ノビリシチンA (nobilisitine A)は、Clivia nobilis から単離されたアルカロイドの一種である。1999年にEvidenteらにより単離された^[1]。¹H NMRと¹³C NMRを用いた解析により、下図(1)の構造が提唱された。しかし、2010年にBanwellらがノビリシチンAの全合成を達成したところ、そのNMRスペクトルは、Evidenteらが単離したものとは異なっていた^[2]。Banwell らは、X線結晶構造解析も行い構造を確認し、Evidenteらの提案した化学構造が誤りであることを示した。

計算化学による構造訂正

2011年にTantilloらは、計算化学を用いてノビリシチンAのNMRスペクトルの計算を行った^[3]。

ノビリシチンAには32個のstereo isomerが存在する。Deanらは、EvidenteらのNMRスペクトルを詳しく解析し、C/D環がcis縮環していると予想した。そして、8個の立体異性体(stereo isomer)にまで候補を絞った。

Stereo isomerだけでなく、flexibleな化合物の計算を行う際には、コンフォメーションにも気をつけなくてはならない。8個のstereo isomerそれぞれに配座異性体(conformer)があると考えると、膨大な数になってしまう。そこで、TantilloらはBanwellらのNMRスペクトルに着目した。BanwellらはX線結晶構造解析も行っており、コンフォメーションも明らかとなっているからである。

DFT計算を行なった結果、1H NMRは平均 0.31ppm、13C NMRは平均3.4 ppmというわずかなズレで計算値と実験値が一致した。このことより、用いた汎関数が適切であるということ、計算化学によりノビリシチンAのNMRスペクトル予測が出来るのではないか、と言うことに関して確証が得られた。

その後、Tantilloら上に示す化合物について計算を行い、実測値と計算値のズレが最も小さい化合物4をノビリシチンAと提唱している。今後、化合物4の全合成が行われれば、この計算の正しさが証明されるに違いない。

関連文献

1. Evidente, A.; Abou-Donia, A. H.; Darwish, F. A.; Amer, M. E.; Kassem, F. F.; Hammoda, H. A. M.; Motta, A. Phytochemistry 1999, 51, 1151–1155. DOI: 10.1016/S0031-9422(98)00714-6
2. Schwartz, B. D.; Jones, M. T.; Banwell, M. G.; Cade, I. A. Org. Lett. 2010, 12, 5210–5213. DOI: 10.1021/ol102249q
3. Michael W. Lodewyk and Dean J. Tantillo J. Nat. Prod. 2011, 74, 1339–1343. DOI: 10.1021/np2000446