DE3153390C2 - - Google Patents

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DE3153390C2
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DE3153390A
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Paul Adrian Portage Mich. Us Aristoff
Norman Allan Galesburg Mich. Us Nelson
Robert Charles Kalamazoo Mich. Us Kelly
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    • C07F7/18Compounds having one or more C—Si linkages as well as one or more C—O—Si linkages
    • C07F7/1804Compounds having Si-O-C linkages

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Carbacyclin-Zwischenprodukte (CB-Zwischenprodukte) zur Herstellung von Carbacyclinanalogen der Formel X gemäß DE-OS 31 05 588. Den Carbacyclin-Zwischenprodukten gemäß der Erfindung kommen die im Patentanspruch definierten Formeln IV und V zu.
Mit Bezug auf die vorstehend beschriebenen divalenten Substituenten L₁ und M₆ sind die Reste R₃ und R₄ bzw. OR₁₀ und R₅ definiert als α-R i : β-R j , worin R i den Substituenten des divalenten Teiles in der alpha-Konfiguration in bezug auf die Ebene des C-8- bis C-12-Cyclopentanringes und R j den Substituenten des divalenten Teiles in der beta-Konfiguration in bezug auf die Ebene des Ringes darstellt. Hydroxygruppe des M₆-Teiles in der alpha-Konfiguration, z. B. wie in PGI₂, und der R₅-Substituent ist in der beta-Konfiguration.
Von den Verbindungen, worin Y₁ cis-CH=CH- bedeutet, werden Verbindungen, worin der M₆-Teil eine Hydroxylgruppe in der alpha-Konfiguration enthält, als "15-epi-CB"-Zwischenprodukte bezeichnet (Für eine Beschreibung dieser Konvention der Nomenklatur für die Indentifizierung der C-15 Epimeren vergleiche US-PS 40 16 184 insbesondere die Spalten 24-27).
Demzufolge sind Carbacyclin-Zwischenprodukte mit Y₁ gleich -(CH₂)₂-, cis-CH=CH- oder -C≡C- als "13,14-Dihydro", "cis-13" oder "13,14-Didehydro" Verbindungen bezeichnet.
Wenn R₇ den geradkettigen Rest -C m H₂ m -CH₃ bedeutet, worin m = 1 bis 5, werden die so beschriebenen Verbindungen als "19,20-dinor", "20-nor", "20-Methyl" oder "20-Ethyl" Verbindungen bezeichnet, wenn m die Bedeutung hat von eins, zwei, vier oder fünf. Wenn R₇ einen verzweigtkettigen Rest der Formel -C m H₂ m -CH₃ bedeutet, werden die so beschriebenen Verbindungen als "17-, 18-, 19- oder 20-Alkyl" oder "17,17-, 17,18-, 17,19-, 17,20-, 18,18-, 18,19-, 18,20-, 19,19- oder 19,20-Dialkyl"-Verbindungen bezeichnet, wenn m die Bedeutung hat von 4 oder 5 und der unverzweigte Teil der Kette wenigstens n-Butyl ist, z. B. werden "17,20-Dimethyl" Verbindungen beschrieben, wenn m die Bedeutung hat von 5-(1-Methylpentyl).
Wenn wenigstens einer der Reste R₃ und R₄ nicht Wasserstoff bedeutet, werden die "16-Methyl" (einer und nur einer der Reste R₃ und R₄ bedeutet Methyl), "16,16-Dimethyl" (R₃ und R₄ bedeuten beide Methyl), "16-Fluor" (R₃ oder R₄ bedeutet Fluor), "16,16-Difluor" (R₃ und R₄ bedeuten beide Fluor) Verbindungen beschrieben. In jenen Verbindungen, worin R₃ und R₄ verschieden sind, enthalten die so dargestellten Carbacyclin-Zwischenprodukte ein asymmetrisches Kohlenstoffatom am C-16. Entsprechend sind zwei epimere Konfigurationen möglich: "(16S)" und "(16R)". Ferner wird in dieser Erfindung das C-16 Epimerengemisch "(16RS)" beschrieben.
Die aus den erfindungsgemäßen Carbacyclin-Zwischenprodukten herstellbaren Carbacyclin-Analogen der Formel X gemäß DE-OS 31 05 588 besitzen gewisse Prostacyclin-ähnliche pharmakologische Wirkungen und werden folglich als Mittel bei der Untersuchung, Verhinderung, Kontrolle und Behandlung von Krankheiten und anderen unerwünschten physiologischen Zuständen bei Säugern, speziell beim Menschen, wertvollen Nutztieren, Haustieren, Tieren in zoologischen Gärten und bei Laboratoriums-Tieren (z. B. Mäuse, Ratten, Kaninchen und Affen) verwendet. Im speziellen gelangen die Verbindungen der Formel X als anti-thrombische Mittel, anti-Geschwürmittel und anti-Asthmamittel zum Einsatz (vgl. hierzu DE-OS 31 05 588).
Am meisten bevorzugt im Hinblick auf die biologische Leistungsfähigkeit der daraus herstellbaren CBA₂-Analogen der Formel X sind solche Carbacyclin-Zwischenprodukte, welche die gleiche C-5 isomere Konfiguration aufweisen wie CBA₂ selbst.
