Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist ein Verfahren zur Herstellung von neuen 21-Fluor-19-norpregnadienverbindungen der allgemeinen Formel
EMI1.1
worin X für Wasserstoff, Chlor oder Fluor steht und Rt und R2 je einzeln ein Wasserstoffatom oder einen acyclischen, car- bocyclischen oder carbocyclisch-acyclischen Kohlenwasserstoffrest bedeuten oder beide zusammen mit dem benachbarten Kohlenstoffatom einen cycloaliphatischen Ring bilden.
Die Substituenten R1 und R2 können gleich oder verschieden sein. Ein acyclischer Kohlenwasserstoffrest ist insbesondere ein gesättigter oder ungesättigter aliphatischer Rest mit höchstens 15 Kohlenstoffatomen, z. B. ein Alkyl-, Alkenyloder Alkynylrest. Ein carbocyclischer Kohlenwasserstoffrest ist insbesondere ein monocyclischer cycloaliphatischer oder aromatischer Rest; ein carbocyclisch-acyclischer Rest ist insbesondere ein cycloaliphatisch-aliphatischer oder araliphatischer monocyclischer Rest. Ein cycloaliphatischer Ring ist ins besondere ein gesättigter 5- oder 6gliedriger Ring, der auch durch Alkylreste, z. B. die weiter genannten, substituiert sein kann, vor allem der Cyclopentan- und Cyclohexanring.
Als Alkylreste sind insbesondere Niederalkylreste, z. B.
Äthyl-, n-Propyl-, i-Propyl-, n-Butyl-, i-Butyl-, sec.-Butyl, tert.-Butyl-, gerade und verzweigte Pentyl- und Hexylreste, und vor allem der Methylrest zu nennen. Als Alkenyl- bzw.
Alkynylreste kommen insbesondere diejenigen in Betracht, die den oben genannten Niederalkylresten entsprechen und eine ungesättigte Bindung tragen, z. B. Vinyl-, Allyl-, Methallyl-, Äthinyl- und Propargylreste. Als cycloaliphatische und cycloaliphatisch-aliphatische Reste sind insbesondere diejenigen zu nennen, die sich von einem 5- oder 6gliedrigen gesättigten Ring, der durch die oben genannten Niederalkylreste substituiert sein kann, ableiten, z. B. niedere Cycloalkylreste wie Cyclopentyl-; 2- oder 3-Methylcyclopentyl-, 2,5- oder 3,4 Dimethylcyclopentyl-; Cyclohexyl-; 2-, 3- oder 4-Methyl cyclohexylreste, und niedere Cycloalkyl-alkylreste wie Cycloalkyl-methyl und 2-(Cycloalkyl)-äthylreste, in welchen der cy- clische Teil durch die obgenannten niederen Cycloalkylreste gebildet wird.
Die bevorzugten aromatischen und araliphatischen Reste sind z. B. die Phenyl-, Benzyl-, 1- und 2-Phenyl äthylreste, die in den Stellungen 2 bis 6 durch Niederalkylreste, z. B. die obgenannten, substituiert sein können.
Die neuen Verbindungen sind insbesondere 16,17-Ketale des gegebenenfalls 6-fluorierten oder insbesondere 6-chlorierten 16a,17a-Dihydroxy-21-fluor-19-nor-4,6-pregnadien-3,20- dions, die sich von Ketonen der Formel R1-CO-R2 ableiten, worin R1 und R für kohlenstoffhaltige Reste der obengenannten allgemeinen und bevorzugten Bedeutungen stehen. Besonders bevorzugte Ketonkomponenten dieser Ketale sind gesättigte niederaliphatische Ketone, z. B. 2-Butanon, 2-Pentanon, 3-Pentanon, 4-Methyl-2-pentanon, 4-Heptanon, 5-Nonanon, und vor allem Aceton; gesättigte cycloaliphatische Ketone, z. B. Cyclopentanon und Cyclohexanon, und Phenylketone, z. B. Acetophenon oder Benzophenon.
