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Verfahren zur Herstellung mehrfach ungesättigter Verbindungen der Cyclopentanopolyhydrophen- anthrenreihe.
Bekanntlich unterscheiden sich die Vertreter der Follikelhormongruppe, wie das Oestron, Equilin, Equilenin u. dgl., von den übrigen bekannten Sterinverbindungen in konstitutioneller Hinsicht insbesondere dadurch, dass sie mindestens einen aromatischen Ring besitzen ; u. zw. sind der Ring A bzw. die Ringe A und B des Vierringsystems aromatischer Natur. Hiemit hängt es zusammen, dass die Vertreter der Follikelhormongruppe im Ringsystem ein C-Atom weniger besitzen als sämtliche übrigen bekannten und gut untersuchten Derivate des Cyelopentanopolyhydrophenanthrens, denn der Ring A und/oder Ring B dieses Ringsystems können nicht eher in den aromatischen Zustand übergehen, bevor die quartäre Methylgruppe an dem ringverknüpfenden C-Atom 10 abgespalten bzw. an ein nicht ringverknüpfendes C-Atom verschoben ist.
Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass man die als Ausgangsmaterial verwendeten Steroidverbindungen in Derivate umwandelt, die einen ganz speziellen ungesättigten Zustand aufweisen, und diese Stoffe aromatisiert. Dieser spezielle ungesättigte Zustand hat zur Folge, dass die bisher festhaftende 10-Methylgruppe so labil geworden ist, dass sie sich nunmehr im allgemeinen ohne Zerstörung anderer Stellen des Moleküls von ihrem bisherigen, die Aromatisierung des Ringes A oder B verhindernden Platze entfernen lässt und diese Stoffe aromatisiert.
Erfindungsgemäss werden zu diesem Zwecke solche 3-Ketone bzw. entsprechende Enolderivate von eine 10-Methylgruppe enthaltenden Sterin-bzw. Steroidverbindungen, die im Ring A und gegebenenfalls auch B ein-oder zweifach ungesättigt sind oder noch eine 2-oder 4-Ketogruppe enthalten und dann auch gesättigt sein können oder die entsprechenden 3-Oxyverbindungen oder die in derartige ungesättigte Verbindungen durch Dehydrierung, Wasserabspaltung, Halogenwasserstoffabspaltung usw. leicht übergehenden Ausgangsstoffe mit oder ohne Isolierung der Zwischenprodukte einer thermischen Behandlung unterworfen, die zur Entfernung der 10-Methylgruppe führt und so eine Aromatisierung der Ausgangsstoffe bewirkt bzw. eine anschliessende Aromatisierung durch einfache Wasserabspaltung ermöglicht.
Die thermische Behandlung erfolgt durch Erhitzen auf höhere Temperatur, vorzugsweise auf 250-350 und darüber. Das Erhitzen wird vorteilhaft in Gegenwart von hochsiedenden Lösungsmitteln gegebenenfalls auch unter Druck und in einer Atmosphäre indifferenter Gase wie Stickstoff und anderer durchgeführt. Um die besten Aromatisierungsbedingungen herauszufinden, geht man zweckmässig so vor, dass man die Reaktion in einer geschlossenen Apparatur unter Kohlensäure durchführt und durch langsames Steigern der Temperatur diejenige Temperatur feststellt, bei der sich in der angeschlossenen Glasbürette über 50% iger Kalilauge Methangas ansammelt. Es ist zweckmässig, diese Temperatur während der ganzen Reaktionsdauer einzuhalten, um unnötiges Überhitzen und damit Zersetzung der Ausgangsund Reaktionsprodukte zu vermeiden.
Das Ende der Reaktion ist sofort am Aufhören der Methanentwicklung zu erkennen. Je nach den Ausgangsmaterialien kann die Höhe der Temperatur und auch die Erhitzungsdauer sehr verschieden sein. So kann die Reaktionsdauer wenige Minuten bis mehrere Stunden betragen.
Man kann die Methanabspaltung auch noch beschleunigen, indem man das Reaktionsgemisch bei der thermischen Zersetzung der Einwirkung aktiver Strahlen, wie z. B. ultravioletter Strahlen, oder von Ultra-Kurzwellen u. dgl. oder von Ultra-Schallwellen aussetzt.
Als Ausgangsstoffe für die beanspruchte Reaktion können vor allem folgende Gruppen von Verbindungen dienen :
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2. im Ring A einfach ungesättigte 3-Ketone von Steroiden bzw. deren Enolderivate, die ausserdem im Ring A eine unter Bildung einer weiteren Doppelbindung abspaltbare Gruppe besitzen ;
3. im Ring A zwischen den C-Atomen 1 und 2 einfach ungesättigte 3-Ketone von Steroiden bzw. deren Enolderivate ;
4. im Ring A zweifach ungesättigte 3-Oxy Verbindungen von Steroiden bzw. deren Derivate ;
5. im Ring A einfach ungesättigte 3-0xyverbindungen von Steroiden bzw. deren Derivate, die ausserdem im Ring A eine unter Bildung einer weiteren Doppelbindung abspaltbare Gruppe besitzen ;
6. im Ring A einfach ungesättigte 3-Ketone bzw. deren Enolderivate, die im Ring B noch eine oder zwei Doppelbindungen oder im Ring B eine unter Bildung einer Doppelbindung abspaltbare Gruppe besitzen ;
7. gesättigte 2, 3- oder 3, 4-Diketone von Steroiden bzw. deren Enolderivate ;
8. im Ring A oder B einfach ungesättigte 2, 3- oder 3, 4-Diketone von Steroiden bzw. deren Endderivate ;
9. gesättigte 3-Ketone von Steroiden, die am 2-Kohlenstoffatom eine unter Bildung einer Doppelbindung abspaltbare Gruppe besitzen ;
10. im Ring A zweifach ungesättigte 3-Ketone von Steroiden bzw. deren Enolderivate, die ausserdem im Ring B noch eine Doppelbindung oder eine unter Bildung einer Doppelbindung abspaltbare Gruppe besitzen.
