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Procédé de préparation d'un 3-céto-4,6-bisdéhydro-9ss,10Ó-stéroïde.
Le brevet belge n 577.615 décrit un nouveau groupe de stéroêdes ayant des propriétés pharmacologiques remarquables et différant des stérol:des normaux en ce qui concerne la configu- ration au niveau des atomes de carbone 9 et 10. Tandis que les stéroldes normaux ont une configuration 9Ó,10ss, les stéroïdes phar- macologiquement intéressants du nouveau groupe ont une configura- tion 9ss,10Ó. Ces stérotdes normaux sont appelés ci-après "stéroïdes". tandis que les composés du nouveau groupe seront appelés "9ss,10Ó-stéroïdes".
Les nouveaux 9ss,10Ó-stéroïdesw sont préparés en Irradiant un 5,7-bisdéhydro-stéroïde normal en lumière ultraviolette, l'opération pouvant être suivie, si on le désire, de l'élimination
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et/ou de l'introduction de substituants et/ou de doubles liaisons, étant donné que d'autres procédés ne sont jusqu'à présent paie disponibles pour réaliser la configuration 9ss.10Ó.
Dans le procédé par irradiation, un 3-hydroxy-5,7-bis- déhydrostéroïde convient très bien comme composé de départ, surtout parce que les stéroïdes naturels comprenant un groupe 3-hydroxy (ou un groupe 3-hydroxy estérifié ou éthérifié) et une double liai- son en position 5 sont disponibles en abondance, tandis que la double liaison en position 7, éventuellement inexistante, peut être , créée très facilement. En pratique, le groupe 3-hydroxy est oxy- dé en un groupe, 3-céto après l'irradiation, surtout parce que les composés pharmacologiquement les plus intéressants comprennent un . groupe 3-céto.
En général, l'oxydation d'un 3-hydroxy-stéroïde en un
3-cétostéroïde ne provoque aucune difficulté, étant donné qu'on dispose de nombreux procédés donnant des rendements élevés. On ob- tient, en particulier, de bons résultats en appliquant le procédé . d'oxydation d'Oppenauer.
Par "oxydation d'Oppenauer" on entend ici l'oxydation d'un groupe alcoolique secondaire à l'aide d'une cétone en présence d'un catalyseur, la cétone se comportant comme accepteur d'hydrogène et le catalyseur étant en général un alcoolate d'aluminium, par exemple de l'isopropylate d'aluminium. il est toutefois apparu que l'oxydation d'un 3-hydroxy-
9ss.10Ó-stéroïde en un 3-céto-9ss,10Ó-stéroïde donne des rendements moins élevés que la même oxydation dans la série normale.
La;Demanderesse a découvert à présent qu'en inversant l'ordre classique, comprenant d'abord l'irradiation dans l'ultra- violet d'un 3-hydroxy-5,7-bisdéhydro-stéroïde (ou de ses esters ou éthers) puis l'oxydation d'Oppenauer du produit Irradié, on peut arriver aux résultats recherchés, à savoir un rendement global plus élevé, lorsque l'oxydation d'Oppenauer d'un 3-hydroxy-9ss.10Ó- stéroïde est suivie donc d'une irradiation dans l'ultraviolet d'un
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3-hydroxy-5,6-bia-d6hydro-atérotde.
Par conséquent, il faut considérer comme fondamental aux fins de l'invention que, pourle procédé de préparation d'un 3-céto-
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4,6-bisdéhydro-9fl,10a-stétotde par irradiation dans l'ultraviolet d'un 5.7-biodéhydro-stérolde et, par oxydation d'Oppenauer d'un groupe 3-hydroxy., l'oxydation d'Oppenauer précède l'irradiation dans l'ultraviolet, si on désire obtenir lesmeilleurs rendements.
Plus particulièrement, le procédé suivant l'invention,
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qui consiste à préparer un 3-céto-4,6-bisdéhydro-9,10a-atdroide par irradiation dans l'ultraviolet d'un 5 7-bisdéhydro-stérolde et par oxydation d'Oppenauer d'un 3 hydrocy-atéroide, est caracté- risé en ce que l'oxydation d'Oppenauer du 3-hydroxy-stérlde précède l'irradiation dans l'ultraviolet, le S,7-b1sdéhldro-9,10a-stérotd. obtenu âpres irradiation étant alors transformé en un 3-céto-,6- bisdéhydro-9fl,10a-stétolde.
Il convient de remarquer qu'il n'est pas nécessaire dans le procédé suivant l'invention que l'irradiation suive immédiatement l'oxydation d'Oppenauer, ni que la transformation du système
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5,7-bisdéhydro en système 4,6-bisdéhydro se fasse immédiatement après l'irradiation.
Pour autant qu'on respecte l'ordre des réac- tions ci-après, à savoir : a) 1'oxydation du groupe 3-hydroxy par le procédé d'Oppenauer, b) l'irradiation du système 5,7-bisdéhydro et
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c) la transformation en système 3-edto-4..6-bieddhydro on peut intercaler n'importe quelle réaction intermédiaire entre les stades a) et b) ou b) et c), et en particulier une estérification des groupes 3-hydroxy, une saponification du groupe 3-hydroxy
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estérifié, une cétàlisation d'un groupe 3-céto, une décétal1satlon d'un groupe 3-céto cétalisé, une halogénation allylique d'un groupe 3-hydroxy estérifié 5-déhydro, une halogénation en position allyli-
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que d'un groupe 3-céto cétalisé-5-déhydro,
une déshydrohalogénation d'un groupe 5-déhydro-7-halo ou une isomérisation d'une liaison 7- déhydro en une liaison 6-déhydro..
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Tandis que les réactions ci-dessus impliquent toutes des réactions au niveau d'un ou de plusieurs des atomes de carbone 3, 4, 5, 6, 7 et 8, il est également possible que des réactions'inter- médiaires soient exécutées au niveau des autres atomes de carbone du squelette du stérotde, par exemple les atomes de carbone 1, 2, 11, 17, 20 et 21. De telles réactions peuvent concerner l'intro-
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duction de substituant, par exemple de groupes hydroxy ou alkyle, ou d'atomes d'halogène, des dégradations de la chaîne latérale au cas où le composé en cause comprend, par exemple, la chaîne latérale de l'ergostérol, au niveau de l'atome de carbone 17.
Il convient de noter, en outre, que l'oxydation d'
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Oppenauer d'un 3-hydmxy-5,7-bisdéhydro-stéroide conduit à la for- mation d'un 3-cé%o-4,7-bisdéhydoeo-stérotde qui ne peut être irradié pour donner le 99,10a-etérolde$ car il ne présente pas le système approprié de doubles liaisons conjuguées. Pour cette raison, dans
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ce cas, le produit d'oxydation deoppenauer doit être soumis à une cètalisation qui, selon Antonuccl, J. Orge Chem. Il pages 1369 à 1374 (1952), donne un groupe 3-céto cétalisé-5,7-bisdéhydto.
Suivant une de ses formes de réalisation préférées, l'invention consiste à soumettre à l'oxydation d'Oppenauer un 3-
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hydroxy-5-déhydro-stérolde pour donner un 3-cto-.-dhydro- atéroldes puis à cétaliser ce dernier composé en un 3-cétal-5- déhydro-stéroldee à introduire ensuite une double liaison en position 7, à soumettre à l'irradiation dans l'ultraviolet le 3-cétal-5.7-bisdéhydro-stérolde obtenu pour former le 3-c6tal-5,7-, bisdéhydto-9#,10a-stérotde correspondant, qui est dêcétalisé et transformé en un 3-céto-,,6-bisdéhydro-95,10a-strolde.
Des composés de départ appropriés pour cette suite de réactions sont, par exemple, la 35 hydroxy-androsta-5-ène-1?-one et la 3/3-hldroxy-pregna-S-bne-20-o11e.
Suivant une autre forme deréalisation intéressante de l'invention, un 3-hydroxy-5,7-bisdéhydro-stérolde est soumis à une
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oxydation d'Oppenauer pour former un 3-céto-4.,7-bisdéhydro-stérolde,
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lequel cet cétalisé en un 3-oétal-5,7-b18déhydeo-8térotde,
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qui est alors Irradié en lumière ultraviolette pour donner le
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3-aétaa.5"9biadéhydrp-9,10a-atéroxde correspondant, qui est ensui-. te décimalité et transforme en un 3-cé%o-4,6-biadéhydro-9fi,10a-
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stéroïde.
Des composés de départ appropriés pour cette suite de
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réactions sont, par exemple, iergosta-5722-trine-3-ox et la 3-hYdroxypregna-5,?-dine-20-one...
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Par exemple, on peut exécuter les réactions ci-après part' procédé suivant l'invention (voir tableau de formules en annexe).
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A. De la 39-hydroxy-pregna-5-bne-20-one (I) est acétalitée
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en 3-acétate correspondait (II). Ce composé est bromé''en position
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7 à l'aide de R-bromosucein1m1de, puis déshydrobromé en 3ydroxy. progna-5.7-diéne-20-one-3-acétate (III), composé qui, après
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saponification du groupe ester au niveau de l'atome de carbone 3
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(IV), est soumis à une oxydation d'OPPe4auel' pour donner la pregna-4,7-diéne-3,20-dione (V), qui est alors cétal1sée en pregna-5.7-diène-3,20-dione-3,20-bis-éthyléne-cétal (VI), qui est alors irradié en lumière ultraviolette pour donner le 9fi,loa- stérolde correspondant (VII). Ce composé est décétalisé en 9S,10a. pregna-4.7-diéne-3,20-dione (VIII), qui, après isomérisation de la liaison 7-déhydro, donne la'90,10a-pregna-4.6-diène-3j,20-
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dione (IX).
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B. De l'etgosta-5,7,22-ttiéne-3fl-ol (X) est soumis à une oxydation d'Oppenauer donnant l'etgosta-4,7,22-ttiéne-3-one (XI), composé qui est cétalisé à l'aide d$dthylène glycol en ergosta- i,7,22-ttiéne-3-one-3-6thyléne-cétal (XII). Ce dernier composé est irradié en lumière ultraviolette pour donner le 9fl,loa-etgoJ%a- 5.7,22-triène-3-one-3-éthylène-cétal (XIII), qui est décétalisé en 9fl,10a-ergosta-4,7,22-triéne-3-one (XIV), composé qui donne par isomérisation la 9fl,10a-ergosta-4,6,22-triéne-3-one (XV).
C. De la 3fl-hydroxy-androsta-5-éne-17-one (XVI) est sou-
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mise à une oxydation d'Oppenauer donnant une androata..,,.ne3l?- dione (XVII), qui est cétalisée en androata-S.ène-3,17-dione-3,1? , bia-êthylne-oéta1 (XVIII). Ce dernier composé est bromé en posi- ' -" tion allylique à l'aide de N-bromosuoo1n1m1.de, puis déshydrobromé en androsta-$,7-diene-3,17-dione-3,17-bis-éthylene-cétal (XIX). Ce 1 composé est irradié en lumière ultraviolette pour former le compose 9ss.10Ó correspondant. Ce dernier composé est traité, comme indiqué
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. en A et/ou en B, pour donner la 9fi,10a-androJ%a-4,6-diéne-3,17- dione (XXI).
