1 72,2 34,41 1,28 m/1,96 m 2 41,1 31,40 1,54 m/1,90 m 3 3 68,2 69,87 4,49 br d (11,0) 4 155,4 152,43 - 5 76,7 76,59 - 6 37,1 38,09 1,73 m/2,00 m 5, 7, 8, 10 7 40,7 42,80 2,33 m 8 27,1 26,49 1,55 m 9 31,3 33,55 1,10 m/1,67 m 10 43,2 38,42 - 11 151,8 149,25 - 12 109,0 108,74 4,72 br s/4,74 br s 7, 11, 13 13 21,2 20,67 1,67 s 7, 11, 12 14 13,5 22,07 1,06 s 1, 9, 10 15 105,6 107,90 5,15 br s/5,42 d (1.5) 3, 4, 5
Hình. 4.1.1d. Phổ HSQC của hợp chất 1
Các nghiên cứu của nhóm tác giả Thomas A. F và cộng sự [5] cho thấy đối với các hợp chất sesquiterpene eudesmane với hai vòng cyclohexane liên kết tại vị trí C-5 và C-10 ở kiểu trans thì độ chuyển dịch hóa học 13C của nhóm tert-methyl
liên kết trực tiếp với carbon bậc 4 tại C-10 dịch chuyển về phía trường cao với C
<20 ppm, trong khi hiệu ứng của -gauche của nhóm hydroxy tại vị trí C-1 ở dạng sẽ làm cho độ dịch chuyển 13C của nhóm tert-methyl liên kết trực tiếp với carbon
bậc 4 tại C-10 chuyển dịch về phía trường cao với giá trị 8,5 [5][ 27][ 31][ 35]. Đối với hợp chất 1, độ chuyển dịch hóa học 13
C của nhóm tert-methyl tại C-14 (
22,07), giá trị này phù hợp do trên hợp chất khơng cịn nhóm hydroxy tại vị trí C-1, hiệu ứng -gauche của nhóm hydroxy đã khơng cịn. Nhận định này cũng phù hợp khi so sánh số liệu phổ của hợp chất canusesnol E [16] độ chuyển dịch hóa học 13C
của nhóm tert-methyl tại C-14 ( 13,5) với hai vịng cyclohexane liên kết tại vị trí
C-5 và C-10 ở kiểu trans và hiệu ứng -gauche của nhóm hydroxy.
Tác giả Cocker W và cộng sự [9] đã chứng minh các hợp chất eudesmane sesquiterpene có nhóm isopropyl ở dạng equatorial đối với vịng cyclohexane. Đồng thời phân tích phổ NOESY (hình 4.1.1f) cho thấy tương tác giữa H-7 (H 2,33) với
H-9 (H 1,67). Do vậy proton H-7 sẽ cùng phía với nhóm thế tại vị trí C-5, sự thay đổi nhóm thế tại vị trí C-5 sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến độ chuyển dịch hóa học tại C- 7. Các hợp chất như canusesnol B, E có độ chuyển dịch hóa học của proton tại C-7 tương ứng là 1,84; 2,53 ppm [16], rõ ràng sự dịch chuyển về phía trường thấp là do nhóm thế cùng phía, trong trường hợp các chất canusesnol B, E thì nhóm thế tại C-5 là -hydroxyl.
Hình 4.1.1e. Phổ HMBC của hợp chất 1
Các phân tích trên phổ HMBC (hình 4.1.1e) cho thấy: tương tác HMBC giữa
proton H3-13 (H 1,67) với C-7 (C 42,80); C-11 (C 149,25); C-12 (C 108,74) và tương tác giữa proton H-12a (H 4,72)/ H-12b (H 4,74) với C-7 (C 42,80), C-11 (C 149,25) cho thấy sự có mặt của nhóm isopropenyl tại C-7. Tương tác giữa proton H3-14 (H 1,06) với C-1 (C 34,41); C-5 (C 76,59); C-9 (C 33,55) và C-10 (C 38,42) cho thấy nhóm methyl liên kết với carbon bậc 4 tại vị trí C-10 (C 38,42), sự có mặt của nhóm carbon khơng liên kết trực tiếp với hydro, liên kết trực tiếp với oxy tại C-5 (C 76,59).
