DE2710062A1

DE2710062A1 - Neue cholesterinderivate

Info

Publication number: DE2710062A1
Application number: DE19772710062
Authority: DE
Inventors: Enrico Baggiolini; Jun John Joseph Partridge; Milan Radoje Uskokovic
Original assignee: F Hoffmann La Roche AG
Current assignee: F Hoffmann La Roche AG
Priority date: 1976-03-08
Filing date: 1977-03-08
Publication date: 1977-09-15
Also published as: CH626336A5; CH627159A5; IT1078064B; CH627192A5; FR2343727A1; CH627764A5; JPS52108960A; FR2343727B1; GB1572952A; NL7702484A

Description

Patentanwälte Z ο η ι η η β ο 8. März 1977

Dr. Franz Ledsrer "

Dipl.-Ing. Rrincr F. Meyer

8000 München 80

Ludta-Grthn-Su. 22. Tel. (089) 472847

RAS 4212/12K

F. Hoffmann-La Roche & Co. Aktiengesellschaft, Basel/Schweiz

Neue Cholesterinderivate

Die Isolierung und Charakterisierung von 24,25-Dihydroxycholecalciferol (24,25-Dihydroxyvitamin D₃; M. F. Holick et al., Biochemistry, Π., 4251, 1972 ), und die anschliessende Feststellung, dass dieser zweithäufigste Metabolit von Vitamin D₃ (J. L. Omdahl und H. F. DeLuca, Physiological Reviews, ir3, 327 _/ 1973 ), vorzugsweise den intestinalen Calciumtransport stimuliert ohne bei vergleichbaren Dosierungen Calcium aus den Knochen zu mobilisieren, veranlasste eingehende Untersuchungen über die physiologisehe Rolle, die dieser Metabolit spielt (siehe beispielsweise, H. K. Schnoes und H. F. DeLuca, Vitamins and Hormones, _3£, 395, 1974 ). Diese Untersuchungen waren behindert durch die geringen Substanzmengen, in denen der Metabolit aus natürlichen Quellen erhältlich war, und dem Mangel an Information betreffend die Stereochemie der Hydroxylgruppe am C-24 und den Effekt der Konfiguration dieser Gruppe auf die biologische Aktivität des 24,25-Dihydroxycholecalciferols.

Me/6.1.1977 709837/0893

Kürzlich haben M. Seki et al. (Chem. Pharm. Bull.

[Japan], Q, 2783 [1973]) die Umwandlung von Desmosterolacetat in 24^,25-Dihydroxycholesterin, einen Vorläufer von 24,25-Dihydroxycholecalciferol, beschrieben. Kurz danach berichteten H.-Y. Lam et al. (Biochemistry, _12, 4851 [1973]) und J. Redel et al. (Compt. rend. Acad. Sei. [Paris], 278, 529 [1974]) über eine Synthese von 24$", 25-Dihydroxycholecalciferol ausgehend von 3|3-Acetoxy-27-nor-5-cholesten-25-on bzw. Desmosterolacetat. Diese Verfahren sind nicht-stereospezifisch und führen zu Gemischen von Stereoisomeren am C-24 Atom. Kürzlich haben

M. Seki et al. (Tetrahedron Letters, 15, 1975) die Auftrennung von 24^,25-Dihydroxycholesterin in die 24R- und 24S-isomeren Formen und die üeberführung davon in 24R,25- bzw. 24S,25-Dihydroxycholecalciferol beschrieben. Diese Synthese hat die der Auftrennung inhärenten Nachteile. Eine stereospezifische Synthese von 24R,25- und 24S,25-Dihydroxycholecalciferol unter Verwendung von 24,25-Dihydroxycholesterinderivaten bekannter Stereochemie am C-Atom 24, welche die Mängel der bekannten Verfahren vermeiden und diesen wichtigen Vitamin D₃~Metaboliten für biologische, klinische und therapeutische Zwecke leicht verfügbar macht, stellt somit einen wesentlichen Beitrag zum technischen Fortschritt auf dem Gebiete des Vitamin D dar.

Der im folgenden verwendeten Ausdruck "Alkylgruppe" bezieht sich auf geradkettige oder verzweigte Kohlenwasserstoffreste mit 1-20 C-Atomen. Beispiele von Alkylgruppen sind Methyl, Aethyl, n-Propyl, i-Propyl, tert.-Butyl, Hexyl, Octyl. Der Ausdruck "Alkylen" bezeichnet einen zweiwertigen Kohlenwasserstoffrest mit 1-20 C-Atomen, der geradkettig oder verzweigt sein kann und dessen freie Valenzen von zwei verschiedenen C-Atomen ausgehen. Beispiele von Alkylengruppen sind Methylen, Aethylen und Propylen. Beispiel van Alkoxygruppen sind Methoxy, Aethoxy, Isopropoxy und tert.-Butoxy. Beispiele von Phenylalkoxygruppen sind Benzyloxy, 2-Phenyläthoxy und 4-Phenylbutoxy. Beispiele von Alkanyloxygruppen sind Formyloxy, Acetoxy, Butyryloxy und Hexanoyloxy. Der Ausdruck "substituiert'\ im Zusammenhang mit Phenyl bezeichnet

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einen Phenylrest,der mit einen oder mehreren der folgenden Gruppen substituiert ist: Alkyl, Halogen (d.h. Fluor, Chlor, Brom oder Jod), Nitro, Cyan und Trifluormethyl. Der Ausdruck "Alkanol" bezeichnet durch Protonierung des Sauerstoffatomes eines Alkoxyrestes abgewandelte Verbindungen. Beispiele von Alkanole sind Methanol, Aethanol, 2-Propanol und 2-Methyl-2-propanol. Der Ausdruck "nieder" bezieht sich auf Gruppen mit 1 bis 8 C-Atomen.

In den Formeln bezeichnet eine ausgezogene Linie

( ) eine Bindung zu einem Substituenten in ß-Stellung

(d.h. oberhalb der Molekülebene), eine unterbrochene Linie

( ) eine Bindung zu einem Substituenten in α-Stellung

(d.h. unterhalb der Molekülebene) und eine Wellenlinie ('^WN*^) eine Bindung zu einem Substituenten in α- oder 3-Steilung. Die Formeln zeigen die Verbindungen in einer absoluten stereochemischen Konfiguration. Da die Ausgangsstoffe sich vom natürlich vorkommenden Stigmasterin ableiten, existieren diese Stoffe in der hier dargestellten einzelnen absoluten Konfiguration. Das erfindungsgemässe Verfahren soll jedoch gleichwohl auf die Synthese von Steroiden der unnatürlichen und racemischen Reihe, d.h. der Enantiomeren der hier dargestellten Verbindungen bzw. Gemischen beider Formen, Anwendung finden. Man kann also die.Synthese unter Verwendung von unnatürlichen oder racemischen Ausgangsverbindungen durchführen, um unnatürliche oder racemische Produkte herzustellen.

Der griechische Buchstabe (>.) bedeutet, dass die Stereochemie des Substituenten, auf den er sich bezieht, Undefiniert ist.

Die Nomenklatur zur Definition der absoluten Konfiguration der an dem C-24 Atom gebundenen Substituenten ist im Journal of Organic Chemistry,

35, 2849 (1970) unter dem Titel "IUPAC Tentative Rules for the Nomenclature of Organic Chemistry, Section E, Fundamental

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35

Stereochemistry" beschrieben.

In einer Ausführungsform bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung von 24R,25- und 24S,25-Dihydroxy-cholecalciferol und von 3-nieder-Alkanoylaten hiervon, d.h. von Verbindungen der Formel

10 15 20

25

worin R.. Hydroxy oder niederes Alkanoyloxy
darstellt und die absolute Konfiguration am
C-24 R oder S ist.

30

Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel

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- Sf -

Il

"1

worin R, obige Bedeutung hat, R- und R, unabhängig voneinander niederes Alkyl oder zusammen niederes Alkylen bedeuten und die absolute Konfiguration am C-24 R oder S ist, mit einer Säure und einem hydroxylischen Lösungsmittel umsetzt.

Die Deketalisierung einer Verbindung der Formel II wird zweckmässig dadurch durchgeführt, dass man eine solche Verbindung mit einem einen Ueberschuss an Säure enthaltenden Alkanol umsetzt. Geeignete Säure sind anorganische Säure_/wie Chlorwasserstoffsäure, Bromwasserstoffsäure, Schwefelsäure oder Bortrifluoridj organische Säuren, wie p-Toluolsulfonsäure oder Trifluoressigsäure; und kationische Austauscherharze in Wasserstofform, wie Bio-Rad AG 50 W-X 4, Bio-Rad AG 50 W, Dowex 50 W, Duolite C20, Amberlit IR, Zeocarb, .Permutit Q oder Nalcite. Kationische Austauscherharze in Wasserstoffform, insbesondere Bio-Rad AG 50 Vi-X 4; und organische Säuren, insbesondere p-Toluolsulfonsäure_;sind bevorzugt. Geeignete Alkanole sind Methanol, Aethanol, 2-Propanol, 2-Butanol, 2-Pentanol

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-Jf-

und dergleichen. Als hydroxylische Lösungsmittel können auch aliphatische DiOIe₇ wie Aethylenglykol oder Propylenglyko^ verwendet werden. Alkanole_/ insbesondere Methanol_/ sind bevorzugt. Die Deketalisierungstemperatur ist nicht kritisch. Zweckmässig arbeitet man jedoch bei einer Temperatur zwischen -20 und +2O⁰C um die Bildung von Nebenprodukte zu vermeiden. Eine Deketalisierungstemperatur von etwa -5⁰C ist bevorzugt.

