DE2814347A1 - Verfahren zur herstellung von steroidsaeuren - Google Patents

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

Dr. Ing. H. Liska

8 MÜNCHEN 86, DEN Γ 3. ApFÜ ^978

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

HtM/cb
Case: 2487

DIAMOND SHAMROCK CORPORATION 1100 Superior Avenue Cleveland, Ohio, USA

Verfahren zur Herstellung von Steroidsauren.

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. 6·

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Steroidsäuren, die wertvolle Zwischenprodukte für die Synthese von Vitamin D-Derivaten darstellen, sowie die bei diesem Verfahren eingesetzten Zwischenprodukte.

Die kommerzielle Herstellung von 25-Hydroxy-vitamin D_ macht ein Zwischenprodukt mit wirtschaftlich vertretbarem Preis erforderlich. Die ohne weiteres zur Verfügung stehenden Zwischenprodukte sind nur bedingt zugänglich. Es ist erwünscht, daß der Steroidkern des Zwischenprodukts intakt ist, um die schwierigen stereo-chemischen Probleme zu vermeiden, die bei der Synthese des Steroidmoleküls zu überwinden sind.

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3 ■

Von den zur Verfügung stehenden Steroidzwischenprodukten stellt 3ß-Hydroxycholinsäure, die einst als Hauptprodukt der Oxidation von Cholesterin zur Verfügung stand und in jüngster Zeit aus Gallensäuren gewonnen wird, ein bequemes Ausgangsmaterial dar, da ihre Seitenkette lediglich um ein Kohlenstoffatom verlängert werden muß, um die 3ß-Hydroxyhomocholensäure zu bilden, so daß man das veresterte Produkt mit einem Grignard-Reagens (Methylmagnesiumbromid) unter Bildung von 25-Hydroxycholesterin umsetzen kann, das man dann in das 7-Dehydroderivat umwandeln und dieses durch Bestrahlen zu 2 5-Hydroxy-vitamin D-. umsetzen kann. Gewünschtenfalls kann man die 7-Dehydrogruppe vor der Behandlung mit dem Grignard-Reagens ausbilden. Eine bequeme Laboratoriums-

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synthese zur Bildung von 25-Hydroxycholesterin, die nach diesem Reaktionsschema abläuft, ist von R. I. Kau, A. Markus und Z. Goldschmitt (J. Chem. Soc. Perkin I (1972) 2423) beschrieben worden. In der US-PS 3 772 361 sind die Umwandlung von 25-Hydroxycholesterin in 25-Hydroxy-7-dehydrocholesterin beschrieben und Cholest-5,7-dien-3ß-25-diol beansprucht. Ein !Weiteres nützliches Ausgangsmaterial ist Hyodesoxycholsäure (3tf,öd-Dihydroxy-cholansäure) . Die US-PS 2 781 364 lehrt die Umwandlung von 3U,6«-Dihydroxysteroiden zu Verbindungen, die

10 eine 3ß-Hydroxy-A -gruppe aufweisen. _

Die Verwendung von Diazomethan zur Verlängerung der Seitenkette des 3ß-Acetoxycholenylchlorids ist eine in großem Maßstab äußerst gefährlich durchzuführende Methode. Diazomethan ist extrem explosiv und ist sowohl chronisch als auch akut toxisch. Die Handhabung dieser Diazomethanreaktion macht eine Reihe von Vorsichtsmaßnahmen erforderlich, die die Anitfendung dieses Reaktionspartners in großtechnischen Anwendungen unwirtschaftlich macht. Es besteht daher ein deutliches Bedürfnis für Alternativen der Diazomethan-methode zur Verlängerung der Seitenkette von 3ß-Hydroxycholensäure. Andere Verfahren zur Herstellung von 25-Hydroxycholesterin oder Zwischenprodukten zu seiner Herstellung sind kostspielig und/oder ergeben nur geringe Ausbeuten. Es besteht daher ein Bedürfnis zur Herstellung von 25-Hydroxycholesterin-vorläufern mit Hilfe wirtschaftlicher Verfahrensweisen.

Die Tiillgerodt-Reaktion wurde zuerst 1887 beschrieben. Sie wurde dazu angewandt, Carbony!verbindungen unter Verwendung von Ammoniumpolysulfid in Säureamide umzuwandeln. 1923 wnrde die Kindler'sehe Modifizierung der Willgerodt-Reaktion beschrieben, gemäß der die Carbonylverbindung mit Schwefel und einem primären oder sekundären Amin umgesetzt wird und ein Thioamid liefert. Diese Reaktion umfaßt die Wanderung der Carbonylgruppe längs einer aliphatischen Kette und wird im

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- Tr-

allgemeinen durch eine Oxidationsmaßnahrae am endständigen Kohlenstoffatom beendet, durch die ein Säurederivat gebildet wird. Die Amidprodukte zeichnen sich dadurch aus, daß sie die gleiche Kohlenstoffzahl besitzen wie die als Ausgangsmaterial eingesetzten Carbonylverbindungen. Die Reaktion wurde in großem Umfang dazu verwendet, eine aliphatische Car bonsäurekette um ein Kohlenstoffatom zu verlängern, indem man die Carbonsäure zu dem entsprechenden Methylketon umwandelt und das Keton unter Anwendung der für die Willgerodt-Kindler-Reaktion erforderlichen Bedingungen behandelt und das gebildete Thioamid zu der homologen aliphatischen Carbonsäure hydrolysiert. Die Willgerodt-Reaktion wurde bislang überwiegend auf aromatische Verbindungen mit alipahtischer Seitenkette angewandt, da die aliphatischen Ketone keine guten Ausbeuten ergaben.

Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur Herstellung von Steroidsäuren der allgemeinen Formel I

CH

R,

¹N

(D

^Ri ^R2

R.

das darin besteht, daß man ein Mol eines Steroidketons der allgemeinen Formel II

8098

/^R4

126

(II)

28U347

in welchen allgemeinen Formeln I und II

R₁ ein Wasserstoffatom, eine Hydroxylgruppe, eine niedrigmolekulare Alkyloxygruppe, eine Tetrahydropyranyloxygruppe, eine Aryloxygruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkanoyloxygruppe oder eine Aroyloxygruppe;

R_ ein Wasserstoffatom, eine Hydroxylgruppe, eine niedrigmolekulare Alkyloxygruppe, eine Tetrahydropyranyloxygruppe, eine Aryloxygruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkanoyloxygruppe oder eine Aroyloxygruppe; R-, ein Wasserstoff atom, eine Hydroxylgruppe, eine niedrigmolekulare Alkyloxygruppe, eine Tetrahydropyranyloxygruppe, eine Aryloxygruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkanoyloxygruppe oder eine Aroyloxygruppe, wobei die Gruppen R und R oder die Gruppen R„ und R_ auch gemeinsam eine Koh lenstoff-Kohlenstoff-Bindung darstellen können;

R. eine Gruppe der allgemeinen Formel -(CH„) CO(CH₉) CH.,;

rr · £ Ii ^ ill -J

R_n. eine Gruppe der allgemeinen Formel -(CK₂) ..COOH; R- ein Wasserstoffatom, eine Hydroxylgruppe, eine niedrig-

molekulare Alkyloxygruppe, eine Tetrahydropyranyloxygruppe, eine Aryloxygruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkanoyl-

oxygruppe oder eine Aroyloxygruppe;
η eine Zahl mit einem Wert von 0 bis 4; m eine Zahl mit einem Wert von 0 bis 4; und

die Summe von η + m eine Zahl mit einem Wert von 0 bis 4 bedeuten, wobei diese allgemeinen Formeln auch Isomere und Homologe der angegebenen Verbindungen einschließen, mit etwa 1 Mol bis etwa 7O Mol Schwefel und etwa 1 Mol bis etwa 80 Mol einer Base aus der Ammoniak, primäre Amine und sekundäre Amine umfassenden Gruppe unter Bildung eines Thioamids umsetzt und anschließend das Thioamid unter Bildung der Säure hydrolysiert. Diese Säuren sind nützliche Zwischen produkte für die Herstellung von Derivaten des Vitamin D.

