AT264732B - Verfahren zur Herstellung von 6α,9α-Difluor-steroiden - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von   6 "', 9", - Difluor-steroiden   
6a, 9a -Difluor-steroide sind sehr gut antiphlogistisch wirksame Verbindungen, die insbesondere für die dermatologische Praxis geeignet sind. Von besonderer Bedeutung sind in diesem Zusammenhang   6a,     9a-Difluor-16-methylen-l,   4-pregnadien-3,   20-dion-llss, 17a-diol,  
6a,   9a-Difluor-16-methylen-1,   4-pregnadien-3,11,   20-trion-17a -01,  
6a, 9a-Difluor-16-methylen-prednisolon und
6a,   9a     - Di fluor-16-methylen -prednison   sowie die Ester der beiden letztgenannten Verbindungen. 



   Es sind bereits mehrere Verfahren zur Herstellung dieser Substanzen beschrieben worden. Alle diese Verfahren, die eine grosse Anzahl von Stufen erfordern, befriedigen jedoch in den Ausbeuten nicht. 



   So besitzt   z. B.   das in der deutschen Patentschrift Nr. 1140574 beschriebene Verfahren zur Herstel- 
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 verläuft. Mit keinem der üblichen Epoxydierungsmittel wie Persäuren, alkalische Wasserstoffperoxyde oder   tert.-Butylhydroperoxyd   lassen sich wirtschaftliche Ausbeuten erzielen. Die genannte Epoxidierung lässt sich zwar sehr viel besser am 1-Dehydro-Derivat, dem   6a-Fluor-16-methyl-l,   4,16-pregnatrien- - 3, 20-dion durchführen, jedoch verläuft dann die später erforderliche Hydroxylierung in 11-Stellung mit unbefriedigenden Ausbeuten. 



   Es wurde nun gefunden, dass man überraschenderweise die wertvollen   6ex,     9a-Difluor-16-methylen-   - steroide in wirtschaftlichen Ausbeuten herstellen kann, wenn man eine ganz bestimmte Reaktionsfolge einhält. Die einzelnen bekannten Verfahrensmassnahmen und die Reaktionsbedingungen bleiben dabei unverändert. 
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 ss, 17a-diol bzw.

   -3,- 4, 16-pregnadien-3,20-dion in an sich bekannter Weise durch a) Epoxydierung der Doppelbindung in 16-Stellung und anschliessende Aufspaltung des 16a, 17a-
Oxydosteroids unter Bildung einer 16-Methylengruppe, durch b) mikrobiologische Einführung einer Hydroxygruppe in die 11-Stellung, durch c) Einführung eines Fluoratoms in die   9a -Stellung,   und d) einer Doppelbindung in die 1, 2-Stellung sowie gegebenenfalls e) Oxydation der 11-Hydroxygruppe zu einer Ketogruppe, das darin besteht, dass die mikrobiologische Einführung der Hydroxygruppe in die 11-Stellung als erste Stufe durchgeführt wird bei beliebiger Reihenfolge der übrigen nachfolgenden Einzelstufen, wobei aber die Epoxydierung der Doppelbindung in 16-Stellung nach der Einführung der Doppelbindung in die 1,2- 

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Stellung erfolgt. 



   Die Einführung der   11-Hydroxygruppe in 6&alpha;-Fluor-16-methyl-4,   16-pregnadien-3, 20-dion,   d. h.   noch vor der Epoxydierung der 16-Doppelbindung und der anschliessenden Aufspaltung des   16&alpha;     17et-  
Oxydosteroids unter Bildung der 16-Methylengruppe, gelingt   überraschenderweise mit einer Ausbeute von     über 8 Wo d.   Th. 



   Es hat sich ferner gezeigt, dass die Ausbeute für die partielle Epoxydierung der 16, 17-Doppelbindung ganz erheblich gesteigert werden kann, wenn man diese Oxydation nicht wie üblich an einem 3- - Keto-4-en-steroid durchführt, sondern an der entsprechenden, in l-Stellung dehydrierten Verbindung. 



  Besonders vorteilhaft ist es, die Epoxydierung im Verlauf der Synthese am 6a-Fluor-16-methyl-1, 4,16-   -pregnatrien-3, 20-dion-11-ol   oder am 6a-Fluor-16-methyl-1, 4,9 (11),   16-pregnatetraen-3, 20-dion   vorzunehmen. 



   Die Reaktionsbedingungen für die   einzelnen Verfahrensmassnahmen   sind in der Literatur hinreichend beschrieben worden, so dass sich einzelne Angaben hiezu erübrigen. 