Die Schutzgruppen innerhalb des Bereiches von R₁₀ sind irgendwelche Gruppen, welche ein Hydroxywasserstoffatom ersetzen und weder angegriffen werden noch mit den Reagenzien, welche hierin zu den Transformationen an einer Hydroxygruppe verwendet werden, reaktiv sind. Die Schutzgruppen werden anschließend mittels saurer Hydrolyse durch Wasserstoff bei der Herstellung der Carbacyclin-Analogen der Formel X ersetzt. Verschiedene solche Schutzgruppen sind im Stand der Technik bekannt, z. B. Tetrahydropyranyl und substituiertes Tetrahydropyranyl. Man vergleiche beispielsweise E. J. Corey, Proceedings of the Robert A. Welch Foundation Conferences on Chemical Research, XII Organic, Synthesis, Seiten 51-79 (1969). Diese Schutzgruppen, welche als dienlich befunden wurden, umfassen:
(a) Tetrahydropyranyl;
(b) Tetrahydrofuranyl;
(c) eine Gruppe der Formel -C(OR₁₁)(R₁₂)-CH(R₁₃)(R₁₄), worin R₁₁ die Bedeutung hat von Alkyl von eins bis einschließlich 18 Kohlenstoffatomen, Cycloalkyl von 3 bis einschließlich 10 Kohlenstoffatomen, Aralkyl von 7 bis einschließlich 12 Kohlenstoffatomen, Phenyl oder substituiertes Phenyl mit eins bis drei Alkylresten mit eins bis einschließlich vier Kohlenstoffatomen,
R₁₂ und R₁₃ haben die Bedeutung von Alkyl von eins bis einschließlich vier Kohlenstoffatomen, Phenyl, substituiertes Phenyl mit eins, zwei oder drei Alkylresten mit eins bis einschließlich vier Kohlenstoffatomen, oder, wenn R₁₂ und R₁₃ zusammengenommen sind zu -(CH₂) a - oder wenn R₁₂ und R₁₃ zusammengenommen worden sind zu -(CH₂) b -O-(CH₂) c , worin a 3, 4 oder 5 bedeutet und b bedeutet 1, 2 oder 3, und c bedeutet 1, 2 oder 3, mit der Maßgabe, daß b plus c 2, 3 oder 4 ergibt, mit der weiteren Maßgabe, daß R₁₂ und R₁₃ gleich oder verschieden sein können, und
R₁₄ die Bedeutung von Wasserstoff oder Phenyl hat; und
(d) Silylgruppen entsprechend dem Rest R₂₈, wie er hierin im folgenden noch beschrieben wird.
Wenn die Schutzgruppe R₁₀ die Bedeutung hat von Tetrahydropyranyl, so wird hierin das Tetrahydropyranyl-Ether-Derivat von irgendwelchen Hydroxyteilen der CBA-Zwischenprodukte erhalten durch Reaktion der Hydroxy-enthaltenden Verbindung mit 2,3-Dihydropyran in einem inerten Lösungsmittel, z. B. Dichlormethan, in der Gegenwart von einem sauren Kondensationsmittel, wie etwa p-Toluolsulfonsäure oder Pyridinhydrochlorid. Das Dihydropyran wird in einem großen stöchiometrischen Überschuß verwendet, vorzugsweise in der 4- bis 100fachen stöchiometrischen Menge. Die Reaktion ist normalerweise in weniger als einer Stunde bei einer Temperatur von 20-50°C beendet.
Wenn die Schutzgruppe Tetrahydrofuranyl ist, wird 2,3-Dihydrofuran, wie es in obigem Abschnitt beschrieben ist, anstelle von 2,3-Dihydropropan verwendet.
Wenn die Schutzgruppe einen Rest der Formel -C(OR₁₁)­ (R₁₂)-CH(R₁₃) (R₁₄) bedeutet, worin R₁₁, R₁₂, R₁₃ und R₁₄ vorstehend definiert sind, wird ein Vinylether oder eine ungesättigte cyclische oder heterocyclische Verbindung verwendet, z. B. 1-Cyclohexan-1-yl-methyl-ether oder 5,6-Dihydro-4-methoxy-2 H-pyran. Siehe beispielsweise C. B. Reese, et al., J. American Chemical Society 89, 3366 (1967). Die Reaktionsbedingungen für solche Vinylether und ungesättigten Verbindungen sind ähnlich, wie jene für das oben genannte Dihydropyran.
R₂₈ hat die Bedeutung einer Silylschutzgruppe der Formel -Si(G₁)₃. In einigen Fällen sind solche Silylierungen allgemein, indem sie alle Hydroxylgruppen in einem Molekül silylieren, währenddem sie in anderen Fällen selektiv sind, indem sie eine oder mehrere Hydroxylgruppen silylieren und wenigstens eine weitere Hydroxylgruppe unberührt bleibt. Für irgendeine dieser Silylierungen umfassen die Silylgruppen innerhalb des Bereiches von -Si(G₁)₃: Trimethylsilyl, Dimethylphenylsilyl, Triphenylsilyl, t-Butyl-dimethylsilyl oder Methylphenylbenzylsilyl. Mit Bezug auf den Rest G₁ sind Beispiele von Alkyl, Methyl, Ethyl, Propyl, Isobutyl, Butyl, sec-Butyl, tert-Butyl und Pentyl.
Beispiele von Aralkyl sind Benzyl, Phenetyhl, α-Phenylethyl, 3-Phenylpropyl, α-Naphthylmethyl und 2--Naphthyl)ethyl. Beispiele von Phenyl, welches mit Halogen oder Alkyl substituiert ist, sind p-Chlorphenyl, m-Fluorphenyl, o-Tolyl, 2,4-Dichlorphenyl, p-tert-Butylphenyl, 4-Chlor-2-methylphenyl und 2,4-Dichlor-3-methylphenyl.
