DE1298528B - Verfahren zur Herstellung von 3-Oxo-13ª‰-alkyl-steroid-4,9,11-trienen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von 3-Oxo-13ª‰-alkyl-steroid-4,9,11-trienen

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DE1298528B
DE1298528B DER40726A DER0040726A DE1298528B DE 1298528 B DE1298528 B DE 1298528B DE R40726 A DER40726 A DE R40726A DE R0040726 A DER0040726 A DE R0040726A DE 1298528 B DE1298528 B DE 1298528B
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steroid
hydroxy
diene
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Prost-Marechal Jacques
Joly
Warnant Julien Neuilly
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Description

Eine Anzahl von 3fach ungesättigten Stereoidderivaten, deren Struktur sich durch 4(5)-, 9(10)- und ll(12)-ständige Doppelbindungen, die zu einer Ketogruppe in 3-Stellung konjugiert sind, auszeichnet, wurde bereits beschrieben (vgl. beispielsweise L. V e 11 u ζ und Mitarbeiter, Compt. Rend, de l'Acad. des Sciences, Bd. 257, S. 569 und 570 [1963]; T. Feyel-Cabanes, Compt. Rend. Soc. Biologie, Bd. CLVII, S. 1428 [1963], und das deutsche Patent 1 210 829).
Um zu solchen Verbindungen zu gelangen, ging man bisher von Zwischenprodukten der Totalsynthese von Steroiden aus, die in 11-Stellung bromiert und anschließend dehydrqb.romiert werden mußten. Das komplizierte die Synthesen, da mehrfach chromatographiert werden mußte, um die gewünschten Produkte in reinem Zustand zu erhalten.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren, das den Zugang zu diesen I4!)ll-Steroidderivaten gestattet, und zwar durch Dehydratisierung von ll/?-Hydroxy-3-oxo-. H-9-steroiden der unten angegebenen allgemeinen Formel II, ohne daß eine Aromatisierung des Ringes A eintritt.
Das erffndungsgemäße Verfahren besteht also zu vermeiden und andererseits beträchtlich höhere Ausbeuten zu liefern.
Die ll/?-Hydroxy-3-oxo-steroid-4,9-diene der Formel II, welche als Ausgangsverbindungen für das erfindungsgemäße Verfahren dienen, können nach dem Verfahren des deutschen Patents 1229 526 hergestellt werden.
Für die Herstellung der verfahrensgemäß eingesetzten Ausgangsverbindungen wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung kein Schutz begehrt.
Die folgenden Beispiele erläutern das Verfahren der Erfindung.
Beispiel 1
Herstellung von 3,17-Dioxoöstra-4,9,11-trien
Man gibt 0,35 g 3,17-Dioxo-ll/Miydroxyöstra-4,9-dien in 1,75 ecm konzentrierte Schwefelsäure, die auf etwa 0°C abgekühlt ist, und verrührt das Reaktionsgemisch während 5 Minuten.
Dann gießt man in 17,5 ecm eisgekühltes Wasser, läßt mehrere Minuten bei tiefer Temperatur stehen und extrahiert mit Methylenchlorid. Man wäscht die organische Phase nacheinander mit Wasser, dann mit einer gesättigten Natriumbicarbonatlösung
darin, daß man ein lljS-Hydroxy-3-oxo-steroid- 25 und wieder mit Wasser. Man trocknet, filtriert, ver-
4,9-dien der allgemeinen Formel II
30
II
mit einem Dehydratisierungsmittel, insbesondere mit konzentrierter Schwefelsäure, bei niedriger Temperatur behandelt, wobei ein 3-Oxo-13/J-alkyl-steroid-4,9,11-trien der allgemeinen Formel I dampft im Vakuum zur Trockne und erhält 0,313 g 3,17-Dioxoöstra-4,9,ll-trienvomF. = 135 bis 136°C.
Das Produkt ergibt sich in Form von prismatischen Nadeln, die in Wasser und verdünnten wäßrigen Säuren und Alkalien unlöslich und in der Mehrzahl der üblichen organischen Lösungsmittel, mit Ausnahme von Isopropyläther, löslich sind.
