Applications of DFT based structure elucidations of natural products

基于 DFT 的天然产物结构解析的应用

• 批准号: 22K05460
• 负责人: 橋本 勝
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Hirosaki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05460/
• 关键词: DFT計算; 構造決定; HMBC; インテグラソン; 天然物構造決定; DFT化学シフト計算; DFT結合定数計算

密度汎関数理論（Density Functional Theory, DFT）に基づく化学シフト計算手法は、NMRスペクトル解析を強力に支援することから、複雑な天然物構造決定のツールとして応用が期待されている。申請者は47新規天然物の構造決定に応用、12既知天然物の構造修正（一部は修正提案）を行うなど、その可能性を証明してきた。同時に、本手法が有効に機能しない化合物群があることも経験してきた。大きく分類すると、ケース①：複数の異性体の化学シフトが計算誤差以内に入ってしまう場合、ケース②：配座自由度が極めて高い場合に分けられる。上記要素を併せ持つ直鎖構造の予想はさらに困難である。異性体間で化学シフトがほとんどない系として、Lepteutypa sp. KT4162が生産するインテグラソン誘導体に遭遇した。インテグラソン類はエポキシシクロヘキサン-1,4-ジオール構造を特徴とするが、計算される異性体間での化学シフトには1H, 13Cとも変化が小さく、DP4などの統計学的手法を用いても決定することはできなかった。そこでロングレンジC/Hカップリングに注目した。HMBCスペクトルではロングレンジC/Hカップリングを検出し、その結合定数の大きさとHMBCシグナルの強度には正の相関があることから、DFT法により結合定数を計算しHMBCスペクトルと比較することにより、一意的にその構造を決定することが出来た。また、配座自由度が高い天然物への適用についても検討した。その結果、wB97法など最新といわれる汎関数はむしろ、いわゆるファンデルワールス相互作用を過剰に評価してしまうこと、しかし化学シフト計算の結果に与える影響は大きくないケースがほとんどであることを明らかにした。

Density Functional Theory (DFT) is a powerful tool for chemical calculation, NMR analysis and structural determination of complex natural objects. The applicant shall demonstrate the possibility of implementing 47 new regulations on structural determination of natural objects and 12 structural correction of known natural objects (one proposal for correction). At the same time, this method has the function of compound group. Large classification ①: chemical composition of complex heteromorphs within calculation error ②: degree of freedom of seating is extremely high The above mentioned elements are difficult to maintain and lock the structure. In the case of heterosexuals, Lepteutypa sp. KT4162 is the first to produce heterosexuals. A statistical method for determining the structure of a class of heterosexuals is presented. The C/H ratio is the highest. HMBC is the most important component of HMBC, and the most important component of HMBC is the strength of HMBC. HMBC is the most important component of HMBC. The degree of freedom of seating is high. The application of natural objects is discussed in detail. The results of the calculation, wB97 method, the latest data, the interaction, the evaluation, the chemical calculation, the calculation, the influence, the influence.

项目成果

Peribysin類絶対配置混乱の収束

Peribysin 类绝对构型混乱的收敛

• 发表时间: 2023
• 作者: 橋本 勝;金原 龍飛;山田 剛司;越野 広雪;田中 和明
• 通讯作者: 田中 和明

パソコンは天然物研究に利用できるの？？

计算机可以用于天然产物研究吗？

• 发表时间: 2022
• 作者: 橋本和樹;早坂絢音;紺野勝弘;田中和明;橋本勝;生沼悠希 ，金原龍飛，早坂絢音，紺野勝弘，田中和明，岡崎雅明，橋本勝;金原龍飛，殿内暁夫，紺野勝弘，越野広雪，橋本勝;桐澤康晟，金原龍飛，紺野勝弘，田中和明，橋本勝;岡村 毅，前多隼人，石田幸太郎，森田英嗣，橋本勝;橋本勝
• 通讯作者: 橋本勝

Termination of the Chirality Confusion of Peribysins

• DOI: 10.1246/bcsj.20230025
• 发表时间: 2023-04-01
• 期刊: BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN
• 影响因子: 4
• 作者: Kanehara，Ryuhi;Tanaka，Kazuaki;Hashimoto，Masaru
• 通讯作者: Hashimoto，Masaru

真菌Paraphaeosphaeria sp.KT4192 由来の新規多環式ラクトンの平面構造決定

源自真菌 Paraphaeosphaeria sp.KT4192 的新型多环内酯的平面结构测定

• 发表时间: 2023
• 作者: 生沼 悠希;金原 龍飛;田中 和明;岡崎 雅明;紺野 勝弘;橋本 勝
• 通讯作者: 橋本 勝

Integrasone Derivatives Isolated from Lepteutypa sp. KT4162 and Their Anti-HIV-1 Integrase Activity

从 Lepteutypa sp. 中分离出的 Integrasone 衍生物。

• DOI: 10.1021/acs.jnatprod.3c00065
• 发表时间: 2023
• 期刊: J. Nat. Prod.
• 影响因子: 5.1
• 作者: Miura Satomi;Ishida Kotaro;Tanaka Kazuaki;Morita Eiji;Hashimoto Masaru
• 通讯作者: Hashimoto Masaru