Ein 24R,25- oder 24S,25-Dihydroxycholecalciferol-3-alkanoylat der Formel I, d.h. eine Verbindung der Formel

,CH₃

la

worin R¹, niederes Alkanoyloxy darstellt und die absolute Konfiguration am C-24 R oder S ist,

kann zu einem 24R,25- bzw. 24S,25-Dihydroxycholecalciferol verseift werden. Die Verseifung kann in an sich bekannter Weise durchgeführt werden, z.B. indem man dass Alkanoylat der Formel Ia in einer alkoholischen Lösung eines Alkalimetallhydroxids auflöst und die Lösung bei einer Temperatur zwischen etwa -20 und +20⁰C₇VOrZUgSWeISe bei etwa 0⁰C stehen lässt. Vorzugsweise wird die Verseifung in einer

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inerten Atmosphäre ,wie Stickstoff oder Helium^durchgeführt. Geeignete alkoholische Lösungsmittel sind Methanol, Aethanol oder 2-Propanol. Geeignete Alkalimetallhydroxyde sind Natrium- und Kaliumhydroxyd. Methanol und Kaliumhydroxyd sind bevorzugt.

Eine Verbindung der Formel II kann in an sich bekannter Weise (siehe beispielsweise D. H. R. Barton et al., J. Chem. Soc._f 98, 2748, [1973]) dadurch hergestellt werden, dass man das entsprechende Prävitamin der Formel

20

CH₃

25

III

worin R,, R- und R, obige Bedeutung haben
und die absolute Konfiguration am C-24 R

oder S ist,

in einem inerten organischen Lösungsmittel wie Dioxan_/ unter einer inerten Atmosphäre wie Argon erhitzt.

In einer weiteren Ausführungsform bezieht sich die

vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung der obigen 24R,25- und 24S,25-Dihydroxyprecholecalciferol-24,25-

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-Jf-

ketale und der 3-nieder-Alkanoylate hiervon,d.h. der Prävitamine der Formel III. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man

a) eine Verbindung der Formel

H₃

IV

worin R,, R₂ und R₃ obige Bedeutung haben und die absolute Konfiguration am C-24 R oder S ist,

in einem inerten Lösungsmittel zu einem Gemisch von Prävitamin und nicht umgesetztem Ausgangsmaterial bestrahlt/

b)

das reine Prävitamin aus dem Gemisch abtrennt und

c) das nicht umgesetzte Ausgangsmaterial in den Prozess zurückführt.

Zweckmässig wird eine Verbindung der Formel IV.vorzugsweise eine solely worin R2 und R-. niederes Alkyl, insbesondere Methyl, darstellen, unter einer inerten Atmosphäre, wie Stickstoff, Helium oder Argon, mittels einer mit einem Glaskühlfinger versehenen Quecksilberlampe bei einer Temperatur zwischen etwa

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- y-

■j -40 und +25⁰C bestrahlt, wobei während der Zeitspanne, in der die Hälfte des Ausgangsmaterials umgesetzt wird, die Bestrahlungstemperatur vorzugsweise -5⁰C ist. Geeignete Bestrahlungsquellen sind Hochdruck- und Niederdruck-Ouecksilberlampen, Xenon-Quecksilberlampen und Thallium-Quecksilberlampen, wobei Hochdruck-Quecksilberlampen^z.B. eine 450 W-Hanau Hochdruck-Quecksilberlampe bevorzugt sind. Der Glaskühlfinger kann aus Vycor- oder Corexglas oder aus Quarz sein. Geeignete inerte Lösungsmittel sind organische Lösungsmittel_f wie Gemische von gesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoffe z.B. Pentan, Hexan und Isooctan, und Aethe^z.B. Monoglym, Diglym und Tetrahydrofuran, wobei n-Hexan-Tetrahydrofuran bevorzugt ist.

Nach vollendeter Bestrahlung werden die Lösungsmittel abgedampft und der Rückstand in reine 24R,25- oder 24S,25-Dihydroxyprecholecalciferol-24,25-ketale und 3-Alkanoylate hiervon der Formel III und in reine nicht umgesetzten 3,24R,25- oder 3,24S,25-Trihydroxy-5,7-cholestadien-24,25-ketale und Alkanoylate hiervon der Formel IV aufgetrennt. Zweckmässig wird die Auftrennung mittels eines Hochdruck-Flüssigchromatographen, mit einem festen Absorptionsmittel, wie Porasil, Corasil, Biosil, Sorbax, Zorbax-Sil oder SiI-X, und einem inerten organischen Eluierungsmittel, wie Gemische von Kohlen-Wasserstoffen, z.B. η-Hexan, Isooctan, Benzol oder Toluol, und Estern,wie Aethylacetat oder Aethylbenzoat, durchgeführt, wobei man vorzugsweise als Chromatograph einen Waters Associates Chromatograph Modell 202, als Absorptionsmittel Porasil A und als Eluierungsmittel ein Gemisch von η-Hexan und Aethylacetat verwendet.

Gegenüber vorbekannten Verfahren (siehe z.B. D.H.R. Barton et al., J. C. S. Chem. Com. 203, 1974 und H. DeLuca et al., Tetrahedron Letters, 4147, 1972) hat das vorliegende Verfahren den Vorteil, dass nicht umgesetzte 3,24R,25- oder 3,24S,25-Trihydroxy-5,7-cholestadien-24,25-ketale und die 3-Alkanoylate hiervon in den Prozess zurückgeführt werden können,sodass eine

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hohe Ausbeute an reinen 24R,25- oder 24S,25-Dihydroxyprecholecalciferol-24,25-ketalen und 3-Alkanoylaten hiervon erreicht werden kann.

In einer weiteren Ausführungsform bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel IV. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man entweder

a)

eine Verbindung der Formel

worin R₂ und R₃ obige Bedeutung haben und R¹, niederes Alkanoyloxy darstellt,

mit einem Halogenierungsmittel in einem inerten organischen Lösungsmittel zu einer Verbindung der Formel

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/Il

10

Vl

20

30 35

worin R'^» R₂ ^{und R}3 ^obi9^e Bedeutung haben, X Chlor oder Brom darstellt und die absolute Konfiguration am C-24 R oder S ist,
umsetzt,

b) die Verbindung der Fornel VI mit einer organischen Base in einem inerten organischen Lösungsmittel zu einem Gemisch des Diens der Formel

CH₃

IVa

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worin R¹,, R₂ und R, obige Bedeutung haben und die absolute Konfiguration am C-24 R oder S ist,
und einer Verbindung der Formel

VII

worin R'·./ R₂ ^unc^ ^R3 obige Bedeutung haben, und die absolute Konfiguration am C-24 R oder

S ist, umsetzt,

c) das Gemisch mit einer starken Säure in einem zweiten inerten organischen Lösungsmittel zu einem zweiten Gemisch des Diens der Formel IVa und einer Verbindung der Formel

CH₃

H₃

VIII

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10 15 20

worin R, und R₃ obige Bedeutung haben, umsetzt/ und

d) das reine Dien der Formel IVa aus dem Gemisch abtrennt,

oder dass man eine Verbindung der Formel

IXa

worin die absolute Konfiguration am C-24 R oder S ist,
mit einer Verbindung der Formel

25 30

35

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worin R- und R₃ obige Bedeutung haben, R. und Rc unabhängig voneinander niederes Alkyl oder zusammen niederes Alkylen darstellen, in Gegenwart einer Säure und eines inerten Lösungsmittels bei niedriger Temperatur zu einer Verbindung der Formel

IVib

worin R~ und R, obige Bedeutung haben, und die absolute Konfiguration am C-24 R oder S ist,
ketalisiert.

In Stufe a) des obigen Verfahrens verwendet man zweckmässig 1, B-Dibrom-S^-dimethyl-hydantoin, n-Chlorsuccinimid, n-Chloracetamid, n-Bromsuccinimid oder n-Bromacetamid als Halogenierungsmittel,einen gesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoff oder Halogenkohlenwasserstoff wie Hexan oder Tetrachlorkohlenstoff, als Lösungsmittel, in Gegenwart eines Säurebindemittel_/ wie Natriumbicarbonat oder Natriumcarbonat, bei Siedetemperatur des Reaktionsgemisches, wobei ein Gemisch von 7a- und 7ß-Halocholesterinketalacylate der Formel VI erhalten wird. Dieses überwiegend aus dem 7a-Isomeren bestehende Gemisch kann ohne Auftrennung in der nachfolgenden Dehydrohalogenierungsstufe b) verwendet werden.

