CH629223A5 - Process for the preparation of a steroid which is methylated in the 16-alpha position - Google Patents
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Description
L'invention a pour objet un procédé de préparation de 3,20-dioxo 9a-fluoro 1 lß-hydroxy 16a-méthyl 21-acétoxy pregna-1,4-diène, caractérisé en ce que l'on fait réagir sur le 3,20-dioxo 9a-fiuoro 1 lß-hydroxy 21-acétoxy pregna-1,4,16-triène, un halogénure de méthyl magnésium en présence d'une quantité catalytique d'halogénure cuivreux, effectue la protonation du magnésien, acétyle le produit brut résultant par action d'un agent d'acétylation, purifie par un solvant organique le produit brut réacétylé, effectue, en solution, un traitement par un agent de peroxydation, purifie à nouveau par un solvant organique pour obtenir le 3,20-dioxo 9a-fluoro 11 ß-hydroxy 16cc-méthyl 21 -acétoxy pregna-1,4-diène à l'état pur.
Dans le procédé de l'invention, Fhalogénure de méthyl magnésium est, de préférence, le bromure de méthyl magnésium, et Fhalogénure cuivreux est, de préférence, le chlorure cuivreux.
L'invention a plus précisément pour objet un procédé de préparation du 3,20-dioxo 9<x-fluoro 11 ß-hydroxy 16ct-méthyl 21-acétoxy pregna-1,4-diène, caractérisé en ce que l'on fait réagir sur le 3,20-dioxo 9a-fluoro 11 ß-hydroxy 21-acétoxy pregna-1,4,16-triène une quantité de bromure de méthyl magnésium comprise entre 1,8 et 3,20 moles pour une mole de stéroïde mise enjeu, en présence d'une quantité catalytique de chlorure cuivreux, à une température comprise entre -60°C et -20°C, traite le mélange réactionnel à basse température par du méthanol, puis par une solution aqueuse de sel minéral, isole le produit brut, l'acétyle par action de l'anhydride acétique, purifie le produit brut réacétylé par empâtage ou cristallisation dans un solvant organique, effectue, en solution, un traitement par l'acide perphtalique et purifie à nouveau par empâtage ou cristallisation dans un solvant organique pour obtenir le 3,20-dioxo 9a-fluoro 11 ß-hydroxy 16a-méthyl 21-acétoxy pregna-1,4-diène, à l'état pur.
On pourrait effectuer la condensation du magnésien avec le stéroïde à des températures différentes de celles indiquées ci-dessus, mais le rendement de la réaction serait alors nettement inférieur.
La température réactionnelle la plus avantageuse est de -45°C±3°C. A cette température, le stéroïde de départ réagit complètement et les réactions secondaires sont limitées au maximum.
La quantité de bromure de méthyl magnésium utilisée pour effectuer la réaction est, de préférence, comprise entre 1,8 mole et 3,2 moles pour une mole de stéroïde de départ, la quantité théorique de bromure de méthyl magnésium étant de 2 moles pour 1 mole de stéroïde, à cause de la présence du groupement cétonique en position 20.
La quantité de bromure de méthyl magnésium la plus avantageuse à utiliser se situe aux environs de 2,5 moles pour 1 mole de stéroïde de départ.
Avec une telle quantité de magnésien, le stéroïde de départ réagit pratiquement en totalité, et les réactions secondaires demeurent limitées.
Comme halogénure cuivreux, on peut utiliser le chlorure, le bromure ou l'iodure cuivreux.
Le chlorure cuivreux convient particulièrement bien pour effectuer la réaction selon l'invention.
La quantité de chlorure cuivreux utilisée pour effectuer la réaction est, de préférence, comprise entre 1 et 5% du poids du stéroïde de départ.
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La réaction est effectuée commodément avec une quantité de chlorure cuivreux de 2% par rapport au poids du stéroïde de départ.
La protonation du dérivé magnésien (sur le carbone en position 20) peut être effectuée dans des conditions classiques, par exemple en versant le mélange réactionnel dans une solution aqueuse de chlorure d'ammonium.
Dans de telles conditions, les rendements sont irréguliers. Les études de la titulaire ont montré que la protonation du dérivé magnésien était avantageusement effectuée par addition de méthanol, en opérant à une température de -35°C± 10°C. Dans ces conditions, les rendements sont constants et plus élevés qu'en utilisant les modes classiques de protonation.
L'acétylation du produit brut peut être effectuée par action des réactifs classiques d'acétylation. L'emploi de l'anhydride acétique, en présence de pyridine, est particulièrement commode pour effectuer cette réaction.
Cette acétylation est indispensable, car l'action du magnésien a pour effet de désacétyler partiellement l'hydroxyle en position 21.