     Beispiel l :   a) 11-Hydroxylierung
In einem Fermenter werden 50   l   einer Nährlösung aus 0, 1% Maisquellwasserextrakt, 0,   10/0   Sojamehl, 1% Glucose, 0,   lu   Hefe, 0,   10/0   Kaliumdihydrogenphosphat, 0, 025% Magnesiumsulfat und 0, 15% Natriumnitrat mit 5 1 einer Schüttelkultur von Metarhizium anisopliae beimpft und unter guter Belüftung bei 280C bebrütet. Nach 20-stündigem Wachstum werden 15 g 6a-Fluor-16-methyl-4, 16-pregnadien-3,20-dion, gelöst in 600 ml Methanol, zugesetzt. 4 h später erfolgt eine zweite Zugabe von 15 g Substanz in Methanol. Die Umsetzung ist etwa 20 h nach der ersten Substanzgabe beendet. Nach dem Abkühlen wird die Fermentationsbrühe mehrmals mit Methylenchlorid extrahiert.

   Aus den vereinigten Extrakten fallen beim Einengen auf zirka   1121, 2   g   6&alpha;-Fluor-16-methyl-4,16-pregnadien-11&alpha;-ol-3,20-     - dion   vom F.   250 bis 2610C an ;   bei weiterem Einengen erhält man noch 6,4 g vom F.   254bis 2600C.   Eine 
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 b) l-Dehydrierung bl) Das Gemisch aus 10 g 6a-Fluor-16-methylen-4, 16-pregnadien-lla-ol-3, 20-dion, 9,4 g2,3- - Dichlor-5, 6-dicyan-chinon und 300 ml Dioxan wird 15 h am Rückfluss erhitzt. Nach dem Abkühlen wird das ausgeschiedene Dichlordicyanhydrochinon abgesaugt und das Filtrat mit verdünnter Natronlauge, Wasser, verdünnter Salzsäure und Wasser gewaschen, getrocknet und eingeengt. Der erhaltene Rückstand wird aus Methanol umkristallisiert.

   Ausbeute 8,22 g 6a-Fluor-16-methyl-1, 4,16-pregna- 
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 b2) In einem Fermenter werden 5   l   Nährlösung aus 0, 1% Basamin Bush und 0, 1% Pepton mit 500 ml Schüttelkultur aus Corynebacterium simplex beimpft und unter guter Belüftung 12 h bei 280C belüftet Dann werden 2 g   6&alpha;-Fluor-16-methyl-4,16-pregnadien-11&alpha;-ol-3,   20-dion in 200 ml Methanol zugegeben. Nach 48 h wird die Fermentationsbrühe mehrmals mit Methylenchlorid extrahiert. Man erhält durch Einengen der Extrakte 1, 62 g   6&alpha;-Fluor-16-methyl-1,   4,16-   pregnatrien-llcx-ol-3,   20-dion vom   F.   301-3030C. c) Epoxydierung
2 g   6&alpha;-Fluor-16-methyl-1,   4,   16-pregnatrien-lla-ol-3,   20-dion werden in 200 ml Chloroform gelöst.

   Nach Zugabe von 1, 5 g Phthalomonopersäure bleibt das Gemisch 48 h bei Raumtemperatur stehen. Dann wird die ausgeschiedene Phthalsäure abgesaugt, das Filtrat mit Eisen   (II)-sulfatlösung   und Wasser 
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    methyl-16a, 17a-oxydo-1, 4-pregnadien-ll < x-ol-3, 20-dion ; F. 269-270 C ; (ex)   D +   470C   (Chloroform). d) Epoxydspaltung
Die Lösung von 2,2 g   6&alpha;-Fluor-16ss-methyl-16&alpha;,17&alpha;-oxydo-1,4-pregnadien-11&alpha;-ol-3,   20-dion in 25 ml Chloroform und 220 ml Essigester wird nach Zugabe von 107 mg HCl in Form einer mit Chlor-   wasserstoff gesättigten Essigesterlösung   5 h am Rückfluss gekocht.

   Dann wird eingeengt und die anfallendenKristallisate von   6&alpha;-Fluor-16-methylen-1,4-pregnadien-11&alpha;,17&alpha;-diol-3,   20-dion abgesaugt. Ausbeute 1, 93   gi F. 263 - 2670C   aus   Chloroform/Methanol; (&alpha;)D-54 C ( Dioxan ); &gamma;max 244,5 m ,   
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Die Lösung von 5 g   6&alpha;-Fluor-16-methylen-1,4-pregnadien-11&alpha;,17&alpha;-diol-3,   20-dion in 18 ml Py-   ridin wird   mit einer Lösung von 5 g p-Toluolsulfonsäurechlorid in 18 ml Pyridin versetzt. Nach 18-stün-   digem   Stehen bei Raumtemperatur wird in 400 ml Eiswasser, das 42 ml   zigue   Salzsäure enthält, ein- 

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 gegossen und die entstandene Suspension mit Chloroform extrahiert. Die Extrakte werden bis zum Rückstand eingedampft.

