L’étude du spectre de masse à haute résolution enregistré en mode ESI (+) (Spectre IV.50 et Tableau IV.12), indique la présence d’ions adduits à m/z 287,09172 [M+H]+, permettant de déduire une formule brute C16H14O5 pour cette molécule qui doit donc comporter dix degrés d’insaturations.
Spectre IV.50 : Spectre HR-ESI-MS du composé C9
m/z = 287,09172 [M+H]+
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Tableau IV.12 : Données du spectre HR-ESIMS du composé C9
Les spectres RMN 13C (Spectre IV.51-1) et DEPT 135° (Spectre IV.52) confirment la présence de 16 atomes de carbone, incluant :
- Sept carbones quaternaires dont 6 hybridés sp2 et 1 hybridé sp3 et oxygéné. - Six groupements CH dont 6 hybridés sp2 et 1 hybridé sp3 et oxygéné. - Un groupement CH2 hybridé sp3 et oxygéné.
- Deux groupements méthyles
Spectre IV.51-1 : Spectre RMN 13C étalé (125 MHz, CDCl3+MeOH-d4, δ ppm) de
C9
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Spectre IV.52 : Spectre DEPT 135° (125 MHz, CDCl3+MeOH-d4, δ ppm) de C9
L’examen approfondi des spectres RMN 1H (Spectre IV.53-1), RMN 13C (Spectre IV.51-1), NOESY (Spectre IV.54), HSQC (Spectre IV.55-1), HMBC (Spectre IV.56-1) et COSY (Spectre IV.57-1), et leur comparaison avec leurs correspondants relatifs aux composés décrits précédemment (C2, C3, C5, C6 et C7) montrent des signaux caractéristiques d’une furanocoumarine linéaire qui sont : - Un doublet à δH = 6,36 ppm (J = 9,8 Hz) attribuable à H-3 (δC-3 = 114,60 ppm). - Un doublet à δH = 7,90 ppm (J = 9,4 Hz) attribuable à H-4 (δC-4 = 146,10 ppm). - Un doublet à δH = 6,86 ppm (J = 2,4 Hz) attribuable à H-10 (δC-10 =107,46 ppm). - Un doublet à δH = 7, 74 ppm (J = 2,2 Hz) attribuable à H-9 (δC-9 =147,66 ppm). - Un singulet à δH = 7,45 ppm attribuable à H-5 (δC-5 = 114,28 ppm).
Spectre IV.53-1 : Spectre RMN 1H étalé (500 MHz, CDCl3+MeOH-d4, δ ppm) de C9
6CH 1CH 2 2CH3 H-4 H-3 H-5 H-9 H-10
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Spectre IV.54 : Spectre NOESY étalé (500 MHz, CDCl3+MeOH, δ ppm) de C9
Spectre IV.55-1 : Spectre HSQC étalé (500 MHz, CDCl3+MeOH, δ ppm) de C9
H-4 H-5 H-4 H-9 H-10 H-3 C-9 C-4 C-3 C-10 C-5 H-5
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Spectre IV.56-1 : Spectre HMBC étalé (500 MHz, CDCl3+MeOH-d4, δ ppm) de C9
Les carbones quaternaires de cette furanocoumarine seront attribués à leurs signaux respectifs grâce à leurs corrélations sur le spectre HMBC (Spectre IV.56-2) avec les protons décrits précédemment, notamment :
- Le carbone C-2 sera attribué au signal à δC = 162,29 ppm (corrélations avec les protons H-3 et H-4).
- Le carbone C-4a sera attribué au signal à δC = 117,13 ppm (corrélations avec le proton H-3).
- Le carbone C-8a sera attribué au signal à δC = 143,47 ppm (corrélations avec les protons H-4 et H-5).
- Le carbone C-6 sera attribué au signal à δC = 127,25 ppm (corrélations avec les protons H-10 et H-9).
