Verfahren zur Herstellung von in 22-Stellung subsütuierten 6-Ketosteroiden aus 20-Formyl-6-keto-steroiden der Pregnanreihe
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Steroiden der Formelgruppierung
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oder von entsprechenden A7-Steroiden sowie von im Steroidgerü st weitere Substituenten tragenden Derivaten davon, in welcher Formel R2 Wasserstoff oder eine Hydroxylgruppe, Z Wasserstoff oder die Methylgruppe, Y einen wenigstens 3 Kohlenstoffatome enthaltenden gerad- oder verzweigtkettigen Alkyl- oder Alkinylrest, welcher auch substituiert sein kann, oder den Äthinylrest bedeuten und worin das Sständige Wasserstoffatom,
die 21 ständige Methylgruppe und die 22ständige Hydroxygruppe a- oder frkonfiguriert sein können, welches Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass man eine entsprechende 20-Formyl-Verbindung mittels einer Verbindung der Formel Y-MgX, worin X Chlor, Brom oder Jod bedeutet, in 22-Stellung selektiv grignardiert.
Als zusätzliche Substituenten, die geben die erfin dungsgemäss anzuwendenden Reaktionspartner inert sind, kommen insbesondere infrage: niedere Alkylreste, vorzugsweise der Methylrest in z. B. 1-, 7- oder 16-Stellung, Hydroxyl- oder Acyloxygruppen in z. B. 1-, 2-, 3-, 11-, 16- oder 17-Stellung oder auch funktionell - zum Beispiel als Ketal - abgewandelte Ketogruppen in zum Beispiel 3-Stellung oder zusätzliche Doppelbindungen z. B. in 1(2)- und/oder 3(4)-Stellung.
Die selektive Grignardierung der 20-Formylgruppe wird zweckmässig in einem gegen Grignardreagentien inerten Lösungsmittel, wie Tetrahydrofuran, Äther, Dioxan, Benzol u.ä. durchgeführt, indem man die Grignardreagenzlösung und die Lösung der 20-Formylverbindung vorzugsweise unter Rühren langsam vereinigt.
Wenn es grundsätzlich auch möglich ist, die Grignardierung bei erhöhter Temperatur durchzuführen, so empfiehlt es sich jedoch - um einen möglichst quantitativen, selektiven Reaktionsverlauf zu garantieren - die Reaktionstemperatur niedrig zu wählen. Zweckmässigerweise wird die Grignardierung bei -5 bis +150 C, vorzugsweise bei 0 bis 50 C, durchgeführt. Überraschenderweise werden insbesondere in dem angegebenen Temperaturbereich weder die 6-Ketogruppe noch gegebenenfalls anwesende Acyloxygruppen durch das Grignardreagenz angegriffen. In der Regel ist die selektive Ori- gnardierung der 20-Formylgruppe bereits nach etwa 5-10 Minuten beendet. Unerwünschte Nebenreaktionen treten aber praktisch auch dann nicht auf, wenn das Grignardierungsreagenz über längere Zeit, z.
B. etwa 30 bis 60 Minuten, auf das Ausgangssteroid einwirkt. Als bevorzugtes Grignardreagenz der oben angegebenen Formel X-MgX kommen erfindungsgemäss solche infrage, in denen Y den Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl-, Butinyl-, Pentyl-, Pentinyl-, Isopentinyl- und andere ähnliche Alkyl- bzw. Alkinylreste darstellt. Insbesondere geeignet sind solche, in denen der Alkyl- bzw. Alkinylrest verzweigt ist. Enthält der Rest Y noch zusätzlich eine Hydroxylgruppe, wie z. B. im 2-Methyl-3-butin-4 -yl-2-ol, so wird diese Hydroxylgruppe zweckmässigerweise geschützt, z. B. als Tetrahydropyranyläther. Nach erfolgter Umsetzung kann diese Schutzgruppe gewünsch tenfalls wieder abgespalten werden.
Die 22-Hydroxygruppe kann verestert oder veräthert werden. Dabei werden die geeigneten Reaktionsbedingungen von der Art des Substituenten Rz bestimmt. Ist R2 eine 14x-Hydroxylgruppe, sind Reaktionsbedingungen, bei denen bekannterweise tertiäre Hydroxylgruppen unter Wasserabspaltung leicht eliminiert werden, zu vermeiden. Die gewünschtenfalls nachträgliche z.B. Veresterung der 22-Hydroxylgruppe erfolgt dann beispielsweise mittels Carbonsäure-halogeniden in Gegenwart von Pyridin.
Wie bereits oben ausgeführt, war der selektive Reaktionsablauf der erfindungsgemässen Grignardierung aufgrund der dem Fachmann bekannten Arbeitsmethoden nicht zu erwarten. Dieser Verfahrensschritt ist somit neu und erfinderisch.
Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren herstellbaren Verfahrensprodukte besitzen zum Teil selbst wertvolle pharmakologische Eigenschaften oder dienen als Zwischenprodukte zur Herstellung von Wirkstoffen verschiedenartigster Hormonaktivität. Besonders gut geeignet sind die Verfahrensprodukte als Zwischenprodukte zur Herstellung von Insektenmetamorphosehormonen, wie z. B. Ecdyson.
