DE1468529A1 - Verfahren zur Herstellung von Zwischenprodukten fuer Steroide - Google Patents
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Description
Verfahren zur Herstellung von Zwischenprodukten für Steroide
Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Syntheseverfahren
zur Herstellung von Zwischenprodukten für Steroide, nämlich die Herstellung von 1,5-Dioxo-4-(2'~carboxyäthyl)-7aß-methyl-5»6,7,
7a-t etrahydro indan.
Die dadurch mögliche neue Synthese von Steroiden beruht auf dem Prinzip des Aufbaus des vierkernigen Steroidgerüstes, ausgehend
vom Ring D .in nachstehender Folge:
Während man bisher im allgemeinen Über die Zwischenstufe eines
sechsgliedrigen Ringes D ging, was dann weiter die Ringverengung zu einem Ring mit 5 Gliedern notwendig machte, wird beim vorliegenden
erfindungsgemäßen Verfahren direkt das Cyclopentan-
Neue UnferJcgan (Art. 7 § ι Abs. 2 Nr. 1 Satz 3 d« Andarüng,ges. v. /Ji 1 1 8
gerüst verwendet.
Das erfindungsgemäße Verfahren führt, ausgehend vom 1,3-Dioxo-2-methyl-cyelopentan
und einem niederen Alkylester der 5-0x0-6-heptansäure zu 1,5-Dioxo-4-(2'-carboxyäthyl)-7aßmethy1-5,6,7,7a-tetrahydroindan.
Das Verfahrensprodukt kann man in ein 4,5-Seco-A -östren und
dieses nach bekannten Verfahren in das 3-0xo-17ß-hydroxy-^f* -
A Q
östradien, das 3-0xo-17ß-acyloxy-A ' -östradien oder das
3-0xo-17ß-acyloxy-.A -östren, wobei der Acylrest den Rest ttner
organischen Carbonsäure mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen darstellt, überführen.
Letztere Verbindungen sind wegen ihrer intensiven anabolisierenden
Wirkung brauchbare Steroidprodukte und wertvolle Zwischenverbindungen für die Herstellung anderer Steroide oder verwandter
Produkte.
Das neue Verfahren zeichnet sich vor allem durch die Einfachheit seiner Reaktionen aus, die man leicht bei sehr mäßigen
Temperaturen und unter Verwendung von sehr gängigen und leicht zu handhabenden Lösungsmitteln durchführen kann.
Bei diesem Verfahren wird von keiner Reaktion Gebrauch gemacht, die die Arbeiter irgendwie gefährden könnte, wie dies beispielsweise
bei den Reduktionen nach dem Verfahren von BIRCH der Fall ist, und auch nicht von Reaktionen, die bekanntlich
schwierig sind oder keine guten Ausbeuten geben, wie dies bei der Kondensation nach STOBBE der Fall ist.
Weitere Vorteile sind aus den nachfolgenden Ausführungen ersichtlich.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet,
daß man einen niederen Alkylester der 5-0xo-6-heptensäure mit 1 ,3-Dioxo-2-methylcyclopentan in Gegenwart
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eines alkalischen Kondensationsmitteis kondensiert, das Kondensationeprodukt
mit einer Säure oder mit einem Säure-Basenpaar behandelt, das 1t5-Dioxo-4-(2f-carboxyäthyl)-7a-methyl-5,6,7,7atetrahydroindan
I (R=H) erhält, das man mit Hilfe einer optisch aktiven Base in seine optischen Antipoden spaltet.
Das erfindungsgemäß erhaltene Endprodukt kann man auf Steroide
weiterverarbeiten, indem man die Synthese mit dem rechisdrehenden
Isomeren fortsetzt, die 1-ständige Ketogruppe dieses Produktes mit Hilfe eines Mischhydrids reduziert, das Reduktionsprodukt, das 1ß-Hydroxy-5-oxo-4-(2'-carboxyäthyl)-7aß-methyl-5,6,7,7a-tetrahydroindan
(II mit R'=H) oder einen niederen organischen Carbonsäureester dieser letzteren Verbindung (II mit
R1 = Acyl) der katalytischen Hydrierung unterwirft, im Fall des
Vorliegens einer Esterfunktion in 1-Stellung mit Alkali behandelt
und das 1ß-Hydroxy-5-oxo-4-(2'-carboxyäthyl)-7aß-methyl-3atf,4ß,5,6,7,7a-hexahydroindan
(III mit R' = H) erhält, das man mit Hilfe eines Anhydrids einer niederen organischen Carbonsäure
in das £-L -ton von 1ß-0R"-4-(2'-carboxyäthylv -hydroxy-7aß-methyl-3a«,4ß,7,7a-,trahydroindan
(IV mit R" = Rest einer niederen organischen Carbonsäure, die in Form des Anhydrids angewandt
wird) überführt, letztere Verbindung mit einem 4-0xopentylmagnesiumhalogenid,
dessen Ketofunktion vorher in Form eines Ketals geschützt wurde, reagieren läßt, das Reaktionsprodukt
mit einem alkalischen Mittel behandelt, dann das gebildete Produkt einer sauren Hydrolyse unterwirft und das 3,5-Dioxo-17ß-hydroxy-4,5-seco-A
-östren (V mit R"1 = H) erhält, das man
4 9 nach an sich bekannten Verfahren in 3-0xo-i7ß-hydroxy-Z\ östradien
(VI mit R"1 = H) oder einen Ester davon (VI, worin R"' den Rest einer organischen Carbonsäure mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen
darstellt) oder in das 3-0xo-i7ß-acyloxy-.Ä -östren
(VII, worin RIV einen wie oben definierten Säurerest darstellt,
überführt.