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In Stufe b) des obigen Verfahrens werden die 7^-Halo-24R,25- und 7^-Halo-24S,25-dihydroxycholesteryl-24,25-ketal-3-acylate der Formel VI zu einem Gemisch von Dienen der Formel IVa und VII dehydrohalogeniert. Dieses Gemisch konnte bisher (DeLuca et al., Tetrahedron Letters, 4147, [1972] und Barton et al., J. C. S. Chem. Com., 203, [1974]) nur durch Chromatographie auf mit Silbernitrat imprägniertem Silicagel aufgetrennt werden. Solche chromatographische Trennungen sind teuer und völlig unwirtschaftlich. Es wurde nun gefunden, dass man das erwünschte 5,7-Dien der Formel IVa aus einem Gemisch mit geringen Mengen der isomeren Verbindung der Formel VII auf einfache, billige und wirtschaftliche Weise trennen kann, indem man die 3-Acyloxygruppe des 4,6-Diens der Formel VII zum 2,4,6-Trien der Formel VIII dehydroacyloxyliert, dann das Gemisch der Verbindungen der Formel IVa und VIII entweder direkt kristallisieren lässt oder zuerst durch ein Absorptionsmittel filtriert und anschliessend kristallisieren lässt. Geeignete Absorptionsmittel für die Filtration sind Silicagel und neutrales oder basisches Aluminiumoxyd.

Geeignete organische Basen in Stufe b) sind heteroaromatische Amine, wie Pyridine und alkylierte Pyridine_/z.B. Picoline, Lutidine und Collidine; aliphatische tertiäre Amine, wie Triäthylamin, Tripropylamin, 1,5-Diazabicyclo(4,3,0)non-5-en oder 1,4-Diazabicyclo(2,2,2)octan, wobei alkylierte Pyridine, insbesondere s-Collidin, bevorzugt sind.

Bei der Dehydrohalogenierung können auch Dialkylphosphite verwendet werden. Geeignete inerte organische Lösungsmittel sind aromatische und aliphatische organische Lösungsmittel wie Benzol, Toluol, Xylol oder Decalin, wobei aromatische Lösungsmittel insbesondere Xylol.bevorzugt sind. Die Reaktion wird zweckmässig bei Temperaturen zwischen etwa 50⁰C und Rückflusstemperatur, vorzugsweise bei Rückflusstemperatur, durchgeführt.

In Stufe c) wird das in Stufe b) erhaltene Gemisch von 5,7- und 4,6-Cholestadien-24,25-ketal-3-acylaten der Formeln IVa

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At

und VII in einem weiteren inerten organischen Lösungsmittel, z.B. einem Aether,wie Dioxan, Tetrahydrofuran oder Aceton, vorzugsweise Aceton oder Dioxan, gelöst und in Gegenwart einer starken Säure bei einer Temperatur zwischen etwa 4 0⁰C und Siedetemperatur des Reaktionsgemisches, vorzugsweise bei 70⁰C₇ZU einem Gemisch von 24R,25- oder 24S,25-Dihydroxy-2,4,6-cholestatrien-24,25-ketal der Formel VIII und nicht ungesetztem 3,24R,25- oder 3,24S,25-Trihydroxy-5,7-cholestadien-24,25-ketal-3-acylat der Formel IVa erhitzt. Geeignete starke Säuren sind Schwefelsäure und von Schwefelsäure abgeleitete Säure,wie Methansulfonsäure, Hexansulfonsäure, Benzolsulfonsäure und p-Toluolsulfonsäure, wobei Methansulfonsäure und_/ insbesondere p-Toluolsulfonsäure bevorzugt sind.

In Stufe d) wird das rohe Reaktionsprodukt von Stufe c) entweder durch direkte Kristallisation oder durch Filtration des in einem geeigneten organischen Lösungsmittel wie Methanol oder Chloroform vorzugsweise in 1,25 % Methanol enthaltendem Chloroform, gelösten Reaktionsproduktes durch einen Absorptionsmittel wie Silicagel und anschliessende Kristallisation des kondensierten Eluates in hoher Ausbeute in seine Bestandteile _/ nämlich die Verbindung der Formel IVa und diejenige der Formel VIII, aufgetrennt.

Die 24R,25- und 24S,25-Dihydroxycholesta-5,7-dien-24,25-ketal-3-acylate der Formel IVa können zu 24R,25- und 24S,25-Dihydroxycholesta-5,7-dien-24,25-ketalen der Formel IVb in an sich bekannter Weise verseift werden.Man kann beispielsweise die 3-Acylate in einer alkoholischen Lösung eines Alkalimetallhydroxyds. z.B. einer Lösung von Natriumhydroxyd oder Kaliumhydroxyd in Methanol, Aethanol oder 2-Propanol, vorzugsweise einer Lösung von Kaliumhydroxyd in Methanol_; auflösen und die Lösung bei einer Temperatur zwischen etwa -20 und +20⁰C₇VOrZUgSWeISe bei etwa 0⁰C, rühren.

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- Vf-

AS

Geeignete starke Säure für die Ketalisierung einer Verbindung der Formel IXa sind anorganische Säuren wie Chlorwasserstoffsäure, Bromwasserstoffsäure; organische Säure,wie Sulfonsäure z.B. Methansulfonsäure, Benzolsulfonsäure, p-Toluolsulfonsäure, wobei organische Sulfonsäure, insbesondere p-Toluolsulfonsäure bevorzugt sind. Geeignete inerte Lösungsmittel sind organische Lösungsmittel^, wie Alkanole_;ζ.B. Methanol, Aethanol, oder 2-Propanol; und Alkanone der Formel

«3 ^X"

worin R₂ und R₃ obige Bedeutung haben, jedoch vorzugsweise niederes Alkyl, insbesondere Me thy I₇. bedeuten,

z.B. Aceton, 2-Butanon, 3-Pentanon oder Cyclohexanon. Es ist bevorzugt,, ein dem Ketal der Formel X entsprechendes Alkanol der Formel XII als inertes Lösungsmittel zu verwenden. Wird z.B. 3-Pentanonketal als Ketalisierungsmittel verwendet, so wird vorzugsweise 3-Pentanon als Lösungsmittel verwendet. Die Kombination 2,2-Dimethoxypropan-Aceton ist besonders bevorzugt. Die Temperatur bei der die Ketalisierung durchgeführt wird, ist nicht kritisch. Um jedoch Nebenreaktionen, wie Wasserentziehung aus den Hydroxyresten zu vermeiden, wird vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen etwa -20 und

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+20⁰C, vorzugsweise bei etwa O⁰C₇gearbeitet.

Die Verbindungen der Formel IXa können ausgehend von den 24R,25- und 24S,25-Dihydroxycholesteryl-3,24-diacylaten der Formel

10

XVI

worin R¹, und R., niederes Alkanoyloxy bedeuten und die absolute Konfiguration

am C-24 R oder S ist,
erhalten werden.

25 30

Beispielsweise kann man Diacylate der Formel XVI zu einem Gemisch von 7a- und 73-Halo-24R,25- oder 24S,25-Dihydroxycholesteryl-3,24-diacylaten der Formel

XVII

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worin R¹, und R^ obige Bedeutung haben, X Halogen bedeutet und die absolute Konfiguration am C-24 R oder S ist,

allylisch halogenieren und dann die Verbindungen der Formeln XVII zu 3,24R,25- oder 3,24S,25-Trihydroxy-5,7-cholestadien-3,24-diacylaten der Formel

10 15

IXb

20

30 35

worin R¹, und R₇ obige Bedeutung haben und die absolute Konfiguration am C-24 R oder S ist,

und 3,24R,25- oder 3,24S,25-Trihydroxy-4,6-cholestadien-3,24-diacylaten der Formel

CH₃

OH

XVIIIb

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worin R' und R₇ obige Bedeutung haben und die absolute Konfiguration am C-24 R oder S ist, dehydrohalogenieren.

Das rohe Gemisch der Diene der Formeln IXb und XVIIIb kann dann durch selektive Dehydroacyloxylieruna in 3-Stellung in ein Gemisch des Dienes der Formel IXb und eines 24R,25- oder 24S,25-Dihydroxy-2,4,6-cholestatrien-24-acylates der Formel

XIXb

worin R₇ obige Bedeutung hat, und die absolute Konfiguration am C-24 R oder S ist, übergeführt werden.

Das Dien der Formel IXb kann dann entweder durch direkte Kristallisation des Gemisches oder durch Filtration des Gemisches durch ein geeignetes Absorptionsmittel isoliert werden. Das Diendiacylat der Formel IXb wird zum 3,24R,25- oder 3,24S,25-Trihydroxy-5,7-cholestadien der Formel IXa verseift.

