DE944853C - Verfahren zur Herstellung von in 17 (20)-Stellung ungesaettigten Steroid-21-carbonsaeuren bzw. von deren Salzen und Estern - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von in 17 (20)-Stellung ungesaettigten Steroid-21-carbonsaeuren bzw. von deren Salzen und EsternInfo
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Description
- Verfahren zur Herstellung von in 1'7 (20)-Stellung ungesättigten Steroid-21-carbonsäuren bzw. von deren Salzen und Estern Die Erfindung bezieht sich auf ?in Verfahren zur Herstellung von in 17(2o)-Stellung ungesättigten Steroid-2i-carbonsäuren und deren Estern, die als Zwischenprodukte für die Herstellung neuer und nützlicher Steroide verwendet werden sollen und deren Herstellung aus bekannten Ausgangsverbindüngen nach einem bekannten Verfahren bisher nicht möglich war. Einige der neuen, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbaren Verbindungen haben auch als Zwischenprodukte für bekannte Steroide, insbesondere für die physiologisch wirksamen Rinden-
hormone, z. B. das iiß, 17a, 2i-Trioxy-4-pregnen- 3, 2o-dion (»Kendalls Verbindung F«) und 17a, 2i-Di- oxy-4-pregnen-3, ii, 2o-trion (»Kendalls Verbin- dung E«) und deren Ester, Bedeutung. Es wurde nun gefunden, daß man z. B. durch Be- handlung eines ii-Keto- oder ii-Oxy-2i, 2i-dihalogen- 2i-alkoxyoxalylprogesterons oder eines ii-Keto- oder ii-Oxy-2i, 2i-dihalogen-2i-formylprogesterons mit einer Base in Gegenwart einer Alkoxyverbindung, wie Natriummethylat in Methanol, einen 3, ii-Diketo- bzw. 3-Keto-il-oxy-4, 17(2o)-pregnadien-2i-carbon- In diesen Formeln haben die folgendenZeichen die folgende Bedeutung: X = Halogen, R = H oder - C 0 O-Kohlenwasserstoffrest, R' = H oder Kohlen- wasserstoffrest. Durch Umsetzung der Verbindungen, die in .3- und ii-Stellung eine Ketogruppe tragen und deren 3ständige Ketogruppe durch Überführung in eine Ketalgruppe, z. B. eine Äthylenketalgruppe oder eine Alkylenoläthergruppe geschützt wurde, mit einem Reduktionsmittel, das eine Carbonsähreestergruppe und eine Ketogruppe zu Oxygruppen reduziert, z. B. mit Lithiumaluxniniumhydrid oder einem anderen Alkalimetallaluminiumhydrid, und nachfolgende Hy- drolyse des erhaltenen Reaktionsproduktes erhält man das iiß, 2I-Dioxy-4, i7(2o)-pregnadien-3-on: Dieses oder dessen 2i-Acylester können durch Umsetzung mit.Osmiumtetroxyd in einen iiß, i7a, 2o, 2z-Tetra- oxy-4-pregnen-3-on-osmiatester und. durch nachfol- gende Oxydation, z. B. mit Ferchlorsäure, deren Salzen oder anderen gleichwertigen Oxydationsmitteln, wie Wasserstoffsuperoxyd, Dialkylperoxyden, orga- nischen Persäuren, wie z. B. Peressig- oder Perbenzoe- säure,. in einem Lösungsmittel, wie Äther oder einem Alkohol, z. B. tertiären Butylalkohol, oder Diäthyl- äther, nach einem bekannten Verfahren (Prins und Reichsteen, Helv. Chim. Acta, Bd. 25, 1942 S. 300; Ruzicka und Müller, Helv. Chim. Acta, Bd.22, 1939 S. 755) in das @ iiß, i7a, 2i-Trioxy-4-pregnen- 3, 2o-dion (»Kendalls Verbindung F«) übergeführt werden. Auf ähnliche Weise kann, ausgehend von einem II-Oxy-2I, 2i-dihalogen-2i-alkoxyoxalylprogesteron