Ein bevorzugtes Ausgangsprodukt des erfindungsgemässen Verfahrens ist das bisher nicht vorbeschriebene 20-Formyl-A-5p-pregnen-2,8"8-diol-on-diacetat. Die Herstellung erfolgt z. B. in folgender Weise:
Zu einer Lösung von 331 g 3,3-thylendioxyA5-pre- gnen- 20 - carbonsäuremethylester [K. Morita C. A. 54, 4679 (60)] in 3300 ml Methylenchlorid werden, nach Zusatz von 80 g Kaliumacetat und 166 g Natriumsulfat, unter Eiskühlung 275 mm 40%ige Peressigsäure zugetropft. Das Reaktionsgemisch wird 2 Stunden bei 220 C gerührt, mit Wasser versetzt und mit Methylenchlorid verdünnt. Die abgetrennte Methylenchloridphase wird mit Natriumcarbonatlösung und Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum eingedampft.
Das so erhaltene Epoxyd-Gemisch wird in 2500 ml Tetrahydrofuran gelöst, mit 690 ml 3n Perchlorsäure versetzt und 3,5 Stunden unter Rückfluss erhitzt. Die Lösung wird in 30 Liter Eiswasser eingerührt, neutralisiert und das ausgefallene Dion abgesaugt, gewaschen und getrocknet. Der Ssc-Pregnan-3,6-dion-20-carbonsäureme- thylester wird aus Essigester umkristallisiert und schmilzt bei 212-2140 C.
Zu 37,45 g Sx-Pregnan-3,6-dion-20-carbonsäureme- thylester in 800 ml Tetrahydrofuran wird unter Eiskühlung eine Lösung von 5,33 ml Brom und 4,9 g Kaliumacetat in 50 ml Eisessig zugetropft. Die Reaktionslösung wird in Natriumacetat-haltiges Eiswasser eingegossen, der ausgefallene 2a-Brom-SOc-pregnan-3,6-dion-20-car- bonsäuremethylester abgesaugt und aus Methanol umkristallisiert. Schmelzpunkt 161 bis 1620 C (Z).
28 g 2-Brom-Sa-pregnan-3,6-dion-20-carbonsäure- methylester werden in 240 ml Tetrahydrofuran bei 0 bis 5 C mit einer Lösung von 33,8 g Lithium-tri-tert.-butoxy-aluminiumhydrid in 160ml Tetrahydrofuran reduziert. Es wird in schwefelsaures Eiswasser eingerührt, der Niederschlag abgesaugt und aus Essigester umkri stallisiert. Der so erhaltene ia-Brom-5a-pregnan-39-ol- -6-on-20-carbonsäuremethylester schmilzt bei 211 bis 2120 C.
19,4 g 2a-Brom-5a-pregnar-3-ol -6 - on -20- carbon- säuremethylester werden in 80 ml Pyridin mit 40 mm Acetanhydrid 20 Stunden bei Raumtemperatur stehengelassen und in Eiswasser eingerührt. Der ausgefallene Niederschlag wird abgesaugt und aus Aceton-Hexan umkristallisiert. Das so erhaltene 2x-Brom-Sa-pregnan-38- -ol-6-on-20-carbonsäuremethylester-3-acetat schmilzt bei 196 bis 1970 C.
81,2 g 2±-Brom-5a-pregnan-3-ol-6'on-20-carbonsäu- remethylester-3-acetat werden in 800 ml Eisessig und 16,2 ml Wasser mit 50 g Silberacetat 20 Stunden unter Rückfluss erhitzt. Der Niederschlag wird abgesaugt und das Filtrat in Eiswasser eingerührt. Das ausgefallene Reaktionsprodukt wird abgesaugt, neutral gewaschen und getrocknet. Nach Umkristallisation aus Methanol werden 58,6 g 2p,3p-Diacetoxy-pregnan-6-on-20-carbonsäureme.
thylester als 5 Isomerengemisch erhalten.
29,3 g des obigen Isomerengemisches werden in 500 ml Eisessig gelöst. mit 3,3 g Brom in 50 ml Eisessig tropfenweise versetzt und 2 Stunden bei 500 C gerührt.
Es wird in Eis-Kaliumacetatlösung eingerührt, der ausgefallene Niederschlag abgesaugt, neutral gewaschen und getrocknet. Nach Umkristallisation aus Aceton-Hexan werden 28,5 g 7-Brom2p,3p-diacetoxy-5a-pregnan-6-on- -20-carbonsäuremethylester erhalten. Schmelzpunkt 152 bis 1530C.
38 g 7-Brom-2j3,3-diacetoxy-5pregnan-6-on-20- -carbonsäuremethylester werden in 380 ml Dimethylformamid mit 10,5 g Lithiumcarbonat und - 6,2 g Lithiumbromid 4,5 Stunden unter Stickstoff auf 120 bis 1250 C erhitzt. Die ungelösten Lithiumsalze werden abfiltriert und das Filtrat in Eiswasser eingerührt. Das ausgefallene Reaktionsprodukt wird abgesaugt, getrocknet und an Silicagel chromatographiert. Nach Umkristallisation aus Isopropyläther-Methylenchlorid werden 15,7 g 2p,3p- -Diacetoxy-AT-5a-pregnen -6 - on - 20-carbonsäuremethylestererhalten. Schmelzpunkt 195-1960C; UV:E143 = 12800.
