DE1131213B - Process for the production of new pregnane compounds - Google Patents
Process for the production of new pregnane compoundsInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung neuer Pregnanverbindungen Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von 16x,17x-Ketalen bzw. 16x,17x-Acetalen der 16x-Hydroxy-6x-fluor- und 16x-Hydroxy-6x-chlor-derivate von Hydrocortison, Cortison, Prednison, Prednisolon sowie ihrer 9a-Fluor- und 9x-Chlorderivate und der 21-Ester dieser Verbindungen. Die Verfahrensprodukte zeichnen sich durch ihre entzündungshemmende, glucocorticoide, thymolytische, antioestrogene und antiandrogene Wirkung aus.Process for the preparation of new pregnane compounds The invention is a process for the production of 16x, 17x-ketals or 16x, 17x-acetals the 16x-hydroxy-6x-fluorine and 16x-hydroxy-6x-chlorine derivatives of hydrocortisone, cortisone, Prednisone, prednisolone and their 9a-fluoro and 9x-chloro derivatives and the 21-ester of these connections. The process products are characterized by their anti-inflammatory, glucocorticoid, thymolytic, antioestrogenic and antiandrogenic effects.
Die neuen Verfahrensprodukte werden gemäß dem nachfolgenden Formelschema erhalten: X = Fluor oder Chlor, X' = Wasserstoff, Fluor oder Chlor, Y = H,ß-Hydroxy- oder Oxogruppe, R und R1 = Wasserstoff oder ein Kohlenwasserstoffrest; überdies kann in 1(2)-Stellung eine zusätzliche Doppelbindung vorhanden sein.The new process products are obtained according to the following equation: X = fluorine or chlorine, X '= hydrogen, fluorine or chlorine, Y = H, β-hydroxy or oxo group, R and R1 = hydrogen or a hydrocarbon radical; Furthermore, an additional double bond can be present in the 1 (2) position.
Verfahrensgemäß setzt man die Ausgangsstoffe der Formel 1 mit einem Keton, z. B. Aceton, Chloraceton, Diäthylketon, Acetophenon, oder einem Aldehyd, z. B. Formaldehyd, Paraldehyd, Benzaldehyd, Furfurol, unter wasserfreien Bedingungen und in Gegenwart eines Katalysators um. Als Katalysatoren dienen Kupfersulfat, trockenes Salzsäuregas oder Perchlorsäure. Die Reaktion wird in einem geeigneten Lösungsmittel, wie Dioxan, oder in überschüssigem Keton oder Aldehyd durchgeführt.According to the method, the starting materials of formula 1 are used with a Ketone, e.g. B. acetone, chloroacetone, diethyl ketone, acetophenone, or an aldehyde, z. B. formaldehyde, paraldehyde, benzaldehyde, furfural, under anhydrous conditions and in the presence of a catalyst. Copper sulphate, dry, serve as catalysts Hydrochloric acid gas or perchloric acid. The reaction is carried out in a suitable solvent, such as dioxane, or carried out in excess ketone or aldehyde.
Zur Veresterung in 21-Stellung werden die Verbindungen der Formel II in an sich bekannter Weise, z. B. mit Anhydriden von Carbonsäuren in Gegenwart von organischen Basen, z. B. Pyridin, umgesetzt. Zu nennen sind insbesondere die Anhydride von Carbonsäuren mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, die gesättigt oder ungesättigt, geradkettig, verzweigt, cyclisch, cycloaliphatisch oder unsubstituiert oder substituiert sein können, z. B. durch Halogen oder Methoxygruppen. Von den neuen 21-Estern sind in erster Linie die Acetate, Propionate, Butyrate, Hemisuccinate, Capronate, Benzoate, Trimethylacetate, Phenoxyacetate, Cyclopentylpropionate, Phenylpropionate und ß-Chlorpropionate zu erwähnen. Für die verfahrensgemäße Umsetzung eignen sich auch die 21-Ester der Verbindungen der Formell; die erhaltenen 21-Ester lassen sich anschließend durch alkalische Hydrolyse, z. B. mit Natriummethylat in wasserfreiem Methanol bei tiefer Temperatur in Stickstoffatmosphäre, in die Verbindungen der Formel II überführen.For esterification in the 21-position, the compounds of the formula II in a known manner, for. B. with anhydrides of carboxylic acids in the presence of organic bases, e.g. B. pyridine implemented. To be mentioned are in particular the Anhydrides of carboxylic acids with 1 to 12 carbon atoms, which are saturated or unsaturated, straight-chain, branched, cyclic, cycloaliphatic or unsubstituted or substituted can be, e.g. B. by halogen or methoxy groups. Of the new 21 esters are primarily the acetates, propionates, butyrates, hemisuccinates, capronates, benzoates, Trimethylacetate, phenoxyacetate, cyclopentylpropionate, phenylpropionate and ß-chloropropionate to mention. For the procedural implementation are also suitable the 21-esters of the compounds of the formula; the 21-esters obtained can then be by alkaline hydrolysis, e.g. B. with sodium methylate in anhydrous methanol low temperature in a nitrogen atmosphere, convert into the compounds of formula II.