Die Isolierung und die Verseifung können in beliebiger Reihenfolge durchgeführt werden, beispielsweise kann man ein Gemisch von Verbindungen der Formeln IXb und XVIIIb zunächst zu einem Gemisch von Carbinolen der Formeln IXa

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und

CH₃

XVIIIa

worin die absolute Konfiguration am C-24 R oder S ist,

verseifen und dann durch selektive Dehydratisierung in ein Gemisch eines Diens der Formel IXa und eines Diens der Formel

.OH

XIXa

worin die absolute Konfiguration am C-24 R oder S ist,

überführen. Aus letzterem Gemisch kann das Dien der Formel IXa durch die oben erwähnten Kristallisierung oder Filtration abgetrennt werden.

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Die Verbindungen der Formeln Va können in an sich bekannter Weise beispielsweise durch Solvolyse des i-Steroidanteils einer Verbindung der Formel

XIV

worin R- und R₃ obige Bedeutung haben, R, Hydroxy, niederes Alkoxy, Phenylniederes Alkoxy, niederes Alkanoyloxy oder Benzyloxy darstellt, und die absolute Konfiguration am C-24 R oder S ist,

in Gegenwart einer Alkancarbonsaure und eines Alkalimetallsalzes hiervon bei erhöhter Temperatur, hergestellt werden. Z.B. kann eine Verbindung der Formel Va,worin R' Acetoxy bedeutet mittels Essigsäure und Natrium- oder Kaliumacetat bei einer Temperatur zwischen etwa 40 und 100⁰C hergestellt werden. Eine Reaktionstemperatur zwischen etwa 40 und 8O⁰C, insbesondere eine solche von etwa 6O⁰CiSt bevorzugt.

Eine Verbindung der Formel Va kann auch in an sich bekannter Weise (R. B. Wagner und H. D. Zook, "Synthetic organic Chemistry", 1953, Seiten 480-483) durch Acylierung einer Verbindung der Formel

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- να -

ι*

VIb

worin R- und R, obige Bedeutung haben, hergestellt werden.

In einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung der Verbindungen der Formel Vb. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man entweder

a) eine Verbindung der Formel

CH₃

Xl

worin R, Hydroxy, niederes Alkoxy, Phenylniederes Alkoxy, niederes Alkanoyloxy oder Benzoyloxy darstellt,

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mit einer Verbindung der Formel

XII

10

■J5 worin R- und Ro obige Bedeutung haben,

in Gegenwart einer Säure umsetzt, und

b) dem Gemisch eine wässrige Base zusetzt, oder dass man eine Verbindung der Formel

30

35

XIII

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R₂ "3

worin R, und R₃ obige Bedeutung haben, R. und R,- unabhängig voneinander niederes Alkyl oder zusammen niederes Alkylen darstellen,
in Gegenwart einer Säure und eines inerten Lösungsmittels umsetzt.

Geeignete in Stufe a) des obigen Verfahrens verwendbare Säure sind anorganische Säuren, wie Chlorwasserstoffsäure, oder Bromwasserstoffsäure; Lewissäuren, wie Aluminiumchlorid, Eisenchlorid, Zinnchlorid oder Zinkchlorid, wobei Lewissäuren, insbesondere Zinnchlorid bevorzugt sind. Die Reaktionstemperatur ist nicht sehr kritisch. Um Nebenreaktionen zu vermeiden wird jedoch vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen etwa -20 und +20⁰C vorzugsweise bei etwa 0⁰C gearbeitet. Die Reaktion wird vorzugsweise in Gegenwart eines üeberschusses einer Verbindung der Formel XII, welche gleichzeitig als Reagenz und Reaktionsmedium verwendet wird, durchgeführt. Zur Herstellung einer Verbindung der Formel Vb, worin R₂ und R-Methyl bzw. Aethyl bedeuten, verwendet man vorzugsweise Aceton bzw. 2-Butanon als Ketalisierungsmittel und Reaktionsmedium. Vorzugsweise verwendet man eine Verbindung der Formel R_fi niederes Alkoxy_/insbesondere Methoxy darstellt und

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- yr-

eine Verbindung der Formel XII, worin Alkyl insbesondere Methyl bedeuten.

und R₃ niederes

In Stufe b) wird das Reaktionsmedium von Stufe a) mit einer wässrigen Base hydrolisiert. Geeignete Basen sind Alkali- und Erdalkalimetallhydroxyde oder Alkoxyde_> wie Methoxyde oder Aethoxyde oder Salze von schwachen organischen Säuren wie Carbonate oder Acetate, wobei Salze von schwachen organischen Säuren^ insbesondere Natrium acetat. bevorzugt sind. Um bei der Hydrolyse die Bildung von Nebenprodukten zu vermeiden, wird vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen etwa -20 und +20⁰C insbesondere bei etwa 0⁰C^ gearbeitet.

In einer weiteren Ausführungsform bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung der Verbindungen der Formel XIV. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel

K OH

worin R₆ obige Bedeutung hat, mit einer Verbindung der Formel

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- VT -

worin R₂ und R₃ obige Bedeutung haben, R4 und Rr unabhängig voneinander niederes Alkyl oder zusammen niederes Alkylen darstellen,
in Gegenwart einer Säure in einem inerten Lösungsmittel bei niedriger Temperatur umsetzt.

Vorzugsweise wird eine Verbindung der Formel XV worin Rg niederes Alkoxy darstellt^verwendet.

Die Reaktionsbedingungen für die Ketalisierung einer Verbindung der Formel XIII zu einer Verbindung der Formel Vb oder einer Verbindung der Formel XV zu einer Verbindung der Formel XIV sind die gleichen als die weiter oben beschriebenen Reaktionsbedingungen für die Ketalisierung einer Verbindung der Formel IXa zu einer Verbindung der Formel IVb.

Die Produkte der Formel Ia sowie die Zwischenprodukte der Formeln II, III, IV, Va, Vb, VI und XIV sind neu und als solche ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Die Herstellung der Ausgangsmaterialien der Formeln XI, XIII, XV und XVI wird in der Patentanmeldung P 26 45 527.6 beschrieben. Die Verbindungen der Formeln X und XII sind bekannt oder können in an sich bekannter Weise hergestellt werden.

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Beispiel 1

24,25-Dihydroxy-6ß-methoxy-3a,5-cyclo-5a-cholestan-24,25-acetonid
5

Ein Gemisch von 0,430 g 24R,2 5-Dihydroxy-6ß-methoxy-3ct,5-cyclo-5a-cholestan, 1,0 ml 2,2-Dimethoxypropan, 9 ml Aceton und 0,010 g p-Toluolsulfonsäuremonohydrat wird 2 Stunden bei 0°C gerührt. Das Gemisch wird mit 25 ml Methylenchlorid verdünnt und die Lösung mit 10 ml gesättigter wässriger Natriumbicarbonatlösung und mit 10 ml Wasser gewaschen. Die Lösung wird dann über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird aus Methanol kristallisiert. Man erhält 0,380 g (81 %) Produkt, Schmelzpunkt 108 - 109⁰C; [a]^⁵ +44,5° (c = 1,00, CHCl₃).

Beispiel 2 24R, 25-Dihydrocholesterin-24,25-acetonid

Ein Gemisch von 0,100 g 24R,25-Epoxy-6ß-methoxy-3a,5-cyclo-5a-cholestan, 4 ml Aceton und 0,005 g Zinnchlorid wird 2 Stunden bei 0⁰C gerührt. Eine Gesamtmenge von 1 ml einer gesättigten wässrigen Natriumacetatlösung wird zugesetzt und das Gemisch wird 5 Minuten bei 0⁰C gerührt. Das Gemisch wird mit 10 ml Wasser verdünnt, die Lösung mit 3mal 10 ml Methylenchlorid extrahiert, die vereinigten organischen Schichten werden mit 2mal 10 ml gesättigter wässriger Natriumbicarbonatlösung gewaschen und die organischen Schichten sodann mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und unter Vakuum konzentriert. Der Rückstand wird aus Aceton umkristallisiert und man erhält 0,094 g (82 %) Produkt, Schmelzpunkt 153 - 154°C;

[a]p⁵ -42,9° (c = 1,00, CHCl₃).
35

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Beispiel 3

24,25-Dihydroxycholesterin-24,25-acetonid

Ein Gemisch von 0,084 g 24R,25-Dihydroxycholesterin, 4 ml 2,2-Dimethoxypropan und 0,010 g p-Toluolsulfonsäuremonohydrat wird 1 Stunde bei 0⁰C gerührt. Eine Gesamtmenge von 4 ml Methanol wird zugesetzt und das Gemisch 1 Stunde bei 25°C gerührt. Das Gemisch wird mit 10 ml gesättigter wässriger Natriumbicarbonatlösung verdünnt und mit 2mal 25 ml Methylenchlorid extrahiert. Die organischen Schichten werden mit 25 ml Wasser gewaschen und über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Nach Verdampfen des Lösungsmittels und Umkristallisation des Rückstandes aus Aceton erhält man

0,084 g (92 %) Produkt, Schmelzpunkt 153 - 154⁰C; [a]p⁵ -42,5° (c = 0,98, CHCl₃).