Hình 4.1.1f. Phổ NOESY của hợp chất 1
Tương tác giữa proton H-15a (H 5,15)/ H-15b (H 5,42) với C-5 (C 76,59); C-3 (C 69,87) khẳng định sự có mặt nhóm oxygenated methine carbon tại C-3 (C 69,87). Tiếp tục phân tích các tương tác HMBC cịn lại và so sánh độ chuyển dịch hóa học của các vị trí cịn lại trên cấu trúc của hợp chất 1 với vị trí tương ứng trên cấu trúc canusesnol E [16], kết quả so sánh cho thấy sự khác biệt tại vị trí C-1 trên cấu trúc của hợp chất 1 so với canusesnol E, cụ thể độ chuyển dịch hóa học 13C của
hợp chất 1 tại các vị trí C-1 (C 34,41) trong khi của canusesnol E tương ứng C-1 (C 72,2). Các vị trí khác cịn lại là tương đương, ngoại trừ những vị trí bị ảnh hưởng bởi sự thay thế của nhóm hydroxy trên cấu trúc của canusesnol E bằng nhóm methylene trên cấu trúc của hợp chất 1. Độ chuyển dịch hóa học 13C tại C-3 (C 69,87); C-5 (C 76,59) và C-15 (C 107,9) của hợp chất 1 trong khi độ chuyển dịch hóa học 13C tại C-3 (C 68,2); C-5 (C 76,7) và C-15 (C 105,6) của canusesnol E có nhóm hydroxy tại C-3, C-5 ở dạng , [16], độ chuyển dịch hóa học 13C tại C-3 (C 75,3); C-5 (C 77,6) và C-15 (C 113,8) của leitneridanin A (1,3,5-
trihydroxyeudesma-4(15), 11-dien) có nhóm hydroxy tại C-3, C-5 ở dạng [33]. Đồng thời với hằng số tương tác của proton H-3 ở dạng broad doublet với J=11,0 Hz, cho thấy hằng số tương tác lớn giữa proton H-3 (H 4,49) với H-2 (H 1,54). Phân tích phổ NOESY (hình 4.1.1f) cho thấy tương tác yếu giữa H-3 (H 4,49) với H-2 (H 1,90), tương tác rõ giữa H3-14 (H 1,06) với H-2 (H 1,54) cho phép khẳng định proton H-3 ở vị trí , nhóm hydroxy tại C-3 ở dạng . Dựa trên các số liệu và các lập luận nêu trên, hợp chất 1 đã được xác định, đây là hợp chất mới và được đặt tên là 3, 5-dihydroxyeudesma-4(15),11-diene (hình 4.1.1g).
Hình 4.1.1g. Các tương tác HMBC chính và cấu trúc hóa học của hợp chất 1
4.1.2. Hợp chất 2: 4(15)-Eudesmene-1β,6α-diol
Hợp chất 2 được phân lập dưới dạng dầu, không màu. Trên phổ 1H-NMR (hình 4.1.2a) xuất hiện các tín hiệu của 03 nhóm methyl tại H 0,71; 0,87 và 0,96. Phổ 13C-NMR (hình 4.1.2a) xuất hiện tín hiệu của 15 carbon bao gồm 05 methine carbon, 04 carbon methylene lai hóa sp3, 01 exomethylene carbon, 03 methyl carbon và 02 carbon bậc 4. Phân tích các tương tác 1H-13C thu được từ việc phân tích phổ HSQC (hình 4.1.2c) của hợp chất 2 cho thấy các tín hiệu cộng hưởng của proton H 0,87 (H3-12) với C 16,22 (C-12), giữa proton H 0,96 (H3-13) với C 21,1 (C-13) và giữa proton H 2,24 (H-11) với C 26,05 (C-11), cùng với hằng số tương tác tại H3-12 và H3-13 ở dạng doublet và độ chuyển dịch hóa học của các vị trí này cho thấy sự có mặt của nhóm isopropryl. Phân tích tiếp các tín hiệu cộng hưởng giữa proton H 0,71 (H3-14) với C 11,6 (C-14) cùng với hằng số tương tác ở dạng singlet có thể nhận dạng đây là nhóm tert-methyl. Các tín hiệu cộng hưởng giữa
proton H 4,75 (H-15a) và 5,02 (H-15b) với C 107,82 cùng với sự có mặt của carbon bậc 4 tại C 146,26 (C-4) cho thấy sự có mặt của liên kết đơi ngoại vịng,
tương ứng với sự có mặt của nhóm exomethylen trên phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton. Tín hiệu cộng hưởng giữa proton H 3,43 với C 79,06 (C-1), giữa proton
H 3,72 với C 67,04 (C-6) cho thấy sự có mặt của methin carbon có liên kết trực tiếp với oxy, xác định sự có mặt của 02 nhóm oxymethine trong phân tử.