Die Ausgangsstoffe können folgendermaßen hergestellt werden 16x-Hydroxy-hydrocortison oder -cortison oder ihre 9x-Halogenderivate und 21-Ester dieser Verbindungen werden in die entsprechenden 3-Ketale übergeführt, dieselben mit einer organischen Persäure, wie Phthalmono-persäure, oxydiert und die so erhaltenen 5x,6x-Oxidoverbindungen mit Halogenwasserstoffsäure, z. B. H F oder H Cl, aufgespalten, gegebenenfalls entstandene 5x-Hydroxy-6ß-halogen-Verbindungen mit einer starken Säure behandelt und, wenn erwünscht, in an sich bekannter Weise und in beliebiger Reihenfolge in 1-Stellung eine Doppelbindung eingeführt, Estergruppen hydrolysiert oder freie Hydroxylgruppen verestert. Die Einführung einer Doppelbindung in 1,2-Stellung wird vorteilhaft mit dehydrierend wirkenden Selenverbindungen, z. B. Selendioxyd, oder mikrobiologisch, z. B. durch Bebrütung mit Corynebacterium simplex, vorgenommen. Beispiel 1 Einer Mischung von 3 g 6x-Flour-d 4-pregnenlIß,16x,17a,21-tetrol-3,20-dion, 200 cm-' wasserfreiem Dioxan und 10g Paraformaldehyd werden 24g wasserfreies Kupfersulfat zugefügt. Das Ganze wird 24 Stunden bei Zimmertemperatur gerührt und dann filtriert. Die Lösung wird im Vakuum eingeengt, mit Wasser verdünnt und der Niederschlag filtriert. Das Produkt wird mit Methylenchlorid ausgezogen, mit Wasser gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und zur Trockene eingedampft. Nach dem Umkristallisieren des Rückstandes aus Essigester erhält man das cyclische 16x-17x-(Formaldehyd)-acetal des 6x-Fluor-16x-hydroxy-hydrocortisons vom F. 265 bis 268'C; @,max 236 mp. und log e 4,18. Beispiel 2 Nach einer dem Beispiel l analogen Arbeitsweise wird das 21-Acetat von 6x-Fluor-44-pregnen-llß,16x, 17x,21-tetrol-3,20-dion in das 21-Acetat des cyclischen 16x,I7x-(Formaldehyd)-acetals des 6x-Fluor-16x-hydroxy-hydrocortison umgewandelt; F. 241 bis 244'C; @max 236 bis 238'; log e 4,15.The starting materials can be prepared as follows 16x-Hydroxy-hydrocortisone or -cortisone or their 9x-halogen derivatives and 21-esters of these compounds are converted into the corresponding 3-ketals, the same are oxidized with an organic peracid such as phthalmono-peracid and the resulting 5x, 6x-oxido compounds with hydrohalic acid, e.g. B. HF or H Cl, split, optionally formed 5x-hydroxy-6ß-halogen compounds treated with a strong acid and, if desired, introduced a double bond in a conventional manner and in any order in the 1-position, hydrolyzed or ester groups free hydroxyl groups esterified. The introduction of a double bond in the 1,2-position is advantageous with dehydrating selenium compounds such. B. selenium dioxide, or microbiologically, e.g. B. made by incubation with Corynebacterium simplex. Example 1 To a mixture of 3 g 6x-Flour-d 4-pregnenlIß, 16x, 17a, 21-tetrol-3,20-dione, 200 cm- 'anhydrous dioxane and 10 g of paraformaldehyde are added to 24 g of anhydrous copper sulfate. The whole is stirred for 24 hours at room temperature