Die erfindungsgemäss angewandten Umsetzungen werden durch folgende Formelbilder beispielsweise veranschaulicht. In diesen bedeutet : Z eine unter Bildung einer Doppelbindung im Ring A abspaltbare Gruppe, z. B. eine Oxygruppe oder eine darin überführbare Gruppe, wie eine Ester-, Äthergruppe, Halogen u. dgl., oder eine substituierte oder unsubstituierte Aminogruppe, wie z. B. der Rest des Pyridins, Dimethylanilins od. dgl., Y eine Oxygruppe oder eine Gruppe, die durch Hydrolyse od. dgl. in die Oxygruppe verwandelt werden kann, z. B. eine Äther-, Estergruppe, Halogen oder eine Alkoholat-bzw.
Enolatgruppe od. dgl., X entweder Sauerstoff oder die Gruppierungen
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wobei R ein substituierter oder nicht substituierter Kohlenwasserstoff und R'eine in die Oxygruppe überführbare Gruppe sein kann. An Stelle der freien Ketone kann man auch ihre durch Kondensation mit den üblichen Ketonreagenzien, wie Semicarbazid, Phenylhydrazin u. dgl., erhaltenenUmsetzungs- produkte der beanspruchten Reaktion unterwerfen.
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Findet eine Aromatisierung z. B. gemäss den Formelbildern 1, 7a und 7b statt, so enthalten die Reaktionsprodukte ausser dem aromatischen Ring A noch eine olefinische Doppelbindung im Ring B, die, wenn man Verbindungen vom Typus des Oestrons erhalten will, noch durch Wasserstoffanlagerung abgesättigt werden muss.
Aus den vorstehenden Formelbildern ist ersichtlich, dass die Ausgangsstoffe für die Darstellung von partiell aromatischen Steroiden verschiedener Art sein können. Wesentlich für den vorliegenden Erfindungsgedanken ist es, dass sieh die vorgenannten Ausgangsstoffe-sei es über mehrere definierte, getrennt zu isolierende Zwischenstufen oder in einer einzigen Reaktion, in welcher dieselben oder ähn- liehe Zwischenstufen durchlaufen werden - schliesslich in solche als prä-aromatische Stufen"zu bezeich- nende Verbindungen überführen lassen, die folgende konstitutionelle Merkmale gemeinsam aufweisen :
1. zwei Doppelbindungen im Ring A und
2. eine alkoholische bzw. enolische Oxygruppe im Ring A bzw. eine darin überführbare Gruppe, wie durch folgende Formelbilder erläutert ist :
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Verschiedenheiten sekundärer Art können dadurch bedingt sein, dass a) die "prä-aromatische Stufe" noch eine oder mehrere Doppelbindungen im Ring B enthält und b) die beiden Doppelbindungen im Ring A durch Enolisierung von zwei im Ring A vorhandenen Ketogruppen entstehen, wie es in den vorstehenden Formelbildern 6a und b näher erläutert ist, e) ungesättigte Diketone Verwendung finden, deren @prä-aromatische Stufen" ausserdem im Ring B ungesättigt sind, wie aus den Formelbildern 7 a und b ersichtlich ist.
Als Ausgangsstoffe der Gruppe 1 kann erfindungsgemäss z. B. das A 1, 4,5-Cholestadienon-3 verwendet werden. Dieses Keton I kann auch in einer Enolform II reagieren :
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die man z. B. durch Ester-oder Ätherbildung od. dgl. festlegen kann. Die Festlegung der Enolgruppe hat den Vorteil, dass das Sauerstoffatom am Kohlenstoffatom 3 schon von vornherein für den zukünftigen phenolischen Zustand vorgebildet ist.
An Stelle von A 1,2; '-Cholestadienon-3 können auch andere ähnlich gebaute, ungesättigte, den Sterinkern aufweisende Ketone als Ausgangsmaterialien Verwendung finden, sofern sie im Ring A am Kohlenstoffatom 3 eine Ketogruppe und zwischen den Kohlenstoffatomen 1 und 2 sowie 4 und 5 je eine Doppelbindung aufweisen.
Ebenso geeignet sind auch die entsprechenden Enolderivate, die an Stelle der Ketogruppe am Kohlenstoffatom 3 eine enolische Hydroxylgruppe tragen ; die in ihnen neu entstandene Doppelbindung zwischen den Kohlenstoffatomen 3 und 4 verschiebt'naturgemäss die A '- Doppelbindung in die A 5, 6-Lage. Besonders brauchbar sind die organischen und anorganischen Ester der Enole, wie das Acetat, Benzoat oder die Halogenverbindungen ; doch kann man auch geeignete Äther oder die entsprechenden Enolate hiefür verwenden.
Als Ausgangsstoffe eignen sich auch die entsprechenden Ketone anderer Sterine, der Pregnan-
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Methylgruppe am Kohlenstoff 10 und im Ring A die Struktur des A 1, 2 ; 4, 5-Cholestadienons-3 auf- weisen.
Als Ausgangsstoffe der Gruppe 2 kann man unmittelbar Produkte verwenden, wie sie z. B. durch die folgenden Formeln veranschaulicht sind :
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Die Pyridin-hydrophalogenid-Gruppe kann natürlich substituiert sein und z. B. Halogen oder eine bzw. mehrere Methylgruppen enthalten.
