DE2365927A1 - Verfahren zur herstellung von 2-(6'-carbomethoxyhexyl-2-cyclopenten- 1-on) - Google Patents
Verfahren zur herstellung von 2-(6'-carbomethoxyhexyl-2-cyclopenten- 1-on)Info
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 2-(6'-Carbomethoxyhexyl)-2~cyclopeiiten-1-on. Diese Verbindung
ist ein wichtiges Zwischenprodukt zur Herstellung
von Prostaglandine!!. Sie wird erfindungsgemäß dadurch hergestellt, daß man zunächst Octadien■mit Diboran behandelt und das entstehende Tri-octyl-boran mit Hilfe von Jod in 8-Jod-1-octen überführt. Das 8—Jod-1-octen wird zur Herstellung
eines Grignard-Reagenses zu Magnesiumspänen zugegeben. Das entstehende Grignard-Reagens wird mit 2-Methoxy-2-cyclopenten-1-on umgesetzt und das entstehende Produkt dehydratisiert. Das enstehende Olefin 2-(1!-0cten-8-yl)-2-cyclopenten-1-on wird epoxydiert und das Üpoxyd mit Periodsäure gespalten.und der entstehende Aldehyd anschließend zu der Säure oxidiert. Diese wird mit Hilfe von Diazomethan in das gewünschte 2-(6l-Carbomethoxy-hexyl)-2-cyclopenten-1-on umgewandelt.
von Prostaglandine!!. Sie wird erfindungsgemäß dadurch hergestellt, daß man zunächst Octadien■mit Diboran behandelt und das entstehende Tri-octyl-boran mit Hilfe von Jod in 8-Jod-1-octen überführt. Das 8—Jod-1-octen wird zur Herstellung
eines Grignard-Reagenses zu Magnesiumspänen zugegeben. Das entstehende Grignard-Reagens wird mit 2-Methoxy-2-cyclopenten-1-on umgesetzt und das entstehende Produkt dehydratisiert. Das enstehende Olefin 2-(1!-0cten-8-yl)-2-cyclopenten-1-on wird epoxydiert und das Üpoxyd mit Periodsäure gespalten.und der entstehende Aldehyd anschließend zu der Säure oxidiert. Diese wird mit Hilfe von Diazomethan in das gewünschte 2-(6l-Carbomethoxy-hexyl)-2-cyclopenten-1-on umgewandelt.
Die erfindungsgemäß erhaltene Verbindung ist geeignet als Ausgangssubstanz zur Herstellung von Prostaglandinen,
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insbesondere zur Herstellung von dl-11-Deoxoprostaglandin-E.
und dl-11,15-Dideoxoprostaglandin-iiL. Diese Prostaglandine
können erhalten werden, indem man 2-(6'-Carbomethoxyhexyl)-2-cyclopenten-1-on
umsetzt mit einer Lithiumalkenylverbindung,
die erhalten v/orden ist durch Umsetzung von Lithiumpulver, mit einer Jodalkenylverbindung,wie in
der DT-OS 23 65 513 angegeben, in Gegenwart eines Tri-nbutyl-phosphin-kupferjodid-komplexes.