Hình 4.1.2a. Phổ 1H-NMR của hợp chất 2
Hình 4.1.2c. Phổ HSQC của hợp chất 2
Tiếp tục phân tích tiếp các tương tác 1H-13C thu được từ việc phân tích phổ HSQC (hình 4.1.2c) của hợp chất 2, các số liệu thu được trình bày trong bảng 4.2
Bảng 4.2 Số liệu phổ NMR của hợp chất 2 C aC Cb,c Hb,d dạng pic (J = Hz) HMBC (1H 13C) 1 79,0 79,06 3,43 dd (4,5; 11,5) 2 31,9 31,95 1,55 m/1,85 m 3 35,1 35,12 2,07 dt (5,5; 13,5) 2,33 ddd (2,0; 5,0; 13,5) 4 146,2 146,26 - 5 55,9 55,93 1,75 d (10,0) 6 67,0 67,04 3,72 t (10,0) 7 49,3 49,37 1,28 m 8 18,2 18,21 1,23 m/1,53 m 9 36,3 36,33 1,17 m/1,92 m 10 41,7 41,72 - 11 26,0 26,05 2,24 m
12 16,2 16,22 0,87 d (7,0) 7, 13 13 21,1 21,10 0,96 d (7,0) 7, 11, 12 14 11,6 11,60 0,71 s 1, 9, 10 15 107,8 107,82 4.75 br s/5.02 br s 3, 4, 5 aCcủa hợp chất 4(15)-eudesmene-lβ,6-diol, b đo trong CDCl3, c125 MHz, d500 MHz
Các phân tích trên phổ HMBC (hình 4.1.2d) cho thấy: Tương tác HMBC
giữa proton H3-12 (H 0,87) với C-7 (C 49,37); C-11 (C 26,05); C-13 (C 21,10); Tương tác giữa proton H3-13 (H 1,25) với C-7 (C 49,37), C-11 (C 26,05), C-12 (C 16,22); Tương tác giữa proton H3-14 (H 0,71) với C-1 (C 79,06), C-5 (C 55,93), C-9 (C 36,33) và C-10 (C 41,72). Tương tác giữa proton H-15a (H 4,75)/ H-15b (H 5,02) với C-5 (C 55,93), C-3 (C 35,12). Cùng với các tương tác HMBC khác cho phép xác định sự có mặt của nhóm carbon bậc 3 mang oxy tại C-1, C-6, nhóm isopropyl và nhóm methyl góc liên kết với carbon bậc 4 tại vị trí C-10, nhóm methine carbon tại vị trí C-5, C-7. Từ các dữ kiện nêu trên có thể khẳng định bộ khung của hợp chất ở dạng sesquiterpene eudesmane [9], các vị trí lập thể của hợp chất này là C-1, C-5, C-6, C-7 và C-10. Có thể nhận thấy hợp chất có hai vịng cyclohexane, liên kết giữa hai vịng cyclohexane tại vị trí C-5 và C-10, vị trí tert- methyl ở C-10 ở dạng . Do đó tùy thuộc vào lập thể của proton H-5 ở dạng hoặc , hình thành dạng cis hoặc dạng trans tương tự như đối với cis-decalin và trans-
decalin. Tiếp tục phân tích độ chuyển dịch hóa học của proton H-5 với H 1,75 (1H; d; j= 10 Hz) và proton H-6 với H 3,72 (1H; t; j=10 Hz), với hằng số tương tác
giữa proton H-5 và H-6 cho thấy hai proton có góc lệch >900, và hai proton này ở hai vị trí đối ngược nhau (Trong trường hợp hai proton này cùng phía, góc lệch trong khoảng 600 sẽ không làm xuất hiện được hằng số tương tác lớn trên proton H- 6 theo tính tốn lý thuyết của phương trình Karplus) [12]. Đồng thời với hằng số tương tác proton H-6 ở dạng triplet cho thấy sẽ tồn tại đồng thời hai giá trị J lớn tương ứng với J5,6diaxial và J6,7diaxial minh chứng này cho thấy H-6 cũng ở vị trí ngược lại so với H-7, điều này cho thấy H-5 và H-7 ở cùng phía.
