AT250586B

AT250586B - Verfahren zur Herstellung von neuen ungesättigten 16-Halogenmethylen-3, 20-diketo-steroiden

Info

Publication number: AT250586B
Application number: AT421463A
Authority: AT
Original assignee: Merck Ag E
Priority date: 1962-07-24
Filing date: 1963-05-24
Publication date: 1966-11-25

Description

Verfahren zur Herstellung von neuen ungesättigten 16-Halogenmethylen-3, 20-diketo-steroiden
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bonsäure von insgesamt 1 bis 16 C-Atomen, die gegebenenfalls Amino-oder alkylierte Aminogruppen ent- halten kann, oder mit Phosphor- oder Schwefelsäure veresterte OH-Gruppe, R4 = Cl oder F bedeuten, und die entsprechenden 1-Dehydro-Verbindungen ausgezeichnete corticoide Eigenschaften besitzen.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von ungesättigten 16-Halogenmethylen- - 3, 20-diketo-steroiden der oben angegebenen Formel I, das darin besteht, dass man in einem 4-Dehydro- - 16-halogenmethylen-3, 20-diketo-steroid der Formel
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worin Rl bis R4 die oben angegebene Bedeutung haben, durch Dehydrierung mit Chloranil in an sich bekannter Weise eine 6, 7-Doppelbindung einführt.

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B. iniert.-Amylalkohol, tert.-Butanol,wasserstoff.

Die neuen Verbindungen können im Gemisch mit üblichen Arzneimittelträgern in der Human- oder Veterinärmedizin eingesetzt werden. Als Trägersubstanzen kommen solche organischen oder anorganischen Stoffe in Frage, die für die parenterale, enterale oder topikale Applikation geeignet sind und die mit den neuen Verbindungen nicht in Reaktion treten, wie beispielsweise Wasser, pflanzliche Öle, Polyäthylenglykole, Gelatine, Milchzucker, Stärke, Magnesiumstearat, Talk, Vaseline, Cholesterin usw. Zur parenteralen Applikation dienen insbesondere Lösungen, vorzugsweise ölige oder wässerige Lösungen, sowie Suspensionen, Emulsionen oder Implantate.

Für die enterale Applikation können ferner Tabletten oder Dragees, für die topikale Anwendung Salben oder Cremes, die gegebenenfalls sterilisiert oder mit Hilfsstoffen, wie Konservierungs-, Stabilisierungs- oder Netzmitteln oder Salzen zur Beeinflussung des osmotischen Druckes oder mit Puffersubstanzen versetzt sind, angewendet werden.

Beispiel l : a) 8,5 g 16-Fluormethylen-4-pregnen-11ss, 17o, 21-triol-3, 20-dion-21-acetatwerden in 335 ml tert.-Butanol mit 59 g Chloranil 7 h unter Rückfluss gekocht. Danach wird das Reaktionsgemisch auf ein Volumen von 100 ml eingeengt, mit 380 ml Wasser versetzt und erschöpfend mit Chloroform extrahiert. Die vereinigten Chloroformextrakte werden mit eiskalter Natronlauge ausgeschüttelt, mit Wasser neutral gewaschen und unter vermindertem Druck eingeengt.

Der Rückstand wird aus Essigester umkristallisiert, wobei das 21-Acetat des 16-Fluormethylen-4, 6-pregnadien-llss, 17&alpha;, 21-triol-3,20-dions in farb-
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b) 5, 8 g 16-Fluormethylen-4, 6-pregnadien-1lss, 17a, 21-triol-3, 20-dion-21-acetat werden in 160ml Methanol gelöst und nach Zusatz einer heissen Lösung von 1, 28 g Natriumhydrogencarbonat in 19 ml Wasser 14 min am Rückfluss gekocht. Das abgekühlte Gemisch wird in 900 ml Wasser, dem 3 ml Eisessig zugesetzt sind, eingerührt und mit Chloroform extrahiert. Die vereinigten Chloroform-Auszüge werden mit Wasser gewaschen und unter vermindertem Druck eingeengt.