Der entstehende Prostaglandinester kann dann durch Umwandlung der Methylestergruppe
in die freie Carboxylgruppe zu dem entsprechenden Prostaglandinderivat umgewandelt werden. Die Umwandlung
der Estergruppe in die freie Carboxylgruppe wird vorzugsweise mit Hilfe eines Mikroorganismus,z.B. Bäckerhefe
,durchgeführt.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert:
Beispiel
Λ
In einen Dreihalskolben, der mit einem Scheidewandstopfen, Anpaßvorrichtung für ein '.Thermometer und Tropf trichter mit
Druckausgleich und magnetischem Rührer versehen war, wurde
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~ 3-
Tetrahydrofuran (200 cmVi MoI Octadien) rind 6,4-5 Moläquivalent Octadien (frisch, über Calciumhydrid destilliert)
gegeben. Während der ganzen Zeit wurde eine Stickstoffschutzatmosphäre aufrechterhalten. Der Kolben wurde in ein
Wasserbad von 25°C gegeben. Die Umwandlung in das Trialkylboran wurde durch tropfenweise Zugabe einer Lösung von
Diboran in Tetrahydrofuran (1 Moläquivalent Hydrid) erreicht. Die Temperatur der Lösung wurde durch Zugabe von Eis zu dem
Wasserbad auf 25°C gehalten. Die Lösung wurde 1 Stunde bei 25°0 gerührt, dann wurde Methanol (13 cmV1 Mol Hydrid)
zugegeben, um überschüssiges Hydrid zu zerstören. Anschließend wurden 0,28 Moläquivalent Jod auf einmal zugegeben und
anschließend 0,28 Moläquivalent einer 3 m-Lösung von Natriumhydroxid
in Methanol innerhalb von 5 Minuten. Man ließ das Reaktionsgemisch sich erwärmen und es wurde weitere 15 bis
20 Minuten gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde in Wasser, enthaltend Natriumthiοsulfat (1 g/50 cnr V/asser) gegossen,
um überschüssiges' Jod zu entfernen und die wäßrige Schicht
wurde dreimal mit Pentan extrahiert. Die vereinigten Pentanauszüge wurden über Magnesiumsulfat getrocknet und das Pentan
und der größte Teil des überschüssigen Octadiens mit Hilfe eines Rotationsverdampfers entfernt und die verbleibende
Substanz über Calciumhydrid unter vermindertem Druck destilliert, wobei man S-Jod-1-octen erhielt.
0,086 Mol 8-Jod-1-octen in 50 cnr Tetrahydrofuran wurden zu
einem Gemisch von 2,5 g Magnesiumspänen in 20 cnr trockenem Tetrahydrofuran unter mechanischem Rühren (unter Stickstoffatmosphäre)
zugetropft. Nach vollständiger Zugabe (ungefähr 1 Stunde) wurde das Gemisch weitere 30 Minuten unter leichtem
Rückfluß erhitzt. Zu diesem abgekühlten Grignard-Reagens wurden 0,085 Mol 2-Methoxy-2-cyclopenten-1-on zugegeben und
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anschließend 30 Minuten bei Raumtemperatur gerührt. Das entstehende Gemisch wurde in 200 g zerstoßenes Eis und
30 g NH^Cl gegossen. 100 cur 2 η HCl wurden anschließend zugegeben.
Nach 30-minutenlangem Schütteln wurde das Produkt mit einzelnen Anteilen Diäthyläther (insgesamt 500 cm*)
extrahiert. Die vereinigten Auszüge wurden mztV50 cnr
Anteilen gesättiger NaHCO^-Lösung und dann mit 100 cnr
gesättigter NaCl-Lösung gewaschen und über IS^SO^ getrocknet.
Nach Verdampfen des Lösungsmittels erhielt man ungefähr g des rohen Produkts (I).
Zu 9>4 g I in 70 cnr wasserfreiem Methanol wurden 2 cnr
konzentrierte ^SO^ zugegeben und das Gemisch 14 Stunden
unter Rückfluß erhitzt. Das abgekühlte Gemisch wurde durch Zugabe von festem NaHCO, neutralisiert. Nach Entfernung des
3
Methanols wurden 200 cm Wasser zugegeben und das entstehende Gemisch erschöpfend mit Diäthyläther (insgesamt 600 cnr) extrahiert. Die vereinigten Auszüge wurden mit 15O cnr gesättigter wäßriger NaCl-Lösung gewaschen und über MgSO^ getrocknet. Nach dem Filtrieren wurde das Lösungsmittel mit Hilfe eines Rotationsverdampfers abgedampft und das verbleibende öl unter vermindertem Druck destilliert. Die bei 87 bis 890C (0,2 mm) siedende Fraktion wurde gesammelt. Es war reines 2-1(1'-0cten-8-yl)-2-cyclopenten-1-on (II) (4,3 g, 40 bis 50 %).
Methanols wurden 200 cm Wasser zugegeben und das entstehende Gemisch erschöpfend mit Diäthyläther (insgesamt 600 cnr) extrahiert. Die vereinigten Auszüge wurden mit 15O cnr gesättigter wäßriger NaCl-Lösung gewaschen und über MgSO^ getrocknet. Nach dem Filtrieren wurde das Lösungsmittel mit Hilfe eines Rotationsverdampfers abgedampft und das verbleibende öl unter vermindertem Druck destilliert. Die bei 87 bis 890C (0,2 mm) siedende Fraktion wurde gesammelt. Es war reines 2-1(1'-0cten-8-yl)-2-cyclopenten-1-on (II) (4,3 g, 40 bis 50 %).