Diese Verbindung wurde in der Literatur noch nicht beschrieben. Sie besitzt androgene und anabole Wirksamkeit.
Beispiel 2
Herstellung von 3,17-Dioxoöstra-4,9,ll-trien Man stellt ein Gemisch von Schwefelsäure und Äther her, indem man tropfenweise 40 ecm wasserfreien Diäthyläther in 100 ecm konzentrierte Schwefelsäure, die auf 00C abgekühlt ist, gibt, und achtet darauf, daß die Temperatur des Gemisches 20° C nicht übersteigt.
45 Man nimmt dann 100 ecm des wie oben hergestellten Gemisches und gibt unter kräftigem Rühren erhalten wird. und bei etwa O0C 10 g 3,17-Dioxo-ll/S-hydroxy-
In den obigen Formeln bedeutet R einen niederen östra-4,9-dien zu und rührt weitere 5 Minuten. Alkylrest, insbesondere den Methyl-, Äthyl-, Propyl- Dann gießt man in eisgekühltes Wasser und extra- oder Isopropylrest, und X den Rest eines gegebenen- 50 hiert mit Methylenchlorid. Die organische Phase falls substituierten Fünfringes, der keine Hydroxyl- wird, nach Waschen mit Wasser, mit einer Natriumbicarbonatlösung und wieder mit Wasser, getrocknet, filtriert und dann im Vakuum zur Trockne eingedampft.
55
gruppe enthält.
Verfahrensgemäß kann die Dehydratisierung in Abwesenheit irgendeines Lösungsmittels durchgeführt werden. Sie kann auch in einem geeigneten Lösungsmittel, beispielsweise in Äther, vorgenommen werden.
Man führt die Dehydratisierung vorzugsweise bei einer Temperatur in der Nähe von,0°G durch.
Die Reaktion ist im allgemeinen nach einigen Minuten beendet, und man kann das gebildete Produkt sogleich nach bekannten Methoden isolieren. Es ergeben sich ausgezeichnete Ausbeuten und reine, leicht kristallisierbare Produkte.
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet demgemäß gegenüber den bekannten Verfahren den Vorteil, einerseits die viel umständlicheren Bromierungs- und Bromwasserstoffabspaltungsreaktionen Der aus Diäthyläther umkristallisierte Rückstand ergibt etwa 8,5 g 3,17-Dioxoöstra-4,9,11-trien vom F. = 140°C, [a]|° = +220,4° ± 2,5° (c = 0,5%, Chloroform).
Die Verbindung ergibt sich in Form von prismatischen Nadeln, die in Wasser und verdünnten wäßrigen Säuren und Alkalien unlöslich und in der Mehrzahl der üblichen organischen Lösungs-
. mittel, mit Ausnahme von Isopropyläther, löslich sind.
Analyse: Ci8H2OO2 = 268,34.
Berechnet... C 80,56%, H 7,51%; gefunden ... C 80,6%, H 7,3%.
UV-Spektrum:
/,„„,· = 236 ηΐμ, Ei:; = 206;
/,„„,· = 338 ΐημ, EU = 1080, f = 29 000.
Auf analoge Weise kann man beim Arbeiten nach dem erfindungsgemäßen Verfahren andere Trienverbindungen der allgemeinen Formel I herstellen.
Beispiel 3
Herstellung von 3-Oxo-17/J-acetoxyöstra-4,9,H-trien
Man unterwirft das S-Oxo-ll/J-hydroxy-n/i-acetoxyöstra-4,9-dien der Dehydratisierung nach den oben beschriebenen Verfahrensweisen und erhält 3-Oxo-17^-acetoxyöstra-4,9,ll-trien vom F. = 96 bis 97°C, [α]|° = +36,8° (c = 0,37%, Methanol).
Diese Verbindung besitzt androgene und anabole Wirkung. Sie ist identisch mit der in dem deutschen Patent 1 210 829 beschriebenen Verbindung.
erhält 3-Oxo-17/i-tert.-butylacetoxyöstra-4,9,11 -trien vom F. = 76 C, [«]f = +42 (c = 0,6%, Methanol).
