DE60312029T2 - Verfahren zur herstellung c-7 substituierter 5-androstene - Google Patents

Verfahren zur herstellung c-7 substituierter 5-androstene Download PDF

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Bestimmte C-7-substituierte Steroide, z.B. Eplerenon, sind für ihre Aldosteronantagonistenaktivität gut bekannt und sind damit nützlich in der Behandlung und bei der Prävention von Krankheiten des Kreislaufsystems. Eplerenon ist der Gegenstand mehrerer Patente und Anmeldungen, z.B. US-Patent Nrn. 4,559,332 und 5,981,744 und Internationale Veröffentlichungen WO 98/25948 und WO 97/21720. Jedoch erzeugt das Aufkommen neuer und erweiterter klinischer Verwendungen für Eplerenon einen Bedarf für verbesserte Verfahren zur Herstellung von diesen und anderen verwandten Steroiden. Ein Haupthindernis der effizienten Synthese von Eplerenon und verwandter Steroidverbindungen ist die Einführung einer Carboxygruppe an C-7 oder einer Funktionalität, welche in eine Carboxygruppe überführt werden kann.
  • Allyl-Derivate und insbesondere Allylacetate, -benzoate, -pivalate und dergleichen sind dafür bekannt, dass sie mit nucleophilen Reagenzien unter dem Einfluss einer Lewis-Säure in einem Verfahren reagieren, das "Allylierung" genannt wird, wie es beschrieben wurde. Die Allylierungsreaktion wurde auf eine Anzahl von Substraten angewendet. Zum Beispiel wurde gezeigt, dass Glycale Allylglycoside, Glycosylcyanide und Glycosalazide bei Allylierung ergeben (J. S. Yadav et al., Tetrahedron Lett., 2001, 42, 4057). Allylacetate und -carbonate ergeben die entsprechenden Cyanide (T. Yasushi et al., J. Org. Chem., 1993, 58, 16). Elektronenreiche Aromaten und Heteroaromaten ergeben die entsprechenden allylierten Produkte (A. V. Malkov et al., J. Org. Chem., 1999, 64, 2751). Die Allylierungsreaktion wurde bislang jedoch nicht auf Steroide zum Erhalt von 7-substituierten Steroiden angewendet, welche für die Umwandlung in 7-Carboxy-substituierte Steroide, wie Eplerenon, zweckmäßig sind. 3,17-Diacetoxy-7-hydroxyandrost-5-en oder die entsprechenden 7-Methansulfonate wurden mit Phenol und Anisol unter Verwendung des harten Katalysators Aluminiumchlorid umgesetzt (A. S. Negi et al., Steroids, 1995, 60, 470). Die resultierenden 7-Aryl-Derivate werden in geringer Ausbeute als Gemisch der C-7-Epimere erhalten. Weiterhin wären die 7-Aryl-Derivate bestenfalls schwierig für eine Verwendung bei der Herstellung von 7-Carboxy-substituierten Steroiden.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Diese Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung neuer 7-Carboxy-substituierter Steroidverbindungen der Formel I
    Figure 00020001
    Formel I worin R1 -COR2 ist;
    R2 C1-C6-Alkyl oder C1-C6-Alkoxy ist;
    Z1 CH2 ode
    Figure 00020002

    ist, worin OR3 in der α-Konfiguration vorliegt;
    R3 H oder -COR2 ist;
    Z2 -CH- ist; oder
    Z1 und Z2 zusammengenommen werden können, um eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung zu bilden;
    Figure 00020003
    CHR4C(O)Ar, CHR4C(O)C1-6Alkyl, CHR4C(O)XAr oder CHR4C(O)XC1-6-Alkyl ist;
    worin R4 = OC1-6Alkyl oder Aryl,
    X = O oder S.
  • Diese neuen Intermediate sind nützlich bei der Herstellung von 7-Carboxy-substituierten Steroidverbindungen, und insbesondere ist die Erfindung auf neue und vorteil hafte Verfahren zur Herstellung von 9,11-α-Epoxy-17-α-hydroxy-3-oxopregn-4-en-α-21-dicarbonsäure, γ-lacton, Methylester (Eplerenon; Epoxymexrenon) gerichtet.
  • Ein Schlüsselschritt in den Verfahren der vorliegenden Erfindung ist das Umsetzen eines neuen Steroid-Intermediates nach Formel II
    Figure 00030001
    Formel II worin R1 und R3 unabhängig ausgewählt sind aus H, C(O)OR2 oder COR2 und mindestens eines von R1 oder R2 C(O)OR2 oder COR2 ist;
    Z1, Z2, R2 und Q wie für Formel I sind;
    mit einem nucleophilen Reagenz, ausgewählt aus der Gruppe der C1-4-Trialkylsilylcyanide, C1-4-Trialkylsilylenolether, C1-4-Trialkylsilyoxyketenthioacetale (d.h. RCH=C(OSiRC1-6-Alkyl),SRC1-6-alkyl), Allyltri-C1-4-alkylsilane, Allyltri-C1-4-alkylstannane, 2-C1-4-Alkylfurane und 2-C1-4-Alkylpyrrole, in Gegenwart eines Lewis-Säure-Katalysators.
  • Innerhalb einer Verbindung der Formel II befindet sich das Strukturelement eines Allylalkohol-Derivates an C-5, -C6, -C7-OR3. Die neuen Syntheseschemata, die sich die "Allylierungs"-Reaktion zu Nutze machen, sind im Detail in der Beschreibung der Ausführungsformen beschrieben.
  • BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • In einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen 7-substituierter Steroidverbindungen der Formel I bereitgestellt
    Figure 00030002
    Formel I worin R1 H oder -COR2 ist;
    R2 C1-C6Alkyl oder C1-C6Alkoxy ist;
    Z1 CH2 oder
    Figure 00040001
    ist, worin OR3 in der α-Konfiguration vorliegt;
    R3 H oder -COR2 ist;
    Z2 -CH- ist; oder
    Z1 und Z2 zusammengenommen werden können, um eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung zu bilden;
    Figure 00040002
    CHR4C(O)Ar, CHR4C(O)C1-6Alkyl, CHR4C(O)XAr oder CHR4C(O)XC1-6Alkyl ist;
    worin R4 = OC1-6Alkyl oder Aryl,
    X = O oder S,
    umfassend Umsetzen eines Steroid-Intermediates der Formel II
    Figure 00040003
    Formel II worin R1 und R3, Z1, Z2, R2 und Q wie für Formel I sind;
    mit einem nucleophilen Reagenz in Gegenwart eines Lewis-Säure-Katalysators.
  • In einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird eine Verbindung der Formel I bereitgestellt, worin: R1 H oder -COR2 ist;
    R2 C1-C6Alkyl oder C1-C6Alkoxy ist;
    Z1 CH2 oder
    Figure 00050001
    ist, worin OR3 in der α-Konfiguration vorliegt;
    R3 H oder -COR2 ist;
    Z2 -CH- ist; oder
    Z1 und Z2 zusammengenommen werden können, um eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung zu bilden;
    Figure 00050002
    CHR4C(O)Ar, CHR4C(O)C1-6Alkyl, CHR4C(O)XAr oder CHR4C(O)XC1-6Alkyl ist;
    worin R4 = OC1-6Alkyl oder Aryl,
    X = O oder S.
  • In einer anderen Ausführungsform der Erfindung umfasst das Verfahren weiterhin die folgenden Stufen:
    • a) Umsetzen eines Ketosteroids der Formel 1
      Figure 00050003
      Formel 1 mit einem C1-C6Alkylchlorformiat oder Benzylchlorformiat oder einem Alkoxycarbonylbenztriazol in Gegenwart einer tertiären organischen Base unter Erhalt eines Tricarbonats der Formel 2, worin R C1-C6Alkyl oder Benzyl ist;
      Figure 00060001
      Formel 2
    • b) Umsetzen einer Triacylverbindung der Formel 2 mit einem 2-C1-6-Alkylfuran in Gegenwart eines Lewis-Säure-Katalysators unter Erhalt einer Diacylesterverbindung der Formel 3;
      Figure 00060002
      Formel 3
    • c) Hydrolysieren der Diacylesterverbindung der Formel 3 in Gegenwart einer Base unter Erhalt eines Dihydroxyesters der Formel 4;
      Figure 00060003
      Formel 4
    • d) Umsetzen einer Verbindung der Formel 4 mit Acetylen in Gegenwart einer starken Base unter Erhalt einer acetylenischen Verbindung der Formel 5;
      Figure 00070001
      Formel 5
    • e) Umsetzen einer acetylenischen Verbindung der Formel XVII mit Kohlenmonoxid in Gegenwart eines Rhodium-Katalysator-Liganden unter Erhalt eines Lactols der Formel 6;
      Figure 00070002
      Formel 6
    • f) Oxidation eines Lactols der Formel 6 unter Erhalt eines Lactons der Formel 6a;
      Figure 00070003
      Formel 6a
    • g) Isomerisieren der 4,5-Doppelbindung von 6a unter Erhalt eines Lactons der Formel 7;
      Figure 00080001
      Formel 7
    • h) Bromieren, Ozonisieren, Oxidieren und Verestern einer Verbindung der Formel 7 unter Erhalt eines Esters der Formel 8;
      Figure 00080002
      Formel 8
    • i) Dehydratisieren einer Verbindung der Formel 8 unter Erhalt eines Intermediates der Formel 9;
      Figure 00080003
      Formel 9
    • j) Oxidieren eines Dienons der Formel 9, wodurch Eplerenon (Formel 10) erhalten wird.
      Figure 00090001
      Formel 10
  • In einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird eine Verbindung der Formel 6a bereitgestellt.
