Verfahren zur Herstellung von Steroiden Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung neuer Steroide der Formel
EMI0001.0002
worin die 1,2-Bindung eine Einfach- oder Doppel bindung ist, und X Wasserstoff, Fluor oder Chlor und Y f-Oxymethylen oder Carbonyl bedeutet, und das dadurch gekennzeichnet ist, dass man ein Steroid der Formel
EMI0001.0008
worin R Jod oder einen Kohlenwasserstoffsul- fonyloxyrest bedeutet, mit einem Metallfluorid um setzt.
Das erfindungsgemässe Verfahren sowie die Her stellung von Vor- und Folgestufen können durch fol gendes Reaktionsschema veranschaulicht werden:
EMI0002.0001
EMI0003.0001
EMI0004.0001
EMI0005.0001
worin M Wasserstoff oder ein Alkalimetall ist, R ist ein Sulfonylrest, vorzugsweise der Rest einer Kohlen- wasserstoffalkylsulfonsäure oder einer Kohlenwasser- stoffarylsulfonsäure, X Chlor oder Brom;
X' Chlor, Brom oder Jod, X" Wasserstoff, Chlor oder Fluor, und Ac ein Acylrest einer Kohlenwasserstoffcarbon- säure mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen. Die punktierte Linie in den Formeln XIII bis XXVI bedeutet eine JI-Doppelbindung, die vorhanden sein kann oder nicht, das heisst, die Formeln stellen sowohl die -14- wie auch die A1,4-Verbindungen dar.
Die erfindungsgemäss erhältlichen Verbindungen sind hochwirksame entzündungshemmende Mittel mit verbessertem Verhältnis der therapeutischen Wirkung gegenüber den unerwünschten Nebenwirkungen, z. B. Magen-Darmstörungen, Salzrückhalt im Gewebe, 6dembildung usw., welche bei ähnlichen bekannten physiologisch wirksamen Steroiden auftreten können. Die oben erwähnten Verbindungen sind wirksam bei der Behandlung verschiedener Entzündungszustände der Haut, der Augen, der Atmungsorgane, Knochen und innerer Organe tierischer Organismen, welche auf Bakterien- oder Virusinfektionen, Kontaktderma- titis und allergische Reaktionen zurückzuführen sind,
und besitzen eine bessere therapeutische Aktivität der Entzündungsbekämpfung gegenüber unerwünsch ten Nebenwirkungen als die entsprechenden Verbin dungen ohne den Methylrest in 16-Stellung. Zu diesem Zweck können sie den verschiedenen bekann ten inerten Salben, Cremen, Lösungen, Lotionen, Suspensionen und Sprühmitteln beigemischt werden. Sie können mit jedem der bekannten Antibiotika, insbesondere Penicillin, Neomycin, Tetracyclin, Chlormycetin und Novobiocin gemischt werden.
Die Ausgangsmaterialien des vorliegenden Ver fahrens werden aus dem bekannten 11-Keto-16- dehydroprogesteron (1) durch folgende Reaktionen hergestellt: Die 3-Ketogruppe wird durch L7ber- führung in ein 3-Enamin, z. B. Pyrrolidylenamin, selektiv geschützt.
Das 11-Keto-16-dehydroproge- steron, in der 3-Stell'ung durch das 3 Enamin ge schützt (II), wird dann mit einem Methylgrignard in Gegenwart eines die 1,4-Addition fördernden Mittels, z. B. Kupfer-(I)-chlorid, versetzt. Der 3-Enarninrest wird dann hydrolysiert, wobei 11-Keto-16a-methyl- progesteron (IV) hergestellt wird.
Das 11-Keto-16a-methylprogesteron wird in den 3,11 - Diketo -16a -methyl-4,17(20) -pregnadien-21- säure-niedrigalkylester nach der im USA-Patent Nr.<B>2790814</B> beschriebenen Methode umgesetzt, das heisst das 11-Keto-16a-methylprogesteron wird mit mehr als zwei Moläquivalenten eines Oxalsäure- dialkylesters und einer Base versetzt, um das ent sprechende Alkalimetalldienolat von 2,21-Dialkoxy- oxalyl-11-keto-16a-methylprogesteron (V,
M = Al- kalimetal1) herzustellen. Diese Verbindung, oder das freie, durch Versetzen des Alkalimetalldienolats mit Essigsäure (V, M - H) hergestellte Enol wird dann mit Chlor oder Brom, vorzugsweise letzterem, tri- halogeniert, um 2,21-Dialkoxyoxalyl-2,21,21-tri- halogen-11-keto-16a-methylprogesteron (VI) zu er geben.
Diese Verbindung wird mit einer starken Base umgelagert, um den 2 -Halogen - 3,11- diketo- 16a-methyl - 4,17(20) - pregnadien-21-säurealkylester (VII) zu ergeben. Der 2-Halogenrest wird mit Zink und Essigsäure oder einem andern Halogen entfer nenden Mittel entfernt, um den 3,11-Diketo-16a- methyl-4,17(20)-pregnadien-21-säurealkylester (VIII) zu ergeben. Diese Verbindung ist ein wertvolles Zwi schenprodukt in der Herstellung einer grossen Anzahl 16-Methylsteroide.
Die Umsetzung dieser Verbindung VIII zum 11f,21-Dioxy-16a-methyl-4,17(20)-pregnadien-3-on (XI) wird nach der in den USA-Patenten Nummern 2 715 621, 2 781 343 und 2 790 814 beschriebenen Methode durchgeführt, das heisst, indem die 3-Keto- gruppe durch ein Ketal, oder vorzugsweise durch ein Enamin, z.