oder einem ii-Oxy-2i, 2i-dihalogen-2i-formylproge- steron, durch Oxydation der ii-ständigen Oxygruppe - Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbaren, in 17 (2o)-Stellung ungesättigten Steroid-2i-carbonsäuren bzw. deren Ester entsprechen der allgemeinen Formel St=CH-COOR in der R Wasserstoff oder einen Kohlenwasserstoffrest, insbesondere einen aliphatischen Rest mit i bis einschließlich 8 Kohlenstoffatomen und St einen durch eine Doppelbindung mit der Seitenkette = CH-COOR am Kohlenstoffatom 17 verbundenen Cyclopentanopolyhydrophenanthrenrest bedeutet. Die Verbindungen dieser Art tragen eine 3- und bzw. oder iia- oder ßständige freie oder verschossene Oxygruppe, z. B. eine Acyloxy- oder, eine Alkoxygruppe bzw. eine '3- und bzw. oder -iiständige Ketogruppe. Sie können im Kern gesättigt oder ein- oder mehrfach ungesättigt sein: Die vorzugsweise nach denn erfindungsgemäßen Verfahren herstellbaren Verbindungen, die leicht in das 17a, 2i-Dioxy-4-pregnen-3, ii, 2o-trion (Kendalls Verbindung E) oder das iiß, 17a, 2i-Trioxy-4.-pregnen-3, 2o-diou (Kendalls Verbindung F) überführbar sind, entsprechen der nachstehenden Formel in der R Wasserstoff oder einen Kohlenwasserstoffrest, insbesondere einen aliphatischen Rest mit i bis einschließlich 8 Kohleustoffatomen, und R1 eine a- oder ßständige Oxy- oder eine Ketogruppe bedeutet.
- Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Steroid der allgemeinen Formel in der X ein Halogen mit einem Atomgewicht von 35 bis 127 einschließlich, R Wasserstoff oder einen Rest der Formel (R' ist ein Kohlenwasserstoffrest) und St einen Cyclopentanopolyhydrophenanthrenrest, vorzugsweise einen ii-Oxy- oder ii-Keto-4-androsten-3-on-Rest, bedeutet, der mit dem Kohlenstoffatom 17 an die vorstehend genannte Seitenkette geknüpft ist und ein Wasserstoffatom in der 17-Stellung trägt, mit Mitteln, die reichlich Hydroxylioneu oder eine Alkoxyverbindung enthalten, z. B. mit Kaliumhydroxyd in Methanol, Natriumäthylat in Äthanol oder Natriumhydroxyd in Wasser behandelt. Bei Anwendung von ausschließlich einer Alkoxyverbindung erhält man als Reaktionsprodukt einen Alkylester der entsprechenden der 2i-Carbonsäure, wohingegen man die freie 9,i-Carbonsäure als Reaktionsprodukt erhält, wenn ausschließlich in Gegenwart von Hydroxyhonen gearbeitet wird. Die Verwendung einer hydroxylionenhaltigen Base, z. B. Natriumhydroxyd, in einer Alkoxyverbindung als Lösungsmittel, z. B. Methanol, ergibt ein aus der freien Säure (z. B. als deren Natriumsalz) und deren Alkylester bestehendes Gemisch.
- Die Umwandlung des 21, 2i-Dihalogen-2i-alkoxyoxalyl- bzw. -2i-formyl-steroids in die in 17 (20)-Stellung ungesättigte Säure oder deren Ester erfolgt möglicherweise folgendermaßen: In Gegenwart der Base, der Hydroxylionen- und der Alkoxyverbindung wird zunächst die Alkoxyoxalyl- bzw. -formylgruppe abgespalten. Unter dem Eiufluß der Base, des Alkohols und des Wassers erfolgt möglicherweise anschließend eine Substitution der Halogenatome und eine Umbildung der entstandenen Zwischenverbindung zu der in 17 (2o)-Stellung ungesättigten Säure.