- Le carbone C-7 sera attribué au signal à δC = 148,43 ppm (corrélations avec les protons H-5, H-10 et H-9 ainsi que la valeur de son déplacement chimique).
C-4 H-5
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Spectre IV.56-2 : Spectre HMBC étalé (500 MHz, CDCl3+MeOH-d4, δ ppm) de C9
A ce stade de notre analyse et tenant compte de la formule brute C16H14O5 de cette molécule, il apparait clairement que le composé C9 est un psoralène substitué en C-8 par un groupement de formule C5H9O2. Ce substituant doit comporter un degré d’insaturation car le squelette psoralène en comporte Neuf des dix attendues (Figure IV.36). O O 1 2 6 7 8 8a 4a O H H H H H 3 9 10 5 4 C5H9O2
Figure IV.36 : Structure partielle du composé C9
Outre les signaux attribués à l’entité psoralène, le spectre RMN 1H étalé (Spectre IV.53-2), montre deux signaux sous forme de deux doublets de doublets d’intégration 1H chacun à δH 4,72 (J = 10,1 ; 2,8 Hz) et 4,42 ppm (J = 10,1 ; 8,2 Hz) et corrélant sur le spectre HSQC (Spectre IV.55-2) au carbone résonant à δC 75,94. D’après les valeurs des déplacements chimiques de ces protons et de leur carbone, ce
H-4 H-9 H-3 C-2 C-4a H-5 C-8a H-10 C-7 C-6
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groupement CH2 est oxygéné. Nous numéroterons le carbone de ce méthylène C-1’ et ses protons H-1’a et H-1’b.
Spectre IV.53-2 : Spectre RMN 1H étalé (500 MHz, CDCl3+MeOH-d4, δ ppm) de C9
Spectre IV.55-2 : Spectre HSQC étalé (500 MHz, CDCl3+MeOH-d4, δ ppm) de C9
Sur le spectre COSY (Spectre IV.57-1), les protons H-1’a et H-1’bmontrent des taches de corrélation avec le proton du CH oxygéné résonant sous forme d’un doublet de doublets (J = 8,2 ; 2,8 Hz) à δH = 3,86 ppm (δC 77,79 ppm). Ce proton sera numéroté H-2' et son carbone C-2’.
H-1’a H-1’b
H-1’a H-1’b
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Spectre IV.57-1 : Spectre COSY étalé (500 MHz, CDCl3+MeOH-d4, δ ppm) de C9
Sur le spectre HMBC (Spectre IV.56-3), les protons H-1’a, H-1’b et H-2’ montrent des corrélations avec le carbone quaternaire résonant à δC = 72,17 ppm. D’après la valeur de son déplacement chimique et la formule brute de cette molécule ce Cq est oxygéné. Nous le numéroterons C-3’.
Spectre IV.56-3 : Spectre HMBC étalé (500 MHz, CDCl3+MeOH-d4, δ ppm) de C9
Toujours sur le spectre HMBC (Spectre IV.56-4), le carbone C-2’ et le carbone
C-3’ montrent des taches de corrélation avec les protons des deux méthyles résonant
H-4 H-9 H-10 H-3 H-1’a et H-1’b H-2’
C-3’
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sous forme de deux singulets supperposés à δH 1,26 ppm (δC 25,79 et δC 25,73 ppm) orientant vers le fait que ces deux méthyles sont portés par le carbone quaternaire C-3’.
Spectre IV.56-4 : Spectre HMBC étalé (500 MHz, CDCl3+MeOH-d4, δ ppm) de C9
Un retour vers le spectre HMBC (Spectre IV.56-5), permet de repérer des taches de corrélation entre les protons du carbone oxygéné C-1’ et le carbone aromatique oxygéné (d’après la valeur de son déplacement chimique) résonant à δC = 132,41 ppm. Ce carbone ne peut être que le C-8 de la furanocoumarine car c’est le seul carbone de cette molécule qui reste non attribué.