Es ist nicht erforderlich, diese Ausgangsmaterialien bei ihrer Herstellung in Substanz zu isolieren und dann weiter zu aromatisieren. Man kann vielmehr auch bereits die Herstellungsbedingungen so leiten, dass-gleichzeitig ohne Isolierung der Zwischenprodukte eine Aromatisierung eintritt. Es empfiehlt sich jedoch auch in einem solchen Falle, die Entfernung der Methylgruppe durch geeignete Nachbehandlung zu vervollständigen. So ist es möglich, z. B. bei der Behandlung von im Ring A polyhalogenierten, den Sterinkern enthaltenden 3-Ketonen, die mindestens ein Halogenatom am Kohlenstoffatom 2 aufweisen, zum Zwecke der Hineinlegung von Doppelbindungen in den Ring A mit hochsiedenden organischen Basen eine Aromatisierung zu bewirken, wenn die Temperatur bei dieser Behandlung 220 oder darüber beträgt.
Hiebei empfiehlt es sich, zur Entfernung der gegebenenfalls durch Dissoziation freiwerdenden Halogenwasserstoffsäure dem Reaktionsgemisch halogenwasserstoffbindende, nicht mit dem Steroid in Reaktion tretende Mittel hinzuzufügen. Als solche Mittel kommen vor allem in Frage Silbercarbonat, Silberoxyd, Caleiumearbonat u. dgl.
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bilder gekennzeichnet seien :
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An ihrer Stelle können naturgemäss auch andere Verbindungen, die ein Sterinskelett aufweisen, Verwendung finden.
Ebenfalls kann man Ausgangsstoffe der Gruppen 4 und 5 verwenden, bei denen die Ketogruppe am Kohlenstoffatom 3 in eine sekundäre Oxygruppe umgewandelt ist. Solche Verbindungen können z. B. erhalten werden aus im Ring A zweifach ungesättigten 3-Ketonen durch Reduktion der Ketogruppe zur sekundären Alkoholgruppe ohne Absättigung der Doppelbindungen.
Als besonders geeigneter Ausgangsstoff dient hiebei das A i, 3 ; 4, 6-ChoIestadienol-3 bzw. seine Ester oder Äther ; man kann aber auch die Halogenide oder Alkoholate verwenden. Man kann auch von 4-Pyridinverbindungen des A 1, 2-Cholestenol-3 ausgehen. Die Erfindung ist naturgemäss nicht auf diese Stoffe beschränkt. Vielmehr haben sich alle ähnlich gebauten, den Sterinkern aufweisenden Verbindungen als brauchbar erwiesen, sofern sie am Kohlenstoffatom 3 eine sekundäre Oxygruppe bzw.
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einer weiteren Doppelbindung abspalten lässt, im Ring A aufweisen. Derartige Verbindungen können sich z.
B. von der Androstan-und Pregnanreihe, von den entsprechenden Cholensäuren und ihren niederen Homologen, Gallensäuren und andern Stoffen ableiten.
An Stelle der im Ring A einfach ungesättigten 3-Ketone von Steroiden kann man als Ausgangs- stoffe der Gruppe 8 auch solche im Ring A gesättigten 3- Ketone von Steroiden verwenden, die am Kohlenstoffatom 2 eine unter Bildung einer Doppelbindung abspaltbare Gruppe besitzen. Die Herstellung dieser Verbindungen kann nach bekannten Verfahren erfolgen, z. B. indem man das 2-Brom-3-ketosteroid einer Halogenwasserstoff abspaltenden Behandlung unterwirft, bei der sich zwischen den C-Atomen 1 und 2 eine Doppelbindung ausbildet.
Man kann aber auch das Halogen zunächst durch einen Ester-oder Ätherrest oder durch eine Hydroxylgruppe ersetzen und darauf diese Ester-, Äther-oder Hydroxylgruppe unter Ausbildung einer Doppelbindung abspalten. Die Darstellung der 2-Ester-, 2-Äther-oder 2-Oxoverbindungen erfolgt in an sich bekannter Weise, z. B. durch Behandlung der entsprechenden 2-Halogenverbindungen mit Salzen organischer Säuren, wie Kaliumacetat, Kaliumbenzoat, Silberacetat u. dgl., zweckmässig in Gegenwart organischer Lösungsmittel und bei Temperaturen, die nicht zu einer Ausbildung der Doppel- bindung im Ring A führen.
Durch Verseifung dieser Ester oder Äther erhält man dann die entsprechenden 2-Oxyverbindungen, die durch Wasserabspaltung nach an sich bekannten Methoden in die A i, 2- ungesättigten Steroidketone übergeführt werden können.
Zur Aromatisierung ist es nicht erforderlich, diese in 2-Stellung einen unter Bildung einer Doppelbindung abspaltbaren Substituenten enthaltenden gesättigte 3-Steroidketone zu isolieren. Es ist vielmehr auch möglich, direkt die Hineinlegung der Doppelbindung mit der Aromatisierungsbehandlung zu verknüpfen, z. B. die 2-Ester von 3-Steroidketonen auf solche Temperaturen zu erhitzen, bei denen gleichzeitig Abspaltung der Estergruppe und der Methylgruppe erfolgt.
