甘草黄酮的裂解(10):光甘草醇(Glabrol)

光甘草醇的裂解途径 已经连续4天是光甘草某某了,虽然名字上仅差一个字,但结构上差别还是很大的,不仅是一个酮或醇的差别。光甘草醇(其实一般酚羟基不叫醇的,这个名字起的,有点那个,还不如叫光甘草酚)在A和B环上各有一个酚羟基,酸性都较强,均可丢失活泼氢而带负电荷,所以当C环发生1,3-断裂(这里也叫逆迪尔阿泽反应,RDA)后,根据电荷位点的不同,生成m/z 203和187。m/z 203进一步失去二氧化碳得到m/z 159。你可能注意到我把m/z 203画成了内酯结构,当然也可以是开环的烯酮结构,到底那个更靠谱呢?这个还真有点难度,我曾经用Gaussian计算了这两种构型哪种更稳定,结果发现与A环上连接的基团有关,正负离子模式下的也不一样。我建议啊,一般情况下,根据需要去画,比如它后面要丢失CO2了,我就画成内酯结构,如果不知道后一步反应,那就看心情吧,哪个看着顺眼画哪个。 在正离子模式下,基峰为丢失56Da的m/z 337,这是含异戊烯单元的最特征反应,我给出了一种六元环形式的断裂过程,也有可能是7-OH上的氢重排到C-8,然后发生1,3-消除反应。也有人认为是异戊烯上的双键先质子化,然后C-C键断裂,生成苄基正离子。这几种途径都有一定的合理性,从本质上它们应该是等价的,最终的产物通过分子内的电荷重排,也是一样的。光甘草醇的正离子模式的C环1,3-裂解,只看到了A1,3+离子,而没有看到B1,3+离子,为什么呢?因为B环上没有合适的基团可以稳定住正电荷,电荷主要分布在A环和C环的羰基上。A1,3+离子进一步失去2H,得到m/z 203,这是一个非常稳定的大共轭结构。 今天这个例子中,我们把著名的RDA反应也归入了我的“1,3-断裂”的范畴,还有那个麦氏重排,当然也属于"1,3-断裂"的一个特例了。是否有的重排反应,不属于“1,3-断裂”呢?我好像还没有发现,记得潘远江教授有篇文章就是讲一个重排反应,发到了JASMS上,那个学生因此收到了好几个牛校的Offer。对的,那个反应也属于“1,3-断裂”,感兴趣的可以去看一下,用“1,3-断裂”的理论去解释,比文中的解释更直接, 更容易懂一些。 光甘草醇的质谱图 ===================================================== 化合物:Glabrol 分子量:392.5 分子式:C25H28O4 SMILES: CC(=CCC1=C(C=CC(=C1)C2CC(=O)C3=C(O2)C(=C(C=C3)O)CC=C(C)C)O)C InChIKey: CUFAXDWQDQQKFF-UHFFFAOYSA-N 参考文献:10.1002/rcm.4215 –EOF– 文章来自,微信号:MS4Fun,网站:msky.in,每天解析一个天然产物的质谱数据或分享自己在建模方面的心得。

苯乙基色原酮的裂解第10期:6,7-dimethoxy-2-phenethyl-4H-chromen-4-one

甲基自由基 今天是苯乙基色原酮系列的最后一个化合物,晚上还有重要的任务,需尽快完成今天的更新。 QD-14与第5期的QD-7的B还上均没有取代基,只能发生C11-C12均裂,生成自由基离子,然后质子分别挂在两侧,得到m/z 220和91。QD-14结构上有两个甲氧基,照理应该看到掉甲基自由基的碎片呀,当我用自己2.5的眼找了一遍后,还真发现一个m/z 205,你看到了吗? 至此,苯乙基色原酮的系列化合物的裂解规律我们都介绍完毕了,感兴趣的你是否学到一些质谱解析相关的知识了呢?这类化合物的裂解比较简单,以这样的一类化合物开始,比较容易产生成就感,后面我会逐步介绍一些比较难的例子,如果一路看下去,那些难得其实也不难,真正难的是解不出来的!也许后面我该多穿插介绍一下我以前在建模方面的工作,毕竟MS的含义是二重的,而我这段时间又主要再搞建模,有了不少积累,慢慢放出来吧。 MS2 of QD-14 ===================================================== 化合物:6,7-dimethoxy-2-phenethyl-4H-chromen-4-one(QD-14) SMILES: O=C1C2=CC(OC)=C(OC)C=C2OC(CCC3=CC=CC=C3)=C1 InChIKey: MVQOWXHYPYRBOE-UHFFFAOYSA-N 参考文献:10.1002/jms.3242   –EOF– 文章来自,微信号:MS4Fun,不定期发布自己在质谱应用和建模&模拟方面遇到的一些有趣的事情,欢迎分享与推荐。

