化合物6,化合物6在樟脑磺酸的催化下,与3⁃戊酮反应得到缩酮醇化合物7,化合物7被DMP氧化,生成醛化合物8,化合物8不稳定,直接与格式试剂烯丙基溴化镁反应,生成高烯丙醇化合物9(dr=1ʒ1),化合物9被DMP氧化,生成烯丙基酮化合物10.1.3.2㊀高烯丙醇1和2的合成在氮气保护下,于-78ħ下将L⁃selectride(1mol/L的THF溶液,1.72mL,1.72mmol)缓慢滴加到10(239mg,0.69mmol)的无水THF溶液中.搅拌10min后,将反应液升至室温,搅拌2h.将混合物用EtOAc稀释,减压浓缩.所得粗品通过硅胶柱层析(洗脱液:EtOAc⁃hexane体积比3ʒ7)纯化,得高烯丙醇1(235mg,98%,图4),为无色油状物.154㊀化㊀学㊀研㊀究2018年图3㊀从D⁃酒石酸二乙酯3制备烯丙基酮10Fig.3㊀Preparationofallylketone10fromdiethyD⁃tartrate3㊀㊀在氮气保护下,于-78ħ将Zn(BH4)2(0.15mol/L的Et2O溶液,2.10mL,0.32mmol)缓慢滴加到10的无水CH2Cl2(1.6mL)溶液中.在-78ħ下搅拌70min后,使所得溶液升温至0ħ,继续反应4h.将反应混合物用饱和NH4Cl水溶液处理,然后有机相用EtOAc萃取.有机层用饱和食盐水洗涤,无水MgSO4干燥,过滤并减压浓缩.所得粗品通过硅胶柱色谱法(洗脱液:EtOAc⁃CH2Cl2⁃hexane体积比3ʒ6ʒ11)纯化,得高烯丙醇2(47mg,84%,1ʒ2=1ʒ8,图4),为无色油状物.图4㊀高烯丙醇1和2的合成Fig.4㊀Synthesisofhomoallylicalcohols1and21.3.3㊀MTPA酯11,12,13,14的合成在氮气保护下,于高烯丙醇1(18mg,0.051mmol)的CH2Cl2(1mL)溶液中加入吡啶(0.03mL,0.37mmol),(S)⁃MTPA(20mg,0.077mmol)和DMAP(催化量),在室温下搅拌24h.将反应溶液用CH2Cl2稀释后,有机相依次用水,饱和食盐水洗,无水MgSO4干燥.过滤并减压蒸除溶剂,所得粗品通过硅胶柱层析(洗脱剂ʒEtOAc⁃hexane体积比1ʒ7)纯化,得到(R)⁃MTPA酯11(26mg,90%,图5),为无色油状物.[α]24D+44.6(c=1.33,CHCl3).1H⁃NMR(500MHz,CDCl3)δ:0.82(3H,t,J=7.5Hz),0.83(3H,t,J=7.5Hz),1.52(2H,q,J=7.5Hz),1.55(2H,qd,J=7.5,1.2Hz),2.392.45(1H,m),2.58 2.64(1H,m),3.26(1H,t,J=8.6Hz),3.35(1H,dd,J=6.3,3.4Hz),3.55(3H,q,J=1.2Hz),3.72(1H,dd,J=8.0,6.3Hz),3.81(3H,s),3.93(1H,dt,J=8.6,6.3Hz),4.58(1H,d,J=11.5Hz),4.67(1H,d,J=11.5Hz),5.06 5.10(1H,m),5.07 5.10(1H,m),5.14(1H,ddd,J=8.0,4.6,3.4Hz),5.645.72(1H,m),6.86 6.89(2H,m),7.24 7.27(2H,m),7.33 7.40(3H,m),7.52(2H,d,J=6.9Hz).在氮气保护下,于高烯丙醇2(18mg,0.051第2期杨皓然等:改良的Mosher法测定高烯丙醇的绝对构型155㊀图5㊀(R)⁃MTPA酯11的结构式Fig.5㊀Chemicalstructureof(R)⁃MTPAester11mmol)的CH2Cl2(1mL)溶液中加入吡啶(0.03mL,0.37mmol),(S)⁃MTPA(20mg,0.077mmol)和DMAP(催化量),在室温下搅拌24h.将反应溶液用CH2Cl2稀释后,有机相依次用水,饱和食盐水洗,无水MgSO4干燥.过滤并减压蒸除溶剂,所得粗品通过硅胶柱层析(洗脱剂ʒEtOAc⁃hexane体积比1ʒ6到1ʒ4)纯化,得(R)⁃MTPA酯12(21mg,73%,图6),为无色油状物.还有2(4mg,22%)被回收.