• Die Verbindung wurde in der Literatur noch nicht beschrieben. Säe besitzt androgene und anabole Wirksamkeit.
Beispiel 8
IO
20
Beispiel 4
Herstellung von 3-Oxo-17/?-benzoyloxyöstra-4,9,11-trien
Man unterwirft das S-Oxo-ll/f-hydroxy-n/i-benzoyloxyöstra-4,9-dien der Dehydratisierung nach der oben beschriebenen Verfahrensweise und erhält 3 - Oxo - 17 β - benzoyloxyöstra - 4,9,11 - trien vom F. = 1540C, Ia]2O0 = +117° (c = 0,47%, Äthanol).
Diese Verbindung besitzt androgene und anabole Wirksamkeit. Sie ist identisch mit der in dem deutschen Patent 1 210 829 beschriebenen Verbindung.
Beispiel 5
Herstellung von 3,17-Dioxo-13^-äthylgona-4,9,11-trien
35
Man unterwirft 3,17-Dioxo-l l/?-hydroxy-13/i-äthylgona-4,9-dien der Dehydratisierung nach der oben beschriebenen Verfahrensweise und erhält 3,17-Dioxo-13/}-äthylgona-4,9,l 1-trien vom F. = 145°C, \a]f = +202°(c = 0,54%, Chloroform).
Diese Verbindung ist als Zwischenprodukt für die Steroidsynthese wertvoll.
Die Verbindung wurde in der Literatur noch nicht beschrieben.
Beispiel 6
Herstellung von S-Oxo-nß-dichloracetoxyöstra-
4,9,11-trien
Man unterwirft 3-Oxo-ll/?-hydroxy-17/?-dichloracetoxyöstra-4,9-dien der Dehydratisierung nach der oben beschriebenen Verfahrensweise und erhält 3-Oxo-17/3-dichloracetoxyöstra-4,9,ll-trien, F. = 1030C, Ia]I0 = +32° (c = 0,9%, Methanol).
Die Verbindung besitzt androgene und anabole Wirkung.
Die Verbindung wurde in der Literatur noch nicht beschrieben.
B e i s ρ i e 1 7
Herstellung von S-Oxo-n^-tert.-butylacetoxyöstra-
4,9,11-trien
Man unterwirft S-Oxo-ll/i-hydroxy-n^-tert.-butylacetoxyöstra-4,9-dien der Dehydratisierung nach der oben beschriebenen Verfahrensweise und
65 Herstellung von 3-Oxo-17-äthylendioxyöstra-4,9,11-trien
Man unterwirft S-Oxo-ll/J-hydroxy-n-äthylendioxyöstra-4,9-dien der Dehydratisierung nach der oben beschriebenen Verfahrensweise und erhält 3-Oxo-17-äthylendioxyöstra-4,9,l 1-trien vom F. = 104"C, [a]f = +2,7° (c = 0,64%, Chloroform).
Die Verbindung wurde in der Literatur noch nicht beschrieben. Sie besitzt androgenen und anabole Wirksamkeit.
Die Ausgangsverbinduhg · 3-Oxo-l 1/i-hydroxy-17-äthylendioxyöstra-4,9-dien wird wie folgt hergestellt:
Eine Suspension von 1 g 3,17-Dioxo-ll/i-hydroxy-I4i)-östradien in 50ecm Benzol und 0,21g Äthylenglykol wird mit 115 mg wasserfreier p-Toluensulfonsäure versetzt. Das Ganze wird schnell zum Kochen erhitzt und das sich hierbei bildende Wasser durch azeotrope Destillation ständig entfernt. Nach 30 Minuten langem Kochen wird die Lösung gekühlt und durch Zugabe einer alkoholischen Natriumhydroxydlösung alkalisch gemacht. Die organische Schicht wird abdekantiert, mit Wasser neutral gewaschen, getrocknet, filtriert und im Vakuum zur Trockne eingedampft. Der trockene Rückstand wird mit Heptan aufgenommen und an Magnesiumsilikat chromatographiert. Es wird nacheinander zuerst mit reinem Hexan und dann mit zunehmende Äthermengen enthaltendem Hexan eluiert. Das Eluieren mit Hexan, das 2 bis 5% Äther enthält, liefert das 3-Keto-ll/?-hydroxy-17-äthylendioxy-H-9-östradien.