- Die als Ausgangsverbindungen verwendeten Steroide erhält man durch Umsetzung von Steroiden der nachstehenden, allgemeinen Formel in der M Wasserstoff oder ein Alkalimetall, besonders Natrium oder Kalium bedeutet und in der St einen über das Kohlenstoffatom 17 durch eine Doppelbindung mit der vorstehend genannten Seitenkette verknüpften Cyclopentanopolyhydrophenanthrenrest und -R Wasserstoff oder einen Rest - C 0 - 0 R' (R' = Kohlenwasserstoffrest) bedeutet, mit etwa 2 Moläquivalenteu eines Halogens vom Atomgewicht 35 bis i27, das heißt mit Chlor, Brom oder Jod. Die für die vorstehend genannte Halogenierung verwendeten Ausgangsprodukte erhält mau ihrerseits durch Umsetzung eines gewünschten 2o-Ketosteroids mit einem Ester der Oxalsäure oder einem Ester der Ameisensäure in Gegenwart einer Alkalimetallbase bei einer Temperatur zwischen etwa o° und dem Siedepunkt des Reaktionsgemisches, gewöhnlich in einem Lösungsmittel, wie Toluol, Benzol, Methanol, Äthanol oder Gemischen dieser Verbindungen.
- Die als Ausgangsverbindungen verwendeten 2i-Alkoxyoxalylsteroide enthalten in der Alkoxygruppe vorzugsweise i bis einschließlich 8 Kohlenstoffatome, vorzugsweise eine Methoxy- und Äthoxygruppe. Ausgangssteroide von besonderer Bedeutung sind die iia-Oxy- und zi-Keto-2i, 2i-diha.logeu-2i-alkoxyoxalylprogesterone, in denen die Alkoxygruppe eine Methoxy- oder Äthoxygruppe ist, sowie das iia-Oxyunddas ii-Keto-2i, 2i-dihalogen-2i-formylprogesterou.
- Die folgenden Beispiele erläutern das erfindungsgemäße Verfahren. 'Für die Herstellung der Ausgangsstoffe wird im Rahmen vorliegender Erfindung Schutz nicht begehrt.
- Beispiel i ii-Keto-21, 21-dibrom-21-äthoxyoxalylprogesteron Zu einer gerührten Lösung aus 4,50 g (o,01 Mol) ii - Keto-2i-äthoxyoxalylprogesteron - natriumenolat und 2 g Kaliumacetat in 70 ccm Eisessig wurden bei Raumtemperatur tropfenweise 3,09 g (i ccm; 0,0193 Mol) Brom gegeben. Danach wurde das Reaktionsgemisch mit viel Wasser versetzt, die wäßrige Schicht von dem ausgefällten viskosen gelben Produkt dekantiert, das Produkt in Alkohol gelöst und als weißer Feststoff durch tropfenweise Zugabe- von Wasser wieder ausgefällt. Nach dem Filtrieren und Trocknen wurden sö q. g ii-Keto-2i, 2i-dibrom-2i-äthoxyoxalylprogesteron erhalten (70')/o der Theorie).
- In analoger Weise können andere ii-Keto-2i, 2i-dihalogen-2i-alkoxyoxalylprogesterone, die als Dihalogengruppe eine Dibrom-, Dichlor- oder Dijodgruppe und als Alkoxygruppe z. B. eine Methoxy-, Äthoxy, Propoxy-, Butoxy-, Amyloxy-, Hexyloxy-, Heptyloxy - oder Octyloxygruppe enthalten, durch Dihalögenierung eines entsprechenden ii-Keto-2i-alkoxyoxalylprogesterons mit Chlor, Brom oder Jod hergestellt werden.