and then filtered. The solution is concentrated in vacuo, diluted with water and the precipitate is filtered off. The product is extracted with methylene chloride, washed with water, dried over anhydrous sodium sulfate and evaporated to dryness. After the residue has been recrystallized from ethyl acetate, the cyclic 16x-17x- (formaldehyde) acetal of 6x-fluoro-16x-hydroxy-hydrocortisone with a melting point of 265 to 268 ° C is obtained; @, max 236 mp. and log e 4.18. Example 2 Following a procedure analogous to Example 1, the 21-acetate of 6x-fluoro-44-pregnen-llß, 16x, 17x, 21-tetrol-3,20-dione is converted into the 21-acetate of the cyclic 16x, 17x- ( 6x-fluoro-16x-hydroxy-hydrocortisone (formaldehyde) acetal converted; M.p. 241 to 244'C; @max 236 to 238 '; log e 4.15.
Eine Suspension von 1 g der obigen Verbindung in 10 cm3 absolutem Methanol wird auf O' C gekühlt und mit einer Lösung von Natriummethylat vermischt, welche durch Lösen von 60 mg metallischem Natrium in 10 cm3 absolutem Methanol erhalten wurde. Die Mischung wird 1 Stunde bei O' C in einer Stickstoffatmosphäre gerührt und dann in 100 cm3 einer gesättigten wäßrigen Natriumchloridlösung gegossen, welche 0,3 cm3 Essigsäure enthält. Das Hydrolyseprodukt wird mit Methylenchlorid ausgezogen, mit Wasser gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und eingedampft. Nach Umkristallisieren des Rückstandes erhält man das cyclische 16x,17oc-(Formaldehyd)-acetal des 6x-Fluor-16x-hydroxyhydrocortisöns, nämlich 16x,17x-Methylendioxy-6x-fluor-44-pregnen-l lß,21-diol-3,20-dion, welches mit der Verbindung von Beispiel 1 identisch ist. Beispiel 3 Ersetzt man in den vorangehenden Beispielen den Paraformaldehyd durch Paraldehyd, so erhält man das cyclische 16oa,17a-(Acetaldehyd)-acetal des 6oc-Fluor-16x-hydroxy-hydrocortisons vom F. 229 bis 213 ° C; ,,max 235 m#tund log e 4,18, bzw. sein 21-Acetat.A suspension of 1 g of the above compound in 10 cm3 of absolute methanol is cooled to 0 'C and mixed with a solution of sodium methylate obtained by dissolving 60 mg of metallic sodium in 10 cm3 of absolute methanol. The mixture is stirred for 1 hour at O 'C in a nitrogen atmosphere and then poured into 100 cm 3 of a saturated aqueous sodium chloride solution which contains 0.3 cm 3 of acetic acid. The hydrolysis product is extracted with methylene chloride, washed with water, dried over anhydrous sodium sulfate and evaporated. After recrystallization of the residue, the cyclic 16x, 17oc- (formaldehyde) acetal of 6x-fluoro-16x-hydroxyhydrocortisöns, namely 16x, 17x-methylenedioxy-6x-fluoro-44-pregnen-lß, 21-diol-3, is obtained 20-dione, which is identical to the compound of Example 1. EXAMPLE 3 If the paraformaldehyde is replaced by paraldehyde in the preceding examples, the cyclic 16oa, 17a (acetaldehyde) acetal of 6oc-fluoro-16x-hydroxy-hydrocortisone with a temperature of 229 to 213 ° C is obtained; ,, max 235 m # t and log e 4.18, or its 21-acetate.