Charakterisiert wird die Verbindung durch die Spektra: im UVxm«j 307 πΐμ: Konzentration an 3-Keto- I4-9 mehr als 97%; im IR das Vorhandensein einer konjugierten CO-Gruppe; das Vorhandensein eines Ketals; das NichtVorhandensein einer 17-CO-Gruppe.
Beispiel 9
3,20-Dioxo-19-nor-pregna-4,9,ll-trien
Man stellt bei Zimmertemperatur ein Dehydratisierungsgemisch, ausgehend von 100 ecm konzentrierter Schwefelsäure und 40 ecm Diäthyläther, her.
In 60 ecm des wie oben hergestellten und auf etwa 00C abgekühlten Gemisches gibt man 6 g 3,20-Dioxo-l l/Nhydroxy-19-nor-pregna-4,9-dien und rührt etwa 10 Minuten bei tiefer Temperatur. Man gießt in ein Gemisch von Eis und Wasser, rührt während einer Stunde, saugt dann ab und wäscht mit Wasser. Man teigt das Produkt mit einer 5%igen wäßrigen Natriumbicarbonatlösung an, saugt ab, wäscht mit Wasser und trocknet im Vakuum.
Nach Umkristallisieren aus Isopropyläther erhält man 4,31 g, also eine Ausbeute von 78,7%, an 3,20 - Dioxo -19 - nor - pregna - 4,9,11 - trien vom F. = 1000C, [α]? = +97,3° ±1,5° (c = 0,5%, Methanol).
; DaS/Produkt-ist. in;. Isopropyläth'er wenig löslich und-in Alkohol; Aceton, Benzol, Chloroform und kaltem Diäthyläther löslich. · ;
? Analyse^-G2aH2iOo=: 296,39. :·ί'.·-; '
Berechnet .?:rC «1.04%; Ή δ.16»,0; ; ■ ' ' gefunden ... C 81.3%, H 8,1%. ' " '
UV-Spektrum in Ethanol:. ,
/,„„.,. = 339.ηΐμ, f = 28,750.
Die Verbindung besitzt eine starke progestomimetisehe.Wirkung,-■; - . '- ' .-."■-
-> Das als Ausgangsmaterial verwendete 3.2Q-<Dioxo-M /2-hydröxy- 19'nor*pregriai49-dien wird wie folgt hergestellt:: --.--■ ■■-■.-: r--..;- ■ ■■ · "■ ■ ■·*· '
A. 3-Pyrrolidyl-20-oxo-19-nbr-preiina-'' ;"";'-" 35UOW(Il)-trien;;
Man gibt unter Rühren und unter Arbeiten im Dunkeln, 1 g-3;20-'Diox;o-19-n.or-<pregna-4.9-dien (vgl. ,20 Bull. Soc. Chim:, 1963,-S. 1923) in IO ecm. wasserfreies Methanol und fügt nach lOminutigem Durchlesen, von Stickstoff 1 ecm- Pyrrolidon zu, Man rührt 1 Stunde unter Stickstoff bei etwa 20 C weiter. kühlt dann auf Eis, saugt ab, wäscht mit eisgekühltem Methanol« trocknet und erhält 1.05g 3-Pyrrolidyl-20-0x0-19..-nor-pregna-3,5(10).9(l I)- trien/ vom F. = .172 bis 173 C. .[«] = .+388,3. ,±3;5 (c1 =.0.5(l'(u Dimethylformamid) nach sofortiger Ablesung. ;-. :■■
Das Produkt- ergibt sich in Form von Prismen, die ,in Alkohol und Äther wenig löslich, sind. .-
35
Analyse- CiiHirtON= 351,51.
Berechnet .... C 82%. H 9,46"„. N 3.98°„;.
gefunden .... C 82%, H 9.6%. N 4,1%.'
Die Verbindung wurde in der Literatur noch nicht beschrieben. ·
Analyse: C2
Berechnet
--gefunden
iQ2 =·298.41. ■ - '
C 80'.491O. Ή 8,78««:
C80.4%. H;8:8%,.