Der Rückstand wird aus Methanol umkristalli-
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c) 10 1 einer Nährlösung aus 1% Hefeextrakt, pH 6,5, werden mit 500 ml einer Kultur von Bacillus sphaericus beimpft. Nach 8 h bei 280 C erhält die Fermentationslösung einen Zusatz von 5 g 16-Fluorme- thylen-4, 6-pregnadien-11 ss, 17a, 21-triol-3, 20-dion oder dessen 21-Acetat in 200 ml Methanol. Die Umsetzung wird dünnschichtchromatographisch überwacht und ist nach 22 h beendet. Die Kulturlösung wird dreimal mit je 8 1 Chloroform ausgeschüttelt und der aus dem eingeengten Extrakt erhaltene Rückstand
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30 ml Essigsäureanhydrid 1 h auf dem Dampfbad erwärmt.

Das Gemisch wird in Wasser eingegossen und das ausgefallene 16-Fluormethylen-1, 4, 6-pregnatrien-llss, 17a, 21-triol-3, 20-dion-21-acetat abgesaugt und aus Methanol umkristallisiert. max max 221, 254,298 mit. e) 2 g 16-Fluormethylen-1, 4, 6-pregnatrien-llss, 17o, 21-triol-3,20-dion werden mit 2 g Bernsteinsäureanhydrid in 20 ml trockenem Pyridin über Nacht stehen gelassen. Danach wird das Reaktionsgemisch in verdünnte Schwefelsäure eingegossen, der Niederschlag abgesaugt und gut mit Wasser gewaschen. Nach
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amin in 4 ml Wasser über Nacht bei Raumtemperatur stehengelassen. Das Reaktionsgemisch wird danach im Vakuum bei 200 eingeengt.

Dabei kristallisiert das 16-Fluormethylen-1,4,6-pregnatrien-11ss, 17&alpha;, 21-tri- ol-3, 20-dion-21-diäthyl-aminoacetat aus. #max 221,254,298 m .

0,7 g dieses Diäthylaminoacetats werden in 17 ml absolutem Tetrahydrofuran gelöst und mit 15 ml einer Chlorwasserstofflösung in Chloroform versetzt. Dabei fällt das 16 -Fluormethylen-1, 4,6-pregnatrien- llss, 17a, 21-triol-3,20-dion-21-diäthylaminoacetat-hydrochlorid aus, das mit Tetrahydrofuran gewaschen und anschliessend getrocknet wird. g) 10g 16-fluormethylen-1,4,6-pregnatrien-11ss,17&alpha;,21-triol-3,20-dion werden in 20 ml absolutem Pyridin mit 9, 3 g Phosphoryldimorpholidchlorid 10 Tage verschlossen stehen gelassen. Man giesst dann den Ansatz in die berechnete Menge verdünnte Schwefelsäure und extrahiert das 21-Dimorpholidphosphat mit

Chloroform.

Der Chloroformrückstand wird in 40 ml Äthanol gelöst, mit Wasser bis zur ersten bleibenden Trübung versetzt und nach Zusatz von 110 g eines sulfonsäuregruppen-haltigen Kationenaustauschers auf Basis Poly- styrol 36 h gerührt. Man filtriert ab, wäscht den Austauscher mit Äthanol, neutralisiert das Filtrat mit Na- tronlauge und engt unter vermindertem Druck stark ein. Man lässt abkühlen, extrahiert mit Chloroform, säuert dann die wässerige Phase mit verdünnter Schwefelsäure an und extrahiert mit n-Butanol. Der Ex- trakt wird mit Natriumsulfat getrocknet, mit Natriummethylat neutralisiert und etwas eingeengt. Beim
Abkühlen kristallisiert das Natriumsalz aus.

Es wird abfiltriert und heiss mit Methanol extrahiert ; der Extrakt wird mit Butanol versetzt und stark eingeengt, wobei das reine 16-Fluormethylen-l, 4, 6-pregnatrien- -llss, 17c4 21-triol-3,20-dion-21-orthophosphat-Natrium ausfällt. h) 0,5 g 16-Fluormethylen-1,4,6-pregnatrien-11ss,17&alpha;,21-triol-3,20-dion werden in 10 ml absolutem
Chloroform und 3 ml absolutem Pyridin gelöst und bei 0 C mit einer Lösung von 0,5 ml tert.-Butylessigsäurechlorid in 5 ml Chloroform versetzt. Man rührt 5 min bei Eiskühlung und 4 h beim Raumtemperatur. Der Ansatz wird auf Eis gegossen und mit Chloroform extrahiert. Der Extrakt wird mit verkünnter Schwefelsäure und Natriumhydrogencarbonatlösung gewaschen, getrocknet und eingedampft.