Après la réacétylation du produit brut, on effectue une première purification par empâtage ou cristallisation dans un solvant choisi dans le groupe constitué par le dichloréthane, le chlorure de méthylène, le chlorobenzène, les alcanols comportant de 1 à 4 atomes de carbone, l'acétate d'éthyle, le benzène, le toluène.
Cette première purification est, de préférence, effectuée par empâtage par le dichloréthane.
Le traitement perphtalique qui prend place après la première purification par solvant est, de préférence, effectué en dissolvant le produit brut réacétylé et purifié par un solvant, dans le chloroforme, et en ajoutant une solution éthérée d'acide perphtalique.
On peut évidemment utiliser d'autres solvants permettant d'opérer en solution.
Le but du traitement par l'acide perphtalique est d'époxyder sélectivement le méthylène en position 3 du 3-méthylène 9a-fluoro 1 lß-hydroxy 20-céto 21-acétoxy 16a-méthyl pregna-1,4-diène, impureté formée, en faible quantité, malgré les conditions opératoires spécialement adaptées du procédé de l'invention. Il s'est avéré que cette impureté était très difficile à éliminer par empâtage ou cristallisation dans un solvant.
Par contre, l'époxyde résultant du traitement perphtalique est facilement éliminé par une purification ultérieure à l'aide d'un solvant convenablement choisi.
Après traitement perphtalique, le produit peut être purifié efficacement par empâtage ou cristallisation dans un alcanol comportant de 1 à 4 atomes de carbone.
La cristallisation dans le méthanol est particulièrement avantageuse pour effectuer cette purification.
On connaissait déjà des réactions consistant à introduire un méthyle en position 16a sur un dérivé stéroïde, par action du bromure de méthyl magnésium, en présence d'une quantité catalytique d'halogénure cuivreux.
Par exemple, le brevet français 2 244 530 décrit la préparation du 3,20-dioxo 16a-méthyl 21-acétoxy pregna-1,4,9 ( 11 )-triène au départ du 3,20-dioxo 21 -acétyloxy pregna-1,4,9 (11) 16-tétraène. Le rendement réactionnel obtenu est très médiocre.
En effet, les molécules stéroïdes complexes comportant de nombreuses fonctions pouvant réagir avec le réactif magnésien peuvent conduire à de nombreuses réactions parasites.
C'est ainsi que la réaction de méthylation en position 16a, du 3,20-dioxo 9a-fluoro 1 lß-hydroxy 21-acétoxy pregna-1,4,16-triène, pour obtenir le 3,20-dioxo 9a-fluoro 11 ß-hydroxy 16a-méthyl 21-acétoxy pregna-1,4-diène,
n'avait jamais été tentée jusqu'à ce jour. En effet, la molécule du triène de départ présente de nombreuses fonctions pouvant réagir sur le magnésien (cétone en position 3, doubles liaisons en position 1,4, cétone en position 20, acétate en position 21), en plus de la double liaison en position 16. On pouvait donc s'attendre à priori à la formation d'un grand nombre de réactions parasites et à l'obtention d'un rendement très bas en produit désiré.
Les études de la titulaire ont en effet montré qu'en général, lorsque l'on effectue la réaction dans des conditions opératoires non spécialement étudiées, diverses réactions parasites ont effectivement lieu. On note la formation en quantité importante du 3-méthylène 9a-fluoro 1 lß-hydroxy 20-céto 16a-méthyl 21 -acétoxy pregna-1,4-diène par attaque de la cétone en position 3, et du 3,20-dioxo 9a-fluoro 1 lß, 21 -dihy-droxy 16a-méthyl pregna-1,4-diène, par saponification de l'acétate en 21. On décèle également, dans un pourcentage plus faible, la formation du la-méthyl 3,20-dioxo 9a-fluoro 11 ß-hydroxy 16a-méthyl 21 -acétoxy pregn-1 -ène, par attaque de la double liaison 1,2 et la formation de 3,20-dioxo 9a-fluoro 11 ß-hydroxy pregna-1,4,16-triène par réduction de l'hydroxyle en 21.
Le caractère original du procédé, objet de la présente invention, consiste à avoir mis au point des conditions opératoires dans lesquelles la réaction du magnésien sur la double liaison 16,17 soit prédominante, les réactions non désirées étant limitées au maximum. De plus, l'utilisation d'une molécule stéroïde de départ, possédant des fonctions aussi réactives que celle qui est utilisée, ne permettant pas, malgré tout, de supprimer complètement certaines des réactions indésirables, le procédé de l'invention a résolu avec efficacité le problème de l'élimination des impuretés formées, à savoir le composé désacétylé en position 21, par simple réacétylation par l'anhydride acétique, et le composé comportant un méthylène en position 3, par transformation en composé époxydé correspondant, à l'aide d'un traitement par l'acide perphtalique, composé époxydé qui, contrairement au composé comportant un méthylène en 3, est facilement éliminé en utilisant une purification par un solvant convenable.