[α]25D+18.4(c=1.14,CHCl3).1H⁃NMR(500MHz,CDCl3)δ:0.88(3H,t,J=7.5Hz),0.89(3H,t,J=7.5Hz),1.60(2H,q,J=7.5Hz),1.65(2H,qd,J=7.5,3.2Hz),2.51 2.54(2H,m),3.49(3H,q,J=1.2Hz),3.60(1H,dd,J=5.7,3.4Hz),3.73(1H,t,J=8.0Hz),3.80(3H,s),3.95(1H,dd,J=8.0,6.3Hz),4.17(1H,dt,J=8.0,6.3Hz),4.57(1H,d,J=10.9Hz),4.60(1H,d,J=10.9Hz),5.00 5.03(1H,m),5.02 5.06(1H,m),5.18(1H,td,J=6.3,3.4Hz),5.66(1H,ddt,J=17.2,10.3,6.9Hz),6.84 6.87(2H,m),7.22 7.25(2H,m),7.34 7.41(3H,m),7.55(2H,d,J=7.5Hz).图6㊀(R)⁃MTPA酯12的结构式Fig.6㊀Chemicalstructureof(R)⁃MTPAester12在氮气保护下,于1(11mg,0.031mmol)的二氯甲烷(1.5mL)溶液中加入吡啶(0.015mL,0.19mmol),(R)⁃MTPA(9mg,0.035mmol)和DMAP(催化量),于室温下搅拌15h.加入(R)⁃MTPA(4mg,0.016mmol),继续搅拌反应25h.将反应溶液用CH2Cl2稀释后,依次用水㊁饱和食盐水洗,无水Mg⁃SO4干燥.过滤并减压蒸除溶剂,残余物通过硅胶柱层析(洗脱剂ʒEtOAc⁃hexane体积比1ʒ8到1ʒ4)纯化,得(S)⁃MTPA酯13(8mg,46%,图7),为无色油状物.还有1(4mg,37%)被回收.[α]25D+2.5(c=0.43,CHCl3).1H⁃NMR(500MHz,CDCl3)δ:0.87(3H,t,J=7.5Hz),0.89(3H,t,J=7.5Hz),1.58(2H,q,J=7.5Hz),1.63(2H,qd,J=7.5,3.4Hz),2.35 2.42(1H,m),2.51 2.57(1H,m),3.46(1H,dd,J=6.3,3.4Hz),3.48(3H,q,J=1.2Hz),3.53(1H,t,J=8.6Hz),3.81(3H,s),3.89(1H,dd,J=8.0,6.3Hz),4.13(1H,dt,J=8.6,6.3Hz),4.63(1H,d,J=11.5Hz),4.71(1H,d,J=11.5Hz),4.99 5.01(1H,m),5.03(1H,brs),5.17 5.20(1H,m),5.57 5.65(1H,m),6.85 6.88(2H,m),7.24 7.27(2H,m),7.317.40(3H,m),7.52(2H,d,J=8.0Hz).图7㊀(S)⁃MTPA酯13的结构式Fig.7㊀Chemicalstructureof(S)⁃MTPAester13在氮气保护下,于2(17mg,0.049mmol)的二氯甲烷(1.5mL)溶液中加入吡啶(0.015mL,0.19mmol),(R)⁃MTPA(13mg,0.051mmol)和DMAP(催化量),在室温下搅拌63.5h.将反应溶液用二氯甲烷稀释后,依次用水㊁饱和食盐水洗,无水MgSO4干燥.过滤并减压蒸除溶剂,残余物通过硅胶柱色谱法(洗脱剂ʒEtOAc⁃hexane体积比1ʒ8到1ʒ4)纯化,得(S)⁃MTPA酯14(10mg,36%,图8),为无色油状物.还有2(7mg,41%)被回收.[α]23D 16.4(c=0.52,CHCl3).1H⁃NMR(500MHz,CDCl3)δ:0.86(3H,t,J=7.5Hz),0.88(3H,t,J=7.5Hz),1.57(2H,q,J=7.5Hz),1.63(2H,qd,J=7.5,5.2Hz),2.522.59(1H,m),2.57 2.63图8㊀(S)⁃MTPA酯14的结构式Fig.8㊀Chemicalstructureof(S)⁃MTPAester14156㊀化㊀学㊀研㊀究2018年(1H,m),3.48(1H,dd,J=5.7,3.4Hz),3.56(3H,q,J=1.2Hz),3.71(1H,t,J=8.0Hz),3.79(3H,s),3.87(1H,dd,J=8.0,6.9Hz),4.08(1H,dt,J=8.0,6.3Hz),4.33(1H,d,J=10.9Hz),4.36(1H,d,J=10.9Hz),5.08 5.11(1H,m),5.09 5.14(1H,m),5.14 5.17(1H,m),5.73 5.81(1H,m),6.80 6.83(2H,m),7.12 7.14(2H,m),7.36 7.41(3H,m),7.557.58(2H,m).2㊀结果与讨论2.1㊀L⁃selectride和Zn(BH4)2对反应结果的影响表1是烯丙基酮10立体选择性还原反应的条件和收率.