909815/1118 OA
Die Säurereste sind diejenigen der aliphatischen oder cycloaliphatischen
gesättigten oder ungesättigten Carbonsäuren oder der carbocyclischen aromatischen oder heterocyclischen Säuren,
beispielsweise der Ameisen-, Essig-, Propion-, Butter-, Isobutter-, Valerian-, Isovalerian-, Trimethylessig-, Capron-,
ß-Trimethylpropion-, önanth-, Capryl-, Pelargin-, Caprin-,
Undecyl-, tJndecylen-, Laurin-, Myristin-, Palmitin-, Stearin-,
ölsäure, Cyclopentyl-, Cyclopropyl-, Cyclobutyl- und Oyclohexylcarbonsäure,
der Cyclopropylmethyl-, Cyclobutylmethyl-, Cyclopentyläthyl-,
Cyclohexyläthylcarbonsäure, der Cyclopentyl-, Cyclohexyl- oder Phenylessigsäure oder -propionsäure, der
Benzoesäure, der Phenoxyalkansäuren, wie beispielsweise
Phenoxy-, p-Chlorphenoxy-, 2,4-Dichlorphenoxy-, 4-tert.-Butylphenoxyessigsäure,
3-Phenoxypropionsäure, 4-Phenoxybuttersäure,.
der Furan-2-, 5-tert.-Butylfuran-2-, 5-Bromfuran-2-carbonsäure,
der Nikotinsäuren, der ß-Ketocarbonsäuren, beispielsweise der Acet-essigsäure, Propionylessigsäure, Butyrylessigsäure, der
Aminosäuren, wie beispielsweise Diäthylaminoessigsäure und
Asparaginsäur e.
Bezüglich der Durchführungsweisen sei bei dem vorliegenden Verfahren
auf folgende bemerkenswerte Punkte hingewiesen:
Als niederen Alkylester der 5-Oxo-6-heptensäure verwendet man
vorzugsweise den Methyl- oder Äthylester.
Die Kondensation eines niederen Alkylesters der 5-0xo-6-heptensäure
mit 1,3-Dioxo-2-methylcyclopentan wird vorzugsweise in
Gegenwart einer tertiären Base, wie Pyridin, ex-, ß- oder y-Picolin, Triäthylamin und dergleichen oder auch in Gegenwart
eines Salzes der vorgenannten Basen, wie beispielsweise von Pyridiniumphosphat, durchgeführt.
Die Kondensation eines niederen Alkylesters der 5-0xo-6-heptensäure
mit 1,3-Dioxo-2-methylcyclopentan führt zum entsprechenden Ester der 7-(1f,3f-Dioxo-2'-methylcyclopentyl-2')-5-oxoheptansäure,
der nicht isoliert zu werden braucht. Wenn man
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diese Verbindung in wasserfreiem Milieu mit einer organischen Säure, wie beispielsweise p-Toluolsulfonsäure, oder mit einer
Mineralsäure, wie Salzsäure, oder mit einem Säure-Basenpaar entsprechend der von Lewis für diesen Ausdruck gegebenen Definition,
beispielsweise mit einem quaternären Ammoniumsalz, wie dem Acetat oder dem Benzoat von Trimethylamin oder Triäthylamin
behandelt, so erhält man die Verbindung I in Form des Esters. Wenn man dagegen, was einfacher ist, in wäßrigem Milieu arbeitet,
so erhält man direkt die freie Säure.
Die Spaltung von 1,5-Dioxo-4-(2'-carboxyäthyl)-7a-methyl-5,6,7,7a-tetrahydroindan,
I (R = H), wird vorteilhafterweise mit
Hilfe von 1-Ephedrin durchgeführt, jedoch können auch andere
optisch aktive Basen, wie beispielsweise Chinin, Cinchonin oder Threo(+)-i-p-nitrophenyl-2-amino-propandiol-1,3 verwendet werden.
Falls man das erfindungsgemäß erhaltene Endprodukt auf Steroide weiterverarbeiten will, sei auf folgendes hingewiesen:
Um die 1-ständige Ketogruppe von 1,5-Dioxo-4-(2'-carboxyäthyl)-7aß-methyl-5,6,7,7a-tetrahydroindan
zu reduzieren, verwendet man vorzugsweise ein Alkaliborhydrid, wie beispielsweise Natriumborhydrid
oder Kaliumborhydrid.
Die reduzierte Verbindung kann dann in einen Ester, wie beispielsweise
das Formiat, das Acetat oder das Benzoat, überführt werden und die Synthese mit dem Produkt, dessen Hydroxylgruppe
durch eine Blockierung geschützt ist, fortgesetzt werden. Es ist jedoch auch möglich, die Synthese mit dem freien Alkohol fortzusetzen,
den man selbstverständlich gewünschtenfalls später
verestern kann.
Die stereoselektive Hydrierung von 1ß-0R'-5-oxo-4-(2'-carboxyäthyl)-7aß-methyl-5,6,7,7a-tetrahydroindan,
II (R' = H oder Rest einer niederen organischen Carbonsäure) wird vorteilhafterweise
in Gegenwart eines Katalysators auf der Basis von Palladium durchgeführt, was umso unerwarteter ist, als bekannt
ist, daß dieses Metall häufig Isomerisierungen begünstigt. Man kann es in Form von Palladiumsohwarz oder auf einem Träger, wie
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beispielsweise Barium-, Calcium- oder Strontiumsulfat verwenden. Man unterwirft die gebildete Verbindung III, bei der H1 einen
Acylrest, wie weiter oben definiert, darstellt, einer Behandlung mit einem wäßrig alkoholischen Alkali, um die Verbindung
III mit R' = H zu erhalten.
Um das gesättigte Produkt III zu laktonisieren, verwendet man
das Anhydrid einer niederen organischen Garbonsäure, beispielsweise Essigsäureanhydrid oder Propionsäureanhydrid und arbeitet
in Gegenwart eines mäßig basischen Mittels, wie beispielsweise eines Alkaliacetats oder von Triäthylamin. Die Reaktion der
Verbindung III in Form des freien Alkohols (R' = H) führt zum entsprechenden Ester des verwendeten Anhydrids, beispielsweise
zum Acetat oder Propionat des enolischen Lactons IV, das günstigerweise in der folgenden Stufe des Verfahrens beibehalten
wird.