苯乙基色原酮的裂解第9期:2-(2-hydroxy-2-(4-hydroxyphenyl)ethyl)-4H-chromen-4-one

分子内羟基迁移 QD-22的结构仅比昨天的QD-11少一个甲基,所以它们的MS2看上去非常相似,基峰均为m/z 161。由于B环上的甲氧基变成成了羟基,对应的含B环碎片减少14Da,即m/z 123。比较奇怪的是QD-22多了一个碎片m/z 107。前面介绍的QD-27-1也具有4'-OH,同样生成了m/z 107,可以推测m/z 107与B环的对位羟基有关。经过半个多小时的思索,我构建了一个可能的裂解途径,见上图。质子化的12-OH进攻旁边的1'位,形成环氧中间体,同时质子转移到2'位C原子上;环氧开环,正电荷转移到C12原子;下一步,C-1'上的羟基转移到C-11上,C11-C12键断裂,这时就生成了m/z 107和中性碎片176。这个途径不如C11-C12直接断裂容易,生成的碎片离子的丰度很低。当我想出了这个裂解途径以后,又想到,假如这个途径是正确的,一定存在电荷在A,C环上的碎片离子,正如C11-C12断裂以后,电荷可以分别存在两侧的碎片上,因此应该存在m/z 177的碎片离子(即中性碎片176质子化的碎片)。经仔细观察QD-22的MS2,确实在m/z 177的位置上,发现极弱的信号。当然这也有可能是背景噪音,需要进一步实验验证。 QD-22的MS2 在过去的一个多月中,我在鼓捣酶动力学数据的分析方法,希望找到一种通用的、没有系统偏差的算法。前些日子一直没有进展,昨天学习了群体药动学技术以后,突然领悟到,这个酶动力学测定的实验,可看作大量受试者仅采一个时间点血样的实验设计,这不正是群体药动可以分析的数据吗?!经过简单的数据格式化,今天终于获得了一个比较满意的结果。根据模拟数据的结果,加上噪音后的数据,群体的方法仍可以准确估算参数,大大由于PM, TM, IMM等方法。 ===================================================== 化合物:2-(2-hydroxy-2-(4-hydroxyphenyl)ethyl)-4H-chromen-4-one(QD-22) SMILES: O=C1C2=CC=CC=C2OC(CC(O)C3=CC=C(O)C=C3)=C1 InChIKey: UNNQNQLODLRMBI-UHFFFAOYSA-N 参考文献:10.1002/jms.3242   –EOF– 文章来自,微信号:MS4Fun,不定期发布自己在质谱应用和建模&模拟方面遇到的一些有趣的事情,欢迎分享与推荐。  

苯乙基色原酮的裂解第7期:2-(4-hydroxy-3-methoxyphenethyl)-4H-chromen-4-one

不同异构体,相同的质谱图 今天的化合物与昨天化合物的质谱图几乎完全相同,因为B环上的羟基在邻位或对位,由于邻对位效应,C11-C12断裂以后生成的 结构非常稳定,形成一个大共轭体系,一般这样的反应路径都占绝对优势。 晚上继续跑步,坚持、坚持!人与神的区别是,神每天都进步一点,从不反复。 ===================================================== 化合物:2-(4-hydroxy-3-methoxyphenethyl)-4H-chromen-4-one(QD-19) SMILES: O=C1C2=CC=CC=C2OC(CCC3=CC(OC)=C(O)C=C3)=C1 InChIKey: WGZABIWCMKFTCQ-UHFFFAOYSA-N 参考文献:10.1002/jms.3242   –EOF– 文章来自,微信号:MS4Fun,不定期发布自己在质谱应用和建模&模拟方面遇到的一些有趣的事情,欢迎分享与推荐。

