DE940826C

DE940826C - Process for the preparation of substituted trans-anti-trans-13-methyl-perhydrophenanthren-1-one compounds

Info

Publication number: DE940826C
Application number: DEH18773A
Authority: DE
Inventors: Marc Dr Montavon; Rudolf Dr Rueegg
Original assignee: F Hoffmann La Roche AG
Current assignee: F Hoffmann La Roche AG
Priority date: 1953-02-09
Filing date: 1953-12-22
Publication date: 1956-03-29

Description

Verfahren zur Herstellung von substituierten trans-anti-trans-13-Methyl-perhydrophenanthren-1-on-verbindungen Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Perhydrophenanthrenreihe, insbesondere von substituierten =3-Methylperhydrophenanthren-I-on-verbindungen mit transanti-trans-Aufbau an den Ringverknüpfungsstellen =I, =2, =3 und =4. (Es wird hierin die in Elseviers Encyclopaedia of Organic Chemistry, Bd. =3, 1946, angegebene Bezifferung der Phenanthrenverbindungen angewendet.) Reine =3-Methy1-5, 6, 7, 8, g, =o, =3, =4-oktahydroi-phenantrole mit trans-Verknüpfung der hydroaromatischen Ringe sind bisher noch nicht einer katalytischen Kernhydrierung unterworfen worden.Process for the preparation of substituted trans-anti-trans-13-methyl-perhydrophenanthren-1-one compounds The invention relates to a new process for the preparation of compounds of Perhydrophenanthrene series, especially of substituted = 3-methylperhydrophenanthren-I-one compounds with transanti-trans structure at the ring junctions = 1, = 2, = 3 and = 4. (It is that given in Elsevier's Encyclopaedia of Organic Chemistry, Vol. = 3, 1946 Numbering of the phenanthrene compounds used.) Pure = 3-Methy1-5, 6, 7, 8, g, = o, = 3, = 4-octahydroi-phenantroles with trans linkage of the hydroaromatic Rings have not yet been subjected to catalytic nuclear hydrogenation.

Die Kernhydrierung der entsprechenden cis-Verbindungen führt bekanntlich (J. Chem. Soc. [London], 1949, S. 1855) zu uneinheitlichen Produkten, vorwiegend mit syn-Aufbau (d. h. die Methylgruppe am Kohlenstoffatom =3 befindet sich in cis-Stellung zum Wasserstoffatom am Kohlenstoffatom =2).The hydrogenation of the nucleus of the corresponding cis compounds is known to lead (J. Chem. Soc. [London], 1949, p. 1855) on inconsistent products, predominantly with a syn structure (i.e. the methyl group on carbon atom = 3 is in the cis position to the hydrogen atom on the carbon atom = 2).

Überraschenderweise wurde nun gefunden, daB die Hydrierung der trans-Verbindungen zu Produkten mit anti-Aufbau (d. h. die Methylgruppe am Kohlenstoffatom 13 befindet sich in trans-Stellung zum Wasserstoffatom am Kohlenstoffatom iz) führt.Surprisingly, it has now been found that the hydrogenation of the trans compounds to products with an anti structure (i.e. the methyl group on the Carbon atom 13 is in the trans position to the hydrogen atom on the carbon atom iz).

Damit wurde ein Verfahren gefunden, welches gestattet, die bisher schwer zugänglichen 13-Methylperhydrophenanthren-i-on-verbindungen mit transanti-trans-Aufbau an den Ringverknüpfungsstellen ii, 12, 13- und 14 in einfacher Weise zu gewinnen.A process has thus been found which allows the hitherto Difficult to access 13-methylperhydrophenanthren-i-one compounds with a transanti-trans structure at the ring junctions ii, 12, 13 and 14 in a simple manner.

Dieses neue Verfahren besteht darin, daß man substituierte 13-Methyl-5, 6, 7, 8, 9, 10, 13, i4-oktahydrophenanthren-i-ole - mit trans-Verknüpfung der hydroaromatischen Ringe - einer katalytischen Kernhydrierung unterwirft, die gegebenenfalls nach Umwandlung der Substituenten erhaltenen substituierten 13-Methylperhydrophenanthren-i-ole mit einem Oxydationsmittel behandelt und auf die gebildeten Ketoverbindungen Alkali einwirken läßt.This new process consists in the fact that substituted 13-methyl-5, 6, 7, 8, 9, 10, 13, i4-octahydrophenanthren-i-ole - with trans linkage of the hydroaromatic Rings - subject to catalytic nuclear hydrogenation, optionally after conversion of the substituted 13-methylperhydrophenanthren-i-ols obtained with treated with an oxidizing agent and alkali on the keto compounds formed can act.