Die Grignard-Reaktion mit dem Enollacton IV kann leicht durchgeführt
werden, indem man als Magnesiumverbindung ein Bromid, Chlorid oder Jodid von 4-Oxo-pentylmagnesium wählt, dessen
Ketofunktion vorher ins Ketal überführt wurde, wobei man vorzugsweise ein Äthylen- oder Propylenketal oder ein Dimethyl-
oder Diäthylketal wählt. Diese Reaktion wird vorteilhaft erweise
in Tetrahydrofuran oder auch, Jedoch mit etwas geringeren Ausbeuten,
in einem aliphatischen Äther, wie Äthyläther oder Butyläther, gegebenenfalls in Gegenwart eines dritten Lösungsmittels,
wie beispielsweise Benzol oder Toluol, durchgeführt.
Als alkalisches Mittel zur Behandlung des Produkts der Grignard-Reaktion
kann man eine Alkalibase in wäßriger oder wäßrig alkoholischer Lösung, wie beispielsweise wäßrige oder äthanolische
Natronlauge oder Kalilauge verwenden.
Die saure Hydrolyse der Ketalfunktion kann leicht mit Hilfe von wäßriger Essigsäure oder verdünnter Salzsäure durchgeführt
werden.
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ORfQiNAL INSPECTED
Daa folgende Beispiel dient zum besseren Verständnis der Erfindung)
ohne sie zu beschränken. Selbstverständlich liegt es innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung, bei einer
anderen Synthese eine oder mehrere der charakteristischen Stufen
des vorliegenden Verfahrens anzuwenden.
Um die Verwertbarkeit des Endproduktes zu zeigen, ist auch seine Weiterverarbeitung auf ein östren oder östradien gezeigt.
Beispiel» Herstellung von rechtsdrehendem 1 ,5-Ρ1οχο-4-(2'-carboxyäthy1)-7a-methyl-5 f 6,7♦7a-t etrahydroindan
Stufe_A: Herstellung von racemischem 1,5-Dioxo-4-(2'-carboxyäthyl)-7a-methyl-5,6,7,7a-tetrahydroindan
(I mit R=H)
63,9 g 5-Oxo-6-heptensäuremethylester und 45,9 g 2-Methylcyclopentan-1,3-dion
werden in ein Gemisch von Hydrochinon, 32 ecm wasserfreiem Pyridin und 140 ecm wasserfreiem Toluol gegeben.
Man erhitzt unter Stickstoff 16 Stunden zum Rückfluß. Dann destilliert man die Lösungsmittel unter Vakuum ab und
nimmt den Rückstand in 550 ecm 5-n Salzsäure auf und erhitzt auf dem Dampfbad 30 Minuten.
Nach Abkühlen sättigt man die Lösung mit Ammoniumsulfat und extrahiert mit Chloroform. Die Extrakte werden mit einer
505Cigen Ammoniumsulfatlösung gewaschen, über Magnesiumsulfat
getrocknet und unter Vakuum zur Trockne verdampft.
Der ölige Rückstand wird in heißen Isopropylather gegeben, im
Eisbad abgekühlt, abgesaugt, mit Isopropyläther gewaschen und an der Luft getrocknet.
Man erhält 85,3 g 1,5-Dioxo-4-(2'-carboxyäthyl)-7a-methyl-5,6,7,7a-tetrahydroindan
(I, R = H), das man in 170 ecm Methyläthylketon zum Rückfluß erhitzt. Man läßt abkühlen und beläßt
eine Stunde in einem Bad von Eis und Methanol. Man saugt ab, wäscht mit Methyläthylketon und dann mit Isopropyläther und
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trocknet an der Luft. Man erhält 79»15 g reines raeemisches
1,5-Dioxo-4-(2'-carboxyäthyl)-7a-methyl-5,6,7,7a-t etrahydroindan
(I mit R = H) vom F = 126 bis 1270C.
Die Ausbeute der Reinigung beträgt 93 #· Die Gesamtausbeute
beträgt 82 #.
Das Produkt ergibt sich in Form von kleinen gedrungenen farblosen Prismen, die in Äthanol und Chloroform löslich, in Wasser
und Äthylacetat mäßig löslich und in Äther, Isopropylather,
Benzol, Toluol, Methyläthy!keton und Butanol wenig löslich sind,
Analyse: | C1": | 66 | 6°4 = | 236 | ,26 | H | 6, | 83 |
berechnet: | C | 65 | ,08 | 6, | 7 | |||
gefunden: | ,8 | |||||||
Das produkt wurde in der Literatur noch nicht beschrieben.
In Abänderung des oben beschriebenen Verfahrens kann man das 1,5-Dioxo-4-(2'-carbomethoxyäthyl)-7a~methyl-5,6,7,7a-t etrahydroindan,
I (R = CH,) auf folgende Weise herstellen.
Man bringt 16 Stunden unter Stickstoff eine Lösung von 16 g 5-Oxo-6-heptensäuremethylester und 11,2 g 2-Methylcyclopentan-1,3-dion
in 8 ecm Pyridin, 35 ecm Toluol und 15O mg
Hydrochinon zum Rückfluß.
Man kühlt ab, verdünnt mit Benzol und wäscht nacheinander mit Salzsäure, mit Wasser und mit einer gesättigten Natriumbicarbonatlösung.
Man trocknet über Magnesiumsulfat und verdampft im Vakuum zur Trockne.
Man erhält 23,25 g eines gelben Öles.
Man löst 9,4 g des obigen Produktes in 70 ecm Benzol. Man fügt
5OO mg p-Toluolsulfonsäuremonohydrat zu und bringt 5 Stunden zum
Rückfluß.