苯乙基色原酮的裂解第6期:2-(2-hydroxy-4-methoxyphenethyl)-4H-chromen-4-one

苄基alpha位断裂 今天去了一趟澳门,大三巴山头的风景不错,空气也很好,真想懒懒的在那里看一下午书,但同行的两位只想早点回家,没有办法。我对澳门比较失望的是其“美食”,吃了两个版本的猪扒包,都难以下咽,还尝试了胡椒饼,刚吃的时候,味道还可以,但吃完后胃里难受,与我在内地吃了油炸食品一个感觉,我知道这个不地道了。回来香港以后,感觉澳门好“县城”呀,并且澳门已经被内地人同化的没有根基了。赌场中>90%都是内地人(VIP室中的比例内地人更高);外面的店家都是普通话,而在香港,粤语还是占绝对优势的,很多店的人不会说普通话滴;香港的店种类更多,更繁华,尤其当我从信德中心坐BUS一路回第一城,路上景象真是丰富极了,而澳门除了赌场比较风光外,其他的店面都很“县城”。 今天是色原酮系列的第6个化合物,其裂解途径有两条与第1个化合物相同,因为这个化合物仅是在4'-位多了一个甲氧基,具体裂解途径见上图,没什么需要详细说的。 QD-15的MS2 ===================================================== 化合物:2-(2-hydroxy-4-methoxyphenethyl)-4H-chromen-4-one(QD-15) SMILES: O=C1C2=CC=CC=C2OC(CCC3=C(O)C=C(OC)C=C3)=C1 InChIKey: KDUOFKPSBWYDDQ-UHFFFAOYSA-N 参考文献:10.1002/jms.3242   –EOF– 文章来自,微信号:MS4Fun,不定期发布自己在质谱应用和建模&模拟方面遇到的一些有趣的事情,欢迎分享与推荐。

苯乙基色原酮的裂解第3期:2-(4-hydroxyphenethyl)-4H-chromen-4-one

最稳定的对烯苯醌结构 今天是苯乙基色原酮系列的第3个化合物,看过前两天的解析,这个就顺理成章了,根本不需要过多解释。只要你看下那个106中性丢失的结构,就知道这货非常稳定,以至于没有其他可与其竞争,在质谱图上只看到C11-C12断裂后的碎片。这里要提一个原则,那就是使产物碎片(包括碎片离子和中性丢失)尽可能的共轭稳定,这算一个质谱解析的捷径吧。 ===================================================== 化合物:2-(4-hydroxyphenethyl)-4H-chromen-4-one (QD-27-1) SMILES: O=C1C2=CC=CC=C2OC(CCC3=CC=C(O)C=C3)=C1 InChIKey: GMWDRCZOTXAUBL-UHFFFAOYSA-N 参考文献:10.1002/jms.3242   –EOF– 文章来自,微信号:MS4Fun,不定期发布自己在质谱应用和建模&模拟方面遇到的一些有趣的事情,欢迎分享与推荐。

苯乙基色原酮的裂解第1期:2-[2-(2-hydroxyphenyl)ethyl]chromen-4-one

提出了一种更有可能的裂解途径解释 这个化合物是来自沉香中的一个2-(2-苯乙基) 色原酮,原文中分析了10个此类化合物的裂解,详细研究了其中三个同分异构体的裂解,QD-6是其中一个。作者认为这类化合物先发生C11-C12的均裂(乙基部位),形成分子-离子复合物,然后再发生分子-离子之间的氢转移、电荷转移等,从而生成对应的碎片;作者也解释了为什么这三个同分异构体的质谱图存在差别,并用Gaussian 03计算了反应路径的能量变化。总体来,这是一篇不错的小文章。在这里,我以原文中的第一个化合物为例,给出另一种可能的反应路径,在我这个路径中,化合物不需要先发生C11-C12的均裂,只需要分子内烯醇互变,既可以解释质谱图中观测到的所有碎片(原文中仅解释了m/z 107, 161),貌似我这个反应路径的能垒更低,但在没有进行IRC验证以前,仅是推测而已。 化合物QD-6的正离子串联质谱图如下: 我的解析如顶端裂解途径图所示,蓝色的代表质谱图中观测到的碎片离子,方括号中的为反应中间体,红色位置为发生键断裂的位置,对应的中性丢失碎片也放在离子碎片的旁边,黑颜色结构表示。 首先QD-6带上电荷,最有可能的是4位羰基,荷电以后,2'-OH发生烯醇互变,见a结构。为了清楚起见,我将1‘-H画了出来,然后发生一个四元环的重排裂解,生成m/z 161和中性碎片108。看等价于a结构的b结构,四元环裂解也可能是11-H转移到C-1'上,从而生成m/z 173. 从键的断裂类型来看,C11-C12比C12-C1'更容易断裂,因此C11-C12断裂形成的碎片丰度更高一些。c结构是电荷在分子内发生转移后的结构,我认为正是因为在B环发生烯醇互变生成羰基,才使B环可以将正电荷稳定住。c环发生与a相同的四元环裂解生成m/z 107。那么c结构是否可以发生b结构那样的裂解呢?可以预见生成的苯酚酸性很强,不能稳定住氢电荷,即便生成了,其丰度也极低。 ==================================================== 化合物: 2-chromen-4-one (QD-6) SMILES: O=C1C2=CC=CC=C2OC(CCC3=C(O)C=CC=C3)=C1 CID: 44156182 InChIKey: LGWJJSZGQWTDID-UHFFFAOYSA-N 参考文献:10.1002/jms.3242   --EOF-- 文章来自,微信号:MS4Fun,不定期发布自己在质谱应用和建模&模拟方面遇到的一些有趣的事情,欢迎分享与推荐。