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,D.. De la 3fi-hydroxy-pTegna-5-éne-20-one (XXII) est soumise à l'oxydation d'Oppenauer pour donner la pTegna-4-éne-3,20-dione (XXIII), composé qui est edtalisé en pregaa-5-ène-3,20-dione- 3,20-binéthylène-cétal (XXIV). Ce dernier composé intrbromé en position allylique à l'aide de N-bromosuccinimide, puis déshydro- bromé en pregna-5,J-diéne-3,20-dione-3,20-bis-éthyléne-cétal (XXV).
Ce composé est irradié en lumière ultraviolette pour donner le com- posé 9ss.10Ó correspondant (XXVI). Ce dernier composé est traité,
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comme indiqué sous C, pour donner la 90,10a-pregna-4.6-diène-3020- dione (XXVII).
Il convient de noter que dans les exemples A à D,les
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deux derniers stades, à savoir la décétalisatlon et l'isomérisation d'une liaison 7-déhydro en une.liaison 6-déhydro, sont exécutés de préférence en une opération, comme davantage décrit ci-après.
En ce qui concerne les procédés cités dans la description ci-dessus, ou leurs formes d'exécution particulières, il convient de ;; se reporter aux procédés décrits dans la littérature.
Les réactions d'Oppenauer, par exemple, sont décrites en détail par Roger Adams, Organic Reactions VI, pages 207 à 272. Un procédé applicable est décrit par MacPhillamy et Scholz (J.Biol.
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Chem1stry page 39 (1949 , suivant ce procédé, l'oxydation est exécutée à l'aide de cyclohexanone et d'isopropylate d'alu- minium dans le toluène anhydre.
Les réactions de cétalisation sont, en général, exécu-
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z téea à l'aide de glycola ou de dioxolannes, comme l'éthylene glycol ou le 2-méthyl-4,4-éthyléne-dioxypen%éne-2 de formule -
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ou encore le 2-môthy1-2-éthyl-1,3-dioxo1anne. La réaction de cétalisation doit être exécutée dans des conditions telles que la double liaison entre les atomes de carbone 4 et 5 soit amenée en position 5,6. Cela requiert une cétalisation dans des conditions acides modérées qui peuvent être obtenues convenablement à l'aide
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d'acide g-toluènesulfonique ou d'éthérate de tritluorure de bore en quantités catalytiques.
Les mises au point des réactions de cétalisation sont données par Loewenthal dans nTetrahydronw , pages 287 à 290 (1959), par Fieser et Fieser dans "Steroida", pages 307 à 310 (1959) et par Lettré-inhotten-Tsesche dans "Ueber Sterine, Gallensâuren und verwandte Naturatoffe" 1. pages 260 à 262.
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Des procédés très appropriés sont décrits par Antonnuccl et collaborateurs dans J. Org. Chem. 16. 1891 (1951) et par Dauben dans J.Am.Chem.soc. 76 1359 (1954). i
Les meilleurs résultats ont été obtenus par la Deman- deresse par cétalisation dans le glycol en présence d'acide p-
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toluènesultonique, avec élimination de l'eau formée pendant la réaction.
L'introduction d'une liaison 7-déhydro dans un 3-cétal- 5-déhydro-stérolde est décrite par Bernstein et collaborateurs dans J. Org. chem.18, pages 1418-1426 (1953), et l'introduction d'une
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liaison 7-déhydro dans un 3-hydro,xy-stérolde estérifié est décrite dans le brevet américain nO 2.442.091. Un procédé approprié est la réaction avec le N-bromosucc1n1m1de ou avec la N,H'-dibromodtméthl1- hydantolne,,
L'irradiation dans l'ultraviolet est exécutée, de prêté- rence, à l'aide de lumière d'une longueur d'onde comprise entre 220 et 320 m/u, par exemple, celle donnée normalement par des lampes à
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vapeur dE\mercure sous haute pression, comme la lampe "Philips HO
2000".
La durée d'irradiation dépend de divers facteurs entre autres de la quantité de matière à irradier, de l'intensité de la source de lumière et de la distance entre la source de lumière et la matière à irradier. La substance doit se trouver à l'état de solution, comme il est assez évident.
De préférence, on choisit la longueur d'onde d'irradiation de façon que la substance soit irra- diée, pendant la première phase d'irradiation, par de la lumière ultraviolette de courte longueur d'onde, dont plus de 20 del'énergie rayonnante ont une longueur d'onde comprise entre 220 et 290 m/u,
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puis, au cours d'une seconde phase, par de la lumièréultraviolette de grande longueur d'onde dont moins de 20% de l'énergie rayonnante ont une longueur d'onde de 220 à 290 m/u et le reste a une longueur d'onde supérieure à 290 m/u, mais principalement inférieure à 350 m/u.
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La décétalisation d'un 3-cétal-5,7-bisdéhydro-9S,10a-sté- roide en un 3-céto-.,7-bïsdéhydro-9,10a-stérode peut se faire par réaction avec un excès d'une cétone, telle que l'acétone ou la butanone-2, ou par hydrolyse, par exemple à l'aide d'un mélange d'acide acétique et d'eau.
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La transformation d'un 3-céto-4,7-bisdéhydro-9S,10a- atérolde en un 3-oéto-4,6-bisdéhydro-9fl,10a-stérolde peut être exécutée facilement par isomérisation du composé en milieu acide pratiquement non aqueux, comme décrit dans le brevet belge n 575,696
Suivant cette publication, l'isomérisation d'un 3-céto-
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''7-bisdéhydro-9B,10a-stérofde en un 3-céto-4'6-bisdéhydro- 9p,10a-stéroldo se fait facilement, avec des rendements relativement élevés en dernier composé, dans un milieu acide pratiquement anhydre, dans lequel un alcool aliphatique intérieur sert de solvant.
L'acide est de préférence un hydracide halogéné., avantageusement l'acide chlorhydrique.
Suivant une forme d'exécution particulièrement inféra- ,
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santé de l'invention, un 3-cétal-5,7-bisdéhldro-9,10a-stéroIde est transformé en un stade en un 3-céto-w,6-bisdéhydro-9,10a-
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stéroêde. Cette réaction étonnante, au coura de laquelle le groupe cétal est séparé et le système 5,7-bisdéhydro est isoméerisé
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simultanément en un système 4,6-bisdéhydro, est exécutée en traitant le composé de départ, dans un alcool aliphatique pratiquement anhy- dre de 1 à 6 atomes de carbone, à l'aide d'un hydracide halogène
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pria à raison d'au moins 30% en pc1d8, '8\11' la gaae du poida de l'alcool, qui peut.contenir également d'autres solvants en solution pour autant que ceux-ci soient pratiquement anhydres.
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L'alcool aliphatique est par exemple le mthanol,l'étha- nol, le propanol, le propanol-2, le butanol ou le pentanol,'maia de préférence l'éthanol. Le milieu de réaction doit contenir moins d'environ 1% en poids d'eau. L' hydracide halogéné est, par exemple l'acide chlorhydrique, l'acide bromhydrique ou l'acide iodhydrique, mais de préférence, l'acide chlorhydrique. Les autres solvants, sont par exemple des hydrocarbures inférieurs halogènes, comme le dichlorure de méthylène, le chloroforme, le 1,2- ou le 1,1-di-
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ehloro-éthane, le bromure d'éthyle, le trichloroéthylene, le 1,1,1- ou le 1,1,2-trichlora-étaane, ou leurs mélanges.
Un rapport de 1 partie d'alcool aliphatique et de 1 partie d'un autre solvant donne des résultats intéressants, mais en rapport de 1 partie d'alcool aliphatique inférieur et 30 parties d'autres solvants, est encore intéressant (les parties sont en poids). En tout cas, la quantité des autres solvants ne peut entrer en compétition pour le respect delà règle de la quantité minimum d'hydracide halogéné rapporté à la quantité d'alcool aliphatique.
La réaction est exécutée, de préférence, à une tempéra- ture de -10 C à +60 C, pendant 15 minutes à 4 heures.
La réaction est exécutée, de préférence, pour la trans-
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formation du 9,10a-pregna-5,?-dine-3,20-dione 3,20 dicétal en 9l10a-pregna-4,b-diène-3,20-dione, du 9fl,10a-ergosta-5,7,22- triène-3-ohe-3-cétal en 9fl,10a-etgosta-4,6,22-ttiéne-3-one ou encore de 9,10a-androsta-5,?-dine-3,1?-dione-3,1?-dicétal en 9fi,10a- androsta-4,6-diéne-3,l7-dione. Pour ces réactions préférées, le groupe cétal est avantageusement un groupe éthylène-cétal.
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EXEMPLES. -
1. Suivant le procédé décrit par Phillamy et Scholz., J.
Biol. Chem 178, 37 (1949), 100 g de 3ss-hydroxy-pregna-5-éne-20-one sont transformés en 85 g de progestérone et 50 g de la progestérone obtenue sont mélangés avec 700 cm3 d'éthylène glycol et 150 mg d'acide p-toluènesulofoniqe. Le mélange est chauffé doucement sous agitation en atmosphère d'azote. De l'éthylène glycol est recueilli lentement par distillation sous une pression de 14 mm de mercure à une température d'environ 106 C. Après environ 30 minutes, la distillation est arrêtée. Le résidu est un précipité cristallin épais de 3,20-dicétal de progestérone. Après refroidis- sement jusqu'à la température ambiante, le produit cristallin est. neutralisé à l'aide de 15 cm3 d'une solution à 2% de KOH dans l'é- thanol (96%).
Le mélange est extrait deux fois par des.quantités de chlorure de méthylène représentant au total 400 cm3 pour dissou- dre le dicétal.
La solution dans le chlorure de méthylène est alors extraite deux fois par des quantités d'eau représentant au total
200 cm3. puis séchée sur du sulfate de sodium et filtrée sur de l'argile décolorante. Le solvant est séparé par distillation sous vide et le résidu est dissous à l'ébullltion dans 500 cm3 d'acéta- te d'éthyle. Le dicétal est cristallisé à -25 C. Après recristalli- nations répétées de la liqueur-mère, on peut obtenir un rendement total de 90% (59,3 g) en 3,20-dicétal de progestérone (P.F. 178,5- 181 C).
Sous agitation, 40 g de ce 3,20-dicétal de progestérone sont dissous en atmosphère d'azote dans 2100 cm3 d'éther de pétrole (intervalle d'ébullition 60-80 C). La solution est additionnée de 15,4- g de N,N'-dibromo-diméthylhydantoïde, puis immédiatement de 20 cm3 de collidine. Le mélange est chauffé à l'ébullition pen- dant 3à 4 ùinutes.
Le mélange de réaction est refroidi à la température ambiante et filtré. Le mélange solide est constitué principalement
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par de la N,N'-diméthylhydantoïne et par le dérivé 7-bromé du com- posé de départ. Le mélange est lavé à l'aide de 1000 cm3 de tétrachlorure de carbone pour dissoudre le composé 7-bromé.
Les solutions dans l'éther de pétrole et le tétrachloru- re de carbone sont réunies et concentrées par évaporation sous vide.
Le résidu de composé 7-bromé est additionné d'un supplément de 140 cm3 de collidine, en atmosphère d'azote et sous agitation.