Diese Silylgruppen sind im Stand der Technik bekannt. Siehe beispielsweise Pierce "Silylation of Organic Compounds", Pierce Chemical Company, Rockford, Ill. (1968). Wenn mit den silylierten Produkten in den folgenden Abschnitten beabsichtigt ist, sie einer chromatographischen Reinigung zu unterwerfen, dann soll die Verwendung von Silylgruppen vermieden werden, von denen bekannt ist, daß sie bei der Chromatographie unstabil sind (z. B. Trimethylsilyl). Ferner werden, wenn Silylgruppen selektiv eingeführt werden sollen, solche Silylierungsmittel verwendet, welche leicht erhältlich sind und dafür bekannt sind, daß sie bei der selektiven Silylierung verwendet werden können. Beispielsweise werden t-Butyldimethylsilyl-Gruppen verwendet, wenn eine selektive Einführung erforderlich ist. Ferner werden, wenn Silylgruppen in der Gegenwart von Schutzgruppen entsprechend dem Rest R₁₀ oder Acylschutzgruppen selektiv hydrolysiert werden, solche Silylgruppen verwendet, welche leicht erhältlich sind und von denen bekannt ist, daß sie mit Tetra-n-butylammonium-fluorid leicht hydrolysierbar sind. Eine speziell nützliche Silylgruppe für diesen Zweck ist t-Butyldimethylsilyl, weil andere Silylgruppen (z. B. Trimethylsilyl) nicht verwendet werden, wenn eine selektive Einführung und/oder Hydrolyse erforderlich ist.
Die Schutzgruppen, wie sie durch den Rest R₁₀ definiert sind, werden andererseits durch milde, saure Hydrolyse entfernt. Beispielsweise wird durch die Reaktion mit (1) Chlorwasserstoffsäure in Methanol, (2) einem Gemisch aus Essigsäure, Wasser und Tetrahydrofuran oder (3) wäßriger Zitronensäure oder wäßriger Phosphorsäure in Tetrahydrofuran bei Temperaturen unterhalb 55°C die Hydrolyse der Schutzgruppe erreicht.
Bedeutet R₃₂ eine Hydroxyl-Wasserstoff ersetzende Gruppe, kann es sich hierbei um eine Acylschutzgruppe R₉ eine sauer hydrolysierbare Schutzgruppe entsprechend R₁₀, eine Silylschutzgruppe entsprechend R₂₈, oder eine Arylmethyl-Hydroxy-Wasserstoff ersetzende Gruppe R₃₄ handeln.
Acyl-Schutzgruppen R₉ umfassen:
(a) Benzoyl;
(b) Benzoyl, substituiert mit einem bis 5 Alkyl-Resten mit einem bis einschließlich 4 Kohlenstoffatomen, oder Phenylalkyl von 7 bis einschließlich 12 Kohlenstoffatomen, oder Nitro, mit der Maßgabe, daß nicht mehr als zwei Substituenten eine andere Bedeutung haben als Alkyl, und daß die Gesamtzahl an Kohlenstoffatomen in den Substituenten 10 Kohlenstoffatome nicht überschreitet, mit der weiteren Maßgabe, daß die Substituenten gleich oder verschieden sind;
(c) Benzoyl, substituiert mit Alkoxycarbonyl von 2 bis einschließlich 5 Kohlenstoffatomen;
(d) Naphthoyl;
(e) Naphthoyl, substituiert mit einem bis einschließlich 9 Alkylresten mit einem bis einschließlich 4 Kohlenstoffatomen, Phenylalkyl von 7 bis einschließlich 10 Kohlenstoffatomen, oder Nitro, mit der Maßgabe, daß nicht mehr als zwei Substituenten an einem der beiden verbundenen aromatischen Ringe anders sind als Alkyl, und daß die Gesamtzahl an Kohlenstoffatomen in den Substituenten an einem der beiden miteinander verbundenen Ringe 10 Kohlenstoffatome nicht überschreitet, mit der weiteren Maßgabe, daß die verschiedenen Substituenten gleich oder verschieden sind; oder
(f) Alkanoyl von 2 bis einschließlich 12 Kohlenstoffatome.
Hierin werden bei der Herstellung dieser Acyl-Derivate aus einer Hydroxy-enthaltenden Verbindung Verfahren verwendet, welche im Stand der Technik allgemein bekannt sind. So wird beispielsweise eine aromatische Säure der Formel R₉OH, worin R₉ weiter oben definiert ist (z. B. Benzoesäure) mit der Hydroxy-enthaltenden Verbindung in der Gegenwart eines Dehydratisierungsmittels, z. B. p-Toluolsulfonyl-chlorid oder Dicyclohexylcarbodiimid, zur Reaktion gebracht; oder alternativ hierzu wird ein Anhydrid der aromatischen Säure der Formel (R₉)OH, z. B. Benzoesäure-anhydrid, verwendet.
Vorzugsweise erfolgt jedoch das im obigen Abschnitt beschriebene Verfahren unter Verwendung des geeigneten Acylhalogenids, z. B. R₉Hal, worin Hal die Bedeutung von Chlor, Brom oder Iod hat. Zum Beispiel wird Benzoyl-chlorid mit der Hydroxyl-enthaltenden Verbindung in der Gegenwart eines Wasserstoff-Chlorid-Bindemittels, z. B. ein tertiäres Amin wie etwa Pyridin oder Triethylamin umgesetzt. Die Reaktion wird ausgeführt unter einer Vielzahl von Bedingungen, unter Verwendung von Verfahren, welche im Stand der Technik Technik allgemein bekannt sind. Im allgemeinen werden milde Bedingungen verwendet: eine Temperatur von 0-60°C in Kontaktbringen des Reaktanten in einem flüssigen Medium (z. B in einem Überschuß an Pyridin oder in einem inerten Lösungsmittel wie etwa Benzol, Toluol oder Chloroform). Das Acylierungsmittel wird entweder in der stöchiometrischen Menge oder in einem wesentlichen stöchiometrischen Überschuß verwendet.