Das Reaktionsgeschehen kann durch folgendes Formelschema veranschaulicht werden: R2 9 3 E R,OH Ri = H oder C H3 R2 = H, O H oder C H3 , eine veresterte /s\# ,z\ OH-Gruppe R3 = O H oder R3 -#I\9 '° eine veresterte H OH-Gruppe, . = O oder eine Hydrierung ketalisierte Ketogruppe R2 - Ri Rl = H oder C H3 R2 = H, O H oder CH3 eine veresterte \ /; O H OH-Gruppe H R3 = O H oder R3 : eine veresterte H O H Gruppe oder eine keta- Oxydation lisierte Keto- #, und Umlagerung gruppe R2 L R, R, = H oder CH, R2 = H, O H oder C H3 - O eine veresterte OH-Gruppe, H I H =O R3 R3 - O H oder H - eine veresterte OH-Gruppe, =O oder eine ketalisierte Ketogruppe . Das erfindungsgemäße Verfahren ist von besonderem Interesse, wenn es auf 13-Methyl-5, 6, 7, 8, 9; io, 13, i4-öktahydrophenanthren-i-ole -- mit trans-Verknüpfung der hydroaromatischen Ringe -, die entweder am -Kohlenstoffatom 7 eine freie oder veresterte Oxygruppe oder eine allenfalls ketalisierte Ketogruppe -tragen und am Kohlenstoffatom 2 durch eine Methyl- und bzw. oder. am Kohlenstoffatom 4 durch eine freie oder veresterte Oxygruppe substituiert sein können, angewendet wird. Besonders bevorzugt sind als Ausgangsmaterial das 13-Methyl-5, 6, 7, 8, 9, 1o, 13, i4-oktahydrophenanthren-i-01-7-on bzw. dessen Ketale und das 13-Methyl-5, 6, 7, 8, 9, 10, 13. i4-oktahydrophenanthren-i, 4-diol-7-on bzw. dessen Ketale, jeweils mit trans-Verknüpfung der hydroaromatischen Ringe.The reaction process can be illustrated by the following equation: R2 9 3 E R, OH Ri = H or C H3 R2 = H, OH or C H3, an esterified / s \ #, z \ OH group R3 = OH or R3 - # I \ 9 '° an esterified H OH group, . = O or a Hydrogenation ketalized Keto group R2 - Ri Rl = H or C H3 R2 = H, OH or CH3 an esterified \ /; OH OH group H R3 = OH or R3 : an esterified HOH group or a keta Oxidation lized keto #, and rearrangement group R2 LR, R, = H or CH, R2 = H, OH or C H3 - O an esterified OH group, HIH = O R3 R3 - OH or H - an esterified OH group, = O or a ketalized Keto group. The process according to the invention is of particular interest when it relates to 13-methyl-5, 6, 7, 8, 9; io, 13, i4-octahydrophenanthren-i-ols - with trans linkage of the hydroaromatic rings - which either carry a free or esterified oxy group or an optionally ketalized keto group on carbon atom 7 and and on carbon atom 2 by a methyl and or . or. may be substituted on carbon atom 4 by a free or esterified oxy group, is used. Particularly preferred starting materials are 13-methyl-5, 6, 7, 8, 9, 10, 13, 14-octahydrophenanthren-i-01-7-one or its ketals and 13-methyl-5, 6, 7 , 8, 9, 10, 13. i4-octahydrophenanthrene-i, 4-diol-7-one or its ketals, each with a trans linkage of the hydroaromatic rings.

Die Hydrierung der substituierten i3-Methyl-5, 6, 7, 8, 9, 10, 13, i4-oktahydro-i-phenantrole läßt sich in Gegenwart von metallischen Katalysatoren, wie Platin, Palladium oder Nickel, durchführen. Man arbeitet dabei zweckmäßig in Anwesenheit von Verdünnungsmitteln, wie wasserfreien oder wasserhaltigen Lösungsmitteln, z. B. niedermolekularen aliphatischen Säuren, wie Eisessig; Alkoholen, wie Methanol oder Äthanol; Glykolen, wie Äthylenglykol, oder Dioxan. Es wird besonders vorteilhaft mit Raney-Nickel in alkalischer Lösung bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck hydriert. Enthält das zur Hydrierung verwendete Ausgangsmaterial am Kohlenstoffatom 7 eine ketalisierte Ketogruppe, so ist es zweckmäßig, als Verdünnungsmittel die zur Ketalisierung der Ketogruppe verwendeten Alkohole oder Glykole anzuwenden.The hydrogenation of the substituted i3-methyl-5, 6, 7, 8, 9, 10, 13, i4-octahydro-i-phenantrole can be in the presence of metallic catalysts, such as platinum, palladium or nickel. It is useful to work in Presence of diluents, such as anhydrous or aqueous solvents, z. B. low molecular weight aliphatic acids such as glacial acetic acid; Alcohols such as methanol or ethanol; Glycols, such as ethylene glycol, or dioxane. It becomes especially beneficial with Raney nickel in an alkaline solution at elevated temperature and pressure hydrogenated. Contains the starting material used for hydrogenation on the carbon atom 7 is a ketalized keto group, it is useful as a diluent the to apply alcohols or glycols used to ketalize the keto group.

Estergruppen, wie Acyloxygruppen, können bei der Hydrierung in alkalischer Lösung verseift werden. In solchen Fällen kann von neuem verestert werden. Die Verseifung kann auch als gesonderte Verfahrensstufe durchgeführt werden. Gegebenenfalls vorhandene Ketogruppen am Kohlenstoffatom 7 werden gleichzeitig mit der Kernhydrierung zu Carbinolgruppen reduziert. Diese Umsetzung kann auch vor der Kernhydrierung als gesonderte Verfahrensstufe vorgenommen werden.Ester groups, such as acyloxy groups, can be used in the hydrogenation in alkaline Solution to be saponified. In such cases, esterification can be carried out again. The saponification can also be carried out as a separate process step. Possibly existing Keto groups on carbon atom 7 become carbinol groups at the same time as the hydrogenation of the nucleus reduced. This reaction can also be carried out as a separate process stage before the core hydrogenation be made.

Die Umwandlung der bei der Kernhydrierung erhaltenen substituierten 13-Methyl-perhydrophenanthren-i-ole in die entsprechenden i-Ketoverbindungen erfolgt durch Einwirkung eines Oxydationsmittels. Es eignen sich hierzu beispielsweise Metallalkoholate bzw. -phenolate, wie Aluminiumisopropylat, -phenolat, mit Carbonylverbindungen, wie Aceton oder Cyclohexenon, oder Verbindungen des 6wertigen Chroms, wie Chromsäure oder tertiäres Butylchromat. Man arbeitet dabei in Gegenwart von wasserfreien oder wasserhaltigen Lösungsmitteln, z. B. niedermolekularen aliphatischen Säuren, wie Eisessig, Ketonen, Kohlenwasserstoffen, halogenierten Kohlenwas5erstoffen oder tertiären organischen Basen.The conversion of the substituted ones obtained in the hydrogenation of the nucleus 13-methyl-perhydrophenanthren-i-ole takes place in the corresponding i-keto compounds by the action of an oxidizing agent. Metal alcoholates, for example, are suitable for this purpose or -phenolates, such as aluminum isopropylate, aluminum phenate, with carbonyl compounds, such as acetone or cyclohexenone, or compounds of hexavalent chromium such as chromic acid or tertiary butyl chromate. One works in the presence of anhydrous or aqueous solvents, e.g. B. low molecular weight aliphatic acids, such as Glacial acetic acid, ketones, hydrocarbons, halogenated hydrocarbons or tertiary organic bases.