La déshydrobromuration est exécutée pendant 15 minutes à 120 C.
Le mélange de réaction est alors refroidi à la température ambiante.
Il est ensuite additionné de 300 cm3 d'eau et de 300 cm3 de benzène.
La couche benzénique est séparée et la couche aqueuse est extraite de nouveau à l'aide de 150 cm3 de benzène. Les solutions benzéni- , ques sont lavées plusieurs fois à l'aide de glace dans l'acide sulfurique 2 N pour éliminer la collidine, puis lavées avec de l'eau, du bicarbonate de sodium et de l'eau. Ensuite, la solution benzénique est séchée sur du sulfate de sodium, filtrée et concen- trée par évaporation, puis le résidu est lavé avec 3 fractions de 25 cm3 d'acétone. Le produit brut a une teneur de 92% en 3,20- biséthylène-cétal de pregna-5,7-diène-3,20-dione, Le produit brut est recristallisé dans l'acétate d'éthyle à -25 C..
On dissout 20 g de 3,20-biséthylène-cétalde pregna-5,7- diène-3,20-dione dans 2000 cm3 d'acétate d'éthyle et 2 em3 de triéthylamine. La solution est irradiée à l'aide d'une lampe à vapeur de mercure à haute pression de 1500 watts (Philipa H.O.P.
1500) pendant 2 heures\et 10 minutes. La source de lumière est plon- gée dans'la solution qui est maintenue en circulation constante pendant l'irradiation. Entre la source de lumière et la solution, se trouve un filtre absorbant la lumière ultraviolette d'une lon- gueur d'onde inférieure à 290 m/u. Après l'irradiation, le solvant est concentré par évaporation pour obtenir un résidu de 200 cm3.
La solution dépose 11,85 g de cristaux de composé de départ in-
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changée puis encore 0,85 g de ce composé après une nouvelle con- centration jusqu'à 100 cm3. Après une nouvelle concentration jusqu'à un volume d'environ 20 cm3, 20 cm3. de méthanol à 96% sont ajoutés. Le mélange est refroidi à -5 C, après quoi le
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3,20,-biséthylène.-cétal de 9fl,10a-pregna-5,7-diéne-3,20-dione cristallise (P.F. 140-143 C). Le produit brut est recristallisé dan' #acétate d'éthyle. Le produit pur fond à 155-156 C. - ."%D5 = +157,5 dans CHC13 et x max 271,5 m/u 81 9.400.
I.R. a 1665, 1610, 1250, 1230, 1105, 1070, 1050, 960, 870, 815 cm-1.
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On dissout 5,65 g du 9,10a..dicétal ci-dessus (à 88,5%) dans 75 cm3 de dichlorure de méthylène. La solution est refroidie à -10 C et additionnée, sous agitation, de 75 cm3 d'une solution de 53 g d'acide chlorhydrique gazeux dans 100 g d'éthanol anhydre (refroidi à -10 C). Le mélange est maintenu pendant 0,5 heure à -10*C Le mélange de réaction est alors versé dans 160cm3 d'eau et 180 g de glace. La couche organique est séparée et la couche aqueuse est extraite à l'aide de 40 cm3 de dichlorure de méthylène.
Les couches organiques combinées sont lavées successivement avec a) 40 cm3 d' eau ' b) 40 cm3 d'une solution aqueuse à 2% de bicarbonate de sodium et c) 3 fois avec 40 cm3 d'eau..
La solution organique est filtrée et séchée sur du sul- fate de sodium, puis concentrée par évaporation du solvant.
Le résidu est repris dans une petite quantité d'un mélange de parties égales de dichlorure de méthylène et d'éther diéthylique.
La solution est concentrée jusqu'à élimination de la majeure partie du dichlorure de méthylène. Lorsque la cristallisation commence, le mélange est refroidi à -25 C pour achever la cristallisation.
On recueille deux fractions, l'une ayant un point de fusion de 162,5 à 166,5&C et l'autre de 160 à 166,5 C. Le résidu est
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isomérisé de nouveau ans un mélange de 34 cm3 de dichlorure de méthylène et de 34 cm3 d'une solution de 53 cm3 d'acide chlorhy-
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drique dans l'éthanol erJ1 ydre à une température de -10 C, pendant 0,5 heure. Le produit d' somérisat1on est traité comme décrit ci- dessus. Apres concentrât on du dichlorure de méthylène, le résidu est dissous dans le benzène, la solution est décolorée par trai- tement à l'aide d'argile active, puis concentrée par évaporation.
Le résidu de cette opéraiion est repris dans un mélange de parties
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égales de dichlorure de méthylène et d'éther d1éthyl1que, puis concentré par évaparation jusqu'à début de cristallisation. A
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partir de ce moment, la 1 r1stal118atlon est exécutée à une tempéra- ture de -25 C.
2. De l'andros'ti ne-41one est préparée avec un rendement de 85% à partir de 3fl-hydto;y-andtosta-5-éne-l7-one, en appliquant le procédé d'Oppenauer et milieu benzénique à l'aide de cyclohexanone et d'isopropylate d'aluminium comme catalyseur.
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On met 10 g < 'andros%a-4-éne-3,17-dione en suspension dans 200 cm3 de glycol e' 20 mg d'acide p-toluène sulfonique,
Le mélange est soumis àla distillation sous vide (température du , liquide en ébullition 10 C) En trois heures, on distille 100 cm3 de glycol. Le résidu est additionné de 10 cm3 d'hydroxyde de potas- sium 2 N dans l'éthanol 196%) et de 200 cm3 de benzène. La couche d'éthylène glycol est séjarée et extraite une fois à l'aide de
50 cm3 de benzène. Les ccuches benzéniques sont réunies et lavées avec de\'eau jusqu'à réaction neutre, puis le solvant est chassé par évaporation et le résidu est recristallisé dans l'acétate
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d'éthyle à -5 C.
Rendemer,t 9,16 g (70,2%) en 3,,17-bis-éthylène- cétal d'androsta-5-ne-3,17-dlone (P.F. 172-1730C), Le rendement est porté à 90% en cétallsant la liqueur-mère, puis en la cristallisant.
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On dissout 7,48 g du 3,17-bis-éthyléne-cé%al dans 250 car
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d'éther de pétrole, (intervalle d'ébullition 60-80 C) et 1 cm3 de collidine. La solution est chauffée à l'ébullition et additionnée
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de z g de N,N-dibromo-diméthylhydantane. Le mélange est chauffé à l'ébullition pendant 5 minutes. Le mélange est alors refroidi à la température ambiante. Le précipité formé est lavé avec du tétrachlo- rure de carbone jusqu'à fin de la dissolution du précipité. Un résidu, ' de 1,4 g de diméthylhydantolne reste sur le filtre. Les filtrats réunis sont additionnés de 30 cm3 de collidine, puis le mélange est débarrassé des solvants à bas point d'ébullition par distillation; , sous vide.
Le résidu est chauffé à 140 C pendant 10 minutes dans un courant d'azote. De l'éther diéthylique est ajouté après refroidis- sement à la température ambiante, puis le mélange est lavé successi- vement avec.de l'eau, trois fois avec de l'acide sulfurique 2N (pour éliminer la collidine, ) avec une solution aqueuse de bicar- bonate de sodium et trois fois avec de l'eau jusqu'à réaction neutre. ' La solution est ensuite séchée du sulfate de sodium, puis filtrée, ..après quoi le solvant est évaporé et le résidu est recristallisé dans l'acétone à -5 C Point de fusion 153,5-155 C. Teneur en com- posé 5,7-bisdéhydro: 84,5% (d'après le spectre ultraviolet)..
On dissout 23,6 g de 3,17-bis-éthylène-cétal d'androsta-
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5,?-dièn-3,1?-dione (correspondant à 20 g de composé 5#7-bisdéhydro pur) dans 2000 cm3d'éther diéthylique. La solution est irradiée pendant 2 heures, comme dans l'exemple d'exécution déjà décrit.
La solution irradiée est concentrée sous vide jusqu'à un volume de 200 cm3, puis refroidie à -10 C. La solution cristallise e donne 8,24 g de produit de départ inchangé (P.F. 156-157 C, teneur 77%). La liqueur-mère est diluée à l'aide de 100 cm3 de méthanol (96%). A la température ambiante, 3,25 g de composé de dé- , part inchangé (P.F. 156,5-157,5 C; teneur 72%) cristallisent.
A -25 C, 4,16 g de 3,17-bis-éthylène-cétal de 9,10a-androsta-5,7-
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diène-,17-dione impur cristallisent de la liqueur-mère, P.F.112-125 C Le produit est recristallisé dans l'acétone. P.F. 161-162 C.
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Q 25 + 81 C . ± J1 max 271 m/u a 9.650.
I.R. 1660, 1605, 1115, 1098, 1040, 1019, 997, 953, 819 cm:-'.
On dissout 1 g de dicétal cristallisé (teneur en produit pur de 85%) dans 50 cm3 de dichlorure de méthylène. La solution est ajoutée à 15 cm3 d'une solution préparée par dissolution de 50 g d'acide chlorhydrique gazeux dans 100 g d'éthanol anhydre. Le mé- lange de réaction est maintenu pendant 0,5 heure à 0 C Le produit, de réaction est traité comme décrit dans l'exemple précédent. Le
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produit obtenu est la 9p,10a-androsta-4,6-diéne-3,17-dione.
P.F. 189-190 C. max = 25.400. Maxima du spectre infrarouge: 1735, 1652, 1625 cm-1,
A une solution de 60 g d'acide chlorhydrique gazeux anhy- dre dans 120 cm3 d'éthanol anhydre à 0 C on ajoute une solution de
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10 g de 9µ,10ù-ergosta-5,7,22-triéne-3-one-3-éthyléne-cétal dans 140 cm3 de dichlorure de méthylène anhydre, à une température de 0 C
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Le mélange est maintenu pendant 0,5 heure<,à 000e puis versé d'tms 160 cm3d'eau et 180 g de glace. La couche organique est séparée et la couche aqueuse est extraite à l'aide de 40 cm3 de dichlorure de mdthylène.
Les couches organiques combinées sont lavées succes- sivement avec a) 40 cm3 d'eau b) 40 cm3 d'une solution aqueuse à 2% de bicarbonate de sodium et c) 3 fois avec 40 cm3 d'eau.
La solution organique est séchée sur du sulfate de sodium, puis le solvant est évaporé. Le résidu est repris dans 20 cm3 d'é-
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ther de pétrole bouillant (intervalle d'ébullition l0=60C). La su- lution est amenée à cristalliser par refroidissement à -258., te qui permet d'obtenir la 9>,10a-orgosta-4p6#22-teïèinè-3-Unb% P.F. 100-101 C
Les cétals et bis-c6tals décrits dans le présent mémoire sont des produits intermédiaires intéressants pour la synthèse de
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composa phaPmaco1oiSquament actifs.
