DE1113453B - Verfahren zur Herstellung von Substitutionsprodukten von Reichsteins-Substanz-S bzw.von deren 21-Acylaten - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Substitutionsprodukten von Reichsteins-Substanz-S bzw.von deren 21-AcylatenInfo
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Description
- Verfahren zur Herstellung von Substitutionsprodukten von Reichsteins-Substanz-S bzw. von deren 21-Acylaten In letzter Zeit haben Steroide der Pregnanreihe, die alkyliert sind und Fluor enthalten, therapeutisch erhöhte Bedeutung erlangt.
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 6oc-Fluor-16-methylen-Reichsteins-Substanz-S und deren 21-Acylaten. Es wurde gefunden, daß diese Verbindungen hervorragende Corticoidhormon-Eigenschaften besitzen, die ihre Verwendung als Chemotherapeutika mit Nebennierenrindenhormonwirkung gestatten.
- Die erfindungsgemäß hergestellten Verbindungen sind außerdem wichtige Zwischenprodukte zur Herstellung fluorhaltiger Steroide mit antiinflammatorischen Eigenschaften.
- Ferner wurde gefunden, daß man diese Verbindungen ausgehend von 16-Methyl-5,16-pregnadien-3fl-ol-20-on bzw. dessen 3-Acylaten herstellen kann.
- Gegenstand der Erfindung ist dementsprechend ein Verfahren zur Herstellung von Substitutionsprodukten von Reichsteins-Substanz-S bzw. von deren 21-Acylaten, welches darin besteht, daß man a) 16-Methyl-5,16-pregnadien-3ß-ol-20-on (la) bzw. dessen 3-Acylate (1b) durch Behandlung mit epoxydierenden Mitteln in 5oc,6#x-Oxido-16-methyl-16-pregnen-3fl-ol-20-on (IIa) bzw. dessen 3-Acylate (Ilb) umwandelt, das erhaltene Epoxyd (11 a bzw. 11 b) durch Behandlung mit Fluorwasserstoffsäure oder Bortrifluoridätherat zu 6fl-Fluor-16-methyl-16-pregnen-3p,5o#-diol-20-on (Illa) bzw. dessen 3-Acylate (Illb) aufspaltet, dieses Fluorsteroid (IIIa, Illb) durch Behandlung mit epoxydierenden Mitteln zu 6ß-Fluor-16#x,17#x-oxido-16-methyl-pregnan-3fl,5a-diol-20-on (IVa) bzw. dessen 3-Acylate (IVb) oxydiert, letzteres (IVa bzw. IVb) durch Behandlung mit einer Säure in Gegenwart eines inerten Lösungsmittels in 6ß-Fluor-16-methylen-pregnan-3p,5a,17x-triol-20-on (Va) bzw. dessen 3-Acylate (Vb) umwandelt, das 16-Methylen-steroid (Va), das gegebenenfalls durch übliche Verseifung aus Vb hergestellt wird, durch aufeinanderfolgende Behandlung mit einer Lösung von elementarem Brom in Eisessig, Natriumjodid und Kaliumacetat in 6fl-Fluor-16-methylen-3fl, 5cc, 17,x,21-tetrol-20-on-21-acetat (V1) umwandelt, letzteres (V1) durch Behandlung mit einem müden Oxydationsmittel in 6ß-Fluor-16-methylen-5x, 17a,21-triol-3,20-dion-21-acetat (Vll) überführt und dieses (VII) durch Behandlung mit dehydratisierenden sauren Mitteln in 6oc-Fluor-16-methylen-Reichsteins-Substanz-S-21-acetat (VIIIb) überführt und gegebenenfalls letzteres (Vlllb) durch Behandlung mit einem Verseifungsmittel in 6 cc-Fluor- 1 6-methylen-Reichsteins-Substanz-S umwandelt, oder daß man b) das wie oben beschrieben hergestellte 6ß-Fluor-16-methyl-16-pregnen-3ß,5,x-diol-20-on (IIIa) durch Behandlung mit einem milden Oxydationsmittel