DE1162361B - Verfahren zur Herstellung von 6 alpha-Fluor-4-3-keto-steroiden der Androstan- oder Pregnanreihe - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von 6 alpha-Fluor-4-3-keto-steroiden der Androstan- oder PregnanreiheInfo
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Description
Internat. Kl.: C 07 c
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Deutsche Kl.: 12 ο-25/02
' Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
S 72133 IVb/12 ο
19. Januar 1961
6. Februar 1964
19. Januar 1961
6. Februar 1964
Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von 6a-Fluorsteroiden der Androstan-
oder Pregnanreihe aus den entsprechenden 5a,6a-Difluorderivaten,
die durch Umsetzung eines /I5-Steroids
mit einem Fluorierungsmittel hergestellt werden. Die erfindungsgemäß als Zwischenprodukte hergestellten
neuen 5a,6a-Difluorderivate stellen selbst wertvolle
Hormone dar.
Die Verfahren zur Herstellung von 6a-Fluorzl4-3-ketosteroiden
aus zJ4-3-Ketoverbindungen nach bisherigen Methoden besitzen bestimmte Nachteile.
Bei den bekannten Verfahren wird z. B. das AusgangszI4-3-ketosteroid
in ein 3-Cycloäthylenketal übergeführt;
dieses wird zum 5,6-Oxidoderivat epoxydiert, aus welchem das 5a,6a-Epoxyd vom 5/S,6ß-Isomeren
abgetrennt wird. Der Epoxydring des 5a,6a-Oxidoderivates
wird sodann mit Fluorwasserstoff oder Bortrifluorid-Ätherat geöffnet, die 3-Ketogruppe zurückgebildet,
die Elemente des Wassers an den Kohlenstoffatomen 4 und 5 unter Ausbildung der Doppelbindung zwischen diesen beiden Kohlenstoffatomen
abgespalten und schließlich die erhaltene ojö-Fluorverbindung zur entsprechenden 6a-Fluorverbindung
isomerisiert.
Gemäß der Erfindung wird ein /f5-3/?-Hydroxysteroid
mit Fluorwasserstoff in Gegenwart von Bleitetraacetat oder Bleidioxyd unmittelbar in eine
5a,6a-Difluorverbindung umgewandelt. Die 3/J-Hydroxygruppe
wird anschließend in die 3-Ketogruppe übergeführt und diese mit einer Säure oder Base
behandelt, wodurch man die 6a-Fluor-zl4-3-ketoverbindung
erhält.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Einführung eines Fluoratoms am Kohlenstoffatom 6 erfordert
im Vergleich zu bekannten Verfahren weniger Stufen, Verfahren zur Herstellung von
6a-Fluor~zl4-3-keto-steroiden der Androstan-
oder Pregnanreihe
6a-Fluor~zl4-3-keto-steroiden der Androstan-
oder Pregnanreihe
Anmelder:
Syntex S. A., Mexiko (Mexiko)
Vertreter:
Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls und
DipL-Chem. Dr. rer. nat. E. Fror. ν. Pechmann,
Patentanwälte, München 9, Sohweigerstr. 2
DipL-Chem. Dr. rer. nat. E. Fror. ν. Pechmann,
Patentanwälte, München 9, Sohweigerstr. 2
Als Erfinder benannt:
Dr. Alber Bowers, Mexiko (Mexiko)
Beanspruchte Priorität:
Mexiko vom 19. Januar 1960 (Nr. 57 167,
57168, 57169, 57170)
und es lassen sich höhere Ausbeuten bei geringeren Kosten erzielen. Somit stellt die Erfindung ein neues
Verfahren zur Verfügung, bei dem neue Zwischenprodukte anfallen, die für sich allein schon brauchbare
und wertvolle Hormone darstellen.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird durch die nachstehenden Reaktionsgleichungen erläutert. Die
Reaktionen spielen sich an den Ringen A und B des Steroidgerüstes ab.
HO
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein zl5-3jtf-Hydroxydsteroid (I) in
einem chemisch inerten organischen Lösungsmittel, wie Methylenchlorid, Dioxan oder Tetrachlorkohlenstoff,
gelöst und zu einem Gemisch von wasserfreiem Fluorwasserstoff und Bleitetraacetat oder Bleidioxyd
bei etwa — 8O0C gegeben. Man erhält die 3/3-Hydroxy-5a,6a-difluorverbindung
(II). Die cis-Anlagerung von Fluor an die Doppelbindung zwischen den
Kohlenstoffatomen 5 und 6 wird vorzugsweise mit Bleitetraacetat oder Bleidioxyd und Fluorwasserstoff
vorgenommen. Das Reaktionsgemisch wird bei —8O0C für einige Zeit, im allgemeinen etwa 15 Minuten,
gerührt. Die Reaktion läßt sich jedoch auch
409 507/452
über einen längeren Zeitraum durchführen, beispielsweise 1 Stunde, bei Temperaturen im Bereich von
-80 bis -100C.