Verwendet man solche Verbindungen als Ausgangsmaterialien, die am Kohlenstoffatom 17 noch eine Seitenkette besitzen, so ist es zur Umwandlung der erhaltenen aromatischen Verbindungen in follikelhormonartige Stoffe erforderlich, nach Entfernung des Methyls vom Kohlenstoffatom 10 diese Seitenkette abzuspalten. Dies kann in der Weise erfolgen, dass man die erhaltenen aromatischen Verbindungen der Oxydation zweckmässig mit Chromsäure unterwirft. Es ist dabei vorteilhaft, gegebenenfalls vorhandene olefinische Doppelbindungen durch Wasserstoffanlagerung abzusättigen bzw. intermediär z. B. durch Anlagerung von Halogen oder Halogenwasserstoff vor dem Angriff des Oxydationsmittels zu schützen.
Die Seitenkette in aromatischen Cholenearbonsäuren und ähnlichen Säuren kann man auch durch Abbau ihrer Ester über die Grignardverbindungen nach Wieland oder über die Säureamide nach Curtius, Hofmann oder in anderer geeigneter Art und Weise abspalten. Man kann aber auch die Seitenkette als solche unter Bildung einer Doppelbindung im Cyclopentanoring des Sterinringsystems, z. B. durch thermische Behandlung, gegebenenfalls in Gegenwart geeigneter Katalysatoren abspalten und die entstandene ungesättigte Verbindung nach an sich bekannten Methoden, z. B. durch Wasseranlagerung, Sauerstoffanlagerung u. dgl., in ein gesättigtes Keton oder einen gesättigten Alkohol umwandeln.
Die Reaktionsbedingungen bei der Aromatisierung können naturgemäss in verschiedener Richtung variiert werden. So kann man die Aromatisierungsreaktion, vor allem bei Verwendung der im Ring A zweifach ungesättigten Ketone, ganz allgemein mit Hilfe solcher Mittel durchführen, die als sogenannte "Methyl-Akzeptoren"zu dienen vermögen. Die Reaktion geht hiebei so vor sich, dass von den eine 10-Methylgruppe enthaltenden Steroiden die 10-Methylgruppe bei der thermischen Behandlung los- gelöst und von einem als "Methyl-Akzeptor" dienenden, naturgemäss im Uberschuss vorhandenen Stoff aufgenommen, dagegen die am Kohlenstoffatom 10 des Steroidringsystems freigewordene Valenz mit Wasserstoff besetzt wird.
Bei Verwendung von solchen Ausgangsmaterialien, die z. B. noch restliches, schwer entfernbares Halogen enthalten oder in denen die 3-Ketogruppe durch eine 3-Enolhalogenidgruppe ersetzt ist, führt man die Aromatisierungsreaktion gegebenenfalls in Gegenwart von mit Halogenwasserstoff reagierenden Salzen organischer Säuren, wie z. B. Natriumacetat, Kaliumbenzoat u. dgl., aus.
Man kann die gewünschte Aromatisierung auch z. B. durch Einwirkung von überhitztem Wasserdampf oder Quecksilberdampf von etwa 3000 bewirken.
In manchen Fällen ist es empfehlenswert, die fein gepulverte bzw. in einem geeigneten hochsiedenden Medium gelöste Substanz in auf etwa 300 erhitzte Flüssigkeiten oder Schmelzen organischer bzw. anorganischer Stoffe einzurühren bzw. einzutropfen. Hiedurch soll unter anderem bewirkt werden, dass der zu aromatisierende Stoff plötzlich auf die zur Methylabspaltung erforderliche Temperatur erhitzt wird, so dass die Aromatisierungsreaktion quantitativ gegenüber andern Reaktionen, wie z. B.
Doppelbindungsversehiebungen, die schon bei niedrigerer Temperatur stattfinden können, in den Vordergrund treten kann.
Schliesslich kann man die Aromatisierungsreaktion auch in Anwesenheit von Katalysatoren, die die Methanabspaltung befördern, z. B. Metallen (wie Palladium, Platin, Nickel, Kupfer u. dgl.), Metalloiden (wie z. B. Selen, Schwefel), Oxyden (z. B. Siliziumoxyd, Aluminiumoxyd u. dgl.), Bor-
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säurenhydryd oder anderen Verbindungen, die Bor enthalten, vornehmen. Auch das Erhitzen der Ausgangsmaterialien in Gegenwart von Schwermetallsalzen führt zum Ziel.
Die Isolierung und Abtrennung der verschiedenen Reaktionszwischen-und-endprodukte vom Reaktionsgemisch kann nicht nur durch Extraktion mit geeigneten Lösungsmitteln und Verdampfen derselben oder durch Ausfällung der Verbindungen aus ihren Lösungen mit Wasser oder andern organischen Lösungsmitteln, in denen sie unlöslich sind, während Nebenprodukte und Verunreinigungen darin gelöst bleiben, erfolgen ; man kann vielmehr auch andere Verfahren benutzen, z. B. bei den Ketonen von der Bildung unlöslicher oder schwerlöslicher Kondensationsprodukte, wie mit typischen Ketonreagenzien, Semicarbazid u. dgl. Gebrauch machen.
Die Reinigung der Zwischen-und Endprodukte kann man durch fraktionierte und/oder wiederholte Umkristallisation, Destillation oder Sublimation oder auf andere Art und Weise durchführen.
Beispiel 1 : 3, 5g Iso-valerianat des Oxy-cholestenons-3 werden im Kohlendioxydstrom eine Stunde auf 330-3400 erhitzt. Es spalten sich ausser Iso-valeriansäure 35 em3 Methan ab, die über 50%iger Kalilauge aufgefangen werden. Das Erhitzungsprodukt wird in Äther aufgenommen und die Ätherlösung nacheinander mit verdünnter Sodalösung und Wasser gewaschen. Nach dem Verdampfen des Äthers wird das so erhaltene aromatisierte Produkt im Hochvakuum bei 0,05 mm Hg und 220 destil- liert, wobei er als helles Öl erhalten wird, das noch weiter gereinigt werden kann.