Nach der Arbeitsweise des Beispiels 2 kann auch an Stelle des 6x-Fluor-d 4-pregnen- I lß,16a,17x, 21-tetrol-3,20-dion-21-acetats das entsprechende 21-Propionat verwendet werden. Das als Zwischenprodukt erhaltene 21-Propionat des cyclischen 16a, 17x-(Acetaldehyd)-acetals des 6x-Fluor-16x-hydroxyhydrocortisons wird durch Behandeln mit Natriummethylat wie im Beispiel 2 beschrieben zur Hydroxylgruppe hydrolysiert. Beispiel 4 Zu einer Lösung von 3 g 6x-Chlor-9a-fluord1,4-pregnadien-16x,17a,21-triol-3,1I,20-trion in 500 cm3 in über Calciumchlorid destilliertem Aceton werden 30 g wasserfreies Kupfersulfat gegeben und die Mischung 48 Stunden bei Zimmertemperatur gerührt. Der feste Anteil wird durch Filtrieren abgetrennt und mit Aceton gewaschen. Das Filtrat und das zum Waschen verwendete Aceton werden vereinigt, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und zur Trockene eingedampft, zuletzt im Vakuum. Der Rückstand wird chromatographisch über 60 g gewaschenem Aluminiumoxyd gereinigt, wobei man das 16,17-Acetonid des 6x-Chlor-9oc-fluor-41,4-pregnadien-16x,17x,21-triol-3,11,20-trion erhält (cyclisches 16x,17x-Isopropyhden-ketal des 6x-Chlor-9x-fluor-16x-hydroxy-prednisons); F. 215 bis 218'C; Amax 238 m#t und log e 4,23. Beispiel 5 Eine Lösung von 1 g 6x,9a-Dichlor-d4-pregnen-16x,17oc,21-triol-3,11,20-trion in 100 cm3 Aceton wird auf O' C gekühlt, dann mit 15 cm3 einer gesättigten Lösung von trockener Salzsäure in über Calciumchlorid destilliertem Aceton vermischt. Die Mischung wird 10 Minuten bei O' C gerührt, mit 4,5 g Kaliumkarbonat in 100 cm3 Wasser vorsichtig versetzt und sodann mit 500 cm3 einer gesättigten wäßrigen Natriumchloridlösung. Die Mischung wird über Nacht bei 5'C stehengelassen. Der Niederschlag wird abgetrennt, mit einer gesättigten Kochsalzlösung und dann mit wenig Wasser gewaschen, an der Luft getrocknet und nachher aus wäßrigem Methanol umkristallisiert, welches einige Tropfen Pyridin enthält. Man erhält so das 16x,17x-Acetonid des 6x,9ca-Dichlor-16x-hydroxy-cortisons; F. 229 bis 234'C; 2max 236 m(a, log e 4,14. Beispiel 6 In eine gerührte Mischung von 3 g 6x,9a-Difluord 4-pregnen-1 lß,16x,17x,21-tetrol-3,20-dion und 20cm3 Acetophenon werden langsam bei 0'C 0,5 cm3 72°/jge Perchlorsäure gegeben. Die Mischung wird bei 0'C 1 Stunde gerührt. Nach Verdünnen mit Wasser wird die organische Phase abgetrennt, mit Wasser gewaschen, mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und das Acetophenon im Vakuum verdampft. Der Rückstand wird über 60 g neutralem Aluminiumoxyd chromatographiert, wobei das cyclische 16x,17x-(Methyl-phenyl)-ketal des 6x,9x-Difluor-16x-hydroxyhydrocortisons erhalten wird; F. 271 bis 274°C; Am." 236 m#L/log e 4,18.Following the procedure of Example 2, the corresponding 21-propionate can also be used instead of the 6x-fluoro-d 4-pregnen-Iß, 16a, 17x, 21-tetrol-3,20-dione-21-acetate. The 21-propionate of the cyclic 16a, 17x- (acetaldehyde) -acetal of 6x-fluoro-16x-hydroxyhydrocortisone obtained as an intermediate product is hydrolyzed to the hydroxyl group by treatment with sodium methylate as described in Example 2. Example 4 To a solution of 3 g of 6x-chloro-9a-fluorord1,4-pregnadiene-16x, 17a, 21-triol-3,1I, 20-trione in 500 cm3 in acetone distilled over calcium chloride, 30 g of anhydrous copper