Die Umsetzung des Ketons mit dem Schwefel und der Base kann

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bei einer Temperatur von etxva 125°C bis etwa 18O°C durchgeführt werden. Gewünschtenfalls kann man die Reaktion unter Druck oder bei Atmosphärendruck durchführen. Das Thioamid kann man durch Erhitzen in alkoholischem Kaliumhydroxid oder Natriumhydroxid zum Sieden am Rückfluß hydrolysieren, wonach man mit einer Säure, wie Chlorwasserstoffsäure, ansäuert und die gewünschte Steroidsäure erhält. In ähnlicher Weise kann man das Thioamid mit einer Säure, wie Schwefelsäure, bei einer Temperatur von etwa 90⁰C bis etwa 150°C hydro-

10 lysieren. _

Der hierin verwendete Ausdruck "Alkylgruppe" steht für einen einwertigen Substituenten mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen in gerader oder verzweigter Kette. Beispiele für solche Alkylgruppen sind Methyl-, Äthyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, n-Hexyl-, Octyl-, Decyl-, Dodecyl-, Octadecyl-gruppen und dergleichen.

Der Ausdruck "Alkylengruppe" steht für einen zweiwertigen Substituenten mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, die in gerader oder verzweigter Kette vorliegen können, und deren freie Wertigkeiten an zwei verschiedene Gruppen gebunden sind. Beispiele für solche Alkylengruppen sind Methylen-, Äthylen-, Propylen-, Butylen-gruppen und dergleichen, sowie die Isomeren dieser Gruppen, wie Isopropylengruppen, Isobutylengruppen und dergleichen.

Der Begriff "Alkoxygruppe" umfaßt einwertige Substituenten, bei denen eine Alkylgruppe über ein Äthersauerstoffatom gebunden ist, dessen freie Valenzbindung von dem Äthersauerstoff atom ausgeht. Beispiele für Alkoxygruppen sind Methoxy-, Äthoxy-, Isopropoxy-, tert.-Butoxy-gruppen und dergleichen,

30 sowie die Tetrahydropyranyloxygruppe.

Der Ausdruck "tertiäre Alkoxygruppe" steht für eine Alkoxy-

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gruppe, bei der das Äthersauerstoffatom an ein Kohlenstoffatom mit drei Kohlenstoffsubstituenten gebunden ist. Beispiele für tertiäre Alkoxygruppen sind Butoxygruppen, Amyloxygruppen und dergleichen.

Der Begriff "Phenylalkoxygruppe" umfaßt Alkoxygruppen, die durch einen Phenylring substituiert sind. Beispiele für solchen Phenylalkoxygruppen sind Benzyloxygruppen, 2-Phenyläthoxygruppen, 4-Phenylbutoxygruppen und dergleichen.

Der Ausdruck "Alkanoyloxygruppe" steht für den Rest einer Alkylcarbonsäure, der durch Abspaltung eines Sauerstoffatoms von der Hydroxylgruppe der Carboxylgruppe gebildet wird. Beispiele für solche Alkanoyloxygruppen sind Formyloxy-, Acetoxy-, Butyryloxy-, Hexanoyloxy-gruppen und dergleichen.

Der unter Bezug auf die "Phenylgruppe" verwendete Begriff "substituiert" bedeutet, daß die Phenylgruppe durch eine oder mehrere der folgenden Gruppen substituiert ist: Alkylgruppen, Halogenatome, wie Fluoratome,Chloratome, Bromatome oder Jodatome, Nitrogruppen, Cyanogruppen, Trifluormethylgruppen und dergleichen.

Der Ausdruck "niedrig" oder "niedrigmolekular", der im Zusammenhang mit den oben erwähnten Gruppen verwendet wird, beschreibt jene Gruppen, die 1 bis 8 Kohlenstoffatome aufweisen.

In den angegebenen Formeln sind die verschiedenen Substituenten über drei unterschiedliche Bindungen an den Steroidkern gebunden angegeben. Dabei bedeutet eine ausgezogene Linie ( ), daß der Substituent in der ß-Stellung steht (d. h.

oberhalb der Molekülebene); eine gestrichelte Linie ( ),

daß der Substituent in der CX-Stellung steht (d. h. unterhalb der Molekülebene oder eine Schlangenlinie (*^~-) , daß

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der Substituent in der q(- oder in der ß-Stellung stehen kann.

Der Ausdruck "Base" schließt stickstoffhaltige Verbindungen, wie Ammoniak, primäre Amine und sekundäre Amine ein. Nützliche primäre Amine sind Monoalkylamine, wie Monomethylamin, Monoäthylamin, Monopropylamin, Monobutylamin und dergleichen.

Geeignete sekundäre Amine schließen Dialkylamine, wie Dimethylamin, Diäthylamin, Dipropylamin, Dibutylamin und dergleichen und cyclische Amine, wie Morpholin, substituiertes Morpholin und dergleichen, ein. Es versteht sich, daß als Amine auch Isomere und Homologe der angegebenen Amine eingesetzt werden können.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann dazu verwendet werden, ein Steroidketon, wie Homochol-5-en-3ß-ol-24-on oder einen seiner von einem Alkohol mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen abgeleiteten Ester zu 3ß-Hydroxy-25-homo-5-cholensäure umzusetzen. In ähnlicher Weise kann das erfindungsgemäße Verfahren dazu angewandt werden, ein Keton, wie Homo cholan-3 Λ", 6tf-diol-24-on oder einen seiner von einem Alkohol mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen abgeleiteten Ester zu 3o(, 6o(-Dihydroxy-25-homocholansäure umzusetzen. Man kann das Verfahren auch dazu verwenden, ein Steroidketon, wie Norchol-5-en-3ß-ol-22-on oder einen seiner von einem Alkohol mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen abgeleiteten Ester, zu 3ß-Hydroxy-24-nor-5-cholensäure umzusetzen. Schließlich kann das erfindungsgemäße Verfahren dazu angewandt werden, ein Steroidketon, wie Homochol-5-en-3ß-ol-22-on oder einen seiner von einem Alkohol mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen abgeleiteten Ester zu 3ß-Hydroxy-25-homo-5-cholensäure umzuwandeln. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit die Umwandlung zur Verfugung stehender Ausgangsmaterialien in nützliche Zwischenprodukte für die Herstellung von Stoffwechselprodukten von Vitamin D. Die folgende Tabelle I verdeutlicht in' schematischer Weise die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf die Herstellung dieser Stoffwechselprodukte.

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Weitere Einzelheiten hinsichtlich der Willgerodt-Reaktion und der Abänderung nach Kindler finden sich in Band III von Organic Reactions (John Wiley & Sons, Inc. 1946), Seiten 83 bis 107, auf welche Veröffentlichung bezüglich der Reaktions bedingungen, der Reagentien, wie Ammoniumpolysulfid, Amine, Schwefel, Schwefelwasserstoff, Lösungsmittel und anderer Parameter ausdrücklich hingewiesen sei.

Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung. _

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. AU.

28H347

LK

ρ:

W J (J

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OO

TABELLE I (Fortsetzung)
Hyodesoxycholsäure ■ > 3ß-Hyäroxycholensäure Stigmasterin

oo ί! ⁸. .Γ ν ^ .L ι—c - μ ρ

XX

^-^ 110

J-

Ol

C;

r-

im

HO

CJ

TABELLE I (Fortsetzung)

, Π-¹

] Hi)

('in

rn

HO

25-Hydroxycholesterin

[ '-{ uu 25-Hydroxy-vitamin D_

ι 1

UO

worin R ein Wasserstoffatom, eine Acylgruppe, eine Arylgruppe oder
eine Alkylgruppe bedeutet.

CO JtN

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Beispiel 1

Dieses Beispiel verdeutlicht die Herstellung von 3ß-Hydroxy-25-homo-5-cholensäure.

A. Herstellung von Sß-Acetoxy-S-cholensäure.

Man beschickt einen 3 1-Kolben, der 560 g (9,3 Mol) Eisessig und 574 g (5,6 Mol) Essigsäureanhydrid enthält, mit insgesamt 112 g (0,3 Mol) 3ß-Hydroxy-5-cholensäureu Man erhitzt die gebildete Mischung während 3 Stunden unter Rühren auf 90 bis 95°C. Nach dem Erhitzen kühlt man die Reaktionsmischung auf etwa 70°C und gibt im Verlaufe von etwa 1 Stunde 102 g Wasser zu. Die Reaktion mit Wasser verläuft stark exotherm. Dabei ergibt sich eine gewisse Anlaufzeit von bis zu 10 Minuten, bevor die Reaktionswärme festzustellen ist. Die Reaktionstemperatur steigt jedoch bis auf 92 C an. Nach der Zugabe des Wassers hält man die Reaktionsmischung während 1/2 Stunde bei 80 bis 85°C und führt dann eine Vakuumdestillation durch.

Unter einem Teilvakuum destilliert man 900 ml Essigsäure aus der Reaktionsmischung ab, indem man das Vakuum derart einstellt, dsß man eine Temperatur der Mischung von 70°C + 3 C erreicht. Nachdem die Temperatur auf 65°C oder weniger abgefallen ist, ist es erforderlich, zur Fortsetzung der Destillation die Mischung erneut auf etwa 80 C zu erhitzen. Nachdem die erforderliche Menge Essigsäure abdestilliert ist, belüftet man. Dann erhitzt man die Reaktionsmischung zum Sieden am Rückfluß und gibt langsam 66 ml Methylendichlorid zu der am Rückfluß siedenden Mischung zu. Dann kühlt man die Reaktionsmischung etwas ab und hält sie während 6 Stunden bei etwa 50°C, wobei kristalline 3ß-Acetoxy-5-cholensäure anfällt. Die kristalline Säure wird abfiltriert, wonach man den gebildeten Filterkuchen sechsmal mit jeweils 100 ml Hexan wäscht und dann in einem Warmlpftschrank trocknet. Man erhält 104 g des

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Produkts, was 84 % der Theorie entspricht. Der Vakuumschmelzpunkt der Säure beträgt 190/193 bis 195°C, wobei man eine farblose Schmelze erhält. Man engt das Filtrat und die Waschflüssigkeit der ersten Kristallcharge im Vakuum ein und erhält 60 ml einer klaren Lösung, die man mit 60 ml Hexan verdünnt, wonach man die Lösung durch Stehenlassen während eines Tages bei Raumtemperatur kristallisieren läßt. Man erhält eine zweite Charge von 8,5 g Kristallen,die 6,8 % der Theorie entsprechen und einen Vakuumschmelzpunkt von 191 bis 193 C besitzen. Die beiden Chargen des kristallinen Produkts entsprechen einer Ausbeute von ^q0,8 % Sß-Acetoxy-S-cholensäure.

B. Herstellung von Sß-Acetoxy-S-cholensäurechlorid.

Man beschickt einen 250 ml-Dreihalskolben, der mit einem mechanischen Rührer ausgerüstet und auf -15 C abgekühlt ist, mit insgesamt 150 ml gereinigtem Thionylchlorid. Dann gibt man im Verlaufe von einigen Minuten 5O,O g (0,12 Mol) 3ß-Acetoxy-5-cholensäure aus der Stufe A. zu dem gekühlten Thionylchlorid und erhält eine viskose Reaktionsmischung, die man dann während 3 Stunden bei einer Temperatur von -15°C + 2°C hält. Nach 1 1/2 Stunden bei -15°C hat sich der in der Reaktionsmischung vorhandene Feststoff völlig gelöst.

Dann läßt man die Reaktionstemperatur im Verlaufe von 1 Stunde auf 15 C und schließlich im Verlaufe von 1/2 Stunde auf 30 C steigen, wonach man die Temperatur während 1 Stunde bei 30 C hält. Dann legt man Vakuum an und fängt das aus der Reaktionsmischung gewonnen Destillat in einer in eine Kältemischung eingetauchten Vorlage auf. Dann überführt man den die Reaktionsmischung enthaltenden Kolben in ein Wasserbad und erhöht die Badtemperatur nach und nach von 30 auf 60°C. Nachdem die Hauptmenge des Thionylchlorids abdestilliert ist, verfestigt sich das Reaktionsprodukt in dem Kolben. Dann hält man die Wasserbadtemperatur während 2 Stunden bei 55 bis

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-/- 28H347

60°C, um die letzten Thionylohloridspuren zu beseitigen.

Als Reaktionsprodukt erhält man 3ß-Acetoxy-5-cholensäurechlorid in annähernd theoretischer Ausbeute (52,1 g) in Form eines grauen Feststoffs mit einem Schmelzpunkt von 157 bis 159°C, der in den meisten Fällen, so wie er ist, ohne weitere Reinigung verwendet und bis zur Verwendung in einem Exsikator über Kaliumhydroxid aufbewahrt werden kann.

Das bei dieser Reaktion zurückgewonnene JThionylchlorid ist sehr rein und wird ohne weitere Reinigung verwendet. Die Rückgewinnung des Thionylchlorids kann durch ein wirksameres Kühlen der Vorlage verbessert werden.

C. Herstellung des 3-Essigsäureesters von 25-Homochol-5-en-3ß-ol-24-on.

Man verdünnt einen aliquoten Anteil von 100 ml eines 2,94 molaren Grignard-Reagens (Methylmagnesiumbromid) mit 300 ml trockenem Diäthyläther und gibt im Verlaufe von 20 Minuten bei 15 bis 20°C 42 g trockenes Cadmiumbromid zu. Anfänglich löst sich das Cadmiumbromid in dem Äther, wobei sich jedoch gegen Ende der Zugabe eine zweite, sehr mobile flüssige Phase unter der Ätherschicht bildet. Das Volumen der unteren Schicht macht etwa ein Drittel des Volumens der oberen Schicht aus. Nachdem die Gesamtmenge des Cadmiumbromids zugesetzt worden ist, rührt man die Reaktionsmischung während 1 Stunde bei 20°C + 1°C. Zu diesem Zeitpunkt ist keine merkbare Veränderung der Viskosität der unteren Schicht zu beobachten.

