CH627192A5 - Process for preparing novel cholesterol derivatives - Google Patents

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CH627192A5
CH627192A5 CH202281A CH202281A CH627192A5 CH 627192 A5 CH627192 A5 CH 627192A5 CH 202281 A CH202281 A CH 202281A CH 202281 A CH202281 A CH 202281A CH 627192 A5 CH627192 A5 CH 627192A5
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Enrico Baggiolini
John Joseph Jun Partridge
Milan Radoje Uskokovic
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Hoffmann La Roche
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Abstract

25,26-Ketals which are usable in the synthesis of 24,25-dihydroxycholecalciferol have the formula <IMAGE> where R and R' are singly, and independently of each other, lower alkyl or together lower alkylene and the absolute configuration at C-24 is R or S, and are prepared by ketalisation of the corresponding 24,25-dihydroxycholestadienes.

Description

627192 1 627 192 1

PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung eines Cholestadiens der Formel PATENT CLAIM Process for the preparation of a cholestadiene of the formula

H °

worin tion am C-24 R oder S ist, dadurch gekennzeichnet, where tion on the C-24 is R or S, characterized in that

R und R' unabhängig voneinander niederes Alkyl oder zusam- dass man eine Verbindung der Formel men niederes Alkylen darstellen, und die absolute Konfigura- R and R 'independently of one another are lower alkyl or together that a compound of the formula men is lower alkylene, and the absolute configuration

worin die absolute Konfiguration am C-24 R oder S ist, mit einer Verbindung der Formel wherein the absolute configuration at C-24 is R or S, with a compound of the formula

RiO^^ ^OR2 C RiO ^^ ^ OR2 C

/ \ R R' / \ R R '

III III

worin wherein

R und R' obige Bedeutung haben, R and R 'have the above meaning,

Ri und R2 unabhängig voneinander niederes Alkyl oder zusammen niederes Alkylen darstellen, R 1 and R 2 independently represent lower alkyl or together lower alkylene,

in Gegenwart einer Säure und eines inerten Lösungsmittels bei niedriger Temperatur ketalisiert. ketalized in the presence of an acid and an inert solvent at low temperature.

Der im folgenden verwendeten Ausdruck «Alkylgruppe» bezieht sich auf geradkettige oder verzweigte Kohlenwasserstoffreste mit 1—20 C-Atomen. Beispiele von Alkylgruppen 55 sind Methyl, Äthyl, n-Propyl, i-Propyl, tert.-Butyl, Hexyl, The term “alkyl group” used in the following refers to straight-chain or branched hydrocarbon radicals having 1 to 20 carbon atoms. Examples of alkyl groups 55 are methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, tert-butyl, hexyl,

Octyl. Der Ausdruck «Alkylen» bezeichnet einen zweiwertigen Kohlenwasserstoff rest mit 1-20 C-Atomen, der geradkettig oder verzweigt sein kann und dessen freie Valenzen von zwei verschiedenen C-Atomen ausgehen. Beispiele von Alkylen-60 gruppen sind Methylen, Äthylen und Propylen. Beispiele von Alkanoyloxygruppen sind Formyloxy, Acetoxy, Butyryloxy und Hexanoyloxy. Octyl. The term “alkylene” denotes a divalent hydrocarbon residue with 1-20 carbon atoms, which can be straight-chain or branched and whose free valences originate from two different carbon atoms. Examples of alkylene 60 groups are methylene, ethylene and propylene. Examples of alkanoyloxy groups are formyloxy, acetoxy, butyryloxy and hexanoyloxy.

Der Ausdruck «nieder» bezieht sich auf Gruppen mit 1 bis 8 C-Atomen. The term "lower" refers to groups with 1 to 8 carbon atoms.

65 Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von in der Herstellung von 24 R, 25- und 24S.25-Dihydroxy-cholecalciferol und von 3-nieder-Alkanoylaten hiervon verwendbaren neuen Cholesterinderivaten der Formel 65 The present invention relates to a process for the preparation of novel cholesterol derivatives of the formula which can be used in the preparation of 24 R, 25- and 24S.25-dihydroxy-cholecalciferol and of 3-lower alkanoylates thereof

627192 627192

worin R und R' niederes Alkyl oder zusammen niederes Alkylen darstellen und die absolute Konfiguration am C-24 R oder S ist. wherein R and R 'represent lower alkyl or together lower alkylene and the absolute configuration at C-24 is R or S.