表1㊀烯丙基酮10的立体选择性还原Table1㊀Stereoselectivereductionofallylketone10编号条件产率/%dr(1ʒ2)1L⁃selectride,THF,-78ħ至室温,2h98>99ʒ12Zn(BH4)2,CH2Cl2/Et2O,-78ħ至0ħ,5h841ʒ82.2㊀立体化学模型理论分析如图9所示,当使用L⁃selectride还原化合物10时,还原反应是以Felkin⁃Anh模型A为过渡态.H-进攻模型A空间位阻小的Re面,从而特异性地获得3,4⁃顺式高烯丙醇1.当使用Zn(BH4)2作为还原剂时,Zn2+与羰基和对甲氧基苄基醚的氧产生螯合作用,因此H-进攻螯合模型B的Si面,从而选择性的产生3,4⁃反式高烯丙醇2.图9㊀L⁃selectride和Zn(BH4)2立体选择性还原烯丙基酮10的立体化学Fig.9㊀Stereochemicalpreferencesforthestereoselectivereductionofallylketone10withL⁃selectrideandZn(BH4)22.3㊀通过Mosher法对高烯丙醇1和2的绝对构型分析根据高烯丙醇1和2的MTPA酯的氢谱数据,将化学位移值分别归属,并根据Mosher法求出ΔδH值.高烯丙醇1的非对映体MTPA酯的各个化学位移值归属及ΔδH值如表2所述.高烯丙醇2的非对映体MTPA酯的各个化学位移值归属及ΔδH值如表3.第2期杨皓然等:改良的Mosher法测定高烯丙醇的绝对构型157㊀表2㊀高烯丙醇1的非对映体MTPA酯的综合分析Table2㊀ComprehensiveanalysisofdiastereomericMTPAestersofhomoallylicalcohol1基团(S)⁃MTPA(R)⁃MTPAΔδ-CH2-CH30.87(3H,t,J=7.5Hz)0.82(3H,t,J=7.5Hz)0.050.89(3H,t,J=7.5Hz)0.83(3H,t,J=7.5Hz)0.06-CH2-CH31.58(2H,q,J=7.5Hz)1.52(2H,q,J=7.5Hz)0.061.63(2H,qd,J=7.5,3.4Hz)1.55(2H,qd,J=7.5,1.2Hz)0.08-CH2-CH=2.35 2.42(1H,m)2.39 2.45(1H,m)-0.032.51 2.57(1H,m)2.58 2.64(1H,m)-0.07-O-CH2-CH3.53(1H,t,J=8.6Hz)3.26(1H,t,J=8.6Hz)0.273.89(1H,dt,J=8.6,6.3Hz)3.72(1H,dt,J=8.6,6.3Hz)0.17CH-O-CH23.46(1H,dd,J=6.3,3.4Hz)3.35(1H,dd,J=6.3,3.4Hz)0.11CH2-CH-O4.13(1H,dt,J=8.6,6.3Hz)3.93(1H,dt,J=8.6,6.3Hz)0.2O-CH33.81(3H,s)3.81(3H,s)0O-CH2-Ph4.63(1H,d,J=11.5Hz)4.58(1H,d,J=11.5Hz)0.054.71(1H,d,J=11.5Hz)4.67(1H,d,J=11.5Hz)0.04-CH=CH24.99 5.01(1H,m)5.06 5.10(1H,m)-0.075.17 5.20(1H,m)5.07 5.10(1H,m)-0.07-CH2-CH=5.57 5.65(1H,m)5.64 5.72(1H,m)-0.07-O-CH2-Ph6.85 6.88(2H,m)6.86 6.89(2H,m)07.24 7.27(2H,m)7.24 