909815/1118 OR1G1NALINePECTH)
Nach Abkühlen verdünnt man mit Äther, wäscht mit Wasser, dann
mit einer gesättigten Natriumbicarbonatlösung, trocknet dann über Magnesiumsulfat und verdampft im Vakuum zur Trockne.
Man gewinnt 6,5 g des Produktes, das man in 6,5 ecm Äther löst.
Man kühlt im Eisbad und fügt 13 ecm Isopropyläther zu. Man kühlt
eine Stunde auf Eis, wäscht mit Isopropyläther und trocknet an der Luft.
Das erhaltene Produkt wird unter Rückfluß in 60 ecm Äther gelöst.
Nach dem Abkühlen kühlt man auf Eis, saugt ab, wäscht mit einer Mischung von Äthyläther und Isopropyläther (1*2) und
trocknet an der Luft.
Man erhält 4,31 g 1,5-Dioxo-4-(2·-carbomethoxyäthyl)-7a-methyl-5,6,7,7a-tetrahydroindan
(I mit R = CH,) vom P = 760C, das sich in Form von farblosen Prismen ergibt, die in Alkohol, Aceton,
Benzol und Chloroform löslich, in Äther in der Kälte wenig löslich und in Wasser in der Hitze wenig löslich und in der
Kälte unlöslich sind.
Analyse: C14H18O4 = 250,28
berechnet: C 67,18 H 7,25 # gefunden: 67,3 7,3
Das Produkt ist in der Literatur noch nicht beschrieben.
Man erhitzt auf dem Dampfbad 45 Minuten lang 3,22 g 1,5-Dioxo-4-(2'-carbomethoxyäthyl)-7a-methyl-5,6,7,7a-tetrahydroindan
in 25 ecm verdünnter Salzsäure.
Nach Abkühlen sättigt man die Lösung mit Ammoniumsulfat. Das
Produkt kristallisiert. Man extrahiert mit Methylenchlorid, wäscht mit einer Lösung von Ammoniumsulfat, trocknet über
Magnesiumsulfat und verdampft im Vakuum zur Trockne. Man fügt Äther zu, kühlt auf Eis, saugt ab, wäscht mit Äther und trocknet
an der Luft.
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-IU-
Man erhält 2,54 g 1,5-Dioxo-4-(2'-carboxyäthyl)-7a-methyl-5,6,7,7a-tetrahydroindan
(I mit R = H) vom P = 126 bis 1270C, das mit dem vorher erhaltenen Produkt identisch ist.
Stufe_B£ Spaltung von 1,5-Dioxo-4-(2'-carboxyäthyl)-7a-methyl·
5,6,7,7a-tetrahydroindan (I, R = H)
1. Bildung des Ephedrinsalzes
Man gibt 11,8 g racemische Säure und 8,66 g 1-Ephedrin in
175 ecm Benzol, erhitzt bis zur Auflösung und läßt dann auf Zimmertemperatur abkühlen. Das Ephedrinsalz kristallisiert
langsam. Man saugt ab, wäscht mit Benzol und trocknet an der Luft.
Man kristallisiert aus Benzol und dann aus Methylacetat um und erhält 7,96 g e
Ausbeute = 79»4
Ausbeute = 79»4
erhält 7,96 g eines weißen Salzes vom P =150 bis 1510C,
Das Produkt ergibt sich in Porm von weißen Prismen und hexagonalen
Plättchen, die in Wasser, Alkohol, Aceton, Benzol und Chloroform löslich und in Äther wenig löslich sind.
^Vj0 + 108° + 1 (c = 1 $, Wasser).
Das Produkt wurde in der Literatur noch nicht beschrieben.
2. Herstellung von rechtsdrehendem 1,5-Dioxo-4-(2'-carboxyäthyl)-7aß-methyl-5,6,7«7a-tetrahydroindan, I (R = H) ausgehend vom
Ephedrinsalz
Man bringt eine Lösung von 42,93 g des vorstehend erhaltenen, rechtsdrehenden Ephedrinsalzes in 1000 ecm Aceton zum Rückfluß.
Man gibt dann langsam 7,425 g kristallisierte Oxalsäure.2H2O,
gelöst in 50 ecm Aceton, dazu. Man hält eine Stunde unter Rückfluß
und isoliert das ausgefallene Ephedrinoxalat.
Dann verjagt man das Aceton unter Vakuum, nimmt den Rückstand in Wasser auf, saugt ab, wäscht mit eisgekühltem Wasser,
trocknet an der Luft und dann im Trockenapparat.
9 0 9 8 15/1118
ORKSiNAL IN6PECTE0
Man erhält 24,13 g rechtsdrehendea 1,5-Dioxo-4-(2'-carboxyäthyl)-7aß-methyl-5,6,7,7a-tetrahydroindan
(I mit R = H) in einer Ausbeute von 75,9 #» bezogen auf das Racemat. F = 143
bis 143,5°, /ptJ-Q J= +242° (c = 1 #, Aceton). Die Verbindung
ergibt sich in Form von weißen Prismen, die in Alkohol, Aceton, Benzol, Chloroform, verdünnten wäßrigen Säuren und Alkalien
löslich und in Äther und Wasser wenig löslich sind.
Analyse» C15H16O. = 236,26
berechnet: C 66,08 H 6,83 $>
gefunden» 65,9 6,7
Die Verbindung wurde in der Literatur noch nicht beschrieben.
Das Verfahrensprodukt kann wie folgt auf Steroide weiterverarbeitet
werden»
Stufe__A»1.Herstellung von 1ß-Hydroxy-5-oxo-4-(2 '-carboxyäthyl)-7aß-methyl-5,6,7,7a-tetrahydroindan,
II mit R' = H
Man rührt unter Stickstoffatmosphäre folgende Mischung»
15,34 g 1,5-Dioxo-4-(2·-carboxyäthyl)-7aß-methyl-5,6,7,7a-tetrahydroindan,
I (R = H), 75 ecm Wasser und 66 ecm 1-n Natronlauge
bis zur vollständigen Auflösung. Man hält die Innentemperatur
auf etwa 2° und gibt 688 mg Natriumborhydrid in 10 ecm Wasser zu und dann 8 ecm konzentrierte Salzsäure.