  • Figure 00090002
    Formel 6a
  • Es wird auch ein Verfahren zum Herstellen 7-substituierter Steroidverbindungen der Formel I bereitgestellt, weiterhin umfassend die Stufen:
    • a) Umsetzen einer Verbindung der Formel 1
      Figure 00090003
      Formel 1 mit Acetylen, unter Erhalt einer Verbindung der Formel 11;
      Figure 00100001
    • b) Acylieren einer Verbindung der Formel 11 unter Erhalt einer Verbindung der Formel 12;
      Figure 00100002
    • c) Hydroformylieren einer Verbindung der Formel 12 unter Erhalt einer Verbindung der Formel 13;
      Figure 00100003
    • d) Oxidieren einer Verbindung der Formel 13 unter Erhalt einer Verbindung der Formel 14;
    • e) In-Kontakt-Bringen einer Verbindung der Formel 14 mit einem 2-Alkylfuran in Gegenwart einer Lewis-Säure unter Erhalt einer Verbindung der Formel 15;
      Figure 00110001
    • f) Hydrolysieren einer Verbindung der Formel 15 unter Erhalt einer Verbindung der Formel 16:
      Figure 00110002
    • g) Oxidieren einer Verbindung der Formel 16 unter Erhalt einer Verbindung der Formel 17;
      Figure 00110003
    • h) Umwandeln des Furanrings einer Verbindung der Formel 17 in eine Methoxycarbonylverbindung der Formel 18;
      Figure 00120001
    • i) Umwandeln einer Verbindung der Formel 18 in einen Sulfonatester der Formel 19;
      Figure 00120002
    • j) Eliminieren des Sulfonatesters der Formel 19 unter Erhalt einer Verbindung der Formel 9;
      Figure 00120003
    • k) Oxidieren einer Verbindung der Formel 9, unter Erhalt einer Verbindung der Formel 10, Eplerenon,
      Figure 00120004
      gegebenenfalls weiterhin umfassend die Silylierung einer Verbindung der Formel 1 vor der Reaktion mit Acetylen, um ein silyliertes Intermediat zu erhalten, und Entfernen der Silylgruppen während der Isolierung einer Verbindung der Formel 11.
  • Definitionen
  • In der detaillierten Beschreibung werden die folgenden Definitionen verwendet.
  • Der Begriff "Alkyl" allein oder als Teil eines anderen Substituenten bedeutet, soweit nichts Anderes angegeben ist, eine gerade oder verzweigte Kette oder einen cyclischen Kohlenwasserstoffrest oder eine Kombination davon. Beispiele gesättigter Kohlenwasserstoffreste schließen ohne Einschränkung darauf Gruppen ein, wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, t-Butyl, Isobutyl, sec-Butyl, Cyclohexyl, (Cyclohexyl)ethyl, Cyclopropylmethyl, Homologe und Isomere von z.B. n-Pentyl, n-Hexyl, n-Heptyl, n-Octyl und dergleichen.
  • Der Begriff "Aryl" (Ar), alleine oder in Kombination mit anderen Begriffen (z.B. Aryloxy, Arylthioxy, Aralkyl) verwendet, bedeutet, soweit nichts Anderes angegeben ist, einen aromatischen Substituenten, der ein einzelner Ring oder mehrere Ringe (bis zu drei Ringen) sein kann, welche miteinander kondensiert oder kovalent verbunden sind.
  • Der Begriff nucleophiles Reagenz bedeutet elektronenreiche Reagenzien, die dazu neigen, den Kern eines Kohlenstoffes anzugreifen, wie es in R. T. Morrison et al., Organic Chemistry, 6. Auflage, Prentice Hall pub., 1992, S. 172, beschrieben ist.
  • Der Begriff Lewis-Säure bedeutet einen Elektronenpaarakzeptor, wie er in D. A. McQuarrie et al., General Chemistry, 3. Auflage, W. H. Freeman und Company pub., 1991, S. 665 definiert ist.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Überraschenderweise haben die Erfinder festgestellt, dass Carboxyderivate von C-7-Hydroxy-C-5Δ6-en-Steroiden der Formel II eine Allylierungsreaktion mit einer Vielfalt von nucleophilen Reagenzien eingehen, um die entsprechenden C-7-substituierten Steroid-Derivate der Formel I zu produzieren, wie in Tabelle 1 gezeigt. Geeignete nucleophile Reagenzien schließen ohne Einschränkung darauf C1-4-Trialkylsilylcyanide, C1-4-Trialkylsilylenolether, Trialkylsilyloxyketenthioacetale (RCH=C(OSiR3)SR, Allyltri-C1-4-alkylsilane, Allyltri-C1-4-alkylstannane, 2-C1-4-Alkylfurane und 2-C1-4-Alkylpyrrole) in Gegenwart eines Lewis-Säure-Katalysators ein. Geeignete Lewis-Säuren schließen ohne Einschränkung darauf Triflate von Übergangsmetallen (OTf = OSO2CF3), wie Sc(OTf)3, Ce(OTf)3, Fe(ClO4)2, Cu(ClO4)2 und Yb(OTf)3 und Molybdän(II)-Komplexe, wie Mo(CO)5(OTf)2 und [Mo(CO)4Br2]2, ein.
    Figure 00140001
    • TMSCN = Trimethylsilylcyanid
  • Tabelle 1
  • Unter ähnlichen bzw. gleichen Bedingungen produzierten Indol und Orcinol Ausbeuten von < 10 % und komplexe Gemische. Vinyltrimethylsilan und Trimethylsilylacetylen versagten bei der Reaktion.
  • Schematische Zusammenfassung
  • Wie oben angemerkt, können Verbindungen der Formel I als Ausgangsmaterialien in der Synthese von Eplerenon verwendet werden. Die Schemata I und II stellen ein schematisches Flussdiagramm der Verwendungsbeispiele einer Verbindung der Formel I, hergestellt durch das Verfahren dieser Erfindung, zur Herstellung von Eplerenon bereit.
  • Figure 00150001
    Schema I
  • Figure 00160001
    Schema II
  • Die Herstellung desAusgangsmaterials 1 (Schema I), ((3β,7β,11α-Trihydroxy-5-androsten-17-on), für die Schemata I–II wird auf einem von zwei Wegen erreicht. Ein Weg ist es, zuerst 5-Androsten-3β-ol-17-on mit einer Submerskultur von Diplodia gossypina ATCC 20517 (Synonym Botryodiplodia theobromae IFO 6469) in Kontakt zu bringen, um 5-Androsten-3β,7β-diol-17-on (siehe Beispiel 10) zu erzeugen, dann 5-Androsten-3β,7β-diol-17-on mit einer Submerskultur von Aspergillus ochraceus ATCC 18500 in Kontakt zu bringen, um 5-Androsten-3β,7β,11α-triol-17-on 1(Schema I) zu erzeugen. Alternativ kann man 5-Androsten-3β-ol-17-on mit einer Submerskultur von Absidia coerulea ATCC 6647 in Kontakt bringen, um 5-Androsten-3β,7β,11α-triol-17-on 1 (Schema I) zu erzeugen.
  • Stufen IA und IIB
  • Die Hydroxy-Intermediate 1 und 11 (Schema II) werden mit einem Acylierungsreagenz in Gegenwart einer tertiären organischen Base mittels Vorgehensweisen acyliert, die im Fachgebiet gut bekannt ist, um 2 und 12 zu erhalten. Die Acylierungsreagenzien schließen Niederalkansäureanhydride, Niederalkansäurechloride, Niederalkylcarbonylchloride, Niederalkylkohlensäureanhydride und dergleichen ein. Geeignete tertiäre organische Basen schließen Pyridin, 4-Dimethylaminopyridin, Triethylamin, Diisopropylethylamin und dergleichen ein. Alternativ kann die Herstellung gemischter Carbonate (RO-CO-O-) durch Reaktion mit einem Alkoxycarbonyloxybenztriazol in Gegenwart einer tertiären organischen Base durch Modifikation veröffentlichter Vorgehensweisen erreicht werden (T. Harada et al., J. Carbohydrate Chem., (1995), 14, 165).
  • Stufen I-B und II-E
  • Die Reaktion der triacylierten Verbindungen 2 (Schema I) und 14 (Schema II) mit einem nucleophilen Reagenz in Gegenwart einer Lewis-Säure, gewöhnlich in einem inerten Lösungsmittel, wie Acetonitril oder Methylenchlorid, ergibt 3 (Schema I) bzw. 15 (Schema II). Geeignete nucleophile Reagenzien schließen ohne Einschränkung darauf Trialkylsilylcyanide, 3-Silyl-substituierte Alkene, Enolacetate, Silylenolether, Allylstannane, N-Alkylpyrrole, N,N-Dialkylaniline, Silylenolthioester, Silylenolester und elektronenreiche Heteroaromaten, wie ein 2-Alkyl-substituiertes Furan, ein. Geeignete Lewis-Säuren schließen ohne Einschränkung darauf Triflate von Übergangsmetallen (OTf = OSO2CF3), wie Sc(OTf)3, Ce(OTf)3 und Yb(OTf)3, und Molybdän(II)-Komplexe, wie Mo(CO)5(OTf)2 und [Mo(CO)4Br2]2, ein.
  • Stufen I-C und II-F
  • Die Hydrolyse der Acylgruppen von 3 (Schema I) und 15 (Schema II) unter Erhalt von 4 (Schema I) oder 16 (Schema II) wird unter Verwendung eines Erdalkalihydroxids, Hydrogencarbonates oder Carbonates, wie Natriumhydroxid, Kaliumcarbonat, Natriumhydrogencarbonat, Cäsiumhydroxid, Lithiumhydrogencarbonat und dergleichen, unter Verwendung von Methanol als Lösungsmittel, gegebenenfalls mit einem Co-Solvens, erreicht.
  • Stufen I-D und II-A
  • Die 17-Oxo-Intermediate 4 (Schema I) und 1(Schema I) werden mit Acetylen umgesetzt, um die entsprechende Additionsverbindung 5 (Schema I) und 11(Schema II) gemäß der in der Literatur beschriebenen Vorgehensweisen bereitgestellt (siehe z.B.: W. Schwede et. al., Steroids, (1998), 63, 166; E.J. Corey et al., J. Amer. Chem. Soc. (1999), 121, 710–714; W. Schwede et al., Steroids (1998), 63(3), 166–177; H. Ali et. al, J. Med. Chem. (1993), 36(21), 3061; A. M. Turuta et al., Mendeleev Commun. (1992), 47-8; V. Kumar et al., Tetrahedron (1991), 47(28), 5099; P. C. Page, Tetrahedron (1991), 47, 2871-8; S. W. Curts et al., Steroids (1991), 56, 8; H. Kataoka et al., Chem. Lett. (1990), 1705-8; R. G. Christiansen et al., J. Med. Chem. (1990), 33(8), 2094-100). Gegebenenfalls kann die Trihydroxyverbindung 1 in Stufe II-A ohne Isolierung vor der Zugabe von Acetylen trimethylsilyliert werden. Die Silylierung wird mit Hexamethyldisilazan und einem milden Säurekatalysator, wie Trimethylsilylchlorid oder Saccharin, erreicht. Nach der Zugabe von Acetylen werden die Trimethylsilylgruppen während der Aufarbeitung des Reaktionsgemisches mit milder Mineralsäure, Essigsäure, Phosphorsäure, Tetraalkylammoniumfluorid und dergleichen entfernt.