Die auf diese Weise erhaltene 3/J-Hydroxy-5a,6a-difluorverbindung
(II) wird mit 8 n-Chromsäure oder dem Chromtrioxyd-Pyridin-Komplex zur entsprechenden 3-Keto-5a,6a-difluorverbindung (III)
unter gleichzeitiger Oxydation einer gegebenenfalls vorhandenen 11-ständigen Hydroxylgruppe zur
11-Ketogruppe oxydiert. Nach Behandlung dieser Verbindung mit einer Säure oder Base, vorzugsweise
durch Kochen unter Rückfluß mit Natriumacetat in Methanol, erhält man die 6a-Fluor-zl4-3-ketoverbindung
(IV).
Besonders geeignete Ausgangsverbindungen für das erfindungsgemäße Verfahren sind durch die nachstehenden
Formeln angegeben:
HO
HO
In diesen Formeln bedeuten R und R3 Wasserstoff
oder eine Methylgruppe; R' und R2 bedeuten
Wasserstoff, eine Hydroxyl- oder die Acyloxygruppe einer Carbonsäure mit weniger als 12 Kohlenstoffatomen,
R4, R5 und Re bedeuten Wasserstoff oder die Acylgruppe einer Carbonsäure, und R5 und Re
zusammen mit der 16- und 17-ständigen Sauerstofffunktion
können die Gruppierung
Brom. Wenn Y oder R Wasserstoff ist, bedeutet X ein Wasserstoffatom. A stellt eine Keto- oder eine
/^-ständige Hydroxylgruppe dar. Das Kohlenstoffatom in 17-Stellung kann gegebenenfalls in α-Stellung
mit einem gesättigten oder ungesättigten Kohlenwasserstoffrest von weniger als 8 Kohlenstoffatomen
substituiert sein, z. B. einem Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Vinyl-, Butenyl-, Äthinyl-, Propinyl- oder Butinylrest.
Das erfindungsgemäße Verfahren führt daher zu neuen 5a,6a-Difluorverbindungen der nachstehenden
allgemeinen Formeln
CH2R'
30
35
40
45
CH2OR4
.O
.0
R7
R7
bedeuten, worin R7 Wasserstoff oder einen Kohlenwasserstoffrest
mit weniger als 8 Kohlenstoffatomen darstellt. Y bedeutet Wasserstoff, eine Keto- oder
eine /ö-orientierte Hydroxylgruppe. X bedeutet Wasserstoff
oder ein Halogenatom, wie Fluor, Chlor oder In diesen Formeln besitzen X, Y, A, R, R' bis Re
die oben angegebene Bedeutung, und Z stellt eine Keto- oder ^-ständige Hydroxylgruppe dar.
Die vorstehend genannten Verbindungen sind nicht nur wertvolle Zwischenprodukte zur Herstellung
der wichtigen oa-Fluorverbindungen, sondern sie stellen auch wertvolle Hormone dar. Die Verbin-
6u düngen des Typs A wirken androgen bei günstigem
Verhältnis von anaboler zu androgener Wirkung. Die Verbindungen des Typs B wirken kräftig progestativ,
und die Verbindungen des Typs C hemmen die Tätigkeit der Hypophyse und zeigen daneben eine
65antiöstrogene und antigonadotrope Aktivität.
Typische Verbindungen, die unter die obigen allgemeinen Formeln fallen und die der neuen Reaktion
unterworfen werden können, sind zl5-Androsten-
3/S-ol-17-on,^5-Androsten-3^,17^-diol,17a-MethylzJ5-androsten-3/3,17/f-diol,
17a-Äthyl-zl5-androsten-3/S,17/3-diol,
17a-Athinyl-zl5-androsten-3/8,17^-diol,
die 19-Norderivate sowie in Stellung 11 eine Sauerstoffunktion
tragende und 9α - Halogenderivate, /l5-Pregnen-3/?-ol-20-on, die 17-Acylate des zl5-Pregnen-3/3,17a-diol-20-ons,
16 (α oder ,8)-Methylzl5-pregnen-3^i-ol-20-on,
16 (α oder ^-Methyl-/l5-pregnen-3^,lla-diol-20-on,
die 17-Acylate des 16(a oder /3)-Methyl-/l5-pregnen-3^,17a-diol-20-ons,
die 17-Acylate des 16(a oder /S)-Methyl-/l5-pregnen-3^,lla,17a-triol-20-ons,
die 17-Acylate des /I5-Pregnen-3/3-lla,17a-triol-20-ons,
das 21-Acetat des zl5-Pregnen-3/S,lla,17a-21-tetrol-20-ons.' das 21-Acetat
des zl5-Pregnen-3|8,17a,21-triol-20-ons, das 21-Acetat
des 16,17-Acetonids des /l5-Pregnen-3jS,16a,17a,
21-tetrol-20-ons.
