Verfahren zur Herstellung von Steroiden In Experientia 9, 333 (1953), ist über die Iso lierung und Reindarstellung einer biologisch hoch wirksamen Verbindung aus Nebennieren berichtet worden. In den schweiz. Patentschriften Nm. 324896 und<B>334136</B> ist die Herstellung von funktionellen Derivaten dieses Wirkstoffes beschrieben. Dabei hat es sich gezeigt, dass er zwei Hydroxylgruppen aufweist, von denen sich die eine leichter als die andere ver- estern lässt.
Auf Grund von Abbaureaktionen an diesem Wirkstoff konnte nun dessen Konstitution aufgeklärt werden, wobei sich herausstellte, dass es sich um ein Steroid mit einer Aldehydgruppe in 13-Stellung handelt, weswegen die Verbindung auch Aldosteron getauft wurde.
Die Konstitution des Aldosterons wird durch die beiden folgenden, miteinander offen bar im Gleichgewicht stehenden Formeln wieder gegeben, wobei bei den meisten Umsetzungen die Halbacetalform reagiert:
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Darstellung von gesättigten und ungesättigten Steroiden der Formel
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in welcher R1 und R2 freie oder funktionell ab gewandelte Oxy- oder Oxogruppen, R3 eine freie oder funktionell abgewandelte Carbinol-, Formyl- oder Carboxylgruppe und R4 eine veresterte Oxy- gruppe darstellen, welches dadurch gekennzeichnet ist,
dass man gesättigte oder ungesättigte Pregnane der Formel
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in Gegenwart eines basischen Kondensationsmittels mit einem Oxalsäureester umsetzt, alsdann ein Enol- salz der gebildeten 21-Oxalosäure oder eines 21- Oxalosäureesters halogeniert, die entstandenen 21- Halogen-21-oxalosäuren bzw.
ihre Ester einer Säure spaltung unterwirft und die erhaltenen 21-Haloge- nide mit einem Salz einer Carbonsäure in die 21- Acyloxy-Verbindungen überführt. Funktionell ab gewandelte Oxy-, Oxo- oder Carboxygruppen können gegebenenfalls nachträglich in Freiheit gesetzt werden.
Als Verbindungen mit funktionell abgewandelten Oxy-, Oxo- oder Carboxygruppen kommen zum Bei spiel in Betracht: Ester, Thioester, Enolester, Äther, Enoläther, Thioäther, Acetale, Ketale, Mercaptale, Lactone, Cyclohalbacetale, Thiol- und Thionester, Enamine, Hydrazone, Semicarbazone und derglei chen.
In den Ausgangsstoffen kann eine Aldehyd- bzw. Carboxylgruppe in 13-Stellung mit einer Oxy- gruppe in 11-Stellung acetalisiert bzw. laktonisiert sein.
Die Hydroxylgruppe eines 18,11-Cyclohalbace- tals kann selbst auch funktionell abgewandelt, zum Beispiel mit organischen Säuren verestert, wie zum Beispiel mit Essigsäure oder Benzoesäure, oder ver- äthert sein, zum Beispiel mit Benzylalkohol. Doppel bindungen können zum Beispiel in 4,5- oder 5,6-Stel- lung vorhanden sein. Es können sowohl racemische wie optisch aktive Verbindungen verwendet werden.
Die Umsetzung mit Oxalsäureestern, zum Bei spiel einem Oxalsäurealkylester, wie -methyl-, -äthyl-, -propyl- oder -benzylester, wird, wie gesagt, in Ge genwart eines basischen Kondensationsmittels durch geführt. Als Kondensationsmittel eignen sich ins besondereAlkoholate,zum Beispiel Natriummethylat, Natriumäthylat oder Kalium-tert.-butylat.
Will man zu optisch aktiven Verfahrensproduk ten gelangen, so können die entsprechenden optisch aktiven Ausgangsverbindungen auf folgende Weise gewonnen werden: Das racemische Methylketon wird analog der ersten Stufe des erfindungsgemässen Ver fahrens in den racemischen 21-Oxalosäureester über geführt.
Dieser wird durch gelinde alkalische Hydro lyse in die freie 21-Oxalosäure übergeführt, diese mit einer optisch aktiven Base, wie Strychnin oder Brucin, zu den entsprechenden Salzen umgesetzt, die diastereomeren Komponenten durch fraktionierte Kristallisation getrennt und aus den Salzen die Anti poden der 21-Oxalosäuren in Freiheit gesetzt; durch gelinde Hydrolyse wird schliesslich der 21-OxalO- säurerest wieder abgespalten, wobei man zu den optisch aktiven Methylketonen gelangt.