Dann gibt man eine Lösung von 54 g 3ß-Acetoxy-5-cholensäurechlorid, das man in der Stufe B. erhalten hat, in 200 ml trockenem Benzol im Verlaufe von 20 Minuten bei 20°C zu der Dimethylcadmium-reaktionsmischung. Insbesondere während der anfänglichen Zugabe des Säurechlorids ist ein schwaches Kühlen

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erforderlich. Mit fortschreitender Reaktion wird die untere Schicht viskoser, \irobei sich jedoch zu keinem Zeitpunkt während der Zugabe ein Feststoff bildet. Nach 30 Minuten ist die Reaktion im wesentlichen vollständig abgelaufen; dennoch hält man die Reaktionsmischung während 2,5 Stunden bei 20 + 1°C bevor man sie wie folgt aufarbeitet.

Zunächst kühlt man die Reaktionsmischung auf etwa 15°C und gibt dann sehr langsam, insbesondere zu Beginn der Zugabe, 100 g zerstoßenes Eis zu. Die anfängliche Reaktion mit dem Eis verläuft schwach exotherm, wobei sich die Reaktionsmischung während kurzer Zeit verdickt. Die Temperatur steigt auf etwa 30°C an. IsTachdem die Gesamtmenge des Eises zugesetzt ist, wird die Reaktionsmischung wieder ziemlich flüssig. Man säuert die Mischung dann durch langsame Zugabe von 30 ml einer 1 : 1-Mischung aus 37 %-iger Chlorwasserstoffsäure und Wasser an. Hierbei bilden sich zwei klare Schichten. Die untere wäßrige Schicht wird abgezogen und verworfen, während man die obere Schicht einmal mit 200 ml Wasser wäscht, abtrennt, filtriert und auf einem Dampfbad unter Vakuum eindampft. Der als Produkt erhaltenen 3-Essigsäureester von 25-Homochol-5-en-3ß-ol-24-on wird dann aus einer konzentrierten Benzollösung umkristallisiert, wobei man einen schwach hellbraun gefärbten Feststoff erhält, der nach dem Trocknen 51,0 g des rohen Produkts mit einem Schmelzpunkt von 148 bis

25 151°C liefert.

D. Herstellung von 25-Homochol-5-en-3ß-ol-24-on.

Man löst 1,O g des 3-Essigsäureesters von 25-Homochol-5-en-3ß-ol-24-on in einer 2 g Kaliumhydroxid in 40 ml Methanol enthaltenden Lösung und setzt die Mischung durch 15-minütiges Erhitzen zum Sieden am Rückfluß um. Dann gießt man die Reaktionsmischung in 200 ml Wasser, das 6 ml konzentrierte Chlorwasserstoffsäure enthält, um das Produkt auszufällen,

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- 94.

das dann nach 30-minütigem Rühren bei Raumtemperatur abfiltriert, mit Wasser säurefrei gewaschen und getrocknet wird.

Das trockene Produkt wird aus 10 ml Methanol umkristallisiert, indem es in der Hitze leicht löslich ist und aus dem es beim Abkühlen auf Raumtemperatur wieder auskristallisiert. Die Kristallaufschlämmung wird auf 1O°C abgekühlt," filtriert und mit kaltem Methanol gewaschen, wobei man das Produkt in einer Ausbeute von 0,73 g erhält. Das Dünnschichtehromatogramm auf Kieselgel, das mit einer Mischung aus 91_ % Dichloräthan und 9 % Methanol entwickelt wird, zeigt lediglich die Spuren einer Verunreinigung, die wesentlich polarer ist als das Hauptprodukt. Der Schmelzpunkt des Produkts nach dem Trocknen im Vakuum bei 95°C liegt in einem breiten Bereich von 125 bis 135°C. Das Produkt, 25-Homochol-5-en-3ß-ol-24-on, zeigt nach der Kristallisation aus 60 Gew.-Teilen einer 1 : 1-Mischung aus Benzol und Hexan einen Vakuumschmelzpunkt von 130 bis 135°C. Eine Probe wird während 10 Stunden im Vakuum bei 56°C getrocknet und einer Analyse auf den Kohlenstoff- und Wasserstoff gehalt unterworfen, die folgende Ergebnisse zeigt:

20 Analyse: ^C ₂5^H4_O°2

berechnet: C 80,6 % H 10,8 %

gefunden: 80,22 10,79

E. Umsetzung des 3-Essigsäureesters von 25-Homochol-5-en-3ßol-24-on mit Morpholin und Schwefel.

Man gibt insgesamt 3,5 g des in der obigen Stufe C. erhaltenen 3-Essigsäureesters von 25-Homochol-5-en-3ß-ol-24-on langsam zu 1,25 ml auf 80 bis 100 C erhitztes Morpholin. Nach dem Erhitzen während einiger Minuten auf 100 C erhält man eine klare Lösung. Man gibt dann 0,45 g Schwefel zu und erhitzt die Reaktionsmischung während 2 Stunden auf 125 bis 130°C.

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V- 28U347

as.

Kurz nach der Schwefelzugabe ist die Freisetzung von Schwefelwasserstoff festzustellen. Die Gasentwicklung nimmt jedoch nach und nach ab. Nach dem Erhitzen während 2 Stunden verdünnt man die Reaktionsmischung mit 5 ml Morpholin und gießt die verdünnte Mischung unter Rühren in 100 ml Wasser. Nach dem Rühren während 1/2 Stunde säuert man die Reaktionsmischung mit verdünnter Chlorwasserstoffsäure an, rührt während einer weiteren Stunde, filtriert und wäscht mit kaltem Wasser. Man trocknet den Niederschlag und erhält 4,1 g des rohen Thioamids, d. h. 3ß-Acetoxy-25-homo-5-cholensäurethiomorpholid. Das Steroid/Schwefel/Amin-verhältnis beträgt 1 : 1,7 : 1,7.'

Das rohe Thioamid wird durch Auflösen in einer geringen Menge Tetrahydrofuran und durch Zugabe von Hexan teilweise gereinigt. Die beim Stehenlassen gebildeten Kristalle werden gesammelt, filtriert und mit Hexan gewaschen. Die Analyse der erhaltenen Kristalle ergibt folgende Ergebnisse:

Analyse: C-	1H49	O2NS	23 %	H	9	,51 %	N	2,	72	%	S	6,	21 %
berechnet:	C	72,	39		9	,62		2,	47			6,	45
befunden:		72,

F. Herstellung von Sß-Hydroxy^S-homo-S-cholen-morpholid.

Man hydrolysiert das in der Stufe E. erhaltene rohe Thioamid unter milden Bedingungen, d. h. durch Erhitzen mit 10 Gew.-Teilen 10 %-iger methanolischer Kaliumhydroxidlösung, die mit einem gleich großen Volumen Benzol verdünnt ist, zum Sieden am Rückfluß. Die Rückflußtemperatur dieser Mischung beträgt 58°C.

Aus der Reaktionsmischung extrahiert man eine saure Fraktion mit verdünntem Alkali und erhält eine neutrale Fraktion, die in dem verdünnten Alkali nicht löslich ist. Die saure Fraktion

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wird als 3ß-Hydroxy-25-homo-5-cholensäure identifiziert, die einen Schmelzpunkt von 214 bis 216°C aufweist und keine Schmelzpunkterniedrigung zeigt, wenn man sie mit einer authentischen Probe von 3ß-Hydroxy-25-homo-5-cholensäure vermischt, die man nach der Diazomethan-methode aus 3ß-Hydroxy-5-cholensäure hergestellt hat.