Als Beispiele des Restes R₉ sind die folgenden Verbindungen als Säuren (R₉OH), (R₉)₂O oder Acylchloride (R₉Cl) erhältlich: Benzoyl, substituiertes Benzoyl, z. B. (2-, 3- oder 4-)Methylbenzoyl, (2-, 3- oder 4-)Ethylbenzoyl, (2-, 3- oder 4-)Isopropylbenzoyl, (2-, 3- oder 4-)tert-Butylbenzoyl, 2,4-Dimethylbenzoyl, 3,5-Dimethylbenzoyl, 2-Isopropyltoluyl, 2,4,6-Trimethylbenzoyl, Pentamethylbenzoyl, Phenyl(2-, 3- oder 4-)toluyl, (2-, 3- oder 4-)Phenethylbenzoyl, (2-, 3- oder 4-)Nitrobenzyol, (2,4-, 2,5- oder 2,3-)Dinitrobenzoyl, 2,3-Dimethyl-2-nitrobenzoyl, 4,5-Dimethyl-2-nitrobenzoyl, 2-Nitro-6-phenylethylbenzoyl, 3-Nitro-2-phenethylbenzoyl, 2-Nitro-6-phenethylbenzoyl, 3-Nitrol-2-phenethylbenzoyl; mono-verestertes Phthaloyl, Isophthaloyl oder Terephthaloyl; 1- oder 2-naphthoyl; substituiertes Naphthoyl, z. B. (2-, 3-, 4-, 5-, 6- oder 7-)Methyl-1-naphthoyl, (2- oder 4-)Ethyl-1-naphthoyl, 2-Isopropyl-1-naphthoyl, 4,5-Dimethyl-1-naphthoyl, 6-Isopropyl-4-methyl-1-naphthoyl, 8-Benzyl-1-naphthoyl, (3-, 4-, 5- oder 8-)Nitro-1-naphthoyl, 4,5-Dinitro-1-naphthoyl, (3-, 4-, 6-, 7- oder 8-)Methyl-1-naphthoyl, 4-Ethyl-2-naphthoyl und (5- oder 8-)Nitro-2-naphthoyl und Acetyl.
Es können dafür Benzoyl-chlorid, 4-Nitro-benzoyl-chlorid oder 3,5-Dinitrobenzoyl-chlorid verwendet werden, z. B. R₉Cl-Verbindungen, entsprechend den obigen R₉-Gruppen. Falls das Acyl-chlorid nicht erhältlich ist, wird es aus der entsprechenden Säure und Phosphor-Pentachlorid hergestellt, wie es im Stand der Technik bekannt ist. Es ist bevorzugt, daß der R₉OH, (R₉)₂O oder R₉Cl Reaktant nicht große hindernde Substituenten hat, z. B. tert-Butyl an beiden der Ring-Kohlenstoffatome, welche benachbart sind zur Carbonyl-verbundenen Seite.
Die Acyl-Schutzgruppen, entsprechend dem Rest R₉, werden durch Desacylierung entfernt. Alkalimetallcarbonat oder -hydroxid werden bei umgebender Temperatur für diesen Zweck wirksam verwendet. Beispielsweise wird vorteilhaft Kaliumcarbonat oder -hydroxyd in wäßrigem Methanol bei einer Temperatur von etwa 25°C verwendet.
R₃₄ ist definiert als irgendeine Arylmethyl-Gruppe, welche in den CB-Zwischenprodukten bei der Herstellung der verschiedenen CBA-Analogen den Hydroxywasserstoff ersetzt. Diese Gruppe wird anschließend bei der Herstellung der entsprechenden CB-Analogen durch Wasserstoff ersetzt. Diese Gruppe ist bei den verschiedenen Reaktionen, welchen die R₃₄-enthaltenden Verbindungen ausgesetzt werden, und wobei dieser Rest eingeführt und anschließend durch Hydrogenolyse unter Bedingungen entfernt wird, welche im wesentlichen quantitative Ausbeuten an gewünschten Produkten ergeben, stabil.
Beispiele von Arylmethyl Hydroxy-Wasserstoff ersetzende Gruppen sind
(a) Benzyl;
(b) Benzyl, substituiert durch einen bis 5 Alkyl-Reste mit einem bis einschließlich 4 Kohlenstoffatomen, Chlor, Brom, Iod, Fluor, Nitro, Phenylalkyl mit 7 bis einschließlich 12 Kohlenstoffatomen, mit der weiteren Maßgabe, daß die verschiedenen Substituenten gleich oder verschieden sind;
(c) Benzhydryl;
(d) Benzhydryl, substituiert durch einen bis 10 Alkylreste mit einem bis einschließlich 4 Kohlenstoffatomen, Chlor, Brom, Iod, Fluor, Nitro, Phenylalkyl mit 7 bis einschließlich 12 Kohlenstoffatomen, mit der weiteren Maßgabe, daß die verschiedenen Substituenten an jedem der aromatischen Ringe gleich oder verschieden sind;
(e) Trityl;
(f) Trityl, substituiert durch einen bis 15 Alkylreste mit einem bis einschließlich 4 Kohlenstoffatomen, Chlor, Brom, Iod, Fluor, Nitro, Phenylalkyl mit 7 bis einschließlich 12 Kohlenstoffatomen, mit der weiteren Maßgabe, daß die verschiedenen Substituenten in jedem der aromatischen Ringe gleich oder verschieden sind.
Die Einführung solcher Ether-Verknüpfungen an die Hydroxy-enthaltenden Verbindungen hierin, speziell der Benzyl- oder substituierte Benzyl-Ether, erfolgt mittels Verfahren, welche im Stand der Technik bekannt sind, z. B. durch die Reaktion der Hydroxy-enthaltenden Verbindung mit dem Benzyl- oder substituierten Benzyl-Halogenid (Chlor, Brom oder Iod), entsprechend dem gewünschten Ether. Diese Reaktion erfolgt in der Gegenwart eines geeigneten Kondensationsmittels (z. B. Silberoxid). Das Gemisch wird gerührt und auf eine Temperatur von 50-80°C erwärmt. Reaktionszeiten von 4 bis 20 Stunden sind gewöhnlich genügend.