Die Enolsalze der 21 - Oxalosäure bzw. ihre Ester werden zum Beispiel mit Chlor, Brom oder Jod oder diese Halogene abgebenden Mitteln, zum Beispiel N-Halogen=amiden oder -imiden, behandelt. Besonders geeignet für diese Umsetzung ist Jod. Man arbeitet dabei zweckmässig in Gegenwart eines nie deren aliphatischen Alkohols, wie Methanol oder Äthanol.
Zur Säurespaltung unterwirft man die 21-Halo- gen-21-oxalosäureester der Einwirkung eines alkali schen Mittels, zum Beispiel eines Alkalimetallhy- droxydes oder- alkoholates. Bei Anwesenheit weiterer, gegen Alkali empfindlicher Gruppierungen im Mole kül, zum Beispiel eines (18 -->11)-Laktons, oder 18,11-Cyclohalbacetals, wird diese Spaltung vorteil haft in wasserfreiem Medium mit annähernd äqui- molaren Mengen eines Alkalimetallalkoholates,
zum Beispiel Natriummethylat oder -äthylat, vorgenom men. Eine schonende Aufarbeitungsweise besteht bei diesem Verfahrensschritt darin, dass man das Reak tionsgemisch statt in Wasser in eine wässrige Puffer lösung, zum Beispiel in eine ein Moläquivalent Mono natriumphosphat enthaltende wässrige Lösung giesst.
Zur Überführung der 21-Halogenide in die 21- Ester lassen sich beispielsweise Salze der Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure, Trimethylessigsäure, Cro- tonsäure, Oenanthsäure, Palmitinsäure, Benzoesäure, Phenylessigsäure, f3-Cyclopentylpropionsäure verwen den.
Die so erhaltenen 21-Ester können durch Hy drolyse, zum Beispiel mit alkalischen Mitteln, bei spielsweise mit Bikarbonaten, in die 21-Oxy-Verbin- dungen übergeführt werden.
Die allfällige Überführung funktionell abgewan delter Oxy- und Oxogruppen in freie Gruppen kann nach an sich bekannten Methoden ausgeführt werden. So lassen sich zum Beispiel Ketale und Acetale, und zwar offenkettige wie cyclische, zum Beispiel Äthy- lenketale, durch Behandlung mit Mineralsäuren oder Sulfonsäuren bei Zimmertemperatur, vorteilhaft in Gegenwart eines Ketons,
wie Aceton oder Brenz- traubensäure, oder auch durch gelindes Erwärmen mit verdünnter Essigsäure spalten. Unter denselben sauren Bedingungen werden auch Enoläther oder Tetrahydropyranyläther gespalten. Benzyläther kön nen ausserdem leicht mit Wasserstoff in Gegenwart eines Katalysators, zum Beispiel Palladium auf Trä gersubstanzen, wie Tierkohle oder Erdalkalicarbona- ten, gespalten werden.
Die erfindungsgemäss erhaltenen, gesättigten oder ungesättigten Pregnane sind entweder selber physio logisch wirksam oder lassen sich in physiologisch wirksame Verbindungen überführen. Sie können da- her als Heilmittel oder als Zwischenprodukte zu ihrer Herstellung dienen.
Die Verfahrensprodukte können etwa folgender massen weiter umgewandelt werden: Ist in 13-Stellung ein in eine freie oder funktionell abgewandelte Aldehydgruppe überführbarer Rest, wie eine freie oder funktionell abgewandelte Carboxyl-, besonders Lacton-, oder Carbinolgruppe vorhanden, so kann man die seiner Art angemessenen Mittel, wie zum Beispiel Reduktionsmittel oder Oxydationsmittel, einwirken lassen.
So können beispielsweise 18,11- Lactone durch Reduktion mit Lithiumaluminium- hydrid in 11-Oxyaldehyde bzw. ihre Cyclohalbacetale oder 11,18-Diole übergeführt, unter welche auch Aldosteron und seine funktionellen Derivate zu zäh len sind.
Die Überführung von freien Oxygruppen in Oxo- gruppen erfolgt zum Beispiel durch oxydierende Mit tel, wie Chromsäure in Eisessig, oder durch dehydrie- rende Mittel, wie Erhitzen mit Kupferpulver, Ein wirkung von Metallalkoholaten oder Phenolaten in Gegenwart von Ketonen, wie Aceton oder Cyclo- hexanon.
Muss eine Doppelbindung in 4,5=Stellung ein geführt werden, so kann dies in üblicher Weise, zum Beispiel durch Halogenierung und nachträgliche Halogenwasserstoffabspaltung geschehen.
Erhaltene Racemate lassen sich auf beliebiger Stufe nach an sich bekannten Methoden in ihre Antipoden spalten.
Die Ausgangsstoffe sind neu. Sie lassen sich zum Beispiel nach dem in der Schweiz. Patentschrift Nr. 341495 beschriebenen Verfahren herstellen.