Man oxydiert zweckmäßig derart, daß man das Hydrierungsprodukt in einem inerten Lösungsmittel, wie Benzol oder Methylenchlorid, löst und mit verdünnter essigsaurer Chromsäurelösung 2 bis 3 Tage bei-Raumtemperatur schüttelt. Bei Anwendung überschüssiger Chromsäure werden alle vorhandenen freien Carbinolgruppen zu Ketogruppen oxydiert. Man kann auch durch Anwendung der genau berechneten Menge an Oxydationsmittel nur teilweise oxydieren, wobei die Carbinolgruppen in der Reihenfolge der Kohlenstoffatome 7, i, 4 oxydiert werden.It is advantageous to oxidize in such a way that the hydrogenation product is in an inert solvent, such as benzene or methylene chloride, dissolves and dilutes with acetic acid chromic acid solution for 2 to 3 days at room temperature. When applying Excess chromic acid turns all free carbinol groups into keto groups oxidized. One can also use the precisely calculated amount of oxidizing agent only partially oxidize, the carbinol groups in the order of the carbon atoms 7, i, 4 are oxidized.

Carbinolgruppen, die an den Kohlenstoffatomen 4 oder 7 sitzen, können vor der Oxydation durch Veresterung geschützt werden. Zu diesem Zweck kann 'teilweise verestert werden, wobei nur die Carbinolgruppe am Kohlenstoffatom 7 geschützt wird. Ferner können die vorhandenen Carbinolgruppen zunächst vollständig verestert und dann teilweise verseift werden, wobei nur die Carbinolgruppe am KohlenstoffatOm 4 vor der Oxydation geschützt bleibt.Carbinol groups attached to carbon atoms 4 or 7 can protected from oxidation by esterification. To this end, 'partially be esterified, only the carbinol group on carbon atom 7 is protected. Furthermore, the carbinol groups present can initially Completely esterified and then partially saponified, with only the carbinol group on the carbon atom 4 remains protected from oxidation.

Enthält das Hydrierungsprodukt am KohlenstoffatOm 7 eine ketalisierte Ketogruppe, so ist es besonders vorteilhaft, in neutraler oder schwach alkalischer Lösung zu oxydieren. Im Falle von i, 4-Dioxyverbindungen ist es besonders günstig, durch Anwendung- der für die Oxydation einer Oxygruppe notwendigen Menge an Chromsäure in Pyridin nur die Oxygruppe am Kohlenstoffatom i zu oxydieren. Eine weitere Ausführungsfdrm des Verfahrens besteht darin, daß man durch Veresterung und teilweise Verseifung die Oxygruppe am Kohlenstoffatom 4 vor der Oxydation schützt.If the hydrogenation product contains a ketalized one at the carbon atom 7 Keto group, it is particularly advantageous in neutral or weakly alkaline Oxidize solution. In the case of 1,4-dioxy compounds, it is particularly advantageous by applying the amount of chromic acid necessary for the oxidation of an oxy group in pyridine only to oxidize the oxy group on carbon atom i. Another embodiment of the process consists in that by esterification and partial saponification protects the oxy group on carbon atom 4 from oxidation.

Um einheitliche Produkte mit trans-Stellung des Wasserstoffatoms am Kohlenstoffatom ix zum Wasserstoffatom am Kohlenstoffatom 12 zu erhalten, werden die bei der Oxydation erhaltenen i-Ketoverbindungen mit Alkali behandelt, wobei gleichzeitig Estergruppen verseift werden können. Zu diesem Zweck werden die Oxydationsprodukte beispielsweise kurz mit verdünnter wäßrig alkoholischer Lauge erwärmt oder an alkalischem Aluminiumoxyd chromatographiert.In order to obtain uniform products with the trans position of the hydrogen atom at Carbon atom ix to the hydrogen atom on carbon atom 12 to be obtained treated the i-keto compounds obtained in the oxidation with alkali, wherein ester groups can be saponified at the same time. The products of oxidation are used for this purpose for example briefly heated with dilute aqueous alcoholic lye or an alkaline one Chromatographed aluminum oxide.