1i77 g des Olefins (II) wurden in 8 cnr Methylenchlorid
gelöst und tropfenweise mit einer Lösung von m-Chlorperbenzoe-
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säure (1,7 g) in 20 cnr Methylenchlorid behandelt. Das
Gemisch wurde 2 Tage "bei O0C stehengelassen. Nach dem
üblichen Aufarbeiten wurde das rohe Gemisch über eine Kieselsäure-Celit (85:15)-Säule chromatographiert.
Die Säule wurde mit einem Gradientensystem, umfassend Benzol und Benzol-Äthylacetat (1:1) eluiert. Man erhielt
0,89 g reines Epoxid und 0,96 g nicht-umgesetztes Ausgangsmaterial,
das wieder verwendet werden kann.
Das Epojcid III (200 mg) wurde in 10 cur lther gelöst,
und die Lösung mit einer frisch hergestellten Lösung von Perjodsäure (9 mg/citr ; 24 cnr dieser Lösung (2 Mol) ) behandelt.
Das Gemisch wurde dann mit Wasser verdünnt und die organische Schicht abgetrennt, mit Wasser gewaschen,
über Natriumsulfat getrocknet und zur Trockene eingedampft, wobei man den gewünschte.!·) Aldehyd IV erhielt.
Der Aldehyd (IV) (200 mg) wurde in" Äthyläther (1 cnr) gelöst
und zu einer Suspension von Ag~O bei O0C zugetropft.
Das Gemisch wurde 1 Stunde gerührt und zu diesem Zeitpunkt
wurde das Silberoxid schwarz. Der schwarze Niederschlag wurde abfiltriert und das Filtrat dreimal mit Methylenchlorid
extrahiert, um nicht umgesetzten Aldehyd (39 mg) zu
entfernen. Die wäßrige Schicht wurde auf einen pH-Wert von 2 gebracht und mit Äthylacetat erschöpfend extrahiert. Die
vereinigten Äthylacetatschichten wurden über Natriumsulfat ge-
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trocknet und eingedampft, wobei man 139 mg reine Säure
erhielt.
Die Veresterung der Säure V wurde erreicht durch Behandlung der
Säure mit Diazomethan nach bekannten Verfahren, wobei man 2-(6'i-.GarlDQiiethoxyhexyl)-2-cyclopenten-1-on VI erhielt. Diese
Verbindung ist,wie aus der obigen Diskussion und den Beispielen hervorgeht, das Grundausgangsmaterial für die Herstellung
der dl-11- und dl-11,15-Deoxoprostaglandine.
perDenzo.esäure
Die Umwandlung des dl-11-Deoxo-PGE,.- esters zu dl-11-Deoxo-PGE^
bzw. dl-15-Deoxo-PGE. kann leicht mit Hilfe von Schimmelpilzen,
z.B. Aspergillus und Penicillin erreicht werden. Auch sind die Anteile und Mengen der Reaktionsteilnehmer
nicht kritisch, obwohl es offensichtlich ist, daß .Änderungen in den Anteilen und Mengen einen Einfluß auf die Ausbeuten
des aus den verschiedenen Eeaktionspartnern erhaltenen Produktes haben.
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Beispiel 2
Herstellung von dl-H-Deoxoprostaglandin-E^-methylester
326 mg (1 mMol(3-( -Äthoxy)-äthoxy-1-jod-1-trans-1--octen,
das entsprechend der DT-OS 2 365 513 hergestellt worden war,
in 4 cm^ Äther wurden mit 80 mg Lithiumpulver in 5 cnr
Äther bei O0C behandelt.
Die entstehende Vinyllithiumätherlösung wurde mit Hilfe
eines Hebers durch ein Glaswollfilter in 125 mg (0,32 mMol) Tri-n-butylphosphin-Kupfer-I-jodid-Komplex in 2 cnr trockenem
Diethylether bei -780O (Trockeneis-Aceton) gegeben. Diese
Lösung wurde 20 Minuten bei ~78°0 gerührt und anschließend wurden 10? mg (0,31 mMol) 2-(6-Carbmethoxyhexyl)-2-cyclopenten-1-on
in 2 cnr Äther zugegeben. Die Reaktionslösung wurde auf -100O erwärmt und 1 Stunde bei -10 bis
O0C und anschließend eine weitere Stunde bei O0O gerührt.