Die 3/9-Hydroxy-zl5-steroide sind zwar die bevorzugten
Ausgangsverbindungen, doch ist es klar, daß sich auch andere in 3-Stellung eine Sauerstoffunktion
aufweisende /i5-Steroide für die neue Reaktion eignen.
Es können auch 3/?-Acylate, 3-Enolester, 3-Enoläther
und cyclische 3-Ketale als Aüsgangsverbindungen zur Herstellung der 5a,6a-Difluorderivate der Erfindung
verwendet werden.
Die nachstehenden Beispiele erläutern das erfindungsgemäße Verfahren. Für die Herstellung der
Ausgangsprodukte wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung Schutz nicht begehrt.
5 g zl5-Pregnen-3jS-ol-20-on, in 100 ml Methylenchlorid
gelöst, werden unter Rühren innerhalb 15 Minuten zu einem Gemisch von 10 g Bleitetraacetat
und 20 ml wasserfreiem Fluorwasserstoff, gekühlt in Aceton—Kohlensäureschnee auf — 8O0C,
gegeben. Das Gemisch wird nach der Zugabe 15 Minuten bei — 80°C gerührt und hierauf vorsichtig in
eine wäßrige eiskalte Natriumcarbonatlösung gegossen, die überschüssiges Natriumcarbonat enthält.
Nach Abtrennung der organischen Phase wird die wäßrige Phase mit Methylenchlorid extrahiert; die
Methylenchloridlösungen werden vereinigt, mit Wasser neutral gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet
und zur Trockene eingedampft. Nach Chromatographie an neutralem Aluminiumoxyd erhält man 5a,6a-Difluorpregnan-3/S-ol-20-on; F. 221
bis 223°C; [a]D = 88° (Chloroform).
Eine eiskalte Lösung von 5 g der vorstehend genannten Verbindung in 250 ml Aceton wird mit
überschüssiger 8 n-Chromsäure unter Rühren versetzt. Die 8 n-Chromsäure wird in wäßriger verdünnter
Schwefelsäure hergestellt. Während der Zugabe wird die Temperatur der Lösung auf 00C
gehalten. Hierauf wird noch weitere 2 Minuten gerührt, anschließend mit Eiswasser versetzt, die gebildete
Fällung isoliert, mit Wasser gewaschen, getrocknet und aus Aceton—Hexan umkristallisiert.
Man erhält das 5a,6a-Difluorpregnan-3,20-dion; F. 224 bis 226°C; [a]D = 78° (Chloroform).
Ein Gemisch von 5 g dieser Verbindung mit 5 g Natriumacetat und 150 ml Methanol wird 2 Stunden
unter Rückfluß gekocht, hierauf abgekühlt, mit Wasser verdünnt und die Fällung abfiltriert, mit
Wasser gewaschen, getrocknet und aus Aceton— Hexan umkristallisiert. Man erhält das 6a-Fluorprogesteron;
F. 146 bis 147°C; [a]D = 191° (Chloroform).
5 g des von R i η g ο 1 d et al. in J. Am. Chem. Soc, 78 (1956), beschriebenen 17a-Acetoxy-zI5-pregnen-3^-ol-20-ons
werden mit Bleitetraacetat und Fluorwasserstoff auf die im Beispiel 1 beschriebene Weise
behandelt. Man erhält das 5a,6a-Difluor-17a-acetoxypregnan-3|S-ol-20-on.
Ebenfalls nach der im Beispiel 1 beschriebenen Weise wird diese Verbindung mit 8 n-Chromsäure zum 5a,6a-Difluor-17a-acetoxypregnan-3,20-dion
oxydiert und diese Verbindung durch Kochen unter Rückfluß mit Natriumacetat in Methanol in das 6a-Fluor-17a-acetoxyprogesteron
übergeführt; F. 255 bis 257°C; [a\D = 54° (Chloroform).
Das Fluorierungsverfahren des Beispiels 1 wird wiederholt, doch an Stelle von Bleitetraacetat Bleidioxyd
verwendet. Man erhält 5a,6a-Difluorpregnan-3/?-ol-20-on, das mit der Verbindung übereinstimmt,
die unter Verwendung von Bleitetraacetat hergestellt wurde.