Hình 4.1.2d. Phổ HMBC của hợp chất 2
Tác giả Cocker và cộng sự [9] đã chứng minh các hợp chất eudesmane sesquiterpene có nhóm isopropyl ở vị trí equatorial đối với vịng cyclohexane. Nếu như nhóm isopropyl ở dạng equatorial đối với vịng cyclohexane vậy có thể khẳng định H-7 cùng phía với H-5 và ở vị trí axial, tương ứng với H-6 ở vị trí axial và ngược phía với H-5, H-7. Hiệu ứng -gauche của nhóm hydroxy tại vị trí C-1 và ảnh hưởng hiệu ứng không gian của proton H-5 ở dạng hoặc trực tiếp lên độ chuyển dịch hóa học của nhóm methyl bậc 3 liên kết trực tiếp với carbon bậc 4 tại C-10 đã được chứng minh bởi các tác giả [5][ 27][ 31][ 35], trong khi hai vịng cyclohexane liên kết ở dạng cis thì độ chuyển dịch hóa học 13C của nhóm methyl C-
14 dịch chuyển về phía trường thấp hơn với C >20 ppm [5][ 27][ 31][ 35]. Trong khi đó vịng cyclohexane liên kết ở kiểu trans thì độ chuyển dịch hóa học 13C của nhóm methyl C-14 dịch chuyển về phía trường cao với C <20 ppm tính cả hiệu ứng của -gauche của nhóm hydroxy tại vị trí C-1 ở dạng hoặc [5][ 27][ 31][ 35]. Đối với hợp chất 2, độ chuyển dịch hóa học của 13C tại C-14 tương ứng là C 11,60 cho thấy liên kết giữa 2 vòng cyclohexane ở kiểu trans, khi đó cả H-5 và H-7 ở
chuyển dịch hóa học của proton tại H-1 (H 3,43 ) phù hợp hoàn toàn với các giá trị về độ chuyển dịch hóa học tương ứng của hợp chất 4(15)-eudesmene-lβ, 6-diol, các kết quả so sánh được trình bày trên bảng 4.2. Từ các dẫn liệu nêu trên, có thể khẳng định hợp chất 2 là 4(15)-eudesmene-lβ, 6-diol (hình 4.1.2e).
Hình 4.1.2e. Các tương tác HMBC chính và cấu trúc hóa học của hợp chất 2
4.1.3. Hợp chất 3 : 6-Hydroxy-eudesm-4(15)-ene-1-one
Hợp chất 3 được phân lập dưới dạng dầu, không màu. Trên phổ 1H-NMR (hình 4.1.3a) cho thấy sự có mặt của 02 nhóm methyl bậc 2 [ 0,88 (d, j=7,0Hz, H- 12), 0,96 (d, j=7,0Hz, H-13)], 01 nhóm methyl bậc 3 [1,00 (s, H-14)], 01 nhóm oxymethine [3,83 (dt, j=10, 2,5Hz, H-6)], 01 nhóm exomethylene [5,00 (br s, H- 15a) và 5,26 (br s, H-15b].
Trên phổ 13C-NMR (hình 4.1.3b) và phân tích phổ HSQC (hình 4.1.3c) cho thấy tín hiệu của 01 carbon carbonyl [ 213 (C-1)], nhóm exomethylene carbon [ 144,07 (C-4) và 110,10 (C-15)], 03 methyl carbon [ 16,18 (C-12); 21,01 (C-13) và 17,91 (C-14)], 04 methine carbon [ 55,54 (C-5); 67,09 (C-6), 49.08 (C-7) và 26,00 (C-11)], 04 methylene carbon [ 38,32 (C-2); 35,41 (C-3); 17,91 (C-8) và 31,50 (C- 9)], 01 carbon bậc 4 [ 50,10 (C-10)].
Với sự có mặt của 15 carbon và các đặc trưng nêu trên cho thấy hợp chất thuộc dạng sesquiterpene eudesmane với hai vịng cyclohexane liên kết tại vị trí C-5 và C-10 [9].
Hình 4.1.3c. Phổ HSQC của hợp chất 3
Tiếp tục phân tích tiếp các tương tác 1H-13C thu được từ việc phân tích phổ HSQC (hình 4.1.3c) của hợp chất 3, các số liệu thu được trình bày trong bảng 4.3.