Ainsi, le 9,lOQ-pre"na-S,7-d1àne-2,20-dione-3,20-bis-cé- tal donne, par hydrolyse et isomérisation, la 94,10a-pregne-4,6-diène 3,20"dione, qui a une activité proleatat10nnellej le 9,' Oa-andras- rga?de.'idi,ce,1ie-Qtal donne, par hydrolyse et iso- m4r1.at1on, la 9-Qa-andos,- bcné-, .?-d3one quipeut être . f9mSfo#n'o en 1?fi*hy4PQgy-9µ,lùo*awTùs%a-4,6-diène-3-one-17-acé- tate ayant une activité anabolique; le 9polOu-ergosta-5e7-dîène- 3-one-3-éthylbne-c6tal donne, par hydrolyse et isomérisation, la 9,10a-ezgasta-.,-dlène-3-ane, qui, après élimination de la chaîne latérale), peut être transformée en ,10u-pregna-h6-diène-3,20- dione ayant une activité progestationnelle.
4. On dissout 50 g de pregna-537-diène-3 20-dione-3,20-di- 6thyléne-cétal dans 1 litre d'acétone. Ce composé est préparé suivant le procédé décrit dans l'exemple 1. La solution est agitée et addi- tionnée de 500 cm3 d'acide acétique et de 40 cm3 d'eau. Le mélange, après avoir été maintenu à 60 C pendant 20 minutes, est versé sur de la glace pilée. Le précipité solide est séparé, lavé avec de l'eau et avec une solution de bicarbonate de sodium.
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Ta rear1ltal11.at1on 4gne l'acétate d'éthyle donne 34,4 g (77%) de pregna-$,7-àiéne-3,20-dione-3-éthyléne-cétal.
(popp 202-207"C).
Le presns-,,7-d1ène-3,20.dione-3-6thylène cétal (34,4 s) est dissous dans 2,3 litres d'acétate de méthyle et irradié pendant 2,5 heures de la façon décrite dans l'exemple 1. Le solvant est éva- pré jusque un volume de 240 cm3, après quoi 200 cm3 de méthanol sont ajoutés. Après cristallisation à -15 C, on obtient 17,3 g de composé de départ inchangé, puis encore 0,96 g de ce composé après une nouvelle concentration des liqueurs-mères. Après évapora- tion du solvant, le résidu est dissous dans 100 cm3 de méthanol.
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La cristallisation à -25 C donne 2,6 g de 9p,10a-pregna-5,7-àiéne- e.20-dione-3-éthyléne-cétal impur. La recristallisation dans un mélange de dichlopure de méthylène et d'éthanol donne un produit
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qui se révèle contenir 85% de 9polOo-pregna-5p7-diène-3,20-dione'.
3-cétal d'après le calcul basé sur son spectre d'absorption dans l'ultraviolet.
On dissout 1,68 g de ce 9,10Ó-cétal ( à 85%) dans 25 cm3 de dichlorure de méthylène. La solution est refroidie à -50C et ajoutée, sous agitation, à 25 cm3 d'une solution de 53 g d'acide chlorhydrique dans 100 g d'éthanol anhydre (refroidi à -5C).
Après 30 minutes, le mélange de réaction est traité comme, décrit dans l'exemple 1, En raison de son point de fusion et de son point de fusion mixte, ainsi que de ses spectres d'absorption U.V, et I.R. le produit peut être identifié comme étant la 9p,10a-pregna-4,6- diène-3,20-dione.
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5. Du 17a-éthynyl-androsta-5-ène-3,,170-diol est soumis à , une oxydation d'Oppenauer dans un milieu contenant du toluène, de la cyclohexanone et de l'isopropylate d'aluminium, ce dernier com- posé servant de catalyseur, La 17a-éthynyl-testostérone est cétall-
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sée en 17a-éthynyl-endrosta-5-ône-17µ-ol-3-one-3-ôthyléne-cétal.
On met 125 g de ce composé en suspension dans 2,5 litres de méthanol, puis on ajoute 20 g d'un catalyseur Pd/CaCO, et on procède à l'hydro- génation jusqu'à absorption de 125,2 litres d'hydrogène. Le mélange de réaction est chauffé jusqu'à dissolution du composé organique, puls le catalyseur est séparé par filtration.Le solvant est évaporé sous vide jusqu'à cristallisation, puis le mélange est mis à reposer à -15 C jusqu'au lendemain. Le rendement est de 100 g de 17-éthyl-
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androsta-5-ène-17p-ol-3-one-3-éthylène-cétal, ayant un point de fu- sion de 186-193 C. La recristallisation dans le méthanol et l'acétate d'éthyle donne un échantillon analytiquement pur ayant un point de fusion de 197-199 C. Maxima d'absorption I.R.; 795, 860, 1000, 1010,
1100, 2820 et 3510 cm-1.
[a]25=-52
On dissout 100 g de ce monocétal dans un mélange de 2 li- tres d'éther de pétrole (intervalle d'ébullition 40-600C), de 800 cm3 de dichlorure de méthylène et de 20 cm3 de collidine. La solution est
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additionnée de 41,2 g de N.Nt-dibromo- diméthylhydantoln& et chauffée à l'ébullition sous agitation pendant 15 minutes.Le mélange de réac- tion est refroidi à la température ambiante et filtré. Les solides sont constitués par de la diméthylhydantolne et la solution est éva-
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porée sous vide après'addition de 600 em3 de 9-collldine, Lorsque la température atteint 90 C sous vide, de l'azote est introduit dans le récipient de réaction et la température est portée à 130 C, valeur à laquelle la solution est maintenue pendant 15 minutes.
Le mélange de réaction est traité comme décrit dans l'exemple 1, puis ie produit est recristallisé dans l'acétate d'éthyle. On obtient 51 g de produit
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à 81% de 17u-ôthyl-androsta-5,7-diéne-17-01..3-one-3-éthylène-cétal fondant à 161-164 C/.
On dissout 20 g du cétal ci-dessus dans 2 litres d'acétate d'éthyle et on irradie la solution pendant 85 minutes comme décrit dans l'exemple 1. Le mélange est concentré jusqu'à 100 cm3 par éva- poration du solvant. Après refroidissement, on obtient diverses frac- tions d'un composé cristallin qui en raison de ses spectres d'ab- sorption U.V., apparaît être un mélange du produit de départ et du composé 9ss,10a correspondant. Le mélange est acétalisé pour séparer
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le composé 9,10a du stèrldde normal correspondant.
Le l7-éthyl-9, - 10a-androsta-5,7-diène-17p-ol-3-one-3-éthy1ène-céta1-17-acétate présente les données analytiques ci-après P.F. 172-1730,(.m ¯ 271 m/u) = 10.600; maxima du spectre I.R. à 3050, 2820, 1730, 1245, 1100, 1040, 1050, 819 cm-1.
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r o 125 +.16l!.
D CE composé est hydrolysé comme décrit dans les exemples précédents
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en 17a-éthyl-9,10a-androsta-4,6-diêne-17-0l-1?-acétate..
6. En appliquant au procédé d'Oppenauer, on oxyde de l'andros- ta-5-ène-3,17-diol-17-acétate dans le toluène et la cyclohexanone en présence d'isopropylate d'aluminium comme catalyseur pour obte- nir de l'acétate de testérone avec un rendement de 82%. On met 128 g d'acétate de testostérone sous vive agitation en suspension dans
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1280 cm3 d'éthylène glycol et on soumet le mélange à la distillation sous vide pendant 3 heures, après addition de 3,2 g d'acide p-toluène sulfonique dans 750 cm3 d'éthylène glycol. Le mélange de réaction est refroidi à la température ambiante et additionné de 3,5 litres d'éther diéthylique et de 1,5 litre d'une solution aqueuse à 5% de bicarbonate de sodium.
La couche organique est séparée et lavée avec de l'eau jusqu'à réaction neutre. Après séchage sur du sulfate de sodium, le solvant est évaporé et le résidu est recristallisé dans 650 cm3 d'acétone. Le rendement est de 74 g d'androsta-5-ène-17p-
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0l-3-one-3-éthylne-cétal-1?-ac6tate, P.F. 201-202 Une autre fraction est isolée de la liqueur-mère.
On dissout 40 g du cétal ci-dessus dans 3,5 litres d'éther de pétrole (intervalle d'ébullitiou de 60 à 80 C). et après addition de 16,8 g de N,N'-dibromo-diméthylhydantoine et.de 40 cm3 de s-col- lidine, on agite le mélange et on le chauffe à l'ébullition pendant
20 minutes. Le mélange de réaction est refroidi à la température am- biante et filtré. Les solides sont lavés avec 1,5 litre de CC14 chaud et les filtrats combinés sont soumis à la distillation sous vide.
Le résidu est additionné de 400 cm3 de s-collidine et la solution est chauffée pendant 20 minutes à 120 C en atmosphère d'azote
Le mélange de réaction est traité comme dans l'exemple 1 et le pro- duit est recristallisé dans 400 cm3 d'acétone. Le rendement est de 25 g en produit ayant un point de fusion de 183 à 186 C. La re- cristallisation dans l'acétone donne un produit ayant un point de
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fusion de 186-189 C et contenant 55% dyandrosta-5i?-diène-17p-ol- 3-one-3-éthylène-cétal-17-acétatee le calcul étant établi d'après le spectre d'absorption U.V.
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On dissout 50 g d'un mélange de 45% d$androsta-5-ène- 17p-ol-3-one-17-acétate-3-èthylène cétal et de 55% d'androsta-5,7- diéne-17k-ol-3-one-3-éthyléne-cétal-17-acêtate dans 2 litres d'acé- tate d'éthyle, puis on irradie le mélange pendant 112 minutes de la façon décrite dans l'exemple 1. La solution est concentrée à 175 cm3
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et Mise à orlstalllser A -15c. Après r11trat1on, on obtient 29 g du composé de départ, dont 6,5 g sont également obtenus à partir du la liqueur-mère.
Le solvant est évaporé et le résidu est dissous dans 20 cm3 de méthanol. La recristallisation à -25 C donne 4,5 g de composé 9ss.10Ó- impur, (à 55%). Différentes recristallisations dans divers
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solvqnts donnent 2,96 g de 9b,loa-androsta-5,7-diéne-17%-ol-3-one- 3-ét:ylène-cétal-1?-acétate, à 82%.
On'dissout 1 g de ce dernier composé dans 16 cm3 de dichlo- rurede méthylène, on refroidit la solution à 0 C et sous agitation,
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on l'introduit dans 15 cm3 dune so.ution de 53 g d'acide chlorhydrique dans 100 g d'éthanol anhydre (refroidi à 0 C) Le mélange est main- tenu pendant 30 minutes à 0 C. Le mélange de réaction est ensuite versé dans 50 cm3d'eau et 50 g de glace. La couche organique est séparée et traitée comme décrit dans l'exemple 1. Le produit brut est chromatographié sur silice et recristallisé dans un mélange de n-hexane et d'acétone. Le composé est identifié, en raison de son point de fusion (133-135 C), de ses spectres d'absorption U. V.et I.R. et de son point de fusion mixte avec un échantillon authenti-
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que comme étant le 9p,10a-androsta-4,6-diène-17p-ol-3-one-17-acétate.
7. En appliquant le procédé d'Oppenauer, on prépare avec un rendement de 84%, de la 16Ó-méthyl progestérone, P.F. 135-136 C, à partir de 16u-méthyl-pregnenolone dans le toluène et la cyclohexa- none, à l'aide d'isopropylate d'aluminium comme catalyseur.