zu 6ß-Fluor-16-methyl-16-.pregnen-5oc-ol-3,20-dion (IX) oxydiert, letzteres (IX) durch Behandlung mit epoxydierenden Mitteln in 6P-Fluor-16oc,17oc-oxido-16-methyl-pregnan-5oc-ol-3,20-dion (X) umwandelt, dieses Epoxyd (X) durch Einwirkung einer Säure in Gegenwart eines inerten Lösungsmittels in 6P-Fluor-16-methylen-pregnan-5cc,171%-diol-3,20-dion (XI) überführt, letzteres (XI) durch Behandlung mit einem sauren Mittel zu 6oc-Fluor-16-methylen-4-pregnen-17oc-ol-3, 20-dion (XII) dehydratisiert und dieses Methylensteroid (XII) durch aufeinanderfolgende Behandlung mit elementarem Jod unter alkalischen Bedingungen und Kaliumacetat zu 6a-Fluor-16-methylen-Reichsteins-Substanz-S-21-acetat (VIIIb) acetyliert und letzteres (VIIIb) gegebenenfalls wie angegeben zu VII1a verseift, oder daß man c) das wie oben beschrieben hergestellte 6fl-Fluor-16-methylen-pregnan-3fl,5,x,17o#-triol-20-on (Va) durch Behandlung mit einem milden Oxydationsmittel in VerbindungXI überführt und diese wie angegeben in VIIIb und gegebenenfalls in VII1a umwandelt und daß man gegebenenfalls VIIIb oder VIIIa nach an sich bekannten Methoden zu 6oc-Fluor-16-methylen-Reichsteins-Substanz-S-21-acylaten umestert, bzw. verestert. Das Verfahren nach der Erfindung verläuft nach dem Reaktionsschema.
- Die Herstellung der Epoxyde Il a, Il b, IVa, IVb und X aus den ungesättigten Verbindungen Ia, Ib, Illa, II1b bzw. IX gelingt in üblicher Weise durch Behandlung mit einem epoxydierend-wirkenden Mittel. Man kann für diese Umsetzun- z. B. eine der üblichen Persäuren verwenden, wie Benzopersäure oder Monoperphthalsäure. Zweckmäßigerweise arbeitet man dabei in einer wasserfreien Chloroformlösung. Die Reaktionstemperatur bei dieser Umsetzung liegt vorteilhaft in der Größenordnung von etwa O'C. Es empfiehlt sich, zur Beseitigung von überschüssiger Persäure die Reaktionslösung mit einer wäßrigen Lösung von Eisen(I1)-sulfat auszuschütteln.
- Zur Aufspaltung des Epoxydringes von Ha, Ilb mit Fluorwasserstoff unter Bildung von III a, III b hat sich Bortrifluoridätherat als besonders geeignet erwiesen. Zu diesem Zweck ist es vorteilhaft, VerbindungHa oder Ilb in einem Gemisch aus wasserfreiem Benzol und Äther zu lösen und dann Bortrifluoridätherat in an sich bekannter Weise zuzusetzen. Die Aufarbeitung erfolgt chromatographisch in üblicher Weise.
- Die Verbindungen X und IVa, IVb können durch Behandlung mit einer Säure in Gegenwart eines inerten Lösungsmittels in die entsprechenden 16-Methylensteroide XI bzw. Va, Vb umgewandelt werden. Als inerte Lösungsmittel kommen z. B. in Frage Benzol, Tetralin, Toluol. Als Säuren kann man z. B. p-Toluolsulfonsäure, Schwefelsäure oder Benzolsulfonsäure verwenden.
- Die Oxydation der 3p-ständigen Hydroxygruppe in den Verbindungen IIIa, Va und VI unter Bildung der entsprechenden 3-Keto-steroide IX, XI und VII gelingt in an sich bekannter Weise durch Behandlung mit einem milden Oxydationsmittel. Als besonders geeignet hat sich dabei eine Suspension von Chromsäureanhydrid in Pyridin oder Chromschwefelsäure in Aceton erwiesen.