- 3, ii-Diketo-4, 17 (2o)-pregnadien-2i-säuremethylester Zu einer Lösung aus 5,90 g. (o,01 M01) ii-Keto-21, 2i-dibrom-2i-äthoxyoxalylprogesteron in 150 ccm Methanol wurden 3,24 g (o,o6 Mol) handelsübliches Natriummethylat gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde 3 Stunden auf einer Temperatur von etwa 25° gehalten, dann mit Wasser verdünnt und zweimal mit Methylenchlorid extrahiert. Die Methylenchloridextrakte wurden mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, und das Lösungsmittel wurde dann bei normalem Druck abdestilliert, wobei 3,6o9 3, ii-Diketo-4,17(20)-pregnadien-2i-säuremethylester als Öl zurückblieben. Dieses Öl wurde in 50 ccm Benzol gelöst und an einer Säule mit i7o g synthetischem Magnesiumsilikat (bekannt unter dem Handelsnamen »Florisit(z) chromatographiert. Die Säule wurde mit Lösungsmittelmeugen von jeweils 4oo ccm und folgender Zusammensetzung in der folgenden Reihenfolge entwickelt: drei Fraktionen Methylenchlorid, fünf Fraktionen Methylenchlorid -E- 50J0 Aceton und eine Fraktion Aceton. Die - aus Methylenchlorid -f- 50/0 Aceton bestehenden Waschwässer wurden vereinigt; das Lösungsmittel wurde daraus entfernt, und es blieben 1,5 g kristalliner 3, ii-Diketo-4, 17 (20)-pregnadien-2i-säuremethylester zurück, die. nach dem Umkrista,llisieren aus Aceton und Hexankohlenwasserstoffen (bekannt unter dem Handelsnamen »Skellysolve B«) bei 213 bis 214° schmölzen.
Analyse: Berechnet C"H2804:, C74,17, H 7,92; gefunden: C 74,37, H 8,21. - Beispiel 2 3, zi-Diketo-4, i7 (2o)-pregnadien-2i-säuremethylester aus ii-Keto-2i-äthoxyoxalylprogesteron-Natriumenolat.
- Zu einer Lösung aus 4,50-9 (0,o1 Mol) ii-Keto-21-äthoxyoxalylpro-gesteron=natriumQnolat und 2 g Kaliumacetat in 15o ccm Methanol wurden unter Rühren tropfenweise 3,09 g (i ccm; o,oig3 Mol). Brom zugegeben. Danach wurden 3,24 9 (o,o6 Möl) Natriummethylat in 4o ccm Methanol zugegeben und das Gemisch 16 Stunden bei etwa 25° gehalten. Das Reaktionsgemisch wurde dann mit viel Wasser versetzt und nacheinander einmal mit Benzol und zweimal mit Methylenchlorid extrahiert: Die vereinigten Extrakte wurden über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel daraus abdestilliert: Der Rückstand wurde in ioo ccm Methylenchlorid gelöst und in derselben Weise, wie in Beispiel i beschrieben, über 150 g synthetischem Magnesiumsilikat (bekannt unter dem Handelsnamen »Florisil«) cbromatographiert und daraus ausge-
waschen. Die aus Methylenchlorid --E- 50/0 Aceton bestehenden Waschwässer enthielten 1,2 g 3, ii-Di- keto-4, 17 (2o)-pregnadien-2i-säuremethylester mit einem Schmelzpunkt von etwa 155 bis 188°. Um- kristallisieren aus Aceton-Hexankohlenwasserstoffen (bekannt unter dem Handelsnamen »Skellysolve B«) ergab Kristalle von F. 2o7 bis 2i2°. Auf ähnliche Art werden andere 3, ii-Diketo- und 3-Keto-ii a- (oder ß-) oxy-4, i7 (2o)-pregnadien- 2i-säureester, bei denen die Estergruppe einen nieder- molekularen Alkylrest, wie Methyl-, Äthyl, Propyl-, Butyl-, Amyl-, Hexyl-, Heptyl- oder Octylrest ent- hält, z. B. der 3-Keto-iiß-oxy-4, 17 (2o)-pregnadien- säuremethylester (F. = 22 bis 22o°), mit oder- ohne Abtrennung der Zwischenverbindungen aus . den entsprechenden 21, 2i-Dihalogenverbindungen herge- stellt. Beispiel 3 