Die neuen Verbindungen der vorliegenden Erfindung besitzen wertvolle pharmakologische Eigenschaften. So weisen sie eine ausgeprägte gestagene und ovulationshemmende Wirkung insbesondere bei peroraler Applikation aul, wie sich im Tierversuch nachweisen lässt. Eine progestative Wirkung im Clauberg-Test am Kaninchen tritt bei peroraler Applikation bereits mit Dosen im Bereich von 0,01 bis 0,1 mg/kg und im Ovulationstest an der Ratte mit Dosen im Bereich von 0,01 bis 0,1 mg/kg peroral auf.
Besonders hervorzuheben sind das 16a,17a-Dihydroxy-2l- fluor-19-nor-4,6-pregnadien-3,20-dion-1 6,17-acetonid und das 6-Chloro-16a, 17a-dihydroxy-21-fluor-19-nor-4,6-pregnadien- 3,20-dion-16,17-acetonid, die beide in den obenerwähnten Tierversuchen eine deutliche Wirksamkeit schon bei der unteren Grenze des angegebenen Dosenbereichs zeigen.
Die neuen Verbindungen der vorliegenden Erfindung sind aber zudem Zwischenprodukte zur Herstellung anderer nützlicher Stoffe, insbesondere pharmakologisch wirksamer Verbindungen.
Die erfindungsgemässen neuen Verbindungen können in an sich bekannter Weise hergestellt werden.
Gemäss einem allgemeinen Verfahren kann man z. B. so vorgehen, dass man ein entsprechendes 16,17-Diol der Formel
EMI1.2
worin X die oben genannte Bedeutung hat und Ry für ein Wasserstoffatom oder einen Niederalkanoylrest, z. B. den Acetylrest, steht, mit einer Carbonylverbindung der Formel R1-CO-R2, worin R1 und R2 die oben genannten Bedeutungen haben, oder mit einem reaktionsfähigen Derivat davon, in an sich bekannter Weise, vorzugsweise unter Säureketalyse, umsetzt.
Die Umsetzung kann man beispielsweise durch Behandlung der entsprechenden Steroidkomponente der Formel VII mit einer gewünschten Carbonylverbindung, insbesondere einem Keton, in Gegenwart einer katalytischen Menge einer starken Säure durchführen. Als starke Säuren kommen z. B.
starke Mineralsäuren, wie Salzsäure, Schwefelsäuren, Phosphorsäuren und insbesondere Perchlorsäure, oder organische Sulphonsäuren, wie Kamphersulphonsäure, oder insbesondere monocyclische aromatische Sulphonsäuren, wie p-Toluolsulphonsäure oder Sulphosalicylsäure, in Betracht. Bei Ketalisierung verwendet man üblicherweise einen Überschuss des entsprechenden Ketons als Lösungsmittel, jedoch kann man allgemein auch in einer Lösung in geeigneten organischen Lösungsmitteln, z. B. halogenierten Kohlenwasserstoffen, wie Chloroform, Amiden, wie Dimethylformamid, oder cyclischen Äthern, wie Tetrahydrofuran oder Dioxan, arbeiten. Anstelle des freien 16,17-Diols kann man auch einen entsprechenden 16-Ester mit einer niederaliphatischen Monocarbonsäure, z. B.
der Ameisen-, Propion-, Butter-, Isobutter, Valerian-, Isovalerian- oder Capronsäure, und insbesondere der Essigsäure, verwenden; die Freisetzung des Diols geschieht dann unter den Reaktionsbedingungen der Ketalisierung bzw. Acetalisierung.
Ebenfalls kann man anstelle der freien Carbonylverbindung ein reaktionsfähiges Derivat davon, z. B. ein Acetal bzw. Ketal, abgeleitet von einem Niederalkanol, insbesondere Methanol oder Äthanol, oder ein Enolacylat, z. B. ein Enolacetat, einsetzen, oder ein Gemisch vom freien Keton und dessen Derivat verwenden. Bei Aldehyden kommen dabei auch ihre Oligomere, z. B. Trimere, wie Paraacetaldehyd, in Betracht.