Der Rückstand wird in Chloroform über 10 g Magnesiumsilikat filtriert und zur Trockne verdampft. Aus Methanol kristallisiert das reine 21-tert.-Butylacetat. i) 910 mg 16-Fluormethylen-l, 4, 6-pregnatrien-11B, 17Cl., 21-triol-3, 20-dion werden bei 00C in eine Suspension aus 366 mg Schwefeltrioxyd Pyridin-Komplex in 7 ml Pyridin gegeben und 2 h bei 00C sowie 16hbeiRaumtemperaturgerührt. Manfiltriert,ziehtuntervermindertemDruckbei40 CdasPyridinab, arbeitet den Rückstand mit Äther durch und filtriert das Pyridinsalz des Sulfats ab.

Dieses wird in 15 ml Methanol gelöst und mit 2, 1 ml n-Natriummethylatlösung auf PH 10, 4 eingestellt. Man filtriert, engt das Filtrat bei 400C unter vermindertem Druck auf zirka 8 ml ein und fällt das 16-Fluormethylen-1, 4, 6-pregnatrien-11ss,17&alpha;, 21-triol-3, 20-dion-21-sulfat-Natriumsalz mit Äther aus.

Beispiel 2 : a) 10 g 16-Chlormethylen-4-pregnen-11ss,17&alpha;, 21-triol-3,20-dion-21-acetat werden in 300 ml Essigsäureäthylester und 30 ml Essigsäure mit 7 g Chloranil 10 h unter Rückfluss gekocht. Das Reaktionsgemisch wird danach abgekühlt, in Wasser eingegossen, mit Chloroform extrahiert, der Extrakt zunächst mit Wasser, dann mit Natriumhydrogencarbonatlösung gewaschen, dann erneut mit Wasser und anschliessend mit 225 ml Iloiger Natronlauge geschüttelt, wieder mit Wasser gewaschen und mit Natriumsulfat getrocknet. Nach dem Einengen kristallisiert aus Essigester das 16-Chlormethylen-4,6-pregnadien- -11ss,17alpha;,21-triol-3,20-dion-21-acetat.#max 282, 5 mJl, e = 28500.

Durch Verseifung analog Beispiel 1 b) wird daraus das 16-Chlormethylen-4, 6-pregnadien-
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ridin versetzt. Nach 12 h wird das Reaktionsgemisch in 250 ml Essigester eingegossen, der Niederschlag abgesaugt und mit Essigester gut gewaschen. Die vereinigten Essigesterlösungen werden eingeengt, wobei das 16-Chlormethylen-4, 6-pregnadien-17Cl., 21-diol-3, 11, 20-trion-21-acetat auskristallisiert. -maxSl mp, e= 27000. c) 121 einer Nährlösung aus 0, 1% Hefeextrakt werden mit 800 ml Submerskultur von Corynebacteri-
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beimpft. Die Kultur wächst unter Rühren und starker Belüftung bei 280 C und erhält-3,11, 20-trion. Die 1, 2-Dehydrierung wird dünnschichtchromatographisch verfolgt und ist nach 5 - 8h beendet.

Die Kultur wird sofort dreimal mit dem gleichen Volumen Chloroform ausgerührt, die vereinigten Chloroformextrakte werden eingedampft, der Rückstand wird mit Petroläther gewaschen. Aus Chloroform kristallisiert das 16 -Chlormethylen -1, 4, 6-pregnatrien-17&alpha;,21-diol-3,11-20-trion.#max221, 254,298 mu. d) 15 1 einer Nährlösung aus 10/0 Hefeextrakt, PH 6,8, werden mit 0,5 1 einer Kultur von Bacillus sphaericus beimpft. Die Kultur wächst unter ständigem Rühren und starker Belüftung bei 280 C und erhält nach etwa 10 h einen Zusatz von in 300 ml Methanol gelösten 7,5 g 16-Chlormethylen-4, 6-pregnadien-llss, 17Cl., 21-triol-3, 20-dion-21-acetat. Die Dehydrierung wird papierchromatographisch verfolgt und ist nach 28 - 36 h vollständig.