Die gemäß der Erfindung erhältlichen substituierten i3-Methyl-perhydrophenanthren-i-one mit trans-antitrans-Aufbau an den Ringverknüpfungsstellen 11, 12, 13 und 14 stimmen im räumlichen Aufbau weitgehend mit Abbauprodukten-von Steroiden überein. Beispiele solcher Substanzen sind: I. i3-Methyl-perhydrophenanthren-i, 7-dion, 1I. 13-Methyl-perhydrophenanthren-i-on- 7-äthylenketal, 11I. 13-Methyl-perhydrophenanthren-7-o1-1-on, IV. 2, 13-Dimethyl-perhydrophenanthren-i, 7-dion, V. 2, 13-Dimethyl-perhydrophenanthren-i-on- 7-äthylenketal, VI. 2, 13-Dimethyl-perhydrophenanthren-7-01-i-on, VII. 13-Methyl-perhydrophenanthren-i, 4, 7-trion, VIII. 13-Methyl-perhydrophenanthren-i, 4-dion- 7-äthylenketal, IX. 13-Methyl-perhydrophenanthren-7-o1-1, 4-dion, X. 2, 13-Dimethyl-perhydrophenanthren- 1, 4, 7-trion, XI. 2, 13-Dimethyl-perhydrophenanthren-i, 4-dion- 7-äthylenketal, XII. 2, 13-Dimethyl-perhydrophenanthren-7-ol- i, 4-dion, XIII. 2,13-Dimethyl-perhydrophenanthren-4-ol- i-on-7-äthylenketal. Die erhaltenen Verbindungen sind als Zwischenprodukfe für den Aufbau von Sterinen wichtig. So können beispielsweise aus den Verbindungen I bis VI in bekannter Weise (Chem. and Ind., 1951, S. 389) androgen wirksame Hormone und aus den Verbindungen VII bis XIII (J. Am. Chem. Soc., Bd. 74, 1952, S. 4974) Corticosteroide hergestellt werden.The substituted 13-methyl-perhydrophenanthren-i-ones obtainable according to the invention with a trans-antitrans structure at the ring junctions 11, 12, 13 and 14 largely correspond in their spatial structure to the degradation products of steroids. Examples of such substances are: I. i3-methyl-perhydrophenanthrene-i, 7-dione, 1I. 13-methyl-perhydrophenanthren-i-on- 7-ethylene ketal, 11I. 13-methyl-perhydrophenanthren-7-o1-1-one, IV. 2, 13-dimethyl-perhydrophenanthrene-i, 7-dione, V. 2, 13-dimethyl-perhydrophenanthren-i-on- 7-ethylene ketal, VI. 2, 13-dimethyl-perhydrophenanthren-7-01-i-one, VII. 13-Methyl-perhydrophenanthren-i, 4, 7-trione, VIII. 13-Methyl-perhydrophenanthren-i, 4-dione- 7-ethylene ketal, IX. 13-methyl-perhydrophenanthren-7-o1-1, 4-dione, X. 2, 13-dimethyl perhydrophenanthrene 1, 4, 7-trion, XI. 2, 13-dimethyl-perhydrophenanthrene-i, 4-dione- 7-ethylene ketal, XII. 2, 13-dimethyl-perhydrophenanthren-7-ol- i, 4-dione, XIII. 2,13-dimethyl-perhydrophenanthren-4-ol- i-on-7-ethylene ketal. The compounds obtained are important as intermediates for the construction of sterols. For example, androgenic hormones can be obtained from the compounds I to VI in a known manner (Chem. And Ind., 1951, p. 389) and from the compounds VII to XIII (J. Am. Chem. Soc., Vol. 74, 1952 , P. 4974) corticosteroids.