10 g 2,ss,3sS-Diacetoxy-A7-5-pregnen-6-on-20-carbon- säuremethylester werden in 100 ml Lutidin mit 12 g wasserfreiem Lithiumjodid 2 Stunden unter Rückfluss erhitzt. Es wird in Eiswasser ausgefällt, mit Salzsäure angesäuert und mit Natriumchlorid gesättigt. Das ausgefallene Reaktionsprodukt wird abgesaugt, in Methylenchlorid gelöst und zweimal an Silicagel chromatographiert. Nach Umkristallisation aus Aceton-Hexan erhält man 2,B,3,8-Diacetoxy-A7-50-pregnen-6-on-20-carbonsäure.
Schmelzpunkt 245 bis 2470C; UV: EE4G = 14800.
1,9 g 2p,3N,8-Diacetoxy-A7-5ss-pregnen-20-carbonsäure werden in 38 ml abs. Tetrahydrofuran mit 10 g Carbonyldiimidazol 20 Minuten unter Rückfluss erhitzt. Die Reaktionslösung wird in Eiswasser eingegossen, mit Salzsäure angesäuert und mit Natriumchlorid gesättigt.
Das ausgerallene Imidazolid wird abgesaugt und getrocknet. Ausbeute 2,012 g.
2g des so erhaltenen Imidazolids werden in 40ml Tetrahydrofuran mit 2g Lithiumaluminium-tri-tert.butoxyhydrid 1 Stunde bei Raumtemperatur gerührt. Es wird in Eiswasser eingerührt, mit Salzsäure angesäuert und nach abpuffern mit Natriumacetat mit Methylenchlorid extrahiert. Nach Abdestillieren des Lösungsmittels, Chromatographie an Silicagel und Umkristallisation aus Aceton-Hexan werden 1,02 g 20-Formyl-'-5p- -pregnen-2p,38-diol-6-on-diacetat erhalten. Schmelzpunkt 200 bis 2020 C.
Das bisher nicht vorbeschriebene Ausgangsprodukt (20S)-2p,3p-diacetoxy-20-formyl-A7-5-pregnen-6-on kann wie folgt hergestellt werden:
11,7 g 3B-Acetoxy-A7222-Sss-ergostadien-6-on werden in 2 Liter Methanol gelöst und mit 11,7 g Kaliumcarbo nat 30 Minuten zum Sieden erhitzt. Nach dem Abküh len wird in Wasser eingegossen, der Niederschlag abgetrennt, in Chloroform aufgenommen, die organische Phase gewaschen, getrocknet und eingeengt.
Das rohe Verseifungsprodukt wird in 200 ml Pyridin mit 13,5 g p-Toluolsulfonsäurechlorid 24 Stunden bei Raumtemperatur aufbewahrt. Die Reaktionsmischung wird mit Wasser verdünnt, der ausgefallene Niederschlag abgetrennt und in Methylenchlorid gelöst. Diese Lösung wird gewaschen. getrocknet und eingeengt. Das zurückbleibende 3ss-Tosyloxy-#7,22-5α-ergostadien-6-on kristallisiert aus Diisopropyläther und schmilzt bei 148-149 C.
2,2 g 3ss-Tosyloxy-#7,22-5α-ergostadien-6-on werden in 10 ml Dimethylanilin 20 Minuten auf 2000 C erhitzt.
Nach dem Abkühlen wird die Reaktionslösung in verdünnte Schwefelsäure eingegossen, der ausgefallene Niederschlag abgesaugt und in Methylenchlorid aufgenommen. Die organische Phase wird neutral gewaschen, getrocknet und eingeengt. Man erhält das #2,7,22-5α-Ergo- statrien-6-on, das als Rohprodukt weiterverarbeitet wird.
Das vorstehend beschriebene A2 22-54X-Ergostatrien- -6-on wird in 130ml Essigsäure bei 450 C gelöst. Man fügt nun nacheinander 2,1 ml Wasser, 1,8 g Silberacetat und 1,09 g feingemörsertes Jod hinzu und hält das Reaktionsgemisch unter kräftigem Rühren 50 Minuten bei 450 C. Nach Zugabe eines Überschusses an Kochsalz wird für weitere 5 Minuten gerührt, filtriert und das Filtrat im Vakuum zur Trockne eingeengt. Der Rückstand wird durch präparative Dünnschichtchromatographie gereinigt und ergibt nach Kristallisation aus Diiso- propyläther 2ss-Acetoxy-3ss-hydroxy-#7,22-5α-ergostadien- -6-on vom Schmelzpunkt 208 bis 2100 C.
5,8 g 2ss-Acetoxy-3ss-hydroxy-#7,22-5α-ergostadien-6- -on werden in 80ml abs. Pyridin und 80ml Acetanhydrid gelöst über Nacht bei Raumtemperatur stehen gelassen. Man zersetzt mit Eiswasser, extrahiert mit Chloroform und wäscht die Extrakte neutral. Nach dem Verdampfen des Lösungsmittels wird das 2ss,3ss-Diacetoxy- -7,22-5ergostadien-6-on aus Methanol kristallisiert.
Schmelzpunkt 195 bis 1960 C.