On met 60 g de 16a-méthy-progestérone en suspension dans 600 cm3 d'éthylène glycol et on ajoute à la suspension 240 mg d'acide
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p-toluénesultonique)e Zo'elange est soumis à la distillation sous
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vide sous agitation. F3 C heures, on distille 350 cmJ de glycol. Le résidu est add.tic:.::é < bzz em3 d'hydroxyde de potassium 3N dans le méthanol et de z00 dichlorure de Méthylène. La couche d'éthyle" ne glycol est séparft soumise une fois à l'extraction à 1$aide de 100 cri3 de dichlorure de méthylène. Les solutions dans le dichlorure
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de méthylène sont réunies, lavées jusqu'à réaction neutre et débar- rassées du solvant, après quoi le résidu est recristallisé dans 750 cm3 d'acétate d'éthyle.
Le rendement est de 52,6 g (69,1%) en
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16a-méthyl-pregna-5-éne-3p2O-dione-3p2O-biséthylène-cétalp Pep.
198-20100, On peut faire cristalliser encore une fraction à partir de la liqueur-mère. Le produit est recristallisé dans l'acétate d'éthyle (rendement 85%), P.F. 201-203 C.
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Ce dernier dicétal est transformé en 16a-méthr1-pregna- 5,7-diéne-3,20-dione-3-éthyléne-cétal par bromation puis déshydro- bromuration de la même façon que dans l'exemple 5. Le produit est recristallisé dans l'éthanol, P.F. 176-178 C.
Maxima du spectre I.R. 810, 1100, 1650, 1700, 3040 cm-1
Ce spectre indique que le groupe 20-cétal est hydrolysé, cette hydrolyse ayant pu se faire pendant le lavage du mélange de réaction avec de l'acide sulfurique 2N.
Le spectre d'absorption U. V. permet d'établir une teneur
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en composé 5,7-bisdéhydro de 85%.
On dissout 17,4 g de ce monocétal dans 2 litres d'acétate de méthyle et on irradie le mélange pendant 60 minutes de la façon décrite dans l'exemple 1. La solution est concentrée jusqu'à 150 cm3 et refroidie à -15 C après addition de 150 cm3 de méthanol. Le oomposé de départ cristallise en quantité de 8,5 g et la liqueur- mère permet d'obtenir deux fractions de 16a-méthyl-9p,10a-pregna-
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5,7-àiéne-3,20-dione-3-éthylène-cétal brut. La recristallisation dans divers solvants donne le composé pur, P.F. 163-175 . f (#max = 271 m/u) = 10.400, Maxima dans l'I.R. à 815, 1100, 1660, 1700, 3050 cm-1.
On dissout 13J mg de ce dernier composé dans 10 car de
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dichlorure de méthylène, j 4piiès , refr01disseI:ent -5 C, on ajoute 10 cm3 d'une solution î'.aE (-5 c) de 5#4 g deecide chlorhydrique dans 10 cm3 doithanôl ah1dre. Après quoi, on maintient le mélange de réaction pendant 30 minutes à -5 C., puis on le verse dans l'eau froide. Le mélange est soumis à l'extraction à l'aide d'éther
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diéthylique et les extraits combinés sont lavés avec de l'eau, puis le solvant est chassé sous vide et le résidu est recristallisé dans l'éther. La recristallisation dans l'éther et le méthanol donne la
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lba-méthyl-9p-l0a-pregna-.,b-dine-,20-dione, ayant un point de fusion de 11?-118 C (E>max :a 285 mp) a 26.200.
Il apparaît que le composé est identique à un échantillon a.9thentique.
Quelques-uns de ces l,b-bisdêhydro-9p,10a-stérodes ,,ont
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les propriétés pharmacologiques ci-après:
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la 9p,10a-pregna-4,6-diène-3,20-dione est progestative. la 9y,loa-androsta-4,6-diéne-3,17-dione est progestative, utérotro-
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pe et non androgène;
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le 1?a-éthyl-9p.0a-androsta-.,b-diène-3-one-1?p-ol-1?-acétate
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freine l'activité de l'hypophyse;
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la 16a-méthyl-9k-loa-pregna-4,6-diéne-3,2o-dione est antiphlogisti-
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que et utérotrope.
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A process for the preparation of a 3-keto-4,6-bisdehydro-9ss, 10Ó-steroid.
Belgian patent no. 577,615 describes a new group of steroids with remarkable pharmacological properties and differing from sterols: normal ones with regard to the configuration at the 9 and 10 carbon atoms. While the normal steroids have a 9Ó configuration. , 10ss, the pharmacologically relevant steroids of the new group have a 9ss, 10O configuration. These normal steroids are hereinafter referred to as "steroids". while compounds of the new group will be referred to as "9ss, 10O-steroids".
The new 9ss,10O-steroidsw are prepared by irradiating a normal 5,7-bisdehydro-steroid with ultraviolet light, the operation may be followed, if desired, by removal.
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and / or the introduction of substituents and / or double bonds, as other methods heretofore are not available to achieve the 9ss.10Ó configuration.
In the irradiation process, a 3-hydroxy-5,7-bis-dehydrosteroid is very suitable as a starting compound, especially because natural steroids comprising a 3-hydroxy group (or an esterified or etherified 3-hydroxy group) and a double bond at position 5 are available in abundance, while the double bond at position 7, possibly non-existent, can be created very easily. In practice, the 3-hydroxy group is oxidized to a, 3-keto group after irradiation, mainly because the most pharmacologically interesting compounds include a. 3-keto group.
In general, the oxidation of a 3-hydroxy-steroid to a
3-Ketosteroid does not cause any difficulty, since there are many methods available which give high yields. In particular, good results are obtained by applying the process. of Oppenauer oxidation.
By "Oppenauer oxidation" is meant here the oxidation of a secondary alcoholic group using a ketone in the presence of a catalyst, the ketone behaving as a hydrogen acceptor and the catalyst generally being a. aluminum alcoholate, for example aluminum isopropoxide. however, it appeared that the oxidation of a 3-hydroxy-
9ss.10Ó-steroid to a 3-keto-9ss, 10Ó-steroid gives lower yields than the same oxidation in the normal series.
The Applicant has now discovered that by reversing the classical order, comprising first the irradiation in the ultraviolet of a 3-hydroxy-5,7-bisdehydro-steroid (or of its esters or ethers ) then the Oppenauer oxidation of the irradiated product, we can achieve the desired results, namely a higher overall yield, when the Oppenauer oxidation of a 3-hydroxy-9ss.10Ó- steroid is followed therefore by 'an irradiation in the ultraviolet of a
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3-hydroxy-5,6-bia-d6hydro-atérotde.
Therefore, it should be considered fundamental for the purposes of the invention that, for the process of preparing a 3-keto
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4,6-bisdehydro-9fl, 10a-stétotde by ultraviolet irradiation of a 5.7-biodehydro-steroid and, by Oppenauer's oxidation of a 3-hydroxy group, the Oppenauer oxidation precedes the irradiation in the ultraviolet, if one wishes to obtain the best yields.
More particularly, the process according to the invention,
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which consists in preparing a 3-keto-4,6-bisdehydro-9,10a-atdroid by ultraviolet irradiation of a 5-7-bisdehydro-steroid and by Oppenauer's oxidation of a 3-hydrocy-ateroid, is characterized in that Oppenauer's oxidation of 3-hydroxy-sterlde precedes irradiation in the ultraviolet, S, 7-b1sdehldro-9,10a-steroid. obtained after irradiation then being converted into a 3-keto, 6-bisdehydro-9fl, 10a-stétolde.
It should be noted that it is not necessary in the process according to the invention that the irradiation immediately follow the Oppenauer oxidation, nor that the transformation of the system.
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5,7-bisdehydro in 4,6-bisdehydro system takes place immediately after irradiation.
Provided that the order of the following reactions is observed, namely: a) oxidation of the 3-hydroxy group by the Oppenauer process, b) irradiation of the 5,7-bisdehydro system and
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c) transformation into the 3-edto-4..6-bieddhydro system, any intermediate reaction can be inserted between stages a) and b) or b) and c), and in particular an esterification of 3-hydroxy groups , a saponification of the 3-hydroxy group
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esterified, a ketalization of a 3-keto group, a decetal1satlon of a 3-keto keto group, an allylic halogenation of an esterified 3-hydroxy group 5-dehydro, a halogenation in the allyli- position
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than a 3-keto-ketalised-5-dehydro group,
dehydrohalogenation of a 5-dehydro-7-halo group or isomerization of a 7-dehydro bond to a 6-dehydro bond.
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While the above reactions all involve reactions at one or more of carbon atoms 3, 4, 5, 6, 7 and 8, it is also possible that intermediate reactions are carried out at the level. other carbon atoms of the steroid backbone, for example carbon atoms 1, 2, 11, 17, 20 and 21. Such reactions may involve intro-
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duction of substituent, for example of hydroxy or alkyl groups, or of halogen atoms, side chain degradations in case the compound in question comprises, for example, the side chain of ergosterol, at the level of carbon atom 17.
It should further be noted that the oxidation of
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Oppenauer of a 3-hydmxy-5,7-bisdehydro-steroid leads to the formation of a 3-ce% o-4,7-bisdehydro-steroid which cannot be irradiated to give 99,10a-etérolde $ because it does not have the appropriate system of conjugated double bonds. For this reason, in
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in this case, the deoppenauer oxidation product must be subjected to a cetalization which, according to Antonuccl, J. Orge Chem. It pages 1369 to 1374 (1952), gives a 3-keto ketalised-5,7-bisdehydto group.
According to one of its preferred embodiments, the invention consists in subjecting to the Oppenauer oxidation a 3-
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hydroxy-5-dehydro-sterolde to give a 3-cto -.- dhydro- atéroldes and then to ketalize the latter compound into a 3-ketal-5-dehydro-steroldee to then introduce a double bond in position 7, to be subjected to the 'ultraviolet irradiation of the 3-ketal-5.7-bisdehydro-steroid obtained to form the corresponding 3-k6tal-5,7-, bisdehydto-9 #, 10α-steroid, which is decetalized and transformed into a 3-keto. ,, 6-bisdehydro-95,10a-strolde.
Suitable starting compounds for this series of reactions are, for example, hydroxy-androsta-5-ene-1? -One and 3/3-hydroxy-pregna-S-bne-20-o11e.
According to another interesting embodiment of the invention, a 3-hydroxy-5,7-bisdehydro-steroid is subjected to a
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Oppenauer oxidation to form a 3-keto-4., 7-bisdehydro-steroid,
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which this ketalized in a 3-oetal-5,7-b18dehydeo-8terotde,
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which is then irradiated with ultraviolet light to give the
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Corresponding 3-aetaa. 5 "9biadéhydrp-9,10a-atéroxde, which is then decimal and converts to a 3-ce% o-4,6-biadéhydro-9fi, 10a-
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steroid.
Suitable starting compounds for this suite of
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reactions are, for example, iergosta-5722-trine-3-ox and 3-hYdroxypregna-5,? - dine-20-one ...
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For example, the reactions below can be carried out by the process according to the invention (see table of formulas in the appendix).