UV-Spektrum in Äthanol: ■_■_.... ,
ar" *>»,„- = 240 mu, -,-=■. 19:650;- : ·. ■■ .,-■;.■
. C,- 3.20-Dioxo-1 l(;-hydroperoxy.-19-n0r-pregrfa-
4.9-dien *. ;·.-
Man gibt unter Rühren 1.55 g 3.20-Dioxo-19-norpregna-5(l0).9(li)-dien in 8 ecm Äthanol, das 1%
40
B'. 3.20-Dioxo-19-nor-pregna-5(10).9(ll)-dien
Man stellt eine Lösung von 174 ecm Essigsäure in 10 Volumteilen Wasser her. leitet einen Slickstoffstrom. durch und gibt 58 g pulverförmiges 3-Pyrrolidyl-2Q-oxo- 19-nor-pregna-3,5( 10).9( 11 Mrien zu. Man rührt das Reaktionsgemisch während ,15 Stunden unter , Durchleiten von Stickstoff bei Zimmertemperatur. Man kühlt auf Eis. saugt ab, wäscht mit Wasser, trocknet im Vakuum und im Dunkeln und erhält nach Umkrislallisation aus Äthanol 39 g 3,20-Dioxo-19-nor-pregna-5(10). 9(tl)-dienvomF. = 120 C [α] = +2146 ±2.5 {(x: = 0,5%, Methanol). . .,-.-.
Das Produkt ergibt sich in Form von prisrnatischen Nadeln, die in Alkohol, urtd Äther in der l^älte wenig löslich, und ;in Aceton, Benzol und.Chioroform löslich sind- ... . .-. , .
6o Triäthylamin enthält, und leitet während 3 Stunden bei Zimmertemperatur einen Sauerstoffstrom durch. Man kühlt dann unter Rühren und unter Stickstoff auf eine Temperatur von —10 C, saugt ab, wäscht mit Äthanol, trocknet und erhält 1,08.5 g 3,20-Di-Qxo-<1 l[?-hydropeiOXy-19-nor-pregna-4,9-dieii vom F.= 196 C. [α]- = +.116.7. ±1,5 (c =0,5%, Methanol) nach Umkristallisieren aus Methanol.
Das Produkt ergibt sich in Form von farblosen Prismen, die in Äther wenig löslich und in heißem Alkohol löslich sind.
Analyse: C2()H . C = 330.4. H 7.93%;
Berechnet .. . C 72.69%, Ή'8%.
gefunden .. 72:7%,
UV-Spektrum, in Äthanol:.
.;-. /„„,.,. = 295 ιημ, ,· = 20 400..
Die Verbindung wurde Tn der Literatur noch nicht beschrieben. '
D. 3,20-Dioxo-l l/i-hydroxy-19-nor-pregna-4,9-dien
Man ' gibt 1,1 g 3,20-Dioxo-l l/i-hydroperoxy-19-nor-pregna-4,9-dien in 5,5 ecm Methanol und fügt dann tropfenweise bei Zimmertemperatur und unter Rühren 0,55 ecm Trimethylphosphit zu. Man hält etwa 10 Minuten bei einer Temperatur von .etwa 45 C. kühlt auf Zimmertemperatur ab,-läßt noch 30 Minuten stehen und gießt dann in ein •Gemisch, von Eis und Wasser und Wasserstoffperpxyd. Man rührt während einer Stunde, saugt ab, ,wäscht mit Wasser, trocknet im Trockenschrank bei 80 C und kristallisiert das Produkt aus Älhylacetat um.
Man erhält 0.75 g 3.20:Dioxo-ll/Miydroxy-19-norpregrut-4.9-dien vom F. = 198 C, [«] = +104.9 ±1.5 (c = 0.5" 0. Methanol).
Das Produkt ergibt sich in Form von farblosen Prismen, die in Äther und Wasser unlöslich, in kaltem Methanol wenig löslich und in Chloroform und heißem Äthylacetat löslieh sind. : Analyse: Ca,H2«oV= 314.4t.
! Berechnet ... C 76.39"„. H 8.33» tr: gefunden ... C 76.1",,. H 8.3%.