Beispiel 2 : 5g des 4-Benzoats des A -Cholestenon-3-ols-4 vom Schmelzpunkt 1770 werden im Kohlendioxydstrom auf 310-3200 erhitzt. Dabei spalten sich Benzoesäure, die sich im kälteren Teil des Kolbens kristallin niederschlägt, und 60 cm3 Methan ab, die über 50% iger Kalilauge aufgefangen werden. Nach etwa zwei Stunden kommt die Methanentwicklung zum Stillstand. Das Reaktionsprodukt wird in Äther aufgenommen und die ätherische Lösung zur Entfernung der Benzoesäure zweimal mit Soda und zweimal mit Wasser gewaschen. Zwecks weiterer Reinigung wird das erhaltene aromatische Produkt im Hochvakuum bei 0, 0003mm Hg und 170-1900 destilliert, wobei es als farbloses Öl erhalten wird, das sich noch weiter reinigen lässt.
Dieses Produkt ist im Allen-Doisy-Test an der Ratte in Dosen von 3 mg voll wirksam.
Beispiel 3 : 1 g des rohen A 's-Androstadien-dions-3, 17 werden im Kohlendioxydstrom fünf Minuten auf 300-3100 erhitzt, wobei 10 cm3 Methan abgespalten werden. Das Erhitzungsprodukt wird in Äther aufgenommen. Aus der ätherischen Lösung werden die sauren Anteile des aromatisierten Produktes viermal mit 5% iger Kalilauge ausgeschüttelt. Die nach dem Ansäuern mit verdünnter Salzsäure mit Äther isolierten phenolischen Anteile werden im Hochvakuum bei 0,0004 mm Hg und 170 bis 1800 destilliert.
Das Destillat stellt ein teilweise kristallisierendes helles Öl dar, das sich im AllenDois-est an der Ratte in Dosen von 30 y als voll wirksam erweist, während das als Ausgangsmaterial verwandte Androstadien-dion auch bei 150facher Überdosierung, nämlich mit 5 mg, noch keinerlei oestrogene Wirkung zeigt.
Beispiel 4 : 5, g des rohen A 1, 2, 4, 5-Androstadien-dions-8, 17 werden in einem Kolben unter
Kohlendioxyd auf 300-3100 erhitzt. Die Aromatisierung ist in zirka 5 Minuten beendet, wobei in einer angeschlossenen Glasbürette 70 em3 Methan aufgefangen werden.
Das Erhitzungsprodukt wird mit Äther behandelt, wobei ein Teil als unlöslich zurückbleibt ; hievon wird abfiltriert. Der ätherlösliche Anteil wird viermal mit 5% iger Kalilauge und zweimal mit Wasser gewaschen, wodurch die phenolischen Anteile herausgeholt werden. Die alkalisch-wässerigen Auszüge werden nunmehr mit Salzsäure angesäuert und die sauren Anteile in Äther aufgenommen.
Das nach dem Verdampfen des Äthers erhaltene Öl, 250 mg, wird zur weiteren Reinigung im Hochvakuum bei 170-180 und 0, 0004mm Hg destilliert. Es wird hiebei ein helles Destillat erhalten, das mit Äther herausgelöst wird. Dabei werden nach dem Verdampfen des Äthers 100 mg eines Öles erhalten, dieses wird zur weiteren Reinigung mit wenig Äther behandelt, wobei Kristalle erhalten werden, die sich absaugen und mit Äther waschen lassen. Das so gewonnene Rohprodukt zeigt einen Schmelzpunkt von 245 bis 250 . Durch einmaliges Umkristallisieren aus verdünntem Alkohol werden 11 mg
Kristalle erhalten.
Bei einem weiteren Versuch wurden 5 g des noch rohen halogenhaitigen A ! '-Andro- stadien-dions-3, 17, dessen ätherische Lösung zuvor mit verdünnter Kalilauge zwecks Entfernung saurer Produkte gewaschen worden war, unter Zusatz von 1 g Natriumacetat in. der vorstehend angegebenen Weise erhitzt, wobei 80 em3 Methan abgespalten wurden, und das Produkt ebenso aufgearbeitet, wobei 38 mg eines schwach gelben Kristallpulvers erhalten wurde, das sich zwischen 235-2450 zersetzte.
Das nach den beiden vorstehenden Versuchen erhaltene Iso-equilenin kristallisiert aus verdünntem Alkohol in feinen Nadeln vom Schmelzpunkt 250-2520, Rotfärbung und schwaches Sintern setzte etwa 100 unterhalb des Schmelzpunktes ein. Dieses Präparat zeigte in Dioxanlösung eine optische Drehung von [x] = +170 . Nach einer weiteren Umkristallisation war der Schmelzpunkt unver- ändert. Das Absorptionsspektrum des zweimal umkristallisierten Produktes weist Maxima bei 265,275 und 334 m ! L auf. Die physiologische Auswertung ergab folgendes Resultat :
60 Y waren bei sechsmaliger Unterteilung in wässeriger Lösung innerhalb von zwei Tagen im Allen-Doisy-Test an der Ratte voll wirksam, während 80 y keine Wirkung mehr zeigten.
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Es liegt ein neuer Vertreter der Follikelhormongruppe vor, dem wahrscheinlich die Konstitution eines Iso-Equilenins zukommt :
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Das nach Abtrennung des Iso-Equilenins verbleibende Mutterlaugenprodukt entfaltet im AllenDois-est in Dosen von 30 y noch die volle physiologische Wirkung.