Ein Gemisch von 2 g des von R i η g ο 1 d et al. in J. Am. Chem. Soc, 78, S. 820 (1956), beschriebenen
zl5-Pregnen-3/S,17a-diol-20-ons in 100 ml wasserfreiem
Benzol, 4 ml Propionsäureanhydrid und 1 g p-Toluolsulfonsäure-Monohydrat werden bei Raumtemperatur
über Nacht stehengelassen, anschließend mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet
und zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird mit 100 ml l%iger Kaliumhydroxydlösung
in Methanol unter Stickstoff bei 5°C 2 Stunden behandelt. Nach dem Ansäuern mit Essigsäure
wird die Lösung unter vermindertem Druck auf etwa 20 ml eingeengt, hierauf mit Wasser versetzt
und die gebildete Fällung abfiltriert, mit Wasser gewaschen, getrocknet und aus Aceton—Hexan umkristallisiert.
Man erhält das zl5-Pregnen-3/S,17a-diol-20-on-17a-propionat,
das seinerseits der im Beispiel 1 beschriebenen Reaktion unterworfen wird. Es werden
hintereinander hergestellt das 5a,6a-Difluorpregnan-3|S,17a-diol-20-on-17-propionat,
das 5a,6a-Difluorpregnan-17a-ol-3,20-dion-17-propionat und das 6a - Fluor - 17a - hydroxyprogesteron -17 - propionat;
lmax = 236 mn; log ε = 15 900.
Das von Fuchs und Reichstein in Helvetica Chimica Acta, 24, S. 401 (1941), beschriebene
<d5-Pregnen-3^,17a,21-triol-20-on wird selektiv am
Kohlenstoffatom 21 acetyliert durch Behandlung mit 1,1 Moläquivalenten Essigsäureanhydrid in Pyridin.
Die Reaktion wird über Nacht durchgeführt. Anschließend wird das Produkt mit Bleitetraacetat und
Fluorwasserstoff auf die im Beispiel 1 beschriebene Weise behandelt. Man erhält das 5a,6a-Difluorpregnan-3^,17a,21-triol-20-on-21-acetat,
das seinerseits mit 8 n-Chromsäure zum 5a,6a-Difluorpregnan-17a,21-diol-3,20-dion-21-acetat
oxydiert wird. Die anschließende Behandlung mit Natriumacetat in Methanol durch Kochen unter Rückfluß liefert das
6a-Fluor-zl 4-pregnen-17a,21 -diol-3,20-dion-21 -acetat;
F. 203 bis 205° C; [a]D = 135° (Chloroform). Die
Oxydation mit 8 n-Chromsäure sowie die Behandlung mit Natriumacetat wird auf die im Beispiel
1 beschriebene Weise durchgeführt.
Eine Lösung von 5 g zl5-Androstan-3/?,17ß-diol in
100 ml Methylenchlorid wird zu einem mit Kohlensäureschnee—Aceton
auf — 800C abgekühlten Gemisch von 10 g Bleitetraacetat und 20 ml wasserfreiem
Fluorwasserstoff gegeben. Die Lösung des Steroids wird innerhalb 15 Minuten unter Rühren zugesetzt.
Anschließend wird weitere 15 Minuten bei —800C gerührt. Hierauf wird das Gemisch vorsichtig
in eine eiskalte Natriumcarbonatlösung eingerührt, die überschüssiges Natriumcarbonat enthält.
Die organische Phase wird abgetrennt, die wäßrige Phase mit Methylenchlorid extrahiert, und die abgekühlten
Methylenchloridlösungen werden mit Wasser neutral gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und zur Trockene eingedampft. Der Rückstand
wird an neutralem Aluminiumoxyd chromotographiert. Man erhält das 5a,6a-Difluorandrostan-3>3,17/3-diol.
.
Eine eiskalte Lösung von 5 g dieser Verbindung in 250 ml Aceton wird mit überschüssiger 8 n-Chromsäure
unter Rühren versetzt. Die 8 n-Chromsäure wird in wäßriger verdünnter Schwefelsäure hergestellt.
Die Temperatur des Reaktionsgemisches wird während der Zugabe bei 00C gehalten. Das
Gemisch wird weitere 2 Minuten bei der gleichen Temperatur gerührt, hierauf in Eiswasser eingegossen,
die Kristalle abfiltriert, mit Wasser gewaschen, getrocknet und aus Aceton—Hexan umkristallisiert.
Man erhält das 5a,6a-Difluorandrostan-3,17~dion.