Eine Lösung von 4,0 g 2,ss,3ss-Diacetoxy-ATy22-S;oc-er- gostadien-6-on in 750 ml Methylenchlorid und 500 mol Methanol wird bei -70 C mit einem Sauerstoffstrom, der 10 mMol Ozon enthält, 75 Minuten behandelt. Man gibt 15 ml Trimethoxyphosphin zu und rührt 30 Minuten. Nach Zersetzen mit Wasser wird mit Äther extrahiert. Aufarbeiten der Extrakte liefert ein Rohprodukt, das durch rasche Chromatographie an Aluminiumoxyd und nachfolgendem Umlösen aus Methylenchlorid-Äther gereinigt wird. Man erhält (20S)-2p,38-Diacetoxy-20-for- myl-A7-5-pregnen-6-on vom Schmelzpunkt 211 bis 2120 C. UV: C.43 = 13700; IR: 2730 cm-l (CHO).
Beispiel I
Zu einer Äthylmagnesiumbromid-Lösung (hergestellt aus 488 mg Magnesium, 1,68 ml Äthylbromid in 25 ml Äther) werden 3,86 ml 2-Methyl-3-butin-2-ol-tetrahydro- pyranyläther in 20ml Tetrahydrofuran zugetropft und 30 Minuten nachgerührt. Diese Grignardlösung wird in eine eisgekühlte Lösung von 820mg 20-Formyl-A7-5a8- -pregnen-2ss,3ss-diol-6-on-diacetat in 20 ml Tetrahydrofuran eingetropft und 5 Minuten nachgerührt. Das Re aktionsgemisch wird mit gesättigter Ammoniumchloridlösung zerlegt, in Äther aufgenommen und mit gesättigt ter Kochsalzlösung gewaschen, getrocknet und eingedampft.
Nach Chromatographie an Silicagel wird das 20- (1'- Hydroxy -4'- tetrahydropyranyloxy -4'- methyl-2' -pentin-1'-yl)-#7-5ss-pregnen-2ss,3ss-diol-6-on-2ss,3ss - diacetat erhalten und aus Hexan-Äther umkristallisiert. F. =
175 bis 1780 C; UV: ±24, = 14300.
Beispiel 2
Zu einer Äthylmagnesiumbromid-Lösung (hergestellt aus 244 mg Magnesium, 0,84ml Äthylbromid in 15 ml Äther) werden 1,93 ml 2-Methyl-3-butin-2-ol-tetrahydro- pyranyläther in 10 ml Tetrahydrofuran zugetropft und
1 Stunde bei Raumtemperatur nachgerührt. In diese auf 0 bis 50 C gekühlte Grignardlösung werden 386,5 mg 20-Formyl-#7-5α-pregnen-3ss-ol-6-on-acetat F. 177 bis 1780 C [hergestellt aus 3P-Acetoxy-?22-531-ergostadien- -6-on (D.H.R. Barton J. Chem. Soc. 1954, 3045) durch Ozonisierung] in 10 mol Tetrahydrofuran zugetropft und 45 Minuten nachgerührt. Es wird aufgearbeitet wie im Beispiel 1 beschrieben.
Man erhält 50 ml 20-(1'-Hydroxy- -4'-tetrahydropyranyloxy-4' -methyl-2'-pentin - l' - yl) - A7- -5a-pregnen-3a-ol-6-on-3-acetat als 22-Diastereomerengemisch. UV: ." = 12800.
Beispiel 3 (2OS)-20-Formyl-T-5p-pregnen- 2ss,3jB,14a-triol-6-on- -2,3-acetonid (dieses bisher nicht beschriebene Ausgangsmaterial wird wie folgt hergestellt: 3,3-Äthylendioxy -20-hydroxymethyl- XS-pregnen [K. Morita C.A. 54, 467 g (60)3 wird durch Epoxydierung und anschliessende Perchlorsäurebehandlung in das 20-Hydroxymethyl-Sc:-pre- gnan-3,6-dion (F. 180 bis 1810C) übergeführt. Das Dion wird durch Bromierung, Reduktion und Acetylierung zum 2α-Brom-20-hydroxymethyl-5α-pregnan-3ss-ol-6- -3,22-diacetat (F. 207 bis 2080 C) umgesetzt.
Nach Umsetzung mit Silberacetat und anschliessender Bromierung wird das 7α-Brom-20-hydroxymethyl-5α-pregnan-2ss,3ss- -diol-6-on-2,3,22-triacetat (F. 147 bis 1480 C) erhalten und nach Bromwasserstoffabspaltung in das A7-6-Keton (F. 208,5 bis 209,50 C) übergeführt. Durch Allyloxydation mit Selendioxyd wird das 20-Hydroxymethyl-#7-5α- -pregnen-2ss,3ss,14α-triol-6-on-2,3,22-triacetat (F. 253 bis 2540 C) erhalten und dieses durch alkalische Hydrolyse unter Isomerisierung zum 20-Hydroxymethyl-A7-5,8-pre- gnen-2ss,3ss,14α-triol-6-on (F. 254 bis 2570 C) umgesetzt.