Das Verfahren zur Herstellung dieser Verbindungen ist dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel worin die absolute Konfiguration am C-24 R oder S ist, mit einer Verbindung der Formel mittel sind organische Lösungsmittel, wie Alkanole, z. B. Methanol, Äthanol, oder 2-Propanol; und Alkanone der so Formel The process for the preparation of these compounds is characterized in that a compound of the formula in which the absolute configuration at C-24 is R or S, with a compound of the formula means are organic solvents, such as alkanols, for. B. methanol, ethanol, or 2-propanol; and alkanones of the formula so

RiO RiO

R R

OR2 OR2

R' R '

III III

worin R und R' obige Bedeutung haben, where R and R 'have the above meaning,

Ri und R2 unabhängig voneinander niederes Alkyl oder zusammen niederes Alkylen darstellen, R 1 and R 2 independently represent lower alkyl or together lower alkylene,

in Gegenwart einer Säure und eines inerten Lösungsmittels bei niedriger Temperatur ketalisiert. ketalized in the presence of an acid and an inert solvent at low temperature.

Geeignete starke Säure für die Ketalisierung einer Verbindung der Formel II sind anorganische Säuren wie Chlorwasserstoffsäure, Bromwasserstoffsäure; organische Säure, wie Sul-fonsäure, z. B. Methansulf onsäure, Benzolsulfonsäure, p-Tolu-olsulfonsäure, wobei organische Sulfonsäure, insbesondere p-Toluolsulfonsäure bevorzugt sind. Geeignete inerte Lösungs- Suitable strong acids for the ketalization of a compound of formula II are inorganic acids such as hydrochloric acid, hydrobromic acid; organic acid, such as sulphonic acid, e.g. B. methanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, organic sulfonic acid, in particular p-toluenesulfonic acid being preferred. Suitable inert solution

RCOR' RCOR '

ss worin R und R' obige Bedeutung haben, jedoch vorzugsweise niederes Alkyl, insbesondere Methyl, bedeuten, ss wherein R and R 'have the above meaning, but preferably mean lower alkyl, in particular methyl,

z. B. Aceton, 2-Butanon, 3-Pentanon oder Cyclohexanon. e.g. B. acetone, 2-butanone, 3-pentanone or cyclohexanone.

Es ist bevorzugt, ein dem Ketal der Formel III entsprechendes Alkanol der Formel IV als inertes Lösungsmittel zu verwen-«o den. Wird z. B. 3-Pentanonketal als Ketalisierungsmittel verwendet, so wird vorzugsweise 3-Pentanon als Lösungsmittel verwendet. Die Kombination 2,2-Dimethoxypropan-Aceton ist besonders bevorzugt. Die Temperatur bei der die Ketalisierung durchgeführt wird, ist nicht kritisch. Um jedoch Neben-«s reaktionen, wie Wasserentziehung aus den Hydroxyresten, zu vermeiden, wird vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen etwa — 20 und 4- 200 C, vorzugsweise bei etwa 00 C, gearbeitet. It is preferred to use an alkanol of the formula IV corresponding to the ketal of the formula III as an inert solvent. Is z. B. 3-pentanone ketal used as a ketalizing agent, 3-pentanone is preferably used as a solvent. The combination of 2,2-dimethoxypropane-acetone is particularly preferred. The temperature at which the ketalization is carried out is not critical. However, in order to avoid side reactions, such as dehydration from the hydroxyl radicals, work is preferably carried out at a temperature between about -20 and 4- 200 C, preferably at about 00 C.

Die Verbindungen der Formel II können ausgehend von The compounds of formula II can start from

627192 4 627 192 4

den 24R,25- und 24S,25-Dihydroxycholesteryl-3,24-diacylaten der Formel worin R'i und R3 niederes Alkanoyloxy bedeuten und die absolute Konfiguration am C-24 R oder S ist, the 24R, 25- and 24S, 25-dihydroxycholesteryl-3,24-diacylates of the formula wherein R'i and R3 are lower alkanoyloxy and the absolute configuration at C-24 is R or S,

erhalten werden. be preserved.