Die Kulturlösung wird dreimal mit dem gleichen Volumen Chloroform extrahiert, die vereinigten Chloroformlösungen werden eingedampft. Aus Aceton kristallisiert das 16-Chlormethylen-l, 4, 6-pregnatrien-llss, 17fx, 21-triol-3,20-dion. # 219,255, 5,297 m, E 335, 247, 327 ;
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und 30 ml Essigsäureanhydrid 1 h auf dem Dampfbad erwärmt. Das Gemisch wird in Wasser eingegossen und das ausgefallene 16-Chlormethylen-1, 4, 6-pregnatrien-llss, 17o, 21-triol-3, 20-dion-21-acetatabgesaugt und aus Methanol umkristallisiert. X max 222, 255,296 mbt.

Beispiel 3 : a) 3g 6&alpha;-Methyl-16-fluormethylen-4-pregnen-17&alpha;,11ss,21-triol-3,20-dion-21-acetat werden in 90 ml Dioxan gelöst und mit 2, 1 g Chloranil 7 h unter Rückfluss gekocht. Die hellbraune Lösung wird nach dem Abkühlen in Wasser eingegossen, mit Chloroform ausgeschüttelt und der Chloroformauszug zunächst mit Wasser, dann mit 210 ml n/10 Natronlauge und schliesslich wieder mit Wasser gewaschen, mit Natriumsulfat getrocknet und abdestilliert. Aus Methanol kristallisiert das 6-Methyl-16-fluormethy- len-4, 6-pregnadien-17a, 11ä, 21-triol-3, 20-dion-21-acetat. ^max 287,5 mp, #= 25400.

Durch Verseifung analog Beispiel 1 b) wird daraus das 6-Methyl-16-fluormethylen-4,6-pregnadien- 17a, 11ss, 21-triol-3,20-dion dargestellt. ^max 287,5 mj e= 25800. b) 0,5 g 6&alpha;-methyl-16-fluormethylen-4,6-pregnadien-11ss,17&alpha;, 21-triol-3,20-dion werden in 10 ml absolutem Chloroform und 3 ml absolutem Pyridin gelöst und bei 0 C langsam mit einer Lösung von 0, 5ml tert.-Butylessigsäurechlorid in 5 ml Chloroform versetzt. Man rührt 5 min bei Eiskühlung und 4 h bei Raumtemperatur. Der Ansatz wird auf Eis gegossen und mit Chloroform extrahiert. Der Extrakt wird mit verdünnter Schwefelsäure und Natriumhydrogencarbonatlösung gewaschen, getrocknet und eingedampft.

Der Rückstand wird in Chloroform über 10 g Magnesiumsilikat filtriert und zur Trockne verdampft. Aus Methanol kristallisiert das reine 21-tert.-Butylacetat.
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g 6-Methyl-16-fluormethylen-4, 6-pregnadien-llss, 17 < x, 21-triol-3,mit 4, 8g 2, 3-Dichlor-5,6-dicyan-p-benzochinon in 75 ml Dioxan 20 h unter Rückfluss gekocht. Danach wird das Reaktionsgemisch mit Chloroform verdünnt, nacheinander mit Wasser, verdünnter Natriumhydroxydlösung und wieder mit Wasser ausgeschüttelt, die Chloroformlösung getrocknet und eingeengt.

Aus dem Rückstand kristallisiert das 6-Methyl-16-fluormethylen-1,4,6-pregnatrien-11ss,17&alpha;,21-triol-3,20-di- on-21-acetat, das sich durch Umkristallisieren aus Methanol reinigen lässt. ^max 227, 253, 304 m . d) 1 g 6-Methyl-16-fluormethylen-1,4,6-pregnatrien-11ss,17&alpha;, 21-triol-3, 20-dion-21-acetat wird in 25 ml Methanol zum Sieden erhitzt. Zu der siedenden Lösung wird eine heisse Lösung von 0,33 g Natriumhydrogencarbonat in 5 ml Wasser gegeben und 7 min zum Sieden erhitzt. Das Gemisch wird in etwa 300 ml Wasser eingegossen und das ausgefallene rohe Verseifungsprodukt abgesaugt.