Beispiel 4

24S,25-Dihydroxy-6ß-methoxy-3a,5-cyclo-5g-cholestan-24,25-acetonid

Ein Gemisch von 0,430 g 24S,25-Dihydroxy-6ß-methoxy-3a,5-cyclo-5a-cholestan, 1,0 ml 2,2-Dimethoxypropan, 9 ml Aceton und 0,010 g p-Toluolsulfonsäuremonohydrat wj.rd 2 Stunden bei 0⁰C gerührt. Das Gemisch wird mit 25 ml Methylenchlorid verdünnt und diese Lösung mit 10 ml gesättigter wässriger Natriumbicarbonatlösung und 10 ml Wasser gewaschen. Die Lösung wird dann über Wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und zur Trockene eingedampft. Man erhält 0,4 60 g (98 %) Produkt, Schmelzpunkt 73 - 74⁰C; [a]p⁵ +49,3° (c = 1,05, CHCl₃).

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Beispiel 5

24S,25-Dihydrocholesterin-24,25-acetonid

Ein Gemisch von 0,100 g 24S,25-Epoxy-6ß-methoxy-3a,S-cyclo-Sa-cholestan, 4 ml Aceton und 0,005 g Zinnchlorid wird 2 Stunden bei 0⁰C gerührt. Eine Gesamtmenge von 1 ml gesättigter wässriger Natriumacetatlösung wird zugesetzt und das Gemisch 5 Minuten bei 0⁰C gerührt. Das Gemisch wird mit 10 ml Wasser verdünnt. Die Lösung wird mit 3mal 10 ml Methylenchlorid extrahiert, die vereinigten organischen Schichten werden mit 2mal 10 ml gesättigter wässriger Natriumbicarbonatlösung gewaschen und dann über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und zur Trockene eingedampft. Der Rückstand

wird aus Aethylacetat umkristallisiert und man erhält 0,096 g (84 %) Produkt, Schmelzpunkt 182 - 183°Cj [«l^⁵ ~33,6°C (c = 1,11, CHCl₃).

Beispiel 6

24S,25-Dihydroxycholesterin-24,25-acetonid

Ein Gemisch von 0,065 g 24S,25-Dihydroxycholesterin, 2 ml 2,2-Dimethoxypropan und 0,010 g p-Toluolsulfonsäure-

>5 monohydrat wird 1 Stunde bei 0⁰C gerührt. Eine Gesamtmenge von 2 ml Methanol wird zugesetzt und das Gemisch 1 Stunde bei 25⁰C gerührt. Das Gemisch wird mit 10 ml gesättigter wässriger Natriumbicarbonatlösung verdünnt und mit 2mal 25 ml Methylenchlorid extrahiert. Die organischen Schichten werden mit 25 ml Wasser gewaschen und über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Nach Abdampfen des Lösungsmittels und ümkristallisation des Rückstandes aus Aethylacetat erhält man 0,055 g (77 %) Produkt, Schmelzpunkt 182 - 183°Cj [a]^⁵ -33,O⁰C (c 1,09, CHCl₃).

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Beispiel 7

24R,25-Dihydroxycholesterin-3-acetat-24,25-acetonid

Ein Gemisch von 0,100 g 24R,25-Dihydroxy-6fi-methoxy-3a,5-cyclo-5a-cholestan-24,25-acetonid und 3ml 1,0 N Natriumacetat in Essigsäure wird 18 Stunden bei 60⁰C erhitzt. Das Gemisch wird mit 10 ml Wasser verdünnt und die Lösung mit 3mal 10 ml Methylenchlorid extrahiert. Die organischen Extrakte werden mit 2mal 10 ml gesättigter wässriger Natriumbicarbonatlösung gewaschen, über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird aus Pentan umkristallisiert und man erhält 0,090 g (85 %) Produkt, Schmelzpunkt 130 - 134°C; M^⁵ "42,8°C (c = 1,02, CHCL₃).

Beispiel 8

24R,25-Dihydroxycholesterin-3-acetat-24,25-acetonid

Ein Gemisch von 0,080 g 24R,25-Dihydroxycholesterin-24,25-acetonid, 0,080 g Essigsäureanhydrid und 1 ml Pyridin wird 16 Stunden bei 25°C gerührt. Das Gemisch wird mit 50 ml Methylenchlorid verdünnt, die Lösung mit 25 ml 10 %-iger wässriger Schwefelsäure und 25 ml gesättigter wässriger Natrxumbicarbonatlösung gewaschen und über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Nach Eindampfen des Lösungsmittels und ümkristallisation des Rückstandes aus Pentan erhält man 0,074 g (85 %) Produkt, Schmelzpunkt 133 - 134°Cj fal^ -⁴²'⁵°^cf (c = 1,04, CHCl₃)

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2710Q62

Beispiel 9

24S,25-Dihydroxycholesterin-3-acetat-24,25-acetonid

Ein Gemisch von 0,047 g 24S,2 5-Dihydroxy-6/3-methoxy-3a, 5-cholestan-24,25-acetonid und 1 ml 1,0 M Natriuniacetat in Essigsäure wird 18 Stunden bei 60⁰C erhitzt. Das Gemisch wird mit 10 ml Wasser verdünnt und die Lösung mit 3mal 10 ml Methylenchlorid extrahiert. Die organischen Extrakte werden mit 2mal 10 ml gesättigter Natriumbicarbonatlösung gewaschen, über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird aus Methanol umkristallisiert und man erhält 0,042 g (84 %) Produkt, Schmelzpunkt 108 - 109⁰C; Mp⁵ -37,2° (c = 1,04, CHCl₃).

Beispiel 10

24S,25-Dihydroxycholesterin-3-acetat-24,25-acetonid

Ein Gemisch von 0,040 g 24S,25-Dihydroxycholesterin-24,25-acetonid, 0,040 g Essigsäureanhydrid und 0,5 ml Pyridin wird 16 Stunden bei 25°C gerührt. Das Gemisch wird mit 50 ml Methylenchlorid verdünnt, die Lösung mit 25 ml gesättigter wässriger Natriumbicarbonatlösung gewaschen und über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Nach Eindampfen des Lösungsmittels und ümkristallisation des Rückstandes aus Methanol erhält man 0,032 g (73 %) Produkt. Schmelzpunkt 108 - 109⁰C; [a]^⁵ -37,0° (c = 1,08, CHCl₃).

Beispiel 11

7-Brom-24R,25-dihydroxycholesterin-3,24-diacetat

Ein Gemisch von 7,59 g 24R,25-Dihydroxycholesteryl-3,24-diacetat, 2,90 g 1,3-Dibrom-5,5-dimethylhydantoin, 6,80 g Natriumbicarbonat und 300 ml Hexan wird 20 Minuten bei Rückflusstemperatur erhitzt. Die Lösung wird abgekühlt

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Feststoffe werden abfiltriert und die Lösung wird zur Trockene eingedampft und man erhält 70 g (100 %) rohes Produkt.

Beispiel 12

24,25-acetonid

Ein Gemisch von 0,500 g 24R,25-Dihydroxycholesteryl-3-acetat-24,25-acetonid, 0,220 g 1,3-Dibrom-5,5-dimethylhydantoin, 0,500 g Natriumbicarbonat und 50 ml Hexan wird 30 Minuten bei Rückflusstemperatur erhitzt. Die Lösung wird abgekühlt. Feststoffe werden abfiltriert und die Lösung wird zur Trockene eingedampft. Man erhält 0,7 5 g rohes Produkt.

Beispiel 13 7-Brom-24S,25-Dihydroxycholestery1-3,24-diacetat

Ein Gemisch von 3,75 g 24S,25-Dihydroxycholesteryl-3,24-diacetat, 1,44 g 1,3-Dibrom-5,5-dimethylhydantoin, 3,77 g Natriumbicarbonat und 170 ml Hexan wird 20 Minuten bei Rückflusstemperatur erhitzt. Die Lösung wird abgekühlt, Feststoffe werden abfiltriert und die Lösung wird zur Trockene eingedampft. Man erhält 4,35 g (100 %) rohes Produkt.

Beispiel 14

7-Brom-24S,25-Dihydroxycholesteryl-3-acetat-24,25-acetonld

Ein Gemisch von 0,501 g 24S,25-Dihydroxycholesteryl-3-acetat-24,25-acetonid, 0,222 g 1,3-Dibrom-5,5-dimethylhydantoin, 0,500 g Natriumbicarbonat und 40 ml Hexan wird

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30 Minuten bei Rückflusstemperatur erhitzt. Die Lösung wird abgekühlt, Feststoffe werden abfiltriert und die Lösung wird zur Trockene eingedampft. Man erhält 0,577 g rohes Produkt.

Beispiel 15

3S ,2AR, 25-Tr!hydroxy-5,7-cholestadien-3,24-diacetat und 3S , 24R, 25-Trlhydroxy-4,6-cholestadien-3,24-diacetat

Ein Gemisch von 8,70 g 7-BroIn-24R,25-Dihydroxycholesteryl■

3,24-diacetat, 225 ml Xylol und 6,18 ml s-Collidin wird Stunde bei Rückflusstemperatur erhitzt. Die abgekühlte Lösung wird mit 200 ml Benzol verdünnt und mit 125 ml IN Chlor-IS wasserstoffssäure und 125 g gesättigter wässriger Natriumbicarbonatlösung gewaschen. Die organische Phase wird über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und eingedampft. Man erhält 7,60 g eines 65:35 Gemisches von 3S,24R,25-Trihydroxy-5,7-cholestadien-3,24-diacetat und 3S,24R,25-Trihydroxy-4,6-cholestadien-3,24-diacetat.