Die als Ausgangsmaterialien für das erfindungsgemäße Verfahren verwendbaren Verbindungen sind substituierte 13-Methyl-5, 6, 7, 8, 9, 10, 13, i4-oktahydro-i-phenanthrole bzw. deren Ester mit trans- Verknüpfung der hydroaromatischen Ringe, welche z. B. wie folgt hergestellt werden können Das 13-Methy1-5, 6, 7, 8, 9, io, 13, i4-oktahydro- phenanthren-i-ol-7-on, das zur Herstellung der Ver- bindungen I und III dient, kann aus 13-Methyl- 5, 6, 7, 9, io, i3,-hexahydrophenanthren-i-methoxy- 7-on (J. Chem. Soc., 1949, S. 1855) durch Darstellung des öligen Enoläthers, Hydrierung mit Palladium- Calciumcarbonat-Katalysator und darauffolgende Ver- seifung zum trans-13-Methyl-5, 6, 7, 8, 9,' 10, 13, i4-oktahydrophenanthren-i-methoxy-7-on (Schmelz- punkt i55°) und Spaltung des Methyläthers mit Aluminiumchlorid gewonnen. werden; Schmelzpunkt 205 bis 2o6°: Das hieraus durch Kochen in Benzollösung mit Äthylenglykol und p=Toluolsulfonsäure gebildete 13-Methyl-5, 6, 7, 8, 9,10,13, i4-oktahyclrophenanthren- i-ol-7-äthylenketal (Schmelzpunkt i77°) dient zur Herstellung des 13-Methyl-perhydrophenanthren-l-on- 7-äthylenketals. Das 2, 13-Dimethyl-5, 6, 7, 8, 9, 10, 13, i4-okta- hydrophenanthren-i, 7-diol, das zur Herstellung des 2, 13-Dimethyl-perhydrophenanthren-i, 7-dions und des 2, 13-Dimethyl-perhydrophenanthren-7-ol-i-ons dient, kann aus 13-Methyl-5, 6, 7, 8, 9, 10, 13, i4-okta- hydrophenanthren-i-o1-7-on durch Reduktion mit Na- triumborhydrid oder Lithiumaluminiumhydrid zum entsprechenden 7-Oxy-Derivat .(Schmelzpunkt 86°), Umsetzung des zuletzt genannten mit Formaldehyd und Diäthylamin zum 2-Diäthylaminomethyl-13-me- thyl-5, 6, 7, 8, 9, io, 13, 14-oktahydrophenanthren- 1, 7-diol (Chlorhydrat: Schmelzpunkt 2o5 bis 2o7°) und katalytische Hydrierung gewonnen werden; Schmelzpunkt 177 bis i79°. Das hieraus durch Oxy- dation nach Oppena:üer erhältliche 7-Ketoderivat (Schmelzpunkt 163 bis i65°) bildet mit Äthylenglykol das 2,13-Dimethy1-5, 6, 7, 8, 9, 10, 13, i4-oktahydro- phenanthren-i-ol-7-äthylenketal (Schmelzpunkt 158 bis 16o°), das zur Herstellung des 2, 13-Dimethyl- perhydrophenanthren-i-on-7-äthylenketals dient. Das 13-Methyl-5, 6, 7, 8, 9, io,13,14-oktahydrophen- anthren-i, 4-diol-7-on, das zur Herstellung von 13-Me- thyl-perhydiophenanthren-i, 4, 7-trion und 13-Methyl- perhydrophenanthren-7-o1-1, 4-dion dient, wird zweck- mäßig aus 13-Methy1-5, 6, 7, 9, 10, 13-hexahydrophen- anthren -1, 4 - dimethoxy - 7 - an (Helv. Chim. Acta, Bd. 31, 1948, S. 1691) über das trans-13-Methyl- 5, 6, 7, 8, 9, 10, 13, i4-oktahydrophenanthren-i, 4-di- methOxy-7-on (Schmelzpunkt io3°) in gleicher Weise wie das oben beschriebene 13-Methyl-5, 6, 7, 8, 9, 10, 13, i4-oktahydrophenanthren-1-01-7-on aus 13-Methyl- 5, 6, 7, 9, io, i3-hexahydrophenanthren-i-methoxy- 7-on dargestellt. Das daraus mit Äthylenglykol ge- wonnene 13-Methyl-5, 6, 7, 8, 9, io, 13, i4-oktahydro- phenanthren-i, 4-diol-7-äthylenketal dient zur Dar- stellung des13-Methyl-perhydrophenanthren-i, 4-dion- 7-äthylenketals. Das zur Herstellung des 2,13-Dimethyl-per- hydrophenanthren-=, 4, 7-trions und des 2, 13-Di- methyl-perhydrophenanthren-7-o1-1, 4-dions dienende 2, 13-Dimethyl-5, 6, 7, 8, 9, 10, 13, i4-oktahydrophen- anthren-i, 4, 7-triol kann beispielsweise aus 2, 13-Di- methyl-5, 6, 7, 8, 9, io, 13, i4-oktahydrophen- anthren-i-01-7-on durch Reduktion mit Natriumborhydrid oder Lithiumaluminiumhydrid zum 7-Oxyderivat, Nitrosierung, Reduktion zum Amin und Diazotierung in warmer Schwefelsäure erhalten werden. Das hieraus durch Oxydation nach O p p e n a u e r erhältliche 7-Ketoderivat bildet mit Äthylenglykol das 2, 13-Dimethyl-5, 6, 7, 8, 9, 10, 13, i4-oktahydrophenanthren-i, 4-diol-7-äthylenketal, das zur Herstellung, des 2, 13-Dimethyl-perhydrophenanthreni, 4-dion-7-äthylenketals und des?" 13-Dimethyl-perhydrophenanthren-4-ol-i-on-7-äthylenketals -dient.The compounds that can be used as starting materials for the process according to the invention are substituted 13-methyl-5, 6, 7, 8, 9, 10, 13, i4-octahydro-i-phenanthrols or their esters with trans- Linking the hydroaromatic rings, which z. B. can be made as follows The 13-methy1-5, 6, 7, 8, 9, io, 13, i4-octahydro- phenanthren-i-ol-7-one, which is used to produce the bonds I and III, can be made from 13-methyl- 5, 6, 7, 9, io, i3, -hexahydrophenanthrene-i-methoxy- 7-on (J. Chem. Soc., 1949, p. 1855) by illustration of the oily enol ether, hydrogenation with palladium Calcium carbonate catalyst and subsequent Soap to trans-13-methyl-5, 6, 7, 8, 9, '10, 13, i4-octahydrophenanthren-i-methoxy-7-one (enamel point i55 °) and cleavage of the methyl ether with Won aluminum chloride. will; Melting point 205 to 2o6 °: That from this by boiling in benzene solution with Ethylene glycol and p = toluenesulfonic acid formed 13-methyl-5, 6, 7, 8, 9, 10, 13, 14-octahyclrophenanthrene i-ol-7-ethyl ketal (melting point i77 °) is used for Production of the 13-methyl-perhydrophenanthren-l-one- 7-ethylene ketal. The 2, 13-dimethyl-5, 6, 7, 8, 9, 10, 13, 14-octa- hydrophenanthren-i, 7-diol, which is used to produce the 2, 13-dimethyl-perhydrophenanthren-i, 7-dione and des 2, 13-dimethyl-perhydrophenanthren-7-ol-i-one serves, can be made from 13-methyl-5, 6, 7, 8, 9, 10, 13, i4-octa- hydrophenanthren-i-o1-7-one by reduction with Na- trium borohydride or lithium aluminum hydride for corresponding 7-oxy derivative (melting point 86 °), Implementation of the latter with formaldehyde and diethylamine to 2-diethylaminomethyl-13-me- thyl-5, 6, 7, 8, 9, io, 13, 14-octahydrophenanthrene 1,7-diol (hydrochloride: melting point 2o5 to 2o7 °) and catalytic hydrogenation can be obtained; Melting point 177-179 °. The result of this by oxy- dation according to Oppena: available 7-keto derivative (Melting point 163 to i65 °) forms with ethylene glycol the 2,13-dimethyl 1-5, 6, 7, 8, 9, 10, 13, 14-octahydro- phenanthren-i-ol-7-ethylene ketal (melting point 158 up to 16o °), which is used to produce the 2, 13-dimethyl perhydrophenanthren-i-on-7-ethylenketal is used. The 13-methyl-5, 6, 7, 8, 9, io, 13,14-octahydrophic anthren-i, 4-diol-7-one, which is used for the production of 13-Me- thyl-perhydiophenanthren-i, 4, 7-trione and 13-methyl- perhydrophenanthren-7-o1-1, 4-dione is used, is moderately from 13-Methy1-5, 6, 7, 9, 10, 13-hexahydrophen- anthrene -1, 4 - dimethoxy - 7 - an (Helv. Chim. Acta, Vol. 31, 1948, p. 1691) about the trans-13-methyl- 5, 6, 7, 8, 9, 10, 13, i4-octahydrophenanthrene-i, 4-di- methoxy-7-one (melting point io3 °) in the same way like the 13-methyl-5, 6, 7, 8, 9, 10 described above, 13, i4-octahydrophenanthren-1-01-7-one from 13-methyl- 5, 6, 7, 9, io, i3-hexahydrophenanthrene-i-methoxy- 7-on shown. The resultant with ethylene glycol recovered 13-methyl-5, 6, 7, 8, 9, io, 13, i4-octahydro- phenanthrene-i, 4-diol-7-ethylene ketal is used for dar- position des13-methyl-perhydrophenanthrene-i, 4-dione- 7-ethylene ketal. That for the production of the 2,13-dimethyl-per- hydrophenanthrene =, 4, 7-trione and des 2, 13-di- methyl-perhydrophenanthrene-7-o1-1, 4-dione serving 2, 13-dimethyl-5, 6, 7, 8, 9, 10, 13, 14-octahydrophic anthrene-i, 4, 7-triol can, for example, from 2, 13-di- methyl-5, 6, 7, 8, 9, io, 13, i4-octahydrophen anthren-i-01-7-one can be obtained by reduction with sodium borohydride or lithium aluminum hydride to the 7-oxy derivative, nitrosation, reduction to the amine and diazotization in warm sulfuric acid. The 7-keto derivative obtainable therefrom by oxidation according to Oppenauer forms with ethylene glycol the 2, 13-dimethyl-5, 6, 7, 8, 9, 10, 13, 14-octahydrophenanthrene-1,4-diol-7-ethylene ketal, the for the production of 2, 13-dimethyl-perhydrophenanthreni, 4-dione-7-ethylene ketal and the ? " 13-dimethyl-perhydrophenanthren-4-ol-i-one-7-ethylene ketal - serves.