UV-Spektrum in Äthanol:
;.„„,,. = 297 ma, ; = 20 100.
Die Verbindung wurde in der Literatur noch nicht beschrieben.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann ebenso leicht auf die Herstellung von anderen 3-Oxo- 13 β -alkyl - steroid --4.9,11 - trienderiyaten angewendet werden. - . .. .
So werden durch Dehydratisierung der entspre-
ipnrlpn 1 I .i-HvHrnxv- I !-'-steroide nach dem erRn-
chenderi,-11 ,i-Hvdroxv-
dungsgemäßen Verfahren z. B. die folgenden Produkte erhalten: '
3-Öxo-17'fi-trimetiiylacetoxyöstra-4.9.11-trien, F. = 128 C. [α]: = +37,6 (c = 0.5%. Methanol) ;
3-Oxo-17/i-acetoxy-13/jf-äthylgona-4,9,ll-trien. . · . ■ F, =.99 bis 100, C. [n]2 o 0 ■= +75.6 -(ί· = 0.45" „, Methanol): . ; ■
3.17 - Dioxo - 13 β - propylgona - 4,9,11 - trien, '*-■■■·'FO= 149' C. [«]■ ■= +205" (c = Q.5"(). ; Chloroform):' ;' ';' : ' ■ ■ ' ·
3 - Oxo -Π β- hexahydrobenzyloxycarbonyloxyöstra- 4,9,11 - trien, F. = 90 bis 95°C, [α]«- = +41,6° (c = 0,5%, Äthanol);
3 - Oxo -17 β - tetrahydropyranyloxyöstra - 4,9, 11-trien, F. = 102 bis 1030C, [α]!? = -79° (c = 0,5%, Pyridin).
Alle diese Verbindungen besitzen androgene und anabole Wirksamkeit.

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung von 3-Oxo-13/3-alkyl-steroid-4,9,11 -trienen der allgemeinen Formel
20
worin R einen niedrigen Alkylrest, wie den Methyl-, Äthyl-, Propyl- oder Isopropylrest, und X den Rest eines gegebenenfalls substituierten Fünfringes, der keine Hydroxylgruppen aufweist, darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß man ein ll/S-Hydroxy-3-oxo-steroid-4,9-dien der allgemeinen Formel
30
35
worin R und X die oben angegebene Bedeutung besitzen, mit einem Dehydratisierungsmittel bei niedriger Temperatur behandelt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Dehydratisierungsmittel konzentrierte Schwefelsäure verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Dehydratisierung in Abwesenheit irgendeines Lösungsmittels bewirkt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Dehydratisierung in einem organischen Lösungsmittel, insbesondere Äther, bewirkt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Dehydratisierung bei etwa 00C durchführt.
6. Verfahren zur Herstellung von 3-Oxo-
13/?-niedrig-alkyl-gona-4,9,11 -trienen der allgemeinen Formel
worin R einen niedrigen Alkylrest, wie den Methyl-, Äthyl-, Propyl- oder Isopropylrest, X die Gruppe OR', wobei R' einen organischen Acylrest bedeutet, und Y Wasserstoff darstellt oder X und Y zusammen einen Ketosauerstoff bedeuten, dadurch gekennzeichnet, daß man ein ll/?-Hydroxy-3-oxo-gona-4,9-dien der allgemeinen Formel
HO\ /\R /X
worin R, X und Y die oben angegebene Bedeutung besitzen, mit einem Dehydratisierungsmittel, insbesondere mit konzentrierter Schwefelsäure, bei niedriger Temperatur behandelt.
7. Verfahren zur Herstellung von 3,20-Dioxo-13ß-niedrig-alkyl-steroid-4,9,ll-trienen der allgemeinen Formel
worin R einen niedrigen Alkylrest darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß man ein 3,20-Dioxo-1 l/?-hydroxy-/l4-9-steroid der allgemeinen Formel R
HO\ /\ 1 /CO CH3
worin R die obengenannte Bedeutung besitzt, mit einem Dehydratisierungsmittel, insbesondere mit konzentrierter Schwefelsäure, bei niedriger Temperatur behandelt.
909 527/489
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