Beispiel 16

3S,24R,25-Trihydroxy-5,7-cholestadien-3-acetat-24,25- acetonid und 24R,25-Dihydroxy-2,4,6-cholestatrien-24,25- acetonid

Ein Gemisch von 0,550 g 7-Brom-24R,25-Dihydroxycholesteryl-3-acetat-24,25-acetonid, 25 ml Xylol und 0,60 ml s-Collidin wird eine Stunde bei Rückflusstemperatur erhitzt. Die abgekühlte Lösung wird mit 25 ml Benzol verdünnt. Die Lösung wird mit 2mal 10 ml IN Chlorwasserstoffsäure und 2mal 10 ml gesättigter wässriger Natriumbicarbonatlösung gewaschen. Die organische Phase wird über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und zur Trockene eingedampft. Man erhält 0,470 g eines 65:35 Gemisches von 3S,24R,25-Trihydroxy-5,7-cholestadien-3-acetat-24,2 5-acetonid

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und 3S,24R,25-Trihydroxy-4,6-cholestadien-3-acetat-24,25-acetonid.

Dieses Gemisch wird in 25 ml 0,2 g p-Toluolsulfonsäuremonohydrat enthaltendem Aceton gelöst und diese Lösung 2 Stunden bei 60⁰C erhitzt. Die abgekühlte Lösung wird in 25 ml gesättigter wässriger Natriumbicarbonatlösung verdünnt. Das Gemisch wird mit 3mal 25 ml Methylenchlorid extrahiert. Die vereinigten organischen Extrakte werden über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wird entfernt

und nach Chromatographie des Rückstandes mit Silicagel erhält man 0,282 g 3S,24R,25-Trihydroxy-5,7-cholestadien-3-acetat-24,25-acetonid und 0,105 g 24R,25-Dihydroxy-2,4,6-cholestatrien-24,25-acetonid.
15

Beispiel 17

3S,24S,25-Trihydroxy-5,7-cholestadien-3,24-diacetat und 3S,24S,25-Trihydroxy-4,6-cholestadien-3,24-diacetat 20

Ein Gemisch von 4,35 g 7-Brom-24S,25-dihydroxycholesteryl-3,24-diacetat, 110 ml Xylol und 3,08 ml s-Collidin wird 1 Stunde bei Rückflusstemperatur erhitzt. Die abgekühlte Lösung wird mit 120 ml Benzol verdünnt und mit 75 ml IN Chlorwasserstoffsäure und 75 ml gesättigter Natriumbicarbonatlösung gewaschen. Die organische Phase wird über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und eingedampft. Man erhält 3,75 g eines 65:35 Gemisches von 3S,24S,25-Trihydroxy-5,7-cholestadien-3,24-diacetat und 3S,24S,25-Trihydroxy-4,6-cholestadien-3,24-diacetat.

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- ν-

JJ 271Ü062

Beispiel 18

3S , 24S,25-Trihydroxy-5,7-cholestadien-3-acetat-24,25-acetonid und 24S,25-Dihydroxy-2,4,6-cholestatrien-24,25-acetonid

Ein Gemisch von 0,577 g 7-Brom-24S,25-Dihydroxycholesteryl-3-acetat-24,25-acetonid, 30 ml Xylol und 0,60 ml s-Collidin wird eine Stunde bei Rückflusstemperatur erhitzt. Die abgekühlte Lösung wird mit 30 ml Benzol verdünnt und dann mit 2mal 10 ml IN Chlorwasserstoffsäure und 2mal 10 ml gesättigter wässriger Natriumbicarbonatlösung gewaschen. Die organische Phase wird über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und zur Trockene eingedampft. Man erhält 0,500 g eines 65:35 Gemisches von 3S,24S,25-Trihydroxy-5,7-cholestadien-3-acetat-24,25-acetonid und 3S,24S,25-Trihydroxy-4,ö-cholestadien-S-acetat-24,25-acetonid.

Dieses Gemisch wird in 25 ml 0,2 g p-Toluolsulfonsäure-monohydrat enthaltendem Aceton gelöst und die Lösung Stunden bei 60⁰C erhitzt. Die abgekühlte Lösung wird mit 50 ml gesättigter wässriger Natriumbicarbonatlösung verdünnt und mit 3mal 25 ml Methylenchlorid extrahiert. Die vereinigten organischen Extrakte werden über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird mit Silicagel chromatographiert und man erhält 0,292 g 3S,24S,25-Trihydroxy-5,7-cholestadien-3-acetat-24,25-acetonid und 0,110 g 24S,25-Dihydroxy-2,4,6-cholestatrien-24,25-acetonid.

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Beispiel 19

3S,24R,25-Trihydroxy-5_>7-cholestadien und 24R,25-Dihydroxy-2,4, 6-cholestatrien

Eine Lösung eines 65:35 Gemisches von 7,60 g

3S,24R,25-Trihydroxy-5,7-cholestadien-3,24-diacetat und 3S,24R,25-Trihydroxy-4,6-cholestadien-3,24-diacetat, 60 ml Dioxan und 150 ml einer Lösung von 5 % Kaliumhydroxyd in Methanol wird eine Stunde bei 0⁰C gerührt. Eine Lösung von 200 ml kaltem 0,5 N Schwefelsäure wird zugesetzt und das Gemisch mit 4mal 200 ml Methylenchlorid und 4mal 200 ml Natriumchloridlösung extrahiert und über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wird entfernt und man erhält 6,20 g eines 65:35 Gemisches von 3S,24R,25-Trihydroxy-5,7-cholestadien und 3S,24R,25-Trihydroxy-4,6-cholestadien. Dieses Gemisch wird in 200 ml 0,7 g p-Toluolsulfonsäure-monohydrat enthaltendem trockenem Dioxan aufgenommen und die Lösung 1 Stunde bei 70⁰C erhitzt. Die abgekühlte Lösung wird mit 100 ml eiskaltem Wasser und 50 ml gesättigter wässriger Natriumbicarbonatlösung verdünnt. Die Lösung wird filtriert und man erhält 3,4 3 g rohen Feststoff. Nach Umkristallisieren aus Dimethylformamid-Wasser erhält man 2,30 g (37 %) 3S,24R,25-Trihydroxy-5,7-chole-Stadien, Schmelzpunkt 216 - 219°C, [a]£² -78,8° (c 1,03, Dimethylformamid).

Das Filtrat wird mit 4mal 300 ml Chloroform extrahiert und die vereinigten organischen Extrakte mit 200 ml gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen und über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wird entfernt und der Rückstand mit Silicagel chromatographiert. Man erhält 2,14 g (36 %) 24R,25-Dihydroxy-2,4,6-cholestatrien und 0,15 g (2 %) 3,24R,25-Trihydroxy-5,7-cholestadien, Schmelzpunkt 216 - 219°C.

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Beispiel 20

3S,24R,25-Trihydroxy-5,7-cholestadien-24,25-acetonid

Ein Gemisch von 0,280 g 3S,24R,25-Trihydroxy-5,7-cholestadien-3-acetat-24,25-acetonid und 10 ml einer Lösung von 5 % Kaliumhydroxyd in Methanol wird 1 Stunde bei 0⁰C gerührt. Die Lösung wird mit 20 ml Wasser verdünnt und das Gemisch mit 3mal 20 ml Aethylacetat extrahiert. Die vereinigten organischen Schichten werden mit 2mal 10 ml Wasser und 2mal 10 ml konzentierter Natriumchloridlösung gewaschen. Die organische Phase wird über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird aus Aethylacetat umkristallisiert und man erhält 0,226 g 3S,24R,25-Tri-

hydroxy-5,7-cholestadien-24,25-acetonid, Schmelzpunkt 176 - 179°C, EaJ^⁵ ~^l06'²° <^{c 1}^⁰' CHCl₃).

Beispiel 21

3S,24S,25-Trihydroxy-5,7-cholestadien und 24S,25-Dihydroxy-2,4,6-cholestatrien

Eine Lösung eines 65:35 Gemisches von 3,75 g 3S,24S,25-Trihydroxy-5,7-cholestadien-3,24-diacetat und 3S,24S,25-Trihydroxy-4,6-cholestadien-3,24-diacetat, 30 ml Dioxan und 75 ml einer Lösung von 5 % Kaliumhydroxyd in Methanol wird 1 Stunde bei 0⁰C gerührt. Eine Lösung von 100 ml kalter 0,5 N Schwefelsäure wird zugesetzt und das Gemisch mit 4mal 100 ml Aethylacetat extrahiert. Die organischen Schichten werden mit 2mal 100 ml Natriumchloridlösung gewaschen und über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wird entfernt und man erhält 3,05 g eines 65:35 Gemisches von 3S,24S,25-Trihydroxy-5,7-cholestadien und 3S,24S,25-Trihydroxy-4,6-

cholestadien.
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Das Gemisch wird in 100 ml 0,5 g p-Toluolsulfonsäuremonohydrat enthaltendem Dioxan aufgenommen und die Lösung 1 Stunde bei 70⁰C erhitzt. Die abgekühlte Lösung wird mit 50 ml Eiswasser und 25 ml gesättigter Natriumbicarbonatlösung verdünnt. Das Gemisch wird filtriert und man erhält 1,76 g roher Feststoff. Nach Umkristallisation aus Dimethylformamid erhält man 1,25 g (40 %) 3S,24S,25-Trihydroxy-5,7-cholestadien, Schmelzpunkt 228 - 230⁰C, fa]^⁵ -102,6° (c 1,02, Dimethylformamid).