Spectre IV.56-5 : Spectre HMBC étalé (500 MHz, CDCl3+MeOH-d4, δ ppm) de C9
2×CH3
C-3’ C-2’
C-8 H-1’a H-1’b
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Comme le carbone 1’ est oxygéné, il est clair que ce carbone et le carbone C-8 sont reliés par le biais d’un atome d’oxygène. Cette observation, la formule brute
C16H14O5 de cette molécule notamment le nombre d’atomes d’oxygène et le degré d’insaturations attendu dans le substituant du squelette psoralène indiquent la présence d’une fonction époxyde entre C-2’ et C-3’ menant ainsi au groupement 2',3'-époxyprényloxy (Figure IV.37).
Figure IV.37 : Substituant 2’,3’-époxyprényloxy
Le composé C9 est donc le 8-(2’,3’-époxyprényloxy)psoralène connu sous le nom de oxyimpératorine ou heraclénine [14]. Cette molécule admet une rotation optique positive. D’après les travaux de Nielsen et Lemmich 1969 [15], la configuration du centre chiral C-2’ est par conséquent (R). Ce composé C-9 est donc le (R)-héraclénine ou la (+)-héraclénine (Figure IV.38) [15].
Figure IV.38 : Structure du composé C9, (R)-(+)-héraclénine
Les attributions des tous les atomes de carbone de cette molécule sont reportées sur le spectre RMN 13C (Spectre IV.51-2).
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Spectre IV.51-2 : Spectre RMN 13C (125 MHz, CDCl3+MeOH-d4, δ ppm) du composé C9 avec toutes les indications
Toutes les données de la spectroscopie RMN sont rassemblées dans le tableau IV.13.
Tableau IV.13 : Déplacements chimiques δ (ppm) 13C (125 MHz) et 1H (500 MHz) du composé C9 (CDCl3+MeOH-d4)
position δC δH Integration Multiplicité J(Hz)
2 162,29 - - - - 3 114,60 6,36 1H d 9,8 4 146,10 7,90 1H d 9,4 4a 117,13 - - - - 5 114,28 7,45 1H s - 6 127,25 - - - - 7 148,43 - - - - 8 132,41 - - - - 8a 143,47 - - - - 9 147,66 7, 74 1H d 2,2 10 107,46 6,86 1H d 2,4 1’ 1’a 75,94 4,72 1H dd 10,1 ; 2,8 1’b 4,42 1H dd 10,1 ; 8,2 2’ 77,79 3,86 1H dd 8,2 ; 2,8 3’ 72,17 - - - - 4’ 25,79 1,26 3H s - 5’ 25,73 1,26 3H s - C-4 C-3 C-2’ C-4’ C-5’ C-2 C-4a C-7 C-6 C-3’ C-8 C-8a C-5 C-9 C-10 C-1’
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IV-A-10- Elucidation structurale du composé C10
O O HO OH O H 2 3 4 5 6 1' 2' 3' 4' 5' 7 8 4a 8a C10
Le composé C10 se présente sous forme de cristaux blanc-crème. Le spectre de masse à haute résolution enregistré en mode ESI (+) (Spectre IV.58 et Tableau IV.14), montre des ions adduits à m/z = 263,09210 ; 285,07369 ; 547,15787 correspondant à [M+H]+, [M+Na]+, [2M+Na]+, respectivement ; la masse exacte de cette molécule est trouvée à m/z 262,08483 (calculée pour C14H14O5 : 262,08412). Toutes ces données convergent vers une molécule de formule brute C14H14O5 et contenant donc huit degrés d’insaturations.
Spectre IV.58 : Spectre HR-ESI-MS du composé C10 Tableau IV.14 : Données du spectre HR-ESIMS du composé C10
[M+H]+ m/z = 263,09210 [2M+Na]+ m/z = 547,15787 [M+Na]+ m/z = 285,07369