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A. 39-hydroxy-pregna-5-bne-20-one (I) is acetal
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in 3-acetate corresponded (II). This compound is brominated '' in position
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7 using R-bromosucein1m1de, then dehydrobrominated to 3ydroxy. progna-5.7-diene-20-one-3-acetate (III), a compound which after
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saponification of the ester group at carbon atom 3
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(IV), is subjected to an oxidation of OPPe4auel 'to give pregna-4,7-diene-3,20-dione (V), which is then ketalized to pregna-5.7-diene-3,20-dione- 3,20-bis-ethylene-ketal (VI), which is then irradiated with ultraviolet light to give the corresponding 9fi, loa-steroide (VII). This compound is decetalized in 9S, 10a. pregna-4.7-diene-3,20-dione (VIII), which, after isomerization of the 7-dehydro bond, gives '90,10a-pregna-4.6-diene-3j, 20-
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dione (IX).
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B. Etgosta-5,7,22-ttene-3fl-ol (X) is subjected to Oppenauer oxidation to give etgosta-4,7,22-ttene-3-one (XI), compound which is ketalized with the aid of ethylene glycol to ergosta- i, 7,22-ttene-3-one-3-6-ethylene-ketal (XII). The latter compound is irradiated with ultraviolet light to give 9fl, loa-etgoJ% a-5.7,22-triene-3-one-3-ethylene-ketal (XIII), which is decetalized in 9fl, 10a-ergosta-4, 7,22-triene-3-one (XIV), compound which, on isomerization, gives 9fl, 10a-ergosta-4,6,22-triene-3-one (XV).
C. 3fl-hydroxy-androsta-5-en-17-one (XVI) is su-
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put to Oppenauer oxidation giving an androata .. ,,. ne3l? - dione (XVII), which is ketalised to androata-Sene-3,17-dione-3,1? , bia-ethylene-oeta1 (XVIII). This latter compound is brominated in the allylic position using N-bromosuoo1n1m1.de, then dehydrobrominated to androsta - $, 7-diene-3,17-dione-3,17-bis-ethylene-ketal (XIX). This compound 1 is irradiated with ultraviolet light to form the corresponding compound 9ss.10Ó. This latter compound is treated as indicated.
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. in A and / or in B, to give 9fi, 10a-androJ% a-4,6-diene-3,17-dione (XXI).
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, D .. 3fi-hydroxy-pTegna-5-en-20-one (XXII) is subjected to Oppenauer's oxidation to give pTegna-4-en-3,20-dione (XXIII), compound which is edtalised to pregaa-5-ene-3,20-dione-3,20-binethylene-ketal (XXIV). The latter compound intrbrominated in the allylic position using N-bromosuccinimide, then dehydro-brominated to pregna-5, J-diene-3,20-dione-3,20-bis-ethylene-ketal (XXV).
This compound is irradiated with ultraviolet light to give the corresponding 9ss.10Ó compound (XXVI). This last compound is treated,
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as indicated under C, to give 90,10a-pregna-4.6-diene-3020-dione (XXVII).
Note that in Examples A through D, the
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The latter two steps, namely the decetalization and isomerization of a 7-dehydro bond into a 6-dehydro bond, are preferably carried out in one step, as further described below.
As regards the processes mentioned in the description above, or their particular embodiments, it is appropriate to ;; refer to the methods described in the literature.
Oppenauer's reactions, for example, are described in detail by Roger Adams, Organic Reactions VI, pages 207-272. An applicable method is described by MacPhillamy and Scholz (J. Biol.
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Chem1stry page 39 (1949, according to this method the oxidation is carried out using cyclohexanone and aluminum isopropoxide in anhydrous toluene.
Ketalization reactions are, in general, carried out
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z teea using glycola or dioxolanes, such as ethylene glycol or 2-methyl-4,4-ethylene-dioxypen% ene-2 of formula -
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or alternatively 2-methyl-2-ethyl-1,3-dioxolane. The ketalization reaction should be carried out under conditions such that the double bond between carbon atoms 4 and 5 is brought to the 5.6 position. This requires ketalization under mild acidic conditions which can be conveniently obtained using
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g-toluenesulfonic acid or boron tritluoride etherate in catalytic amounts.
The details of the ketalization reactions are given by Loewenthal in nTetrahydronw, pages 287 to 290 (1959), by Fieser and Fieser in "Steroida", pages 307 to 310 (1959) and by Lettré-inhotten-Tsesche in "Ueber Sterine , Gallensâuren und verwandte Naturatoffe "1. pages 260 to 262.
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Very suitable methods are described by Antonnuccl et al in J. Org. Chem. 16. 1891 (1951) and by Dauben in J.Am.Chem.soc. 76 1359 (1954). i
The best results have been obtained by the Applicant by ketalization in glycol in the presence of p- acid.
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toluenesultonic, with elimination of water formed during the reaction.
The introduction of a 7-dehydro bond into a 3-ketal-5-dehydro-steroid is described by Bernstein et al. In J. Org. chem. 18, pages 1418-1426 (1953), and the introduction of a
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7-dehydro bond in an esterified 3-hydro, xy-sterolde is described in US Patent No. 2,442,091. A suitable method is the reaction with N-bromosuccin1de or with N, H'-dibromodtméthl1-hydantolne ,,
Ultraviolet irradiation is carried out, preferably, using light with a wavelength between 220 and 320 m / u, for example, that given normally by lamps.
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high pressure mercury vapor, such as the "Philips HO lamp
2000 ".
The duration of irradiation depends on various factors including the amount of material to be irradiated, the intensity of the light source and the distance between the light source and the material to be irradiated. The substance must be in the state of solution, as is quite obvious.
Preferably, the irradiation wavelength is chosen so that the substance is irradiated, during the first irradiation phase, with short-wavelength ultraviolet light, of which more than 20% of the energy. radiant have a wavelength between 220 and 290 m / u,
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then, during a second phase, by long wavelength ultraviolet light of which less than 20% of the radiant energy has a wavelength of 220 to 290 m / u and the remainder has a length of 'wave greater than 290 m / u, but mainly less than 350 m / u.
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The decetalization of a 3-ketal-5,7-bisdehydro-9S, 10a-steroid to a 3-keto -., 7-bisdehydro-9,10a-sterode can be accomplished by reaction with an excess of a ketone, such as acetone or butanone-2, or by hydrolysis, for example using a mixture of acetic acid and water.
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The transformation of a 3-keto-4,7-bisdehydro-9S, 10a- atérolde into a 3-oeto-4,6-bisdehydro-9fl, 10a-sterolde can be easily carried out by isomerization of the compound in substantially non-acidic medium. aqueous, as described in Belgian Patent No. 575,696
According to this publication, the isomerization of a 3-keto
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'' 7-bisdehydro-9B, 10a-sterofde to 3-keto-4'6-bisdehydro-9p, 10a-steroldo is easily made, with relatively high yields of the last compound, in a substantially anhydrous acidic medium, in which an interior aliphatic alcohol serves as a solvent.
The acid is preferably a halogenated hydracid, advantageously hydrochloric acid.
According to a particularly inferior embodiment,
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According to the invention, a 3-ketal-5,7-bisdehldro-9,10a-steroid is transformed in one stage into a 3-keto-w, 6-bisdehydro-9,10a-
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steroid. This amazing reaction, in the course of which the ketal group is separated and the 5,7-bisdehydro system is isomerized
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simultaneously in a 4,6-bisdehydro system, is carried out by treating the starting compound, in a substantially anhydrous aliphatic alcohol of 1 to 6 carbon atoms, with a halogenated hydracid
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At least 30% of the weight of the alcohol, which may also contain other solvents in solution as long as these are substantially anhydrous.
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The aliphatic alcohol is, for example, methanol, ethanol, propanol, 2-propanol, butanol or pentanol, preferably ethanol. The reaction medium should contain less than about 1% by weight of water. The halogenated hydracid is, for example hydrochloric acid, hydrobromic acid or hydroiodic acid, but preferably hydrochloric acid. The other solvents are, for example, halogenated lower hydrocarbons, such as methylene dichloride, chloroform, 1,2- or 1,1-di-
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ethloroethane, ethyl bromide, trichlorethylene, 1,1,1- or 1,1,2-trichlora-ethane, or mixtures thereof.
A ratio of 1 part of aliphatic alcohol to 1 part of another solvent gives interesting results, but as a ratio of 1 part of lower aliphatic alcohol to 30 parts of other solvents, is still interesting (parts are in weight). In any case, the amount of the other solvents cannot compete for compliance with the rule of the minimum amount of halogenated hydracid relative to the amount of aliphatic alcohol.
The reaction is preferably carried out at a temperature of -10 C to +60 C, for 15 minutes to 4 hours.
The reaction is preferably carried out for the trans-
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formation of 9,10a-pregna-5,? - dine-3,20-dione 3,20 diketal in 9l10a-pregna-4, b-diene-3,20-dione, 9fl, 10a-ergosta-5,7 , 22-triene-3-ohe-3-ketal in 9fl, 10a-etgosta-4,6,22-ttene-3-one or even 9,10a-androsta-5,? - dine-3,1? - Dione-3,1? -diketal 9,6,10a-androsta-4,6-diene-3, 17-dione. For these preferred reactions, the ketal group is advantageously an ethylene-ketal group.
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EXAMPLES. -
1. Following the method described by Phillamy and Scholz., J.
Biol. Chem 178, 37 (1949), 100 g of 3ss-hydroxy-pregna-5-en-20-one are converted into 85 g of progesterone and 50 g of the progesterone obtained are mixed with 700 cm3 of ethylene glycol and 150 mg p-toluenesulofoniqe acid. The mixture is heated gently with stirring in a nitrogen atmosphere. Ethylene glycol is slowly collected by distillation under a pressure of 14 mm of mercury at a temperature of about 106 ° C. After about 30 minutes, the distillation is stopped. The residue is a thick crystalline precipitate of progesterone 3,20-diketal. After cooling to room temperature the crystalline product is. neutralized with 15 cm3 of a 2% solution of KOH in ethanol (96%).
The mixture is extracted twice with quantities of methylene chloride totaling 400 cm 3 to dissolve the diketal.
The solution in methylene chloride is then extracted twice with quantities of water representing in total
200 cm3. then dried over sodium sulfate and filtered through bleaching clay. The solvent is removed by vacuum distillation and the residue is dissolved by boiling in 500 cm3 of ethyl acetate. The diketal is crystallized at -25 C. After repeated recrystallization from the mother liquor, a total yield of 90% (59.3 g) of the 3,20-diketal of progesterone (PF 178.5-181) can be obtained. VS).
With stirring, 40 g of this 3,20-diketal of progesterone are dissolved in a nitrogen atmosphere in 2100 cm3 of petroleum ether (boiling range 60-80 C). The solution is added with 15.4 g of N, N'-dibromo-dimethylhydantoid, then immediately with 20 cm3 of collidine. The mixture is heated to the boil for 3 to 4 minutes.
The reaction mixture is cooled to room temperature and filtered. The solid mixture consists mainly
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with N, N'-dimethylhydantoin and with the 7-bromine derivative of the starting compound. The mixture is washed with 1000 cm3 of carbon tetrachloride to dissolve the 7-brominated compound.