B. 3-Pyrrolidylenamin, geschützt wird, wie dies durch Formel IX dargestellt wird, mit nach folgender Reduktion des 11-Ketorestes und des 21-Carbonsäureesterrestes mit Lithiumaluminium- hydrid, Natriumaluminiumhydrid oder einem andern zu einer solchen Reduktion befähigten Reagenz, das die Doppelbindung nicht angreift, um 11ss,21-Dioxy- 16a-methyl-4,17(20)-pregnadien-3-on zu erhalten.
Der die 3-Ketogruppe schützende Rest wird dann durch Hydrolyse entfernt, um Ilf,21-Dioxy-16a- methyl-4,17(20)-pregnadien-3-on (X1) zu ergeben. Diese Verbindung kann dann mit Selendioxyd oder einer die Dehydrierung in 1,2-Stellung bewirkenden Pilzart in die entsprechende A',--Verbindung umge setzt werden, um 1 lss,21- Dioxy - 16a - methyl- 1,4,17(20)-pregnadien-3-on (XII) zu ergeben.
Diese zwei Verbindungen, das heisst XI und XII, werden nach folgender Methode in Verbindungen umgesetzt, welche die Seitenkette des Nebennierenrinden- hormons besitzen: Der 21-Oxyrest wird vorzugsweise verestert, um ihn während der oxydativen Hydroxylierungsreaktion zu schützen, was Verbindung XIII ergibt.
Der Ester wird dann mit Osmiumtetroxyd und einem Oxydationsmittel oxydativ hydrolysiert nach dem in den USA-Patenten _Nrn. 2 769 825 und 2 759 823 oder bei Hogg et a1., J.
Am. Chem. Soc., 77, 4436 (1955) beschriebenen Verfahren, um die entspre chende 17a - Oxy - 20 - keto -21-acyloxy-Verbindung (XIV) zu ergeben, welche mit einer Base, vorzugs weise unter Durchblasen von Stickstoff, hydrolysiert wird, um die 21-Oxy-Verbindung zu ergeben, das heisst Ilfl,17a,21-Trioxy-16a-methyl-4-pregnen-3,20- dion und llss,17a,21-Trioxy-16a-methyl-1,4-pregna- dien-3,20-dion.
Die durch Formel XIV dargestellten Verbindun gen werden zu den entsprechenden 9a-Halogen- Verbindungen durch folgende Reaktionsfolge um gesetzt: Der llss-Oxyrest wird mit einem der be kannten Dehydratationsmittel zur Dehydratation eines 11-Oxyrestes nach bekannten Methoden dehy dratisiert, um die entsprechende 9(11)-Dehydrover- bindung (XV) zu ergeben.
Diese Verbindung wird dann mit unterchloriger, unterjodiger oder unter- bromiger Säure versetzt, um die entsprechende 9a-Halogen-ll,B-oxy-Verbindung (XVI) zu ergeben.
Behandeln einer .dieser letzteren Verbindungen mit einer Base ergibt die entsprechende Epoxy-Verbin- dung (XVII). Diese Epoxy-Verbindung wird dann mit wässrigem oder wasserfreiem Fluorwasserstoff versetzt, nach bekannten Verfahren, um eine 9a-Fluor-llss-oxy-Verbindung (XVIII) zu ergeben, welche dann, gleich wie oben für die entsprechenden 9-Wasserstoff-Verbindungen beschrieben, hydroly- siert wird zu den 21-Oxy-Verbindungen,
das heisst 9a - Fluor -11 ss,17a,21-trioxy-16a-methyl-4-pregnen- 3,20-dion und 9a-Fluor-llss,17a,21-trioxy-16a-me- thyl'-1,4-pregnadien-3,20-dion.
Aus 11l,17a,21-Trioxy-16a-methyl-1,4-pregna- dien - 3,20 - dion, 11/l,17a,21-Trioxy-16a-methyl-4- pregnen-3,20-dion oder den entsprechenden 9a-Fluor- oder 9a-Chlor-Verbindungen (XX) werden mit einem organischen Sulfonylhalogenid die entspre chenden 21-Sulfonsäureester (XXI) erhalten.
Die so hergestellten 21-Alkyl- oder Arylsulfonate ergeben mit Natriumjodid in Acetonlösung die entsprechen den 21-Jod-Verbindungen (XXII). Aus den 21-Jod- Verbindungen erhält man gemäss vorliegendem Ver fahren durch Einwirkung von Silberfluorid, vorzugs weise in Acetonitrillösung, die entsprechende 21- Fluor-Verbindung (XXIV). Diese kann, wenn ge wünscht, mit Chromsäureanhydrid,
N-Bromacetamid, N-Bromsuccinimid oder dergleichen oxydiert werden, um die entsprechende 11-Keto-Verbindung (XXV) zu erhalten. Erfindungsgemäss kann auch der 21 Sulfonsäureester (XXI), direkt mit Kaliumfluorid in Dimethylsulfoxyd, z. B. bei 100 C während 18 Stunden oder länger, versetzt werden, um die 21- Fluor-Verbindung direkt zu ergeben.
Die entspre chenden 11-Keto-Verbindungen werden gleicher weise aus deren 21-Sulfonsäureestern direkt zu den 21-Fluor-Verbindungen umgesetzt.
Die ll,B-Oxy- wie die 11-Keto-Verbindungen sind Diuretika, vor allem orale Diuretika, und be sitzen den Salzgehalt herabsetzende Eigenschaften, wie auch andere wertvolle corticalhormonale und pharmakologische Aktivität. Präparation <I>l:</I> 11-Keto-16a-methylprogesteron. Zu einer heissen Lösung von 4,56 g (0,014 Mol) 11-Keto-16-dehydroprogesteron in 45 ml Methanol wird 2,25 ml Pyrrolidin unter Quirlen zugesetzt.