Mit BFs-Ätherat in Aceton wird das 2,3-Acetonid (F. 240 bis 2410 C) dargestellt und dieses zum 20-Formyl-A7-58- -pregnen-28,38,145(-triol-o-on-2,3-aceto (F. 178 bis 1800 C; UV: #212 = 11400 mit CreO3 in Pyridin oxydiert.) wird mit der Grignardverbindung des 2-Methyl-3 -butin-2-ol-tetrahydropyranyläthers wie im Beispiel 1 beschrieben umgesetzt und aufgearbeitet. Man erhält ein Diastereomerengemisch des 24ss,3lB-Isopropylidendioxy- - 14α- 22-dihydroxy-25-(tetrahydropyranyloxy)-5ss-cholest- -7-en-23-in-6-on.
Beispiel 4
Zu einer aus 2 g Magnesium und 6,4 ml Äthylbromid in 100 ml abs. Äther hergestellten Lösung von Äthylmagnesiumbromid werden 16ml 2-Methyl-3-butin-2-ol -tetrahydropyranyläther in 100ml abs. Tetrahydrofuran getropft. Die Lösung wird 30 Minuten bei Raumtemperatur gerührt und unter Rühren in eine auf -100 C gekühlte Lösung von 4,7 g (20S)-2p,38-Diacetoxy-20- -formyl-AI-50c-pregnen-6-on in 200ml abs. Tetrahydrofuran getropft. Anschliessend lässt man auf 0 C erwärmen und zersetzt mit Ammonchloridlösung. Durch Extraktion mit Äther erhält man ein Rohprodukt, das an 200 g Aluminiumoxyd chromatographiert wird. Die durch Elution mit 2 Liter Benzol-Petroläther (1:1) erhaltene.
Fraktion wird verworfen. Das gewünschte Produkt wird mit Chloroform, das 10% Methanol enthält, eluiert und nochmals an 140g Aluminiumoxyd chromatographiert, wobei die Fraktionen im Dünnschichtchromatogramm verfolgt werden. Nach Entfernung von Nebenprodukten mit Petroläther-Benzol (1:1) eluiert man mit Benzol und Benzol, das 1% Äther enthält, das (22R)-2iC,3B-Diacet- oxy-22-hydroxy-25-(tetrahydropyran - 2 - yloxy)-7- chole- sten-23-in-6-on, das nach Umlösen aus Isopropyläther bei 1880 C schmilzt. UV: E243 = 14600.
Process for the preparation of 6-ketosteroids subsutuated in the 22-position from 20-formyl-6-keto-steroids of the Pregnan series
The invention relates to a process for the preparation of steroids of the formula group
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or of corresponding A7 steroids and of derivatives thereof bearing further substituents in the steroid structure, in which formula R2 is hydrogen or a hydroxyl group, Z is hydrogen or the methyl group, Y is a straight or branched chain alkyl or alkynyl radical containing at least 3 carbon atoms, which is also substituted can be, or denote the ethynyl radical and in which the standing hydrogen atom,
the 21-position methyl group and the 22-position hydroxyl group can have a- or frconfigured configuration, which process is characterized in that a corresponding 20-formyl compound is converted into a compound of the formula Y-MgX, in which X is chlorine, bromine or iodine, in - Position selectively grignarded.
As additional substituents which give the reactants to be used according to the invention are inert, in particular are: lower alkyl radicals, preferably the methyl radical in z. B. 1-, 7- or 16-position, hydroxyl or acyloxy groups in z. B. 1-, 2-, 3-, 11-, 16- or 17-position or functionally - for example as a ketal - modified keto groups in, for example, the 3-position or additional double bonds z. B. in 1 (2) - and / or 3 (4) position.
The selective Grignardation of the 20-formyl group is expediently carried out in a solvent which is inert to Grignard reagents, such as tetrahydrofuran, ether, dioxane, benzene and the like. carried out by slowly combining the Grignard reagent solution and the solution of the 20-formyl compound, preferably with stirring.
If it is in principle also possible to carry out the Grignardization at elevated temperature, it is advisable, however, to choose the reaction temperature to be low, in order to guarantee the most quantitative, selective reaction possible. The Grignardization is expediently carried out at -5 to +150.degree. C., preferably at 0 to 50.degree. Surprisingly, especially in the specified temperature range, neither the 6-keto group nor any acyloxy groups present are attacked by the Grignard reagent. As a rule, the selective orientation of the 20-formyl group is complete after about 5-10 minutes. However, undesirable side reactions practically do not occur even if the Grignardation reagent is used for a long time, e.g.
B. about 30 to 60 minutes, acts on the starting steroid. According to the invention, preferred Grignard reagents of the formula X-MgX given above are those in which Y denotes the propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, butynyl, pentyl, pentynyl, isopentynyl and other similar alkyl or alkynyl radicals represents. Those in which the alkyl or alkynyl radical is branched are particularly suitable. If the radical Y also contains a hydroxyl group, such as B. in 2-methyl-3-butyn-4-yl-2-ol, this hydroxyl group is conveniently protected, for. B. as tetrahydropyranyl ether. After the reaction has taken place, this protective group can, if desired, be split off again.
The 22-hydroxy group can be esterified or etherified. The suitable reaction conditions are determined by the nature of the substituent Rz. If R2 is a 14x-hydroxyl group, avoid reaction conditions under which tertiary hydroxyl groups are known to be easily eliminated with elimination of water. The subsequent e.g. Esterification of the 22-hydroxyl group then takes place, for example, by means of carboxylic acid halides in the presence of pyridine.