The solutions in petroleum ether and carbon tetrachloride are combined and concentrated by evaporation in vacuo.
An additional 140 cm 3 of collidine is added to the residue of 7-brominated compound, in a nitrogen atmosphere and with stirring.
Dehydrobromination is carried out for 15 minutes at 120 C.
The reaction mixture is then cooled to room temperature.
300 cm3 of water and 300 cm3 of benzene are then added.
The benzene layer is separated and the aqueous layer is extracted again with 150 cm3 of benzene. The benzene solutions are washed several times with ice in 2N sulfuric acid to remove the collidine, then washed with water, sodium bicarbonate and water. Next, the benzene solution is dried over sodium sulfate, filtered and concentrated by evaporation, then the residue is washed with 3 portions of 25 cm3 of acetone. The crude product has a content of 92% of pregna-5,7-diene-3,20-dione 3,20-bisethylene-ketal. The crude product is recrystallized from ethyl acetate at -25 C ..
20 g of 3,20-bisethylene-ketalde pregna-5,7-diene-3,20-dione are dissolved in 2000 cm3 of ethyl acetate and 2 em3 of triethylamine. The solution is irradiated using a 1500 watt high pressure mercury vapor lamp (Philipa H.O.P.
1500) for 2 hours \ and 10 minutes. The light source is immersed in the solution which is kept in constant circulation during irradiation. Between the light source and the solution is a filter absorbing ultraviolet light with a wavelength of less than 290 m / u. After irradiation, the solvent is concentrated by evaporation to obtain a residue of 200 cm3.
The solution deposits 11.85 g of crystals of the initial starting compound.
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changed then another 0.85 g of this compound after a further concentration to 100 cm3. After further concentration to a volume of about 20 cm3, 20 cm3. 96% methanol is added. The mixture is cooled to -5 C, after which the
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3,20, -bisethylene.-9fl, 10a-pregna-5,7-diene-3,20-dione crystallizes (m.p. 140-143 C). The crude product is recrystallized from ethyl acetate. The pure product melts at 155-156 C. -. "% D5 = +157.5 in CHCl3 and x max 271.5 m / u 81 9.400.
I.R. at 1665, 1610, 1250, 1230, 1105, 1070, 1050, 960, 870, 815 cm-1.
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5.65 g of the above 9.10a..diketal (88.5%) are dissolved in 75 cm3 of methylene dichloride. The solution is cooled to -10 C and added, with stirring, to 75 cm 3 of a solution of 53 g of gaseous hydrochloric acid in 100 g of anhydrous ethanol (cooled to -10 C). The mixture is maintained for 0.5 hour at -10 ° C. The reaction mixture is then poured into 160 cm3 of water and 180 g of ice. The organic layer is separated and the aqueous layer is extracted with 40 cm3 of methylene dichloride.
The combined organic layers are washed successively with a) 40 cm3 of water, b) 40 cm3 of a 2% aqueous solution of sodium bicarbonate and c) 3 times with 40 cm3 of water.
The organic solution is filtered and dried over sodium sulfate, then concentrated by evaporation of the solvent.
The residue is taken up in a small amount of a mixture of equal parts of methylene dichloride and diethyl ether.
The solution is concentrated until most of the methylene dichloride is removed. When crystallization begins, the mixture is cooled to -25 ° C to complete crystallization.
Two fractions are collected, one having a melting point of 162.5 to 166.5 & C and the other of 160 to 166.5 C. The residue is
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isomerized again in a mixture of 34 cm3 of methylene dichloride and 34 cm3 of a solution of 53 cm3 of hydrochloride
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drric in ethanol erJ1 ydre at a temperature of -10 C for 0.5 hour. The somerization product is treated as described above. After concentrating the methylene dichloride, the residue is dissolved in benzene, the solution is decolorized by treatment with active clay, and then concentrated by evaporation.
The residue from this opéraiion is taken up in a mixture of parts
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methylene dichloride and ethyl ether, then concentrated by evaporation until crystallization begins. AT
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From this point on, the 1 stal118atlon is carried out at a temperature of -25 C.
2. Andros'ti ne-41one is prepared in 85% yield from 3fl-hydto; y-andtosta-5-en-l7-one, by applying Oppenauer's method and benzene medium to using cyclohexanone and aluminum isopropoxide as a catalyst.
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10 g <'andros% a-4-en-3,17-dione are suspended in 200 cm3 of glycol and 20 mg of p-toluene sulfonic acid,
The mixture is subjected to vacuum distillation (temperature of the boiling liquid 10 ° C.). In three hours, 100 cm3 of glycol are distilled off. To the residue is added 10 cm3 of 2N potassium hydroxide in 196% ethanol) and 200 cm3 of benzene. The ethylene glycol layer is separated and extracted once using
50 cm3 of benzene. The benzene layers are combined and washed with water until neutral reaction, then the solvent is removed by evaporation and the residue is recrystallized from acetate.
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ethyl at -5 C.
Rendemer, t 9.16 g (70.2%) in 3,, 17-bis-ethylene-androsta-5-ne-3,17-dlone (PF 172-1730C), The yield is brought to 90 % by cetallating the mother liquor, then crystallizing it.
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7.48 g of 3,17-bis-ethylene-ce% al are dissolved in 250 because
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petroleum ether, (boiling range 60-80 C) and 1 cm3 of collidine. The solution is heated to a boil and added
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of z g of N, N-dibromo-dimethylhydantane. The mixture is heated to the boil for 5 minutes. The mixture is then cooled to room temperature. The precipitate formed is washed with carbon tetrachloride until the precipitate has dissolved. A residue of 1.4 g of dimethylhydantole remains on the filter. The combined filtrates are added with 30 cm3 of collidine, then the mixture is freed from low-boiling solvents by distillation; , under vacuum.
The residue is heated at 140 ° C. for 10 minutes in a stream of nitrogen. Diethyl ether is added after cooling to room temperature, then the mixture is washed successively with water, three times with 2N sulfuric acid (to remove collidine) with a solution. aqueous sodium bicarbonate and three times with water until neutral reaction. The solution is then dried over sodium sulphate, then filtered, after which the solvent is evaporated and the residue is recrystallized from acetone at -5 ° C. Melting point 153.5-155 C. Compound content 5,7-bisdehydro: 84.5% (according to the ultraviolet spectrum).
23.6 g of androsta- 3,17-bis-ethylene-ketal are dissolved.
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5,? - dien-3,1? -Dione (corresponding to 20 g of pure compound 5 # 7-bisdehydro) in 2000 cm3 of diethyl ether. The solution is irradiated for 2 hours, as in the example of execution already described.
The irradiated solution is concentrated under vacuum to a volume of 200 cm3, then cooled to -10 C. The solution crystallizes and gives 8.24 g of unchanged starting material (m.p. 156-157 C, content 77%). The mother liquor is diluted with 100 cm3 of methanol (96%). At room temperature 3.25 g of unchanged starting compound (m.p. 156.5-157.5 C; content 72%) crystallizes.
A -25 C, 4.16 g of 3,17-bis-ethylene-ketal of 9,10a-androsta-5,7-
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Impure diene-, 17-dione crystallize from mother liquor, m.p. 112-125 C The product is recrystallized from acetone. P.F. 161-162 C.
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Q 25 + 81 C. ± J1 max 271 m / u at 9.650.
I.R. 1660, 1605, 1115, 1098, 1040, 1019, 997, 953, 819 cm: - '.
1 g of crystallized diketal (85% pure product content) is dissolved in 50 cm3 of methylene dichloride. The solution is added to 15 cm3 of a solution prepared by dissolving 50 g of gaseous hydrochloric acid in 100 g of anhydrous ethanol. The reaction mixture is maintained for 0.5 hour at 0 ° C. The reaction product is treated as described in the preceding example. The
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product obtained is 9p, 10a-androsta-4,6-diene-3,17-dione.
M.p. 189-190 C. max = 25,400. Maximum infrared spectrum: 1735, 1652, 1625 cm-1,
To a solution of 60 g of anhydrous gaseous hydrochloric acid in 120 cm3 of anhydrous ethanol at 0 C is added a solution of
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10 g of 9µ, 10ù-ergosta-5,7,22-triene-3-one-3-ethylene-ketal in 140 cm3 of anhydrous methylene dichloride, at a temperature of 0 C
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The mixture is maintained for 0.5 hour <, at 000th then poured in tms 160 cm3 of water and 180 g of ice. The organic layer is separated and the aqueous layer is extracted with 40 cm3 of methylene dichloride.
The combined organic layers are washed successively with a) 40 cm3 of water b) 40 cm3 of a 2% aqueous solution of sodium bicarbonate and c) 3 times with 40 cm3 of water.
The organic solution is dried over sodium sulfate, then the solvent is evaporated off. The residue is taken up in 20 cm3 of e-
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ther of boiling petroleum (boiling range l0 = 60C). The solution is allowed to crystallize by cooling to -258. Which gives 9>, 10a-orgosta-4p6 # 22-teïèinè-3-Unb% M.P. 100-101 C
The ketals and bis-c6tals described herein are useful intermediates for the synthesis of
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composed phaPmaco1oiSquament active.
Thus, 9,10Q-pre "na-S, 7-d1àne-2,20-dione-3,20-bis-ketal gives, by hydrolysis and isomerization, 94,10a-pregne-4,6- diene 3,20 "dione, which has a proleatational activity on 9, 'Oa-andras- rga? de.'idi, this, 1ie-Qtal gives, on hydrolysis and isom4r1.at1on, 9-Qa-andos, - bcné-,.? - d3one that can be. f9mSfo # neo in 1? fi * hy4PQgy-9µ, lùo * awTùs% a-4,6-diene-3-one-17-acetate having anabolic activity; 9polOu-ergosta-5e7-diene-3-one-3-ethylbne-ketal gives, by hydrolysis and isomerization, 9,10a-ezgasta -., - dlene-3-ane, which, after removal of the side chain) , can be transformed into, 10u-pregna-h6-diene-3,20-dione having progestational activity.
4. 50 g of pregna-537-diene-3 20-dione-3,20-di-6ylene-ketal are dissolved in 1 liter of acetone. This compound is prepared according to the process described in Example 1. The solution is stirred and added with 500 cm3 of acetic acid and 40 cm3 of water. The mixture, after having been kept at 60 ° C. for 20 minutes, is poured onto crushed ice. The solid precipitate is separated, washed with water and with sodium bicarbonate solution.
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The rearrangement of ethyl acetate gives 34.4 g (77%) of pregna - $, 7-en-3,20-dione-3-ethylene-ketal.
(popp 202-207 "C).
The presns - ,, 7-d1ene-3,20.dione-3-6thylene ketal (34.4 s) is dissolved in 2.3 liters of methyl acetate and irradiated for 2.5 hours as described in Example 1. The solvent is evaporated to a volume of 240 cm3, after which 200 cm3 of methanol is added. After crystallization at -15 ° C., 17.3 g of unchanged starting compound are obtained, then another 0.96 g of this compound after a new concentration of the mother liquors. After evaporation of the solvent, the residue is dissolved in 100 cm3 of methanol.