Das Reaktionsprodukt, 3-Pyrrolidylenamin von 11-Keto- 16-dehydroprogesteron, scheidet bald als gelbliche Kristalle aus. Nach Kühlen auf 5 C wird das Ge misch filtriert, der Kuchen mit kaltem Methanol ge waschen und im Vakuum getrocknet. Man erhält 4,56 g 3-Pyrrolidyl-3,5,16-pregnatrien-11,21-dion, bei 154-169 C schmelzend.
Einer Lösung des so erhaltenen Enamins in 110 ml Tetrahydrofuran wird langsam eine ge rührte Suspension von 45 ml Handelsgrad 3 M Me- thylmagnesiumbromid in Äther, 0,90g Kupfer-(I)- chlorid und 50 ml Tetrahydrofuran zugesetzt. Das Gemisch wird auf Zimmertemperatur abgekühlt und während 3 Stunden unter Stickstoffatmosphäre ge rührt. Das überschüssige Grignard wird vorsichtig zerstört, indem 29 ml Wasser zugetropft werden.
Zu dem 3 - Pyrrolidyl - 16a - methyl-3,5-pregnadien- 11,20-dion enthaltenden Gemisch werden 18 ml Essigsäure und 72 ml Methanol zugesetzt und das Gemisch erwärmt, bis eine klare dunkelgelbe Lö- sung erhalten wird. 72 ml einer 10 % igen wässrigen Natronlaugelösung wird zugegeben, was das pH auf 8 bringt.
Das Gemisch wird am Rückfluss während .15 Minuten erhitzt. Dann werden 4,5 ml Essigsäure und 250 ml Wasser zugesetzt und das abgekühlte Gemisch dreimal mit Methylenchlorid extrahiert. Die vereinigten Extrakte werden mit wässriger Natrium- bicarbonatlösung und mit Wasser gewaschen und dann über Natriumsulfat getrocknet.
Die getrocknete Lösung wird verdampft und der im wesentlichen aus 11 - Keto -16a - methylprogesteron bestehende Rückstand in 400 ml Methylenchlorid gelöst und durch eine Säule von 200 g Magnesiumsilikat (Flo- risil) chromatographiert. Die Säule wird mit 400-ml- Portionen Lösungsmittel folgender Zusammensetzung und Folge entwickelt:
5 von Hexanen (Skellysolve B) plus 3 % Aceton; 5 von Hexanen plus 5% Aceton; 8 von Hexanen plus 7<B>',/0</B> Aceton;
5 von Hexanen plus 10% Aceton; 4 von Hexanen plus 15% Aceton und schliesslich 1 von Aceton. Die Fraktionen 9-25 (einschliesslich der Methylenchloridfraktion) werden vereinigt und aus einem Gemisch von Aceton und Wasser umkristallisiert, um 2,03 g 11-Keto-16a- methylprogesteron, bei 179-182 C schmelzend, zu ergeben.
Eine Probe, die aus einem Gemisch von Athylacetat und Hexanen umkristallisiert wurde, schmolz bei 183-185 C mit [a]D +255o (CHCl3), <B>),Alk</B> 238 mp, am 15,850 und folgende Analyse: Berechnet für C."H3003: C 77,15 H 8,83 Gefunden:
C 76,95 H 8,98 Präparation <I>2:</I> 21-Säuremethylester von 3,11-Diketo-16a- methyl-4,17(20)-pregnadien. Eine Lösung von 2,00 g (5,8 mM) 11-Keto- 16a-methylprogesteron in 30 ml trockenem tert. Butanol wird auf 50 C erwärmt und unter Stick stoff gerührt.
Zur Lösung werden 3,2 ml Äthyl- oxalat und 3,03 g 25 % ige Natriummethoxydlösung in Methanol zugesetzt. Ein gelbgrüner Niederschlag des Natriumdienolats von 2,21-Diäthoxyoxalyl-11- keto-16a-methylprogesteron zeigt sich fast augen blicklich.
Das Gemisch wird während 20 Minuten ge rührt, worauf eine gekühlte Lösung von 0,98 g wasserfreiem Natriumacetat und 0,84 ml Essigsäure in 40 ml Methanol zugesetzt werd-.n, was das freie Dienol ergibt. Die Lösung wird auf 0' C abgekühlt und dann tropfenweise mit einer kalten Lösung 2,0 g Brom in Methanol während 10 Minuten versetzt. Dies ergibt 2,21,21-Tribrom-2,21-diäthoxyoxalyl-11- keto-16a-methylprogesteron.
Das Kühlungsbad wird entfernt und zur Lösung 5,72 g einer 25 % igen Natriummethoxydlösung in Methanol zugesetzt. Das Rühren wird während 2,5 Stunden fortgesetzt, und man erhält den 21-Säure- methylester von 2-Brom-3,11-diketo-16a-methyl- 4,17(20)-pregnadien.
Zur erhaltenen Lösung werden dann 5 ml Essig säure und 1 g Zinkstaub zugesetzt und das Rühren während weiterer 30 Minuten weitergeführt. Das Gemisch wird filtriert, das Filtrat mit Wasser ver dünnt und dann gründlich mit Methylenchlorid extrahiert. Der Extrakt wird über Natriumsulfat ge trocknet und eingedampft. Der Rückstand wird in 400 ml Methylenchlorid gelöst und über eine 200-g- Säule Magnesiumsilikat (Florisil) gegossen.