Die aus der neutralen Fraktiongewonnene Probe zeigt nach der Umkristallisation aus Äthylacetat einen Schmelzpunkt von 182 bis 183,5°C und folgende Analysenwerte:

10 Analyse: C₂₉H₄₇O₃N

berechnet: C 76,08 % H 10,35 % N 3,06 % S - % gefunden: 76,16 10,41 2,88 0,2

Diese Analysenwerte stehen in guter Übereinstimmung mit den für 3ß-Hydroxy-25-homo-5-cholen-morpholid zu erwartenden.

G. Herstellung von 3ß-Hydroxy-25-homo-5-cholensaure.

Man gibt 2,0 g (0,00389 Mol) des in der Stufe E. erhaltenen rohen Thioamids zu einer Lösung von 4 g Kaiiumhydroxid in 13 ml Äthanol und 0,5 ml Wasser. Man erhitzt die erhaltene Mischung während 5 Stunden bei 89 bis 90°C zum Sieden am Rückfluß, um das rohe Thioamid zu hydrolysieren. Die Hydrolyse wird dünnschichtchromatographisch verfolgt. Während der Hydrolyse wird der dem Thioamid entsprechende Flecken immer schwächer, bis sich gegen Ende der Hydrolyse lediglich noch ein Produkt zeigt, nämlich 3ß-Hydroxy-25-homo-5-cholensäure. Nach der Hydrolyse verdünnt man die Mischung mit 10 ml Äthanol und erhält eine alkoholische Lösung, die man erhitzt, bis sich die geringe ausgeschiedene Menge eines Feststoffs wieder gelöst hat.Dann gießt man die alkoholische Lösung in 200 ml Wasser, das 10 ml konzentrierte Chlorwasserstoffsäure enthält, wobei sich ein voluminöser Niederschlag bildet, den man abfil-

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-ja-- 28K347

triert, mit Wasser wäscht und trocknet, wobei man 1,55 g (entsprechend der theoretischen Ausbeute) hellbraun gefärbte 3ß-Hydroxy-25-homo-5-cholensäure erhält. Die Umkristallisation von 1,0 g dieses rohren Produkts aus einer Dichloräthan/Methanol-Mischung ergibt 0,55 g einer ersten Kristallcharge mit einem Schmelzpunkt von 210/212 bis 214°C, der identisch ist mit dem Schmelzpunkt einer authentischen Probe, die man nach der Diazomethan-methode aus 3ß-Hydroxy-5-cholensäure bereitet hat.

10 Beispiel 2

Dieses Beispiel verdeutlicht die Herstellung von 3ß-Hydroxy-25-homo-5-cholensäure aus dem 3-Essigsäureester von 25-Homo-5-cholen-3ß-ol-24-on.

Man setzt 8,51 g des 3-Essigsäureesters von 25-Homo-5-cholen-3ß-ol-24-on mit 0,8 g Schwefel und 3 g Morpholin während 1 Stunde bei 130°C und während 2 Stunden bei 138 bis 140°C um, wonach man das rohe Reaktionsprodukt durch Eingießen der Reaktionsmischung in Wasser und Filtrieren isoliert. Die Ausbeute der rohen Reaktionsmischung beträgt 9,3 g. Nach der Hydrolyse mit einer Lösung von Kaliumhydroxid in Äthylalkohol erhält man die rohe 3ß-Hydroxy-25-homo-5-cholensäure mit einer Ausbeute von 85 Gew.-%. Die dünnschichtchromatographische Analyse zeigt, daß die Säure aus etwa 70 % reiner 3ß-Hydroxy-25-homo-5-cholensäure besteht. Das Steroid/Schwefel/-Amin-Verhältnis beträgt 1 : 1,2 : 1,7.

Beispiel 3

Dieses Beispiel verdeutlicht die Herstellung von 3ß -Hydroxy-25-homo-5-cholensäure aus dem 3-Essigsäureester des 25-Homochol~5-en-3ß~ol-24-ons.

Man gibt 8,51 g des 3ß-Essigsäureesters von 25-Homochol-5-en-

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3ß-ol-24-on bei 120⁰C zu 4,3 g Morpholin und gibt dann 0,8 g Schwefel zu. Nach der Umsetzung während 1 Stunde bei 130 bis 140°C zieht man das Morpholin teilweise aus der Reaktionsmischung ab, indem man einen langsamen Stickstoffstrom durch die Mischung führt und die ^eaktionstemperatur auf 160°C erhöht und während 2 Stunden bei diesem Wert hält. Dann isoliert man das Reaktionsprodukt nach der in Beispiel 2 beschriebenen Verfahrensweise und erzielt bei der Hydrolyse 3ß-Hydroxy-25-homo-5-cholensäure im wesentlichen gleicher Reinheit und gleieher Ausbeute. Das Steroid/Schwefel/Amin-Verhältnis beträgt 1 ·. 1,2 : 2,4.

Beispiel 4

Dieses Beispiel verdeutlicht die Herstellung von 3ß-Hydroxy-25-homo-5-cholensäure aus dem 3-Essigsäureester von 25-Homochol-5-en-3ß-ol-24-on unter Verwendung von wäßrigen Aminpolysulfiden unter Druck.

Man beschickt ein dickwandiges Glasrohr mit einem Innendurchmesser von 2,54 cm (1 inch) und einer Länge von 10,16 cm (4 inch) mit 4,45 g des 3-Essigsäureesters von 25-Homochol-5-en-3ß-ol-24-on, 6 ml einer 25 %-igen wäßrigen Lösung von Dimethylamin, 2,2g Schwefelblüte und 10 ml gereinigtem Dioxan. Dann verschließt man das Glasrohr und überführt es in ein Druckgefäß aus Monel-metall mit einem Fassungsvermögen von 200 ml, füllt dann das Druckgefäß zu 3/4 mit den gleichen Reagentien, wie sie auch in dem Glasrohr verwendet werden, jedoch mit Ausnahme der 24-Ketonverbindung. Dann erhitzt man das Druckgefäß in einem Ölbad während 7 Stunden auf 150 bis 180°C, wobei sie'
(300 Ib) entwickelt.

bis 180°C, wobei sich bei 18O°C ein Innendruck von 21,1 kg/cm

Nach dem Abkühlen des Glasrohrs auf Raumtemperatur zeigt sich beim Öffnen ein schwacher Überdruck. Die Reaktionsmischung

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. afc ·

liegt in Form eines viskosen Produkts vor, das beim Eingießen in Wasser nach und nach einen flockigen Feststoff ergibt. Die gebildete wäßrige Aufschlämmung xvird dann mit Chlorwasserstoff säure angesäuert, wonach das Reaktionsprodukt abfiltriert und mit Wasser gewaschen wird, wobei man 5,0 g eines schwach rosa gefärbten Pulvers erhält. Dieses Reaktionsprodukt wird dann mit äthanolischem Kaliumhydroxid durch Erhitzen während 12 Stunden zum Sieden am Rückfluß bei etwa 93°C hydrolysiert, um das Thioamid zu der Carbonsäure umzuwandeln. Das Produkt wird durch Dispergieren in Wasser und Ansäuern gewonnen. Nach dem Filtrieren und Trocknen erhält man das Produkt in einer Ausbeute von 4,7 g, aus dem ™ian eine wesentliche Menge 3ß-Hydroxy-25-homo-5-cholensäure isoliert. Nach der Umkristallisation aus Äthylendichlorid erhält man eine Säure mit einem Schmelzpunkt von 210 bis 212 C. Eine Mischung dieser Säure mit einer authentischen Probe von 3ß-Hydroxy-25-homo-5-cholensäure zeigt keine Erniedrigung des Schmelzpunkts. Das Steroid/-Schwefel/Amin-Verhältnis beträgt 1 : 7 : 13.