3, iz-Diketo-4, i7(2o)-preguadien-2i-carbonsäure Durch Behandlung von dihalogeniertem ii-Keto- 2i-äthoxyalylprogesteron-.ratriumenolat mit 3,4 g (o,o6 Mol) Kaliumhydroxyd in io ccm Wasser in der in Beispiel i beschriebenen Weise erhält man das Kaliumsalz der 3, ii-Diketo-4, 17 (2o)-pregnadien- 2i-carbonsäure, die durch Waschen des Reaktions- gemisches mit Methylenchlorid, Ansäuern mit ver- dünnter Salzsäure und Extraktion der so hergestellten öligen Ausfällung mit Benzol abgetrennt wurde. Der Benzolextrakt wurde mit Wasser gewaschen, getrock- net und dann zur Entfernung des Benzols bei ver- mindertem Druck destilliert. Die zurückbleibende 3, ii-Diketo-4, 17 (2o)-pregnadien-2i-carbonsäure schmolz nach mehrmaligem Umkristallisieren bei 255 bis 26o°. ii-Keto-2i, 2i-dichlor-formylprogesteron wird auf die im Beispiel i beschriebene Weise durch Umsetzung von ii-Keto-2i-formylprogesteron mit 2 Moläqui- valenten Chlor hergestellt. _ Auf ähnliche Weise werden das ii=Keto-2i, 2i-di- brom-2i-formylprogesteron und ii-Keto-2i, 2i-dijod- 2i-formylprogesteron durch Verwendung von zwei Moläquivaleuten entsprechenden Mengen Brom bzw. Jod an Stelle des in der vorstehend beschriebenen Reaktion verwendeten Chlors hergestellt.. Weiterhin z. B. das 21, 2i-Dibrom-2i-formyl-4, 16-pregnadien- 3, 2o-dion, 3a-Oxy-2i, 2i-dibrom-2i-formylpregnan- ii, 2o-dion (Schmelzpunkt 193 bis 2o0°), 3a, i7a-Di- oxy-2i, 2i-dijod-2i-formylpregnan-ii, 2o-dion, i6(17)- Oxido-2i, 2i-dibrom-2l-formyl-4-pregnen-3, 2o-dion, 21, 2i-Dibrom-2i-formyl-4-pregnen 3, 2o-dion,3a, iia- Dioxy-2i, 2i-dichlor-2i-formylpregnän-2o-on oder das 3a, i7ci-Dioxy-2i, 2i-dijod-2i-formylpregnan-ii, 2o- diou. Auf ähnliche Weise, wie in den Beispielen i bis 3 beschrieben, werden z. B. die folgenden Verbindungen durch Umsetzung der entsprechenden 2o-Keto-2i- formyl-2i, 2i-dihalogensteroide oder 2o-Keto-2i-a.lk- oxyoxalyl-2i, 2i-dihalogensteroide mit Natrium- methylat in Methanol hergestellt: 3a-Oxy-ii-keto- 17 (2o)-preguen-2i-säuremethylester- (die freie Säure hat einen Schmelzpunkt von 285 bis 288°) aus 3a-Oxy- 2i-formyl-2i, 2i-dihalogenpregnanrii, 2o-dion oder 3 a - Oxy- 2 T - alkoxyoxalyl - 21, 21- dihalogenpregnan- ii, 2o-dion; 3-Keto-4, 17 (2o)-pregnadien-2i-säure- methylester aus 2i-Formyl-2i, 2i-dihalogen-4-preg- nen-3, 2o-dion oder ?,i-Alkoxyoxalyl-2i, 2i-dihalogen- 4-pregnen-3, 2o-dion ; 3a, ii a-Dioxy-i7 (2o)-pregnen- 2i-säuremethylester aus 3a, iia-Dioxy-2i-formyl- 21, 7,i-dihalogenpregnan-2o-on oder 3a, iia-Dioxy- 2i-alkoxyoxalyl-2i, 2i-dihalogenpregnan-2o-on erhal- ten. Als Zwischenprodukt für die Herstellung des i7a, 2i-Dioxy-4-pregnen-3, ii, 2o-trions (Kendalls Verbindung E) sind besonders der 3-Keto-xia-oxy- 4, 17 (2o)-pregnadien-2i-carbonsäuremethylester, das entsprechende Äthylester, die entsprechenden freien Säuren sowie iiß-Oxyverbindungen geeignet. Beispiel 4 3-Keto-iia-oxy-4, 17 (2o)-pregnadien- 2i-carbonsäuremethylester Zu einer Lösung aus 29,4 g (0,05 M01) iia-Oxy- 21, 2i-dibrom-2i-äthoxyoxalylprogesteron in 550 ccm Methanol wurde eine Lösung aus 16,5 g (0,3 M01) Natrinmmethylat in 500 ccm Methanol gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde 16 Stunden bei 25° gehalten; dann wurde ein äquivalentes Volumen Wasser zuge- geben und das