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Crystallization at -25 ° C gives 2.6 g of impure 9p, 10a-pregna-5,7-aiéne-e.20-dione-3-ethylene-ketal. Recrystallization from a mixture of methylene dichlopide and ethanol gives a product
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which was found to contain 85% 9polOo-pregna-5p7-diene-3,20-dione '.
3-ketal by calculation based on its absorption spectrum in the ultraviolet.
1.68 g of this 9,10O-ketal (85%) are dissolved in 25 cm3 of methylene dichloride. The solution is cooled to -50C and added, with stirring, to 25 cm3 of a solution of 53 g of hydrochloric acid in 100 g of anhydrous ethanol (cooled to -5C).
After 30 minutes the reaction mixture is treated as, described in Example 1, Due to its melting point and mixed melting point, as well as its UV, and IR absorption spectra the product may be identified as 9p, 10a-pregna-4,6-diene-3,20-dione.
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5. 17a-ethynyl-androsta-5-ene-3,170-diol is subjected to Oppenauer's oxidation in a medium containing toluene, cyclohexanone and aluminum isopropoxide, the latter com - posed as a catalyst, 17a-ethynyl-testosterone is ketall-
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found in 17α-ethynyl-endrosta-5-one-17µ-ol-3-one-3-ethylene-ketal.
125 g of this compound are suspended in 2.5 liters of methanol, then 20 g of a Pd / CaCO catalyst are added, and the hydrogenation is carried out until 125.2 liters of sodium have been absorbed. hydrogen. The reaction mixture is heated until the organic compound has dissolved, the catalyst is filtered off. The solvent is evaporated in vacuo until crystallization, then the mixture is left to stand at -15 ° C. overnight. The yield is 100 g of 17-ethyl-
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androsta-5-ene-17p-ol-3-one-3-ethylene-ketal, having a melting point of 186-193 C. Recrystallization from methanol and ethyl acetate gives an analytically pure sample having a melting point of 197-199 C. Maxima IR absorption; 795, 860, 1000, 1010,
1100, 2820 and 3510 cm-1.
[a] 25 = -52
100 g of this monocetal are dissolved in a mixture of 2 liters of petroleum ether (boiling range 40-600 ° C.), 800 cm3 of methylene dichloride and 20 cm3 of collidine. The solution is
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added 41.2 g of N.Nt-dibromodimethylhydantoln & and heated to boiling with stirring for 15 minutes. The reaction mixture is cooled to room temperature and filtered. The solids consist of dimethylhydantolne and the solution is evacuated.
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porée under vacuum after addition of 600 em3 of 9-collldine, When the temperature reaches 90 C under vacuum, nitrogen is introduced into the reaction vessel and the temperature is raised to 130 C, value at which the solution is maintained for 15 minutes.
The reaction mixture is worked up as described in Example 1, then the product is recrystallized from ethyl acetate. 51 g of product are obtained
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at 81% of 17u-ôthyl-androsta-5,7-diene-17-01..3-one-3-ethylene-ketal, melting at 161-164 C /.
20 g of the above ketal are dissolved in 2 liters of ethyl acetate and the solution is irradiated for 85 minutes as described in Example 1. The mixture is concentrated to 100 cm 3 by evaporation of the solvent. After cooling, various fractions of a crystalline compound are obtained which, due to its U.V. absorption spectra, appear to be a mixture of the starting material and the corresponding compound 9ss, 10a. The mixture is acetalized to separate
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the compound 9,10a of the corresponding normal steroid.
17-ethyl-9, - 10a-androsta-5,7-diene-17p-ol-3-one-3-ethylene-keta1-17-acetate presents the following analytical data PF 172-1730, (. M ¯ 271 m / u) = 10,600; maxima of the I.R. spectrum at 3050, 2820, 1730, 1245, 1100, 1040, 1050, 819 cm-1.
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r o 125 + .16l !.
D CE compound is hydrolyzed as described in the previous examples
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in 17a-ethyl-9,10a-androsta-4,6-diene-17-0l-1? -acetate ..
6. Applying to Oppenauer's process, andros-ta-5-en-3,17-diol-17-acetate is oxidized in toluene and cyclohexanone in the presence of aluminum isopropylate as a catalyst to obtain - nir testone acetate with a yield of 82%. 128 g of testosterone acetate are placed under vigorous stirring in suspension in
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1280 cm3 of ethylene glycol and the mixture is subjected to vacuum distillation for 3 hours, after addition of 3.2 g of p-toluene sulfonic acid in 750 cm3 of ethylene glycol. The reaction mixture is cooled to room temperature and added with 3.5 liters of diethyl ether and 1.5 liters of a 5% aqueous solution of sodium bicarbonate.
The organic layer is separated and washed with water until neutral reaction. After drying over sodium sulfate, the solvent is evaporated off and the residue is recrystallized from 650 cm3 of acetone. The yield is 74 g of androsta-5-en-17p-
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01-3-one-3-ethylne-ketal-1? -Ac6tate, m.p. 201-202 Another fraction is isolated from the mother liquor.
40 g of the above ketal are dissolved in 3.5 liters of petroleum ether (boiling range 60-80 ° C). and after addition of 16.8 g of N, N'-dibromo-dimethylhydantoin and 40 cm3 of s-collidin, the mixture is stirred and heated to boiling for
20 minutes. The reaction mixture is cooled to room temperature and filtered. The solids are washed with 1.5 liters of hot CC14 and the combined filtrates are subjected to vacuum distillation.
The residue is added with 400 cm3 of s-collidine and the solution is heated for 20 minutes at 120 ° C. in a nitrogen atmosphere.
The reaction mixture is worked up as in Example 1 and the product is recrystallized from 400 cm3 of acetone. The yield is 25 g of product having a melting point of 183-186 C. Recrystallization from acetone gives a product having a melting point.
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fusion of 186-189 C and containing 55% dyandrosta-5i? -diene-17p-ol-3-one-3-ethylene-ketal-17-acetatee the calculation being established according to the U.V. absorption spectrum.
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50 g of a mixture of 45% of androsta-5-ene-17p-ol-3-one-17-acetate-3-ethylylene ketal and 55% of androsta-5,7-diene-17k are dissolved. -ol-3-one-3-ethylene-ketal-17-acetate in 2 liters of ethyl acetate, then the mixture is irradiated for 112 minutes as described in Example 1. The solution is concentrated. to 175 cm3
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and Upgrade A -15c. After cooling, 29 g of the starting compound are obtained, of which 6.5 g are also obtained from the mother liquor.
The solvent is evaporated off and the residue is dissolved in 20 cm3 of methanol. Recrystallization at -25 ° C gives 4.5 g of 9ss.10O-impure compound, (55%). Different recrystallizations in various
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The solvents gave 2.96 g of 9b, loa-androsta-5,7-diene-17% -ol-3-one-3-et: ylene-ketal-1? -acetate, 82%.
1 g of the latter compound is dissolved in 16 cm3 of methylene dichloride, the solution is cooled to 0 ° C. and with stirring,
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it is introduced into 15 cm3 of a solution of 53 g of hydrochloric acid in 100 g of anhydrous ethanol (cooled to 0 ° C.) The mixture is maintained for 30 minutes at 0 ° C. The reaction mixture is then poured into 50 cm3 of water and 50 g of ice. The organic layer is separated and treated as described in Example 1. The crude product is chromatographed on silica and recrystallized from a mixture of n-hexane and acetone. The compound is identified, due to its melting point (133-135 C), its U. V. and I.R. absorption spectra and its mixed melting point with an authentic sample.
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as being 9p, 10a-androsta-4,6-diene-17p-ol-3-one-17-acetate.
7. Applying the Oppenauer process, 16Ó-methyl progesterone, PF 135-136 C, is prepared in an 84% yield from 16µ-methyl-pregnenolone in toluene and cyclohexanone, at using aluminum isopropylate as a catalyst.
60 g of 16α-methyl-progesterone are suspended in 600 cm3 of ethylene glycol and 240 mg of acid are added to the suspension.
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p-toluenesultonique) e Zo'elange is subjected to distillation under
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vacuum with stirring. F3 C hours, 350 cmJ of glycol are distilled. The residue is add.tic:. :: é <bzz em3 of 3N potassium hydroxide in methanol and of methylene dichloride. The ethyl-glycol layer is separated once subjected to extraction with 1 $ using 100 ml of methylene dichloride. Solutions in dichloride
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methylene are combined, washed until neutral reaction and freed from solvent, after which the residue is recrystallized from 750 cm 3 of ethyl acetate.
The yield is 52.6 g (69.1%) in
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16a-methyl-pregna-5-en-3p2O-dione-3p2O-bisethylene-ketalp Pep.
198-20100, A further fraction can be crystallized from the mother liquor. The product is recrystallized from ethyl acetate (85% yield), m.p. 201-203 C.
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The latter diketal is converted into 16a-methr1-pregna-5,7-diene-3,20-dione-3-ethylene-ketal by bromination then dehydro-bromination in the same way as in Example 5. The product is recrystallized. in ethanol, mp 176-178 C.
Maxima of the I.R. spectrum 810, 1100, 1650, 1700, 3040 cm-1
This spectrum indicates that the 20-ketal group is hydrolyzed, which hydrolysis may have taken place during washing of the reaction mixture with 2N sulfuric acid.
The U. V absorption spectrum makes it possible to establish a
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in compound 5,7-bisdehydro of 85%.
17.4 g of this monocetal are dissolved in 2 liters of methyl acetate and the mixture is irradiated for 60 minutes as described in Example 1. The solution is concentrated to 150 cm3 and cooled to -15 ° C. after addition of 150 cm3 of methanol. The starting compound crystallizes in an amount of 8.5 g and the mother liquor makes it possible to obtain two fractions of 16a-methyl-9p, 10a-pregna-
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Crude 5,7-alene-3,20-dione-3-ethylene-ketal. Recrystallization from various solvents gives the pure compound, m.p. 163-175. f (#max = 271 m / u) = 10.400, Maxima in the I.R. at 815, 1100, 1660, 1700, 3050 cm-1.
13J mg of the latter compound are dissolved in 10 because of
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Methylene dichloride, 4 piiès, cooled to -5 ° C, 10 cm3 of a solution of E (-5 c) of 5 × 4 g of hydrochloric acid in 10 cm3 of hydrochloric acid was added. After that, the reaction mixture was kept for 30 minutes at -5 ° C., then poured into cold water. The mixture is subjected to extraction with ether
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diethyl and the combined extracts are washed with water, then the solvent is removed in vacuo and the residue is recrystallized from ether. Recrystallization from ether and methanol gives the
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lba-methyl-9p-10a-pregna -., b-dine-, 20-dione, having a melting point of 11? -118 C (E> max: a 285 mp) at 26,200.
The compound appears to be identical to an a.9thent sample.
Some of these l, b-bisdehydro-9p, 10a-sterodes ,, have
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the following pharmacological properties:
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9p, 10a-pregna-4,6-diene-3,20-dione is progestin. 9y, loa-androsta-4,6-diene-3,17-dione is progestin, uterotro-
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pe and non-androgenic;
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1? a-ethyl-9p.0a-androsta -., b-diene-3-one-1? p-ol-1? -acetate
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slows down the activity of the pituitary gland;
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16a-methyl-9k-loa-pregna-4,6-diene-3,2o-dione is antiphlogisti-
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that and uterotropic.