  • Stufe E
  • Die Bildung der Lactol-Intermediate 6 (Schema I) und 13 (Schema II) wird durch Hydroformylierung von 5 und 12 mit Kohlenstoffmonoxid und Wasserstoff in Gegenwart einer katalytischen Menge an Rhodiumkatalysator und eines Rhodium-koordinierenden Liganden gemäß der Vorgehensweisen erreicht, die in der Literatur beschrieben sind (P. G. M. Wuts et al., J. Org. Chem. 1989, 54, 5180; C. Botteghi et al., Tetrahedron, 2001,57, 1631). Die Reaktion wird bei einem Druck von 14 bis 500 psi, vorzugsweise von 100 bis 200 psi, durchgeführt. Das Verhältnis von Wasserstoff zu Kohlenstoffmonoxid ist 1/5 bis 5/1, gewöhnlich 1/1. Geeignete Rhodiumkatalysatoren schließen Rhodiumacetat, Rhodiumchlorid und Dicarbonylacetylacetonatorhodium(II) ein. Geeignete Liganden schließen Tria rylphosphine, Trialkylphosphite, zweizähnige Phosphine, wie Xantphos, zweizähnige Phosphite und dergleichen ein.
  • Stufen I-Fa und II-D
  • Die Oxidation von 6 (Schema I) zu 6a (Schema I) und 16 (Schema II) zu 7 (Schema II) kann mit einer Vielfalt von Standard-Oxidationsreagenzien erreicht werden. Beispiele geeignete Oxidationsreagenzien schließen Folgendes ein: Iodsuccinimid/Tetrabutylammoniumiodid (George A. Kraus, Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters (2000), 10(9), 895–897; A. G. M. Barrett et al., J. Org. Chem. (1989), 54(14), 3321); Jones-Reagenz (Chromsäure in Aceton) (J. Panda et al, Tetrahedron Letters (1999), 40, 6693; K. Tomioka et al., J. Org. Chem. (1988), 53(17), 4094); Silbercarbonat (T. J. Chow et al., J. Chem. Soc., Perkin Transactions 1, (1999), 1847); Pyridiniumchlorochromat (M. Uchiyama et. al., Tetrahedron Letters (2000), 41(51), 10013; J. M. de L. Vanderiei, Synthetic Communications (1998), 28(16), 3047; M. Kassou et al., Journal of Organic Chemistry (1997), 62, 3696; N. Rehnberg et al., J. Org. Chem. (1990), 55(14), 4340-9); RuO4/Tetralkylammoniumsalze/tert-Amin-N-oxid (K. Jeewoo et al., Chem. Lett. (1995), (4), 299); Pyridiniumdichromat (L. A. Paquette et al., J. Am. Chem. Soc. (1995), 117(4), 1455-6); Natriumhypochlorit/tert-Amin-N-oxid (A. Waldemar et al., Chem. Rev., (2001), 101, 3499); Aluminumalkoxide/Aceton (T. Ooi et al., Synthesis (2002), 279; C. Djerassi et al., Org. React. (1951), 6, 207); Triacetoxyperiodindan (J. C. Martin et al., J. Amer. Chem. Soc., (1991), 113, 7277).
  • Stufe Fb
  • In jeden Fällen, in denen die Oxidation von Stufe Fa in der nicht-konjugierten 5-6-Doppelbindung resultiert, wird die Verschiebung der Doppelbindung in 6a (Schema I) aus der C5-6-Position in die C4-5-Position durch In-Kontakt-bringen von 6a (Schema I) mit einer organischen oder anorganischen Säure in einem inerten organischen Lösungsmittel oder einem wässrigen Gemisch aus Lösungsmitteln bei einer Temperatur von 0°–80°C erreicht. Geeignete organische Säuren schließen ohne Einschränkung darauf Toluolsulfonsäure, Methansulfonsäure, Benzolsulfonsäure, Trifluoressigsäure, Oxalsäure, Trichloressigsäure und dergleichen ein. Geeignete anorganische Säuren schließen ohne Einschränkung darauf Salzsäure, Bromwasserstoffsäure, Phosphorsäure, Perchlorsäure und dergleichen ein. Alternativ kann der Katalysator eine tertiäre organische Base, wie Triethylamin, Diazabicycloundecan (DBU) und dergleichen, oder eine anorganische Base, wie Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Calciumhydroxid und dergleichen, sein. Die Doppelbindungsverschiebung wurde be schrieben (Bakshi et al., US-Patent Nr. 5,237, 064; Pollack et al., J. Amer. Chem. Soc., 1987, 109, 5048; Tsubuki et al., J. Org.Chem., 1992, 57, 2930; Zeng et al., J. Amer. Chem. Soc., 1991, 113, 3838).
  • Stufen I-H und II-I,J
  • Die Dehydratisierung der 11-Hydroxy-Intermediate 7 (Schema I) und 18 (Schema II) wird unter Verwendung von Phosphorpentachlorid, wie es beschrieben wurde (US-Patent 4,559,332), erreicht. Alternativ können die 11-Hydroxy-Intermediate in einen Sulfonylester, z.B. ein Methansulfonat oder ein p-Toluolsulfonat, umgewandelt werden, gefolgt von Behandlung mit einer Base, um die Dehydratisierung zu bewirken, wie es in WO 97/21720 und WO 98/25948 beschrieben ist.
  • Stufen I-H und II-H
  • Der Abbau des Furanrings in 7 (Schema I) zum Methylester von 8 (Schema II) wird durch Ozonolyse, Oxidation und Veresterung, wie in den Beispielen beschrieben, erreicht.
  • Stufen I-J und II-K
  • Die Umwandlung des unbekannten Intermediates 9 (Schema I) zu 10 (Schema I) (Eplerenon) wird in den US-Patenten mit den Nummern 4,559,332 und 5,981,744 beschrieben.
  • Stufe 1: Biologische Umwandlung bzw. Biokonversion von 5-Androsten-3β-ol-17-on zu 5-Androsten-3β,7β-diol-17-on Herstellung des Ausgangsmaterials 1, Verfahren 1. Beispiele
    Figure 00200001
  • Die Biokonversion von 5-Androsten-3β-ol-17-on zu 5-Androsten-3β,7β-diol-17-on wird unter Verwendung einer Submerskultur von Diplodia gossypina ATCC 20571 (Synonym Botryodiplodia theobromae IFO 6469) in einem 10 Liter-Fermentationsmaßstab durchgeführt.
  • (A) Primärinokulumsstufe ("Primary-Seed Stage")
  • Gefrorene vegetative Zellen von Diplodia gossypina ATCC 20571 werden aufgetaut, auf Kartoffel-Dextrose-Agarplatten ("potato-dextrose-agar plates") (PDA) übertragen und bei 28° 72 Stunden lang inkubiert. Einzelne Mycelpropfen ("mycelial-plugs") (6–7 mm Durchmesser) werden verwendet, um siliconisierte bzw. siliconüberzogene punktierte ("stippled") 500 ml-Schüttelkolben, die 100 ml Primärinokulumsmedium enthalten, zu beimpfen. Das Primärinokulumsmedium besteht aus (pro Liter Umkehrosmose ("RO")-Wasser): 50 g Dextrin, 35 g Sojabohnenmehl, 5 g Cerelose, 2 mg Kobaltchlorid-Hexahydrat, 0,5 ml Siliconentschäumer (SAG 471), pH vor der Sterilisation 7,0–7,2, eingestellt mit Natriumhydroxid (2 N). Diplodia gossypina ATCC 20571 wird 48 Stunden lang bei 28° unter Verwendung eines Inkubator-Schüttler-Sets mit kontrollierten Umweltbedingungen ("controlled-environment incubator-shaker set") bei 280 U/min (1'' Orbitalhub) ("1" orbital stroke") inkubiert.
  • (B) Sekundärinokulumsstufe ("Secondary-Seed Stage")
  • Zehn Liter-Sekundärinokulumsfermentionen werden unter Verwendung von 1,2 ml vegativer Primärinokulumskultur (0,012 % [V/V] Animpfverhältnis) beimpft. Das Sekundärinokulumsmedium enthält (pro Liter RO-Wasser): 60 g Cerelose, 25 g Sojabohnenmehl, 30 ml Sojabohnenöl, 1 g Magnesiumsulfat-Heptahydrat, 0,74 g Kaliumdihydrogenphosphat, 2 ml Polyoxyethylensorbitanmonooleat, 0,5 ml Siliconentschäumer (SAG 471), pH vor der Sterilisation 3,95–4,00, eingestellt mit konzentrierter Schwefelsäure. Die Fermenter, welche das Sekundärinokulumsmedium enthalten, werden 20 Minuten lang bei 121 ° unter Verwendung von sowohl Mantel- als auch Injektionsdampf ("jacket and injection steam") sterilisiert. Die Rührgeschwindigkeit während der Sterilisation ist 200 U/min. Nach der Sterilisation wird der pH des Mediums auf 4,0 unter Verwendung von steriler Schwefelsäure (5 %) eingestellt. Diplodia gossypina ATCC 20571 wird bei 28° unter Verwendung der folgenden Anfangsparameter inkubiert: Rühren 100 U/min, Rückdruck = 5 psig, Luftfluss = 2,5 SLM (0,25 VVM), unterer Gelöstsauerstoff-Einstellungspunkt ("DO set-point") 30 %, pH-Kontrolle: keine. Wenn der DO das erste Mal auf 30 % abfällt, wird der Luftfluss auf 5 SLM (0,5 VVM) erhöht. Wenn die Kultur wiederum den unteren DO erreicht, werden 30 % DO unter Verwendung einer Rührsteuerung aufrechterhalten. Die Sekundärinokulumskulturen werden etwa 60 Stunden nach dem Animpfen geerntet, wenn die Sauerstoffaufnahmerate ("OUR") zwischen etwa 10 und etwa 15 mM/L/h liegt.