sulfate are added and the mixture was stirred for 48 hours at room temperature. The solid portion is separated off by filtration and washed with acetone. The filtrate and the acetone used for washing are combined, dried over anhydrous sodium sulfate and evaporated to dryness, finally in vacuo. The residue is purified by chromatography over 60 g of washed aluminum oxide, whereby the 16,17-acetonide of 6x-chloro-9oc-fluoro-41,4-pregnadiene-16x, 17x, 21-triol-3,11,20-trione is obtained (cyclic 16x, 17x-isopropyldene ketal of 6x-chloro-9x-fluoro-16x-hydroxy-prednisone); M.p. 215 to 218 ° C; Amax 238 m # t and log e 4.23. Example 5 A solution of 1 g 6x, 9a-dichloro-d4-pregnene-16x, 17oc, 21-triol-3,11,20-trione in 100 cm3 of acetone is cooled to O 'C, then with 15 cm3 of a saturated solution of dry hydrochloric acid mixed in acetone distilled over calcium chloride. The mixture is stirred for 10 minutes at 0 ° C. , 4.5 g of potassium carbonate in 100 cm3 of water are carefully added and then 500 cm3 of a saturated aqueous sodium chloride solution. The mixture is left to stand at 5 ° C. overnight. The precipitate is separated off, washed with a saturated sodium chloride solution and then with a little water, air-dried and then recrystallized from aqueous methanol which contains a few drops of pyridine. The 16x, 17x-acetonide of 6x, 9ca-dichloro-16x-hydroxy-cortisone is obtained in this way; M.p. 229 to 234'C; 2max 236 m (a, log e 4.14. Example 6) Into a stirred mixture of 3 g of 6x, 9a-Difluord 4-pregnen-1ß, 16x, 17x, 21-tetrol-3,20-dione and 20 cm3 of acetophenone 0.5 cm3 of 72 ° perchloric acid per hour at 0 ° C. The mixture is stirred for 1 hour at 0 ° C. After dilution with water, the organic phase is separated off, washed with water, dried with anhydrous sodium sulfate and the acetophenone in vacuo The residue is chromatographed over 60 g of neutral aluminum oxide, whereby the cyclic 16x, 17x- (methyl-phenyl) -ketal of 6x, 9x-difluoro-16x-hydroxyhydrocortisone is obtained; mp 271-274 ° C; Am. " 236 m # L / log e 4.18.
Beispiel 7 Eine Suspension von 4,2 g 6x-Fluor-16x-hydroxyhydrocortison in 150 cm3 Aceton wird unter Rühren mit 0,3 cm3 72°/oiger Perchlorsäure versetzt. Nach 5 Minuten ist alles gelöst, und nach weiteren 30 Minuten wird das Reaktionsgemisch mit Wasser verdünnt und mit Methylenchlorid extrahiert. Der Extrakt wird hierauf neutral gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und zur Trockne eingeengt. Den Rückstand kristallisiert man aus Aceton-Hexan und erhält das reine 16,17-Acetonid des 6x-Fluor-16x-hydroxy-hydrocortisons vom F. 247 bis 255°C; [x]D+140 bis 150° (Chloroform), Rmaz 236 m... log e 4,17.Example 7 A suspension of 4.2 g of 6x-fluoro-16x-hydroxyhydrocortisone in 150 cm3 of acetone, 0.3 cm3 of 72% perchloric acid is added while stirring. After 5 minutes everything has dissolved and after a further 30 minutes the reaction mixture becomes diluted with water and extracted with methylene chloride. The extract is made on top of this washed neutral, dried over anhydrous sodium sulfate and concentrated to dryness. The residue is crystallized from acetone-hexane and the pure 16,17-acetonide is obtained 6x-fluoro-16x-hydroxy-hydrocortisone from 247 to 255 ° C; [x] D + 140 to 150 ° (Chloroform), Rmaz 236 m ... log e 4.17.