Die Säule wird mit-400-ml-Portionen Lösungsmittel folgender Zusammensetzung und Folge entwickelt: 4 von Hexanen (Skellysolve B) plus 5 % Aceton; 10 von Hexanen plus 7% Aceton;
10 von Hexanen plus 10 % Aceton und schliesslich 1 von Aceton.
Die Fraktionen 14-23 (einschliesslich die Methylenchloridfraktion) enthalten das Ausgangs-ll-Keto-16a-methylprogesteron. Frak tionen 7-12 enthalten den 21-Säuremethylester von 3,11-Diketo-16a-methyl-4,17(20)-pregnadien, wel cher, nach Umkristallisieren aus Methanol und Wasser und dann aus Methanol, bei 177-184 C schmilzt und<B>2 Alk</B> 232,5 m,u, am 26,200 a]D + 137 (CHC13) und folgende Analyse hat: Berechnet für Cz3H3004: C 74,56 H 8,16 Gefunden:
C 74,58 H 8,04 Die Ausbeute des Produkts wird erhöht, wenn die Reaktion des 11-Keto-16a-methylprogesterons mit Äthyloxalat und Natriummethoxyd bei etwas höheren Temperaturen undjoder verlängerter Reak tionszeit durchgeführt wird.
Präparation <I>3:</I> 1 lss,21-Dioxy-16a-methyl-4,17(20)-pregnadien- 3-on. Eine Lösung von 6,0 g des 21-Säuremethylesters von 3,11- Diketo -16a - methyl-4,17(20)-pregnadien, 6 ml Pyrrohdin und 180 mg p-Toluolsulfonsäure in 120 ml Benzol werden bei Rückflusstemperatur des Gemisches während einer Stunde erhitzt unter gleichzeitigem Entfernen des Reaktionswassers.
Das Lösungsmittel wird aus dem Gemisch abdestilliert und ergibt einen im wesentlichen aus dem 21-Säure- methylester von 3-Pyrrolidyl-11-keto-16a-methyl- 3,5,17(20)-pregnatrien bestehenden Rückstand.
Dieser Rückstand wird in 30 ml Benzol und 10 ml Äther gelöst, eine Suspension von 2,2 g Lithium- aluminiumhydrid in 350 ml Äther während 5 Mi nuten zugesetzt und das Gemisch bei Zimmertempe ratur während 1,5 Stunden gerührt. 20 ml Äthyl- acetat werden zugesetzt, um das überschüssige Li- thiumaluminiumhydrid zu zerstören, gefolgt von 30 ml Wasser.
Äther und Benzol werden unter ver mindertem Druck vom Gemisch abdestilliert, was einen im wesentlichen aus 3-Pyrrolidyl-llss,21- dioxy-16a-methyl-3,5,17(20)-pregnatrien und anor ganischem Material bestehenden Rückstand ergibt.
Dieser rohe Destillationsrückstand wird mit 400 ml Methanol bei 40 C gemischt, bis er völlig gelöst ist. 70 ml einer wässrigen 5%-igen Natron- laugelösung wird zugegeben und das Erwärmen bei 40 C während weiterer 10 Minuten fortgesetzt. Die Lösung wird mit Essigsäure neutralisiert und das Lösungsmittel unter vermindertem Druck abdestil- liert bei einer Temperatur unter 45 C.
Der Rück stand wird mit 100 ml Wasser, das 10 ml konzen trierte Salzsäure enthält, gemischt, filtriert und mit Wasser gewaschen, um llss,21-Dioxy-16a-methyl- 4,17(20)-pregnadien-3-on zu ergeben. Präparation <I>4:</I> l Iss,21-Dioxy-16a-methyl=1,4,17(20)- pregnatrien-3-on. Septomyxa affinis (A. T. C.
C. 6737) wird auf schrägem Malzagar, bestehend aus 50 g trockenem Malzextrakt, 5 g Edamine enzymatisch verdautem Lactalbumin und 20g Agar, bis auf 1 Liter mit Leitungswasser verdünnt, eingestellt auf ein pH von 6,5 bis 7,0, gezüchtet. Impfstoff vom Schrägagar wird in 1 Liter Erlenmeyerkolben welche 100 ml Malzextraktagar enthalten, verbracht und die Inku bation bei Zimmertemperatur während 4 bis 7 Tagen durchgeführt, um Sporen zu erzeugen.
Die Sporen werden in 100 ml steriler 1%iger Kochsalzlösung supendiert. 5 ml dieser Kochsalzlösungsporenimpfung wird dann in je fünf 250-ml-Kolben mit je 100 ml eines Mediums aus 1'% Cerelosedextrose und 20/0 Corn
steep liquor mit 600/0 Festsubstanz, welches mit Natronlauge auf ein pH von 4,8 bis 5,0 einge stellt wird, zugesetzt. Die Inkubation wird unter Schütteln bei Zimmertemperatur während 48 bis 72 Stunden durchgeführt und dann zu 6 Liter des oben beschriebenen Gärungsmediums zugesetzt. Diese Kultur wird während 24 Stunden bei Zimmertempe ratur und Durchlüftung von 1 1,\m gehalten. Diese 6 Liter Impfkultur werden dann zu 100 Liter Me dium zugesetzt und das Wachstum während 24 Stun den bei Zimmertemperatur und Schütteln und Durchlüftung von 2 1,1m weitergeführt.