Beispielsweise kann man Diacylate der Formel V zu einem 25 Gemisch von 7a- und 7ß-Halo-24R,25- oder 24S,25-Di-hydroxycholesteryl-3,24-diacylaten der Formel worin R'i und R3 obige Bedeutung haben, allylisch halogenieren und dann die Verbindungen der Formel For example, diacylates of the formula V can be allylic to a mixture of 7a and 7β-halo-24R, 25- or 24S, 25-di-hydroxycholesteryl-3,24-diacylates of the formula in which R'i and R3 have the above meaning halogenate and then the compounds of formula

X Halogen bedeutet und die absolute Konfiguration am C-24 R VI zu 3,24R,25- oder 3,24S,25-Trihydroxy-5,7-cholestadien-oder S ist, 3,24-diacylaten der Formel X denotes halogen and the absolute configuration on the C-24 R VI is 3.24R, 25- or 3.24S, 25-trihydroxy-5,7-cholestadiene or S, 3,24-diacylates of the formula

5 5

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worin R'i und R3 obige Bedeutung haben und die absolute Konfiguration am C-24 R oder S ist, where R'i and R3 have the above meaning and the absolute configuration at the C-24 is R or S,

und 3,24R,25- oder 3,24S,25-Trihydroxy-4,6-choIestadien-3,24-diacylaten der Formel worin R'i und R3 obige Bedeutung haben und die absolute dann durch selektive Dehydroacyloxylierung in 3-Stellung in and 3,24R, 25- or 3,24S, 25-trihydroxy-4,6-choIestadien-3,24-diacylates of the formula in which R'i and R3 have the above meaning and the absolute then by selective dehydroacyloxylation in the 3-position in

Konfiguration am C-24 R oder S ist, ein Gemisch des Dienes der Formel II' und eines 24R,25- Configuration at C-24 R or S is a mixture of the diene of formula II 'and a 24R, 25-

dehydrohalogenieren. oder 24S,25-Dihydroxy-2,4,6-cholestatrien-24-acylates der dehydrohalogenate. or 24S, 25-dihydroxy-2,4,6-cholestatriene-24-acylates or

Das rohe Gemisch der Diene der Formeln II' und VII kann 2s Formel worin R3 obige Bedeutung hat, und die absolute Konfiguration am C-24 R oder S ist, The crude mixture of the dienes of the formulas II 'and VII can have 2s formula in which R3 has the above meaning and the absolute configuration on the C-24 is R or S,

übergeführt werden. be transferred.

Das Dien der Formel II' kann dann entweder durch direkte Kristallisation des Gemisches oder durch Filtration des Gemisches durch ein geeignetes Absorptionsmittel isoliert werden. The diene of formula II 'can then be isolated either by direct crystallization of the mixture or by filtration of the mixture through a suitable absorbent.

Das Diendiacylat der Formel II' wird zum 3,24R,25- oder 3,24S,25-Trihydroxy-5,7-cholestadien der Formel II verseift. The diene diacylate of formula II 'is saponified to give 3.24R, 25- or 3.24S, 25-trihydroxy-5,7-cholestadiene of formula II.

Die Isolierung und die Verseifung können in beliebiger Reihenfolge durchgeführt werden, beispielsweise kann man so ein Gemisch von Verbindungen der Formeln II' und VII zunächst zu einem Gemisch von Carbinolen der Formeln II und The isolation and the saponification can be carried out in any order, for example a mixture of compounds of the formulas II 'and VII can first be mixed with carbinols of the formulas II and

VII' VII '

HO HO

$27192 $ 27192

6 6

worin die absolute Konfiguration am C-24 R oder S ist, verseifen und dann durch selektive Dehydratisierung in ein Gemisch eines Diens der Formel II und eines Diens der Formel worin die absolute Konfiguration am C-24R oder S ist, trien und 0,10 g (3 %) 3,24S,25-Trihydroxy-5,7-cholestadien, wherein the absolute configuration at C-24 is R or S, saponify and then by selective dehydration into a mixture of a diene of formula II and a diene of formula where the absolute configuration is at C-24R or S triene and 0.10 g (3%) 3,24S, 25-trihydroxy-5,7-cholestadiene,

überführen. Aus letzterem Gemisch kann das Dien der For- Schmelzpunkt 228-230 ° C. convict. The diene can have a melting point of 228-230 ° C. from the latter mixture.