Beispiel 5

Dieses Beispiel verdeutlicht die Herstellung von 3ß-Hydroxy-25-homo-5-cholensäure aus dem 3-Essigsäureester des 5-Homochol-5-en—3ß-ol-24—ons unter Verwendung von Ammoniumpolysulfid und Pyridin.

Man beschickt ein starkwandiges Glasrohr mit einem Innendurchmesser von 2,54 cm (1 inch) und einer Länge von 10,16 cm ( 4 inch) mit einer Mischung aus 1,5 g des 3-Essigsäureesters von 25-Homochol-5-en-3ß-ol-24-on, 10 ml konzentriertem Ammoniakwasser, 7,5 g Schwefel und 10 ml Pyridin, verschließt das Rohr und überführt es in das in Beispiel 4 beschriebene 200 ml-Stahldruckgefäß.

Dann erhitzt man das Stahldruckgefäß in einem Ölbad während

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-je-- 28U347

• ar··

6 Stunden auf 150 bis 180°C. Dann kühlt man das Gefäß auf Raumtemperatur ab, wobei sich beim Öffnen des Glasrohrs ein schwaches Vakuum anzeigt. Aus der Reaktionsmischung isoliert man nach der Hydrolyse mit einer wäßrigen Kaliumhydroxidlösung eine geringe Menge eines Feststoffs, der bei dem Dünnschichtchromatogramm den gleichen R,--Wert wie 3ß-Hydroxy-25-homo-5-cholensäure zeigt. Man gewinnt diese Säure mit einer Ausbeute von 5 %. Das Steroid/Sctwefel/Amin·- (Ammoniak) -Verhältnis beträgt 1 : 65 : 78.

10 Beispiel 6

Dieses Beispiel verdeutlich die Herstellung von 3<ν, 6o(-Dihydroxy-25-homocholansäure aus Hyodesoxycholsäure.

A. Herstellung des Diessigsäureesters von 3oC, 6o(-Hy odes oxycholsäure.

Man bereitet den Diessigsäureester von 3oC 6o(-Hyodesoxycholsäure nach der Verfahrensweise von June Bergström und Karin Pääbo (Acta Chem Scand. 9 (1955) 699) durch Umsetzen von 1 Mol Hyodesoxycholsäure mit 12 Mol Essigsäureanhydrid in Gegenwart von Pyridin als Katalysator.

B. Herstellung von Diacetoxy-hyodesoxycholsäurechlorid.

Nach der in Beispiel 1, Stufe B. beschriebenen Methode für die Herstellung von Sß-Acetoxy-S-cholensäurechlorid bereitet man Diacetoxy-hyodesoxycholsäurechlorid.

Hierzu gibt man 34 g des in der- Stufe A. bereiteten Diessigsäureesters der 3<*, 6c(-Hyodesoxycholsäure langsam zu 100 ml Thionylchlorid und kühlt auf -15°C ab. Man hält die Reaktionstemperatur während 1 Stunde bei -15 bis -1O°C, läßt dann im Verlaufe der nächsten beiden Stunden auf 0⁰C und schließlich

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28U347

im Verlaufe einer weiteren halben Stunde auf 30⁰C erwärmen. Dann destilliert man das überschüssige Thionylchlorid im Vakuum ab und fängt es in einer auf -15 C abgekühlten Vorlage auf. Den Reaktionskolben erwärmt man langsam im Wasserbad von 30 auf 60°C. Die in dem Kolben zurückgebliebene harzartige Masse wird 100 ml Benzol belöst, wonach man die Lösung im Vakuum auf 60°C erhitzt, um Benzol und restliches Thionylchlorid zu entfernen. Man erhält das Diacetoxy-hyodesoxycholsäurechlorid in einer Ausbeute von 35,4 g.

Das Säurechlorid kann auch in kristalliner Form erhalten werden, indem man es in Hexan löst, wonach man die Lösung mit Kristallen animpft, die sich im oberen Abschnitt des Reaktionskolbens nach dem Abdestillieren des Benzols gebildet haben. Das Dünnschichtchromatogramm des kristallinen Produkts ist das gleiche wie das der harzartigen Masse, so daß die harzartige Masse direkt ohne Kristallisation in der nächsten Stufe für die Bildung des Diessigsäureesters von 25-Homocholan-3d(, 6öi-diol—24—on verwendet wird.

C. Herstellung des Diessigsäureesters von 25-Homocholan-30(, 6o(-diol-24-on.

Man setzt das in der Stufe B. erhaltene Diacetoxy-hyodesoxycholsäurechlorid unter Anwendung der folgenden Verfahrensweise mit Dimethylcadmium um.

Durch Umsetzen von 0,17 Mol wethylmagnesiumbromid in einer Mischung aus 1OO ml Äther und 100 ml trockenem Benzol mit 0.085 Mol Cadmiumbromid bei 20⁰C bereitet man eine Lösung von Dimethylcadmium. Dann gibt man eine Lösung von 35,4 g des in der Stufe B. erhaltenen 3,6-Diacetoxy-hyodesoxycholsäurechlorids in 15Ο ml trockenem Benzol zu der Lösung des Dimethylcadmiums. Während der Zugabe fällt ein harzartiges Material aus, so daß man im Verlaufe von 25 Minuten 200 ml

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Benzol zu der Lösung zusetzt. Nach der Umsetzung während 2 Stunden bei 2O°C wird die Reaktionsmischung auf 15°C abgekühlt, wonach man 50 g Eis und dann tropfenweise eine Lösung von 23 ml konzentrierte Chlorwasserstoffsäure, die mit 23 ml Wasser verdünnt worden ist, zugibt. Dann trennt man die beiden Schichten und dampft die Benzol-Äther-Schicht im Vakuum ein, wobei man 34 g eines harzartigen Rückstands erhält.

Durch Umkristallisieren aus Hexan oder Aceton und Wasser lassen sich nach längerem Stehen Kristalle_des Diesters des 25-Homocholan-3o(, 6<<-diol-24-ons erhalten. Der Schmelzpunkt der aus Aceton gewonnenen nadeiförmigen Kristalle beträgt 154 bis 156°C. Die Analyse ergibt folgende Ergebnisse:

Analyse: C₃₉H₄₅O₅

berechnet: C 73,38 % H 9,74 % 15 gefunden: 73,15 10,00

D. Herstellung von 3*!, 6s<-Diacetoxy-25-homocholansäurethiomorpholid.

Man führt die Willgerodt-Reaktion durch, indem man 4,8 g des in der Stufe C. erhaltenen rohen Diesters des 25-Homocholan-3o(, 6o^-diol-24-ons in 2 ml Morpholin löst, 0,51 g Schwefel zugibt und die Mischung während 3 Stunden bei 130 bis 135 C zum Sieden am Rückfluß erhitzt. Dann isoliert man die rohe Reaktionsmischung durch Verdünnen mit Morpholin und Äthylalkohol, wonach man die Mischung langsam in Wasser gießt, in dem sie sich ohne weiteres dispergiert. Nach etwa 1-stündigem Rühren bei Raumtemperatur säuert man die Reaktionsmischung an und filtriert, wobei man 6,1 g 3o(, 6c^-Diacetoxy-25-hcmocholansäurethiomorpholid in Form eines hellbraun gefärbten Pulvers erhält. Das Steroid/Schwefel/Amin-Verhältnis beträgt 1 : 1,6

30 : 4,5.