Die hierin enthaltenen Formelschemata beschreiben Verfahren, nach denen die neuen CB-Zwischenprodukte hergestellt werden. In den Formelschemata haben die Symbole n, L₁, M₆, R₇, R₁₀, R₁₆, R₁₈, R₃₂ und Y₁ die angegebenen Bedeutungen. R₄₇ ist C₁- bis C₄-Alkyl oder zusammen mit R₁₆ -CH₂-. Ac bedeutet Acetyl.
Mit Bezug auf das beigefügte Formelschema wird ein Verfahren zur Verfügung gestellt, wobei das bekannte bicyclische Lacton der Formel XXI in das Carbacyclin-Zwischenprodukt der Formel XXV umgewandelt wird, welches nützlich ist bei der Herstellung von CB-Analogen der Formel X, worin R₁₇ Alkyl bedeutet oder R₁₆ und R₁₇ zusammengenommen Methano oder eine zweite Valenzbindung zwischen C-6a und C-9 bedeuten. Mit Bezug auf Formelschema A wird die Verbindung der Formel XXI in die Verbindung der Formel XXII durch Behandlung mit dem Anion von Dimethyl-methylphosphonat umgewandelt. Verfahren für eine solche Reaktion sind im Stand der Technik bekannt. Vergleiche z. B. Dauben, W. G., et al., JACS, 97 : 4973 (1975), worin eine Reaktion dieses Typus beschrieben wird.
Das Lactol der Formel XXII wird in das Diketon der Formel XXIII mittels Oxidationsverfahren umgewandelt, welche im Stand der Technik bekannt sind. Zum Beispiel wird das Collins-Reagens oder das Jones-Reagens bei dieser oxidativen Umwandlung verwendet.
Das Diketon der Formel XXIII wird mittels einer intramolekularen Horner-Emmons-Reaktion in die Verbindung der Formel XXIV cyclisiert. Die chemische Methodologie für analoge Umwandlungen ist im Stand der Technik bekannt. Vergleiche z. B. Piers, E., et al., Tetrahedron Letters, 3279 (1979) und Clark, R. D., et al., Synthetic Communications 5 : 1 (1975).
Die Verbindung der Formel XXIV wird durch Behandlung mit Lithium-dialkyl-cuprat in die neue Verbindung der Formel XXV umgewandelt, worin R₁₆ = H und R₄₇ Alkyl bedeutet. Das Lithium-dialkyl-cuprat wird mit herkömmlichen Mitteln, z. B. durch Reaktion von wasserfreiem Kupfer-Iodid in Diethylether mit einem Alkyllithium in Diethylether hergestellt und wird anschließend mit den Verbindungen der Formel XXIV zur Reaktion gebracht, beispielsweise in Diethylether.
Die Verbindung der Formel XXIV wird mit einem der beiden folgenden Verfahren in die neue Verbindung der Formel XXV umgewandelt, worin R₁₆ und R₄₇ zusammengenommen Methylen (-CH₂-) bedeuten. Beim ersten Verfahren wird die Verbindung der Formel XXV durch Behandlung der Verbindung der Formel XXIV mit dem Anion von Trimethyloxosulfonium-iodid hergestellt. Siehe dazu beispielsweise E. J. Corey, et al., JACS 87 : 1353 (1965). Bei diesem Verfahren wird das Anion durch die Behandlung von Trimethyloxosulfonium-iodid mit Natriumhydrid bequem hergestellt.
Beim zweiten Verfahren wird die Verbindung der Formel XXIV in die Verbindung der Formel XXV übergeführt, worin R₁₆ und R₄₇ zusammengenommen Methylen bedeuten, wobei zuerst die Verbindung der Formel XXIV in die entsprechende Hydroxymethyl-Verbindung der Formel XXVI übergeführt wird mittels photochemischer Addition von Methanol (siehe z. B. G. L. Bundy, Tetr. Lett. 1957, 1975), wonach die resultierende Hydroxymethylverbindung mit einem Überschuß (beispielsweise zwei Equivalente) an p-Toluolsulfonyl-chlorid in einer tertiären Aminbase behandelt wird, um das entsprechende Tosylat der Formel XXVII zu ergeben, und schlußendlich wird das resultierende Tosylat der Formel XXVII mit einer Base (z. B. Kalium-t-butoxid) behandelt, um die Cyclopropylverbindung der Formel XXV zu ergeben.
Die Weiterverarbeitung der erfindungsgemäßen CB-Zwischenprodukte zu DB-Analogen der Formel X ergibt sich aus der DE-OS 31 05 588 z. B. Formelschemata B ff. Das folgende Beispiel soll die Erfindung näher veranschaulichen.
Beispiel 1 a) 3-Oxo-7α-tetrahydropyran-2-yloxy-6β[(3′S)- 3′-tetrahydropyran-2-yloxy-trans-1′-octenyl]- bicyclo[3,3,0]-oct-1-en (Formel XXIV: R₁₈ ist Tetrahydropyranyloxy; Y₁ ist trans-CH=CH-, M₆ ist α-Tetrahydropyranyloxy : β-H, L₁ ist α-H : β-H, R₇ ist n-Butyl und n ist die ganze Zahl eins). Vergleiche das beigefügte Formelschema
A. Zu einer gerührten Lösung von 19 ml (170 mMol) Dimethyl-methylphosphonat und 600 ml trockenem Tetrahydrofuran bei einer Temperatur von -78°C und unter einer Argonatmosphäre wurden tropfenweise während 5 Min. 110 ml (172 mMol) einer 1,56 M Lösung von n-Butyllithium in Hexan hinzugegeben. Die resultierende Lösung wurde während 30 Min. bei einer Temperatur von -78°C gerührt, mit 25,4 g 3α,5α-Dihy­ droxy-2β-(3α-hydroxy-trans-1-octenyl)-1α-cyclopentan-essigsäure-lacton-bis(tetrahydropyranyl)ether in 100 ml trockenem Tetrahydrofuran tropfenweise während einer Stunde versetzt und während einer Stunde bei einer Temperatur von -78°C und während vier Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Die Reaktion wurde anschließend mittels Zugabe von 10 ml Eisessig abgeschreckt, mit 700 ml Kochsalzlösung verdünnt und mit Diethylether (3 × 700 ml) extrahiert. Die vereinigten etherischen Schichten wurden mit 200 ml Bicarbonat und 500 ml Kochsalzlösung gewaschen und wurden anschließend über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und unter reduziertem Druck eingeengt, um 37 g der Verbindung der Formel XXII als öligen, weißen Festkörper zu ergeben: 3-Dimethyl- phosphonomethyl-3-hydroxy-2-oxy-7α-tetrahydropyran-2-yloxy- 6β[(3′S)-3′-tetrahydropyran-2-yloxy-trans-1′-octenyl]-bicyclo[3,3,0]oc-tan. Die Kristallisation des Rohproduktes aus Hexan und Ether ergab 22,1 g des gereinigten Produktes der Formel XXII. Silicagel DC. Rf = 0,22 in Ethylacetat. Der Schmelzbereich betrug 89-93°C. NMR-Absorptionen wurden beobachtet bei 3,72 (Doublett, J=11 Hz) und 3,83 (Doublett, J=11 Hz)δ. Charakteristische Infrarot-Adsorptionsbanden sind 3340, 1250, 1185, 1130, 1075 und 1030 cm-1.