Die neuen erfindungsgemässen Verbindungen können je nach Wahl der Arbeitsweise und der Ausgangsstoffe als Isomerengemische vorliegen. Dies kommt bei Verbindungen vor, in denen die oben definierten Substituenten R1 und R2 nicht gleich sind, bzw. die Carbonylkomponente asymmetrische Kohlenstoffe enthält. Derartige gegebenenfalls erhaltene Epimerengemische können auf Grund der physikalisch-chemischen Unterschiede der Komponenten in ihre epimeren Verbindungen in bekannter Weise, beispielsweise durch Chromatographie und/oder fraktionierte Kristallisation, getrennt werden.
Die Ausgangsstoffe für das Verfahren der vorliegenden Erfindung sind bekannt oder können in an sich bekannter Weise hergestellt werden. So können z. B. die meisten Ausgangsstoffe der 19-Norpregnanreihe aus ihren 10-Methylanalogen (d. h. den entsprechenden Verbindungen der Pregnanreihe) durch den methodisch an sich bekannten mehrstufigen Abbau der angulären 10-Methylgruppe erhalten werden.
Dieser Abbau besteht grundsätzlich aus den folgenden Stufen: a) einer transannularen Oxidation der angulären Methylgruppe, vorzugsweise durch Behandlung einer geeigneten 6ss-Hydroxyverbindung mit Bleitetraacetat in an sich bekannter Weise unter Bildung einer 6,ss,19-Oxidobrücke; b) Spaltung dieser 6ss,19-Oxidobrücke,gegebenenfalls unter oxidativen oder reduktiven Bedingungen, unter gleichzeitiger Entstehung einer sauerstoffhaltigen Funktion, wie Carbinol-, Formyl-, oder Carboxylfunktion, in der 19-Stellung und einer Doppelbindung in 4,5- oder 5,6-Stellung, und gegebenenfalls zusätzlich in der 6,7-Stellung; c) Abspaltung der 19-ständigen Gruppe unter Bildung des 19-Norderivats.
Geht man bei diesem Verfahren von einfacheren oder unsubstituierten Grundrohstoffen aus, kann man auf einer geeigneten Stufe des obigen Abbauverfahrens gewünschte Umwandlungen, z. B. die Einführung des 6-Halogens, die Epoxidierung der 6,7-Doppelbindung, die Einführung des Fluors in die 21-Stellung, bzw. die Bildung der 16a,17a-Diol-gruppierung, einschalten, wobei man auch in an sich bekannter Weise vorgeht.
Die vorliegende Erfindung ist insbesondere für die Herstellung von pharmazeutischen Präparaten zur Anwendung in der Human- oder Veterinärmedizin, welche die neuen oben beschriebenen pharmakologisch wirksamen Stoffe der vorliegenden Erfindung als aktive Substanzen zusammen mit einem pharmazeutischen Trägermaterial enthalten, von Bedeutung.
Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung können auch als Futterzusatzmittel verwendet werden.
In den folgenden Beispielen sind die Temperaturen in Celisiusgraden angegeben.
Beispiel 1
Zu einer siedenden Lösung von 7,66 g 16assl7a-Dihydro 21-fluor-19-nor-4,6-pregnadien-3,20-dion in 1,9 1 Aceton gibt man 75 ml konzentrierte Salzsäure. Nach 3minutigem Kochen wird noch 20 Stunden bei Zimmertemperatur stehen gelassen.
Dann giesst man auf 4 1 halbgesättigte Natriumhydrogencarbonat-Lösung und extrahiert mehrmals mit Toluol. Die organischen Lösungen werden mit Wasser gewaschen, getrocknet und im Vakuum eingedampft. Durch Kristallisation des Rückstandes aus einem Methylenchlorid-Äther-Gemisch erhält man das 21-Fluor-16a,17a-isopropylidendioxy-19-nor-4,6-pregna- dien-3,20-dion vom Smp. 254-2630.
