话说江湖上的“坑”有千千万, 掉“坑”是经历，爬“坑”靠经验，避“坑”靠卓识与实践。

据西力核磁哥不完全统计，掉进“2H, s”这个“坑”的论文不仅见于一般中英文期刊，而且还出现在天然产物细分领域的一线期刊，如 J. Nat. Prod.。“2H, s”，这是一个什么样的“坑”，我们先来看一张核磁图谱，如下图所示。

图 1

仔细分析¹H-NMR (图1)，从中可以发现以下几组特征信号：1. 分子内氢键缔合的活泼氢质子信号δH 12.11 (1H, s, OH-5）；2. A环上两个芳香氢质子信号δH 6.07 (1H, s, H-6/8)和δH 6.08 (1H, s, H-6/8)；3. C环上连氧次甲基氢质子信号δH 5.42 (1H, br d, J = 12.4 Hz, H-2)以及与连氧次甲基偶合的亚甲基氢质子信号δH 3.24 (1H, dd, J = 17.1, 12.4 Hz, H-3α), δH 2.70 (1H, br d, J = 17.1 Hz, H-3β)。上述特征信号暗示该化合物为二氢黄酮类化合物。

除上述氢质子信号外，其余信号如下：一个甲氧基氢质子信号δH 3.77 (3H, s, OMe)，两个活泼氢（羟基）质子信号δH 9.05 ~ 9.10 (2H, overlap, OH*2)，三个芳香氢质子信号δH 6.87 (1H, s), 6.74 (2H, s)。其中，一个甲氧基，两个酚羟基应为二氢黄酮A/B环上的取代基，而三个芳香氢质子信号则归属为B环。因此，该结构鉴定的关键点在于如何确定三个取代基的位置。首先，与二氢黄酮A环上C-5位和C-7位为羟基取代的类似物相比较，发现该化合物A环上的C-6位和C-8位的质子化学位移分别向低场位移约0.2 ppm，提示C-7位取代基为甲氧基。其次，观察B环上三个芳香质子信号的峰型，发现δH 6.87表现为积分为一个质子的单峰“1H, s”，δH 6.74表现为积分为两个质子的单峰“2H, s”。经验不够丰富的同仁很容易进入这样一个误区，简单的认为是B环为1",3",5"-间位三取代模式，即3"和5"皆为羟基。这种模式可以“完美”地解释上述三个氢质子信号的积分（3H）和峰型（s），即：δH 6.74（2H, s）归属为H-2"和6"，δH 6. 87（1H, s）归属为H-4"，由于苯环间位偶合常数较小，实测图谱中小偶合的双峰有的表现为宽单峰。这种解释表面看似极其合理，然而结果却是错误的。据不完全统计，已有几十篇见刊论文踩“坑”，代表性文章节选如：图 2-4 所示。

图2 Chem. Pharm. Bull., 2007, 55(3), 474-476

图3 Nat. Prod., 2015, 78(4), 850-863

图4 Chem. Biodivers., 2018, 15(2), e1700393

是什么因素让这些同仁们三番五次掉进同一个“坑”里呢？显然，就是类似图1这样具有迷惑性质的“2H, s”峰。为什么这个“2H, s”峰具有如此大的迷惑性呢？我们先来了解一下“向心规则”，即在实测图谱中互相耦合的两组峰强度会出现内测高，外侧低的现象。此外，我们发现“向心规则”的另一个现象就是互相耦合的两组峰化学位移越接近，其内侧峰和外侧峰的强度差越大；当两个内侧峰化学位移差值接近零时，表现近似单峰，如图5所示（紫铆花素在不同氘代试剂中的测试结果）。

图 5

了解“向心规则”后，显然不能直接通过这个“2H, s”峰来判断、确认B环取代基位置；此外，无论是从B环上两个活泼氢质子化学位移并不完全重叠（暗示取代非对称性）还是从C-4"位氢质子的化学位移值合理性来考虑（C-4"质子位于两个酚羟基的邻位，该质子化学位移经验值为δH 5.8 ~ 6.3 ppm），该化合物B环上都不应为3"和5"位对称羟基取代；结合碳谱数据以及HMBC图谱信号确定其羟基取代位置应为3"和4"位。上述现象及其背后的规律，西力核磁哥早已发现、验证并应用于日常天然产物波谱解析中，类似图谱亦收录于西力生物常见天然产物1H-NMR图谱集中[1]。可喜的是，Xia K.等[2] 于2023年通过化学沟通进一步证实了该类型化合物的核磁信号归属并发表相关论文。

下面我们直观的比较一下以下两种不同取代模式的实测核磁数据（测试试剂：DMSO-d6）：

小结：

1. 该类型取代天然产物结构解析错误原因在于：解析者仅关注B环上氢质子的峰型（s），忽略了分析其化学位移值的合理性、活泼氢质子信号峰对称性以及B环上3",5"和3",4"-二氧取代的碳原子化学位移的差异性。

2. 经验规律总结：苯环上二羟基取代，当两个羟基处于间位时，与羟基直接相连的两个碳化学位移值通常大于δC 155 ppm；当两个羟基处于邻位时，与羟基直接相连的两个碳化学位移值大多位于δC 145~150 ppm之间。

参考文献：

[1] 西力生物100个常见天然产物1H-NMR图谱集P50。

[2] K. Xia, et al. ACS Omega, 2023, 8, 14240–14246.