7.27(2H,m)0表3㊀高烯丙醇2的非对映体MTPA酯的综合分析Table3㊀ComprehensiveanalysisofdiastereomericMTPAestersofhomoallylicalcohol2基团(S)⁃MTPA(R)⁃MTPAΔδ-CH2-CH30.86(3H,t,J=7.5Hz)0.88(3H,t,J=7.5Hz)-0.020.88(3H,t,J=7.5Hz)0.89(3H,t,J=7.5Hz)-0.01-CH2-CH31.57(2H,q,J=7.5Hz)1.60(2H,q,J=7.5Hz)-0.031.63(2H,qd,J=7.5,5.2Hz)1.65(2H,qd,J=7.5,3.2Hz)-0.02-CH2-CH=2.52 2.59(1H,m)2.57 2.63(1H,m)2.51 2.54(2H,m)0.040.06-O-CH2-CH3.71(1H,t,J=8.0Hz)3.73(1H,t,J=8.0Hz)-0.023.87(1H,dd,J=8.0,6.9Hz)3.95(1H,dd,J=8.0,6.3Hz)-0.08CH-O-CH23.48(1H,dd,J=5.7,3.4Hz)3.60(1H,dd,J=5.7,3.4Hz)0.11CH2-CH-O4.08(1H,dd,J=8.0,6.9Hz)4.17(1H,dd,J=8.0,6.3Hz)-0.09O-CH33.79(3H,s)3.80(3H,s)-0.01O-CH2-Ph4.33(1H,d,J=10.9Hz)4.57(1H,d,J=10.9Hz)-0.244.36(1H,d,J=10.9Hz)4.60(1H,d,J=10.9Hz)-0.24-CH=CH25.08 5.11(1H,m)5.00 5.03(1H,m)0.085.09 5.14(1H,m)5.02 5.06(1H,m)0.07-CH2-CH=5.73 5.81(1H,m)5.66(1H,ddt,J=17.2,10.3,6.9Hz)0.11-O-CH2-Ph6.80 6.83(2H,m)6.84 6.87(2H,m)-0.047.12 7.14(2H,m)7.22 7.25(2H,m)-0.11158㊀化㊀学㊀研㊀究2018年㊀㊀根据Mosher法,将表2和表3的数据进行归纳整合,得到图10.通过实验结果可以确定高烯丙醇1为顺式构型,高烯丙醇2为反式构型.图10㊀高烯丙醇1和2的非对映体MTPA酯的ΔδH值Fig.10㊀ΔδHvaluesfordiastereomericMTPAestersofhomoallylicalcohols1and23㊀结论在pachastrissamine及其异构体的全合成过程中,使用改良的Mosher法,通过高烯丙醇与(S)⁃和(R)⁃MTPA形成MTPA酯,解氢谱得到化学位移差值,简单㊁快捷的确定了非对映异构体高烯丙醇的绝对构型,结果与理论分析一致,结果可靠.相较于其他方法,Mosher法测定未知化合物的绝对构型更加方便.Mosher法作为经典的结构测定方法,也必将会在今后的有机合成和药物合成工作中得到更加广泛的应用.参考文献:[1]KURODAI,MUSMANM,OHTANIII,etal.Pachastri⁃ssamine,acytotoxicanhydrophytosphingosinefromama⁃rinesponge,Pachastrissa[J].JournalofNaturalPro⁃ducts,2002,65(10):1505-1506.[2]LEDROITV,DEBITUSC,LAVAUDC,etal.JaspinesAandB:twonewcytotoxicsphingosinederivativesfromthemarinespongejaspis[J].TetrahedronLetters,2003,44(2):225-228.[3]LIUJ,DUY,DONGX,etal.StereoselectivesynthesisofjaspineBfromD⁃xylose[J].CarbohydrateResearch,2006,341(16):2653-2657.[4]GHOSALP,AJAYS,MEENAS,etal.Stereoselectiveto⁃talsynthesisofjaspineB(Pachastrissamine)utilizingiodocyclizationandaninvestigationofitscytotoxicactivity[J].TetrahedronAsymmetry,2013,24(15/16):903-908.[5]SANTOSC,FABINGI,SAFFONN,etal.RapidaccesstojaspineBanditsenantiomer[J].Tetrahedron,2013,69(35):7227-7233.