mei durch die oben erwähnten Kristallisierung oder Filtration abgetrennt werden. 2s B) Das Verfahren a) 3S,24R,25-Trihydroxy-5,7-cholestadien-24,25-acetonid mei be separated by the above-mentioned crystallization or filtration. 2s B) The process a) 3S, 24R, 25-trihydroxy-5,7-cholestadiene-24,25-acetonide

Beispiel Ein Gemisch von 2,10 g 3S,24R,25-Trihydroxy-5,7-chole- Example A mixture of 2.10 g of 3S, 24R, 25-trihydroxy-5,7-chole-

A) Herstellung des Ausgangsmaterials Stadien, 60 ml 2,2-Dimethoxypropan und 0,24 g p-Toluol- A) Preparation of the starting material stages, 60 ml of 2,2-dimethoxypropane and 0.24 g of p-toluene

3S,24S,25-Trihydroxy-5,7-cholestadien und 24S,25- sulfonsäuremonohydrat wird 15 Minuten bei 25°C gerührt. 3S, 24S, 25-trihydroxy-5,7-cholestadiene and 24S, 25-sulfonic acid monohydrate are stirred at 25 ° C. for 15 minutes.

Dihydroxy-2,4,6-cholestatrien 30 Eine Gesamtmenge von 60 ml Methanol wird zugesetzt und Dihydroxy-2,4,6-cholestatrien 30 A total of 60 ml of methanol is added and

Eine Lösung eines 65:35-Gemisches von 3,75 g 3S,24S,25- die Lösung 45 Minuten gerührt. Das Gemisch wird mit 20 ml A solution of a 65:35 mixture of 3.75 g of 3S, 24S, 25 - the solution was stirred for 45 minutes. The mixture is mixed with 20 ml

Trihydroxy-5,7-cholestadien-3,24-diacetat und 3S,24S,25-Tri- gesättigter wässeriger Natriumbicarbonatlösung und 100 ml hydroxy-4,6-cholestadien-3,24-diacetat, 30 mlDioxanund Wasser verdünnt. Das Gemisch wird mit 4mal 100 mlMe- Trihydroxy-5,7-cholestadiene-3,24-diacetate and 3S, 24S, 25-tri-saturated aqueous sodium bicarbonate solution and 100 ml of hydroxy-4,6-cholestadiene-3,24-diacetate, 30 ml of dioxane and water. The mixture is 4 times 100 ml Me

75 ml einer Lösung von 5 % Kaliumhydroxyd in Methanol thylenchlorid extrahiert. Die organischen Extrakte werden wird 1 Stunde bei 0°C gerührt. Eine Lösung von 100 ml kalter 35 mit 100 ml Wasser gewaschen und über wasserfreiem Natrium- 75 ml of a solution of 5% potassium hydroxide in methanol is extracted from ethylene chloride. The organic extracts are stirred at 0 ° C for 1 hour. A solution of 100 ml of cold 35 washed with 100 ml of water and over anhydrous sodium

0,5 N Schwefelsäure wird zugesetzt und das Gemisch mit 4mal sulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wird entfernt, und nach 0.5 N sulfuric acid is added and the mixture is dried with 4 times sulfate. The solvent is removed, and after

100 ml Äthylacetat extrahiert. Die organischen Schichten wer- Umkristallisation aus Äthylacetat erhält man 2,06 g (90%) Extracted 100 ml of ethyl acetate. The organic layers are recrystallized from ethyl acetate to give 2.06 g (90%)

den mit 2mal 100 ml Natriumchloridlösung gewaschen und 3S,24R,25-Trihydroxy-5,7-cholestadien-24,25-acetonid, washed with twice 100 ml of sodium chloride solution and 3S, 24R, 25-trihydroxy-5,7-cholestadiene-24,25-acetonide,

über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Das Lösungs- Schmelzpunkt 176—179° C dried over anhydrous magnesium sulfate. The solution melting point 176-179 ° C

mittel wird entfernt und man erhält 3,05 g eines 65:35-Gemi- 40 medium is removed and 3.05 g of a 65:35 mixture is obtained

sches von 3S,24S,25-Trihydroxy-5,7-cholestadien und [a]g> —105,80 (c 1,01, CHCI3). 3S, 24S,25-Trihydroxy-4,6-cholestadien. of 3S, 24S, 25-trihydroxy-5,7-cholestadiene and [a] g> -105.80 (c 1.01, CHCI3). 3S, 24S, 25-trihydroxy-4,6-cholestadiene.