Beispiel 2
In analoger Weise wie im Beispiel 1 beschrieben kann ausgehend vom 6-Chlor-16a,17a-dihydroxy-21-fluor-19-nor-4,6- pregnadien-3,20-dion das 6-Chlor-21-fluor-16a, 17a-isopro- pylidendioxy-19-nor-4,6-pregnadien-3,20-dion, Smp. 235 bis 236,50 erhalten werden.
Beispiel 3
1,18 g 16a-Acetoxy-21-fluor-17a-hydroxy-19-nor- pregnadien-3,20-dion werden in einer Mischung von 270 ml Aceton, 30 ml Methanol und 1,2 ml konzentrierter Salzsäure gelöst, worauf man 7 Tage bei Zimmertemperatur stehen lässt. Dann wird auf 100 ml gesättigte Natriumhydrogencarbonat-Lösung und 200 ml gesättigte Kochsalz-Lösung geleert und mehrmals mit Methylenchlorid extrahiert. Die organischen Lösungen werden mit Wasser gewaschen, getrocknet und im Vakuum eingedampft, worauf man den Rückstand in einem Toluol-Essigester-(4: 1)-Gemisch löst und unter Nachwaschen mit 500 ml desselben Gemisches durch 30 g Aluminiumoxid (Aktivität II) filtriert.
Nach Eindampfen des Filtrates im Vakuum wird aus einem Methylenchlorid-Äther-Gemisch umkristallisiert, wobei man das 21-Fluor-16a,17a-iso propylidendioxy-19-nor-4,6-pregnadien-3,20-dion vom Smp.
257 erhält.
The present application relates to a process for the preparation of new 21-fluoro-19-norpregnadiene compounds of the general formula
EMI1.1
where X represents hydrogen, chlorine or fluorine and Rt and R2 each individually represent a hydrogen atom or an acyclic, carbocyclic or carbocyclic-acyclic hydrocarbon radical, or both together with the adjacent carbon atom form a cycloaliphatic ring.
The substituents R1 and R2 can be identical or different. An acyclic hydrocarbon radical is in particular a saturated or unsaturated aliphatic radical having a maximum of 15 carbon atoms, e.g. B. an alkyl, alkenyl or alkynyl radical. A carbocyclic hydrocarbon radical is in particular a monocyclic cycloaliphatic or aromatic radical; a carbocyclic-acyclic radical is in particular a cycloaliphatic-aliphatic or araliphatic monocyclic radical. A cycloaliphatic ring is in particular a saturated 5- or 6-membered ring which is also characterized by alkyl radicals, e.g. B. those mentioned further can be substituted, especially the cyclopentane and cyclohexane ring.
Particularly suitable alkyl radicals are lower alkyl radicals, e.g. B.
Ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i-butyl, sec-butyl, tert-butyl, straight and branched pentyl and hexyl radicals, and especially the methyl radical, should be mentioned. As alkenyl resp.
Alkynyl radicals are particularly those which correspond to the lower alkyl radicals mentioned above and carry an unsaturated bond, eg. B. vinyl, allyl, methallyl, ethynyl and propargyl radicals. As cycloaliphatic and cycloaliphatic-aliphatic radicals there are to be mentioned in particular those which are derived from a 5- or 6-membered saturated ring which may be substituted by the above-mentioned lower alkyl radicals, e.g. B. lower cycloalkyl radicals such as cyclopentyl; 2- or 3-methylcyclopentyl-, 2,5- or 3,4-dimethylcyclopentyl-; Cyclohexyl-; 2-, 3- or 4-methyl cyclohexyl radicals, and lower cycloalkyl-alkyl radicals such as cycloalkyl-methyl and 2- (cycloalkyl) -ethyl radicals, in which the cyclic part is formed by the above-mentioned lower cycloalkyl radicals.