[6]CANALSD,MORMENEOD,FABRIÁSG,etal.Synthe⁃sisandbiologicalpropertiesofPachastrissamine(jaspineB)anddiastereoisomericjaspines[J].Bioorganic&MedicinalChemistry,2009,17(1):235-241.[7]SALMAY,BALLEREAUS,MAALIKIC,etal.FlexibleandenantioselectiveaccesstojaspineBandbiologicallyactivechain⁃modifiedanaloguesthereof[J].Organic&BiomolecularChemistry,2010,8(14):3227.[8]SALMAY,LAFONTE,THERVILLEN,etal.Thenatu⁃ralmarineanhydrophytosphingosine,jaspineB,inducesapoptosisinmelanomacellsbyinterferingwithceramidemetabolism[J].BiochemicalPharmacology,2009,78(5):477-485.[9]YOOH,LEEYS,LEES,etal.PachastrissaminefromPachastrissasp.inhibitsmelanomacellgrowthbydualinhi⁃bitionofCdk2andERK⁃mediatedFOXO3downregulation[J].PhytotherapyResearch,2012,26(12):1927-1933.[10]FUJIWARAT,LIUB,NIUW,etal.Practicalsynthesisofpachastrissamine(jaspineB),2⁃epi⁃pachastrissamine,andthe2⁃epi⁃pyrrolidineanalogue[J].Chemical&Phar⁃maceuticalBulletin,2016,64(2):179.[11]常颖,郑启泰,吕扬.X射线衍射分析技术在药物研究中的应用[J].物理,2007,36(6):452-459.CHANGY,ZHENGQT,LUY.TheapplicationofX⁃raydiffractionanalysisinpharmaceuticalresearch[J].Physics,2007,36(6):452-459.[12]FLACKHD,BERNARDINELLIG.Absolutestructureandabsoluteconfiguration[J].ActaCrystallographica,1999,55(5):908-915.[13]朱华结,赵丹.天然有机手性分子立体构型的若干理论方法进展[J].国际药学研究杂志,2015,42(6):第2期杨皓然等:改良的Mosher法测定高烯丙醇的绝对构型159㊀669-685.ZHUHJ,ZHAOD.Theoreticalmethodsinconfigurationdeterminationsfornaturalchiralproducts:researchadvances[J].JournalofInternationalPharmaceuticalResearch,2015,42(6):669-685.[14]CORRODIH,HARDEGGERE.Theconfigurationofcol⁃chicineandrelatedcompounds[J].HelveticaChimicaActa,1955,38(7):2030-2033.[15]DALEJA,MASHERHS.Nuclearmagneticresonanceenantiomerreagents,configurationalcorrelations[J].JournaloftheAmericanChemicalSociety,1973,95(2):512-519.[16]OHTANII,KUSUMIT,KASHMANY,etal.Anewaspectofthehigh⁃fieldNMRapplicationofMosher 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天然药物化学发展史简介•绪论•古代天然药物化学成就•近现代天然药物化学研究进展•当代天然药物化学研究热点与趋势目•挑战与机遇并存:未来发展趋势预测•总结回顾与展望未来录绪论01天然药物化学定义与特点天然药物化学定义天然药物化学是研究天然药物中化学成分的一门科学,旨在探索天然药物中具有生物活性的化合物,阐明其结构、性质、合成途径及生物合成规律,为创新药物的发现和设计提供理论依据。
