HU222236B1

HU222236B1 - Eljárás új intermedier előállítására hidrokortizon szintéziséhez

Info

Publication number: HU222236B1
Application number: HU9600784A
Authority: HU
Inventors: Francis Brion; Jean Buendia; Christian Diolez; Michel Vivat
Original assignee: Hoechst Marion Roussel
Priority date: 1991-09-06
Filing date: 1992-09-04
Publication date: 2003-05-28
Also published as: HU222237B1; HU9600783D0; HU224068B1; HU9600782D0; HU9600784D0

Abstract

A találmány (I) általános képletű vegyületek előállítására vonatkozik– a képletben K' jelentése oxigénatom vagy K oxo-védőcsoport, amelynekjelentése (a) vagy (b) általános képletű csoport, ahol n értéke 2 vagy3, előnyösen 2 és ekkor a 17-helyzetben a szaggatott vonalvegyértékkötést jelent, vagy K jelentése oxigénatom és ekkor aszaggatott vonal a 17-helyzetben epoxicsoportot jelent, Ra és Rbjelentése hidrogénatom, oly módon, hogy egy (VII) általános képletűvegyületet – a képletben K, Ra és Rb jelentése a fenti – redukálnak,majd a kapott vegyület 3-oxocsoportjáról adott esetben avédőcsoportokat eltávolítják és kívánt esetben a kapott (IX) általánosképletű vegyületet epoxidálják, amikor is (X) általános képletűvegyületet nyernek – a képletekben Ra és Rb jelentése a fenti. Az (I)általános képletű vegyületek intermedierként alkalmazhatókhidrokortizon előállításánál, és lehetővé teszik a szintézis nagyipariméretekben való megvalósítását. ŕ

Description

A találmány tárgya eljárás új intermedierek előállítására, amelyek alkalmazhatók hidrokortizon nagyipari szintéziséhez.

A szakterületen igen sok eljárás ismert a hidrokortizon, valamint más rokon szteroid előállítására, amelyek egymástól kisebb-nagyobb mértékben eltérnek, de ipari alkalmazhatósága csak kevésnek van. Tekintve azonban a hidrokortizon igen széles körű, nagy mennyiségben való felhasználását, állandóan fennáll az igény az iparilag előnyösebben, enyhébb reakciókörülményeket és/vagy biztonságosabb reakcióvitelt, kevesebb mellékterméket eredményező és így gazdaságosabb eljárások iránt.

A hidrokortizon előállításánál alkalmazható bizonyos intermediereket és eljárási lépéseket ismertetnek például az USP 2 744 110, az EP-A 336 521, az FR-A-2 318 647 és EP 30368 számú szabadalmi leírásokban, ezek azonban nem teszik lehetővé a hidrokortizon gazdaságos, nagyipari méretű előállítását.

Felismertük, hogy ha a hidrokortizon (H képletű vegyület) szintézisét egy új, az irodalomban eddig még nem ismertetett intermedieren keresztül végezzük, a fenti igények kielégíthetők.

A fentiek alapján találmányunk célja az említett új intermedier biztosítása.

A találmányunk tárgya tehát eljárás (I) általános képletű vegyületek előállítására - a képletben K’ jelentése oxigénatom vagy K oxo-védőcsoport, amelynek jelentése (a) vagy (b) általános képletű csoport, ahol n értéke 2 vagy 3, előnyösen 2 és ekkor a 17-helyzetben a szaggatott vonal vegyértékkötést jelent, vagy K’ jelentése oxigénatom és ekkor a szaggatott vonal a 17-helyzetben epoxicsoportot jelent,

Ra és jelentése hidrogénatom, oly módon, hogy egy (VII) általános képletű vegyületet - a képletben K, Ra és Rb jelentése a fenti - redukálunk, majd a kapott (VIII) általános képletű vegyület - a képletben K, Rg és Rb jelentése a fenti - 3- oxocsoportjáról adott esetben a védőcsoportokat eltávolítjuk és kívánt esetben a kapott (IX) általános képletű vegyületet epoxidáljuk, amikor is (X) általános képletű vegyületet nyerünk - a képletekben Rg és Rb jelentése a fenti.