  • (C) Steroid-Biokonversion
  • 10 Liter-Steroid-Biokonversionsfermentationen werden unter Verwendung von 500 ml vegetativer Sekundärinokulumskultur (5 % [V/V] Animpfverhältnis) beimpft. Das Steroid-Biokonversionsmedium ist das gleiche wie das Sekundärinokulumsmedium. Die Sterilisationsbedingungen und die pH-Einstellung sind wie für das Sekundärinokulumsmedium beschrieben. Diplodia gossypina ATCC 20571 wird bei 28° unter Verwendung von im Wesentlichen den gleichen Anfangsparametern wie jenen inkubiert, die für die Sekundärinokulumskultivierung verwendet wurden, mit der Ausnahme, dass der untere Gelöstsauerstoff-Einstellungspunkt von 30 % auf 50 % erhöht wird. Wenn der DO das erste Mal auf 50 % abfällt, wird der Luftfluss von 2,5 SLM (0,25 VVM) auf 5 SLM (0,5 VVM) erhöht. Wenn die Kultur erneut den unteren DO erreicht, wird 50 % DO unter Verwendung einer Rührsteuerung aufrechterhalten. Beginnend bei 24 Stunden nach dem Beimpfen wird mikronisiertes 5-Androsten-3β-ol-17-on, aufgeschlämmt in einem Minimalvolumen von 0,2 % Polyoxyethylensorbitanmonooleat, zu der Fermentation in einstündigen Intervallen hinzugefügt, bis insgesamt 400 g hinzugefügt sind. Etwa 3 Tage nach dem Beimpfen werden zusätzliche 100 g Cerelose zu der 10-Liter-Fermentation hinzugefügt.
  • Die Biokonversionskulturen werden auf einer täglichen Basis auf 5-Androsten-3β,7β-diol-17-on hin unter Verwendung von DC untersucht. Ein Milliliter des Vollbiers bzw. der Gesamtfermentationsbrühe ("whole beer") wird mit 10 ml Methanol extrahiert. Die Zellen werden mittels Zentrifugation (3.000 × g für 10 Minuten) aus dem wässrigen Methanol-Gemisch abgetrennt und mehrere Mikroliter werden auf eine DC-Platte aufgebracht. Die DC-Platte wird in Cyclohexan:Ethylacetat:Methanol(90:60:15) entwickelt und das Produkt wird durch Besprühen des DC mit 50%iger Schwefelsäure, gefolgt von Pyrolyse ("by charring") in einem Ofen, sichtbar gemacht. Das Produkt wird mit einem authentischen Standard verglichen, welcher sich beim Besprühen mit 50 %iger Schwefelsäure blau färbt. Die Biokonversion von 5-Androsten-3β-ol-17-on zu 5-Androsten-3β,7β-diol-17-on ist etwa 14 Tage nach dem Beimpfen vollständig.
  • (D) Isolierungsvorgehensweise
  • Das Vollbier bzw. die Gesamtfermentationsbrühe wird beim Abernten zentrifugiert und die angereicherten ("rich") Feststoffe werden mittels Zentrifugation gewonnen. Die angereicherten Feststoffe werden mit 101 Methylenchlorid extrahiert, und der angereicherte Extrakt wird mittels Zentrifugation gewonnen. Der Extrakt wird filtriert bzw. geklärt und auf etwa 1 l mittels Destillation konzentriert, und die Kristallaufschlämmung wird auf –10°C abgekühlt. Die Kristalle werden mittels Filtration gewonnen, mit kaltem Methylenchlorid gewaschen, um eine Färbung zu entfernen, und unter Erhalt von 227 g gereinigtem kristallinem 5-Androsten-3β,7β-diol-17-on getrocknet.
  • Stufe 2: Biokonversion von 5-Androsten-3β,7β-diol-17-on zu 5-Androsten-3β,7β,11α-triol-17-on.
    Figure 00230001
  • Die Biokonversion von 5-Androsten-3β,7β-diol-17-on zu 5-Androsten-3β,7β,11α-triol-17-on wird unter Verwendung einer Submerskultur von Aspergillus ochraceus ATCC 18500 (Synonym NRRL 405) in einem 10 Liter-Fermentationsmaßstab durchgeführt.
  • (A) Primärinokulumsstufe
  • Primärinokulumskulturen von Aspergillus ochraceus ATCC 18500 werden wie für Diplodia gossypina ATCC 20571 in Beispiel 12 beschrieben hergestellt.
  • (B) Sekundärinokulumsstufe
  • 10 Liter-Sekundärinokulumsfermentationen werden unter Verwendung von 1,2 ml vegetativer Primärinokulumskultur (0,012 % [V/V] Animpfverhältnis) beimpft. Das Sekundärinokulumsmedium enthält (pro Liter RO-Wasser): 40 g Cerelose, 25 g Sojabohnenmehl, 30 ml Sojabohnenöl, 1 g Magnesiumsulfat-Heptahydrat, 0,74 g Kaliumdihydrogenphosphat, 0,25 ml Nonylphenoxypolyethoxyethanol, 0,5 ml Siliconentschäumer (SAG 471), pH vor der Sterilisation 3,05–4,00, eingestellt mit konzentrierter Schwefelsäure. Die Fermenter, die das Sekundärinokulumsmedium enthalten, werden 20 Minuten lang bei 121° unter Verwendung von sowohl Mantel- als auch Injektionsdampf sterilisiert. Die Rührgeschwindigkeit während der Sterilisation ist 200 U/min. Nach der Sterilisation wird der pH unter Verwendung von steriler Schwefelsäure (5 %) auf 4,0 eingestellt. Aspergillus ochraceus ATCC 18500 wird bei 28° unter Verwendung der folgenden Anfangsparameter inkubiert: Rühren 100 U/min, Rückdruck = 5 psig, Luftfluss = 2,5 SLM (0,25 VVM), unterer Gelöstsauerstoff-Einstellungspunkt 50 %, pH-Kontrolle: keine. Wenn der DO das erste Mal auf 50 % fällt, wird der Luftfluss auf 5 SLM (0,5 VVM) erhöht. Wenn die Kultur erneut den unteren DO erreicht, werden 50 % DO unter Verwendung einer Rührsteuerung aufrechterhalten. Die Sekundärinokulumskulturen werden zwischen 50 und 54 Stunden nach dem Animpfen geerntet, wenn die OUR zwischen etwa 20 und etwa 26 mM/L/h liegt.
  • (C) Steroid-Biokonversion
  • 10 Liter-Steroid-Biokonversionsfermentationen werden unter Verwendung von 500 ml vegetativer Sekundärinokulumskultur (5 % [V/V] Animpfverhältnis) beimpft. Das Steroid-Biokonversionsmedium ist im Wesentlichen das gleiche wie das Sekundärinokulumsmedium, mit der Ausnahme, dass das Nonylphenoxypolyethoxyethanol von 0,25 ml/l auf 2 ml/l erhöht wird und der pH vor der Sterilisation mit konzentrierter Schwefelsäure auf 2,95–3,00 eingestellt wird. Die Sterilisationsbedingungen sind wie für das Sekundärinokulumsmedium beschrieben. Nach der Sterilisation wird der pH des Mediums unter Verwendung von steriler Schwefelsäure (5 %) auf 3,0 eingestellt. Aspergillus ochraceus ATCC 18500 wird bei 28° unter Verwendung von im Wesentlichen den gleichen Anfangsparametern wie jenen inkubiert, die für die Sekundärinokulumskultivierung verwendet wurden, mit der Ausnahme, dass das Rühren anfänglich auf 200 U/min eingestellt wird. Etwa 18 Stunden nach dem Beimpfen werden 200 g mikronisiertes 5-Androsten-3β,7β-diol-17-on, aufgeschlämmt in einem Minimalvolumen von 0,2 % Nonylphenoxypolyethoxyethanol, zu der 10 l-Fermentation hinzugefügt.
  • Die Biokonversionskulturen werden auf einer täglichen Basis auf 5-Androsten-3β,7β-11α-triol-17-on hin unter Verwendung von DC untersucht, wie in Beispiel 10 beschrieben. Die Biokonversion von 5-Androsten-3β,7β-diol-17-on zu 5-Androsten-3β,7β,11α-triol-17-on ist etwa 4 Tage nach dem Beimpfen vollständig.
  • (D) Isolierungsvorgehensweise
  • Die Feststoffe des Vollbiers bzw. der Gesamtfermentationsbrühe werden mittels Zentrifugation gewonnen. Die Flüssigkeit wird verworfen. Die angereicherten Feststoffe werden mit 10 Liter 80 % Aceton/20 % Wasser bei 45°C bis 50°C extrahiert und der warme Extrakt wird mittels Filtration geklärt. Das angereicherte Filtrat wird mittels Destillation konzentriert, um das Aceton zu entfernen, was eine wässrige Aufschlämmung von Rohkristallen erzeugt. Die Rohkristalle werden mittels Filtration gewonnen, und die Stammlösung wird verworfen. Die Wasser-feuchten Kristalle werden in 600 Millilitern Methylenchlorid verrieben, um Verunreinigungen zu entfernen, in 700 Milliliter Methanol gelöst (durch Erhitzen auf 55°C) und dann mit 5 g Darco G-60-Kohlenstoff entfärbt. Nach einer Filtration, um den Kohlenstoff zu entfernen, wird das Filtrat konzentriert, um das Produkt zu kristallisieren. Das Methanol wird weiterhin entfernt, indem 300 ml n-Butylacetat hinzugefügt werden und indem zu einer dicken Kristallaufschlämmung konzentriert wird. Die Kristalle werden abfiltriert, mit n-Butylacetat gewaschen und unter Erhalt von 158 g gereinigtem kristallinem 5-Androsten-3β,7β,11α-triol-17-on getrocknet.
  • Herstellung von 1, Verfahren 2: Biokonversion von 5-Androsten-3β-ol-17-on zu 5-Androsten-3β,7β,11α-triol-17-on.
    Figure 00250001
  • Die Biokonversion von 5-Androsten-3β-ol-17-on zu 5-Androsten-3β,7β,11α-triol-17-on wird unter Verwendung einer Submerskultur von Absidia coerulea ATCC 6647 in einem 10 Liter-Fermentationsmaßstab durchgeführt.