Zu dieser 24 Stunden alten Kultur werden 25 g Ilss,21-Dioxy- 16a-methyl-4,17(20)-pregnadien-3-on, in 500 ml Aceton gelöst, zugesetzt. Schütteln und Durchlüftung bei 1 Ilm wird während weiterer 24 Stunden fort gesetzt.
Der Brei wird filtriert, um Mycelien und gefil tertes Bier zu erhalten. Die Mycelien werden mit 20 Liter Wasser gewaschen und das Waschwasser zum filtrierten Bier zugesetzt. Die gewaschenen Mycelien werden suspendiert und zweimal aufge schlämmt je mit 12 Liter Aceton und dann zweimal aufgeschlämmt je mit 12 Liter Methylenchlorid. Die so erhaltenen Aceton- und Methylenchloridmycelien- extrakte werden vereinigt und zu einem Extrakt zu gesetzt, der aus vier Extraktionen des gefilterten Bieres und Waschwassers erhalten wurde,
wobei jede der Extraktionen mit 24 Liter Methylenchlorid durchgeführt wird. Die Extrakte von gefiltertem Bier und Waschwasser und diejenigen der Mycelien werden vereinigt und zweimal gewaschen, je mit 12 Liter 2%iger Natriumbicarbonatlösung und dann zweimal je mit 12 Liter Wasser. Der gewaschene Extrakt wird in einem Destillationsapparat einge engt und ergibt 3 Liter Konzentrat, welches dann zur Trockne auf einem Dampfbad verdampft wird, was einen rohen, kristallinen Rückstand ergibt.
Dieser Rückstand wird sechsmal je mit 25 ml Di- äthyläther zu feinem Pulver zermahlen. Die zurück bleibenden Kristalle werden in 250 ml heissen Me thanols gelöst, filtriert und abgekühlt und ergeben Kristalle von llss,21-Dioxy-16a-methyl-1,4,17(20)- pregnatrien-3-on. Präparation <I>S:
</I> 21 -Essigsäureester von l 1ss,21 -Dioxy-16a-me- thyl-4,17(20)-pregnadien-3-on. 500 mg I 1ss,21- Dioxy -16a - methyl-4,17(20)- pregnadien-3-on, nach dem Verfahren von Präpa- ration 3 hergestellt, werden mit 5 ml Essigsäure anhydrid in 10 ml Pyridin bei 26 C während 4 Stunden versetzt.
Das erhaltene Gemisch wird mit 10 ml Wasser unter Kühlung gemischt, um das über schüssige Essiganhydrid zu hydrolysieren, und die Lösung mit Methylenchlorid extrahiert. Der Extrakt wird mit verdünnter Salzsäure, Wasser, gesättigter wässriger Natriumbicarbonatlösung und schliesslich mit Wasser gewaschen.
Das Methylenchlorid wird aus der Lösung abdestilliert und der Rückstand aus einem Gemisch von Aceton und Hexanen (Skelly- solve B) umkristallisiert, um den im wesentlichen reinen 21-Essigsäureester von llss,21-Dioxy-16a- methyl-4,17(20)-pregnadien-3-on, Smp. 171-173 C, zu ergeben.
Präparation <I>6:</I> 21-Essigsäureester von 11/;,21-Dioxy-16a- methyl-1,4,17(20)-pregnatrien-3-on. 1 g 11ss,21- Dioxy -16a - methyl -1,4,17(20)- pregnatrien-3-on wird in 20 ml Pyridin und 15 ml Essigsäureanhydrid gelöst und das Gemisch während 4 Stunden auf 40 C erhitzt. Die Lösung wird abge kühlt und dann langsam mit Wasser verdünnt.
Das ausgefällte Steroid wird mittels Filtrieren entfernt, mit Wasser gewaschen und getrocknet, um den 21- Essigsäureester von l 1ss,21 - Dioxy - 16a - methyl- 1,4,17(20)-pregnatrien-3-on zu ergeben.
Präparation <I>7:</I> 21-Essigsäureester von llp,17a,21-Trioxy-16a- methyl-1,4-pregnadien-3,20-dion. Zu einer Lösung von 100 mg 21-Essigsäureester von 11ss,21-Dioxy-16a-methyl-1,4,17(20)-pregna- trien-3-on in 5 ml trockenem tert. Butanol werden nacheinander 0,065 ml Pyridin, 0,43 ml einer Lö sung von N-Methylmorpholinoxydperoxyd in tert. Butanol mit einem Titer von 44 ml 0,
1 N-Natrium- thiosuifat pro ml hergestellt durch -die Reaktion von N-Methylmorpholin mit zwei rnolaren Äquivalenten Wasserstoffperoxyd in tert. Butanol und 0,2 mg Osmiumtetroxyd in 0,043 ml tert. Butanol. Nach 24 Stunden bei Zimmertemperatur wird die Lösung mit Wasser verdünnt und mit Methylenchlorid extra hiert.
Die Extrakte werden mit verdünnter Salz säure, verdünntem Natriumbicarbonat und schliess lich mit Wasser gewaschen und dann getrocknet. Das Lösungsmittel wird abdestilliert und der Rück stand über eine Säule von 10 g Magnesiumsilikat (Florisil) chromatographiert. Die Säule wird mit Hexanen (SkellysolVe B), welche steigende Portionen Aceton enthalten, entwickelt.
So wird der 21-Essig- säureester von 11ss,17a,21-Trioxy-16a-methyl-1,4- pregnadien-3,20-dion eluiert, der durch Verdampfen vom Lösungsmittel befreit wird.