Es wurden 3 cm*'20%ige TSSE1.Cl/NH^-Lösung, pH 8,1, zugegeben
und die-Lösung gerührt, bis sich zwei klare Schichten
gebildet hatten. Die obere gelbe organische Schicht wurde von der blauen wäßrigen Schicht abgetrennt, die weitere
drei Mal mit Äther extrahiert wurde. Die vereinigten Ätherauszüge wurden mit einer gesättigten Natriumchloridlösung
gewaschen und getrocknet. Beim Eindampfen erhielt man ein dunkelrotes öl.
Das öl (280 mg) wurde über eine Kieselsäure-Celit (85:15)-Säule
von 1,91 x 30,5 cm Chromatograph!ert. Die Säule wurde
mit 400 cur Benzol in der Mischkammer und 400 ciir Benzol-Äthylacetat
(8:2) in der Vorratskammer eluiert. Es wurden 6 cnr
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— ■ S —
Fraktionen aufgefangen. Die Fraktionen 92 "bis 134 (53 mg)
wurden zusammengegeben und mit Salzsäure behandelt, um die Schutzgruppen zu entfernen, wobei man nach dem erneuten
Chromatographieren 30 mg einer Substanz mit den folgenden
Charakteristika erhielt: Molekular Ion bei 352 (M+);
281 (M-71), NME 63,65 (3H, S, CH3),64,0 (1H, m, Carbinol-Proton
am 0-15); ^5,62 (2H, m, Vinyl-Protonen am 0-13
und 0-14), die identifiziert wurde als dl-11-Deoxoprostaglandin-E^-methylester.
Li
CO2CH3
CnBu)3PCuJ
CC7CH,
23 H +
°2CH3
OH
Beispiel 3
t
Herstellung von dl-11,15-Dideoxoprostaglandin-E.,
Eine Lösung von Kupfer-I-jodid-Tri-n-butylphosphin-Komplex
(1)175 gj 3jO mMol) in trockenem Diäthyläther (2,5 cm^) wurde
mit einer Lösung von trans-1-Lithium-1-octen (22,5 cm^, 6,08
mMol , 0,27 m_hergestellt durch Behandlung von trans-1-Jodocten
(DT-OS 2 365 513) mit Lithiumpulver
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in Äther (mit Hilfe einer Spritze zugetropft) bei -780C unter einer Schutzatmosphäre von Stickstoff behandelt. Nach 30-minutenlangem Rühren bei -780C wurde
2-(6l-Carbomethoxyhexyl)-2-cyclopenten-1-on (450 mg,
2 mMol) mit Hilfe einer Spritze zugetropft und die Lösung auf O0C erwärmt und weitere 2 Stunden bei O0C (Eisbad)
gerührt. Schließlich wurde das Gemisch auf Raumtemperatur erwärmt, wobei die gelbe Lösung nach 30 Minuten dunkel zu
werden begann. Es wurden 20 cnr einer 20%igen wäßrigen NH^Cl-Lösung, die mit NH* gesättigt war, zugegeben, bis
der pH-Wert 9 betrug. Das entstehende Gemisch wurde mit Unterdruck filtriert. Der Rückstand wurde gut mit Äther
(50 cnr) gewaschen und das mit den Waschflüssigkeiten vereinigte Piltrat in einem Scheidetrichter geschüttelt,
die Phasen wurden voneinander getrennt und die wäßrige Phase nochmals mit Äther (2 χ 50 cur) extrahiert. Die vereinigten
Ätherauszüge wurden mit einer gesättigten wäßrigen Natriumchloridlösung (50 cnr) gewaschen und über MgSO^ getrocknet.
Nach dem Eindampfen des Äthers wurde der rohe ölartige Rückstand über 150 g Silicagel unter Verwendung von
Chloroform-Benzol, ausgehend von reinem Benzol und allmählicher Zugabe von 2 1 Chloroform^ chromatographiert.