Finalement, contrairement à ce qu'aurait pu prévoir un homme de métier, le procédé de l'invention, malgré l'ensemble des réactions secondaires prévisibles, a permis d'obtenir avec un rendement satisfaisant le 3,20-dioxo 9a-fluoro 1 lß-hydroxy 16a-méthyl 21-acétoxy pregna-1,4-diène.
Ce composé est un intermédiaire utile dans la préparation du 3,20-dioxo 9a-fluoro 1 lß,17a-dihydroxy 16a-méthyl 21-acétoxy pregna-1,4-diène ou 21-acétate de déxamétha-sone, composé très employé en thérapeutique humaine (The Merck Index, 8ème éd. 1968, p. 334).
L'exemple suivant illustre l'invention.
Exemple
3,20-dioxo 9a-fluoro 1 lß-hydroxy 16a-méthyl 21-acétoxy pregna-1,4-diène.
Stade A: Préparation du magnésien.
Dans 200 cm3 d'éther éthylique, on introduit 16 g de magnésium, puis sous atmosphère d'azote, à + 10°C, en 1 heure environ en agitant, 70 g de bromure de méthyle, agite encore 30 minutes. On chauffe progressivement tout en distillant l'éther, amène la température à 40°C, introduit en 30 minutes à 40°C, 500 cm3 de tétrahydrofuran, amène la température à 60°C, termine l'élimination de l'éther par distillation, et obtient une solution légèrement trouble titrant environ 1 mole par litre de bromure de méthyl magnésium.
Stade B: Condensation.
Dans 470 cm3 de solution de bromure de méthyl magné5
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sium obtenue au stade A précédent, on introduit la quantité nécessaire de tétrahydrofuran pour amener le titre de la solution de magnésium à 0,5 mole/litre, soit 470 cm3 de tétrahydrofuran, ajoute 1,5 g de chlorure cuivreux, agite pendant 15 minutes à 20°C, amène la température du mélange réactionnel à -45°C, ajoute en 1 heure environ à -45°C, une solution de 75 g de 3,20-dioxo 9cc-fluoro 1 lß-hydroxy 21-acétoxy pregna-1,4,16-triène dans 675 cm3 de tétrahydrofuran, amène la température progressivement, en 30 minutes environ à -27°C, agite pendant 4 heures à cette température, amène la température du mélange réactionnel à -35°C, ajoute en 15 minutes environ à cette température, 150 cm3 de méthanol, agite pendant 15 minutes à -35°C, verse le mélange réactionnel à +5°C, rapidement, sous agitation, dans une solution de 450 g de chlorure d'ammonium dans 1500 cm3 d'eau, agite pendant 15 minutes à +5°C, amène la température du mélange réactionnel à 20°C, sépare, par décantation, la phase organique, extrait la phase aqueuse au tétrahydrofuran, lave les phases organiques réunies par une solution aqueuse à 30% de chlorure d'ammonium, extrait les lavages aqueux au tétrahydrofuran, lave ces extraits par une solution aqueuse à 30% de chlorure d'ammonium, réunit les phases organiques, les sèche sur sulfate de magnésium, ajoute du charbon actif, agite, filtre, concentre par distillation à un volume de 150 cm3.
Stade C: Réacétylation et purification au dichloréthane. Aux 150 cm3 de mélange réactionnel obtenu au stade B, on ajoute 300 cm3 de pyridine, concentre à 150 cm3 par distillation pour éliminer l'eau résiduelle, refroidit à 20°C, ajoute 75 cm3 d'anhydride acétique, agite pendant 4 heures à 20°C,
sous atmosphère d'azote, verse le mélange réactionnel dans un mélange d'eau, de glace et de solution aqueuse concentrée d'acide chlorhydrique à 22° Bé (187,5 cm3), agite, isole par essorage le précipité formé, le lave à l'eau, le sèche et obtient 5 75,1 g de produit brut.
On purifie les 75,1 g de produit brut par empâtage au reflux, pendant 15 minutes, dans 3 volumes de dichloréthane, agite pendant 3 heures à 0°C, et obtient, après essorage et séchage, 44,6 g de 3,20-dioxo 9a-fluoro 11 ß-hydroxy io 16a-méthyl 21-acétoxy pregna-1,4-diène, brut. F = 245°C, (cOd = +127° (c = 1%, diméthylformamide).
Stade D: Traitement perphtalique et purification au méthanol.