As already stated above, the selective course of the reaction of the Grignardation according to the invention was not to be expected on the basis of the working methods known to those skilled in the art. This process step is therefore new and inventive.
Some of the process products which can be prepared by the process according to the invention have valuable pharmacological properties themselves or serve as intermediates for the preparation of active ingredients of the most varied of hormone activity. The products of the process are particularly suitable as intermediates for the production of insect metamorphosis hormones, such as. B. Ecdysone.
A preferred starting product of the process according to the invention is the 20-formyl-A-5p-pregnen-2,8 "8-diol-one-diacetate, not previously described. It is produced, for example, in the following way:
To a solution of 331 g of 3,3-thylenedioxyA5-pregnen-20-carboxylic acid methyl ester [K. Morita C. A. 54, 4679 (60)] in 3300 ml of methylene chloride, after 80 g of potassium acetate and 166 g of sodium sulfate have been added, 275 mm of 40% peracetic acid are added dropwise with ice cooling. The reaction mixture is stirred for 2 hours at 220 ° C., mixed with water and diluted with methylene chloride. The separated methylene chloride phase is washed with sodium carbonate solution and water, dried over sodium sulfate and evaporated in vacuo.
The epoxy mixture thus obtained is dissolved in 2500 ml of tetrahydrofuran, 690 ml of 3N perchloric acid are added and the mixture is refluxed for 3.5 hours. The solution is stirred into 30 liters of ice water, neutralized, and the precipitated dione is filtered off with suction, washed and dried. The methyl Ssc-Pregnan-3,6-dione-20-carboxylate is recrystallized from ethyl acetate and melts at 212-2140 C.
A solution of 5.33 ml of bromine and 4.9 g of potassium acetate in 50 ml of glacial acetic acid is added dropwise to 37.45 g of methyl Sx-pregnane-3,6-dione-20-carboxylate in 800 ml of tetrahydrofuran, while cooling with ice. The reaction solution is poured into ice water containing sodium acetate, the precipitated 2a-bromo-SOc-pregnane-3,6-dione-20-carboxylic acid methyl ester is filtered off with suction and recrystallized from methanol. Melting point 161 to 1620 C (Z).
28 g of 2-bromo-Sa-pregnane-3,6-dione-20-carboxylic acid methyl ester are dissolved in 240 ml of tetrahydrofuran at 0 to 5 C with a solution of 33.8 g of lithium tri-tert-butoxyaluminum hydride in 160ml tetrahydrofuran reduced. It is stirred into ice-water with sulfuric acid, the precipitate is filtered off with suction and recrystallized from ethyl acetate. The ia-bromo-5a-pregnan-39-ol- -6-one-20-carboxylic acid methyl ester obtained in this way melts at 211 to 2120 ° C.
19.4 g of 2a-bromo-5a-pregnar-3-ol -6-one -20-carboxylic acid methyl ester are left to stand for 20 hours at room temperature in 80 ml of pyridine with 40 mm of acetic anhydride and stirred into ice water. The deposited precipitate is filtered off with suction and recrystallized from acetone-hexane. The 2x-bromo-Sa-pregnan-38- -ol-6-one-20-carboxylic acid methyl ester-3-acetate thus obtained melts at 196 to 1970 C.
81.2 g of 2 ± -Bromo-5a-pregnan-3-ol-6'on-20-carboxylic acid methyl ester-3-acetate are heated under reflux for 20 hours in 800 ml of glacial acetic acid and 16.2 ml of water with 50 g of silver acetate . The precipitate is filtered off with suction and the filtrate is stirred into ice water. The precipitated reaction product is filtered off with suction, washed neutral and dried. After recrystallization from methanol, 58.6 g of 2p, 3p-diacetoxy-pregnan-6-one-20-carboxylic acids are obtained.
obtained ethyl ester as a mixture of 5 isomers.
29.3 g of the above isomer mixture are dissolved in 500 ml of glacial acetic acid. 3.3 g of bromine in 50 ml of glacial acetic acid were added dropwise and the mixture was stirred at 500 ° C. for 2 hours.
It is stirred into ice-potassium acetate solution, the precipitate which has separated out is filtered off with suction, washed neutral and dried. After recrystallization from acetone-hexane, 28.5 g of 7-bromo2p, 3p-diacetoxy-5a-pregnan-6-one--20-carboxylic acid methyl ester are obtained. Melting point 152 to 1530C.
38 g of 7-bromo-2j3,3-diacetoxy-5pregnan-6-one-20-carboxylic acid methyl ester are in 380 ml of dimethylformamide with 10.5 g of lithium carbonate and 6.2 g of lithium bromide for 4.5 hours under nitrogen to 120 to 1250 C heated. The undissolved lithium salts are filtered off and the filtrate is stirred into ice water. The precipitated reaction product is filtered off with suction, dried and chromatographed on silica gel. After recrystallization from isopropyl ether methylene chloride, 15.7 g of 2p, 3p- -diacetoxy-AT-5a-pregnen-6-one-20-carboxylic acid methyl ester are obtained. Melting point 195-1960C; UV: E143 = 12800.