  • (A) Primärinokulumsstufe
  • Primärinokulumskulturen von Absidia coerulea ATCC 6647 werden, wie für Diplodia gossypina ATCC 20571 in Beispiel 12 beschrieben, hergestellt.
  • (B) Sekundärinokulumsstufe
  • 10 Liter-Sekundärinokulumsfermentationen werden unter Verwendung von 1,2 ml vegetativer Primärinokulumskultur (0,012 % [V/V] Animpfverhältnis) beimpft. Das Sekundärinokulumsmedium enthält (pro Liter RO-Wasser): 50 g Dextrin, 35 g Sojabohnenmehl, 5 g Cerelose, 2 mg Kobaltchlorid-Hexahydrat, 0,5 ml Siliconentschäumer (SAG 471), pH vor der Sterilisation 4,95–5,00, eingestellt mit konzentrierter Schwefelsäure. Die Fermenter, die das Sekundärinokulumsmedium enthalten, werden 20 Minuten lang bei 121 ° unter Verwendung von sowohl Mantel- als auch Injektionsdampf sterilisiert. Die Rührgeschwindigkeit während der Sterilisation ist 200 U/min. Nach der Sterilisation wird der pH des Mediums unter Verwendung von steriler Schwefelsäure (5 %) auf 5,0 eingestellt. Absidia coerulea ATCC 6647 wird bei 28° unter Verwendung der folgenden Anfangsparameter inkubiert: Rühren 100 U/min, Rückdruck = 5 psig, Luftfluss = 2,5 SLM (0,25 VVM), unterer Gelöstsauerstoff-Einstellungspunkt 50 %, pH-Kontrolle: keine. Wenn der DO das erste Mal auf 30 % abfällt, wird der Luftfluss auf 5 SLM (0,5 VVM) erhöht. Wenn die Kultur erneut den unteren DO erreicht, werden 30 % DO unter Verwendung einer Rührsteuerung aufrechterhalten. Die Sekundärinokulumskulturen werden etwa 76 Stunden nach dem beimpfen abgeerntet, wenn die OUR zwischen etwa 4 und etwa 7 mM/L/h liegt.
  • (C) Steroid-Biokonversion
  • 10 Liter-Steroid-Biokonversionsfermentationen werden unter Verwendung von 500 ml vegetativer Sekundärinokulumskultur (5 % [V/V] Animpfverhältnis) beimpft. Das Steroid-Biokonversionsmedium enthält (pro Liter RO-Wasser): 50 g Dextrin, 35 g Sojabohnenmehl, 20 g Cerelose, 0,5 ml Siliconentschäumer (SAG 471), pH vor der Sterilisation 2,95–3,00, eingestellt mit konzentrierter Schwefelsäure. Die Sterilisationsbedingungen sind wie für das Sekundärinokulumsmedium beschrieben. Nach der Sterilisation wird der pH des Mediums unter Verwendung von steriler Schwefelsäure (5 %) auf 3,0 eingestellt. Absidia coerulea ATCC 6647 wird bei 28° unter Verwendung der gleichen Anfangsparameter wie jene inkubiert, die für die Sekundärinokulumskultivierung verwendet wurden. Etwa 17 Stunden nach dem Beimpfen werden 200 g mikronisiertes 5-Androsten-3β-ol-17-on, aufgeschlämmt in einem Minimalvolumen von 0,2 % Octylphenoxypolyethoxyethanol, zu der 10 Liter-Fermentation hinzugefügt.
  • Die Biokonversionskulturen werden auf einer täglichen Basis auf 5-Androsten-3β,7β,11α-triol-17-on hin unter Verwendung von DC untersucht, wie in Beispiel 1 beschrieben. Die Biokonversion von 5-Androsten-3β-ol-17-on zu 5-Androsten-3β,7β,11α-triol-17-on ist etwa 6 bis 7 Tage nach dem Beimpfen vollständig.
  • (D) Isolierungsvorgehensweise
  • Die Feststoffe des Vollbiers bzw. der Gesamtfermentationsbrühe werden mittels Zentrifugation gewonnen. Die Flüssigkeit wird verworfen. Die angereicherten Feststoffe werden unter Verwendung von 10 Liter 85 % Aceton/15 % Wasser bei 45°C bis 50°C extrahiert, und der warme Extrakt wird mittels Filtration geklärt. Das angereicherte Filtrat wird mittels Destillation konzentriert, um das Aceton zu entfernen, wobei eine wässrige Aufschlämmung von Rohkristallen erzeugt wird. Die Kristallaufschlämmung wird filtriert, und die Stammlösung wird verworfen. Die Wasser-feuchten Kristalle werden in 600 ml Methylenchlorid ver rieben, um Verunreinigungen zu entfernen, in 700 ml Methanol gelöst (durch Erhitzen auf 55°C) und dann mit 5 g Darco G-60-Kohlenstoff entfärbt. Nach einer Filtration, um den Kohlenstoff zu entfernen, wird das Filtrat konzentriert, um das Produkt zu kristallisieren. Das Methanol wird weiterhin entfernt, indem 300 ml n-Butylacetat hinzugefügt werden und indem zu einer dicken Kristallaufschlämmung konzentriert wird. Die Kristalle werden abfiltriert, mit n-Butylacetat gewaschen und unter Erhalt von 75,5 g rohem kristallinem 5-Androsten-3β,7β,11α-triol-17-on getrocknet.
  • Die Rohkristalle werden in 600 ml Methylenchlorid verrieben, um zusätzliche Verunreinigungen zu entfernen, in 700 ml Methanol gelöst (durch Erhitzen auf 55°C) und dann mit 5 g Darco G-60-Kohlenstoff entfärbt. Nach einer Filtration, um den Kohlenstoff zu entfernen, wird das Filtrat konzentriert, um das Produkt zu kristallisieren. Das Methanol wird weiterhin entfernt, indem 300 ml n-Butylacetat hinzugefügt werden und indem zu einer dicken Kristallaufschlämmung konzentriert wird. Die Kristalle werden filtriert, mit n-Butylacetat gewaschen und unter Erhalt von 42,1 g gereinigtem kristallinem 5-Androsten-3β,7β,11α-triol-17-on getrocknet.
  • Beispiel 1: Bildung von Tricarbonat 2.
  • Zu 200 ml 3 N RBF wurde das Triol 1(Schema I) (10,00 g, 31 mmol), gelöst in Pyridin (100 ml), aufgegeben. Zu dieser Lösung wurden Triethylamin (31 ml, 218 mmol), Carbomethoxybenztriazol (24,2 g, 125 mmol) und 4-N,N-Dimethylaminopyridin (1,2 g, 9,4 mmol) hinzugefügt. Die Aufschlämmung wird 2 Stunden lang gerührt, wobei sich in dieser Zeit alles löste. Zusätzliches Carbomethoxybenztriazol (12 g, 62 mmol) und Triethylamin (10 ml, 73 mmol) wurden hinzugefügt. Sobald die Feststoffe gelöst waren, war die Reaktion vollständig. Wasser (300 ml) wurde langsam hinzugefügt, und das Gemisch wurde in einem Eisbad gekühlt. Das Präzipitat wurde abfiltriert und mit 10 % HCl (2 × 35 ml) und Hexan (3 × 50 ml) gewaschen und in einem Vakuumofen 24 Stunden lang unter Erhalt der Titelverbindung 2 (Schema I) getrocknet. 13C-NMR (CDCl3) δ 217,78, 155,60, 155,23, 154,88, 144,48, 122,35, 78,58, 76,81, 75,39, 55,29, 54,93, 51,09, 49,47, 47,79, 38,48, 37,89, 36,19, 36,08, 27,96, 23,58, 19,07, 14,40.
  • Beispiel 2: Bildung von Furan 3 (Schema I)
  • Eine Lösung des Tricarbonats 2 (1,0 g, 2,02 mmol) in 7 ml Acetonitril wurde bei RT mit 2-Methylfuran (0,2 ml, 2,22 mmol) und 0,298 g Sc(OTf)3 1 Stunde lang behandelt. Eine DC (30 % EtOAc/Hex) zeigte, dass die Reaktion vollständig war. Eine Chromatographie an Silicagel mit 25 % EtOAc/Hex ergab 0,92 g (96 % Ausbeute) des Furans 3.
    13C-NMR (CDCl3) δ 217,88,171,08, 155,34, 154,93, 152,38, 151,49, 140,72, 123,98, 110,56, 106,45, 77,50, 75,89, 60,51, 54,98, 54,71, 47,45, 46,57, 38,73, 37,66, 36,21, 35,91, 27,96, 22,22, 19,14, 13,98, 13,77.
  • Beispiel 3: Bildung von Diol 4 (Schema I)
  • Eine Lösung des Dicarbonats 3 (1,0 g) in 10 ml MeOH wird mit 500 mg K2CO3 behandelt und auf 40°C erwärmt. Das Gemisch wird rühren gelassen, bis eine DC zeigt, dass die Reaktion vollständig ist. Wenn sie vollständig ist, wird die Aufschlämmung in Wasser gegossen, und das Produkt wird mit EtOAc isoliert. Die Konzentration der organischen (Schicht) ergibt das Diol 4 als viskoses Öl.
    13C-NMR (CDCl3) δ 5,7 (s, H), 5,45 (d, J = 5,7 Hz, 1 H), 3,45 (m, 1 H), 3,29 (t, J = 5,1 Hz, 1 H), 2,09 (s, 3 H), 1,1 (s, 3 H), 0,75 (s, 3 H).
  • Beispiel 4: Bildung des Alkins 5 (Schema I)
  • Eine Lösung von 2,8 g (25,0 mmol) von t-BuOK in 50 ml THF bei –10°C wurde 30 Minuten lang mit Acetylen begast. Eine Lösung des Ketons 11 in 10 ml THF wurde dann langsam hinzugefügt, während die Acetylen-Begasung fortgesetzt wurde. Das Gemisch wurde bei –10°C 1 Stunde lang gerührt und dann wurden 2,0 ml Essigsäure in 10 ml Wasser hinzugefügt. Das Produkt wurde mittels EtOAc-Extraktion isoliert, nachdem das Gemisch in Wasser gegossen worden war. Toluol wurde verwendet, um die Essigsäure mittels azeotroper (Destillation) zu entfernen. Das NMR-Spektrum zeigt das Vorhandensein geringer Mengen von Essigsäure und Toluol; Ausbeute 2,25 g. 13C-NMR (CDCl3) δ 153,77, 151,21, 142,66, 122,83, 110,12, 106,1, 87,3, 79,42, 74,03, 72,29, 69,48, 50,61, 47,49, 45,70, 43,64, 42,87, 39,38, 39,06, 38,29, 37,68, 31,84, 23,7, 21,26, 19,27, 14,19, 13,9.