Präparation <I>8:</I> 21-Essigsäureester von 16a-Methyl-17a,21-dioxy- 1,4,9(11)-pregnatrien-3,20-dion. Zu einer Lösung von 8,5 g 21-Essigsäureester von 11f,17a,21-Trioxy-16a-methyl-1,4-pregnadien- 3,20-dion in 42,5 ml Pyridin werden 5,63g N Brom- acetamid zugesetzt.
Nach Stehen bei Zimmertempe ratur während 15 Minuten wird die Reaktionslösung auf 5-10 C abgekühlt, und unter Schütteln wird Schwefeldioxydgas über die Oberfläche geführt, bis die Lösung keine Farbe auf einem angesäuerten Stärke-Jodpapierstreifen anzeigt. Während der Zu gabe des Schwefeldioxyds wird das Reaktionsgemisch warm. Durch äusseres Abkühlen wird die Temperatur unter 30 C gehalten, wie auch durch Variieren der Schwefeldioxydzufuhr. Dem Reaktionsgemisch wer den dann 400 ml Eiswasser zugesetzt und der ent stehende Niederschlag durch Filtrieren gesammelt.
Dieses Material wird aus Aceton und Hexanen (Skellysolve B) umkristallisiert, um 21-Essigsäure- ester von 16a-Methyl-17a,21-dioxy-1,4,9(11)-pregna- trien-3,20-dion zu ergeben.
Präpararion <I>9:</I> 21-Essigsäureester von 9a-Brom-1 1ss,17a,21- trioxy-16a-methyl-1,4-pregnadien-3,20-dion. Zu einer Lösung von 5,68 g 21-Essigsäureester von 16a-Methyl-17a,21-dioxy-1,4,9(11)-pregnatrien- 3,20-dion in 100 ml Methylenchlorid und 250 ml tert. Butanol werden eine Lösung von 14 ml 72a/o,!iger Perchlorsäure in 100 ml Wasser, gefolgt von einer Lösung 2,
34g N-Bromacetamid in 60 ml tert. Butanol, zugesetzt. Nach Rühren des Reaktions gemisches während 15 Minuten wird eine Lösung von 2,8g Natriumsulfit in 140 ml Wasser zugegeben und das Reaktionsgemisch unter vermindertem Druck, bei etwa 50 C auf ein Volumen von etwa 500 ml eingeengt. Hier setzt Kristallisation ein. Das gerührte Konzentrat wird im Eisbad gekühlt und 500 ml Wasser zugesetzt.
Nach Rühren während einer Stunde wird das kristalline Produkt durch Fil trieren isoliert, die Kristalle mit Wasser gewaschen und luftgetrocknet, um 21-Essigsäureester von 9a- Brom-11 ss,17ai,21-trioxy-16a-methyl-1,4-pregnadien- 3,20-dion zu ergeben.
Präparation <I>10:</I> 21-Essigsäureester von 9ss,llss-Epoxy-16a-me- thyl-17a,21-dioxy-1,4-pregnadien-3,20-dion. Zu einer Lösung von 6.78 g 21-Essigsäureester von 9a -Brom - l lss,17a,21- trioxy-16a-methyl-1,4- pregnadien-3,20-dion in 175 ml Aceton werden 6,78 g Kaliumacetat zugesetzt und die erhaltene Suspension unter Rückfluss während 17 Stunden ge kocht.
Das Gemisch wird dann auf etwa 60 ml Vo lumen unter vermindertem Druck auf dem Dampf bad eingeengt und dann mit Wasser verdünnt und mit Methylenchlorid extrahiert. Die Methylenchlorid- extrakte werden vereinigt, mit Wasser gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und ein gedampft.
Der Rückstand wird in Methylenchlorid wieder gelöst und über 200 g Magnesiumsilikat (Florisil) chromatographiert. Die Säule wird mit 1- Liter-Portionen Hexanen (Skellysolve B), welche steigernde Portionen Aceton enthalten, eluiert. So wird 21-Essigsäureester von 9ss,11ss-Epoxy-16a-me- thyl-17,a.-,21-dioxy-1,4-pregnadien-3,20-dion eluiert,
welcher durch Verdampfen vom Lösungsmittel be freit wird. Präparation <I>11:</I> 21-Essigsäureester von 9a-Fluor-llss,17a,21- trioxy-16a-methyl-1,4-pregnadien-3,20-dion. Zu ungefähr 1,3g Fluorwasserstoff in einer Poly- äthylenflasche, welcher bei -60 C gehalten wird, werden 2,3 ml Tetrahydrofuran und dann eine Lö sung von 500 mg (0,0012 Mol) 21-Essigsäüreester von 9ss,11ss - Epoxy - 17a,
21- dioxy-16a-methyl-1,4- pregnadien-3,20-dion in 2 ml Methylenchlorid zuge setzt. Die Steroidlösung wird mit einem zusätzlichen Milliliter Methylenchlorid gespült. Die hellrot ge färbte Lösung wird während 1 Stunde bei etwa -30 C und während 2 Stunden bei -10 C gehalten. Dann wird sie mit einem überschuss kalter Natrium- bicarbonatlösung gemischt und das organische Ma terial mit Hilfe von zusätzlichem Methylenchlorid extrahiert.
Die vereinigten Extrakte werden mit Wasser gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und auf etwa 35 ml Volumen eingeengt. Diese Lösung wird über 40 ml Magnesiumsilikat (Florisil) chromatographiert. Die Säule wird mit 500-ml-Portionen Hexanen (Skellysolve B), welche ansteigende Portionen Aceton enthalten, entwickelt.
So wird 21-Essigsäureester von 9a=Fluor-llss,17a,21- trioxy-16a-methyl-1,4-pregnadien-3,20-dion eluiert, welcher durch Verdampfen der Eluatfraktionen vom Lösungsmittel befreit wird.