A találmány szerinti eljárásnál redukálószerként alkalmazhatunk például hidrideket, előnyösen alumínium-hidrideket, így például lítium vagy alumínium kettős hidridjét, dietil-nátrium-alumínium-hidridet, diizobutil-alumínium-hidridet vagy például nátrium-dihidrobisz(2-metoxi-etoxi)-aluminátot. A reakciót előnyösen toluolban vagy tetrahidrofúránban végezzük.

Különösen előnyösként a redukálószer lehet még alkálifém-bór-hidrid, így például nátrium-bór-hidrid, amelyhez katalizátorként kívánt esetben még valamely lítiumsót vagy lítium-bór-hidridet is adagolunk.

A 3-oxocsoport védőcsoportjának eltávolítását jóddal végezzük bázis, így például alkálifém-hidrogén-karbonát jelenlétében vagy pedig katalitikus mennyiségű jód és oxidálószer jelenlétében, különösen előnyösen hidrogén-peroxidot alkalmazunk metil-jodiddal, glioxilsavval vagy pedig fémsóval, például higany- vagy kadmiumsóval. Általában a reakciót oldószerben végezzük, oldószerként például rövid szénláncú alkanolokat, például metanolt vagy etanolt alkalmazunk halogénezett oldószerekkel, így például metilén-kloriddal elkeverve víz jelenlétében.

Az epoxidálást végezhetjük például valamely persavval, így például meta-klór-perbenzoesavval, perftálsawal, perwolfrámsawal, vagy pedig alkalmazhatunk hidrogén-peroxidot önmagában hexaklór- vagy hexafluor-aceton jelenlétében.

Az epoxidálószer lehet továbbá még valamely hidroperoxidvegyület, így például terc-butil-hidroperoxid, amelyet például vanádium-acetil-acetonát vagy más fémvegyület, így például molibdénvegyület katalitikus mennyisége jelenlétében alkalmazunk. A reakciót szerves oldószerben, így például valamely következő oldószer jelenlétében végezzük: metilén-klorid, szén-tetraklorid, kloroform, metanol, tetrahidrofurán, dioxán, toluol vagy etil-acetát, kívánt esetben víz jelenlétében. A reakciót végezhetjük pufferolt közegben is, így például dinátrium-foszfát vagy trinátrium-foszfát-foszforsav keverékében. A 17,20-helyzetben lévő epoxid hidrolízisével nyeljük a H képletű hidrokortizont, a hidrolízist végezhetjük például vizes savval, amely lehet például egy ásványi sav, így például sósav, kénsav vagy salétromsav. A reakciót kivitelezhetjük pufferolt közegben, például valamely ismert puffer alkalmazásával.

A találmány szerinti új intermedierek alkalmazásának például a következő előnyei vannak: a hidrokortizont gazdaságosan, nagy kihozatallal, nagyiparban is alkalmazható szintézissel nyerjük; a 3-helyzetben a védés különösen szelektív, továbbá igen stabil az alkalmazott reakciókörülmények között, függetlenül attól, hogy azok savasak vagy bázikusak és a szintézis alatt eliminálhatók, különösen jóddal bázikus közegben vagy katalitikus mennyiségű jóddal enyhe oxidációs körülmények között, továbbá a hidrokortizon előállítása anélkül végezhető, hogy a 11-helyzetben hidroxilezési lépés menne végbe. Ennek következtében az eljárás általános kihozatala jobb.

A találmány szerinti eljárásnál kiindulási vegyületként felhasználásra kerülő vegyületek szintén újak, ezek előállítását a jelen bejelentéssel azonos elsőbbségű, HU 212 666 számú magyar szabadalmi leírásban ismertetjük.