  • Beispiel 5: Bildung des Lactols 6 (Schema I)
  • Eine Lösung von 1,55 g des Alkins 5 (Schema I), 27 mg Rh2(OAc)2 und 92 mg Ph3P in 20 ml EtOAc wurde bis auf 100 psi mit CO und 100 psi mit H2 unter Druck gesetzt und bei 80°C über Nacht erhitzt. Das Gemisch wurde konzentriert und an Silica mit 90 % EtOAc/Hex unter Erhalt von 2 Fraktionen chromatographiert. Es wurde mittels NMR gezeigt, dass Fraktion 1 das rückgewonnene Ausgangsmaterial war. Fraktion 2 war das gewünschte Lactol. CMR zeigt Signale für das Lactolgemisch bei 94,8 und 94,5 ppm.
  • Beispiel 6: Bildung des 5,6-Enons 6a (Schema I)
  • Ein Gemisch von 2,0 g des Lactols, 50 mg KBr, 12 mg TEMPO, 800 mg NaHCO3 in 20 ml CH2Cl2 und 5 ml Wasser wird auf 5°C abgekühlt. Dieses Gemisch wird dann langsam mit 8 ml 1,1 M NaOCl behandelt, während die Temperatur unter 6°C gehalten wird. Nach der Zugabe wird das Gemisch weitere 30 Minuten gerührt und dann wird das Produkt mit CH2Cl2 unter Erhalt von 6a (Schema I) isoliert. 13C-NMR (CDCl3) δ 209,82, 176,37, 153,19, 151,78, 143,34, 128,15, 121,41, 110,62, 106,53, 94,35, 72,0, 55,39, 50,44, 47,99, 44,41, 42,26, 39,03, 38,63, 37,1, 35,67, 31,9, 29,19, 23,39, 18,33, 15,69, 14,07.
  • Beispiel 7: Bildung des 4,5-Enons 7 (Schema I) mit Säure
  • Ein Gemisch aus 5,6-Enons 6a (Schema I) (500 mg) und Oxalsäure (200 mg) in Ethanol(10 ml) wird 3 Stunden lang auf 40°C erhitzt. Der Ethanol wird unter vermindertem Druck entfernt und der Rückstand wird in Ethylacetat (50 ml) gelöst, die organische Lösung wird mit Wasser (2 × 50 ml) gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und konzentriert. Der Rückstand wird mittels Säulenchromatographie an Silicagel unter Erhalt des 4,5-Enons 7 (Schema I) aufgereinigt.
  • Beispiel 8: Bildung des 4,5-Enons 7 mit Base
  • Ein Gemisch aus dem 5,6-Enon 6a (500 mg) und DBU (200 mg) in Tetrahydrofuran (5 ml) wird 3 Stunden lang unter Rückfluss erhitzt, dann abgekühlt, mit Ammoniumchlorid-Lösung verdünnt und mit Ethylacetat extrahiert. Der Extrakt wird über Natriumsulfat getrocknet und konzentriert. Der Rückstand wird mittels Säulenchromatographie an Silicagel unter Erhalt des 4,5-Enons 7 gereinigt.
  • Beispiel 9: Bildung des Dienons 9 (Schema I)
  • Eine Lösung von 1,2 g des Alkohols 7 wird in 10 ml THF gelöst und auf –33°C abgekühlt. PCl5 (950 mg) wird dann auf einmal hinzugefügt. Die Lösung wird 3 Stunden lang bei –33°C gerührt und dann durch Hinzufügen von Wasser gequencht. Das Produkt wird mit EtOAc unter Erhalt des Diens 9 (Schema I) isoliert. Es wird mittels Silicagel-Chromatographie mit EtOAc/Hexan gereinigt.
  • Verfahren A Beispiel 10: Bildung der Methylester aus Furansubstituenten.
    Figure 00300001
  • Eine Lösung des Furanderivats 8 (Schema I) (1,0 g, 2,280 mmol) in 100 ml Methylenchlorid wurde auf –79°C abgekühlt. Ein Strom von O3/O2 wurde 10 Minuten lang durch die Lösung hindurchgeleitet, dann wurde das Gemisch auf Raumtemperatur erwärmt und zu einem festen Rückstand konzentriert, welcher in 50 ml 1/1-Methanol/Methylenchlorid aufgenommen wurde, mit 1,0 ml Pyridin behandelt wurde und 18 Stunden lang bei Raumtemperatur gerührt wurde. Die Lösung wurde dann auf –80°C abgekühlt. Ein Strom von O3/O2 wurde dann 4 Minuten lang durch die Lösung hindurchgeleitet. Das Gemisch wurde dann mit 100 ml Ethylacetat verdünnt und mit 70 ml aq. Natriumhydrogencarbonat extrahiert. Die wässrige Phase wurde mit aq. Salzsäure auf pH 0,5 angesäuert, dann mit Methylenchlorid extrahiert und zu einem Schaum konzentriert (Gewicht: 250 mg). Der Schaum wurde in Toluol/Methanol gelöst, mit Trimethylsilyldiazomethan (0,5 ml einer 2,0 M Lösung in Hexan, 1,0 mmol) bei Raumtemperatur behandelt, dann wurde die Lösung unter Erhalt des Esters 9 als Öl konzentriert.
  • Stufe 1) 5α,17β-Dihydroxypregn-9(11)en-3-on, 7α,21-Dicarbonsäure, Bis-γ-lacton 8a (Schema 1) Verfahren B
    Figure 00300002
  • Ein Gemisch aus 17β-Hydroxy-7α-(5'-methyl-2'-furyl)-pregna-4,9(11)-dien-3-on-21-carbonsäure, γ-Lacton (100 g, 0,23778 mol) und Kaliumacetat (50,0 g, 0,5094 mol, 2,14 Äquivalente) in Aceton (500 ml) und Wasser (150 ml) wird auf –10° abgekühlt und mit einer Aufschlämmung von Dibromantin (34,0 g, 0,1189 mol, 0,50 Moläquivalente) in Wasser (100 ml) behandelt, bis eine Erhöhung des Redox-Potentials auftrat. An diesem Punkt zeigte eine LC-Analyse eine vollständige Umwandlung in das Endion (III-cis). Das Reaktionsgemisch, welches das Endion (III-cis) enthielt, wird dann mit Isobutylvinylether (1,0 ml, 0,768 g, 7,668 mmol, 0,032 Äquivalente) gequencht, zu einer dicken Aufschlämmung konzentriert, mit Methylenchlorid (200 ml) verdünnt und mit 20°-konzentrierter Salzsäure (50,0 ml, 0,50 mol, 2,10 Äquivalente) behandelt. Das Gemisch wird dann bei 20 bis 25° 2 Stunden lang gerührt, wobei zu diesem Zeitpunkt eine LC-Analyse die vollständige Umwandlung zum Endion (III-trans) anzeigte. Die organische Phase, welche das Endion (III-trans) enthält, wird abgetrennt, mit Methylenchlorid (80 ml) und Methanol (300 ml) verdünnt und auf –48° abgekühlt. Ein Strom von O3/O2 wird durch dieses Gemisch hindurchperlen gelassen, bis eine LC-Analyse das vollständige Verschwinden des Endion (III-trans) anzeigt, dann wird das Gemisch mit Dimethylsulfid (30,0 ml, 25,38 g, 0,4085 mol, 1,72 Äquivalente) gequencht, bei –20° 16 Stunden lang gerührt, auf ein Volumen von ~ 300 ml konzentriert, mit Methanol (350 ml) verdünnt, auf ein Volumen von etwa 300 ml konzentriert, mit Isopropanol (40 ml) und Methanol (80 ml) verdünnt, dann mit einer warmen (55–60°) Lösung von Kaliumhydrogencarbonat (120 g, 1,1986 mol, 5,04 Äquivalente) in Wasser (240 ml) behandelt. Diese Aufschlämmung wird auf 5–10° gekühlt, dann wird Wasserstoffperoxid (50 %, 66,0 g, enthaltend 33,0 g (0,9703 mol, 4,08 Äquivalente) Wasserstoffperoxid) über 3 Stunden hinzugefügt. Das Gemisch wird 4 Stunden lang gerührt und mit Dimethylsulfid (40 ml, 33,84 g, 0,5447 mol, 2,29 Äquivalente) gequencht. Nach Rühren bei 20–25° für 23 Stunden wird das Gemisch mit Methylenchlorid (100 ml) und Wasser (80 ml) verdünnt und auf pH = 3,0 mit konzentrierter Salzsäure angesäuert. Das Zweiphasengemisch wird auf 36° erhitzt, dann werden die Phasen getrennt und die wässrige Phase wird mit Methylenchlorid (100 ml) extrahiert. Die organischen Phasen werden vereinigt, mit Wasser (75 ml) gewaschen und die wässrige Phase wird mit Methylenchlorid (25 ml) rückextrahiert. Die organischen Phasen werden vereinigt, zu einem Volumen von 150 ml konzentriert, dann mit Benzolsulfonsäure (1,0 g des 90 % reinen Materials, enthaltend 0,90 g (5,690 mmol, 0,0239 Äquivalente) Benzolsulfonsäure) und Aceton (50 ml) behandelt. Das Gemisch wird dann bei Atmosphärendruck auf ein Volumen von 160 ml konzentriert, mit Aceton (250 ml) verdünnt, auf ein Volumen von 200 ml konzentriert, auf 12° abgekühlt und filtriert. Der Filterkuchen wird mit kaltem Aceton (2 × 25 ml) gewaschen und mittels eines Stickstoffstroms unter Erhalt der Titelverbindung getrocknet. CMR (100 MHz, CDCl3) 206,08, 176,47, 175,41, 139,63, 124,00, 94,89, 90,97, 47,08, 43,90, 42,36, 41,58, 41,07, 38,93, 36,97, 35,16, 33,01, 32,42, 32,42, 31,35, 29,10, 23,08, 22,98 und 14,23 δ;
    NMR (400 MHz, CDCl3) 0,94, 1,40, 1,4–2,8 und 5,70; MS (CI, NH3) m/e = 385 (P + H, 100%).