Präparation <I>12:</I> 9a-Fluor-1 lss,17a,21-trioxy-16a-methyl-1,4- pregnadien-3,20-dion. 3,25 g 21 - Essigsäureester von 9a - Fluor- 1 lss,17a,21-trioxy-l6a-methyl-1,4-pregnadien-3,20- dion werd--n in 325 ml Methanol gelöst, welches vorher von Luft-Sauerstoff befreit wird, indem wäh rend 10 Minuten Stickstoff durchgeblasen werden. Zu dieser Lösung wird eine Lösung von 1,63 g Kaliumbicarbonat in 30 ml Wasser, welches ebenso von Sauerstoff befreit ist, zugesetzt.
Das Gemisch wird bei Zimmertemperatur während 5 Stunden unter Stickstoffatmosphäre stehengelassen und dann mit verdünnter Essigsäure neutralisiert. Das Gemisch wird unter vermindertem Druck auf einem 60' C Dampfbad auf etwa ein Drittel des Volumens einge engt, 250 ml Wasser zugefügt und das Gemisch eis gekühlt. Das kristalline Produkt wird auf einem Filter gesammelt, mit Wasser gewaschen und ge trocknet, um 9a-Fluor-llss,17a,21-trioxy-16a-methyl- 1,4-pregnadien-3,20-dion zu ergeben.
Präparation <I>13:</I> 21-Methansulfonsäureester von 11/3,17a,21- trioxy-16a-methyl-4-pregnen-3,20-dion. Es wird eine Lösung hergestellt aus 1 g (2,4 mM) l lss,17a,21-Trioxy-16a-methyl-4-pregnen-3,20-dion in 7 ml Pyridin. Diese Lösung wird auf 0' C ge kühlt und mit 0,3 ml Methansulfonylchlorid versetzt. Dann wird die Lösung bei 0-5 C während 2 Stun den stehengelassen und nachher mit Wasser verdünnt und mit drei 25-ml-Portionen Methylenchlorid extra hiert.
Die Extrakte werden vereinigt, mit kalter ver dünnter Salzsäure gewaschen, bis die wässrige Schicht ein pH von 2-3 aufweist, dann mit kalter Natrium- bicarbonatlösung und mit Wasser gewaschen und schliesslich über wasserfreiem Natriumsulfat getrock net. Verdampfen des Methylenchloridextraktes unter vermindertem Druck hinterlässt einen Rückstand von 21-Methansulfonsäureester von llss,17a,21-Trioxy- 16a-methyl-4-pregnen-3,20-dion.
Unter Verwendung von llss,17a,21-Trioxy-16a- methyl-1,4-pregnadien-3,20-dion als Ausgangssteroid erhält man nach obiger Vorschrift 21-Methansulfon- säureester von llss,17a,21-Trioxy-16a-methyl-1,4- pregnadien-3,20-dion. Präparation <I>14:
</I> 1 ss,17a-Dioxy-16a-methyl-21-jod-4-pregnen- 3,20-dion. Der rohe, in Präparation 13 beschriebene 21- Methansulfonsäureester von llss,17a,21-Trioxy-16a- methyl-4-pregnen-3,20-dion wird in 15 ml Aceton gelöst und mit einer Lösung von 1 g Natriumjodid in 10 ml Aceton versetzt. Das Gemisch wird unter Rückfluss und Rühren während 15 Minuten erhitzt, die Wärme reduziert lind das Gemisch unter vermin dertem Druck auf ein Drittel Volumen eingeengt.
Eis und Wasser werden zugesetzt und das ausgefällte Produkt auf einem Filter gesammelt, mit Wasser ge waschen und getrocknet, um 11ss,17a-Dioxy-16a- methyl-21 jod-4-pregnen-3,20-dion zu ergeben.
Unter Verwendung des 21-Methansulfonsäure- esters von l lss,17a,21 - Trioxy - 16a - methyl - 1,4- pregnadien-3,20-dion als Ausgangssteroid erhält man nach obiger Vorschrift llss,l7a-Dioxy-16a-methyl- 21-jod-1,4-pregnadien-3,20-dion. <I>Beispiel 1</I> 11ss,17a-Dioxy-16a-methyl-21-fluor-4-pregnen- 3,20-dion 1 g llss,17a-Dioxy-16a-methy121 jod-4-pregnen- 3,
20-dion wird in 150 ml kochendem wcetonitril ge löst. Nach Abkühlen auf 40 C wird die Lösung vor Licht geschützt und 0,8 ml einer 50#lloigen wässrigen Lösung Silberfluorid werden unter Rühren zugesetzt. Das Rühren wird während einer Stunde bei etwa 401 C fortgesetzt, dann werden 0,7 ml Süberfluorid- lösung zugegeben. Nach einer weiteren Stunde Rühren werden weitere 0,7 ml wässrige Silberfluorid, lösung zugegeben.
Erwärmen und Rühren wird dann während 2 Stunden weitergeführt. Das braune Ge misch wird über Celite -Kieselgur filtriert und das Filtrat unter vermindertem Druck bei einer Bad temperatur von 50 C verdampft. Der braune Rück stand wird mit zwei 100-ml-Portionen warmen Me- thylenchlorids gründlich extrahiert, die vereinigten Extrakte mit Wasser gewaschen und über wasser freiem Natriumsulfat getrocknet.