A következő nem korlátozó példákkal a találmány szerinti eljárást mutatjuk be közelebbről.

1. példa

a) Androszt-4-én-3,11,17-trión

1,05 g 9a-bróm-lip-hidroxi-androszt-4-én-3,17diont, 7,5 ml etil-acetátot és 2,5 ml etilénglikolt környezeti hőmérsékleten inért gázatmoszférában elkeverünk, majd felmelegítjük és visszafolyatás közben 10 órán át keveijük. Ezután lehűtjük, 10 ml 2 M sósavat és 10 ml vizet adunk hozzá, 20 órán át keveqük, majd az etil-acetátot csökkentett nyomáson eltávolítjuk. A keveréket ezután nátrium-kloriddal kisózzuk, 0°-ra hűtjük, a kristályokat elválasztjuk, vízzel mossuk és szárítjuk. A kristályokat ezután metilén-kloridban oldjuk, etilén-acetátot

HU 222 236 Bl adunk hozzá, a metilén-kloridot elpárologtatjuk, az oldatot lehűtjük és a kristályokat elválasztjuk, majd szárítjuk. Ily módon 0,52 g kívánt terméket nyerünk, olvadáspont 221 °C. A vizes fázist metilén-kloriddal extraháljuk, a nyersterméket szilikagélen kromatografáljuk, metilén-klorid/etil-acetát=95/5 eleggyel eluáljuk, amikor is még 0,097 g kívánt terméket nyerünk, amelyet etilacetátból kikristályosítunk, olvadáspont 220 °C.

b) 3,3-(1,2-Etándiil-ditio)-androszt-4-én-3,l 1,17dion

100 ml metanolt, 5 g előző a) pont szerint nyert terméket 1,8 ml etánditiolt és 2,5 ml bór-trifluorid-éterátot környezeti hőmérsékleten inért gázatmoszférában elkeverünk, majd 1 óra 30 percen át keveijük, majd a metanolt elpárologtatjuk, a visszamaradó anyagot metilén-kloridban oldjuk, telített nátrium-hidrogén-karbonát-oldattal, majd vízzel mossuk, szárítjuk és szárazra pároljuk. A kapott terméket hexánból átkristályosítjuk, amikor is 5,99 g kívánt terméket nyerünk, olvadáspont 160 °C.

NMR-spektrum (CDC1₃ 90 MHz ppm)

18-CHj: 0,85; 19-CH₃: 1,27; tioketál: 3,17-3,47;

H₄:5,6

IR-spektrum (CHC1₃) delta4 3-on jelenlét; abszorpció 1645 cm-¹ (C=C;

1709 cm-¹ (all helyzetben C=O), 1740 (a 17 helyzetben C=O)

c) 3,3-(l,2-Etándiil-ditio)-androszt-4-én-ll, 17dion g 9a-bróm-lip-hidroxi-androszt-4-én-3,17-diont és 40 ml etil-acetátot inért gázatmoszférában elkeverünk, majd hozzáadunk környezeti hőmérsékleten 0,9 ml etánditiolt. Ezután 0,09 ml 12 M töménységű sósavat adagolunk lassan a keverékhez és 6 órán át keverjük, majd 9,3 ml etilénglikolt adagolunk és az egész keveréket felmelegítjük és visszafolyatás közben 20 órán át keveijük. Ezután 20°-ra lehűtjük, 40 ml 2 M sósav és 40 ml víz elegyébe öntjük, 16 órán át keverjük és az etil-acetátot csökkentett nyomáson (~26 10² Pa) max. 35°-on eltávolítjuk. A visszamaradó szuszpenziót ezután 0-5 °C-ra hűtjük, 1 órán át keveijük, majd a kristályokat elválasztjuk, vízzel mossuk, szárítjuk és szilikagélen kromatografáljuk hexán/dioxán=9/l eleggyel. Ily módon 3,2 g kívánt terméket nyerünk. NMR-spektrum (CDC1₃ 300 MHz ppm)