Gemisch mit einer gleichen Menge Benzol und dann mit zwei gleichen Mengen Methylen- chlorid extrahiert. Die vereinigten Extrakte wurden mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und zur Entfernung des Lösungsmittels destilliert. Der Destilla- tionsrückstand wurde in 500 ccm Methylenchlorid gelöst und über 875 g synthetischem Magnesiumsilikat (bekannt unter dem Handelsnamen »Florisilcc) chroma- tographiert. Die Säule wurde mit 125o ccm betragen- dem Lösungsmittelmengen der folgenden Zusammen- setzung und in der folgenden Reihenfolge entwickelt viermal mit Methylenchlorid --f- 51/0 Aceton, viermal mit Methylenchlorid + io°/o Aceton, viermal mit Methylenchlorid -f- 15°/o Aceton, zweimal mit Methy- lenchlorid -f- 2o1/0 Aceton und schließlich zweimal mit Aceton. Die Methylenchlorid + x0°/4 Acetop enthaltenden Eluate und das erste Methylenchlorid -I- 150/0 Aceton enthaltende Eluat wurden vereinigt, und das Lösungsmittel wurde daraus abdestilliert. Der 7 g betragende Destillationsrückstand wurde aus Äthylacetat-Hexankohlenwasserstoffen (bekannt unter dem Handelsnamen »Skellysolve B(c) umkristallisiert und ergab den kristallinen 3-Keto-iia-oxy-4, 17 (20)- pregnadien-2i-carbonsäuremethylester; F. 2o6 bis 2x0°, [aID - .'i"133°, E239 = 222,425- Analyse: Berechnet für C22Hgo04: C 73,75, H 8,48; gefunden: C 73,77, H 8,38, C 74,i0, H 8,59. - Ersetzt man das im Beispiel 4 angewandte Natriummethylat durch 3,4 g (0,6 M01) Kaliumhydroxyd, so erhält man durch Zugabe von Wasser, Waschen mit Methylenchlorid und nachfolgendes Ansäuern des Reaktionsgemisches die 3-Keto-iid-Oxy-4, 17 (2o)-pregnadien-2i-carbonsäure, die man auch direkt wie im Beispiel 2 aus der entsprechenden Dihalogenverbindung herstellen kann.
Claims (4)
- PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von in 17 (2o)-Stellung ungesättigter Steroid 2i-caxbonsäuren der allgemeinen Formel St = C H - C O O H, in der St einen durch eine Doppelbindung am Kohlenstoffatom 17 mit dieser Seitenkette verbundenen Cyclopentanopolyhydropheuanthrentest bedeutet, bzw. von deren Salzen und Estern, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Steroid der allgemeinen Formel in der X ein Halogen mit einem Atomgewicht von 35 bis 127 einschließlich, R Wasserstoff oder einen Rest der Formel -CO 0-Kohlenwasserstoff und St' einen an die vorstehend genannte Seitenkette über das Kohlenstoffatom 17 gebundenen Cyclopentanopolyhydrophenanthrenrest mit einem Wasserstoffatom in der 17-Stellung bedeutet, in Gegenwart von Hydroxylionen bzw. einer Alkoxyverbindung mit einer das in 2i-Stellung befindliche Halogen angreifenden Base umsetzt und erforderlichenfalls die alkalisch reagierende Reaktionslösung ansäuert.
- 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man als Base ein Alkalimetallalkylat, insbesondere Natriummethylat verwendet.
- 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß X ein Bromatom ist.
- 4. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man als Ausgangsstoff ein iia-Oxy-, iiß-Oxy- oder ii-Keto-2i, 2i-dibrom-2i-alkoxy-. oxalylprogesteron verwendet.
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1953
- 1953-08-25 DE DEU2363A patent/DE944853C/de not_active Expired
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