Beispiel 5 : Bei der Darstellung des A 1, 2, 4, 5-Androstadien-dions-3, 17 durch Behandlung von Dibromandrostandion mit Pyridin erhält man neben dem genannten zweifach ungesättigten Diketon ein wasserlösliches, pyridin-und halogenhaltiges Keton. Dieses Produkt lässt sich direkt aromatisieren, wobei sowohl die Pyridin-Halogen-Komponente als auch Methan abgespalten werden. Zu diesem Zwecke werden 6 g des Pyridinkörpers in einem Kolben unter Kohlendioxyd auf 3000 erhitzt. Hiebei wird innerhalb weniger Minuten eine leicht bewegliche Flüssigkeit abgespalten, die in den oberen Teil des Kolbens destilliert, und ferner 65 em3 Methan. Das Erhitzungsprodukt, das nunmehr in Wasser ganz unlöslich geworden ist, wird in Äther aufgenommen und von entstandenen äther-unlöslichen Produkten abfiltriert.
Aus der Ätherlösung werden, wie in Beispiel 4 beschrieben, mittels 5% iger Kalilauge die sauren Anteile abgetrennt und durch Destillation im Hochvakuum gereinigt ; Ausbeute 0,3 g. Das erhaltene aromatische Produkt ist im Allen-Doisy-Test mit 5 y wirksam.
20,2 g des bei der Pyridinbehandlung des Dibromandrostandions erhaltenen Pyridinkörpers werden unter Zusatz von 5 g Natriumacetat im Kohlendioxydstrom auf 300-3200 erhitzt, wobei sich innerhalb von 10 Minuten 200 em3 Methan abspalten. Das Produkt wurde in Chloroform aufgenommen, da die ätherunlöslichen Anteile das Ausschütteln stören. Die wie vorstehend isolierten sauren Anteile-1, 7 g- werden im Hochvakuum bei 170-1800 destilliert und das erhaltene Destillat nochmals bei 1600 destilliert ; Ausbeute 0, 8 g. Das aromatische Produkt scheidet bei der Ätherbehandlung keine Iso-EquileninKristalle ab. Es ist im Allen-Doisy-Test an der Ratte ebenfalls mit 5 y wirksam.
Beim Stehenlassen mit wenig Äther werden schliesslich Kristalle vom Schmelzpunkt 219-2320 erhalten, die mit 2 v Oestrogen wirksam sind.
Beispiel 6 : 3 g Cholestadienon vom Schmelzpunkt 109-1100 werden im Kohlendioxydstrom auf 300-3200 erhitzt, wobei sich innerhalb 15 Minuten 26 em3 Methan abspalten. Das aromatisierte Produkt wird durch Hochvakuumdestillation bei 0,0003 mm Hg und 190-2000 gereinigt, wobei es als helles Öl erhalten wird.
. 16 g der durch Hochvakuumdestillation gereinigten Cholestadienon-Mutterlaugen werden im Kohlendioxydstrom auf 310-3200 erhitzt, wobei innerhalb 25 Minuten 160 cm3 Methan abgespalten werden. Das aromatisierte Produkt wird durch Hochvakuumdestillation bei 0,0003 mm Hg und 180 bis 1900 gereinigt. Ausbeute 4 g eines hellen Öles.
Beispiel 7 : Bei einstündigem Erhitzen von 1, 2 g Cholestandion-2, 3 im Kohlendioxydstrom auf 340'wurden 410 em3 Methan abgespalten. Das aromatisierte Produkt wurde durch Hochvakuumdestillation gereinigt ; Ausbeute 240 mg eines hellen Öles.
Beispiel 8 : 2 des rohenA-Androstadien-diols-3, 17 werden zunächst durch einstündiges Erhitzen auf dem Wasserbade mit einem Gemisch von 5 cm3 Pyridin und 5 cm3 Essigsäure- anhydrid acetyliert und das Produkt, nach Vertreibung der Lösungsmittel im Vakuum, im Kohlendioxydstrom auf 3000 erhitzt, wobei sich innerhalb 5 Minuten 15 cm3 Methan abspalten.
Das Erhitzungsprodukt wird mit Äther behandelt, von unlöslichen Anteilen abfiltriert und der ätherlösliche Anteil durch Hochvakuumdestillation gereinigt. Das Destillat wird mit einem Überschuss von 6% iger alkoholischer Kalilauge zwecks Verseifung der Acetylgruppen zwei Stunden auf dem Wasserbade gekocht. Nach dem Verdünnen und Ansäuern der alkoholisch-alkalischen Lösung wird das gesamte Material in Äther aufgenommen und nunmehr die phenolischen Anteile, wie in den vorhergehenden Beispielen beschrieben, isoliert und durch Hochvakuumdestillation gereinigt.
Das so erhaltene aromatische Produkt, 60 mg, löst die Brunstreaktion bei der kastrierten Ratte bereits mit einer Dosis von 2 y voll aus.
Die weitere Anreicherung des oestrogenen Wirkstoffes geschieht folgendermassen : Das Produkt wird in wenig heissem Alkohol gelöst und mit einer Lösung von 50 mg Digitonin in wenig heissem Alkohol versetzt. Das beim Erkalten nach kurzem Stehen auskristallisierte Gemisch von Digitonid und Digitonin wird abgesaugt, mit Alkohol gewaschen und getrocknet. Nunmehr wird das Digitonid-DigitoninGemisch in einer Retorte im Hochvakuum zwei Stunden auf 200-2200 erhitzt, wobei der infolge thermischer Zerlegung freiwerdende Steroidanteil abdestilliert. Das fast weiss bleibende Digitonin zersetzt sich bei dieser Behandlung nur in geringfügigem Masse, es sublimiert nur eine kleine Menge eines äther-
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unlöslichen Kristallisats über.