18-CH₃: 0,84 (s); 19-CH₃: 1,26 (s); tioketál:

3,15-3,4; H₄: 5,57; váz: 1,1-2,61 (m)

IR-spektrum (CHC1₃)

1741-1709 cm-¹ (ketonok); 1641 cm¹ (C=C)

2. példa

Metil-20-klór-3,3-[l,2-etándiil-bisz(tio)]-11-oxopregna-1,17(20)-dién-21-oát

100 ml tetrahidrofuránt és 12,55 g cinkport inért atmoszférában elkeverünk, hozzáadunk 7,9 ml titán-tetrakloridot, majd 100 ml tetrahidrofurán, 8,6 ml metiltriklór-acetát és 18 g 1. példa b) vagy c) pont szerinti termék keverékét -10/-15 °C hőmérsékleten. A hőmérsékletet ezután hagyjuk környezeti hőmérsékletre emelkedni, majd a keveréket környezeti hőmérsékleten óra 30 percen át keveijük. Ezután 100 ml víz/piridin=4/l arányú elegyét adunk hozzá 10/15 °C hőmérsékleten, majd a kapott keveréket 1 órán át keveijük, miközben a hőmérséklet emelkedik, ezután 100 ml víz és koncentrált sósav 6/4 arányú elegyét adagoljuk. A keveréket ezután 15 percig keveijük, majd metilén-kloriddal extraháljuk, a szerves fázist vízzel mossuk, szárítjuk, és az oldószert elpárologtatjuk. A kristályos anyagot metilén-kloridban oldjuk, izopropil-étert adagolunk hozzá, a metilén-kloridot elpárologtatjuk, majd lehűtjük, a kristályokat elválasztjuk, az anyalúgot szilikagélen kromatografáljuk (ciklohexán/etil-acetát=8/2). Ily módon összesen 21,8 g kívánt terméket nyerünk, olvadáspont kb. 175 °C.

IR-spektrum (CHC1₃)

1715 cm-* és 1730 cm-¹ (C=O) max. 1705 cm-¹1643 cm-I (C=C delta4) és 1610 cm-¹ (C=C)

NMR-spektrum (C D Cl₃90 M Hz ppm)

Cl-izomerek keveréke

18-CH₃: 1,02-0,98; 19-CH₃: 1,25; tioketál: 3,3; CH₃-észter: 3,83-3,82; H₄: 5,58

3. példa

Metil-20-fenoxi-3,3-[l, 2-etándiil-bisz(tio)]-ll-oxopregna-4,17(20)-dién-21 -oát g fenolt elkeverünk 150 ml butanollal, 30 g előző 2. példa szerinti termékkel, és 17,7 g kálium-karbonáttal és az így kapott keveréket a visszafolyatás hőmérsékleten inért atmoszférában 16 órán át keveijük. Ezután 100 ml víz, 90 g jég és 10 ml 5 M szóda keverékébe öntjük, metilén-kloriddal extraháljuk, a szerves fázist vízzel mossuk és betöményítjük. A visszamaradó anyagot metanolban felvesszük, lassan lehűtjük, a kristályokat elválasztjuk, majd szárítjuk. Ily módon 27,4 g kívánt terméket nyerünk, amelyet kétfelé osztunk, olvadáspont 208-210 °C.