The preferred aromatic and araliphatic radicals are e.g. B. the phenyl, benzyl, 1- and 2-phenyl ethyl radicals, which are in the positions 2 to 6 by lower alkyl radicals, for. B. the above, can be substituted.
The new compounds are in particular 16,17-ketals of optionally 6-fluorinated or in particular 6-chlorinated 16a, 17a-dihydroxy-21-fluoro-19-nor-4,6-pregnadiene-3,20-dione, which are different from ketones derive from the formula R1-CO-R2, in which R1 and R represent carbon-containing radicals of the general and preferred meanings mentioned above. Particularly preferred ketone components of these ketals are saturated lower aliphatic ketones, e.g. B. 2-butanone, 2-pentanone, 3-pentanone, 4-methyl-2-pentanone, 4-heptanone, 5-nonanone, and especially acetone; saturated cycloaliphatic ketones, e.g. B. cyclopentanone and cyclohexanone, and phenyl ketones, e.g. B. acetophenone or benzophenone.
The new compounds of the present invention have valuable pharmacological properties. They have a pronounced gestagenic and ovulation-inhibiting effect, especially when administered orally, as can be demonstrated in animal experiments. A progestative effect in the Clauberg test in rabbits occurs with peroral application with doses in the range from 0.01 to 0.1 mg / kg and in the ovulation test in rats with doses in the range from 0.01 to 0.1 mg / kg perorally.
Particularly noteworthy are the 16a, 17a-dihydroxy-2l-fluoro-19-nor-4,6-pregnadiene-3,20-dione-1 6,17-acetonide and the 6-chloro-16a, 17a-dihydroxy-21- fluoro-19-nor-4,6-pregnadiene-3,20-dione-16,17-acetonide, both of which in the above-mentioned animal experiments show a clear effectiveness even at the lower limit of the specified dose range.
However, the new compounds of the present invention are also intermediates for the preparation of other useful substances, in particular pharmacologically active compounds.
The new compounds according to the invention can be prepared in a manner known per se.
According to a general procedure, one can e.g. B. proceed so that a corresponding 16,17-diol of the formula
EMI1.2
wherein X has the abovementioned meaning and Ry represents a hydrogen atom or a lower alkanoyl radical, e.g. B. the acetyl radical, with a carbonyl compound of the formula R1-CO-R2, in which R1 and R2 have the meanings given above, or with a reactive derivative thereof, in a manner known per se, preferably with acid catalysis.
The reaction can be carried out, for example, by treating the corresponding steroid component of the formula VII with a desired carbonyl compound, in particular a ketone, in the presence of a catalytic amount of a strong acid. As strong acids come z. B.
strong mineral acids such as hydrochloric acid, sulfuric acids, phosphoric acids and especially perchloric acid, or organic sulphonic acids such as camphor sulphonic acid, or in particular monocyclic aromatic sulphonic acids such as p-toluenesulphonic acid or sulphosalicylic acid, are suitable. In the case of ketalization, an excess of the corresponding ketone is usually used as the solvent, but it is generally also possible in a solution in suitable organic solvents, e.g. B. halogenated hydrocarbons such as chloroform, amides such as dimethylformamide, or cyclic ethers such as tetrahydrofuran or dioxane, work. Instead of the free 16,17-diol, a corresponding 16-ester with a lower aliphatic monocarboxylic acid, e.g. B.
formic, propionic, butter, isobutter, valeric, isovaleric or caproic acid, and especially acetic acid; the release of the diol then takes place under the reaction conditions of ketalization or acetalization.
Also, instead of the free carbonyl compound, a reactive derivative thereof, e.g. B. an acetal or ketal derived from a lower alkanol, in particular methanol or ethanol, or an enol acylate, e.g. B. an enol acetate, or use a mixture of the free ketone and its derivative. In the case of aldehydes, their oligomers, e.g. B. trimers such as paraacetaldehyde into consideration.