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-#- 28H347

.30-

E. Herstellung von 25-Homo-3oi, 6cf-hyodesoxycholansäure.

Man hydrolysiert 3,0 g des in der Stufe D erhaltenen Diacetoxy-25-homocholansäurethiomorpholids während 5 Stunden in einer Lösung von 8,5 g Kaliumhydroxid in 27 ml Äthylalkohol.

Zur Isolierung der 25-Homo-3o<, 6c(-hyodesoxycholsäure dampft man die erhaltene Reaktionsmischung im Vakuum ein und zieht die Restbestandteile an Alkohol und Wasser durch Erhitzen mit Dichloräthan zum Sieden am Rückfluß und durch Eindampfen ab. Dann pulverisiert man den Rückstand und extrahiert ihn mit Dichloräthan zur Entfernung der nichtsauren Nebenprodukte. Die das Kaliumsalz der Homohyodesoxycholansäure enthaltende unlösliche Fraktion wird in Wasser dispergiert und angesäuert. Die 25-Homo-3e^, 6c*-hyodesoxycholsäure konnte nicht zur Kristallisation gebracht werden; dennoch zeigt das durch· Eindampfen einer Acetonlösung erhaltene hellbraun gefärbte Pulver eine Kohlenstoff/Wasserstoff-Analyse, die im guten Einklang mit den zu erwartenden theoretischen Werten steht.

Analyse: C₃₅H₄₂O₄

20 berechnet: C 73,83 % H 10,41 % gefunden: 73,44 9,97

Beispiel 7

Dieses Beispiel verdeutlicht Modifikationen des Verfahrens und weitere Beispiele für die Synthese von Homocholensäure 5 aus Cholensäure.

A. Herstellung des 3-Essigsäureesters von 25-Homochol-5-en-3ß-ol-24-on.

Man trocknet einen 5 1-Dreihalsrundkolben/ der mit einem me-

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J₈-. 28U347

chanischen Rührer, einem Tropftrichter mit Druckausgleichsrohr und einem Stickstoffeinlaß ausgerüstet ist, unter einem ständigen Stickstoffstrom über der Flamme. Dann führt man die Reaktion unter statischem Stickstoffdruck durch. Man beschickt den Reaktionskolben mit 1000 ml trockenem Diäthyläther und 291 ml Methylmagnesiumbromid (2,94 g, 0,855 Mol). Dann gibt man in Form von vier gleich großen aliquoten Anteilen in Intervallen von 5 Minuten 139 g (0,512 Mol) Cadmiumbromid zu der gerührten Lösung. Unter der Diäthyläther-schicht bildet sich kurz nach der dritten Bromidzugabe _eine mobile zweite Schicht. Man rührt die dunkelgraue Reaktionsmischung nach der vierten Bromidzugabe während 1 Stunde bei etwa 20 C. Dann versetzt man die Mischung im Verlaufe von etwa 20 Minuten mit einer Lösung von 183,5 g (0,407 Mol) des gemäß Beispiel 1, Stufe B gebildeten 3ß-Acetoxycholenylchlorids in 680 ml Benzol. Im Verlaufe der Chloridzugabe x^ird die untere Schicht der Reaktionsmischung immer viskoser, bis man schließlich eine dicke, harzartige Masse erhält. Die Reaktion verläuft im wesentlichen augenblicklich und die Reaktionsmischung sollte im Verlaufe von 2O Minuten nach Beendigung der Zugabe des Steroidchlorids wie folgt aufgearbeitet werden, um Nebenreaktionen auf einem Minimum zu halten.

Man dekantiert die Ätherschicht von dem harzartigen Reaktionsprodukt in dem Reaktionskolben ab und löst das Harz in 1000 ml Äthylendichlorid. Dann kühlt man den Kolben von außen mit Eis und gibt langsam Eiswasser zu der in dem Kolben vorliegenden Reaktionsmischung. Nach einer kurzen Anlaufzeit bildet sich ein dickes Gel, das etwa das Dreifache des ursprünglichen Volumens der Lösung einnimmt. Die Reaktion des Gels mit Wasser verläuft sehr exotherm. Durch die Zugabe weiteren Wassers (etwa 1400 ml) wird das Gel erneut flüssig und ergibt eine zweiphasige Lösung, die eine große Menge weißer, ausgefallener Salze enthält. Die Mischung wird dann mit 100 ml einer Mischung aus konzentrieter Chlorwasserstoffsäure und Wasser

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-η- 28U347

(1/1) angesäuert, iirobei man eine klare zweiphasige Lösung erhält, die aus einer gelben, oberen organischen Schicht und einer hellgelben, unteren wäßrigen Schicht besteht. Die organische Schicht wird abgetrennt, mit Wasser gewaschen und unter vermindertem Druck zur Trockne eingeengt.

B. Die Herstellung der 25-Horno-5-cholensäure über 3ß-Acetoxy-25-homocholensäurethiomorpholid erfolgt unter Anwendung der Verfahrensweise von Beispiel 1, Stufen E und G.

C. Herstellung von 25-Homochol-5-en-3ß-ol-24-on.

Methode A.: Hydrolyse des 3-Essigsäureesters von 25-Homochol-

5-en-3ß-ol-24-on.

Man hydrolysiert in üblicher Weise 20 g des 3-Essigsäureesters von 25-Homochol-5-en-3ß-ol-24-on im Verlaufe von 90 Minuten unter Verwendung von 6 g Kaiiumhydroxid in einer Methanol/Wasser-Mischung (300 ml/10 ml). Die Umkristallisation des erhaltenen schwach gelben Feststoffs aus 90 %— igem wäßrigem Aceton ergibt ein Produkt mit einem Schmelzpunkt von 133 bis 134°C.

Methode B.: Umsetzung von 3ß-Hydroxy-5-cholensäure mit Methyllithium.

Man verwendet einen 1 1-Dreihalsrundkolben, der mit einem Rückflußkühler, einem mechanischen Rührer und einem Tropftrichter mit Druckausgleich ausgerüstet ist und trocknet diesen Kolben unter einem Stickstoffstrom über der Flamme und hält ihn dann unter einem statischen Stickstoffdruck. Dann beschickt man den Kolben mit 250 ml trockenem Tetrahydrofuran (das man über Natriumbis(2-methoxyäthoxy)-aluminiumhydrid (Vitride) destilliert hat). Dann bereitet man durch Eintragen von 13,1 g (0,035 Mol) feste 3ß-Hydroxycholensäure

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in Tetrahydrofuran eine Aufschlämmung. Man kühlt den Kolben von außen mit Eis und gibt langsam im Verlaufe von 90 Minuten Methyllithium (63 ml einer 1,84m Lösung in Äther, 0,115 Mol) in 100 ml trockenem Tetrahydrofuran zu der schnell gerührten Aufschlämmung. Nach Beendigung der Reaktion, die man dünnschichtchromatographisch verfolgt, gießt man die Reaktionsmischung langsam in verdünnte Chlorwasserstoffsäure (30 ml konzentrierte Chlorwasserstoffsäure in 1200 ml Wasser) und erhält einen weißen Niederschlag, den man abfiltriert. Das nichtumgesetzte Ausgangsmaterial wird durch Auflösen des Niederschlags in 300 ml Äthylendichlorid und Behandeln der Lösung mit 50 ml einer 10 %-igen Natriumhydroxidlösung während 1 Stunde abgetrennt. Dann trennt man die organische Schicht ab und wäscht sie mit Wasser. Durch Einengen und Umkristallisation des dabei erhaltenen weißen Feststoffs erhält man ein Produkt, das identisch mit dem nach der Methode A gebildeten ist.