Das Destillat wird mit Äther behandelt, wobei nur der Steroidanteil in Lösung geht. Es werden so 8 mg eines Stoffes erhalten, der im Allen-Doisy-Test an der Ratte bereits mit 0, 4 voll wirksam ist
Beispiel 9 : 50 g 2-Brom-cholestanon-3 werden mit 25 g Kaliumbenzoat und einem Gemisch von 500 em3 Butanol und 200 em3 Toluol versetzt und die Mischung zwei Stunden unter Rückfluss gekocht. Dann wird die Lösung, aus der sich Kaliumbromid ausgeschieden hat, im Vakuum eingeengt und der Rückstand in Äther aufgenommen und mit Wasser behandelt. Die gewaschene Ätherlösung wird zur Trockne verdampft und das zurückbleibende ölige Reaktionsprodukt in Alkohol unter Zusatz von Äther gelöst.
Nach mehrtägigem Stehen ist ein grösstenteils kristallines Produkt ausgeschieden', das abgesaugt und mit Alkohol gewaschen wird.
Zur Reinigung wird das so erhaltene Benzoat des 2-0xy-cholestanons-3 aus Aceton-Alkohol umkristallisiert, wobei das Benzoat in schönen Kristallen vom Schmelzpunkt 1980 erhalten wird ; Ausbeute 3, 6 g.
Aus der Mutterlauge lassen sich aus Äther-Alkohol noch 11,6 g Kristalle vom Schmelzpunkt 126 gewinnen, die nach Umkristallisieren aus Petroläther-Alkohol 5, 9 g Kristallisat vom Schmelzpunkt 136 liefern.
Eine Lösung von 3 g des 2-Benzoats von Cholestanon-3-ol-2 vom Schmelzpunkt 1980, wie es nach Beispiel 16 erhalten wird, in 10 em3 Benzol werden mit einer Lösung von 5 g Ätzkali in 50 cm3 Methanol versetzt und die Mischung zwei Stunden unter Rückfluss gekocht. Nach dem Erkalten wird die Lösung mit Wasser verdünnt, mit Äther ausgeschüttelt und die gewaschene Ätherlösung zur Trockne verdampft. Das zurückbleibende Öl wird in Alkohol unter Zusatz von etwas Aceton aufgenommen.
Die nach längerem Stehen abgeschiedenen Kristalle von 2-0xy-cholestanon-3 werden abgesaugt und mit Methanol gewaschen. Das'Rohprodukt schmilzt bei 115-117 und kann durch Umkristallisieren aus Aceton-Alkohol noch weiter gereinigt werden ; Fp. 120-121 .
Aus dem so erhaltenen 2-0xy-cholestanon-3 lässt sich nach an sich bekannten Methoden, z. B. durch Erhitzen mit wasserentziehenden Mitteln, wie Phosphorsäure, Phosphorpentoxyd, Kaliumbisulfat, Chlorzink u. dgl., die sekundäre Hydroxylgruppe von Kohlenstoffatom unter Ausbildung einer Doppelbindung abspalten, wobei man zum A 1, 2-Cholestenon-3 gelangt.
Die Aromatisierung dieses Ketons erfolgt nach den in den vorherigen Beispielen beschriebenen Methoden.
Die gleichen Reaktionen lassen sich in derselben Weise auch mit dem 2-Halogen-3-keto-Androstan-und Pregnanverbindungen durchführen.
Beispiel 10 : 100 mg A 2-Androstendion-3, 17 werden im Kohlendioxydstrom 15 Minuten auf 3100 erhitzt. Von dem in Äther aufgenommenen aromatisierten Produkt werden wie üblich die phenolischen Anteile abgetrennt und im Hochvakuum bei 1800 destilliert ; das Destillat, 5 mg, ist im Allen-Doisy-Test wirksam.
Beispiel 11 : 9 2-Brom-cholestanon-3 werden nach der Vorschrift von Butenandt und Wolff, Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft, Band 68 (1935), S. 2091, zur Abspaltung von Bromwasserstoff mit Kaliumacetat-Eisessiglösung bei 2000 behandelt.
Das so dargestellte Produkt wird im Hochvakuum bei 2000 destilliert, wobei 6,5 g eines Destillats erhalten werden, welches das A 1, 2-Cholestenon-3 UIÌd des 2-Acetoxy-cholestanon-3 enthält.
Die obigen 6,5 g des A 1, 2-Cholestenons-3 und 2-Acetoxy-cholestanon-3 enthaltenden Destillats werden im Kohlendioxydstrom eine Stunde auf 320-3300 erhitzt, wobei sich 35 cm3 Methan abspalten, und schliesslich im Hochvakuum bei 1900 destilliert, wobei das aromatisierte Produkt als helles Öl überdestilliert ; Ausbeute 0, 4 g.
Beispiel 12 : 1 g des nach Beispiel 9 erhaltenen phenolischen Produktes wird durch einstündiges Erwärmen mit Pyridin und Essigsäureanhydrid acetyliert und das nach Verdampfen der Lösungsmittel im Vakuum erhaltene Produkt in 30 sst Eisessig aufgelöst. Zwecks Aboxydation der Seitenkette wird zu der Lösung eine Lösung von 3 g Chromtrioxyd in wenig Wasser und Essigsäure hinzugefügt und die Mischung zwei Stunden auf dem Wasserbad erwärmt. Das Oxydationsprodukt wird nach Zusatz von Wasser mit Äther ausgeschüttelt. Aus der ätherischen Lösung werden entstandene Säuren mittels Natriumbicarbonatlösung entfernt.