Anschließend wurde mLt reinem Chloroform weiter eluiert. Ungefähr 500 mg des rohen dl-11,15-Dideoxoprostaglandin-E/1-methylesters
wurden mit 400 mg (10 mMol) NaOH in 5 cnr Wasser und 15 cnr Methanol behandelt. Das Gemisch wurde magnetisch
15 Stunden gerührt und das Methanol dann abgedampft. Die wäßrige Phase wurde mit 5 cnr Wasser verdünnt und das entstehende
Gemisch mit Äther extrahiert. Die wäßrige Phase wurde dann mit Salzsäure angesäuert und mit»Äther extrahiert.
Die vereinigten Ätherschichten wurden über Magnesiumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel entfernt, wobei man 255 S
- 10 6 09850/1088
- Λ. Ο
einer Substanz mit den folgenden Charakteristika erhielt:
Molekular Ion "bei m/e 322/25058 (Theoretisch. 322^5078
für O20H34O3); WIR65,5 (2H, m, Vinyl-Pro tonen an C-13
und C-14), die als dl-11,15-Dideoxoprostaglandin-E,, identifiziert
wurde.
Das dl-11,15-Dideoxo-PGE,- kann leicht nach "bekannten Verfahren
. in dl-11-Deoxo-PGE. umgewandelt werden, das über eine Bromierung
und Debromierung (ebenfalls bekannte Verfahren) in PGA1 umgewandelt
werden kann, das wiederum nach bekannten Verfahren
übergeführt werden kann in PGB1, PGE1 und PGF1.
Zur Synthese von optisch aktivem PGE1 und 11-Deoxo-PGE.,
wie oben beschrieben, kann optisch aktives Octin-3-ol
( /~cx 7J? - 23°) verwendet werden, um das als Ausgangsmaterial
verwendete 3-Hydroxy-i-ood-i-trans-octen ( /~a_7^ -4,6
Üthyläther; +9,52° in Ci^Oi) herzustellen.
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Claims (4)
- PatentansprücheVerfahren zur Herstellung von 2-(6'-Carbomethoxyhexyl\-2-cyclopenten-1-on, dadurch gekennzeichnet, daß man üctadien der Hydroborierung unterwirft, das durch Zugabe von Jod entstehende 8-Jod-i-octen mit Magnesiumspänen zu einem Grignard-Reagens umsetzt, dieses mit 2-Methoxy-2-cyclopenten-1-on zur Reaktion bringt, das entstehende Produkt dehydratisiert, .das Olefin 2-(1!-0cten-8-yl)-2-cyclopenten-1-on epoxydiert, das entstehende Epoxyd mit Perjodsäure spaltet und den entstehenden Aldehyd zu der entsprechenden Säure oxidiert und' die Saure mit Diazomethan in den gewünschten Ester umwandelt.
- 2. Verwendung des Produktes nach Anspruch 1 zur Herstellung von dl-11-Deoxoprostaglandinen E..
- 3. Verwendung nach Anspruch 2 zur Herstellung von dl-11-Deoxopröstaglandin, dadurch gekennzeichnet , daß man 2-(6l-Carbomethoxyhexyl)-2-cyclopenten-1-on umsetzt mit einem oxidierten Vinyllithiumderivat, das erhalten worden ist, durch Umsetzung von Lithiumpulver mit 3-(£X-Äthoxy)-äthoxy-1-jod-trans-1-octen in Gegenwart von Tri-n-butylphosphin-Kupferjodid-Komplex^und das gebildete Prostansäure-Derivat aus dem Reaktionsgemisch· gewinnt, zur Entfernung der Äthoxyäthoxyäthergruppe mit Säure behandelt, den dl-11-Deoxoprostaglandin-E^-methylester gewinnt und ihn der Einwirkung eines esterasebildenden Mikroorganismus aussetzt und das entstehende dl-11-Deoxoprostaglandin E. aus dem Reaktionsgemisch abtrennt.6 09850/1088-T2 -
- 4. Verwendung nach Anspruch 2 zur Herstellung vondl-11,15-Dideoxiprostaglandin-E , dadurch gekennzeichnet , daß man eine Lösung von Tri-n-butylphosphin-Kupferjodid-Komplex mit trans-1-Lithium-1-octen behandelt, zu dem entstehenden Reaktionsgemisch 2-(6'-Carbomethoxyhexyl)-2-cyclopenten-1-on zugibt und den dl-11,15-Dideoxoprostaglandin-E,-methylester aus dem Reaktionsgemisch gewinnt und in dl-11,15-Dideoxoprostaglandin-E,-umwandelt.. 6 09850/1088
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