Die getrocknete Lösung wird auf etwa 100 ml eingeengt und dann über 50g Magnesiumsilikat ( Florisil ) chromato- graphiert. Die Säule wird mit Hexangemisch, welches steigende Mengen Aceton enthält, eluiert. Man er hält so in Lösung 1lss17a-Dioxy-16a-methyl-21- fluor-4-pregnen-3,20-dion und vorgängig als Neben produkt 11 fl- Oxy - 16a - methyl -17a,
21 - epoxy-4- pregnen-3,20-dion, welche durch Eindampfen vom Lösungsmittel befreit werden. <I>Beispiel 2</I> l lss,17co-Dioxy-16a-methyl-21-fluor-1,4- pregnadien-3,20-dion Nach dem Verfahren von Beispiel 1 unter Ver wendung von llss,17a-Dioxy-16a-methyl-21-jod-1,4- pregnadien 3,20-dion als Ausgangssteroid erhält man 1 lss,17.a-Dioxy-16a-methyl-21-fluor-1,4-pregnadien- 3,
20-dion und vorgängig 11ss - Oxy -16a - methyl- 17a,21-epoxy-1,4-pregnadien-3,20-dion. <I>Beispiel 3</I> 9a,21-Difluor-11 ss,17a-dioxy-16a-methyl-1,4- pregnadien-3,20-dion Nach dem Verfahren von Beispiel 1 unter Ver wendung von 9a-Fluor-11ss,17a-dioxy-16a-methyl- 21 jod-1,4-pregnadien-3,20-dion als Ausgangssteroid erhält man 9a,21-Difluor-llss,17a-dioxy-16a-methyl- 1,4-pregnadien-3,
20-dion und vorgängig 9a-Fluor- l l ss-oxy -16a - methyl-17ai,21-epoxy-1,4-pregnadien- 3,20-dion.
Gleicherweise wird 9a-Chlor-1 lss,17a-dioxy-16a-methyl'-21-jod- 1,4-pregnadien-3,20-dion in 9a-Chlor-1 lss,17a-dioxy-16a-methyl 21-fluor- 1,4-pregnadien-3,20-dion und 9a-Chlor-1 lss-oxy-16a methyl-17a,21-epoxy- 1,4-pregnadien-3,20-dion umgesetzt.
<I>Beispiel 4</I> 9a,21-Ditluor-1 iss,17a-dioxy-16a-methyl-4- pregnen-3,20-dion Nach dem Verfahren von Beispiel 1 unter Ver wendung von 9a-Fluor-llss,17,a-dioxy-16a-methyl- 21-jod-4-pregnen-3,20-dion als Ausgangssteroid er hält man 9a,21-Difluor-11ss,17.a-dioxy-16a-methyl- 4.-pregnen-3,20-dion und vorgängig 9a-Fluor-llss- oxy-16a-methyl-4-pregnen-3,20-dion.
Gleicherweise werden 9a-Chlor-11 ss,17a-dioxy-16a-methyl-21-jod- 4-pregnen-3,20-dion in 9a-Chlor-l lss,17a-dioxy-16a-methyl-21-fluor- 4-pregnen-3,20-dion und 9a-Chlor-11 ss-oxy-16a-methyl-17a,21-epoxy- 4-pregnen-3,20-dion umgesetzt.
<I>Beispiel 5</I> 11 ss,17 a-Dioxy-16a-methyl-21-fluor-4- pregnen-3,20-dion Eine Lösung von 1 g llss,17a,21-Trioxy-16a- methyl-4-pregnen-3,20-dion-21-methansulfonat und 0,50 g wasserfreiem Kaliumfluorid in 10 ml Di- methylsulfoxyd wird während 12 Stunden bei 100 C gekocht. Die abgekühlte Lösung wird mit Wasser verdünnt und dann mit Methylenchlorid extrahiert.
Der Extrakt wird getrocknet und nach der im Bei spiel 1 beschriebenen Weise chromatographiert, um im wesentlichen reines llss,l7a-Dioxy-16a-methyl- 21-fluor-4-pregnen-3,20-dion und llss-Oxy-16a-me- thyl-17a,21-epoxy-4-pregnen-3,20-dion zu ergeben.
Das gemäss Beispiel 1 oder 5 erhältliche Produkt kann wie folgt zum 16a-Methyl-17a-oxy-21-fluor-4- pregnen-3,11,20-trion oxydiert werden: Es wird eine Lösung bereitet aus 0,5 g 16a-Me- thyl -1 lss,17a- dioxy - 21-fluor-4-pregnen-3,20-dion, 0,15 g Chromsäure, 10 ml Eisessig und 1,1, ml Wasser. Dieses Gemisch wird gerührt und während 8 Stunden bei Zimmertemperatur gehalten.
Dann wird das Gemisch in 50 ml Eiswasser gegossen, durch Zugabe von verdünntem Natriumhydroxyd neutralisiert und der so erhaltene Niederschlag auf einem Filter gesammelt und dreimal aus einem Ge misch Äthylacetat und Hexan (Skellysolve B) um- kristallisiert, um 16a Methyl-17a-oxy-21-fluor-1,4- pregnadien-3,11,20-trion zu ergeben.
Auf gleiche Weise können 9a,21-Difluor-1 lss,17a-dioxy-16a-methyl- 1,4-pregnadien-3,20-dion und 9a,21-Difluor-l lss,17a-dioxy-16a-methyl- 4-pregnen-3,20-dion oxydiert werden in 9a,21-Difluor-16a-methyl-17a-oxy- 1,4-pregnadien-3,11,20-trion und 9a,21-Difluor-16a-methyl-17a-oxy- 4-pregnen-3,11,20-trion. Die entsprechenden 9a-Chlorverbindungen können gleicherweise oxydiert werden.