B. Zu einer Lösung von 10,0 g des Produktes aus Teil A in 75 ml Aceton und unter Rühren unter einer Stickstoffatmosphäre bei einer Temperatur von -10°C wurden während 30 Minuten 9,0 ml an Jones-Reagenz hinzugegeben. Die resultierende Suspension wurde während 30 Min. bei einer Temperatur von -10°C gerührt und anschließend mit 4 ml 2-Propanol abgeschreckt. Die Lösungsmittel wurden vom grünen Rückstand abdekantiert und der größte Teil des Acetons wurde unter einem reduzierten Druck entfernt. Das Aceton-Konzentrat wurde anschließend in Ethylacetat aufgenommen und mit gesättigter, wäßriger Natriumbicarbonat-Lösung und anschließend mit Kochsalzlösung gewaschen und über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Die Einengung unter reduziertem Druck ergab 8,2 g des Produktes der Formel XXIII: 2-Descar­ boxy-6-desbutyl-6-dimethylphosphonomethyl-6-keto-PGE₁-11,15-bis(tetr-ahydropyranylether). Die Chromatographie des Produktes der Formel XXIII an 600 g Silicagel, wobei mit 20% Aceton in Methylenchlorid eluiert wurde, ergab 4,95 g des reinen Produktes der Formel XXIII. Silicagel DC. Rf (in 20% Aceton in Methylenchlorid) = 0,22. Charakteristische NMR-Absorptionen wurden beobachtet bei 3,14 (Doublett, J = 23 Hz) und 3,80 (Doublett, J = 11 Hz), 5,4-5,8 (m)δ. Charakteristische Infrarot-Absorptionsbanden wurden beobachtet bei 1745, 1715, 1260, 1200, 1185, 1130, 1030, 970, 870 cm-1.
C. Eine Suspension von 5,37 g des Produktes aus Beispiel 1, Teil B, 1,33 g wasserfreies Kaliumcarbonat und 5,37 g 18-Kronen-6-ether in 200 ml Toluol wurde auf eine Temperatur von 75°C während sechs Stunden unter einer Stickstoffatmosphäre erwärmt, anschließend auf eine Temperatur von 0°C abgekühlt und mit 200 ml Kochsalzlösung, 200 ml eines 3 : 1-Wasser : Kochsalz-Lösungsgemisches und 200 ml Kochsalzlösung gewaschen und anschließend über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Der Großteil der Lösungsmittel wurde unter reduziertem Druck entfernt und der Rückstand wurde durch 50 g Silicagel filtriert, wobei mit 250 ml Ethylacetat eluiert wurde und wobei man 3,9 g des Produktes der Formel XXIV erhielt: 3-Oxo-7α-tetrahydropyranyl-2-yloxy- 6β [(3′S)-3′-tetrahydropyran-2-yl-trans-1′-octenyl]bicyclo­ [3,3,0]oct-1-en. Das rohe Produkt wurde an 300 g Silicagel chromatographiert, wobei mit 60 : 40 Hexan : Ethylacetat eluiert wurde, um 2,39 g des reinen Titelproduktes zu ergeben. Silicagel DC. Rf = 0,22 in 60 : 40 Hexan : Ethylacetat. NMR-Absorptionen wurden beobachtet bei 5,18-5,86 (m) und 5,94 (breites Singlett)δ. Infrarot-Absorptionsbanden wurden beobachtet bei 1710 und 1632 cm-1.
Gemäß dem Verfahren a), aber unter Verwendung verschiedener 3α,5α-Hydroxy-2-substituierten-1α-cyclopentan-essigsäure-δ-lactone der Formel XXI, wurden verschiedene Verbindungen der Formel XXIV hergestellt, worin n die Bedeutung eins hat.
Ferner wurden gemäß Verfahren a), aber unter Verwendung verschiedener 3α,5α-Dihydroxy-2-substituierten 1α-cyclopentan-propionsäure-δ-lactone der Formel XXI, verschiedene Verbindungen der Formel XXIV hergestellt, worin n die Bedeutung zwei hat.