Für die Herstellung der Ausgangsstoffe wird Schutz im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht begehrt. In den. nachfolgenden Beispielen verhalten sich die Gewichtteile zu den Raumteilen wie g zu ccm. Beispiel i 13-Methyl-perhydrophenanthren-i, 7-dion (Verbindung I) a) 3 Gewichtsteile trans-13-Methyl-5, 6, 7, 8,-9, 10, 13, i4-oktahydrophenanthren-i-ol-7-on vom Schmelzpunkt 2o6° werden mit 4o Raumteilen Alkohol, 3 Raumteilen io°/oiger Natronlauge und etwa 1,5 Gewichtsteilen Raney-Nickel 2o Stunden bei i5o° und 15o at Anfangsdruck hydriert. Man filtriert vom Katalysator ab, verdünnt mit Wasser, säuert mit verdünnter Salzsäure an und zieht mit Äther aus. Die Ätherlösung wird durch Waschen mit verdünnter Natronlauge von phenolischen Anteilen befreit. Aus der Ätherlösung erhält man nach dem Eindampfen 2,8 Gewichtsteile Rückstand. Dieser wird in '5o Raumteilen Benzol gelöst, mit einer Lösung von 1,57 Gewichtsteilen Chromsäureanhydrid in ioo Raum-, teilen 7o°/oiger Essigsäure versetzt und 2 Tage bei 25° geschüttelt.- Die Benzollösung wird abgetrennt, mit Wasser und verdünnter Lauge gewaschen und abgedampft. Das Rohprodukt wird mit ioo Raumteilen 5°/oiger methandlischer Kalilauge 2 Stunden am Rückflußkühler gekocht. Man verdünnt die Mischung mit Wasser, zieht sie mit Äther aus und dampft die Ätherlösung ein. Das i3-Methyl-perhydrophenanthren-i, 7-dion kristallisiert aus Äther-Petroläther .in farblosen Nadeln vom Schmelzpunkt 76°. Das daraus erhältliche Bis-äthylenketal bildet Nadeln vom Schmelzpunkt i47°. .Protection is not sought for the production of the starting materials in the context of the present invention. In the. The following examples relate the parts by weight to the parts by volume as g to ccm. Example i 13-methyl-perhydrophenanthren-i, 7-dione (compound I) a) 3 parts by weight of trans-13-methyl-5, 6, 7, 8, -9, 10, 13, i4-octahydrophenanthren-i-ol- 7-one with a melting point of 2o6 ° are hydrogenated with 40 parts by volume of alcohol, 3 parts by volume of 10% sodium hydroxide solution and about 1.5 parts by weight of Raney nickel for 20 hours at 150 ° and 150 at initial pressure. The catalyst is filtered off, diluted with water, acidified with dilute hydrochloric acid and extracted with ether. The ether solution is freed from phenolic components by washing with dilute sodium hydroxide solution. After evaporation, 2.8 parts by weight of residue are obtained from the ethereal solution. This is dissolved in 50 parts by volume of benzene, a solution of 1.57 parts by weight of chromic anhydride in 100 parts by volume of 70% acetic acid is added and the mixture is shaken at 25 ° for 2 days. The benzene solution is separated off and washed with water and dilute lye and evaporated. The crude product is refluxed with 100 parts by volume of 5% methanolic potassium hydroxide solution for 2 hours. The mixture is diluted with water, extracted with ether and the ethereal solution is evaporated. The 13-methyl-perhydrophenanthrene-i, 7-dione crystallizes from ether-petroleum ether in colorless needles with a melting point of 76 °. The bis-ethylene ketal obtainable therefrom forms needles with a melting point of i47 °. .

b) 3 Gewichtsteile trans-13-Methyl-5, 6, 7, 8, 9, 10, 13, i4-oktahydrophenanthren-i-acetoxy-7-on vom Schmelzpunkt iio°, hergestellt aus 3 Gewichtsteilen trans-13-Methyl-5, 6, 7, 8; 9, 10, 13, i4-oktahydrophenantliien-i-ol-7-on durch i2stündiges Einwirken von io Raumteilen Essigsäureanhydrid und 15 Raumteilen Pyridin bei 2o°, werden mit 4o Raumteilen Alkohol, 3 Raumteilen 2o°/oiger Natronlauge und 1,5 Gewichtsteilen Raney-Nickel wie vorher hydriert und aufgearbeitet, Das Rohprodukt wird in 6o Raumteilen Aceton und 6o Raumteilen Benzol gelöst und mit 5 Gewichtsteilen tertiärem Aluminiumbutylat 2 Tage unter Rückfluß gekocht. Hierauf gießt man die Mischung in Wasser, zieht sie mit Äther aus, verdampft den Äther und gewinnt auf diese Weis--. ein-Produkt, das nach der Behandlung mit Kalilauge, wie vorher unter a) angegeben, und chromatographischer Reinigung an Aluminiumoxyd (nach B r o c km an n, Aktivitätsstufe II) 13-Methyl-perhydrophenanthren-i, 7-dion vom Schmelzpunkt 76° liefert.b) 3 parts by weight of trans-13-methyl-5, 6, 7, 8, 9, 10, 13, 14-octahydrophenanthrene-i-acetoxy-7-one of melting point iio °, made from 3 parts by weight of trans-13-methyl-5, 6, 7, 8th; 9, 10, 13, 14-octahydrophenantliien-i-ol-7-one by acting for 12 hours 10 parts by volume of acetic anhydride and 15 parts by volume of pyridine at 2o °, with 4o Parts by volume alcohol, 3 parts by volume 20% sodium hydroxide solution and 1.5 parts by weight Raney nickel hydrogenated and worked up as before. The crude product is acetone in 60 parts by volume and 6o parts by volume of benzene dissolved and with 5 parts by weight of tertiary aluminum butoxide Boiled under reflux for 2 days. Then you pour the mixture into water, pull it with ether, evaporates the ether and gains in this way--. a product that after treatment with potassium hydroxide, as previously indicated under a), and chromatographic Purification on aluminum oxide (after B r o c km an n, activity level II) 13-methyl-perhydrophenanthren-i, 7-dione provides a melting point of 76 °.

