我国发现五味子降三萜中的非简并激子耦合（NDEC）现象

　　五味子降三萜（Schinortriterpenoids，SNTs）为五味子科植物特有的次生代谢产物，因其结构复杂且骨架类型丰富，在近十年来，该类化合物引起了国内外天然产物化学、有机合成及量子化学研究者的极大兴趣。

图-1 狭叶五味子中发现了10个Lancischiartanes型SNTs及NDEC现象

　　普诺·白玛丹增研究组对于采于怒江狭叶五味子的研究始于2008年，至此已从中发现一系列结构新颖的五味子降三萜类化合物，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)。在对该种植物五味子降三萜的进一步研究中，基于课题组长期所建立的五味子降三萜类化合物库及LC-UV指导分离的策略，从中又发现了10个具有Lancischiartanes骨架的五味子降三萜（1-10），其中，化合物1为首个3-Norlancischiartane-type的SNTs，且C-1和C-10位发生了构型翻转；运用量子化学化学位移计算，研究组纠正了台湾学者沈雅敬教授报道的arisanlactone A（J. Nat. Prod. 2010, 73, 1228-1233.）结构中侧链C-13，C-17以及C-20位的构型（2），并通过单晶X衍射方法进一步证实了该结论。

　　因所发现的该类化合物侧链具有α,β,γ,δ-不饱和-γ-内酯发色团，且与C-20手性中心相邻，因而以往常所采用的电子圆二色谱（ECD）经验规则来确定C-20位绝对构型，即当ECD图谱在275 nm附近为正Cotton效应时，C-20位为S构型，负Cotton则为R构型。绝大部分五味子降三萜均适用于该经验规则，而在此研究中少部分化合物（6-8）则在275 nm附近呈现出异常的Cotton效应。研究组通过单晶衍射及ECD计算证实了化合物6-8的C-20位为S构型，并推测在化合物6-8中，由于B环出现了α,β-不饱和-γ-内酯发色团并与侧链发色团发生相互作用，从而产生了异常的ECD图谱。研究组选取化合物7，通过跃迁分析、分子轨道分析、相差图谱（Difference spectrum）分析等方法，证实了其B环发色团与侧链发色团之间存在非简并激子耦合作用（Nondegenerate exciton coupling，NDEC），从而导致了ECD图谱Cotton效应的异常。

　　电子圆二色谱无疑是天然产物绝对构型确定的重要手段，同时，其不合理使用，如简单地通过经验比较而忽略分子本身的复杂性（如发色团间的相互作用、构象的复杂性以及官能团取代等），往往导致得出错误结论。ECD经验规则往往只适用于简单的分子体系，且其普遍适用性受到很多因素的影响，如此研究中所涉及的NDEC以及烯丙位取代等，而这些因素常常又被简单忽略。可以说，ECD图谱经验对比是构型鉴定错误的重要原因。天然产物中的多发色团现象尤为普遍，因而，在以上研究的基础上，本课题组正在对五味子科植物中较为常见的一类环阿尔廷型三萜，即3,4:9,10-disecocycloartanes的结构进行重新验证，该类结构普遍存在多个发色团，且多使用ECD经验规则确定C-22位构型，然而所使用的经验规则极不统一，甚至相互矛盾，发色团之间的相互作用大都被忽略。综上，此研究强调了，对于复杂天然产物的构型确证，应尽量使用多种手段，考虑多因素，应避免仅仅依靠经验规则。

　　以上研究的部分结果以“Schinortriterpenoids with Identical Configuration but Distinct ECD Spectra Generated by Nondegenerate Exciton Coupling”为题发表于Organic Letters杂志（DOI: 10.1021/acs.orglett.8b00149；），石一鸣博士和胡坤博士研究生为该论文的并列第一作者，同时该工作得到了意大利比萨大学Gennaro Pescitelli教授的极大支持与帮助。该研究得到国家自然科学基金项目（81373290，21322204和81673329）的支持。