15 On dissout les 44,6 g de produit brut obtenu au stade C dans 1560 cm3 de chloroforme, ajoute 14,9 cm3 de solution éthérée d'acide perphtalique titrant 0,13g par cm3, agite pendant 17 heures à 20°C, ajoute de l'eau à 10% d'ammoniaque, agite, sépare, par décantation, la phase organique, la lave par 20 de l'eau à 10% d'ammoniaque, extrait les lavages aqueux au chloroforme, lave les extraits chloroformiques à l'eau, réunit les phases organiques, les sèche sur sulfate de magnésium, ajoute du charbon actif, agite, filtre, concentre par distillation jusqu'à obtention d'un volume de 225 cm3 ajoute 225 cm3 25 de méthanol, porte au reflux jusqu'à dissolution, ajoute 150 cm3 de méthanol, les élimine par distillation, et recommence une fois la même opération pour éliminer complètement le chloroforme, amène la température à 20°C, agite pendant 1 heure, isole par essorage le précipité formé, le lave au 30 méthanol, le sèche et obtient 40,9 g de 3,20-dioxo 9a-fluoro 1 lß-hydroxy 16a-méthyl 21-acétoxy pregna-1,4-diène. F = 248°C, (a)fj = +128° (c = 1%, diméthylformamide).
B
Claims (13)
1. Procédé de préparation du 3,20-dioxo 9a-fluoro
I lß-hydroxy 16a-méthyI21-acétoxypregna-l,4-diène, caractérisé en ce que l'on fait réagir sur le 3,20-dioxo 9a-fluoro
II ß-hydroxy 21 -acétoxy pregna-1,4,16-triène, un halogénure de méthyl magnésium en présence d'une quantité catalytique d'halogénure cuivreux, effectue la protonation du magnésien, acétyle le produit brut résultant par action d'un agent d'acétylation, purifie par un solvant organique le produit brut réacétylé, effectue, en solution, un traitement par un agent de peroxydation, purifie à nouveau par un solvant organique pour obtenir le 3,20-dioxo 9a-fluoro 11 ß-hydroxy 16a-méthyl 21 -acétoxy pregna-1,4-diène à l'état pur.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que Fhalogénure de méthyl magnésium est le bromure de méthyl magnésium, et en ce que Fhalogénure cuivreux est le chlorure cuivreux.
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REVENDICATIONS
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on fait réagir sur le 3,20-dioxo 9a-fluoro 1 lß-hydroxy
21 -acétoxy pregna-1,4,16-triène une quantité de bromure de méthyl magnésium comprise entre 1,8 et 3,2 moles pour une mole de stéroïde mise en jeu, en présence d'une quantité catalytique de chlorure cuivreux, à une température comprise entre -60°C et -20°C, traite le mélange réactionnel, à basse température par du méthanol, puis par une solution aqueuse de sel minéral, isole le produit brut, l'acétyle par action de l'anhydride acétique, purifie le produit brut réacétylé par empâtage ou cristallisation dans un solvant organique, effectue, en solution, un traitement par l'acide perphtalique et purifie à nouveau par empâtage ou cristallisation dans un solvant organique pour obtenir le 3,20-dioxo 9a-fluoro 1 lß-hydroxy 16a-méthyl 21-acétoxy pregna-1,4-diène, à l'état pur.
4. Procédé selon la revendication 1,2 ou 3, caractérisé en ce que la température de condensation du magnésien avec le stéroïde est de -45°C±3°C.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on utilise 2,5 moles de bromure de méthyl magnésium pour une mole de stéroïde de départ.
6. Procédé selon la revendication 1,2 ou 3, caractérisé en ce que l'on utilise une quantité de chlorure cuivreux comprise entre 1 et 5% du poids du stéroïde de départ.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'on utilise une quantité de chlorure cuivreux de 2% par rapport au poids du stéroïde de départ.
8. Procédé selon la revendication 1,2 ou 3, caractérisé en ce que le traitement du mélange réactionnel est effectué par le méthanol à une température de -35°C± 10°C.
9. Procédé selon la revendication 1,2 ou 3, caractérisé en ce que le produit réacétylé est purifié par empâtage ou cristallisation dans un solvant choisi dans le groupe constitué par le dichloréthane, le chlorure de méthylène, le chlorobenzène, les alcanols comportant de 1 à 4 atomes de carbone, l'acétate d'éthyle, le benzène, le toluène.
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le produit réacétylé est purifié par empâtage par le dichloréthane.
11. Procédé selon la revendication 1,2 ou 3, caractérisé en ce que le traitement perphtalique est effectué en dissolvant le produit brut réacétylé et purifié par un solvant, dans le chloroforme, et en ajoutant une solution éthérée d'acide perphtalique.
12. Procédé selon la revendication 1,2 ou 3, caractérisé en ce que après le traitement perphtalique, le produit est purifié par empâtage ou cristallisation dans un alcanol comportant de 1 à 4 atomes de carbone.
13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que la purification est effectuée par cristallisation dans le méthanol.
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PL | Patent ceased |