- Die Einführung der 21-Acetoxygruppe in Verbindung Va unter Bildung von VI erfolgt in an sich bekannter Weise durch aufeinanderfolgende Behandlung von Va mit einer Lösung von elementarem Brom in Eisessig, Natriumjodid und Kaliumacetat. Es ist vorteilhaft, für die Bromierung die Verbindung Va in einem inerten Lösungsmittel, beispielsweise Methylenchlorid, vorzulegen, anschließend Eisessig mit katalytischen Mengen Bromwasserstoffsäure zuzusetzen und hierauf eine Lösung von Brom in Eisessig zuzugeben. Man läßt das erhaltene Reaktionsgemisch einige Zeit stehen, dampft anschließend das Methylenchlorid unter vermindertem Druck ab und gießt den Rückstand in Wasser. Dabei scheidet sich das als Zwischenprodukt gebildete 21-Bromsteroid aus. Dieses Bromid wird in Aceton gelöst und mit Natriumjodid und nach einiger Zeit (etwa einer halben Stunde) mit wasserfreiem Kaliumacetat versetzt. Zweckmäßigerweise erhitzt man danach die Lösung mehrere Stunden zum Sieden. Durch Eindampfen des Reaktionsgemisches und Eingießen des Rückstandes in Wasser und anschließende übliche Aufarbeitung gelingt es, in guter Ausbeute das entsprechende 21-Acetat zu gewinnen.
- Zur Einführung der 21-ständigen Acetoxygruppe in Verbindung XII wird letztere mit elementarem Jod unter alkalischen Bedingungen und anschließend mit Kaliumacetat behandelt. Zweckmäßigerweise legt man Verbindung XII in einem geeigneten Lösungsmittel, z. B. einem Gemisch aus Tetrahydrofuran und Methanol, vor, gibt dann elementares Jod zu und versetzt das Reaktionsgemisch anschließend tropfenweise mit wäßriger Natriumhydroxydlösung. Die erhaltene rohe 21-Jodverbind;ung wird dann in üblicher Weise mit Kaliumacetat umgesetzt.
- Die Dehydratisierung der 5,x-Hydroxy-steroide VII bzw. XI zu den in 4-Stellung ungesättigten Steroiden VIIIb bzw. XII gelingt durch Behandlung mit einem üblichen Dehydratisierungsmittel. Zum Beispiel kann man eine Lösung von Eisessig, die mit trockenem Chlorwasserstoff gesättigt wurde, als wasserabspaltendes Mittel verwenden. Die dabei erzielten Ausbeuten sind zufriedenstellend.
- Man kann von Verbindung X auch direkt zur Verbindung XII gelangen, wenn man erstere mit starker Säure behandelt und dabei gegebenenfalls gleichzeitig erwärmt oder das Reaktionsgemisch längere Zeit stehenläßt. Unter diesen Bedingungen erfolgt nicht nur die Aufspaltung des Epoxydringes, sondern auch gleichzeitig Abspaltung der 5a-OH-Gruppe unter Bildung der 4(5)-ständigen Doppelbindung und Isomerisierung des 6ß-Fluor-atoms in ein 6ex-Fluor-atom.
- Verbindung X kann man auch in an sich bekannter Weise unter alkalischen Bedingungen unter Bildung von 6fl-Fluor-16oc,17oc-oxido-16-methyl-4-pregnen-3, 20-dion (XIII) dehydratisieren und letztere (XIII) anschließend durch Behandlung mit Säure in Gegenwart eines inerten Lösungsmittels in Verbindung XII umwandeln.
- Die so erhaltene 6oc-Fluor-16-methylen-Reichsteins-Substanz-S bzw. deren 21-Acetat können nach üblichen Veresterungs- bzw. Umesterungsmethoden in die verschiedensten physiologisch unbedenklichen 21-Acylate übergeführt werden. Für diese Reaktionen sind z. B. die folgenden freien Säuren oder deren zur Veresterung bzw. Umesterung geeigneten Derivate geeignet: Niedere aliphatische Carbonsäuren, z. B. Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure, Halogencarbonsäuren, höhere aliphatische Carbonsäuren, die gegebenenfalls auch ungesättigt sein können, z. B. Palmitinsäure, Stearinsäure und Undecylensäure, mehrbasische Säuren, z. B. Bernsteinsäure, Weinsäure, Adipinsäure, Glutarsäure, Aminocarbonsäuren, z. B. Glykokoll, Alanin, Aminodiearbonsäuren, z. B. Asparaginsäure.