IR-spektrum (CHC1₃)

1592-1491 cm-¹ (Aromás: C₆H₅-O-típus); 1714-1705 cm-¹ (C=O); 1646 cm-¹

NMR-spektrum (CDC1₃ 90 MHz ppm)

18-CH₃: 0,9; 19-CH₃: 1,21; tioketál: 3,33; C H₃észter: 3,63; H₄: 5,58; C₆H₅: 6,81-7,39 20-0C₆H₅ izomerek keveréke

4. példa

3,3-[(l,2-Etándiil)-ditio]-20-fenoxi-l Ifi, 21 -dih idroxi-pregna-4,17(20)-dién g előző 3. példa szerinti terméket elkeverünk ml toluollal inért gázatmoszférában, majd lehűtjük -25°-ra hozzáadunk 110 ml 20%-os diizobutil-alumínium-hidridet toluolban, majd a hőmérsékletet hagyjuk + 10 °C-ra emelkedni. Ezen a hőmérsékleten 1 órán át keveijük, majd ismételten -15 °C-ra hűtjük és hozzáadunk 10 ml metanolt és a hőmérsékletet hagyjuk 0°-ra emelkedni. Ekkor 200 ml 2 M sósavat adagolunk lassan, majd a keveréket dekantáljuk, a szerves fázist vízzel mossuk, szárítjuk, és az oldószert elpárologtatjuk. A visszamaradó anyagot szilikagélen kromatografáljuk (toluol/etil-acetát=9/l), amikor is 17,4 g kívánt terméket nyerünk.

HU 222 236 Bl

IR-spektrum (CHC1₃)

1490-1596 cm-¹ (C₆H₅-O-C); 1644 cm-¹ (C=C delta4) és 1682 cm-¹ (C=C); 3612 cm-¹ (szabad OH)

NMR-spektrum (CDC1₃-C₅D₅N) (90 MHz ppm)

18-CH₃: 1,17; 19-CH₃: 1,29; tioketál: 3,33; C

H₂0H: 4,15 H_n: 4,32; H₄: 5,45

5. példa $,21-Dihidroxi-20-fenoxi-pregna-4,17(20)-dién3-on g előző 4. példa szerinti terméket feloldunk 10 ml metilén-klorid és 30 ml metanol elegyében, hozzáadunk 2,5 ml sómentesített vizet és 0,3 g jódot. A pH értéke ekkor 1,5, ekkor 1,4 ml 50%-os hidrogén-peroxidot adagolunk, kb. 15 perc alatt.

Az oxidált poranyagot 2 g nátrium-tioszulfát adagolásával semlegesítjük, majd 5 g klarcelt adagolunk, majd a keveréket szűrjük és csökkentett nyomáson szárazra pároljuk. A visszamaradó anyagot metilén-kloridban oldjuk, 25 ml vízben oldott 1 g nátrium-tioszulfáttal mossuk, dekantáljuk, szárítjuk, majd csökkentett nyomáson szárazra pároljuk, amikor is 4,8 g kívánt terméket nyerünk.

1,8 g fenti terméket szilikagélen kromatografálunk (metilén-klorid/izopropanol=97,5/2,5), amikor is 1,7 g kívánt terméket nyerünk, olvadáspont 188 °C. IR-spektrum (CHC1₃)

3613 cm-¹ (OH); 1662, 1617 és 868 cm-¹ (delta43-oxo);

1597-1491 cm-¹ (-O-C₆H₅)

NMR-spektrum (C D Cl₃-C₅D₅N-90 M Hz ppm)

18-CH₃: 1,17; 19-CH₃: 1,42; H„: 4,27; H₄: 5,67;

CH₂OH: 4,11; C₆H₅: 6,87-7,37

6. példa

11$,21 -Dihidroxi-7,20-epoxi-20-fenoxi-pregna-4én-3-on g előző 5. példa szerinti terméket elkeverünk 10 ml etil-acetáttal, 5 ml vízzel inért gázatmoszférában, majd hozzáadunk 0,5 g dinátrium-foszfátot, 0,65 g perftálsavat, és 0,75 ml 50%-os hidrogén-peroxidot és a kapott keveréket 3 óra 15 percen át keverjük, majd további 0,15 g dinátrium-foszfátot és 0,2 g perftálsavat adagolunk, és a keverést még 1 óra 15 percen át folytatjuk. Ekkor 20 ml etil-acetátot és 9 ml 0,5 M szódát adagolunk, 5 percig keverjük, majd dekantáljuk, a szerves fázist vízzel, majd vizes nátrium-biszulfáttal és 0,5 M kénsavval mossuk, majd szárítjuk és szárazra pároljuk. Ily módon 1,05 g nyers és instabil terméket nyerünk, amelyet a következő lépésnél alkalmazunk. R_f érték: 0,28 (szilikagél, CH₂Cl₂/dioxán=90/10).