Ein Gemisch von 5 g dieser Verbindung mit 5 g Natriumacetat und 150 ml Methanol wird 2 Stunden
unter Rückfluß gekocht. Anschließend wird das Reaktionsgemisch mit Wasser stark verdünnt, die
ausgefallenen Kristalle abfiltriert, mit Wasser gewaschen, getrocknet und aus Aceton—Hexan umkristallisiert.
Man erhält das 6a-Fluor-J4-androsten-3,17-dion;
F. 229 bis 231°C; [a]D = 135° (Chloroform).
Auf die im Beispiel 6 beschriebene Weise wird das 17a-Methyl-zJ5-androsten-3/3,17ß-diol mit Bleitetraacetat
und Fluorwasserstoff behandelt. Man erhält das 17 α-Methyl-5 α, 6 α - difiuorandrostan-S/i,!?/?-
diol. Die nachfolgende Oxydation mit 8 n-Chromsäure liefert das 17a-Methyl-5a,6a-difluorandrostan-17|9-ol-3-on.
Diese Verbindung wird mit Natriumacetat unter Rückfluß gekocht, und man erhält das 17a-Methyl-6a-fluortestosteron; F. 160 bis
162° C; [a]D = 70° (Chloroform).
Auf die im Beispiel 6 beschriebene Weise wird aus dem 17a-Äthyl-45-androsten-3/9,17ß-diol hintereinander
das 17a - Äthyl - 5a,6a - difluorandrostan-3^,17/3-diol,
das 17a-Äthyl-5a,6a-difluorandrostan-17jö-ol-3-on und schließlich das 17a-Äthyl-6a-fluortestosteron
hergestellt; F. 208 bis 2110C.
Auf die im Beispiel 6 beschriebene Weise wird aus
dem 17a-Äthinyl-4f-androstan-3|tf,17jS-diol hintereinander
das 17a - Äthinyl - 5a,6a - difluorandrostan- 3j9,17^-dioI, das na-Äthinyl-Sa^a-difluorandrostan-17jS-ol-3-on
und schließlich das 17a-Äthinyl-6a-fluortestosteron hergestellt; F. 235°C; [a]D = + 0°
(Chloroform).
Das Verfahren der Beispiele 6 und 7 wird wiederholt, jedoch Bleidioxyd an Stelle von Bleitetraacetat
zur Herstellung des 5α,6α - Difluorandrostan- 3β,Πβ - diols bzw. des 17a - Methyl - 5a,6a - difluorandrostan-3ß,
17ß-diols verwendet.
Das von I r i a r t e et al. in J. Am. Chem. Soc, 81,
S. 436 (1959), beschriebene 17a-Äthinyl-19-nor-/l5-androsten-3ß,17/3-diol
wird den im Beispiel 10 beschriebenen Reaktionen unterworfen. Man erhält
hintereinander das 17a-Äthinyl-_5a,6a-difluor-19-norandrostan-3ß,17/S-diol,
das 17a-Äthinyl-5a,6a:difluor-19-norandrostan-17/3-ol-3-on
und das 17a-Äthinyl-6a-fluor-19-nortestosteron; F. 175 bis 178°C;
λτηαχ = 234 Πΐμ.; log f = 4,10.
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung von 6a-Fluor-/I4-3-ketosteroiden
der Androstan- oder Pregnanreihe, dadurch gekennzeichnet, daß man ein entsprechendes zl5-3-Hydroxysteroid oder
ein entsprechendes zl5-Steroid mit einem in
3-Stellung befindlichen, in eine 3-Hydroxy- oder 3-Ketogruppe umwandelbarem Substituenten mit
wasserfreiem Fluorwasserstoff in einem chemisch inerten Lösungsmittel in Gegenwart von Bleitetraacetat
oder Bleidioxyd umsetzt, worauf man die Hydroxylgruppe in 3-Stellung in an sich bekannter Weise oxydiert und das erhaltene
3-Keto-5a,6a-difluorsteroid mit einer Säure oder einer Base umsetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reaktion mit wasserfreiem
Fluorwasserstoff und Bleitetraacetat oder Bleidioxyd bei einer Temperatur im Bereich von
-80 bis -100C durchführt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reaktion in Methylenchlorid
als Lösungsmittel durchführt.
4. Verfahren zur Herstellung von 5a,6a-Difluorsteroiden der Androstan- oder Pregnanreihe,
dadurch gekennzeichnet, daß man ein entsprechendes zl5-3-Hydroxysteroid mit wasserfreiem
Fluorwasserstoff in einem chemisch inerten Lösungsmittel in Gegenwart von Bleitetraacetat
oder Bleidioxyd umsetzt.
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