天然药物化学特点天然药物化学具有多样性、复杂性和活性多样性等特点。
天然药物中的化学成分种类繁多,结构复杂,且具有广泛的生物活性,包括抗菌、抗炎、抗肿瘤、免疫调节等多种药理作用。
天然药物化学的发展经历了漫长的历史过程。
早在古代,人们就开始利用天然药物治疗疾病,如中药、民间草药等。
随着科学技术的进步,天然药物化学逐渐从经验性向科学性发展,经历了从传统的提取分离、结构鉴定到现代的合成生物学、化学生物学等交叉学科的融合。
现状概述目前,天然药物化学已经成为药物研发领域的重要分支之一。
随着高通量测序、代谢组学、蛋白质组学等技术的发展,天然药物化学的研究手段和方法不断更新和完善。
同时,随着人类对自然环境和生态保护的日益重视,天然药物的开发和利用也面临着新的机遇和挑战。
发展历程发展历程及现状概述VS发掘新药源天然药物是创新药物发现的重要来源之一。
通过对天然药物中活性成分的研究,可以发掘新的药物先导化合物和结构类型,为新药研发提供新的思路和途径。
促进中药现代化中药是中华民族的瑰宝,具有悠久的历史和丰富的临床实践经验。
通过对中药中活性成分的研究和开发,可以促进中药的现代化和国际化进程,提高中药的疗效和安全性。
保护生态环境天然药物的开发和利用需要充分考虑对生态环境的影响。
通过合理开发和利用天然药物资源,可以促进生态环境的保护和可持续发展。
阐明药理作用机制天然药物中的活性成分往往具有独特的药理作用机制。
通过对这些活性成分的研究,可以深入了解其与生物体相互作用的方式和途径,为新药的设计和优化提供理论支持。
Mosher 法在天然有机化合物绝对构型测定中的应用河北医科大学药学院天然药物化学教研室李力更教授Determination of theAbsolute Configurations of Natural Productsby Mosher MethodLi li-gengDepartment of Chemistry of Medicinal Natural ProductCollege of Pharmaceutical ScienceHebei Medical University无论有机合成、药物开发、天然产物研究,还是与生命有关的化学问题等方面,必须在三维空间上明确分子的结构和性能。
如:☞药物分子立体构型与受体之间相互关系;☞天然有机物立体构型与生物活性关系;☞生化反应过程的立体选择性与分子立体构型间的关系;☞………………3例:“反应停”的惨剧1957 年10月~1961年11月,在欧洲、亚洲、非仅仅四年时间,被反应停夺去胳膊的孩子们N N OHH2NOOOH OHHO OHOH H9*例:从河豚肝脏中分离出来的河豚毒素(tertodotoxin,TTX)的毒性与其分子中9-C*的构型有关。
☞9-C*为S-构型(天然产物)毒性极强。
☞9-C* 为R-构型(人工合成)毒性很小。
67正确地确定一个有机化合物的立体构型,是有机化学工作者尤其是药物研究工作者不可忽视、甚至不容推辞的工作!8手性化合物绝对构型经典测定方法☞化学相关法☞测定旋光度法☞紫外光谱法☞红外光谱法☞NMR 波谱法☞旋光光谱和圆二色散光谱法☞晶体x-射线衍射法9对于一对对映异构体,在一般情况下(非手性条件)其NMR 谱的信号是相同的,即应用NMR 谱无法直接将其区分,也不能确定其绝对构型。
☞R * 与S * 为一对对映异构体!R *S *NMR?10X *R *X *R *S *X *S *☞X *-R * 与X *-S * 为非对映异构体!但是,如果通过将样品衍生化成非对映体或类似于非对映体的作用,就可能将NMR 谱用于对映体构型的测定!11NMR 法测定化合物的绝对构型的原理:X *R *X *R *S *X *S *☞X *-R * 与X *-S * 为非对映异构体!★测定样品分子与手性试剂反应后产物的1H-NMR 或13C-NMR 位移数据,得到其化学位移的差值并与模型比较,最后推定底物分子手性中心的绝对构型。