Man rührt 20 Minuten auf dem Eisbad, dann saugt man ab, wäscht mit Wasser, trocknet und kristallisiert aus Wasser um. Man
erhält 15,35 g 1ß-Hydroxy-5-oxo-4-(2'-carboxyäthyl)-7aß-methyl-5,6,7,7a-tetrahydroindan-monohydrat
(II mit R' = H). Ausbeute = 92 #. /"/^0 = +31,5° + 1 (c = 1 #, Aceton).
Die Verbindung ergibt sich in Form von weißen prismatischen Nadeln, die in Alkohol, Aceton, Benzol und Chloroform löslich
und in Wasser in der Kälte wenig löslich sind.
909815/1118
berechnet! C 65,53 # H 7,61 56
gefunden« 65»7 7,6
2. Herstellung von 1ß-Formyloxy-5-oxo-4-(2'-carboxyäthyl)-7aß-methyl-5»6,7,7«-tetrahydroindan, II mit R1 «=HCO
Man erhitzt auf dem Wasserbad 30 Minuten 4,42 g 1ß-Hydroxy-5-oxo-4-(2'-carboxyäthyl)-7aß-methyl-5»6,7,7a-t etrahydroindanmonohydrat (II mit R* » H), 0,22 g p-Toluolsulfonsäure und
22 0cm reine Ameisensäure.
Man kühlt die Lösung auf Zimmertemperatur ab und fügt 33 com
einer wäßrigen Ammoniumeulfatlösung eu.
Man hält eine Stunde auf dem Eisbad, saugt ab, wäscht mit Ammoniumsulfat und eisgekühltem Wasser und trocknet.
Naoh Reinigen aus Methyläthylketon erhält man 2,75 g Iß-Formyloxy-5-oxo-4-(2'-oarboxyäthyl)-7aß-methyl-5,6,7,7a-t etrahydroindan, II mit R' » HOO, rom P - 1240C. /OeJ^ = -5° + 1
(ο β 1 i*% Aceton).
Die Verbindung ergibt sieh in Form von weißen hexagonalen
Prismen, die in Wasser, Alkohol, Xther, Aceton, Benzol und
Chloroform löslioh sind.
bereohnet! C 63,14 H 6,81 i»
gefunden! 63*3 6,8
909815/1118
(2 · -oarboxyäthyl) -5-oxo-7aß-met hyl-3aoi, 40,5,6,7,7a^·
hexahydroindan, III mit R1 » H
Man löst 0,718 g 1ß-Formyloxy-5-oxo-4-(2'-carboxyäthyl)-7aßmethyl-S^^^a-tetrahydroindan, II mit R1 = HCO in 7 com Eesig·
säure und hydriert unter Bewegen in Gegenwart von Palladiumschwarz 2 1/4 Stunden lang.
Nach Absorption der theoretisohen Menge Wasserstoff filtriert
man vom Katalysator ab und verdampft dann das Piltrat im
Vakuum zur Trockne. Der Rückstand wird in einer Mischung von Methanol, methanolischer Kalilauge und etwas Wasser aufgenommen
und 15 Minuten zum Rückfluß erhitzt. Bann fügt man Salzsäure iu
und verjagt das Methanol unter Vakuum.
Der ölige Rückstand wird mit Chloroform extrahiert, mit Wasser
gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trookne destilliert. Man kristallisiert aus. Xther um und erhält
eine erste Ausbeute von 0,275 g rechtsdrehendes 1β-Hydroxy-4-(2' -carboxyäthyl) -5-oxo-7aß-methyl-3aÄ'-4ß-5,6,7,7a-hexahy4roindan (III mit R1 * H), das aus Wasser umkristalllsiert wird.
? « 1530C, /^d° - + 12° (o m 1 t, Xthanol).
Bas Produkt ergibt sich in Form von farblosen Prismen, dl· In
Alkohol löslich und in Xther, Benzol und Chloroform wenig löslich sind.
Analyses | C13H20 | O4 = 24( | J,29 | H | 8 | ,39 |
berechnet: | C 64 | ,98 | 8 | ,4 | ||
gefunden: | 64 | ,7 |
Bas Produkt wurde in der Literatur noch nicht beschrieben. Bas rechtedrehende 18-Aoetoxy-4-(2'-carboxyäthyl)-5-oxo-7aB-methyl-3aer~4ß-5,6,7,7a-hexahydroindan (III mit R' » 0OCH3)
sohmilzt bei 142 bis 1430C, [«x]^ = + 9° (o ■ 1 #, Chloroform).
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B2i Direkte Herat ellung von rechtedrehendem 1ß-Hydroxy-4-( 2 · -carboxyäthyl) -S-oxo^aß-methy l-3aor-4ß-5 f 6,7, 7aihexahydroindan, III nit R' = H, ausgehend von
1ß-Hydroxy-4-( 2 · -carboxyäthyl) -S-oxo^aß-methyl-5,6,7,7a-tetrahydroindan, II nit H1 ■ H
Han löst 5#12 g 1ß-Hydroxy-4-(2'-carboxyäthyl)-5-oxo-7aßmethyl-5,6,7,7a-tetrahydroindan-eonohydrat, II »it H1 « H in
100 oca 7Obigem Alkohol und hydriert unter Bewegen in Gegenwart
von Palladiumechwarz bis zum Ende der Absorption. Man filtriert vom Katalysator ab und verdampft dann das PiItrat im Yakuum iur
Trockne. Man fügt zum Rückstand 50 com Ither iu und bringt
einige Minuten zum Rückfluß. lach Abkühlen sangt man die gebildeten Kristalle ab, wäscht sie mit Xther und trocknet sie. laoh
Umkristallisieren aus fasser gewinnt man 2,2 g reines reohtedrehendes 1ß-Hydroxy-4-( 2' -carboxyäthyl)-5-oxo-7ai-methyl-la«i-4fl-5,6,7,7a-hexahydroindan (III mit R* - R) vom Y - 153*C
/V^0 - + 12° (c - 1 *, Xthanol), das der mao« der vorhergehenden Stufe B erhaltenen Verbindung entspricht.