c) 3,5 Gewichtsteile trans-i3-Methyl-5, 6, 7, 8, 9, io, 13, 14-oktahydrophenanthren-1-01-7-on werden in ioo Raumteilen absolutem Dioxan gelöst und mit 0,25 Gewichtsteilen Lithiumaluminiumhydrid in 3o Raumteilen absolutem Äther versetzt und i Stunde bei 25° gerührt. Nach der üblichen Aufarbeitung der Mischung erhält man 3,5 Gewichtsteile Rohprodukt, das nach dem Umkristallisieren aus Äther-Benzol trans-13-Methyl-5, 6, 7, 8, 9, 10, 13, 14-oktahydrophenanthren-i, 7-diol vom Schmelzpunkt 86° liefert.c) 3.5 parts by weight of trans-13-methyl-5, 6, 7, 8, 9, 10, 13, 14-octahydrophenanthren-1-01-7-one are dissolved in 100 parts by volume of absolute dioxane and 0.25 parts by weight Lithium aluminum hydride in 30 parts by volume of absolute ether was added and the mixture was stirred at 25 ° for 1 hour. After the usual work-up of the mixture, 3.5 parts by weight of crude product are obtained which, after recrystallization from ether-benzene, trans-13-methyl-5, 6, 7, 8, 9, 10, 13, 14-octahydrophenanthren-i, 7- supplies diol with a melting point of 86 °.

Dieses Ausgangsmaterial wird, wie vorher unter a) beschrieben, weiterbehandelt und liefert nach dem Kristallisieren 13-Methyl-perhydrophenanthren-i, 7-dion vom Schmelzpunkt 76° d)'5 Gewichtsteile trans-13-Methyl-5, 6, 7, 8, 9, 10, 13, i4-oktahydrophenanthren-i-01-7-on werden mit 5 Gewichtsteilen Äthylenglykol, ioo Raumteilen Benzol und o,5 Gewichtsteilen p-Toluolsulfonsäure 2o Stunden unter Abscheidung des gebildeten Wassers am Rückflußkühler gekocht. Nach der üblichen Aufarbeitung werden 5,9 Gewichtsteile Rohprodukt erhalten, das, aus Alkohol-Wasser umkristallisiert, trans-13-Methyl-5, 6, 7, 8, 9, iö, 13, i4-oktahydrophenanthren-i-ol-7-äthylenketal vom Schmelzpunkt i77° liefert.This starting material is treated further as previously described under a) and after crystallization gives 13-methyl-perhydrophenanthren-i, 7-dione vom Melting point 76 ° d) '5 parts by weight of trans-13-methyl-5, 6, 7, 8, 9, 10, 13, 14-octahydrophenanthren-i-01-7-one are with 5 parts by weight of ethylene glycol, 100 parts by volume of benzene and 0.5 parts by weight p-Toluenesulfonic acid 20 hours with separation of the water formed on the reflux condenser cooked. After the usual work-up, 5.9 parts by weight of crude product are obtained, that, recrystallized from alcohol-water, trans-13-methyl-5, 6, 7, 8, 9, iö, 13, i4-octahydrophenanthren-i-ol-7-ethylene ketal with a melting point of i77 ° delivers.

Dieses wird gemäß Beispiel i, a), "hydriert. Das erhaltene Rohprodukt, welches, wie die Bestimmung nach Zerewitinoff ergibt, eine reaktionsfähige Oxygruppe je Molekül aufweist, wird mit ioo Raumteilen Alkohol und 50 Raumteilen io%iger Salzsäure i Stunde unter Rückfluß gekocht. Man verdünnt die Mischung mit Wasser, nimmt sie in Äther auf, entfernt den Äther im Vakuum, löst den Rückstand in ioo Raumteilen Benzol und schüttelt 2 Tage mit einer Lösung von 1,5 Gewichtsteilen Chromsäureanhydrid in 6o°/@ger Essigsäure. Man arbeitet das Reaktionsgemisch sodann wie im Beispiel i, a), auf und erhält nach der Behandlung mit 5%iger methanolischer Kalilauge 13-Methylperhydrophenanthren-i-, 7-dion vom Schmelzpunkt 76°.This is hydrogenated according to Example i, a), ". The crude product obtained, which, as determined by Zerewitinoff, is a reactive oxy group per molecule has 100 parts by volume alcohol and 50 parts by volume 10% hydrochloric acid Boiled under reflux for 1 hour. You dilute the mixture with water and take it in ether, removes the ether in vacuo, dissolves the residue in 100 parts of the volume Benzene and shake for 2 days with a solution of 1.5 parts by weight of chromic anhydride in 60% acetic acid. The reaction mixture is then worked as in the example i, a), and after treatment with 5% methanolic potassium hydroxide solution 13-Methylperhydrophenanthren-i-, 7-dione with a melting point of 76 °.