- Die als Ausgangsmaterial benötigten Verbindungen la oder Ib können nach der von A. Wettstein in Helvetica chim. Acta, Bd. 27 (1944), S. 1803, beschriebenen Methode erhalten werden.
- Die bisher nicht beschriebene 6oc-Fluor-16-methylen-Reichsteins-Substanz-S bzw. deren 21-Acylate können in der Humanmedizin als Arzneimittel mit Nebennierenrindenhormonwirkung verwendet werden. Beispiel 1
a) 5,6-Epoxydation: Ib -+- Ilb b) Bortrifluorid-Aufspaltung: Ilb -->- Illb e) 16,17-Epoxydation: Illb -->- IVb d) Epoxydaufspaltung.- IVb -#- Vb e) Verseifung: Vb --> Va f) 21-Acetoxylierung: Va -* VI g) Oxydation: VI -->- VII h) Wasserabspaltung: VII -+- VII1b i) Verseifung: VIIIb -+- VIIIa - Beispiel 2
a) Verseifung: IIb -+- Ha b) Bortrifluorid-Aufspaltung: Ha ->- IIIa c) 16,17-Epoxydation: 1lIa -+- IVa d) Epoxydaufspaltung: IVa -+- Va - Das so hergestellte Triol Va wird, wie in den Beispielen 1, f) bis i) beschrieben, in 6a-Fluor-16-methylen-Reichsteins-Substanz-S (VIIIa) umgewandelt. Beispiel 3 a) Oxydation: Va -->- XI 5,2g des nach Beispiel 1 oder 2 hergestellten 6P-Fluor-16-methylen-pregnan-3ß,5r,c,17(x-triol-20-ons (Va) werden in 100m1 Pyridin gelöst und mit einem Gemisch aus 5 g Chromsäureanhydrid und 50 ml Pyridin versetzt. Nach 12stündigem Stehen bei Raumtemperatur wird das dunkle Reaktionsgemisch in 100 ml warmen Essigester eingegossen und kurz aufgekocht. Der braune Rückstand wird gut ausgewaschen, die vereinigten Filtrate werden neutral gewaschen, getrocknet und unter vermindertem Druck eingedampft. Der erhaltene Rückstand von rohem 6P-Fluor-16-methylen-pregnan-5a, 17x-diol-3,20-dion (X1) wird aus Aceton oder Methanol umkristallisiert. F. 262 bis 2650 C.
b) Wasserabspaltung: XI -->- XII c) 21-Acetylierung: XII -+- VIIIb - Beispiel 4
a) Oxydation: IlIa -+- IX b) 16,17-Epoxydation: IX -->- X c) Epoxydaufspaltung: X -->- XI - Das so erhaltene Aufspaltungsprodukt wird, wie im Beispiel 3 beschrieben, in 6*-Fluor-16-methylen-Reichsteins-Substanz-S-21-acetat (V1lIb) umgewandelt. Beispiel 5
a) Dehydratisierung- X -+- XIII - b) Wasserabspaltung und Epoxydaufspaltung:
X -+- XII - c) Epoxydaufspaltung und Isomerisierung:
XIII -+- XII
Claims (3)
- PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von Substitutionsprodukten von Reichsteins-Substanz-S bzw. von deren 21-Acylaten, dadurch gekennzeichnet, daß man a) 16-Methyl-5,16-pregnadien-3fl-ol-20-on (Ia) bzw. dessen 3-Acylate (Ib) mit epoxydierenden Mitteln in an sich bekannter Weise behandelt, das erhaltene 5a,6a-Oxido-16-methyl-16-pregnen-3ß-ol-20-on (Ila) bzw. dessen 3-Acylate (Ilb) mit Fluorwasserstoffsäure oder Bortrifluoridätherat in an sich bekannter Weise umsetzt, das erhaltene 6ß-Fluor- 16-methyl- 16-pregnen-3ß,5x-diol-20-on (II1a) bzw. dessen 3-Acylate (II1b) mit epoxydierenden Mitteln in an sich bekannter Weise behandelt, das erhaltene 6ß-Fluor-16x,17,x-oxido-16fl-methyl-pregnan-3fl,5x-diol-20-on (IVa) bzw. dessen 3-Acylate (IVb) mit einer Säure in Gegenwart eines inerten Lösungsmittels behandelt, das erhaltene 6ß-Fluor-16-methylen-pregnan-3ß,5x, 17oc-triol-20-on (Va), das gegebenenfalls durch