Das Filtrat wird mit 3mal 200 ml Aethylacetat extrahiert und die vereinigten organischen Extrakte werden mit 200 ml gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen und über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wird entfernt und nach Chromatographie des Rückstandes mit Silicagel erhält man 1,06 g (35 %) 24S,25-Dihydroxy-2,4,6-cholestatrien und 0,10 g (3 %) 3,24S,25-Trihydroxy-5,7-cholestadien, Schmelzpunkt 228 - 23O⁰C.

Beispiel 22

3S,24S,25-Tr!hydroxy-5,7-cholestadien-24,25-acetonid

Ein Gemisch von 0,285 g 3S,24S,25-Trihydroxy-5,7-cholestadien-3-acetat-24,25-acetonid und 10 ml einer Lösung von 5 % Kaliumhydroxyd in Methanol wird 1 Stunde bei 0⁰C gerührt. Die Lösung wird mit 20 ml Wasser verdünnt. Das Gemisch wird mit 3mal 20 ml Aethylacetat extrahiert und die vereinigten organischen Schichten werden mit 2mal 10 ml Wasser und 2mal 10 ml gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen. Die organische Phase wird über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird aus Aethylacetat umkristallisiert und man erhält 0,230 g 3S,24S,25-Trihydroxy-5,7-chole-

25 stadien-24,25-acetonid, Schmelzpunkt 188 - 190⁰C, [σ] -96,0

(c 1,18, CHCl₃).

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Beispiel 23

3S, 24R,25-Trihydroxy-5,7-cholestadien-24,25-acetonid

Ein Gemisch von 2,10 g 3S,24R,25-Trihydroxy-5,7-cholestadien, 60 ml 2,2-Dimethoxypropan und 0,24 g p-Toluolsulfonsäuremonohydrat wird 15 Minuten bei 25°C gerührt. Eine Gesamtmenge von 60 ml Methanol wird zugesetzt und die Lösung 4 5 Minuten gerührt. Das Gemisch wird mit 20 ml gesättigter wasseriger Natriumbicarbonatlösung und 100 ml Wasser verdünnt. Das Gemisch wird mit 4mal 100 ml Methylenchlorid extrahiert. Die organischen Extrakte werden mit 100 ml Wasser gewaschen und über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wird entfernt und nach umkristallisation aus Aethylacetat

erhält man 2,06 g (90 %) 3S,24R,25-Trihydroxy-5,7-cholestadien-24,25-acetonid, Schmelzpunkt 176 - 179°C, [ot]^⁴ -105,8

(c 1,01, CHCl₃).

Beispiel 24
20

3S,24S,25-Trihydroxy-5,7-cholestadien-24,25-acetonid

Ein Gemisch von 1,79 g 3S,24S,25-Trihydroxy-5,7-cholestadien, 50 ml 2,2-Dimethoxypropan und 0,20 g p-Toluolsulfonsäure-monohydrat wird 15 Minuten bei 25°C gerührt. Eine Gesamtmenge von 50 ml Methanol wird zugesetzt und die Lösung 45 Minuten gerührt. Das Gemisch wird mit 20 ml gesättigter Natriumbicarbonatlösung und 100 ml Wasser verdünnt und die Lösung mit 4mal 100 ml Methylenchlorid extrahiert. Die organischen Extrakte werden mit 100 ml Wasser gewaschen und über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wird entfernt und nach Umkristallisation aus Aethylacetat erhält man 1,76 g (90 %) 3S,24S,25-Trihydroxy-5,7-cholestadien-24,25-acetonid,

Schmelzpunkt 188 - 190°C, M^⁵ -96,4° (c 1,00, CHCl₃).

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Beispiel 25

24,25-Dihydroxy-precholecalciferol-3-acetat-24,25-acetonid

Eine Lösung von 0,4 98 g 3S,24R,25-Trihydroxy-5,7-cholestadien-3-acetat-24,25-acetonid in 40 ml η-Hexan und 4 0 ml Tetrahydrofuran wird 10 Minuten bei -5⁰C ir.it einer 4 50 V? Hanau Hochdruck-Quecksilberlampe mit Vycor-Glaskühlfinger unter Argon bestrahlt. Die Lösungsmittel werden unter Vakuum bei 25°C entfernt und der Rückstand mit einem Waters Associates Flüssigchromatographen Modell 202 mit 8'x3/8ⁿ Porasil A und einem 9:1 Gemisch n-Hexan/Aethylacetat als Elutionsmittel gereinigt. Man erhält 0,265 g Produkt in Form eines dicken OeIs.

Beispiel 26

24R,25-Dihydroxy-precholecalciferol-24,25-acetonid

Eine Lösung von 0,509 g 3S,24R,25-Trihydroxy-5,7-cholestadien-24,25-acetonid in 4 0 ml η-Hexan und 40 ml Tetrahydrofuran wird 10 Minuten bei -5°C mit einer 450 W Hanau Hochdruck-Quecksilberlampe mit Vycor-Glaskühlfinger unter Argon bestrahlt. Die Lösungsmittel werden dann unter Vakuum bei 25°C entfernt und der Rückstand mit einem Waters Associates Flüssigchromatographen Modell 202 8'x3/8" Porasil A und einem 4:1 Gemisch von n-Hexan/Aethylacetat als Eluierungsmittel gereinigt. Man erhält 0,258 g (50 %) Produkt in Form eines dicken OeIs.

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Beispiel 27

24S,25-Dihydroxy-precholecalciferol-3-acetat-24,25-acetonid

Eine Lösung von 0,518 g 3S,24S,25-Trihydroxy-5,7-cholestadien-3-acetat-24,25-acetonid in 4 0 ml η-Hexan und 4 0 ml Tetrahydrofuran wird 10 Minuten bei -5°C unter Argon mit einer 450 W Hanau Hochdruck-Quecksilberlampe mit Vycor-Glaskühlfinger unter Argon bestrahlt. Die Lösungsmittel werden unter Vakuum bei 25°C entfernt und der Rückstand mit ;einem Waters Associates Flüssigchromatographen Modell 202 mit 8'x3/8" Porasil A und einem 9:1 Gemisch von n-Hexan/Aethylacetat als Eluierungsmittel gereinigt. Man erhält 0,220 g Produkt in Form eines dicken OeIs.

Beispiel 28

24S,25-Dihydroxy-precholecalciferol-24,25-acetonid

Eine Lösung von 0,477 g 3S,24S,25-Trihydroxy-5,7-cholestadien-24,25-acetonid in 40 ml η-Hexan und 40 nl Tetrahydrofuran wird 10 Minuten bei -5°C unter Argon mit einer 450 Vi Hanau Hochdruck-Quecksilberlampe mit Vycor-Glaskühlfinger unter Argon bestrahlt. Die Lösungs-

S mittel werden unter Vakuum bei 25°C entfernt und der Rückstand mit einem Waters Associates Flüssigchromatographen Modell 202 mit 8'x3/8" Porasil A und einem 4:1 Gemisch von η-Hexan/Aethylacetat als Eluierungsmittel gereinigt. Man erhält 0,201 g (42 %) Produkt in Form eines dicken OeIs.

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Beispiel 29

24R,25-Dihydroxycholecalciferol-3-acetat-24,25-acetonid

Eine Lösung von 0,250 g 24R,25-Dihydroxyprecholecalciferol-3-acetat-24,25-acetonid in 20 ml Dioxan wird 1 Stunde unter Argon bei Rückflusstemperatur erhitzt. Das Lösungsmittel wird unter Vakuum entfernt und der Rückstand mit einem Waters Associates Flüssigchromatographen Modell 202 mit 8'x3/8" Porasil A und einem 9:1 Gemisch von n-Hexan/Aethylacetat als Eluierungsmittel gereinigt. Man erhält 0,200 g Produkt in Form eines dicken OeIs.

Beispiel 30 15

24R,25-Dihydroxycholecalciferol-24,25-acetonid

Eine Lösung von 0,258 g 24R,25-Dihydroxyprecholecalciferol-24, 25-acetonid in 20 ml Dioxan wird eine Stunde unter Argon bei Rückflusstemperatur erhitzt. Das Lösungsmittel wird in Vakuum entfernt und der Rückstand mit einem Waters Associates Flüssigchromatographen Modell 202 mit 8'x3/8" Porasil A und ein 4:1 Gemisch von n-Hexan/Aethylacetat als Eluierungsmittel gereinigt. Man erhält 0,200 g (77 %) Produkt in Form eines dicken OeIs.