IR-spektrum (CHC1₃)

3613 cm-¹ (OH); 1662 és 1616 m-¹ (delta4-3on);

1600,1590 és 1494 cm¹ (aromás)

NMR-spektrum (CDCl₃-300 MHz ppm)

18-CH₃: 1,29 (s); 19-CH₃: 1,43 (s); -C-CH₂-O-;

3,49 (dd) és 4,20 (dd); H„ eq. 4,32; H₄: 5,68;

O-C₆H₅ H-ja: para 7,06 (t) orto 7,13 (d) és méta

7,29 (t)

7. példa

Hidrokortizon előállítása ml metanolt elkeverünk 3 ml vízzel és 0,08 ml 0,5 M kénsavval (pH=2) inért gázatmoszférában, majd hozzáadunk környezeti hőmérsékleten 0,525 g előző példa szerinti terméket, és a kapott keveréket 16 órán át keverjük. A keveréket ezután nátrium-hidrogén-karbonát adagolásával semlegesítjük, metilén-kloriddal extraháljuk, a szerves fázist szárítjuk és szárazra pároljuk. A visszamaradó anyagot 5% metanolt tartalmazó forró metilén-kloridban oldjuk, majd a kristályosodás megindulásáig betöményítjük. Ezután lehűtjük, a kristályokat elválasztjuk és szárítjuk. Az anyalúgot betöményítjük, a visszamaradó anyagot kromatografáljuk (metilén-klorid/metanol=95/5), amikor is összesen 0,318 g kívánt hidrokortizont nyerünk, olvadáspont 224 °C. ajJ= + 164°+2°5 (C=1% etanol)

IR-spektrum (nujol)

3430 cm-¹ (OH), 1710 cm-¹ (C=O), 1642,1630 és

1610 cm^-1 (delta4 3-on)

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Eljárás (I) képletnek megfelelő vegyületek előállítására a képletben

K’ jelentése oxigénatom vagy K oxo-védőcsoport, amelynek jelentése (a) vagy (b) általános képletű csoport, ahol n értéke 2 vagy 3, előnyösen 2, és ekkor a 17-helyzetben a szaggatott vonal vegyértékkötést jelent, vagy K’ jelentése oxigénatom és ekkor a szaggatott vonal a 17-helyzetben epoxicsoportot jelent,

Ra és Rj, jelentése hidrogénatom, azzal jellemezve, hogy egy (VII) általános képletű vegyületet - a képletben K, R_a és Rj, jelentése a fenti - redukálunk, majd a kapott (VIII) általános képletű vegyület - a képletben K, Ra és Rj, jelentése a fenti - 3-oxocsoportjáról adott esetben a védőcsoportokat eltávolítjuk, és kívánt esetben a kapott (IX) általános képletű vegyületet epoxidáljuk, amikor is (X) általános képletű vegyületet nyerünk - a képletekben Ra és Rj, jelentése a fenti.
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy redukálószerként alumínium-hidridet vagy alkálifém-bór-hidridet alkalmazunk.
3. Az 1. igénypontok szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a 3-oxocsoport védőcsoportjának eltávolítását vagy bázis jelenlétében jóddal, vagy katalitikus mennyiségűjóddal oxidálószer jelenlétében végezzük.
4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy epoxidálószerként persavat alkalmazunk.