Die verfahrensgemässe Umsetzung der Ausgangs stoffe mit Oxalsäureestern und die weiteren Stufen des Verfahrens können durch folgendes Formel schema veranschaulicht werden:
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In den nachfolgenden Beispielen besteht zwischen Gewichtsteil und Volumteil die gleiche Beziehung wie zwischen Gramm und Kubikzentimeter. Die Tem peraturen sind in Celsiusgraden angegeben.
<I>Beispiel 1</I> Zu einer Mischung von 8,25 g d,1-d5-3-Äthylen-. dioxy-11ss,18-dioxy-20-oxo-pregnen, 4,7 g frisch hergestelltem, trockenem Natriummethylat und 9,4 g Oxalsäuredimethylester werden 65 cm3 trockenes Benzol gegeben. Dann lässt man während 24 Stunden im Stickstoffstrom -bei Zimmertemperatur rühren. Nach Versetzen mit Eis und vorsichtigem Ansäuern wird sofort mit Äther ausgeschüttelt. Die ätherische Lösung extrahiert man mit 173 cm3 1-n. Kalilauge und lässt die wässrigalkalische Lösung eine Stunde bei Zimmertemperatur stehen.
Darauf wird unter Eiskühlung vorsichtig angesäuert und wieder sofort mit Äther ausgeschüttelt. Aus dem Rückstand der getrockneten und im Vakuum eingedampften ätheri schen Lösung erhält man durch Kristallisation die d,1-45-3-Äthylendioxy-11fl,18-dioxy-ätienoyl-brenz- traubensäure in farblosen Kristallen.
2,31 g der erhaltenen Säure werden mit 600 cm3 Wasser, das 25g Dinatrium-hydrogenphosphat ent hält, versetzt, worauf man langsam unter Rühren eine Suspension von 1,27 g Jod in 120 cm3 Äther zugibt. Nachdem die Farbe des Jods verschwunden ist, versetzt man mit einer Lösung von 1,2 g Kalium hydroxyd in 36 cm3 Wasser und lässt unter Licht ausschluss im Stickstoffstrom 24 Stunden rühren. Zum Rückstand der abgetrennten, getrockneten und im Vakuum eingedampften ätherischen Lösung wer den 8 g trockenes Kaliumacetat und 100 cm3 Aceton gegeben.
Nach einstündigem Kochen unter Rückfluss wird das Aceton im Vakuum abgedampft und der Rückstand mehrmals mit Äther extrahiert. Aus den ätherischen Lösungen gewinnt man nach Waschen mit Wasser, Trocknen und Eindampfen, rohes d,l 45-3-Äthylen-dioxy-11,,18-dioxy-20-oxo-21-acetoxy- pregnen, das man durch Chromatographie an Alu miniumoxyd rein erhält.
0,25 g des Ketals werden mit einer Lösung von 0,05 g p-Toluolsulfosäure in 20 cm3 Aceton über Nacht gerührt. Nach Verdünnen mit gesättigter Koch salzlösung und Ausschütteln mit Chloroform erhält man aus den gewaschenen, getrockneten und ein- gedampften Chloroformlösungen das d,1-18-Oxy- corticosteron-acetat als farbloser, amorpher Rück stand.
Das Produkt zeigt gegenüber Süberdiamin- lösung ein starkes Reduktionsvermögen und in Fein sprit gelöst bei 238 m,a ein Absorptionsmaximum (s = 12300).
Das erhaltene Acetat kann wie folgt verseift werden: Zu 0,25 g rohem d,1-18-Oxy-corticosteron-acetat und 40 cm3 Methanol gibt man unter Rühren im Stickstoffstrom eine Lösung von 0,3 g Kaliumbikar- bonat in 10 em3 Wasser. Nach 48stündigem Stehen bei 20 im evakuierten Gefäss wird im Vakuum auf 1/5 des ursprünglichen Volumens eingeengt und mit Chloroform-Äther (1:3) ausgeschüttelt.
Der Rück stand der mit Wasser gewaschenen, getrockneten und im Vakuum eingedampften organischen Lösung wird an 10 Gewichtsteilen Aluminiumoxyd (Aktivität II, neutral (chromatographiert, wobei man das d,l-18-Oxy- corticosteron als schwach gelben Lack erhält.
Im IR-Spektrum zeigt es die charakteristischen Banden bei 2,75 /c., 2,92,u, 5,81iy, 5,98 /c und 6,14 p. Die Ver bindung reduziert Silberdiamminlösung augenblicklich und weist bei 240 mit ein starkes Absorptionsmaxi mum (E = 10800) auf.
<I>Beispiel 2</I> Ein Gemisch von 1,932 Gewichtsteilen 18->11ss)- Lakton der d,1-45-3,3-Äthylendioxy-1lss-oxy- 20-oxo-pregnen-18-säure in 90 Volumteilen Benzol und 40 Volumteilen einer unmittelbar zuvor bereite ten benzolischen Lösung, welche an Natriummethylat 0,2-n. und an Oxalsäuredimethylester 0,5molar ist, wird 16 Stunden unter Feuchtigkeitsausschluss bei Raumtemperatur gerührt.
Man giesst hierauf auf 80 Volumteile lmolare Natriumdihydrogen-phosphat- lösung und schüttelt mit Chloroform-Benzolgemisch (1:1) aus. Der mit Wasser gewaschene und mit Na triumsulfat getrocknete Extrakt wird unter vermin dertem Druck eingedampft und der vollständig kri stallisierte Rückstand im Hochvakuum bei 40 von Oxalsäuredimethylester befreit.
Durch Umkristalli- sieren des Rohproduktes aus wasserfreiem Äther unter Verwendung von Methylenchlorid als Lösungs vermittler erhält man das (18--#-11f)-Lakton des d,1- d5 -3,3 -Äthylendioxy-11@-oxy-20-oxo-pregnen- 18-säure-21-oxalosäuremethylesters in Nädelchen vom F.<B>199</B> bis 202 (Zers.).
Zu einer auf 0 abgekühlten Suspension von 0,945 Gewichtsteilen (18->11@)-Lakton des d,1-45- 3,3 -Äthylendioxy-1 l lf-oxy-20-oxo-pregnen-18-säure- 21-oxalosäuremethylesters in 24,0 Volumteilen Me thanol gibt man unter Feuchtigkeitsausschluss und Rühren 4,00 Volumteile einer 0,5-n.
methanolischen Natriummethylatlösung und versetzt, nachdem eine klare Lösung entstanden ist, innerhalb einer Minute zunächst mit 13,5 Volumteilen einer methanolischen 0,15molaren Jodlösung und nach weiteren 15 Minu ten langem Rühren mit einer zweiten Portion von 4,00 Volumteilen 0,5-n. methanolischer Natrium methylatlösung.
Das Gemisch wird alsdann noch 31/2 Stunden bei 0 gerührt und hierauf die Abschei- dung des Jodketons durch Zugabe von 5,0 Volum- teilen 0,5molarer Natriumdihydrogenphosphatlösung und 40 Volumteilen 50 o/oigem wässrigem Methanol vervollständigt.
Die von der Mutterlauge ab- genutschte, feinkristalline, farblose Substanz stellt das (18-.*11ss)-Lakton der d,1-45-3,3-Äthylendioxy- 11ss-oxy-20-oxo-21-jod-pregnen-18-säure dar; sie wird zweckmässig ohne weitere Reinigung der folgen den Umsetzung mit Kaliumacetat unterworfen.
Das erhaltene kristallisierte (18@11f)-Lakton der d,l-d5-3,3-Äthylendioxy-llfl'-oxy-20-oxo-21-jod- pregnen-18-säure wird unter Nachspülen mit 60 Vo- lumteilen Aceton zu frisch aus 5,01 Gewichtsteilen Kaliumhydrogenearbonat und 3,00 Volumteilen Eis essig bereitetem Kaliumacetat gegeben und das Ganze 1 Stunde in Stickstoffatmosphäre auf dem Wasserbad gekocht.
Nach dem Abkühlen wird die Hauptmenge des Acetons durch Eindampfen im Vakuum entfernt, dem Rückstand Wasser zugesetzt und hierauf mit Äther-Methylenchlorid (3:1) extrahiert. Die mit 0,1-n. Natriumhydrogencarbonat und Wasser ge waschenen Auszüge werden vereinigt, mit Natrium sulfat getrocknet und eingedampft. Man übergiesst den Rückstand mit 25 Volumteilen Benzol und er wärmt 3 Minuten zum Sieden. Beim Eindampfen im Vakuum erhält man einen kristallinen Rückstand.
Er stellt das rohe (18-> l lss)-Lakton der d,l-d5-3,3- Äthylendioxy -11ss - oxy - 20-oxo-21- acetoxy-pregnen- 18-säure dar. Die Substanz ist vollständig halogen frei; alkalische Silberdiamminlösung wird von ihr augenblicklich reduziert.
Zur Reinigung wird das Rohprodukt in Benzol gelöst und an 45 Gewichts teilen Silikagel chromatographiert. Die mit Benzol und Benzol-Essigester-Gemischen (95:5 und 90:10) eluierten Fraktionen enthalten nur Verunreinigungen, während aus den mit Benzol-Essigester (75:25) er haltenen Fraktion durch Kristallisation aus Aceton das reine Lakton vom F.231 bis 233 gewonnen wird.
0,793 Gewichtsteile rohes (18@11ss)-Lakton der d,1-,5-3,3-Äthylendioxy-11ss-oxy-20-oxo-21-acetoxy- pregnen-18-säure übergiesst man mit 40 Volumteilen 50 ohiger wässriger Essigsäure und erwärmt unter Überleiten von Stickstoff 45 Minuten auf dem sieden den Wasserbad. Nach dem Abkühlen wird das Re aktionsgemisch im Vakuum unter Zusatz von 20 Vo- lumteilen Wasser bis auf ein kleines Volumen ein gedampft, alsdann erneut Wasser zugegeben und mit Äther-Methylenchlorid-Gemisch (3:1) ausgeschüttelt.
Der mit eiskalter 0,5-n. Natriumcarbonatlösung und Wasser gewaschene und mit Natriumsulfat getrock nete Extrakt wird eingedampft und der fast vollstän dig kristallisierte Rückstand einer Verteilungschro- matographie an Cellulose unterworfen. Als stationäre Phase dient Formamid, als mobile Phase Cyclo- hexan-Benzol-Gemisch (1:1). Die ersten Eluate be stehen aus schwach polaren, im Ultraviolett absor bierenden Verunreinigungen.
Bei der weiteren Elu- tion folgt zunächst eine untergeordnete Menge (18.->llss)-Lakton der d,l-d4-3,20-Dioxo-llss-oxy- pregnen-18-säure vom F. 217 bis 219 und alsdann Eluate von starkem Reduktionsvermögen gegenüber alkalischer Silberdiamminlösung. Diese letzteren wer den vereinigt und aus Aceton-Äther (etwa 1:
3) unter Verwendung von Methylenchlorid als Lösungsver mittler umkristallisiert. Das vom so erhaltenen (18-->11f)-Lakton des d,l-d4-3,20-Dioxo-llfl-oxy- 21-acetoxy-pregnen-18-säure vom F.244,5 bis 247 in Chloroformlösung aufgenommene Infrarotabsorp- tionsspektrum stimmt in jeder Hinsicht mit dem jenigen des aus Aldosteron-21-monoacetat durch Oxydation mit Chromtrioxyd gewonnenen natürlichen Antipoden überein.
0,358 Gewichtsteile rohes (18-->llss')-Lakton der d,1-d5-3,3-Äthylendioxy-11 ss-oxy-20-oxö-21-acetoxy- pregnen-18-säure werden mit 12,1 Volumteilen Tetrahydrofuran übergossen und das Gemisch nach Versetzen mit 4,03 Volumteilen wässriger 4-n. Per chlorsäure bis zur vollständigen Auflösung des Aus gangsstoffes umgeschwenkt.
Nach 6stündigem Auf bewahren im Dunkeln kühlt man in Eiswasser. ab, neutralisiert mit 32,2 Volumteilen 0,5-n. Natrium- hydrogencarbonatlösung und destilliert das Tetra- hydrofuran im Vakuum ab; die zurückbleibende wässrige Suspension wird mit Methylenchlorid aus geschüttelt, der Extrakt mit 0,2-n. Natriumcarbonat- lösung und Wasser gewaschen, mit Natriumsulfat ge trocknet und eingedampft.
Den kristallinen Rück stand unterwirft man der Verteilungschromatographie an Cellulose mit Formamid als stationärer und Ben zol als mobiler Phase. Die ersten Eluate enthalten ein schwach polares, im Ultraviolett absorbierendes Nebenprodukt.
Bei fortschreitender Eluierung folgt zunächst eine untergeordnete Menge des bereits oben beschriebenen (18-311@)-Laktons der d,l-d4-3,20- Dioxo-llss-oxy-pregnen-18-säure vom F. 217 bis 219 und schliesslich als Hauptbestandteil Fraktionen von starkem Reduktionsvermögen gegen alkalische Silberdiamminlösung. Aus diesen letzteren erhält man durch Umkristallisieren aus Aceton-Äther das (18->11@)-Lakton der d,l-d4-3,20-Dioxo-llss',21- dioxy-pregnen-18-säure vom F. 230 bis 235 .
Der Ausgangsstoff lässt sich zum Beispiel wie folgt herstellen: Eine Suspension von 2,015 Gewichtsteilen des in der schweiz. Patentschrift Nr. 341495 beschriebenen (18-->llss)-Laktons der d,l-d5.ls-3,3-Äthylendroxy- l lss-oxy-20-oxo-pregnadien-18-säure vom F.
242 bis 246 in 530 Volumteilen 95 o/oigem Äthanol wird an 5,03 Gewichtsteilen eines 2 o/oigen Palladium-Cal- ciumcarbonat - Katalysators mit Wasserstoff von Atmosphärendruck bei Raumtemperatur hydriert. Nachdem die für 1 Moläquivalent berechnete Menge Gas aufgenommen und das Ausgangsmaterial voll ständig in Lösung gegangen ist, kommt die Reaktion zum Stillstand.
Man nutscht vom Katalyt ab, dampft das Filtrat im Vakuum ein, löst den kristallisierten Rückstand in 75 Volumteilen Benzol und filtriert die Lösung durch eine mit Benzol bereitete Säule von 2,62 Gewichtsteilen Aktivkohle.
Die farblose, benzo- lische Lösung wird schliesslich im Vakuum ein gedampft und der Rückstand aus Äther unter Ver wendung von Methylenchlorid als Lösungsvermittler umkristallisiert. Man erhält so das (18->11fl)-Lakton der d,l-d5-3,3-Äthylen-dioxy-11,'-oxy-20-oxo- pregnen-18-säure in farblosen Plättchen vom F. 195 bis 210,5 (unter Umwandlung in Prismen).
<I>Beispiel 3</I> 0,02 Gewichtsteile d,l-d5-3,3;20,20-Bisäthylen- dioxy-llss-oxy-18-oxo-pregnen bzw. dessen 18,11- Cyclohalbacetal werden in 0,3 Volumteilen trocke nem Pyridin gelöst, bei 0 mit 0,2 Gewichtsteilen Acetanhydrid versetzt und 2 Tage bei 25 stehen gelassen. Dann wird in reinem Äther gelöst, mehr mals mit 1,5 Volumteilen kalter, verdünnter Salz säure, Wasser, Natriumbikarbonatlösung und Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum eingedampft.
Den Rückstand chromatogra- phiert man an 1,2 Gewichtsteilen Aluminiumoxyd der Aktivität 1I. Die ersten Eluate mit Benzol-Petrol- äther (1:5) werden verworfen, die letzten sowie die jenigen mit Benzol enthalten das acetylierte 18,11- Cyclohalbacetal des d,l-d5-3,3;20,20-Bisäthylen-di- oxy-1lss-oxy-18-oxo-pregnens.
Durch Ketalspaltung wird das acetylierte 18,11- Cyclohalbacetal des d,1-44-3,18,20-Trioxo-11l-oxy- pregnens erhalten, das zur Monoketalisierung in 3- Stellung wie folgt weiterbehandelt wird:
Aus einer Lösung von 1 Gewichtsteil des acety- lierten 18,11-Cyclohalbacetals des d,l-d4-3,18,20- Trioxo-11fl'-oxy-pregnens in 74 Volumteilen absolu tem thiophenfreiem Benzol und 37 Volumteilen über Lithiumaluminiumhydrid destilliertem Methyläthyl- dioxolan werden im Stickstoffstrom 19 Volumteile Lösungsmittel abdestilliert. Darauf versetzt man mit einer heissen Lösung von 0,
11 Gewichtsteilen p- Toluolsulfosäure in 85 Volumteilen Benzol, welche durch Abdestillieren von einigen Volumteilen Ben zol und Ersetzen des abdestillierten Benzols durch trockenes, frisches Benzol getrocknet wurde.
Innert 4 Stunden werden nun insgesamt 203 Volumteile Lösungsmittel durch eine Vigreuxkolonne abdestil- liert, wobei nach dem Abdestillieren von 65 Volum- teilen Lösungsmittel das Volumen des Reaktions gemisches durch langsame Zugabe von 46 Volum- teilen absolutem Benzol, dann einer Mischung von 21,5 Volumteilen über Lithiumaluminiumhydrid de stilliertem Methyläthyl-dioxolan und 24,
5 Volumtei- len Benzol und endlich von nochmals 46 Volum- teilen Benzol konstantgehalten wird. Darauf wird der Kolbeninhalt abgekühlt und auf 40 Volumteile ver dünnte Natriumbikarbonatlösung gegossen. Nach zweimaligem Ausschütteln mit Benzol, Waschen der organischen Lösungen mit 40 Volumteilen verdünn ter Natriumbikarbonatlösung und Wasser werden diese getrocknet und im Vakuum eingedampft.
Die Lösung des Rückstandes in 10 Volumteilen Benzol chromatographiert man an 36 Gewichtsteilen Alu miniumoxyd (Aktivität II). In den ersten Benzol- eluaten befindet sich das acetylierte 18,11-Cyclo- halbacetal des d,l-d5-3,3-Athylendioxy-llss-oxy- 18,20-dioxo-pregnens. Die späteren Benzolfraktionen enthalten noch unverändertes Ausgangsmaterial.
Ein Gemisch von 0,96 Gewichtsteilen des acety- lierten 18,11-Cyclohalbacetals des d,1-45-3,3-Äthylen- dioxy-llf)'-oxy-18,20-dioxo-pregnens in 45 Volum- teilen Benzol und 20 Volumteilen einer frisch berei teten benzolischen Lösung, welche an Natrium- methylat 0,2-n. und an Oxalsäuredimethylester 0,5- molar ist, wird 18 Stunden unter Feuchtigkeitsaus schluss bei Raumtemperatur gerührt.
Man giesst hier auf auf 40 Volumteile lmolare Natrium-dihydrogen- phosphatlösung und schüttelt mit Chloroform-Benzol- Gemisch (1:1) aus. Der mit Wasser gewaschene und mit Natriumsulfat getrocknete Extrakt wird unter ver mindertem Druck eingedampft und der Rückstand im Hochvakuum bei 40 von Oxalsäuredimethylester befreit.
Durch Umkristallisieren des Rohproduktes aus wasserfreiem Äther unter Verwendung von Me- thylenchlorid als Lösungsvermittler erhält man das acetylierte 18,11-Cyclohalbacetal des d,1-A5-3,3- Äthylendioxy-11,B-oxy-18,20 - dioxo - pregnen -21- oxalosäuremethylesters.
Zu einer auf 0 abgekühlten Suspension von 0,94 Gewichtsteilen des acetylierten 18,11-Cyclo- halbacetals des d,1-45-3,3-Äthylendioxy-llss-oxy- 18,20-dioxo-pregnen-21-oxalosäuremethylesters in 24 Volumteilen Methanol gibt man unter Feuchtig- keitsausschluss und Rühren 4 Volumteile einer 0,5-n.
methanolischen Natriummethylatlösung und versetzt, nachdem eine klare Lösung entstanden ist, innerhalb einer Minute zunächst mit 13,5 Volumteilen einer methanolischen 0,15molaren Jodlösung und nach weiteren 15 Minuten langem Rühren mit einer zwei ten Portion von 4 Volumteilen 0,5-n.
methanolischer Natriummethylatlösung. Das Gemisch wird alsdann noch 31/2 Stunden bei 0 gerührt und hierauf die Abscheidung des Jodketons durch Zugabe von 5,0 Volumteilen 0,5molarerNatriumdihydrogenphosphat- lösung und 40 Volumteilen 50 Ohigem wässrigem Methanol vervollständigt.
Die von der Mutterlauge abgenutschte feinkristalline, farblose Substanz stellt das acetylierte 18,11-Cyclohalbacetal des d,1-45-3,3- Äthylendioxy-11,6a-oxy-18,20-dioxo-21-jod;-pregnens dar; sie wird zweckmässig ohne weitere Reinigung der folgenden Umsetzung mit Kaliumacetat unterworfen.
Das erhaltene acetylierte 18,11-Cyclohalbacetal des d,l-d5-3,3-Äthylendioxy-11/-oxy-18,20-dioxo- 21-jod-pregnens wird unter Nachspülen mit 60 Vo- lumteilen Aceton zu frisch aus 5 Gewichtsteilen Kaliumhydrogencarbonat und 3 Volumteilen Eisessig bereitetem Kaliumacetat gegeben und 1 Stunde in Stickstoffatmosphäre auf dem Wasserbad gekocht.
Nach dem Abkühlen wird die Hauptmenge des Ace tons durch Eindampfen im Vakuum entfernt, dem Rückstand Wasser zugesetzt und hierauf mit Äther- Methylenchlorid (3:1) extrahiert. Die mit 0,1-n. Natriumhydrogencarbonat und Wasser gewaschenen Auszüge werden vereinigt, mit Natriumsulfat ge trocknet und eingedampft. Der Rückstand stellt das acetylierte 18,11-Cyclohalbacetal des d,1-45-3,3- Äthylendioxy- <B>11,9</B> -oxy-18,20-dioxo-21-acetoxy-pre- gnens (d,1-Aldosteron-diacetat-3-ketal) dar.
Die Sub stanz ist vollständig halogenfrei; alkalische Silber- diamminlösung wird von ihr augenblicklich reduziert.
0,8 Gewichtsteile acetyliertes 18,11-Cyclobalb- acetal des d,1-45-3,3-Äthylendioxy-llss-oxy-18,20- dioxo-21-acetoxy-pregnens übergiesst man mit 40 Vo- lumteilen 50 /niger wässriger Essigsäure und erwärmt unter Überleiten von Stickstoff 45 Minuten auf dem siedenden Wasserbad. Nach dem Abkühlen wird das Reaktionsgemisch im Vakuum unter Zusatz von 20 Volumteilen Wasser bis auf ein kleines Volumen eingedampft, alsdann erneut Wasser zugegeben und mit Äther - Methylenchlorid -Gemisch<B>(3:1)</B> aus geschüttelt.