1ß-Ac «toxy-4-(2·-oarboxyäthyl)-S-hydroxy-^af-methyl-3eu>
4ß-7,7a-tetrahydroindan (IY mit I" - COCH3)
Man bringt 4 Stunden unter Stickstoffatmosphäre 1,7 g reohtsdrehendes 1ß-Hydroxy-4-(2 '-carboxyäthyl)-5-oxo-7«J-methyl-3eo<-4B-5»6,7,7a-h*iahydroindan (III mit R* -H), 0,850 g gepulvertes latriumaoetat und 25 oom lssigsäureanhydrid «iu Rüokfluf.
Sann destilliert man unter Vakuum den Überschuß an Essigsäureanhydrid und gebildeter Essigsäure ab. Man lust den öligen
Rücketand in ither, wäscht mit lasser und mit latriumeioarbonat. Man trocknet über Magnesiumsulfat and destilliert das
lösungsmittel im Vakuum ab.
Der Rückstand wird in der Hit»β in Isopropyläther gelöst una
auf ein kleines Volumen eingeengt. Man saugt ab, wäsobt mit
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Ee ergibt eioh in Tora von farblosen Priemen, die in Benzol und
Chloroform löslioh, in Alkohol mäßig löslich, in Xther wenig
löslich und in Wasser unlöslich sind.
Analyses | O15H | 20 | O4 β 26i | U31 | H | 7, | 63 |
berechnets | C | 68 | ,16 | 7, | 6 | ||
gefunden: | 68 | ,3 |
StufeJD^ Hechtsdrehendes 3,5-Dioxo-i7ß-benzoyloxy-4,5-seoo-,4röstren, V (R"1 - COO6H5)
1. Herstellung des Magnesiuareagens
In einen 50 οcm-KoIben mit einem aufsteigenden Kühler, einem
Stickstoffeinleitungsrohr, einem Tropftriohter und einem
HagnetrUhrer gibt man 486 mg Hagnesiumspäne und 5 ocm Tetrahydrofuran.
In den Tropftrichter gibt man eine Lösung von 4,18 g 2-Methyl-(3'-brpmpropyl)-1,3-dioxolan in 12,5 com Tetrahydrofuran.
Unter einem Stioketoffstrom und unter gutem Rühren gibt man
1 bis 2 com der Lösung von 2-Methyl-(3'-brompropyl)-1,3-dioxolan und dann 2 bis 3 -»Tropfen Methyljodid zu. Bann gibt
man den Rest der Lösung unter Abkühlen zu und bringt 30 Hinuten bei etwa 600C zum Rückfluß.
Man kühlt auf Zimmertemperatur ab und erhält 21 bis 22 com
0,75 η 4,4-Xthylendioxy-pentylmagnesiumbromidlösung.
2. grignardiernnn
Man löst 2,64 g des cf-Lactone von rechtsdrehendem 1ß-Aoetoxy-4-( 2' -carboxyäthy 1) -5-hydroxy~7aß-methyl-3ao<-4ß-7, 7a-t etrahydroindan (IV mit R" « COCH5) in 30 ecm Tetrahydrofuran.
909815/ 1118
I <♦ D Ö D 19
- 16 -
Van kühlt die Lösung unter Stickstoffatmoephäre auf etwa -600C
ab und fügt sehr langsam 15 com 4,4-Xthylendioxy-pentylmagnesiumbromid zu. Man rührt und kühlt die Reaktionemieohung eine
Stunde, dann läßt man die Temperatur auf etwa -300C kommen und
fügt einige com einer verdünnten Ammoniumsulfatlösung zu. Man
extrahiert mit Äther, wäscht mit Wasser, trocknet über Magnesiumsulfat und verdampft im Vakuum zur Trockne.
3. Alkalische Behandlung
Zum so erhaltenen Rückstand fügt man 20 com 2-n methanolische Kalilauge, 6 ecm Methanol und 4 com Wasser und bringt eine
Stunde unter Stickstoffatmoephäre zum Rüokfluß.
Man neutralisiert mit Essigsäure und verjagt das Methanol unter -Vakuum.
Man erhält einen öligen Rückstand, den man, so wie er ist, für
die weitere Synthese verwendet.
4. Saure Hydrolyse
Der ölige Rückstand wird in 30 com Essigsäure und 10 ecm Wasser
aufgenommen und auf dem Dampfbad eine Stunde lang erhitzt.
Man verdampft unter Vakuum zur Trockne und nimmt den Rückstand in Wasser und Xther auf. Die dekantierte organische Schicht
wird mit einer gesättigten Natriumbicarbonatlösung und mit
Wasser gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und unter
Vakuum zur Trockne verdampft. Man erhält einen öligen Rückstand, der aus rohem 3,5-Dioxo-17ß-hydroxy-4,5-seoö-Ä -östren (V mit
RMI = H) besteht.
Das Produkt wird direkt für die Veresterung in 17-Stellung
verwehd et.
um die reine Verbindung V·(mit R"1 » H) «u erhalten, nimmt man
den öligen Rückstand in 20 com Methylenchlorid auf, wäscht mit 5 com gesättigter wäßriger Natriumbioarbonatlösung und ex-
909815/1118
trahiert die wäßrige Sohicht zweimal mit· 10 ecm Methylenchlorid.
Man trocknet die organische Lösung über Magnesiumsulfat, behandelt mit Tierkohle und verdampft im Vakuum zur
Trockne. Man erhält ein öl, das man in 5 ecm Äther aufnimmt.