Bảng 4.3. Số liệu phổ NMR của hợp chất 3 C Ca Cb,c Hb,d dạng pic (J = Hz) HMBC (1H 13C) 1 213,2 213,28 - 2 38,3 38,32 2,40 m/2,65 m 3 35,4 35,41 2,37 m/2,60 m 4 144,4 144,07 - 5 55,5 55,54 2,11 d (9,5) 6 67,1 67,09 3,83 dt (2,5, 10,0) 7 49,1 49,08 1,25 m 8 17,9 17,91 1,23 m/1,58 m 9 31,5 31,50 1,56 m/1,79 m 10 50,1 50,10 - 11 26,0 26,00 2,23 m 12 16,2 16,18 0,88 d (7,0) 7, 13
13 21,0 21,01 0,96 d (7,0) 7, 11, 12
14 17,9 17,91 1,00 s 1, 9, 10
15 110,1 110,10 5,00 br s/5,26 br s 3, 4, 5
aCcủa hợp chất 6-hydroxy-eudesm-4(15)-ene-1-one, b
đo trong CDCl3, c125 MHz, d500 MHz
Tiến hành các phân tích chi tiết các thơng tin trên phổ HMBC (hình 4.1.3d) như đối với hợp chất 2 cho phép xác định sự có mặt của 01 carbon methin mang oxy tại C-6, carbon carbonyl tại C-1, nhóm isopropyl tại C-11, C-12 và C-13 và nhóm methyl góc liên kết với carbon bậc 4 tại vị trí C-10, 02 methin carbon tại vị trí C-5, C-7 và liên kết đơi ngoại vòng tại C-4 và C-15. Từ những dữ liệu nêu trên có thể khẳng định hợp chất 3 có hai vịng cyclohexane, liên kết giữa hai vịng cyclohexane tại vị trí C-5 và C-10, vị trí methyl ở C-10 ở dạng .
Hình 4.1.3d. Phổ HMBC của hợp chất 3
Các số liệu về độ chuyển dịch hóa học và các hằng số tương tác giữa proton H-5, H-6 cho thấy H-6 ở ngược phía so với H-5. Do nhóm isopropyl ở dạng equatorial đối với vòng cyclohexane [9], cùng với hằng số tương tác tại H-6 ở dạng doublet - triplet có thể giả thuyết hằng số tương tác tại H-6 bao gồm 02 J lớn và 01
chất 7-epi-eudesm-4(15)-en-1,6-diol [35] ở dạng doublet -doublet, trên hợp chất
2 ở vị trí tương ứng là triplet tương ứng với 02 giá trị J lớn (Jaa5,6 và Jaa6,7), trên hợp chất 6-hydroxy-eudesm-4(15)-ene-1-one ở vị trí tương ứng là doublet - doublet với J=9.8, 9.8 Hz [14]. Như vậy, có thể giả định vị trí nhóm hydroxy ở vị trí C-6 trên vịng B của hợp chất 3 có sự chuyển dạng qua lại từ dạng H-6 ở vị trí sang dạng H-6 ở vị trí và ngược lại. Do lượng chất 3 và điều kiện không cho phép nên không đo được phổ NOESY và chứng minh thêm cấu hình ở vị trí này.
Có thể nhận thấy độ chuyển dịch hóa học của các vị trí trên 3 khá tương đương với các vị trí tương ứng của hợp chất 3, ngoại trừ sự vắng mặt của tín hiệu H-1 [ 3.43 (dd, j=11,5; 4,5 Hz)]. Đồng thời độ chuyển dịch hóa học 13C của methyl carbon của hợp chất 3 tại vị trí C-14 ( 17.91), trong khi cùng vị trí đó ở các cấu trúc có liên kết giữa 2 vịng cyclohexane ở dạng trans tương ứng là C 13,0 (C- 14) đối với 7-epi-eudesm-4(15)-en-1,6-diol [35], C 11,5 (C-14) đối với eudesm-
4(15)-en-1,6-diol [5][ 8][ 35]. Như vậy hiệu ứng -gauche của nhóm hydroxy tại
vị trí C-1 có ảnh hưởng lên độ chuyển dịch hóa học 13C của nhóm methyl tại vị trí C-14 đối với các hợp chất dạng sesquiterpene eudesmane đã khơng cịn trên cấu trúc của hợp chất 3. Phân tích tương tác HMBC giữa proton H3-14 (H 1,00) với C-1 (C 213,28), C-5 (C 55,54), C-9 (C 31,50) và C-10 (C 50,01) khẳng định sự thay thế nhóm methine carbon bằng nhóm carbonyl tại vị trí C-1. Tiếp tục phân tích các tương tác HMBC và so sánh độ chuyển dịch hóa học của các vị trí cịn lại trên cấu trúc của hợp chất 3 với vị trí tương ứng trên cấu trúc 6-hydroxy-eudesm-4(15)-en- 1-one thấy phù hợp [14]. Tuy nhiên, do vị trí nhóm hydroxy ở vị trí C-6 trên vịng B