4.18 Marinoquinoline F

Okanya 等^[21]从PWU 25 菌株中分离得到一种新型天然产物Marinoquinoline F（4.34）以及一系列相关化合物。该化合物的结构通过一维核磁共振（¹H NMR、¹³C NMR）及二维核磁共振（HSQC、HMBC、COSY）谱图得以确定。其中，COSY 和HMBC 谱图中共观察到26 个相关信号（详见表4.18）。

Marinoquinoline F 的分子式C₂₀H₁₃N₃O 通过高分辨电喷雾电离质谱（HRESIMS）分析确定，其[M+H]⁺离子峰位于m/z 312.1138（计算值：C₂₀H₁₃N₃O，312.1131）。该分子中骨架原子与氢原子的比例接近2:1，这一特征在复杂天然产物的结构解析中尤为常见（参见第1.2.2节），通常暗示分子不饱和度很高或存在多环结构。

程序自动生成的分子连接图（MCD）如图4.44 所示。

MCD 概述：

通过MCD 可以观察到¹³C NMR 谱的显著特征：除C 189.01（推测为羰基碳）外，所有碳原子的化学位移均集中在100–140 ppm 的狭窄区间内，这一分布范围表明分子中可能存在多个芳香环或共轭体系。此外，所有碳原子均处于sp²杂化状态，且除C 101.34（fb）外，其他碳原子与相邻杂原子的连接方式均未明确。另外，C 143.23 和C 189.01 未检测到与任何其他原子的相关信号，这进一步增加了结构解析的复杂性。

为应对上述挑战，我们采取优化策略：手动标注C=O 双键，基于C 189.01 的化学位移（δC 189.01），明确其为羰基碳，从而减少结构搜索空间；同时根据¹H NMR 谱中明确的多重性信息（见表4.18 中M(J)列），为相应碳原子设置相邻氢原子数量，进一步缩小候选结构范围。

MCD 检查未发现二维NMR 数据中的任何矛盾，因此启动了严格结构生成程序。在结构生成过程中，计算了¹³C NMR 化学位移，并通过过滤器排除了偏差值d > 4 ppm 的结构。最终结果如下：k = 3,312,184 →32 →12，生成时间tg = 40 分钟。排名前六的结构如图4.45所示。

排名第一的结构与Marinoquinoline F 的解析结果完全一致，并通过三种¹³C 化学位移预测方法（HOSE 算法、神经网络算法和增量法）得到验证。自动归属的¹³C 化学位移标注在结构4.35 中，进一步确认了其正确性。

值得注意的是，排名前六的结构在整体上具有较高的相似性（各结构框右上角标注了Tanimoto 相似性系数），但通过¹³C 化学位移计算，程序能够从中准确筛选出正确结构。这一正确选择是从约330 万生成结构中脱颖而出的，充分展示了计算机辅助结构解析（CASE）方法的高“分辨能力”。