Das Gemisch wird in 100 ml 0,5 g p-Toluolsulfonsäure-monohydrat enthaltendem Dioxan aufgenommen und die b) 3S,24S,25-Trihydroxy-5,7-cholestadien-24,25-acetonid Lösung 1 Stunde bei 700 C erhitzt. Die abgekühlte Lösung 45 Ein Gemisch von 1,79 g 3S,24S,25-Trihydroxy-5,7-chole-wird mit 50 ml Eiswasser und 25 ml gesättigter Natriumbi- Stadien, 50 ml 2,2-Dimethoxypropan und 0,20 g p-Toluol-carbonatlösung verdünnt. Das Gemisch wird filtriert und man sulfonsäure-monohydrat wird 15 Minuten bei 25 °C gerührt, erhält 1,76 g rohen Feststoff. Nach Umkristallisation aus Eine Gesamtmenge von 50 ml Methanol wird zugesetzt und Dimethylformamid erhält man 1,25 g (40%) 3S,24S,25-Tri- die Lösung 45 Minuten gerührt. Das Gemisch wird mit 20 ml hydroxy-5,7-cholestadien, Schmelzpunkt 228-230°C, so gesättigter Natriumbicarbonatlösung und 100 ml Wasser verdünnt und die Lösung mit 4mal 100 ml Methylenchlorid extrades _ 102,6° (c 1,02, Dimethylformamid). Wert. Die organischen Extrakte werden mit 100 ml Wasser gewaschen und über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wird entfernt und nach Umkristallisation The mixture is taken up in 100 ml of dioxane containing 0.5 g of p-toluenesulfonic acid monohydrate and the b) 3S, 24S, 25-trihydroxy-5,7-cholestadiene-24,25-acetonide solution is heated at 700 ° C. for 1 hour. The cooled solution 45 A mixture of 1.79 g of 3S, 24S, 25-trihydroxy-5,7-chole is mixed with 50 ml of ice water and 25 ml of saturated sodium bi-stages, 50 ml of 2,2-dimethoxypropane and 0.20 g Diluted p-toluene carbonate solution. The mixture is filtered and sulfonic acid monohydrate is stirred for 15 minutes at 25 ° C., 1.76 g of crude solid is obtained. After recrystallization from a total amount of 50 ml of methanol is added and dimethylformamide is obtained 1.25 g (40%) of 3S, 24S, 25-tri- the solution is stirred for 45 minutes. The mixture is diluted with 20 ml of hydroxy-5,7-cholestadiene, melting point 228-230 ° C., saturated sodium bicarbonate solution and 100 ml of water and the solution with 4 times 100 ml of methylene chloride extrades _ 102.6 ° (c 1.02, dimethylformamide ). Value. The organic extracts are washed with 100 ml of water and dried over anhydrous sodium sulfate. The solvent is removed and after recrystallization

Das Filtrat wird mit 3mal 200 ml Äthylacetat extrahiert ss aus Äthylacetat erhält man 1,76 g (90 %) 3S,24S,25-Tri- The filtrate is extracted with 3 times 200 ml of ethyl acetate. From ethyl acetate, 1.76 g (90%) of 3S, 24S, 25-tri-

und die vereinigten organischen Extrakte werden mit 200 ml hydroxy-5,7-cholestadien-24,25-acetonid, Schmelzpunkt gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen und über wasser- 188-190°C, and the combined organic extracts are washed with 200 ml of hydroxy-5,7-cholestadiene-24,25-acetonide, melting point of saturated sodium chloride solution and over water at 188-190 ° C,

freiem Natriumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wird entfernt, und nach Chromatographie des Rückstandes mit Silicagel erhält man 1,06 g (35%) 24S,25-Dihydroxy-2,4,6-cholesta- 60 [a]^5 —96,4® (c 1,00, CHCb). free sodium sulfate dried. The solvent is removed and after chromatography of the residue with silica gel, 1.06 g (35%) of 24S, 25-dihydroxy-2,4,6-cholesta-60 [a] ^ 5 -96.4® (c 1 , 00, CHCb).

B B

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