Ferner wurden gemäß dem Verfahren a), aber unter Verwendung verschiedener 5α-Hydroxy-2-substituierten-1α-cyclopentalkanon-säure-lactone der Formel XXI, Verbindungen der Formel XXIV mit R₁₈ gleich Wasserstoff hergestellt. Schlußendlich wurden gemäß dem Verfahren a), aber unter Verwendung verschiedener 3α-Hydroxymethyl-5α-hydroxy-2-substituierten-1α-cyclopentanalkanonsäure-lactone der Formel XXI, verschiedene Verbindungen der Formel XXIV mit R₁₈ gleich -CH₂OR₁₀ hergestellt.
b) 3-Oxo-8α-tetrahydropyran-2-yloxy-7β[(3′S)- 3′-tetrahydropyran-2-yloxy-trans-1′-octenyl]- bicyclo[4,3,0]non-1-en (Formel XXIV: R₁₈, Y₁, M₆, R₇ sind bei Verfahren a) definiert und n ist die ganze Zahl zwei). Vergleiche das beigefügte Formelschema
A. Eine Lösung von 2,05 ml (18,9 mMol) Dimethylmethylphosphonat und 100 ml trockenes Tetrahydrofuran wurde bei einer Temperatur von -78°C unter einer Stickstoffatmosphäre gerührt und tropfenweise mit 11,8 ml (18,9 mMol) einer 1,6 molaren Lösung von n-Butyllithium in Hexan versetzt. Nach dem Rühren während 30 Min. bei einer Temperatur von -78°C wurde das resultierende Gemisch tropfenweise während 25 Min. mit 4,25 g 3α,5α-Dihydroxy-2β-(3α-hydroxy-trans-1- octenyl)-1α-cyclopentan-propionsäure-δ-lacton-11,15-bis­ (tetrahydropyranyl-ether) in 30 ml trockenem Tetrahydrofuran versetzt. Das resultierende Gemisch wurde anschließend während einer Stunde bei einer Temperatur von -78°C gerührt. Die Lösung wurde anschließend bei umgebender Temperatur während zwei Stunden gerührt und mittels Zugabe von 1,2 ml Essigsäure abgeschreckt. Das Gemisch wurde anschließend zu 250 ml Kochsalzlösung und 200 ml Diethylether gegeben.
Die wäßrige und die organische Schicht wurden anschließend getrennt und die wäßrige Schicht wurde zweimal mit Diethylether extrahiert. Die etherischen Extrakte wurden anschließend mit Kochsalzlösung gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und eingeengt, um 5,6 g der rohen Verbindung der Formel XXII als ein Öl zu ergeben: 3-(Dimethylphosphonomethyl)-3-hydroxy-2-oxa-8α-tetra­ hydropyran-2-yl-oxy-7β[(3′S)-3′-tetrahydropyran-2-yloxy-trans-1′-octenyl]-bicyclo[4,3,0]no-nan. Die Chromatographie an Silicagel, wobei mit 4 : 1 Ethylacetat : Aceton eluiert wurde, ergab 4,1 g des gereinigten Produktes der Formel XXII. Charakteristische NMR-Absorptionen wurden beobachtet bei 5,15-5,65 (Multiplet)δ. Silicagel DC. Rf = 0,34 in 4 : 1 Ethylacetat : Aceton. Charakteristische Infrarot-Absorptionsbanden wurden beobachtet bei 3350, 1235 und 1030 cm-1.
B. Eine Suspension von 3,42 g Chromtrioxid und 80 ml Methylenchlorid wurde mit 5,8 ml Pyridin behandelt, bei umgebender Temperatur unter einer Stickstoffatmosphäre während 30 Min. gerührt und mit 3 Schöpflöffeln trockener Diatomeenerde versetzt. Das resultierende Gemisch wurde anschließend mit 3,52 g des Reaktionsproduktes aus Teil A und 8 ml trockenem Dichlormethan behandelt, während 30 Min. bei umgebender Temperatur unter Stickstoff gerührt, durch 30 g Silicagel filtriert (eluiert wurde mit 200 ml Ethylacetat und Aceton, 2 : 1) und unter reduzierten Druck eingeengt. Die Chromatographie des Rückstandes (3,73 g) an 120 g Silicagel, wobei mit Ethylacetat und Aceton (4 : 1) eluiert wurde, ergab 2,07 g des Produktes der Formel XXIII: 2-Descarboxy-5-despropyl-6- dimethylphosphonomethyl-5-keto-PGE₁-11,15-bis(tetrahydropyranylether-). Charakteristische Infrarot-Absorptionsbanden wurden bei 1740 und 1715 cm-1 beobachtet.
Charakteristische NMR-Absorptionen wurden beobachtet bei 3,1 (Doublett, J = 23 Hz) und 3,8 (Doublett, J = 11 Hz)δ.
C. Eine Suspension von 12 mg von 50% Natriumhydrid in Mineralöl und 3 ml Diglyme wurde bei einer Temperatur von 0°C unter einer Argonatmosphäre gerührt. Die Suspension wurde anschließend mit 150 mg des Produktes aus Teil B in 3 ml Diglyme behandelt. Nach einer Stunde wurde das Kühlbad entfernt und die erhaltene Lösung wurde bei umgebender Temperatur unter Argon gerührt. Nach einer Gesamtzeit von 20 Stunden seit der Hinzugabe des Reaktanten der Formel XXIII, wurde die resultierende Lösung zu 30 ml Wasser hinzugegeben und mit 90 ml Diethylether extrahiert. Der etherische Extrakt wurde mit Kochsalzlösung (30 ml) gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, unter reduziertem Druck zu einem braunen Öl (110 mg) eingeengt und an 10 g Silicagel chromatographiert, wobei mit Hexan und Ethylacetat (1 : 1) eluiert wurde. Entsprechend wurden 15 mg der Verbindung der Formel XXIV hergestellt: 3-Oxo-8α-tetrahydropyran- 2-yloxy-7b-[(3′S)-3′-tetrahydropyran-2-yloxy-trans-1′-octenyl]bicyclo[4,3,0]no-n-1-en. NMR-Absorptionen wurden beobachtet bei 4,7 (breites Singlett) und 5,3-6,0 (Multiplett)δ. Eine IR-Absorptionsbande wurde beobachtet bei 1670 cm-1.