D. Herstellung von 3ß-Hydroxy-25-homo-5-cholensäure über das 3ß-Hydroxy-25-homo-5-cholensäurethiomorpholid.

Man löst 4 g (0,0108 Mol) 25-Homochol-5-en-3ß-ol-24-on in 3,65 ml (0,0418 Mol) heißem Morpholin unter einer statischen Stickstoffatmosphäre. Man erhitzt die Lösung zum Sieden am Rückfluß und gibt O,61 g (O,O189 Mol) elementaren Schwefel in einer Portion zu. Die Mischung verfärbt sich augenblicklieh schwarz. Nach dem Erhitzen während 2 Stunden zum Sieden am Rückfluß verdünnt man die Lösung mit 6 ml Morpholin und gießt die viskose Lösung langsam in 125 ml Wasser, wobei man einen körnigen, braun gefärbten Niederschlag erhält. Der Niederschlag wird aufgeschlämmt, worauf man die Aufschlämmung mit verdünnter Chlorwasserstoffsäure ansäuert. Dann filtriert man den braun gefärbten Feststoff unter Absaugen ab, löst ihn in 100 ml Tetrachlorkohlenstoff und trennt ihn von dem mitgerissenen Wasser ab. Man trocknet die organische Schicht über

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wasserfreiem Natriumsulfat, behandelt mit 200 mg Aktivkohle und erhitzt während 1 Stunde zum Sieden am Rückfluß. Man filtriert die Aktivkohle ab und engt die Mutterlauge zur Trockne ein, wobei man einen braunen Rückstand erhält. Man löst den festen braunen Rückstand in 26 ml Äthanol und 1 ml Wasser.

Dann gibt man 8 g Kaliumhydroxid zu und erhitzt die Mischung während 1 Stunde zum Sieden am Rückfluß.

Man zieht das Lösungsmittel dann unter vermindertem Druck ab, zerkleinert den hellbraunen Feststoff und extrahiert ihn drei mal mit siedendem Benzol (insgesamt 90 ml). Man saugt den Feststoff ab und wäscht ihn mit Benzol und dann mit Hexan. Die Homocholensäure wird dadurch aus dem Kaliumsalz freigesetzt, daß man den Feststoff zu einer schnellgerührten Mischung aus 40 ml Chloroform, 40 ml Tetrahydrofuran, 40 ml Wasser und 20 ml konzentrieter Chlorwasserstoffsäure gibt. Nach dem Rühren während 2 Stunden trennt man die organische Schicht ab und engt sie zur Trockne ein, wobei man einen flockigen, hellgelben Feststoff erhält. Die Umkristallisation aus Athylendichlorid ergibt 25-Homo-5-cholensäure, die mit einer authentischen Probe identisch ist. Das Steroid/-Schwefel/Amin-Verhältnis beträgt 1 : 1,8 : 4,0.

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Claims (15)

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Herstellung von Steroidsäuren der allgemeinen Formel I

CH

⁶ (D

P η

R₁ R₂.

^R3

dadurch gekennzeichnet, daß man ein Mol eines Steroidketons der allgemeinen Formel II

^R4

(ID

^R3 in welchen Formeln

R^ ein Viasserstoffatom, eine Hydroxylgruppe, eine niedrigmolekulare Alkyloxygruppe, eine Tetrahydropyranyloxygruppe, eine Aryloxygruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkanoyloxygruppe oder eine Aroyloxygruppe;

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R„ ein Wasserstoffatom, eine Hydroxylgruppe, eine niedrigmolekulare Alkyloxygruppe, eine Tetrahydropyranyloxygruppe, eine Aryloxygruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkanoyloxygruppe oder eine Aroyloxygruppe,·

R, ein Wasserstoffatom, eine Hydroxylgruppe, eine niedrigmolekulare Alkyloxygruppe, eine Tetrahydropyranyloxygruppe, eine Aryloxygruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkanoyloxygruppe oder eine Aroyloxygruppe; oder

R₁ und R₀ gemeinsam oder R₀ und R-. gemeinsam eine Kohlenstoff-Kohlenstof f -Bindung,- -

R. eine Gruppe der allgemeinen Formel -(CH₀) CO(CH₀) CH-,;

R_ eine Gruppe der allgemeinen Formel -(CH₀) , ₊,COOH;

Rg ein Wasserstoffatom, eine Hydroxylgruppe, eine niedrigmolekulare Alkyloxygruppe, eine Tetrahydropyranoyloxygruppe, eine Aryloxygruppe, eine Alkylgruppe, eine Alkanoyloxygruppe oder eine Aroyloxygruppe,-

η 0 bis 4; m 0 bis 4;

die Summe von η + m 0 bis 4 bedeuten;
mit etwa 1 Mol bis etwa 70 Mol Schwefel und etwa 1 Mol bis etwa 80 Mol einer Base aus eier Ammoniak, primäre Amine und sekundäre Amine umfassenden Gruppe unter Bildung eines Thioamids umsetzt und anschließend das erhaltene Thioamid unter

Bildung der gewünschten Steroidsäure hydrolysiert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß man als Steroidketon 25-Homochol-5-en-3ß-ol-24-on oder Ester davon, 25-Homocholan-3^, 6\~-diol-24-on oder Ester davon, 24-Norchol-5-en-3ß-ol-22-on oder Ester davon oder 25-Homochol-5-en-3ß-ol-22-on oder Ester davon verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß man als Steroidketon 25-Homochol-5-en-3ß-ol-24-on oder Ester davon verwendet.

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4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Steroidketon 25-Komocholan-3«{, 6oL-diol-24-on oder Ester davon verwendet.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß man als Steroidketon 24-Norchol-5-en-3ß-ol-22-on oder Ester davon verwendet.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Steroidketon 25-Homochol-5-en-3ß-ol-22-on oder Ester davon verwendet.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reaktion des Ketons mit Schwefel und der Base bei einer Temperatur von etwa 125 bis etwa 180°C durchführt.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Base Morpholin verwendet.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Base Ammoniak einsetzt.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Thioamid durch Erhitzen in einer alkoholischen Kaliumhydroxidlösung zum Sieden am Rückfluß hydrolysiert.

11. 3ß-Acetoxy-25-homo-5-cholensäure-25-thiomorpholid.

12. 3ß-Hydroxy-25-homo-5-cholensäure-25-morpholid.

13. 3λ, 6v\-Dihydroxy-25-homocholansäure-25-thiomorpholid.

14. Diessigsäureester von 3\, 6i\-Dihydroxy-25-homocholansäure-25-thiomorpholid.

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-4- 28H347

15 . 1«, 3:· -Dihydroxy^S-homocholansäure^S-thiomorpholid.

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