我國發現五味子降三萜中的非簡并激子耦合（NDEC）現象

　　五味子降三萜（Schinortriterpenoids，SNTs）為五味子科植物特有的次生代謝產物，因其結構復雜且骨架類型豐富，在近十年來，該類化合物引起了國內外天然產物化學、有機合成及量子化學研究者的極大興趣。

圖-1 狹葉五味子中發現了10個Lancischiartanes型SNTs及NDEC現象

　　普諾·白瑪丹增研究組對于采于怒江狹葉五味子的研究始于2008年，至此已從中發現一系列結構新穎的五味子降三萜類化合物，如schilancidilactones A和B (Tetrahedron Lett. 2009, 50, 5962-5964), schilancitrilactones A-C (Org. Lett. 2012, 14, 1286-1289)，lancolides A-D (Org. Lett. 2013, 15, 5068-5071)，lancifonins E 和 F (Org. Lett. 2014, 16, 1370-1373)，以及lancolide E (Org. Lett. 2016, 18, 100-103)。在對該種植物五味子降三萜的進一步研究中，基于課題組長期所建立的五味子降三萜類化合物庫及LC-UV指導分離的策略，從中又發現了10個具有Lancischiartanes骨架的五味子降三萜（1-10），其中，化合物1為首個3-Norlancischiartane-type的SNTs，且C-1和C-10位發生了構型翻轉；運用量子化學化學位移計算，研究組糾正了臺灣學者沈雅敬教授報道的arisanlactone A（J. Nat. Prod. 2010, 73, 1228-1233.）結構中側鏈C-13，C-17以及C-20位的構型（2），并通過單晶X衍射方法進一步證實了該結論。

　　因所發現的該類化合物側鏈具有α,β,γ,δ-不飽和-γ-內酯發色團，且與C-20手性中心相鄰，因而以往常所采用的電子圓二色譜（ECD）經驗規則來確定C-20位絕對構型，即當ECD圖譜在275 nm附近為正Cotton效應時，C-20位為S構型，負Cotton則為R構型。絕大部分五味子降三萜均適用于該經驗規則，而在此研究中少部分化合物（6-8）則在275 nm附近呈現出異常的Cotton效應。研究組通過單晶衍射及ECD計算證實了化合物6-8的C-20位為S構型，并推測在化合物6-8中，由于B環出現了α,β-不飽和-γ-內酯發色團并與側鏈發色團發生相互作用，從而產生了異常的ECD圖譜。研究組選取化合物7，通過躍遷分析、分子軌道分析、相差圖譜（Difference spectrum）分析等方法，證實了其B環發色團與側鏈發色團之間存在非簡并激子耦合作用（Nondegenerate exciton coupling，NDEC），從而導致了ECD圖譜Cotton效應的異常。

　　電子圓二色譜無疑是天然產物絕對構型確定的重要手段，同時，其不合理使用，如簡單地通過經驗比較而忽略分子本身的復雜性（如發色團間的相互作用、構象的復雜性以及官能團取代等），往往導致得出錯誤結論。ECD經驗規則往往只適用于簡單的分子體系，且其普遍適用性受到很多因素的影響，如此研究中所涉及的NDEC以及烯丙位取代等，而這些因素常常又被簡單忽略。可以說，ECD圖譜經驗對比是構型鑒定錯誤的重要原因。天然產物中的多發色團現象尤為普遍，因而，在以上研究的基礎上，本課題組正在對五味子科植物中較為常見的一類環阿爾廷型三萜，即3,4:9,10-disecocycloartanes的結構進行重新驗證，該類結構普遍存在多個發色團，且多使用ECD經驗規則確定C-22位構型，然而所使用的經驗規則極不統一，甚至相互矛盾，發色團之間的相互作用大都被忽略。綜上，此研究強調了，對于復雜天然產物的構型確證，應盡量使用多種手段，考慮多因素，應避免僅僅依靠經驗規則。

　　以上研究的部分結果以“Schinortriterpenoids with Identical Configuration but Distinct ECD Spectra Generated by Nondegenerate Exciton Coupling”為題發表于Organic Letters雜志（DOI: 10.1021/acs.orglett.8b00149；），石一鳴博士和胡坤博士研究生為該論文的并列第一作者，同時該工作得到了意大利比薩大學Gennaro Pescitelli教授的極大支持與幫助。該研究得到國家自然科學基金項目（81373290，21322204和81673329）的支持。