Man erhält das 6-Methyl-16-fluormethylen-l, 4, 6-pregnatrien-11ss,17&alpha;,21-triol-3, 20-dion, das durch Umkristallisieren aus Aceton rein erhalten wird. X 226, 253,303 inti.
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tat werden in 100 ml Methylenäthylketon zusammen mit 7 g Chloranil 7 h unter Rückfluss gekocht. Das Reaktionsgemisch wird abgekühlt, in Wasser eingegossen und mit Chloroform ausgezogen. Der Auszug wird zunächst mit Wasser, dann mit 100 mu lijziger Natronlauge geschüttelt, wieder mit Wasser gewaschen und mit Natriumsulfat getrocknet. Nach dem Einengen kristallisiert aus Methanol das 6-Methyl-16-chlormethylen-4, 6-pregnadien-llss, 17&alpha;, 21-triol-3,20-dion-21-acetat aus. max 288 mp. e = 25800.

Durch Verseifung analog Beispiel lb) wird daraus das 6-Methyl-16-chlormethylen-4, 6-pregnadien- -11ss,17&alpha;,21-triol-3,20-dion gewonnen.#max 288 m e= 26200. b) 10 1 einer Nährlösung aus 0, 1% Hefeextrakt, die mit Sörensen-Phosphatpuffer auf PH 6, 8 gepuffert ist, werden mit 500 ml einer Kultur von Corynebacterium simplex beimpft. Die Kultur erhält nach 16 h bei 280C einen Zusatz von 5 g 6-Methyl-16-chlormethylen-4,6-pregnadien-11ss,17&alpha;,21-triol-3,20-di- on in 200 ml Methanol. Dünnschichtchromatographisch ist nach 14h kein Ausgangsmaterial mehr nachzuweisen. Die Kulturlösung wird dreimal mit je 10 l Chloroform ausgeschüttelt. Die vereinigten Extrakte werden eingeengt und der Rückstand aus Essigester umkristallisiert.

Man erhält reines 6-Methyl-16-chlormethylen-1, 4, 6-pregnatrien-llss, 17a, 21-triol-3, 20-dion. Àmax 227,252, 303 mu.

Claims

PATENTANSPRUCH : Verfahren zur Herstellung von neuen ungesättigten 16-Halogenmethylen-3, 20-diketo-steroiden der Formel : <Desc/Clms Page number 6> EMI6.1 EMI6.2 Dicarbonsäure von insgesamt l-16. C-Atomen, die gegebenenfalls Amino- oder alkylierte Aminogruppen enthalten kann, oder mit Phosphor- oder Schwefelsäure veresterte OH-Gruppe, und R = Cl oder F bedeuten, und von deren 1-Dehydroverbindungen, dadurch gekennzeichnet, dass man in an sich bekannter Weise ein 4-Dehydro-16-halogenmethylen-3, 20-diketo-steroid der Formel :

EMI6.3 worin Rl bis R4 die angegebene Bedeutung haben, durch Behandlung mit Chloranil in 6-Stellung dehydriert, sowie gegebenenfalls in so hergestellten 4,6-Dien-steroiden durch Behandlung mit einem chemischen oder mikrobiologischendehydrierungsmittel, wie Selendioxyd oder 2, 3-Dichlor-5, 6-dicyan-p-benzochinon bzw. mit Mikroorganismenstämmen der Gattungen Alternaria, Didymella, Calonectria, Colletotrichum, Cylindrocarpon, Fusarium, Ophiobolus, Septomyxa, Vermicularia ;

Acetobacter, Aerobacter, Alicaligenes, Bacillus (besonders Bacillus sphaericus), Corynebacterium (besonders Corynebacterium simplex), Erysipelothrix, Listeria, Micromonospora, Mycobacterium, Nocardia, Protaminobacter, Pseudomonas, Streptomyces, in 1, 2-Stellung eine Doppelbindung einführt und/oder die in 11-Stellung befindliche Hydroxygruppe durch Behandlung mit einem milden Oxydationsmittel, wie einer Verbindung des 6-wertigen Chroms, in die 11-Ketogruppe überführt und/oder eine in 21-Stellung befindliche Hydroxygruppe verestert bzw. eine an dieser Stelle befindliche Estergruppe verseift.