吴茱萸碱的裂解

今天我看文献,发现最近一期的RCM上有一篇关于吴茱萸次碱及其衍生物的裂解规律研究的Letter,文章的用LC-IT-TOF获取了详实的数据,而我觉得他的解析和碎片的归属存在很多矛盾和疑点。 相关的结构如下:     疑问1:吴茱萸次碱(1)经CID,失去甲级自由基,得到基峰m/z 273,作者认为是6,7位的C-N键断裂,然后失去7位碳而形成的。由于m/z 273为基峰,说明这个裂解途径能垒很低,很容易发生。按照这个推理,化合物2也应该非常容易失去7位的碳,然而在其对化合物的裂解途径中并没有发现丢失7位碳的裂解途径。再看作者给出的m/z 273的结构: 6位N上已经有一个电荷了,而在5位的C=O上却还有一个H,照他的画法,这个结构应该带两个电荷。     疑问2:化合物2和3在结构上仅相差一个双键,它们在二级谱中,均丢失64Da,生成基峰+.假定作者的对这个碎片的解释是正确的,那么它们将生成碎片m/z 315和m/z 313,如下图: 对着这两个碎片进一步裂解,发现它们丢失碎片并不相同,分别为29Da和28Da,而作者随后给出的解释,如下:     3b又犯了与上面1a同样的错误,感觉作者就是在凑数。    对于碎片3f和2f的解释也非常可疑,为什么2f的3位会变成羟基,而3f的3位为NH3呢?    综上,我认为这篇文章的解析存在严重的问题,有必要重新解释数据,然后给RCM投一个Letter。

奇怪的远距离重排

    我对于质谱的裂解规律有强烈的爱好,观测到一些奇怪的现象后,总是想方设法做出解释。但给出一个符合常理,且让人信服的推测往往不是那么容易,而得到这么一个想法也许更要靠运气,很多时候你也许不知道,“为什么你会那样想呢?”。当然这些不是牵强附会,也不是不着边际地乱猜。这个现象的出现可能是偶然的,假如这个现象可以重复,那就可以肯定里面必定隐藏了什么东西;再假如,你发现了另外的事物也有这样的现象,也许你发现的东西很可能具有普遍性。这时候你若能给出一个符合所有这些现象的解释,那么正确的可能性就比较大了!     我很感谢我的硕士导师(钟教授),他让我有机会接触各种各样的化合物,对我的管理也比较宽松——相对于其他硕士生来说。所以我有很多时间去做自己想做的事情,但同时也变得比较散漫。某天董师妹作了一个样本,生成了+的离子,但化合物的结构中,除了内酯可能掉CO2(44Da)外,其他就没有可能了,然后结构中的单元部分怎么会掉了呢?就算掉了,怎么两头的部分还会接起来呢?当时我正在构建自己的“中性丢失断裂规律”,也叫1,3-断裂规律。关于这个规律,在我的硕士论文中有详细描述,很可惜没有能发表论文。看到董师妹的结果后,我就告诉她,这个裂解是符合1,3-断裂规律的,并且这种现象也具有很大的普遍性,我给了他几篇相关的文献。后来她这些结果发表在质谱学报上(2005, 26(1):6-9),下图就是对这种现象的解释:     另外也有文章报道了类似的例子,这是一个脱乙炔的例子 (JMS, 2003; 38:584-586): 这个是我们以前实验室研究阿德福韦的例子 (JMS,2004;39:145-152): 上面这些例子还好解释,因为后面形成新键的两个原子(N,C)至少可以空间上靠近(上图所示),其实即便在空间上绝对不能靠近的情况下,类似的反应也可以发生。当时曾看到过一篇JMS的letter,讲的就是一个这样奇怪的现象,但是不知道具体在哪一期了。下午我花了几个小时,把JMS的2001-2004的都翻了一遍,总算功夫没有白费(肚子要饿死了!!!)。 (参考文献:JMS, 2001;36:344-345)     上图所示的甲基重排,在空间上是很远的,但是你可以看到它们中间隔了2个双键,双键就是桥梁呀!不知你还记不记得共轭效应的传递,这里也类似。假如你把共轭双键上的原子去掉以后,剩下的裂解方式就与前面例子中的过程很相似了,也就是说同样满足1,3-断裂规律。     这篇文章远没有结束,有些我知道的例子,怎么也找不到那些资料了,以后我们再逐步补充相关的资料。  ============================ 补充材料: 会议名称:有机质谱学第十二届全国学术大会   标题: 电喷雾-串联质谱法研究长苞凹舌兰中丁二酸苄酯类化合物的裂解特征 附上全文吧,其他地方很难找到: