<Desc/Clms Page number 1>
"Nouvelle substance génératrice de la vitamine D3".
La Société demanderesse a annoncé, dans un brevet précédent, la séparation d'une nouvelle substance génératrice de la vitamine D2 ou calciférol. De nouvelles recherches lui ont permis d'aboutir à un résultat analogue dans le domaine de la vitamine D3 L'objet de la présente invention est donc une nouvelle substance à laquelle la demanderesse donne le nom de prévitamine D3 et dont l'utilisation est prévue comme corps générateur pour la préparation industrielle
<Desc/Clms Page number 2>
de la vitamine D3
Un premier procédé pour obtenir cette substance consiste à pré- parer de la façon usuelle la résine d'irradiation à partir du 7 - dé- hydrocholestérol,,puis à l'estériier, par exemple par le chlorure de dinitro-3, 5-benzoyle,
en évitant avec soin de dépasser la tem- pérature de 25 à tous les stades de la préparation. On procède alors à une séparation chromatoraphique sur alumine neutre. De la fraction la moins fortement adsorbée on sépare une huile ambrée qui
EMI2.1
cristallise peu à peu sous ligrolne. On isole ainsi la prévitamine un D3 sous forme de dinitrobenzoate avec rendement de l'ordre de 50 p.100 par rapport à la résine mise en oeuvre.
Ainsi que le montrent l'analyse centésimale et la cryoscopie,
EMI2.2
ce dinitrobenzoate de prévitamine D3, C34H4606NZ est un isomère du dinitrobenzoate de vitamine D3 Analyse :
EMI2.3
Calculé elo 70,55 Hbo 8eO N% z M. 579 Trouvé 70,5 7,85 4,9 555
La nouvelle substance se distingue sans équivoque du dinitro- benzoate de vitamine D3, de même qu'elle ne peut être confondue avec aucun des dérivés déjà décrits dans la genèse de cette vitamine.
Le tableau ci-dessous donne les constantes physiques publiées dans la littérature et celles déterminées par la demanderesse peur permet.- celles tre une comparaison avec/du dinitrobenzoate de prévitamine D3.
EMI2.4
: 7-déhydrocholestérol : Lumistérol 3 : Tachystérol 3
EMI2.5
<tb> : <SEP> (dinitrobenzoate) <SEP> (dinitrobenz.: <SEP> (subst. <SEP> amorph. <SEP> )
<tb>
<tb> F.
<tb>
<tb>
(inst.) <SEP> ; <SEP> 207 <SEP> 131
<tb>
EMI2.6
( oc ) D -46 ( CHCL3 ) : +20 ( CHCL3 ) : -11 ( CHCL3 ) : Prévitamine D3 Vitamine D3
EMI2.7
<tb> (dinitrobenz. <SEP> ) <SEP> . <SEP> (dinitrobenz.). <SEP>
<tb>
EMI2.8
F, 110-111 :1420 et 150 : 7 (inst ) . (dimorphe) ( o( ) D +52 ( CHCL3 ) +97 (CHCL3) : +380 (C 6 H6) >62e (06H6 ) :
<Desc/Clms Page number 3>
Le dinitrobenzoate de prévitamine D3 cristallise en fines ai- guilles jaune très pâle. Jusqu'ici le meilleur solvant qui a permis de le séparer a été la méthyléthylcétone.
La saponification alcaline à 10 -15 du dinitrobenzoate con- duit à la prévitamine D3 à l'état amorphe. Le pouvoir rotatoire spé cifique de cette substance pour la raie D est voisin de +40 (c = 1% dans le benzène), tandis qu'il est de +83 pour la vitamine D3
Soumise à l'action da chlorures ou d'anhydrides d'acides, la prévitamine D3 fournit des esters dont le plus intéressant paraît être le dinitrobenzoate déjà cité. La prévitamine D3 ne précipite pas par la digitonine.
Cette nouvelle substance, obtenue par saponification de son dinitrobenzoate, offre une évolution de son pouvoir rotatoire sous l'influence du chauffage en solvant. Elle donne naissance à la vi- tamine D3 sans nécessiter l'apport d'énergie lumineuse.
De même que pour la précalciférol faisant l'objet de la pré- cédente invention, la demanderesse a constaté que l'on pouvait éga lement obtenir la prévitamine D3 par un deuxième procédé basé sur l'observation suivante : la transformation de la prévitamine en vitamine de offre un caractère de réversibilité.
En conséquence, si l'on chauffe modérément, par exemple à 60 pendant 20 heures, une solution benzénique de dinitrobenzoate de vitamine D, le pouvoir rotatoire, pour la raie D, évolue dans le @ sens d'une légère diminution de +62 à +58 . Les cristallisations fractionnées et la chromatographie fournissent du dinitrobenzoate de prévitamine D lequel, par saponification, conduit à son tour à la prévitamine d3 Toutefois, dans ce cas, l'équilibre des deux substances étant toujours fortement déplacé en faveur de la vitamine, le rendement en prévitamine est évidemment très inférieur à celui du procédé direct.
<Desc/Clms Page number 4>
Il est donné ci-après, à titre d'exemples, mais sans caractère limitatif, divers modes de préparation de la prévitamine D3 EXEMPLE 1
Procédé direct (Préparation de la prévitamine D3 à partir de la résine d'irradiation du 7-déhydrocholestérol).
50 g de 7-déhydrocholestérol dissous dans 5.000 cm3 d'éther sulfurique sont irradiés pendant une heure sous atmosphère d'azote à une température de 16 par la lumière de l'étincelle au magnésium Après distillation de l'éther sous vide au-dessous de 10-15 , on élimine le 7-déhydrocholestérol non transformé (32 g) par reprise au méthanol dans lequel il est très peu soluble. Après évaporation du méthanol sous vide à 50 ,l'huile résiduelle est débarrassée des dernières traces de méthanol par plusieurs reprises au benzène. La résine obtenue (17 g) est estérifiée en 1 heure à 15 en solution benzénique par du chlorure de dinitro-3, 5-benzoyle en présence de pyridine.
Après lavages de la solution benzénique avec une solution de bicarbonate de sodium à 10%, à l'eau puis à l'acide chlorhydri- que dilué, on chasse le benzène sous pression réduite à 10-15 . On reprend le dinitrobenzoate brut huileux plusieurs fois par l'éther de pétrole pour éliminer les dernières traces de benzène puis fina- lement le dissout dans 1200 cm3 d'éther de pétrole. Après une nuit de repos en glacière, on sépare un léger insoluble par filtration puis chromatographie sur une colonne de 375 g d'alumine neutre. On développe le chromatogramme par lavage avec de l'éther de pétrole jusqu'à ce que la coloration jaune atteigne le bas de la colonne.
On continue à laver à l'éther de pétrole et recueille le filtrat jusqu'à ce que le second anneau jaune, un peu plus foncé, arrive au bas de la colonne. On concentre le filtrat à petit volume par distillation sous pression réduite à 10-15 . Il se sépare 7,1 g de dinitrobenzoate de prévitamine D3, en fines aiguilles blanc-jaunâ- tre F. 110-111 (bloc), (o()D=+38 (benzène, c = 1%). On concentre
<Desc/Clms Page number 5>
la solution mère et lui ajoute 3 fois un volume d'alcool absolu.
Il se sépare un 2ème jet moins pur, 2,25 g. F. 106-107 (bloc).
Le rendement dépasse donc 50% en poids par rapport à la résine dé- barrassée du 7-déhydrocholestérol et non estérifiée.
On obtient la prévitamine libre à partir de son dinitrobenzoate par saponification alcaline, selon les méthodes usuelles, mais en ayant soin de toujours maintenir la température au-dessous de 15 , EXEMPLE 2
Procédé indirect (obtehtion de la prévitamine D3 à partir du dinitrobenzoate de vitamine D3)
2,9 g de dinitrobenzoate de vitamine D3 sont dissous dans 30 cm3 de benzène et chauffés pendant 15 heures à 60 à l'obscurité.
Le henzène est chassé complètement sous pression réduite à températu- re inférieure à 20 . On peprend par 30 cm3 d'éther de pétrole à 20 et essore l'insoluble. On recueille ainsi 1,55 g de dinitronenzoate de vitamine D3 F.149 (bloc). La solution mère concentrée à 20 cm3 fournit un second jet de 0,35 g de dinitrobenzoate de vitamine D3' F. 149 (bloc)*
La solution mère est alors chromatographiée sur 20 g d'alumine neutre. Pqr lavage à l'éther de pétrole comme dans l'exemple 1, on recueille 0,3 g de dinitrobenzoate de préviaamine D3, F. 110 (bloc).
Un lavage de l'alumine à l'éther permet d'éluer 0,5 g de dinitreben- zoate de vitamine D3.
Au total on a séparé : 0,3 g de dinitrobenzoate de prévitamine D3' F. 110 (bloc), (Ó)D20 = +38 ,5 (benzène, c 1%), soit 10% du poids de dinitrobenzoate de vitamine D3, de départ et récupéré 2,4 g de dinitrobenzoate de vitamine D3, F. 1490 (bloc), (Ó)D = +62 (benzène, c = 1%), soit 83% de la quantité mise en jeu.
EXEMPLE 3 (Préparation de la vitamine D3 à partir de la prévitamine D3 sans apport d'énergie lumineuse et sous la seule influence d'un chau- fage modéré )
<Desc/Clms Page number 6>
On chauffe à 60 par exemple, pendant vingt heures et à l'abri de la lumière, une solution benzénique à 1 p.100 de dinitrobenzoate de prévitamine D3, On peut aussi procéder sur cette solution, à d'au très types de chauffage, à 40 par exemple pendant deux jours, ou à 80 pendant deux à trois heures. Plus la température est élevée et plus courte est la durée de la transformation que l'on recherche: en pratique il semble préférable de ne pas dépasser 80 pour éviter une résinification trop notable.
Au début de l'expérience, le pouvoir rotatoire spécifique est celui du dinitrobenzoate de prévitamine D3 en benzène, soit +38 ,5.
Peu à peu, ce pouvoir évolue dans le sens d'une augmentation et à la fin de l'essai il atteint une valeur assez proche de celle du dinitrobenzoate de vitamine D3 pur, en général +58 . Il suffit de distiller le benzène sous pression réduite, puisde recristalliser de la manière usuelle pour séparer le dinitrobenzoate de vitamine D3 pur, F. 149-150 ; (bloc), ( Ó )D - +62 (benzène) avec un ren- dement de 70 à 80%. On obtient finalement la vitamine D3 en sapo- nifiant de la manière usuelle son dinitrobenzoate.
Dans l'expérience ci-dessus, la matière de départ était le dinitrobenzoate de prévitamine D3 On peut aussi réaliser la pré- paration également par simple chauffage en partant de la prévita- mine libre, obtenue par saponification de son dinitrobenzoate. Le pouvoir rotatoire de la prévitamine D3 en solution benzénique est inférieur à celui de la vitamine D3, +40 au lieu de+83 .
En réa- lisant l'essai de chauffage comme il vient d'être indiqué, lévoulu- tion du pouvoir rotatoire conduit, en fin d'essai, une valeur de l'ordre de +70 .Les concentrations et recristallisations usuelles permettent alors de séparer la vitamine D3 On peut également pro- céder à l'estérification directe du produit chauffé par le chloru- re de dinitrobenzoyle et recueillir avec un excellent rendement le dinitrobenzoate de vitamine D43 pur d'où on libère la vitamine par saponification.
<Desc/Clms Page number 7>
Dans les deux cas, le nouveau générateur de vitamine D3 qui fait l'objet de la présente invention a donc bien fourni la vita- mine D3 sous l'influence d'un chauffage modéré, et en l'absence de
3 lumière. De nombreuses variantes peuvent être adoptées sans que le principe même de la préparation de la vitamine D3 à partir du nou- veau générateur, la prévitamine D3, soit mis en cause.
<Desc / Clms Page number 1>
"New substance generating vitamin D3".
The Applicant Company has announced, in a previous patent, the separation of a new substance which generates vitamin D2 or calciferol. New research has enabled it to achieve a similar result in the field of vitamin D3 The subject of the present invention is therefore a new substance to which the applicant gives the name of previtamin D3 and the use of which is intended as generator body for industrial preparation
<Desc / Clms Page number 2>
vitamin D3
A first process for obtaining this substance consists in preparing in the usual way the irradiation resin from 7 - de-hydrocholesterol, then with the ester, for example with dinitro-3, 5-benzoyl chloride. ,
taking care not to exceed the temperature of 25 at all stages of the preparation. Chromatoraphic separation is then carried out on neutral alumina. From the less strongly adsorbed fraction, an amber oil is separated which
EMI2.1
little by little crystallizes under ligrolne. The previtamin un D3 is thus isolated in the form of a dinitrobenzoate with a yield of the order of 50% relative to the resin used.
As shown by centesimal analysis and cryoscopy,
EMI2.2
this previtamin D3 dinitrobenzoate, C34H4606NZ is an isomer of vitamin D3 dinitrobenzoate Analysis:
EMI2.3
Calculated elo 70.55 Hbo 8eO N% z M. 579 Found 70.5 7.85 4.9 555
The new substance is unequivocally distinguished from vitamin D3 dinitro-benzoate, just as it cannot be confused with any of the derivatives already described in the genesis of this vitamin.
The table below gives the physical constants published in the literature and those determined by the applicant, allowing those to be compared with / of previtamin D3 dinitrobenzoate.
EMI2.4
: 7-dehydrocholesterol: Lumisterol 3: Tachysterol 3
EMI2.5
<tb>: <SEP> (dinitrobenzoate) <SEP> (dinitrobenz .: <SEP> (noun <SEP> amorph. <SEP>)
<tb>
<tb> F.
<tb>
<tb>
(inst.) <SEP>; <SEP> 207 <SEP> 131
<tb>
EMI2.6
(oc) D -46 (CHCL3): +20 (CHCL3): -11 (CHCL3): Previtamin D3 Vitamin D3
EMI2.7
<tb> (dinitrobenz. <SEP>) <SEP>. <SEP> (dinitrobenz.). <SEP>
<tb>
EMI2.8
F, 110-111: 1420 and 150: 7 (inst). (dimorphic) (o () D +52 (CHCL3) +97 (CHCL3): +380 (C 6 H6)> 62e (06H6):
<Desc / Clms Page number 3>
Previtamin D3 dinitrobenzoate crystallizes in very pale yellow fine needles. So far the best solvent which has made it possible to separate it has been methyl ethyl ketone.
The 10-15 alkaline saponification of the dinitrobenzoate results in previtamin D3 in an amorphous state. The specific optical rotation of this substance for the D line is close to +40 (c = 1% in benzene), while it is +83 for vitamin D3
When subjected to the action of chlorides or acid anhydrides, previtamin D3 provides esters, the most interesting of which appears to be the dinitrobenzoate already mentioned. Pre-vitamin D3 does not precipitate digitonin.
This new substance, obtained by saponification of its dinitrobenzoate, offers an evolution of its optical rotation under the influence of heating in solvent. It gives rise to vitamin D3 without requiring the supply of light energy.
As for the precalciferol forming the subject of the preceding invention, the Applicant has observed that previtamin D3 could also be obtained by a second process based on the following observation: the transformation of previtamin into vitamin of offers a character of reversibility.
Consequently, if moderately heated, for example at 60 for 20 hours, a benzene solution of vitamin D dinitrobenzoate, the optical rotation, for the D line, changes in the direction of a slight decrease from +62 to +58. Fractional crystallizations and chromatography provide previtamin D dinitrobenzoate which, by saponification, in turn leads to previtamin d3 However, in this case, the balance of the two substances still being strongly shifted in favor of the vitamin, the yield in previtamin is obviously much lower than that of the direct process.
<Desc / Clms Page number 4>
Various modes of preparation of previtamin D3 are given below, by way of examples, but without limitation. EXAMPLE 1
Direct process (Preparation of previtamin D3 from the irradiation resin of 7-dehydrocholesterol).
50 g of 7-dehydrocholesterol dissolved in 5,000 cm3 of sulfuric ether are irradiated for one hour under a nitrogen atmosphere at a temperature of 16 by the light of the magnesium spark After distillation of the ether under vacuum below 10-15, the unconverted 7-dehydrocholesterol (32 g) is removed by taking up in methanol in which it is very slightly soluble. After evaporation of the methanol under vacuum at 50, the residual oil is freed of the last traces of methanol by several times with benzene. The resin obtained (17 g) is esterified over 1 hour at 15 in benzene solution with dinitro-3,5-benzoyl chloride in the presence of pyridine.
After washing the benzene solution with 10% sodium bicarbonate solution, with water and then with dilute hydrochloric acid, the benzene is removed under reduced pressure to 10-15. The oily crude dinitrobenzoate is taken up several times in petroleum ether to remove the last traces of benzene and then finally dissolved in 1200 cm 3 of petroleum ether. After standing overnight in a cooler, a slight insoluble material is separated by filtration and then chromatography on a column of 375 g of neutral alumina. The chromatogram was developed by washing with petroleum ether until the yellow color reached the bottom of the column.
Washing is continued with petroleum ether and the filtrate is collected until the second yellow ring, a little darker, reaches the bottom of the column. The filtrate is concentrated to small volume by distillation under reduced pressure to 10-15. 7.1 g of previtamin D3 dinitrobenzoate separated in fine white-yellowish needles F. 110-111 (block), (o () D = + 38 (benzene, c = 1%).
<Desc / Clms Page number 5>
the stock solution and add 3 times a volume of absolute alcohol.
It separates a second less pure jet, 2.25 g. F. 106-107 (block).
The yield therefore exceeds 50% by weight relative to the resin free from 7-dehydrocholesterol and not esterified.
The free previtamin is obtained from its dinitrobenzoate by alkaline saponification, according to the usual methods, but taking care to always maintain the temperature below 15, EXAMPLE 2
Indirect process (obtaining previtamin D3 from vitamin D3 dinitrobenzoate)
2.9 g of vitamin D3 dinitrobenzoate are dissolved in 30 cm3 of benzene and heated for 15 hours at 60 in the dark.
The henzene is removed completely under reduced pressure at a temperature below 20. Peprend with 30 cm3 of petroleum ether at 20 and the insoluble matter is filtered off. 1.55 g of vitamin D3 F.149 dinitronenzoate (block) are thus collected. The stock solution concentrated to 20 cm3 provides a second stream of 0.35 g of vitamin D3'F dinitrobenzoate 149 (block) *
The stock solution is then chromatographed on 20 g of neutral alumina. Pqr washing with petroleum ether as in Example 1, 0.3 g of previaamine D3 dinitrobenzoate, F. 110 (block) is collected.
Washing the alumina with ether elutes 0.5 g of vitamin D3 dinitrebenzoate.
In total, the following were separated: 0.3 g of previtamin D3 'F 110 dinitrobenzoate (block), (Ó) D20 = +38.5 (benzene, c 1%), or 10% by weight of vitamin D3 dinitrobenzoate , starting and recovered 2.4 g of vitamin D3 dinitrobenzoate, F. 1490 (block), (Ó) D = +62 (benzene, c = 1%), or 83% of the amount involved.
EXAMPLE 3 (Preparation of vitamin D3 from previtamin D3 without input of light energy and under the sole influence of moderate heating)
<Desc / Clms Page number 6>
A 1% benzene solution of previtamin D3 dinitrobenzoate is heated at 60, for example, for twenty hours and protected from light, It is also possible to proceed on this solution, to very types of heating, at 40 for example for two days, or at 80 for two to three hours. The higher the temperature, the shorter the duration of the transformation that is sought: in practice it seems preferable not to exceed 80 to avoid too significant resinification.
At the start of the experiment, the specific optical rotation is that of previtamin D3 dinitrobenzoate to benzene, i.e. +38.5.
Gradually, this power evolves in the direction of an increase and at the end of the test it reaches a value quite close to that of pure vitamin D3 dinitrobenzoate, in general +58. It suffices to distill the benzene under reduced pressure, then to recrystallize in the usual manner to separate the pure vitamin D3 dinitrobenzoate, m.p. 149-150; (block), (Ó) D - +62 (benzene) with a yield of 70 to 80%. Vitamin D3 is finally obtained by saponifying its dinitrobenzoate in the usual manner.
In the above experiment, the starting material was previtamin D3 dinitrobenzoate. The preparation can also be carried out also by simple heating starting from the free previtamin, obtained by saponification of its dinitrobenzoate. The optical rotation of previtamin D3 in benzene solution is lower than that of vitamin D3, +40 instead of + 83.
By carrying out the heating test as has just been indicated, the increase in optical rotation leads, at the end of the test, to a value of the order of +70. The usual concentrations and recrystallizations then make it possible to separate vitamin D3 It is also possible to proceed to the direct esterification of the heated product with dinitrobenzoyl chloride and to collect in excellent yield the pure vitamin D43 dinitrobenzoate from which the vitamin is liberated by saponification.
<Desc / Clms Page number 7>
In both cases, the novel vitamin D3 generator which is the subject of the present invention therefore indeed supplied vitamin D3 under the influence of moderate heating, and in the absence of
3 light. Numerous variants can be adopted without the very principle of the preparation of vitamin D3 from the new generator, previtamin D3, being called into question.