In analoger Weise kann man auch die 16,17-Acetonide vom 41,4-6x-Fluor-pregnadien-llß-16x,17x, 21-tetrol-3,20-dion und dessen 9x-Fluorderivat herstellen. Beispiel 8 Eine Mischung von 3 g 41,4-6x-Fluor-pregnadien-11ß,16x,17x,21-tetrol-3,20-dion, 70 cm3 Benzaldehyd und 0,1 cm3 70°/oiger Perchlorsäure rührt man 6 Stunden bei Raumtemperatur, wäscht hierauf das Reaktionsgemisch mit Natriumbicarbonatlösung neutral, dampft den überschüssigen Benzaldehyd unter vermindertem Druck ab und chromatographiert den Rückstand an neutralem Aluminiumoxyd. Man erhält das 41,4-6x-Fluor-16x,17x-benzylidendioxy-pregnadien-llß,21-diol-3,20-dion vom F. 278 bis 282°C; Amax 234, log s 4,18.The 16,17-acetonides of 41,4-6x-fluoro-pregnadiene-11ß-16x, 17x, 21-tetrol-3,20-dione and its 9x-fluoro derivative can also be prepared in an analogous manner. Example 8 A mixture of 3 g of 41,4-6x-fluoro-pregnadiene-11β, 16x, 17x, 21-tetrol-3,20-dione, 70 cm3 of benzaldehyde and 0.1 cm3 of 70% perchloric acid is stirred for 6 hours at room temperature, the reaction mixture is then washed neutral with sodium bicarbonate solution, the excess benzaldehyde is evaporated off under reduced pressure and the residue is chromatographed on neutral aluminum oxide. 41,4-6x-fluoro-16x, 17x-benzylidendioxy-pregnadiene-llß, 21-diol-3,20-dione with a melting point of 278 ° to 282 ° C. is obtained; Amax 234, log s 4.18.
Beispiel 9 Bei Umsetzung von 3 g 6x-Fluor-16x-hydroxyhydrocortison, 70 cm3 Cyclohexanon und 0,1 cm3 70°/oiger Perchlorsäure erhält man nach der im Beispiel 8 angegebenen Methode das 44-6a-Fluor-16cc, 17x-cyclohexylidendioxy-pregnen-11ß,21-diol-3,20-dion; 2maz 236 mit., log e 4,17.Example 9 When 3 g of 6x-fluoro-16x-hydroxyhydrocortisone are reacted, 70 cm3 of cyclohexanone and 0.1 cm3 of 70% perchloric acid are obtained according to the example 8 method indicated the 44-6a-fluoro-16cc, 17x-cyclohexylidenedioxy-pregnen-11ß, 21-diol-3,20-dione; 2maz 236 with., Log e 4.17.
Beispiel 10 Eine Mischung von 500 mg 6x-Chlor-16x-hydroxyprednison, 35 cm3 Methyl-äthylketon und einem Tropfen 70°/oiger Perchlorsäure rührt man 1 Stunde bei Raumtemperatur, verdünnt das Reaktionsgemisch hierauf mit Wasser, extrahiert mehrmals mit Äthylacetat, wäscht den Extrakt mit Wasser neutral und dampft unter vermindertem Druck zur Trockne ab. Der Rückstand wird sodann in bekannter Weise mit Essigsäureanhydrid in Pyridin acetyliert, worauf man das Methyl-äthylketol des A'>4-6x-Chlor-pregnadien-16x,17x,21-triol-3,11,20-trion-21-acetats vom F. 234 bis 238°C; @.max 234 m#t und log e 4,19 erhält.Example 10 A mixture of 500 mg 6x-chloro-16x-hydroxyprednisone, 35 cm3 of methyl ethyl ketone and a drop of 70% perchloric acid are stirred for 1 hour at room temperature, the reaction mixture is then diluted with water and extracted several times with ethyl acetate, wash the extract neutral with water and evaporate reduced pressure to dryness. The residue is then processed in a known manner acetylated with acetic anhydride in pyridine, whereupon the methyl ethyl ketol des A '> 4-6x-chloro-pregnadiene-16x, 17x, 21-triol-3,11,20-trione-21-acetate from F. 234 to 238 ° C; @ .max 234 m # t and log e 4.19.
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