   Das erhaltene gelbe Harz wird in 63 ml Eisessig gelöst und die Losung nach Zugabe   von 7,   5 g Natriumacetat 30 min am Rückfluss erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird in 600 ml Wasser eingegossen und das ausgeschiedene   6a-Fluor-16-methylen-1,   4,9 (ll)-pregnatrien-17a-ol-3, 20-dion abgesaugt. Ausbeute 4,35 g.   f)   Herstellung des 9 ss,   11 ss-Epoxyds  
Eine Lösung aus 4,35 g   6a-Fluor-16-methylen-1,   4,9   (11) -pregnatrien-17a-ol-3,   20-dion, 0,44 g p-Toluolsulfonsäure, 87 ml Eisessig und 8,7 ml   Essigsäureanhydrid   wird nach 18-stündigem Stehen bei Raumtemperatur mit   11   Wasser verdünnt. Der Niederschlag wird abgesaugt, gut mit Wasser gewaschen und getrocknet (Ausbeute 4,55 g).

   Das Rohprodukt wird in 145 ml Aceton gelöst und mit 3, 18 g NBromsuccinimid, 28 ml Wasser und 1 ml   70% figer   Perchlorsäure versetzt. Nach 6-stündigem Stehen wird mit Wasser verdünnt und der Niederschlag abgesaugt. Das getrocknete Rohprodukt (5,4 g) wird mit 12 g Kaliumacetat in 250 ml Äthanol 2 h am Rückfluss erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird mit Wasser verdünnt und die Suspension mit Chloroform extrahiert. Der Rückstand der Extrakte (4,4 g) wird in 110 ml Methanol heiss gelöst. Die Lösung wird nach Zugabe von 16 ml in-Natronlauge 15 min in Stickstoffatmosphäre gekocht. Die Lösung wird unter vermindertem Druck auf zirka 20 ml eingeengt und mit 50 ml Wasser verdünnt.

   Man erhält 3,5 g   6a-Fluor-98,     11ss-oxydo-16-methy1en-1,   4-pregnadien-17a- -ol-3, 20-dion, g) Aufspaltung mit Fluorwasserstoff 
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 4,95 g Fluorwasserstoff, 7 g Tetrahydrofuran und 3,75 g Chloroform gegeben. Man lässt das Reaktionsgemisch auf   00C   erwärmen, hält es 4 h bei dieser Temperatur und giesst dann in eine wässerige Natriumhydrogencarbonatlösung ein.

   Die organische Phase wird abgetrennt, gut mit Wasser gewaschen, 
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 h) Oxydation
In die Lösung von 0,6 g 6a,   9&alpha;-Difluor-16-methylen-1,     4-pregnadien-11ss,17&alpha;-diol-3,   20-dion in 15 ml Aceton werden bei +5 C unter Rühren allmählich 0,5 ml einer 8n-Lösung von Chromsäurean- 
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   D,   56 g.
Beispiel2 :a)11-Hydroxylierung 
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 einem Kleinfermenter werden 5 l einer Nährlösung aus 1'% ; Saccharose,Umsetzung, die dünnschichtchromatographisch verfolgt wird, ist nach 26 h beendet. Die Fermentationsorühe wird abgekühlt und mehrmals mit Methylenchlorid extrahiert. Aus den vereinigten, auf etwa   W0   ml eingeengten, Extrakten scheiden sich beim Abkühlen 3,   7g 6a-Fluor-16-methyl-4,   16-pregna-   iien-llss-ol-3, 20-dion   aus.

   F.   219-224 C.   Durch Fällen der Mutterlauge mit Petroläther werden   loch mals   0,55 g vom F. 215 bis 2200C erhalten. Eine Probe des ersten Kristallisats schmilzt nach dem Jmkristallisieren aus Chloroform-Methanol bei   222-224 C.   b) Dehydratisierung
Die Suspension von 5, 3 g des nach Beispiel 2a) hergestellten   6of-Fluor-16-methyl-4,   16-pregna-   tien-llss-ol-3,   20-dions in 25 ml Dimethylformamid und 4 ml Pyridin wird unter Rühren tropfenweise nit 2,5 ml Methansulfonsäurechlorid versetzt. Das Reaktionsgemisch wird dann 1 h auf 900C erhitzt, lach dem Abkühlen mit 120 ml Methanol versetzt, in Eis gekühlt und die Kristalle von   6a-Fluor-16-   - methyl-4, 9 (11),   16-pregnatrien-3, 20-dion   abgesaugt.

   Ausbeute 4, 62 g. c) i-Dehydrierung cl) 1 g des nach Beispiel 2 b) erhaltenen   6a-Fluor-16-methyl-4,   9   (11), 16-pregnatrien-3, 20-dions     vird   im Gemisch mit 0,91 g Dichlordicyanchinon und 30 ml Dioxan 10 h am Rückfluss erhitzt und dann vie in Beispiel 1 bl) aufgearbeitet. Ausbeute an   6&alpha;-Fluor-16-methyl-1,   4,9 (11), 16-pregnatetraen-   '3,   20-dion 0,73 g. c2) 1,5 g   6a-Fluor-16-methyl-4, 9   (11),   16-pregnatrien-3, 20-dion   werden mit 400 mg Selendl- 

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Claims (1)

1. <Desc/Clms Page number 5> stufen, wobei aber die Epoxydierung der Doppelbindung in 16-Stellung nach der Einführung der Doppelnindung in die 1, 2-Stellung erfolgt.