10 g of 2, ss, 3sS-diacetoxy-A7-5-pregnen-6-one-20-carboxylic acid methyl ester are heated under reflux for 2 hours in 100 ml of lutidine with 12 g of anhydrous lithium iodide. It is precipitated in ice water, acidified with hydrochloric acid and saturated with sodium chloride. The precipitated reaction product is filtered off with suction, dissolved in methylene chloride and chromatographed twice on silica gel. After recrystallization from acetone-hexane, 2, B, 3,8-diacetoxy-A7-50-pregnen-6-one-20-carboxylic acid is obtained.
Melting point 245 to 2470C; UV: EE4G = 14800.
1.9 g of 2p, 3N, 8-diacetoxy-A7-5ss-pregnen-20-carboxylic acid are dissolved in 38 ml of abs. Tetrahydrofuran with 10 g of carbonyldiimidazole heated under reflux for 20 minutes. The reaction solution is poured into ice water, acidified with hydrochloric acid and saturated with sodium chloride.
The imidazolide which has fallen out is filtered off with suction and dried. Yield 2.012g.
2 g of the imidazolide obtained in this way are stirred in 40 ml of tetrahydrofuran with 2 g of lithium aluminum tri-tert-butoxyhydride for 1 hour at room temperature. It is stirred into ice water, acidified with hydrochloric acid and, after buffering with sodium acetate, extracted with methylene chloride. After the solvent has been distilled off, chromatography on silica gel and recrystallization from acetone-hexane, 1.02 g of 20-formyl -'- 5p- -pregnen-2p, 38-diol-6-one diacetate are obtained. Melting point 200 to 2020 C.
The starting product (20S) -2p, 3p-diacetoxy-20-formyl-A7-5-pregnen-6-one, not previously described, can be prepared as follows:
11.7 g of 3B-acetoxy-A7222-Sss-ergostadien-6-one are dissolved in 2 liters of methanol and heated to boiling with 11.7 g of potassium carbonate for 30 minutes. After cooling down, it is poured into water, the precipitate is separated off and taken up in chloroform, and the organic phase is washed, dried and concentrated.
The crude saponification product is stored in 200 ml of pyridine with 13.5 g of p-toluenesulfonic acid chloride for 24 hours at room temperature. The reaction mixture is diluted with water, the deposited precipitate is separated off and dissolved in methylene chloride. This solution is washed. dried and concentrated. The remaining 3ss-tosyloxy- # 7,22-5α-ergostadien-6-one crystallizes from diisopropyl ether and melts at 148-149 ° C.
2.2 g of 3ss-tosyloxy- # 7,22-5α-ergostadien-6-one are heated in 10 ml of dimethylaniline to 2000 ° C. for 20 minutes.
After cooling, the reaction solution is poured into dilute sulfuric acid, the precipitate which has separated out is filtered off with suction and taken up in methylene chloride. The organic phase is washed neutral, dried and concentrated. The # 2,7,22-5α-ergostrien-6-one is obtained and is processed further as a crude product.
The A2 22-54X-Ergostatrien- -6-one described above is dissolved in 130ml acetic acid at 450C. 2.1 ml of water, 1.8 g of silver acetate and 1.09 g of finely ground iodine are then added in succession and the reaction mixture is kept at 450 ° C. for 50 minutes with vigorous stirring. After adding an excess of sodium chloride, the mixture is stirred for a further 5 minutes and filtered and the filtrate was concentrated to dryness in vacuo. The residue is purified by preparative thin-layer chromatography and, after crystallization from diisopropyl ether, gives 2ss-acetoxy-3ss-hydroxy- # 7,22-5α-ergostadien- -6-one with a melting point of 208 to 2100 C.
5.8 g of 2ss-acetoxy-3ss-hydroxy- # 7,22-5α-ergostadien-6- -one are dissolved in 80ml abs. Pyridine and 80ml acetic anhydride dissolved and left to stand overnight at room temperature. It is decomposed with ice water, extracted with chloroform and the extracts are washed neutral. After the solvent has evaporated, the 2ss, 3ss-diacetoxy-7,22-5ergostadien-6-one is crystallized from methanol.
Melting point 195 to 1960 C.
A solution of 4.0 g of 2, ss, 3ss-diacetoxy-ATy22-S; oc-ergostadien-6-one in 750 ml of methylene chloride and 500 mol of methanol is heated at -70 C with an oxygen stream containing 10 mmol of ozone , Treated for 75 minutes. 15 ml of trimethoxyphosphine are added and the mixture is stirred for 30 minutes. After decomposition with water, it is extracted with ether. Working up the extracts gives a crude product which is purified by rapid chromatography on aluminum oxide and subsequent redissolving from methylene chloride-ether. (20S) -2p, 38-diacetoxy-20-formyl-A7-5-pregnen-6-one with a melting point of 211 to 2120 C. UV: C. 43 = 13700; IR: 2730 cm-1 (CHO).
Example I.
3.86 ml of 2-methyl-3-butyn-2-ol-tetrahydropyranyl ether in 20 ml of tetrahydrofuran are added dropwise to an ethylmagnesium bromide solution (prepared from 488 mg of magnesium, 1.68 ml of ethyl bromide in 25 ml of ether) and the mixture is stirred for 30 minutes . This Grignard solution is added dropwise to an ice-cold solution of 820 mg of 20-formyl-A7-5a8- -pregnen-2ss, 3ss-diol-6-one diacetate in 20 ml of tetrahydrofuran and stirred for 5 minutes. The reaction mixture is broken down with saturated ammonium chloride solution, taken up in ether and washed with saturated sodium chloride solution, dried and evaporated.