Beispiel 31

24S,25-Dihydroxycholecalciferol-3-acetat-24,25-acetonid 30

Eine Lösung von 0,200 g 24S,25-Dihydroxyprecholecalciferol· 3-acetat-24,25-acetonid in 20 ml Dioxan wird 1 Stunde unter Argon bei Rückflusstemperatur erhitzt. Das Lösungsmittel wird unter Vakuum entfernt und der Rückstand mit einem Waters Associates Flüssigchromatographen Modell 202 mit 8'x3/8" Porasil A und einem 9:1 Gemisch von n-Hexan/Aethylacetat als Eluierungsmittel gereinigt. Man erhält 0,170 g Produkt in Form

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eines dicken Oels.

Beispiel 32 24S,25-Dihydroxycholecalciferol-24,25-acetonid

Eine Lösung von 0,34 0 g 24S,25-Dihydroxyprecholecalciferol-24,25-acetonid in 20 ml Dioxan wird 1 Stunde unter Argon bei Rückflusstemperätur erhitzt. Das Lösungsmittel wird unter Vakuum entfernt und der Rückstand mit einem Waters Associates Flüssigchromatographen Modell 202 mit 8'x3/8'^r Porasil A und einem 4:1 Gemisch von n-Hexan/Aethylacetat als Eluierungsmittel gereinigt. Man erhält 0,240 g (70 %) Produkt in Form eines dicken Oels.

Beispiel 33

24R,25-Dihydroxycholecalciferol-3-acetat

Eine mit 0,500 g eines Kationenaustauscherharzes in Wasserstofform (Bio-Rad AG 50W-X4) versetzte Lösung von 0,200 g 24R,25-Dihydroxycholecalciferol-3-acetat-24,25-acetonid in 5 ml Methanol wird 44 Stunden bei -5°C unter Argon gerührt. Das Reaktionsgemisch wird filtriert, das Austauscherharz mit 3mal 10 ml Methanol gewaschen und die vereinigten Methanolphasen unter Vakuum bei 25°C eingedampft. Man erhält 0,173 g rohes Produkt in Form eines dicken Oels.

Beispiel 34 30

24R,25-Dihydroxycholecalciferol

Eine mit 0,500 g eines Kationenaustauscherharzes in Wasserstofform (Bio-Rad AG 50W-X4) versetzte Lösung von 0,200 g 24R,25-Dihydroxycholecalciferol-24,25-acetonid in 5 ml Methanol wird unter Argon 40 Stunden bei -5°C gerührt. Das Reaktionsgemisch wird filtriert, das Austauscherharz mit

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3mal 10 ml Methanol gewaschen und die vereinigten Methanolphasen unter Vakuum bei 25°C eingedampft. Der Rückstand wird mit einem Waters Associates Flüssigchromatographen Modell 202 mit einem 1:1 Gemisch von n-Hexan/Aethylacetat als Eluierungsmittel gereinigt. Man erhält 0,127 g (70 %) Produkt. Nach Kristallisation aus Methylformat erhält man 0,094 g (40 %) Produkt in Form von weissen Kristallen, Schmelzpunkt 136 - 137°C; ⁵ +113,0° (c 0,33, EtOH).

Beispiel 35

24S,25-Dihydroxycholecalciferol-3-acetat

Eine mit 0,500 g eines Kationenaustauscherharzes in Wasserstofform (Bio-Rad AG 50W-X4) versetzte Lösung von 0,200 g 24S,25-Dihydroxycholecalciferol-3-acetat-24,25-acetonid in 5 ml Methanol wird 40 Stunden unter Argon bei -5⁰C gerührt. Das Reaktionsgemisch wird filtriert, das Austauscherharz mit 3mal 10 ml Methanol gewaschen und die vereinigten Methanolphasen unter Vakuum bei 25°C eingedampft. Man erhält 0,68 g rohes Produkt in Form eines dicken OeIs.

Beispiel 36 24S,25-Dihydroxycholecalciferol

Eine mit 0,500 g eines Kationenaustauscherharzes in Wasserstofform (Bio-Rad AG 50W-X4) versetzte Lösung von 0,170 g 24S,25-Dihydroxycholecalciferol-24,25-acetonid in 5 ml Methanol wird 40 Stunden bei -5⁰C unter Argon gerührt. Das Reaktionsgemisch wird filtriert, das Austauscherharz mit 3mal 10 ml Methanol gewaschen und die vereinigten Methanolphasen unter Vakuum bei 25°C eingedampft. Der Rückstand wird mit einem Waters Associates Flüssigchromatographen Modell mit einem 1:1 Gemisch von n-Hexan/Aethylacetat als Eluierungsmittel gereinigt. Man erhält 0,086 g (60 %) Produkt. Nach Kristallisation aus Methylformat erhält man 0,045 g (29%)

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Produkt in Form von weissen Kristallen, Schmelzpunkt 111 - 112°C; [α]^⁵ +93,7° (c 0,3, EtOH).

Beispiel 37

24R,25-Dihydroxycholecalciferol

Eine Lösung von 0,17 3 g rohem 24R,25-Dihydroxycholecalciferol-3-acetat (siehe Beispiel 33) und 0,200 g Kalium-

-JO hydroxyd in 5 ml Methanol wird 6 Stunden unter Argon bei 0⁰C gerührt. Das Methanol wird dann unter Vakuum abgedampft und der Rückstand mit 30 ml Wasser vermischt und mit 3mal 50 ml Methylenchlorid extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden mit 3mal 30 ml gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und unter Vakuum bei 25⁰C eingedampft. Der Rückstand wird mit einem Waters Associates Flüssigchromatographen Modell 202 mit einem 1:1 Gemisch von n-Hexan/Aethylacetat als Eluierungsmittel gereinigt. Man erhält 0,132 g (84 %) Produkt. Nach Kristallisation aus Methylformat erhält man 0,098 g Produkt in Form von weissen Kristallen, Schmelzpunkt 136 - 137°C.

Beispiel 38 24S,25-Dihydroxycholecalciferol

Eine Lösung von 0,168 g rohem 24S,25-Dihydroxycholecalcif erol-3-acetat (siehe Beispiel 35) und 0,200 g Kaliumhydroxyd in 5 ml Methanol wird 6 Stunden unter Argon bei O⁰C gerührt.

Das Methanol wird unter Vakuum abgedampft und der Rückstand mit 30 ml Wasser vermischt und mit 3mal 50 ml Methylenchlorid extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden mit 3mal 30 ml gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und unter Vakuum bei 25⁰C eingedampft. Der Rückstand wird mit einem Waters Associates Flüssigchromatographen Modell 202 mit einem 1:1 Gemisch von n-Hexan/ Aethylacetat als Eluierungsmittel gereinigt. Man erhält

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- yr -

1 0,126 g (82 %) Produkt. Nach Kristallisation aus Methylformat erhält man 0,085 g Produkt in Form von weissen Kristallen, Schmelzpunkt 111 - 112°C.

5 Beispiel

24R,25-Dihydroxyprecholecalciferol-24,25-acetonid

Eine Lösung von 0,500 g 3S,24R,25-Trihydroxy-5,7-10 cholestadien-24,25-acetonid in 100 ml Tetrahydrofuran wird 10 Minuten bei -5°C mit einer 450 W Hanau

Hochdruck-Quecksilberlampe mit Vycor-Glaskühlfinger unter . Argon bestrahlt. Die Lösungsmittel werden unter Vakuum bei

25°C entfernt und der Rückstand mit einem Waters Associates 15 Flüssigchromatographen Modell 202 mit 8'x3/8", Porasil A und einem 4:1 Gemisch von n-Hexan/Aethylacetat als Eluierungsmittel gereinigt. Man erhält 0,274 g Produkt in Form eines dicken OeIs und 0,125 g nicht umgesetztes Ausgangsmaterial.

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Claims

Patentansprüche

1.

Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der Formel

)H

worin R, Hydroxy oder nieder-Alkanoyloxy bedeutet, und die absolute Konfiguration am c-24 R oder S ist, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel

H₃

Il

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ORIGINAL INSPECTED

worin R, obige Bedeutung hat, R2 und R₃ unabhängig voneinander niederes Alkyl oder zusammen niederes Alkylen bedeuten und die absolute Konfiguration am C-24 R oder S ist, mit einer Säure und einem hydroxylischen Lösungsmittel umsetzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Säure eine organische Säure und als hydroxylisches Lösungsmittel ein Alkanol verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man als organische Säure p-Toluolsulfonsäure und als Alkanol Methanol verwendet.

4 . Verbindungen der Formel

CH₃

la

worin R¹, niederes Alkanoyloxy darstellt und die absolute Konfiguration am C-24 R oder S ist.

5,'· 24S,25-Dihydroxycholecalciferol-3-acetat.

6 · 24R,25-Dihydroxycholecalciferol-3-acetat.

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