Man läßt die Lösung 2 Tage bei gewöhnlicher Temperatur stehen. Dann, nach Abkühlen auf -200C, saugt man die gebildeten
Kristalle ab und wäscht sie mit Äther.
Das so erhaltene reine 3»5-Dioxo-17ß-hydroxy-4»5-seco-A -östren
(V mit RMI = H) schmilzt bei 950C. fctf^* = -34° + 2 (c = 1 t,
Methanol).
UV-Spektrum» λ max. 249 bis 250 mp
£=14 700
Dieses Produkt ist in Wasser und Äther ziemlich löslich und in Methanol, Äthanol, Aceton, Benzol und Chloroform löslich.
Die Verbindung wurde in der Literatur noch nioht beschrieben.
5. Veresterung
Man löst das in der Stufe P4 erhaltene rohe 3,5-Dioxo-i7ßhydroxy-4,5-seco-A
-östren in 20 ocm Benzol, versetzt mit
3 ecm Pyridin, 2 ecm Benzoylchlorid und erhitzt 30 Minuten
auf dem Dampfbad.
Nach Abkühlen fügt man eine gesättigte NatriumbicarbonatlöBung hinzu und extrahiert mit Äther.
Man wäscht nacheinander mit Natriumbioarbonat, mit Wasser, mit Salzsäure und mit Wasser. Man trocknet über Magnesiumsulfat und
verdampft im Vakuum zur Trockne.
Man löst den Rückstand in 12 ecm heißem Isopropyläther und fügt
2 ecm Petroläther zu, kühlt 2 Stunden, saugt ab, wäscht mit einer Mischung von Isopropyläther und Petroläther (1O«3) und
trocknet an der Luft.
909815/1118
- IO -
Man erhält 1,37 g rechtadrehendea 3»5-Dioxo-i7ß-benzoyloxy-4,5-seco-A9-öatren (V mit R»· = COC6H5) vom P » 117 bis 1180C.
/fa/fi0 = +43° + 1 (c = 1 #, Methanol). Dieses, von L. Velluz und
Mitarbeitern (Comptes Rendus de I1Ac. des Sciences, 1960,
Seite 1510) beschriebene Produkt wird zum Δ** -nß
öatradien^-on cyclisiert, indem man auf folgende Weise arbeitet:
Man gibt 1,25 ecm einer 1,52n-Natrium-tert.amylat-Lösung in
Toluol in eine Lösung von 0,715 g der Verbindung V (RIM=COCgH^)
in 9 ecm Toluol. Die Mischung wird unter Stickstoff einige
Minuten auf 1OO°C erhitzt, man kühlt dann ab, neutralisiert mit
Essigsäure und engt auf ein kleines Volumen ein. Dann gießt man in Wasser und extrahiert mit Methylenchlorid. Die Extrakte werden naoh Trocknen über Natriumsulfat und Filtrieren zur Trookne
verdampft und ergeben einen Rückstand von 0,70 g, den man aus Äther umkristallisiert. Das Produkt wird duroh Chromatographleren an SilicLgel gereinigt und mit Methylenohlorid, das
1,5 1* Aceton enthält, eluiert. Nacfc Umkristallisieren aus
A Q
Isopropyläther gewinnt man 0,55 g Δ -Hß-Benzoyloxyöstradien-3-on (VI a. b R·" = COC6H5) vom P « 1560C. /ctf^0 - -105°
(c = 0,5 * Math nol).
Das 3,5-3 oLO-i7ß~benzoyloxy-4,5-seco-Ä9-üetren (V, mit
R"1 = COCgHc) kann auch duroh Hydrieren und Cyclisieren in
Chlorwaaserstoffmilieu (naoh L. Velluz und Mitarbeitern, Angewandte Chemie, 1960, Seite 725 bis 730) in einer Ausbeute von
etwa 90 # in das Benzoat des 19-nor-Testosterone überführt
werden, indem man folgendermaßen arbeitet!
Man löst 0,55 g der Verbindung V (R"1 » COC6H5) in
40 com 95?iigem Äthanol. Die Lösung wird mit einer Suspension
von 40 mg Palladiumkohle mit 15 1· Palladiumhydroxyd in
5 oom 95^igem Äthanol versetzt. Dann gibt man ein· 10#ige Lösung von Triäthylamin in Äthanol zu, bis der p„ 11 erreicht
ist, dann rührt (oder schüttelt) man unter Wasserstoff 1 1/2 Stunden. Man filtriert, verdampft im Vakuum zur Trookne
909815/1118 BADOR101NAL
and kristallisiert den Rückstand aus Isopropyläther. Man erhält
mit einer Ausbeute /on 95 % das 3-Methyl-7-keto-8-(3M-ketobutyl)-314-/3'-benzoyloxycyolopentano-^' ,1' ^-decahydronaphthalin vom P m 1H0C, /«/^° * +48° (c = 1 #, Methanol), von
dem man 0,175 g in 3,5 oom Essigsäure, die mit 0,22 ecm reiner
Chlorwasserstoffsäure versetzt ist, eingibt. Die Reaktionslösung wird unter Stickstoffatmosphäre 16 Stunden bei Zimmertemperatur stehengelassen. Dann fügt man 13 com einer 5#igen
Natriumcarbonatlösung zu und extrahiert dann mehrmals mit
Methylenchlorid. Die Extrakte werden mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockne verdampft.
Man gewinnt 0,168 g rohes i9-nor~Testosteronbenzoat, das man
duroh Umkristallisieren aus Isopropyläther und dann aus Xthylaoetat reinigt. Man erhält in einer Ausbeute von 95 f°, bezogen
auf die Decahydronaphthalinerbindung, das reine 19-nor-Testosteronbeneoat (VII, mit RIV ■ COC6H5) vom P = 1760C,
A/£0 - +1°6° (° = 1 #1 Äthanol).