After chromatography on silica gel, the 20- (1'-hydroxy -4'-tetrahydropyranyloxy -4'-methyl-2 '-pentin-1'-yl) - # 7-5ss-pregnen-2ss, 3ss-diol-6- on-2ss, 3ss - obtained diacetate and recrystallized from hexane-ether. F. =
175 to 1780 C; UV: ± 24 = 14300.
Example 2
1.93 ml of 2-methyl-3-butyn-2-ol-tetrahydropyranyl ether in 10 ml of tetrahydrofuran are added dropwise to an ethylmagnesium bromide solution (prepared from 244 mg of magnesium, 0.84 ml of ethyl bromide in 15 ml of ether)
Stirred for 1 hour at room temperature. 386.5 mg of 20-formyl- # 7-5? -Pregnen-3ss-ol-6-one acetate, at a temperature of 177 to 1780 ° C [prepared from 3P-acetoxy-? 22, are added to this Grignard solution, cooled to 0 to 50 ° C -531-ergostadien- -6-one (DHR Barton J. Chem. Soc. 1954, 3045) by ozonization] in 10 mol of tetrahydrofuran was added dropwise and the mixture was stirred for 45 minutes. It is worked up as described in Example 1.
50 ml of 20- (1'-hydroxy--4'-tetrahydropyranyloxy-4'-methyl-2'-pentyn-l'-yl) -A7-5a-pregnen-3a-ol-6-one-3 are obtained acetate as a mixture of 22 diastereomers. UV:. "= 12800.
Example 3 (2OS) -20-formyl-T-5p-pregnen-2ss, 3jB, 14a-triol-6-one-2,3-acetonide (this starting material not previously described is prepared as follows: 3,3-ethylenedioxy -20-hydroxymethyl-XS-pregnen [K. Morita CA 54, 467 g (60) 3 is converted into 20-hydroxymethyl-Sc: -pre-gnan-3,6-dione (F. 180 bis.) By epoxidation and subsequent perchloric acid treatment 1810C) The dione is converted by bromination, reduction and acetylation to give 2α-bromo-20-hydroxymethyl-5α-pregnan-3ss-ol-6-3,22-diacetate (m.p. 207-2080 C).
After reaction with silver acetate and subsequent bromination, the 7α-bromo-20-hydroxymethyl-5α-pregnane-2ss, 3ss-diol-6-one-2,3,22-triacetate (melting point 147 to 1480 ° C.) is obtained and after splitting off hydrogen bromide, it is converted into the A7-6 ketone (melting point 208.5 to 209.50 ° C.). Allyl oxidation with selenium dioxide gives the 20-hydroxymethyl- # 7-5? - -pregnen-2ss, 3ss, 14? -Triol-6-one-2,3,22-triacetate (mp 253 to 2540 C) and this converted by alkaline hydrolysis with isomerization to 20-hydroxymethyl-A7-5,8-pregnen-2ss, 3ss, 14α-triol-6-one (melting point 254 to 2570 C).
With BFs-etherate in acetone the 2,3-acetonide (temperature 240 to 2410 C) is prepared and this to 20-formyl-A7-58- -pregnen-28,38,145 (-triol-o-one-2,3 -aceto (mp 178 to 1800 C; UV: # 212 = 11400 oxidized with CreO3 in pyridine.) is reacted with the Grignard compound of 2-methyl-3-butyn-2-ol-tetrahydropyranyl ether as described in Example 1 and worked up. A mixture of diastereomers of 24ss, 3lB-isopropylidenedioxy- - 14α-22-dihydroxy-25- (tetrahydropyranyloxy) -5ss-cholest-7-en-23-yn-6-one is obtained.
Example 4
To one of 2 g of magnesium and 6.4 ml of ethyl bromide in 100 ml of abs. Ether-prepared solution of ethylmagnesium bromide 16ml of 2-methyl-3-butyn-2-ol tetrahydropyranyl ether in 100ml of abs. Tetrahydrofuran added dropwise. The solution is stirred for 30 minutes at room temperature and poured into a solution, cooled to -100 ° C., of 4.7 g of (20S) -2p, 38-diacetoxy-20- -formyl-Al-50c-pregnen-6-one in 200 ml Section. Tetrahydrofuran added dropwise. It is then allowed to warm to 0 ° C. and decomposed with ammonium chloride solution. Extraction with ether gives a crude product which is chromatographed on 200 g of aluminum oxide. The obtained by elution with 2 liters of benzene petroleum ether (1: 1).
Fraction is discarded. The desired product is eluted with chloroform which contains 10% methanol and chromatographed again on 140 g of aluminum oxide, the fractions being followed in a thin-layer chromatogram. After removal of by-products with petroleum ether-benzene (1: 1), the (22R) -2iC, 3B-diacetoxy-22-hydroxy-25- (tetrahydropyran - 2 -) is eluted with benzene and benzene, which contains 1% ether. yloxy) -7-cholesten-23-yn-6-one, which melts at 1880 C after being dissolved in isopropyl ether. UV: E243 = 14600.