The new compounds according to the invention can be present as isomer mixtures, depending on the choice of procedure and the starting materials. This occurs with compounds in which the above-defined substituents R1 and R2 are not the same or the carbonyl component contains asymmetric carbons. Such epimeric mixtures, if any, obtained can be separated into their epimeric compounds in a known manner, for example by chromatography and / or fractional crystallization, due to the physico-chemical differences between the components.
The starting materials for the process of the present invention are known or can be prepared in a manner known per se. So z. For example, most of the starting materials of the 19-norpregnane series can be obtained from their 10-methyl analogues (i.e. the corresponding compounds of the pregnane series) by the methodically known multi-stage degradation of the angular 10-methyl group.
This degradation basically consists of the following stages: a) a transannular oxidation of the angular methyl group, preferably by treatment of a suitable 6ss-hydroxy compound with lead tetraacetate in a manner known per se to form a 6, ss, 19-oxido bridge; b) cleavage of this 6ss, 19-oxo bridge, optionally under oxidative or reductive conditions, with simultaneous formation of an oxygen-containing function, such as carbinol, formyl or carboxyl function, in the 19-position and a double bond in 4,5 or 5, 6-position, and optionally also in the 6,7-position; c) Splitting off of the 19-standing group to form the 19-north derivative.
If this process is based on simpler or unsubstituted basic raw materials, desired conversions can be carried out at a suitable stage in the above degradation process, e.g. B. the introduction of the 6-halogen, the epoxidation of the 6,7 double bond, the introduction of fluorine into the 21-position, or the formation of the 16a, 17a-diol grouping, switch on, which is also known per se Wisely.
The present invention is particularly important for the production of pharmaceutical preparations for use in human or veterinary medicine which contain the new pharmacologically active substances of the present invention described above as active substances together with a pharmaceutical carrier material.
The compounds of the present invention can also be used as feed additives.
In the following examples the temperatures are given in degrees Celisius.
example 1
75 ml of concentrated hydrochloric acid are added to a boiling solution of 7.66 g of 16assl7a-dihydro 21-fluoro-19-nor-4,6-pregnadiene-3,20-dione in 1.9 l of acetone. After boiling for 3 minutes, the mixture is left to stand at room temperature for a further 20 hours.
It is then poured into 4 l of semi-saturated sodium hydrogen carbonate solution and extracted several times with toluene. The organic solutions are washed with water, dried and evaporated in vacuo. Crystallization of the residue from a methylene chloride-ether mixture gives 21-fluoro-16a, 17a-isopropylidenedioxy-19-nor-4,6-pregna- diene-3,20-dione of melting point 254-2630.
Example 2
In a manner analogous to that described in Example 1, starting from 6-chloro-16a, 17a-dihydroxy-21-fluoro-19-nor-4,6-pregnadiene-3,20-dione, 6-chloro-21-fluoro-16a , 17a-isopropylidenedioxy-19-nor-4,6-pregnadiene-3,20-dione, m.p. 235 to 236.50.
Example 3
1.18 g of 16a-acetoxy-21-fluoro-17a-hydroxy-19-nor-pregnadiene-3,20-dione are dissolved in a mixture of 270 ml of acetone, 30 ml of methanol and 1.2 ml of concentrated hydrochloric acid, whereupon Leave to stand for 7 days at room temperature. It is then poured onto 100 ml of saturated sodium hydrogen carbonate solution and 200 ml of saturated sodium chloride solution and extracted several times with methylene chloride. The organic solutions are washed with water, dried and evaporated in vacuo, whereupon the residue is dissolved in a toluene-ethyl acetate (4: 1) mixture and filtered through 30 g of aluminum oxide (activity II), washing with 500 ml of the same mixture.
After evaporation of the filtrate in vacuo, it is recrystallized from a methylene chloride-ether mixture, the 21-fluoro-16a, 17a-iso propylidendioxy-19-nor-4,6-pregnadiene-3,20-dione of mp.
257 received.