Beispiel 2 2, 13-Dimethyl-perhydrophenanthren-i, 7-dion (Verbindung IV) a) 2 Gewichtsteile trans-2, 13-Dimethyl-5, 6, 7, 8, j, 10, 13, 14-oktahydrophenanthren-i, 7-diol werden in 6o Raumteilen Eisessig gelöst und mit i Gewichtsteil vorhydriertem Platinoxyd bei Zimmertemperatur in einer Wasserstoffatmosphäre geschüttelt. Nach-12 Stunden sind 3 Mol Wasserstoff je Mol Substanz aufgenommen, und die Hydrierung wird unterbrochen. Man filtriert die Mischung vom Katalysator ab, entfernt den Eisessig durch Destillation im Vakuum und kocht den Rückstand i Stunde mit 5o Raumteilen 5 °/oiger methanolischer Kalilauge, um etwa vorhandene Acetylierungsprodukte zu verseifen. Man verdünnt die Lösung mit Wasser, nimmt sie in Äther auf, entfernt den Äther, löst den Rückstand in 30 Raumteilen Benzol und schüttelt mit einer Lösung von i Gewichtsteil Chromsäureanhydrid in 3o Raumteilen 7oo/oiger Essigsäure 48 Stunden bei Zimmertemperatur. Man wäscht die Benzollösung mit Wasser, dampft das Lösungsmittel ab und kocht das Rohprodukt i Stunde mit 5o Raumteilen 5°/oiger methanolischer Kalilauge. Die .nach der im Beispiel i beschriebenen Aufarbeitung erhaltene Substanz wird an 8o Gewichtsteilen Aluminiumoxyd (nach Brockmann, Aktivitätsstufe II) chromatographisch gereinigt. Die Petrolätherauszüge werden aus Äther-Petroläther umkristallisiert und liefern 2, 13-Dimethyl-perhydrophenanthren-i, 7-dion vom Schmelzpunkt 85°.Example 2 2, 13-Dimethyl-perhydrophenanthrene-i, 7-dione (Compound IV) a) 2 parts by weight of trans-2, 13-dimethyl-5, 6, 7, 8, j, 10, 13, 14-octahydrophenanthrene-i , 7-diol are dissolved in 60 parts by volume of glacial acetic acid and shaken with 1 part by weight of prehydrated platinum oxide at room temperature in a hydrogen atmosphere. After 12 hours, 3 moles of hydrogen per mole of substance have been taken up and the hydrogenation is interrupted. The mixture is filtered off from the catalyst, the glacial acetic acid is removed by distillation in vacuo and the residue is boiled for 1 hour with 50 parts by volume of 5% methanolic potassium hydroxide solution in order to saponify any acetylation products that may be present. The solution is diluted with water, taken up in ether, the ether removed, the residue dissolved in 30 parts by volume of benzene and shaken with a solution of 1 part by weight of chromic anhydride in 30 parts by volume of 700% acetic acid for 48 hours at room temperature. The benzene solution is washed with water, the solvent is evaporated and the crude product is boiled for 1 hour with 50 parts by volume of 5% methanolic potassium hydroxide solution. The substance obtained after the work-up described in Example i is purified by chromatography on 80 parts by weight of aluminum oxide (according to Brockmann, activity level II). The petroleum ether extracts are recrystallized from ether petroleum ether and yield 2,13-dimethyl-perhydrophenanthren-i, 7-dione with a melting point of 85 °.

b) 3 Gewichtsteile trans-2, 13-Dimethyl-5, 6, 7, 8, 9, 10, 13, i4-oktahydrophenanthren-i, 7-diol werden wie im Beispiel i, a), mit Raney-Nickel hydriert, anschließend mit Chromsäure oxydiert und mit Alkali erwärmt. Das gebildete 2, 13-Dimethyl-perhydrophenanthren-i, 7-dion kristallisiert aus Äther Petroläther mit einem Schmelzpunkt von 85°.b) 3 parts by weight of trans-2, 13-dimethyl-5, 6, 7, 8, 9, 10, 13, 14-octahydrophenanthrene-i, 7-diol are hydrogenated with Raney nickel as in Example i, a), then with Chromic acid oxidized and heated with alkali. The 2, 13-dimethyl-perhydrophenanthren-i formed, 7-dione crystallizes from ether with petroleum ether with a melting point of 85 °.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the preparation of substituted trans-anti-trans-13-methyl-perhydrophenanthrenion compounds, characterized in that substituted trans-13-methyl-5, 6, 7, 8, 9, 10, 13, 14-octahydrophenanthrene are used -i-ols catalytically hydrogenated in the benzene nucleus, the substituted 13-methyl-perhydrophenanthren-i-ols obtained, optionally after conversion of the substituents with chromic acid or metal alcoholates or phenolates, treated in the presence of carbonyl compounds and allowed to act on the keto compounds formed with alkali.

2. The method according to claim i, characterized in that the starting material is trans-13-methyl-5, 6, 7, 8, 9, 10, 13, i4-octahydrophenanthren-i-ols which are free or esterified at carbon atom 7 Carry an oxy group or an optionally ketalized oxo group and can be substituted on carbon atom 2 by a methyl and / or on carbon atom 4 by a free or esterified oxy group.

3. The method according to claim i and 2, characterized in that the starting material used is trans-13-methyl-5, 6, 7, 8, 9, 1o, 13, 14-octahydrophenanthren-i-ol-7-one and trans- 13-methyl-5, 6, 7, 8, 9, 10, 13, 14-octahydrophenanthrene-1, 4-dio1-7-one or their ketals are used.

4. The method according to claim i, characterized in that that the hydrogenation of the substituted trans-i3-methyl-5, 6, 7, 8, 9, 10, 13, i4-octahydrophenanthren-i-ole in alkaline solution with Raney nickel at increased Temperature and increased pressure, the oxidation, possibly partial oxidation, of the substituted 13-methyl-perhydrophenanthreri-i-ols obtained with a trans structure at the carbon atoms 12, 13 and 13, 14 with chromic acid and its conversion into the corresponding trans-anti-trans compounds with dilute aqueous-alcoholic Lye carries out.