  • Step 2) 17β-Hydroxy-7α-carbomethoxypregna-4,9(11)-dien-3-on-21-carbonsäure, γ-Lacton 9 (Schema I).
    Figure 00320001
  • Ein Gemisch aus 5α,17β-Dihydroxypregn-9(11)-en-3-on, 7α,21-Dicarbonsäure, Bis-γ-lacton (50,0 g, 0,13005 mol) und Kaliumhydrogencarbonat (16,92 g, 0,1690 mol, 1,30 Äquivalente) in Aceton (200 ml) und Wasser (100 ml) wird bei 45° 2 Stunden lang gerührt, wobei zu diesem Zeitpunkt die Umwandlung des 5,7-Lactons (VII) in die Carbonsäure (VI) vollständig ist, mittels LC (ermittelt). Das resultierende Gemisch wird dann mit Dimethylsulfat (22,92 g, 0,1817 mol, 1,40 Äquivalente) behandelt, bei 45° 3 Stunden lang gerührt, dann mit einer Lösung aus Kaliumhydrogencarbonat (1,3 g, 0,0130 mol, 0,100 Äquivalente) in Wasser (10 ml) behandelt, gefolgt von reinem Triethylamin (1,81 ml, 1,314 g, 0,0130 mol, 0,100 Äquivalente). Das Gemisch wird bei 45° 1 Stunde lang gerührt, mit konzentrierter Salzsäure (1,92 ml, 2,304 g, enthaltend 0,852 g (0,0234 mol, 0,180 Äquivalente) Salzsäure) gequencht, auf 0° abgekühlt, unter vermindertem Druck auf ein Volumen von 150 ml (Gefäßtemperatur 13°) konzentriert, dann filtriert und der Filterkuchen wird mit Wasser (2 × 25 ml) gewaschen und unter Erhalt der Titelverbindung 9 (Schema I) getrocknet.
  • Beispiel 11: Bildung von Eplerenon
  • Das Dienon 9 (Schema I) wird wie in den US-Patenten Nrn. 4,559,332 und 5,981,744 und WO 97/21720 und WO 98/25948 beschrieben, unter Erhalt von Eplerenon oxidiert.
  • Beispiel 12: Allylierung von Trimethylsilylcyanid mit I.
  • Eine Lösung des Triacetats I (Tabelle 1) (1,0 g, 2,24 mmol) in 10 ml CH2Cl2 wurde auf 14°C abgekühlt und mit 0,6 ml TMSCN und 100 mg Sc(OTf)3 behandelt. Das Gemisch wurde 5 Stunden lang gerührt und mit Ethylacetat extrahiert. Während der Konzentrierung des Extraktes präzipitierten Kristalle aus der Lösung. Diese wurden abfiltriert und unter Erhalt des Nitrils 18 als ein Gemisch aus Isomeren getrocknet. 13C-NMR(CDCl3, als Gemisch) δ 147,31, 146,0, 131,68, 129,39, 128,12, 119,23, 115,47, 115,04, 62,74, 82,50, 51,13, 49,0, 47,72, 44,38, 43,67, 43,05, 37,32, 37,04, 36,32, 33,58, 32,09, 32,0, 27,92, 27,79, 26,75, 23,68, 23,32, 20,45, 19,13, 18,26, 12,30.
  • Beispiel 13: Allylierung von Allytrimethylsilan mit V
  • Eine Lösung aus dem Triacetat V (Tabelle 1) und Allyltrimethylsilan in Acetonitril wird bei Raumtemperatur mit Sc(OTf)3 behandelt. Nach 1 Stunde wird langsam Wasser hinzugefügt, um das Produkt zu präzipitieren. Filtration und Trocknen ergibt das Allylderivat 19.
    13C-NMR (CDCl3) δ 221,05, 170,89, 193,87, 137,62, 127,15, 116,36, 74,26, 47,81, 46,29, 38,61, 37,49, 36,23, 35,61, 35,31, 31,57, 28,04, 22,61, 20,56, 19,64, 13,48.
  • Beispiel 14: Addition von Acetylen an 17-Oxo-Intermediate
    Figure 00330001
  • Stufe 1:
  • Hexamethyldisilazan (HMDS) (100 ml) wird zu einer gerührten Aufschlämmung von 50,0 g des Triols 1 in 400 ml Methylenchlorid hinzugefügt. Saccharin (0,57 g) wird hinzugefügt und das Gemisch wird unter Rückfluss 3 Stunden lang erhitzt, wobei sich während dieser Zeit die Aufschlämmung allmählich zu einer klaren, bernsteinfarbenen Lösung auflösen wird. Wasser (5 ml) wird hinzugefügt, um jegliches überschüssiges HMDS zu quenchen. Nach 5 Minuten unter Rückfluss wird das Gemisch durch eine CH2Cl2-feuchte Schicht von 32,6 g Magnesol auf einem 350 ml Filtertrichter mit grober Fritte filtriert. Das Filtrat sollte klar und nahezu farblos sein. Der Filterkuchen wird mit 2 × 100 ml CH2Cl2 gewaschen. Die vereinigten Filtrate werden unter vermindertem Druck konzentriert und das verbleibende Methylenchlorid wird durch Verdampfen mit 2 × 500 ml-Portionen von Tetrahydrofuran (THF) unter Erhalt eines weißen Feststoffs entfernt, wobei nach jeder Zugabe bis zur Trockne konzentriert wird.
  • Stufe 2:
  • Eine Suspension von Kalium-t-butoxid (42,0 g) in 500 ml THF wird auf –9° ± 5°C mit einem Eis/Methanol-Bad abgekühlt. Acetylen wird direkt unter der Oberfläche bei mäßigem Rühren für mindestens 1 Stunde in das Gemisch einperlen gelassen. Das silylierte Steroid-Intermediat von oben in THF (400 ml) wird über 30 Minuten hinzugefügt, während eine Reaktionstemperatur von 0° ± 5°C aufrechterhalten wird. Nach der Zugabe wird das Gemisch für eine weitere Stunde bei 5° ± 5°C gerührt. Wasser (100 ml) wird langsam hinzugefügt, wobei das Reaktionsgemisch auf 15° ± 5°C erwärmen gelassen wird. 125 ml 10 % HCl werden langsam hinzugefügt, um den pH auf 2,5 bis 3 zu verringern. Das Gemisch wird bei pH 2,5–3 gerührt, wobei kleine Mengen 5 % HCl, wie erforderlich, hinzugefügt werden, um einen pH von 2,5–3 für 1 bis 2 Stunden bei 20°C ± 5°C aufrechtzuerhalten. Wenn die Hydrolyse vollständig ist, wird halb-gesättigte NaHCO3-Lösung hinzugefügt, um den pH auf 5,5 bis 6 zu erhöhen. Das Gemisch wird mit Ethylacetat (500 ml) verdünnt, und die Phasen werden getrennt. Die wässrige Phase wird mit Ethylacetat extrahiert und die vereinigten Ethylacetat-Phasen werden mit Wasser, Salzlösung gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und unter Erhalt des Additionsprodukts 2 konzentriert. 13C-NMR (DMSO-d6)
    δ 141,99, 127,38, 89,37, 77,73, 75,24, 72,13, 70,54, 67,68, 54,13, 49,57, 47,43, 43,94, 42,58, 40,52, 40,22, 39,01, 38,09, 31,95, 25,8, 18,58, 14,09.
  • Beispiel 15: Hydroxyacetylierungen:
    Figure 00340001
  • Ein Gemisch des Tetraols 11 (Schema II) (50,00 g, 144 mmol), gelöst in Pyridin (150 ml) wird in einem Eisbad auf < 10°C abgekühlt. Dimethylaminopyridin (DMAP) (1,7 g, 14 mmol) wird hinzugefügt, gefolgt einer langsamen Zugabe von Essigsäureanhydrid (41,4 ml, 439 mmol) bei einer Geschwindigkeit, um die Lösungstemperatur unter 10°C zu halten. Nach der Zugabe wird das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur erwärmt. Das Gemisch wird mit Ethylacetat (75 ml) und Wasser (50 ml) verdünnt, 5 Minuten lang gerührt, und die Schichten werden getrennt. Die organische Schicht wird mit 10 % HCl (4 × 25 ml), gefolgt von H2O (2 × 50 ml) gewaschen, über MgSO4 getrocknet und konzentriert. Das Produkt wird aus Toluol (100 ml) umkristallisiert.
    13C-NMR (CDCl3) δ 170,68,170,10, 143,48, 128,90, 128,10, 125,17, 122,59, 86,63, 78,21, 75,07, 74,40, 72,79, 71,47, 50,16, 48,07, 47,02, 38,76, 38,06, 37,83, 37,67, 36,92, 27,66, 24,18, 21,74, 21,44, 18,65, 13,06.
  • Beispiel 16: Hydroformylierung der Acetylen-Addukte
    Figure 00350001
  • Eine Lösung aus dem Triacetat 12 (Schema II) (25,4 g, 54 mmol), PPh3 (2,13 g, 8,1 mmol) und Rh2(OAc)4 (716 mg, 1,62 mmol) in Ethylacetat (200 ml) wird bei 80°C unter einem 1/1-Gemisch von Wasserstoff/Kohlenmonoxid bei einem Druck von 170 psi für 12 Stunden erhitzt. Das Gemisch wird unter vermindertem Druck konzentriert, und das Produkt 13 (Schema II) mittels Säulenchromatographie (70/30 EtOAc/Hex und 500 g Silica) gereinigt. Das CMR-Spektrum dieser Verbindung wurde durch Isomere mit geöffnetem Ring und mit geschlossenem Ring kompliziert und wurde somit nicht völlig charakterisiert.