Das nach dem Verdampfen des Äthers erhaltene Oxydationsprodukt wird zwecks weiterer Reinigung im Hochvakuum destilliert, wobei ein Destillat erhalten wird, das im Allen-Doisy-Test wirksam ist.
Beispiel 13 : 0, 5 g 2-Brom-androstandion-3,17 werden mit 0, 5 g Kaliumbenzoat und einer Mischung von 5 em3 Butanol und 2 em3 Toluol versetzt und das Gemisch eine Stunde unter Rückfluss gekocht. Die Lösung, aus der sich Kaliumbromid ausgeschieden hat, wird im Vakuum zur Trockne verdampft und der Rückstand mit Äther und Wasser behandelt.
Nach dem Waschen und Trocknen der ätherischen Lösung wird diese eingeengt, wobei zum Schluss das in Äther schwer lösliche Reaktions-
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die bei 188-189 schmelzen (nach vorhergehender Sinterung) und bei 2200 restlos zusammenfallen und klar werden.
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Kühlung mit Wasser eine Mischung von 2,6 g konzentrierte Schwefelsäure und 10 cm3 Essigsäureanhydrid gegeben, wobei sich die Lösung tiefgrün färbt. Nach dem Stehen über Nacht wird mit 10% iger alkoholischer Kalilauge bis zur alkalischen Reaktion versetzt und darauf bis zur Trübung mit Wasser verdünnt. Die beim Stehen abgeschiedenen Kristalle werden abgesaugt und mit 80% igem Methanol gewaschen.
Rohausbeute einschliesslich einer zweiten Fraktion aus der Mutterlauge : 9,2 g vom Schmelzpunkt 137-140 . Nach dem Umkristallisieren'aus verdünntem Alkohol erhält man das aromatisierte Produkt von der Zusammensetzung CHO in feinen Nadeln vom Schmelzpunkt 145, 5-146 .
Das Spektrum des so erhaltenen Stoffes weist das gleiche charakteristische Absorptions-Maximum bei 280-285 ï auf wie das Oestron. Während sich das als Ausgangsmaterial verwendete Cholestadienon sehr leicht mittels Palladiummohrs und Wasserstoff hydrieren lässt, bleibt das erhaltene aromatisierte
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werden kann. Ausbeute : 0,3 g.
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geschmolzenen Rohr 12 Minuten auf 320-325 erhitzt. Nach dem Erkalten wird das braune Öl mit Äther
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unter Zusatz von etwas Chloroform herausgelöst und die ätherische Lösung wiederholt zunächst mit 5%iger und dann mit 10%iger "Kalilauge ausgeschüttelt.
Auf diese Weise gelingt es, die sauren Produkte nach ihrer Azidität in mehrere Anteile zu zerlegen, die zur Beseitigung von Harzen im Hochvakuum bei 170-1800 destilliert werden.
Der erste Anteil, 1,212 g, wird durch Adsorption an Aluminiumoxyd weiterzerlegt. Die Elution erfolgt mit Benzoläther (80 : 20). Hiebei werden mehrere Fraktionen erhalten. Aus der zweiten Fraktion
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Reinigung wird dieses Produkt unter Erwärmen in einer kalt gesättigten Lösung von Harnstoff in Methanol gelöst und der Kristallisation überlassen. Nach zweimaligem Umkristallisieren aus einer
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heit zeigt.
Zur weiteren Identifizierung wurden noch das Monobenzoat (F. 189-190 ) und das Diacetat (F. 125-1260) bereitet, die sich gleichfalls nach Schmelzpunkt, Mischschmelzpunkt und physiologischer Auswertung mit den entsprechenden Derivaten des natürlichen Oestradiols als identisch erwiesen.
Durch Hamstoffbehandlung der Mutterlaugen lassen sich noch weitere Mengen Oestradiol isolieren. Gesamtausbeute an Oestradiol etwa 300 mg. Neben Oestradiol sind auch noch andere, wirksame Verbindungen der Oestranreihe entstanden, darunter wahrscheinlich Vertreter der Equilinreihe.
Beispiel 19 : 0, 5 Androstenonylpyridin-hydrobromid und 0, 3 Natriumacetat werden in einem evakuieren und zugeschmolzenen Rohr 12 Minuten auf 320-3250 erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird mit Äther und Wasser aus dem Aromatisierungsgefäss herausgelöst und der Äther verdampft. Der Ätherruckstand wird mit 5% iger alkoholischer Kalilauge zwei Stunden gekocht, hienach wird die Lösung angesäuert und ausgeäthert. Die sauren Produkte werden mit 5% iger Kalilauge abgetrennt und nach dem Ansäuern mit verdünnter IfzS04 in Äther aufgenommen. Der Ätherauszug hinterlässt nach dem Trocknen mit Natriumsulfat und Eindampfen ein braunes Öl, das im Hochvakuum bei 170-180 destil- liert wird.
Das ölige Destillat, 10 mg, ist im AUen-Doisy-Test an der kastrierten weiblichen Ratte mit 1 ï voll wirksam.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung mehrfach ungesättigter Verbindungen der Cyclopentanopolyhydrophenanthrenreihe mit methylfreier 10-Stellung, dadurch gekennzeichnet, dass man Verbindungen dieser Reihe mit einer Methylgruppe in 10-Stellung, die zwei Doppelbindungen im Ring A und eine alkoholische bzw. enolische Oxygruppe bzw. eine darin überführbare Gruppe in 3-Stellung im Ring A enthalten, oder Verbindungen, die sich in solche Verbindungen überführen lassen, zur Abspaltung der Methylgruppe auf höhere Temperatur, vorzugsweise auf 250-3500 und darüber, erhitzt.