Alternativ hierzu wurde die obige Verbindung der Formel XXIV wie folgt hergestellt:
Eine Lösung von 150 mg des Produktes aus Teil B und 5 ml trockenes Tetrahydrofuran wurde bei einer Temperatur von 0°C unter einer Argonatmosphäre tropfenweise mit 0,5 ml von 0,52 M Kaliumhydrid und 18-Kronen-6-ether (Aldrich Chemical Co. Catalog Handbook of Fine Chemicals 1979-1980, Milwaukee, Wisconsin, Seite 133; Pedersen, J. C., JACS 92 : 386 (1970)) in Tetrahydrofuran (hergestellt aus 800 mg Kaliumhydrid und 1,0 g 18-Kronen-6-ether in 8,7 ml trockenem Tetrahydrofuran versetzt. Nach dem Rühren während einer Stunden bei einer Temperatur von 0°C unter Argon wurde das Gemisch mit 30 ml Wasser versetzt, mit 90 ml Diethylether extrahiert und der etherische Extrakt wurde mit Kochsalzlösung gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, unter reduziertem Druck eingeengt und an 9 g Silicagel chromatographiert, wobei mit Ethylacetat und Hexan eluiert wurde. Dabei wurde das Produkt (40 mg) der Formel XXIV erhalten. Silicagel DC. Rf = 0,30 in Ethylacetat und Hexan (1 : 1).
c) 1β-Methyl-3-oxo-7α-tetrahydropyran-2-yl­ oxy-6β-[(3′S)-3′-tetrahydropyran-2-yloxy- trans-1′-octenyl]-bicyclo-[3,3,0]octan erfindungsgemäßes CB-Zwischenprodukt der Formel XXV: R₁₈, Y₁, M₆, n, L₁, R₇ sind wie bei Verfahren a) definiert, R₁₆ bedeutet Wasserstoff und R₄₇ bedeutet Methyl). Vergleiche das beigefügte Formelschema
Eine Suspension von 2,70 g wasserfreiem Kupferiodid wurde in 100 ml wasserfreiem Diethylether bei einer Temperatur von -20°C unter einer Argonatmosphäre gerührt und tropfenweise mit 20,0 ml einer 1,4 M etherischen Lösung von Methyllithium versetzt. Die resultierende Lösung wurde anschließend während 15 Min. bei einer Temperatur von -20°C gerührt und während 2,5 Stunden bei einer Temperatur von -20°C mit einer Lösung von 2,00 g des gemäß Verfahren a) C. erhaltenen Produkts der Formel XXIV in 100 ml wasserfreiem Diethylether versetzt. Das Rühren wurde während weiteren 1,5 Stunden bei einer Temperatur von -20°C fortgeführt und das resultierende Gemisch wurde in 200 ml 1 M wäßriges Ammoniumchlorid gegeben. Die wäßrige und die organische Schicht wurden anschließend getrennt und die wäßrige Schicht wurde mit Diethylether (400 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Extrakte wurden anschließend mit 200 ml Kochsalzlösung gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, unter reduziertem Druck eingeengt, um 2,4 g des erfindungsgemäßen CB-Zwischenproduktes als ein schwach grünes Öl zu ergeben. Die Chromatographie an 25 g Silicagel, wobei mit Hexan in Ethylacetat (3 : 1) eluiert wurde, ergab 2,0 g des Titelproduktes als ein farbloses Öl. Charakteristische NMR-Absorptionen (CDCl₃) wurden beobachtet bei 1,18, 3,20-4,43, 4,70 und 5,2-5,9δ. Charakteristische Infrarot-Absorptionsbanden wurden beobachtet bei 1745, 1665, 1200, 1130, 1110, 1075, 1035, 1020, 980 und 870 cm-₁. Silicagel DC. Rf = 0,26 in Ethylacetat und Hexan (1 : 3).
Mittels Verfahren (z. B. GB-PS 20 13 661, 20 14 143 und 20 17 699 oder gemäß den Beispielen der DE-OS 31 05 588) wurden verschiedene neue CB-Zwischenprodukte der Formel XXV in 9β-Methyl-CBA₂-Verbindungen oder CBA₁-Verbindungen übergeführt.
Formelschema

Claims (1)

  1. Carbacyclin-Zwischenprodukte der allgemeinen Formel IV und V worin
    n 1 oder 2 bedeutet;
    L₁ bedeutet α-R₃ : β-R₄, α-R₄ : β-R₃, oder ein Gemisch von α-R₃ : β-R₄ und α-R₄ : β-R₃, wobei R₃ und R₄ die Bedeutung haben von Wasserstoff, Methyl oder Fluor und gleich oder verschieden sind, mit der Maßgabe, daß einer der Reste R₃ und R₄ nur dann Fluor bedeutet, wenn der andere Wasserstoff oder Fluor bedeutet;
    M₆ bedeutet α-OR₁₀ : β-R₅ oder α-R₅ : β-OR₁₀, wobei R₅ Wasserstoff oder Methyl bedeutet und R₁₀ eine sauer hydrolysierbare Schutzgruppe ist,
    R₇ hat die Bedeutung von -C m H₂ m -CH₃, worin m eine ganze Zahl von 1 bis 5 bedeutet,
    R₁₆ bedeutet Wasserstoff oder zusammen mit R₄₇ -CH₂-;
    R₁₈ bedeutet Wasserstoff, Hydroxy, Hydroxymethyl, -OR₁₀ oder -CH₂OR₁₀, worin R₁₀ eine sauer hydrolysierbare Schutzgruppe ist;
    R₃₂ bedeutet Wasserstoff oder eine Hydroxyl-Wasserstoff ersetzende Gruppe;
    R₄₇ bedeutet
    (1) C₁- bis C₄-Alkyl oder
    (2) -CH₂OH
    und
    Y₁ die Bedeutung von trans-CH=CH-, cis-CH=CH-, -CH₂CH₂- oder -C≡C- hat.
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