Das 3,5-Dioxo-17ß-hydroxy-4,5-seco-zF-östren (V, mit R"' = H)
kann seinerseits direkt zum 3-0xo-17ß-hydroxy-A * -östradien
(VI, mit R"· = H) cyclisiert werden, indem man folgendermaßen
arbeitet:
Man gibt 1 g der Verbindung V (R"1 = H) in 5 ecm wasserfreies
Toluol, rührt unter Stickstoff einige Minuten und fügt dann langsam unter andauerndem Rühren und unter Stickstoff 2,3 ecm
einer 1,ewigen Lösung von tert.Natriumamylat in Toluol zu. Im
Verlauf der Reaktion bildet sich ein gelber Niederschlag, dann verflüssigt sich das Medium und bildet eine Suspension* Man
setzt das Rühren 4 Stunden unter Stickstoff fort und fügt dann 0,15 ecm Essigsäure zu. Man kühlt die Suspension eine Stunde
auf O0C, saugt ab, wäscht zweimal mit 1 ecm eisgekühltem
Toluol, dann mit Wasser und trocknet bei 600C. Nach Umkristallisieren aus Methyläthylketon erhält man in einer Ausbeute von
86 i* das reine 3-0xo-i7ß-bydroxy-^*9-öetradien (VI, mit
R»· * H) vom P m 1900C, /ix/^0 = -306° + 3 (c = 0,5 #, Methanol).
909815/1118
Das 3-Oxo-17ß-hydroxy-Zi)9-öe1|radien (VI, mit RMt « H) kann
«um 3-0x0-17ß-beneoyloxy-4!*f9-ÖBtradien (VI, mit R^=COC6H5)
auf folgende Weise verestert werden»
Man gibt 0,35 g der Verbindung VI (R"' = H) in 1,4 oom Pyridin
und kühlt unter Rühren die gebildete Suspension auf etwa O0C ab,
Dann fügt man langsam unter Aufrecht erhaltung der Temperatur Ton O0C eine lösung von 0,53 oom Benzoylohlorid in 0,7 com Pyridin zu. Man rührt weiter etwa 2 1/2 Stunden bei O0C, wonaoh das
3-0xo-i7ß-benzoylexy-^f9-östrttdien kristallisiert. Man kühlt
die Reaktionsmischung auf -50C ab, gibt 0,44 oom reine Ameisensäure zu und rührt 15 Minuten, wobei die !Temperatur' auf 1O0C
ansteigen kann. !Bann gießt man in 30 com einer Mischung von Sie
und Wasser, die 1,75 g Natriuabicarbonat enthält. Man saugt ab,
wäscht bis zur Neutralität der Wasohwässer mit Wasser,
extrahiert dreimal mit 0,8 co* Isopropyläther und trocknet die
erhaltene rohe Verbindung VI (R"' = COCgH5), die man durch Auflösen unter Rückfluß in 3,1 oom absolutem Xthanol und Absaugen
naoh Abkühlen auf -100C reinigt. Man wäscht bei -100C das
kristallisierte Produkt mit absolutem Xthanol und trocknet bei 800C. Man erhält in einer Ausbeute von 84 fl das reine
3-0x0-17ß-benzoyloxy-^t9-öst*adien (VI, mit R"' = COC6H5),
das mit dem weiter oben beschriebenen Produkt identisch ist.
9098 15/1118
Claims (7)
1. Verfahren lur Herstellung von neuen Zwischenprodukten sur
Synthese τοη Steroiden und verwandten Verbindungen, dadurch gekennzeichnet, dal man einen niederen Alkylester der 5-Oxo-6-heptensäurs alt 1,3-Dioxo-2-methylcyclopentan in Gegenwart
eines alkalischen Kondensationsnittels kondensiert, das Kondensat ionsprodukt mit einer Säure oder Bit einen Säure-Basenpaar
behandelt, das 1,5-Dioxo-4-(2l-carboxyäthyl)-7a-«ethyl-5,6,7,Tatet rahydro indan erhält, das man aittels einer optieoh aktiven
Base in seine optischen Antipoden spaltet und das reoht«drehendβ
1,5-Dioxo-4-(2'-oarboxyäthyl)-7*l-»ethyl-5,6,7,7a-tetrahydro-Indan isoliert.
2· Verfahren nach Anspruoh 1, daduroh gekennzeichnet, da·
al· niedere» Alkylester dtr 5-0xo-6-he»tenelure Atn Methylester
vtrvaalvt.
3· Verfahren naeh Ansiruoh 1, dadaroh ιskennseiserne«, dal aaa
al· aleierta AlkylMter 4tr 5-Ox ο-»-at» tea säure Asa Ithyl ester
4. fartftlWM »MB Aasfrteh 1, AtAsr·« gekHHlMttiJltt, IU
alt slkallsthes itnAeaaatltaeeltt·! ti»· tertUrt 1»··, «1·
FyrUU, ti» »etajltyrUU, itrylMlU s4er trlSlafUsiU, ti*»
■tlitt.
5· Verfahren naoh Anepreoh 1, datureh fekemaseiohnet, Aal
•1· Slare Chlorwasserstoffslur· verwendet.
6. Verfahren naeh Anspruoh 1, dadureh fekeaaseltmaet, IaI aaa
•In SIure-Basenpaar verwendet, las au· elaesi «oat er air en
Aaaonlosisals, wie dea lensoat oder Aeetat vea Iriaethylaaia
oder Iriäthylaain, besteht;
Γ» (AA7|! Ah*2 Nr. 1 Sofa 3
909815/1118
■* *■
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennseiohnet, dafl
man als optisch aktive Base 1-Ephedrin τerwendet.
8· Reohtadrehendes 1,5-Dioxo-4-(2l-oarbOTyIthyl)-'7aβ-«βthyί■
5 t6»7t7a-tetrahydroindan.
909815/1 118
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