  • Beispiel 17: Oxidation des Lactols zum Lacton
    Figure 00350002
  • Ein Gemisch aus dem Lactol 4 (Schema I) (25 g, 50 mmol), Methylenchlorid (250 ml), Wasser (38 ml), 2,2,6,6-Tetramethylpiperidin-1-oxyl (TEMPO) (156 mg, 1 mmol), KBr (595 mg, 5 mmol) und NaHCO3 (5,5 g, 65 mmol) wird in einem Eisbad auf ≤ 10°C abgekühlt. Eine Lösung von 1,1 M Natriumhypochlorit (NaOCl) (50 ml, 55 mmol) wird langsam hinzugefügt. Das Gemisch wird auf Raumtemperatur erwärmen gelassen und mit Wasser (50 ml) verdünnt. Die Schichten werden getrennt und die organische Schicht wird mit Salzlösung (2 × 50 ml) gewaschen. Die organische Schicht wird mit MgSO4 getrocknet, filtriert und unter Erhalt von 5 als gebrochen weißem Schaum konzentriert.
    13C-NMR (CDCl3) δ 177,94,,172,60, 172,15, 171,58, 145,49, 124,36, 96,18, (79,22, 78,90, 78,59 (CDCl3), 76,59, 74,57, 72,63, 52,14, 49,55, 47,75, 40,00, 39,75, 39,61, 38,65, 37,47, 32,74, 30,85, 29,56, 26,01, 23,61, 23,37, 23,17, 23,11, 20,52, 16,19.
  • Beispiel 18: Furanylbildung ("furanylation")
    Figure 00360001
  • Eine Lösung aus dem Triacetat 14 (Schema I) (1,30 g, 2,58 mmol), 2-Methylfuran (0,8 ml) in 25 ml Acetonitril bei 20°C wurde mit 250 mg Sc(OTf)3 behandelt und 1 Stunde rühren gelassen. Das Produkt wurde mittels EtOAc-Extraktion isoliert und mittels Chromatographie an Silicagel mit 40 % EtOAc/Hex unter Erhalt von 1,0 g (74 % Ausbeute) des Furans 15 aufgereinigt. 13C-NMR (CDCl3) δ 176,27, 170,45, 169,85, 152,53, 150,96, 140,60, 123,45, 110,05, 106,01, 94,95, 73,39,71,37, 46,50, 45,40, 44,60, 38,55, 38,37, 38,06, 37,78, 37,74, 36,89, 35,41, 31,81, 30,72, 28,96, 28,93, 27,69, 23,07, 22,63, 21,74, 20,98, 18,80, 14,83, 14,13, 14,06, 13,62.
  • Beispiel 19: Acetathydrolyse
    Figure 00370001
  • Ein Gemisch aus 810 mg des Diacetats 15 (Schema II), 112 mg K2CO3 in 20 ml Methanol wurde bei RT über Nacht gerührt. Eine DC zeigte, dass die Reaktion nicht vollständig war, so dass zusätzliche 100 mg K2CO3 hinzugefügt wurden und das Rühren fortgesetzt wurde, bis die DC eine vollständige Reaktion zeigte. Das Gemisch wurde mit 1 M HCl angesäuert und das Produkt mit EtOAc extrahiert. Chromatographie an Silicagel mit 100 % EtOAc ergibt 610 mg (89,5 % Ausbeute) des Diols 16 (Schema II).
    13C-NMR (CDCl3) δ 176,68, 153,20, 150,79, 142,05, 122,32, 109,80, 105,94, 95,3, 71,83, 68,64, 50,13, 45,81, 44,88, 42,73, 42,62, 39,01, 38,56, 37,73, 36,81, 35,44, 31,57, 30,84, 29,06, 23,13, 18,81, 15,27, 13,64.
  • Beispiel 20: Oxidation von 16 unter Bildung von 17:
    Figure 00370002
  • Das Diol 16 (Schema II) wurde in 2 ml Toluol und 0,1 ml Aceton gelöst und mit 50 mg Aluminiumisopropoxid behandelt und auf 100°C erhitzt. Nach mehreren Stunden schien keine Umwandlung stattgefunden zu haben, so dass 0,1 ml Cyclohexanon hinzugefügt wurden und das Gemisch über Nacht erhitzt wurde. Das Produkt 17 (Schema II) wurde mittels Silicagelchromatographie unter Verwendung von Ethylacetat als Eluent isoliert.
    13C-NMR(CDCl3) δ 199,96, 177,05, 170,32, 153,34, 150,74, 126,7, 109,14, 106,33, 95,54, 69,08, 52,50, 46,26, 46,0, 43,58, 40,13, 39,05, 38,8, 37,93, 36,92, 35,66, 34,59, 31,33, 29,47, 23,06, 18,83, 16,01, 13,90.

Claims (6)

  1. Verfahren zum Herstellen von 7-substituierten Steroidverbindungen der Formel I
    Figure 00390001
    Formel I worin R1 H oder -COR2 ist; R2 C1-C6Alkyl oder C1-C6Alkoxy ist; Z1 CH2 oder
    Figure 00390002
    in OR3 in der α-Konfiguration vorliegt; R3 H oder -COR2 ist; Z2 -CH- ist; oder Z1 und Z2 zusammengenommen werden können, um eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung zu bilden;
    Figure 00390003
    CHR4C(O)Ar, CHR4C(O)C1-6Alkyl, CHR4C(O)XAr oder CHR4C(O)XC1-6Alkyl ist; worin R4 = OC1-6Alkyl oder Aryl, X = O oder S, umfassend Umsetzen eines Steroid-Intermediates der Formel II
    Figure 00400001
    Formel II worin R1 und R3, Z1, Z2, R2 und Q wie für Formel I sind; mit einem nucleophilen Reagenz in Gegenwart eines Lewis-Säure-Katalysators.
  2. Verbindung der Formel I, wie in Anspruch 1 beschrieben, worin: worin R1 H oder -COR2 ist; R2 C1-C6Alkyl oder C1-C6Alkoxy ist; Z1 CH2 oder ist
    Figure 00400002
    OR3 in der α-Konfiguration vorliegt; R3 H oder -COR2 ist; Z2 -CH- ist; oder Z1 und Z2 zusammengenommen werden können, um eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung zu bilden;
    Figure 00400003
    CHR4C(O)Ar, CHR4C(O)C1-6Alkyl, CHR4C(O)XAr oder CHR4C(O)XC1-6Alkyl ist; worin R4 = OC1-6Alkyl oder Aryl, X = O oder S.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin umfassend die Stufen: a) Umsetzen eines Ketosteroids der Formel 1
    Figure 00410001
    Formel 1 mit einem C1-C6Alkylchlorformiat oder Benzylchlorformiat oder einem Alkoxycarbonylbenztriazol in Gegenwart einer tertiären organischen Base unter Erhalt eines Tricarbonats der Formel 2, worin R C1-C6Alkyl oder Benzyl ist;
    Figure 00410002
    Formel 2 b) Umsetzen einer Triacylverbindung der Formel 2 mit einem 2-C1-6-Alkylfuran in Gegenwart eines Lewis-Säure-Katalysators unter Erhalt einer Diacylesterverbindung der Formel 3;
    Figure 00410003
    Formel 3 c) Hydrolysieren der Diacylesterverbindung der Formel 3 in Gegenwart einer Base unter Erhalt eines Dihydroxyesters der Formel 4;
    Figure 00420001
    Formel 4 d) Umsetzen einer Verbindung der Formel 4 mit Acetylen in Gegenwart einer starken Base unter Erhalt einer acetylenischen Verbindung der Formel 5;
    Figure 00420002
    Formel 5 e) Umsetzen einer acetylenischen Verbindung der Formel VII mit Kohlenmonoxid in Gegenwart eines Rhodium-Katalysator-Liganden unter Erhalt eines Lactols der Formel 6;
    Figure 00420003
    Formel 6 f) Oxidation eines Lactols der Formel 6 unter Erhalt eines Lactons der Formel 6a;
    Figure 00430001
    Formel 6a g) Isomerisieren der 4,5-Doppelbindung von 6a unter Erhalt eines Lactons der Formel 7;
    Figure 00430002
    Formel 7 h) Bromieren, Ozonisieren, Oxidieren und Verestern einer Verbindung der Formel 7 unter Erhalt eines Esters der Formel 8;
    Figure 00430003
    Formel 8 i) Dehydratisieren einer Verbindung der Formel 8 unter Erhalt eines Intermediates der Formel 9;
    Figure 00440001
    Formel 9 j) Oxidieren eines Dienons der Formel 9, wodurch Eplerenon (Formel 10) erhalten wird.
    Figure 00440002
    Formel 10
  4. Verbindung der Formel 6a.
    Figure 00440003
    Formel 6a
  5. Verfahren gemäß Anspruch 1, umfassend die Stufen: a) Umsetzen einer Verbindung der Formel 1
    Figure 00450001
    Formel 1 mit Acetylen, unter Erhalt einer Verbindung der Formel 11;
    Figure 00450002
    b) Acylieren einer Verbindung der Formel 11 unter Erhalt einer Verbindung der Formel 12;
    Figure 00450003
    c) Hydroformylieren einer Verbindung der Formel 12 unter Erhalt einer Verbindung der Formel 13;
    Figure 00450004
    d) Oxidieren einer Verbindung der Formel 13 unter Erhalt einer Verbindung der Formel 14;
    Figure 00460001
    e) In-Kontakt-Bringen einer Verbindung der Formel 14 mit einem 2-Alkylfuran in Gegenwart einer Lewis-Säure unter Erhalt einer Verbindung der Formel 15;
    Figure 00460002
    f) Hydrolysieren einer Verbindung der Formel 15 unter Erhalt einer Verbindung der Formel 16;
    Figure 00460003
    g) Oxidieren einer Verbindung der Formel 16 unter Erhalt einer Verbindung der Formel 17;
    Figure 00460004
    h) Umwandeln des Furanrings einer Verbindung der Formel 17 in eine Methoxycarbonylverbindung der Formel 18;
    Figure 00470001
    i) Umwandeln einer Verbindung der Formel 18 in einen Sulfonat-ester der Formel 19;
    Figure 00470002
    j) Eliminieren des Sulfonatesters der Formel 19 unter Erhalt einer Verbindung der Formel 9;
    Figure 00470003
    k) Oxidieren einer Verbindung der Formel 9, unter Erhalt einer Verbindung der Formel 10, Eplerenon.
    Figure 00480001
  6. Verfahren zum Herstellen von Eplerenon gemäß Anspruch 5, weiterhin umfassend die Silylierung einer Verbindung der Formel 1 vor der Reaktion mit Acetylen, um ein silyliertes Intermediat zu erhalten und Entfernen der Silylgruppen während der Isolierung einer Verbindung der Formel 11.
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