übliche Verseifung aus dessen 3-Acylaten (Vb) hergestellt wird, nacheinander mit einer Lösung von elementarem Brom in Eisessig, Natriumjodid und Kaliumacetat in an sich bekannter Weise behandelt, das erhaltene 6P-Fluor-16-methylen-3ß, 5,x, 17,x, 2 1 -tetrol-20-on-2 1 -acetat (VI) mit einem milden Oxydationsmittel in an sich bekannter Weise behandelt, das erhaltene 6fl-Fluor-16-methylen-5#x,17,y.,21-triol-3,20-dion-21-acetat(VII)mitsauren Mitteln in an sich bekannter Weise dehydratisiert und das erhaltene 6,x-Fluor-16-methylen-Reichsteins-Substanz-S-21-acetat (VIIIb) gegebenenfalls in üblicher Weise verseift, oder daß man b) das wie oben beschrieben hergestellte 6fl-Fluor-16-methyl-16-pregnen-3fl,5,x-diol-20-on (II1a) mit einem milden Oxydationsmittel in an sich bekannter Weise behandelt, das erhaltene 6ß-Fluor-16-methyl-16-pregnen-5,x-ol-3,20-dion (IX) in üblicher Weise epoxydiert, das erhaltene 6P-Fluor-16x,17x-oxido-16-methyl-pregnan-5,x-ol-3,20-dion (X) mit einer Säure in Gegenwart eines inerten Lösungsmittels behandelt, das erhaltene 6fl-Fluor-16-methylen-pregnan-5oc, 17,x-diol-3,20-dion (XI) mit einem sauren Mittel in an sich bekannter Weise dehydratisiert, das erhaltene 6tx-Fluor-16-methylen-4-pregnen-17oc-ol-3,20-dion (XII) durch aufeinanderfolgende Behandlung mit elementarem Jod unter alkalischen Bedingungen und Kaliumacetat acetyllert und das erhaltene 6,x-Fluor-16-methylen-Reichsteins-Substanz-S-21-acetat (VIIIb) gegebenenfalls wie angegeben zu VIIIa verseift, oder daß man c) das wie oben beschrieben hergestellte 6ß-Fluor-16-methylen-pregnan-3ß,5x,17x-triol-20-on (Va) mit einem milden Oxydationsmittel in an sich bekannter Weise behandelt, die erhaltene Verbindung XI wie angegeben in VffIb bzw. VII1a umwandelt und daß man gegebenenfalls VIIIb oder VIIIa nach an sich bekannten Methoden zu 6x-Fluor-16-methylen-Reichsteins-Substanz-S-21-acylaten umestert bzw. verestert.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man 6fl-Fluor- 1 6oc, 17x-oxido- 1 6fl-methyl-pregnen-5oc-ol-3,20-dion (X) durch gegebenenfalls längere Behandlung mit einer starken Säure in Gegenwart eines Lösungsmittels und oder gegebenenfalls unter Erwärmen direkt in 6oc-Fluor-16-methylen-4-pregnen-17x-ol-3,20-dion (XII) umwandelt. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daßman6P-Fluor-16p-methyl-16x,17x-oxido-pregnan-5oc-ol-3,20-dion (X) durch Behandlung mit alkalischen Mitteln in an sich bekannter Weise dehydratisiert und das erhaltene 6fl-Fluor-16ß-methyl-16,x,17ex-oxido-4-pregnen-3,20-dion (XIII) durch Behandlung mit einer starken Säure in Gegenwart eines inerten Lösungsmittels in 6oc-Fluor-16-methylen-4-pregnen-17a-ol-3,20-dion (XII) umwandelt.
- In Betracht gezogene Druckschriften: Journ. Am. Chem. Soc., Bd. 80 (1958), S. 4423 bis 4424.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP0039311A1 (de) * | 1980-04-29 | 1981-11-04 | Ciba-Geigy Ag | Halogenierte Steroide |
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1959
- 1959-08-05 DE DEM42354A patent/DE1113453B/de active Pending
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