Der mit eiskalter 0,5-n. Natriumkarbonat- Lösung und Wasser gewaschene und mit Natrium sulfat getrocknete Extrakt wird eingedampft und der Rückstand an 48 Gewichtsteilen Aluminiumoxyd der Aktivität<B>11</B> chromatographiert. Die ersten Eluate mit Benzol-Petroläther (l:1) werden verworfen; die letz ten sowie diejenigen mit Benzol enthalten das acety- lierte 18,11-Cyclohalbacetal des d,1-44-3,18,20-Tri- oxo-llss-oxy-21-acetoxy-pregnens (d,l-Aldosteron- diacetat).
Aus dem oben beschriebenen Diacetat lässt sich das d,l-Aldosteron wie folgt gewinnen: Zu einer Lö sung von 0,0083 Gewichtsteilen d,l-Aldosteron-di- acetat in 1,5 Volumteilen Methanol gibt man 0,01 Gewichtsteil Kaliumbikarbonat in 0,35 Volumteilen Wasser und lässt nach dem Einschmelzen im Va kuum 48 Stunden bei 20 stehen.
Alsdann wird im Vakuum vom Methanol befreit, der wässrige Rück stand zweimal mit je 50 Volumteilen Chloroform- Äther (1:3) ausgeschüttelt, die Chloroform-Äther- Lösung mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum eingedampft. Das erhal tene d,1-J4-3,18,20-Trioxo-11ss',21-dioxy-pregnen bzw. dessen 18,11-Cyclohalbacetal (d,1-Aldosteron) schmilzt nach Umlösen aus Aceton-Äther bei 180 bis 182 .
Das Ausgangsmaterial kann folgendermassen her gestellt werden: In einer Claisenfraktionierapparatur werden 0,1933 Gewichtsteile (18->11ss')-Lakton der d,1-45- 3,3-Äthylendioxy-1 lss-oxy-20-oxo-pregnen-18 -säure mit 25 Volumteilen einer 0,002molaren Lösung von p-Toluolsulfonsäure in reinstem Äthylenglykol über gossen.
Bei einer Badtemperatur von 80 bis 90 und einem Druck von etwa 1 m/m werden innerhalb von 5 Stunden etwa 12 Volumteile Äthylenglykol ab destilliert. Durch Verbesserung des Vakuums wird schliesslich die Reaktionsmischung auf etwa 1 Vo- lumteil eingeengt. Nach dem Abkühlen gibt man Methylenchlorid zu, wäscht die Methylenchlorid- lösung 3mal mit 0,02-n. Natriumbikarbonatlösung, 8mal mit Wasser und trocknet über Natriumsulfat.
Nach dem Verdampfen des Lösungsmittels im Va kuum bei 40 erhält man 0,2182 Gewichtsteile rohes (18--#.llss)-Lakton der d,1-45-3,3;20,20-Bisäthylen- dioxy-llss-oxy-pregnen-18-säure, das nach Umlösen aus Methylenchlorid-Äther bei 248 bis 250,5 schmilzt.
0,0873 Gewichtsteile (18@llss)-Lakton der d,l j 5 - 3,3 ;20,20 -Bisäthylendioxy-11 ss-oxy-pregnen-18- säure löst man in 4,4 Volumteilen über LiA1H4 de stilliertem Tetrahydrofuran und gibt innerhalb von 15 Minuten 0,45 Volumteile einer 0,226molaren Lö sung von LiA1H4 in Tetrahydrofuran zu.
Nachdem die Reaktionslösung noch weitere 33/.1 Stunden bei Raum temperatur gerührt worden ist, giesst man sie auf ein Gemisch von 2,1 Volumteilen lmolarer Seignette- salzlösung, 0,81 Volumteile 0,5normaler Weinsäure lösung und 4,4 Gewichtsteilen Eis und entfernt das Tetrahydrofuran durch schonendes Einengen im Va kuum.
Das ausgefallene Rohprodukt nimmt man in Methylenchlorid auf, wäscht den Extrakt mit lmola- rer Seignettesalzlösung und Wasser, trocknet ihn mit Natriumsulfat und dampft im Vakuum ein. Aus Methylenchlorid - Äther umkristallisiert zeigt das erhaltene 18,11-Cyclohalbacetal des d,1-45-3,3;20,20- Bisäthylendioxy-llss-oxy-18-oxo-pregnens den F. 160 bis 164 ; im IR-Absorptionsspektrum weist die Verbindung im Unterschied zum Ausgangsstoff keine Carbonylbande auf.
<I>Beispiel 4</I> Eine Lösung von 0,0895 Gewichtsteilen des in Beispiel 3 beschriebenen d,1-45-3,3;20,20-Bisäthylen- dioxy-llss-oxy-18-oxo-pregnens bzw. dessen 18,11 Cyclohalbacetals in 0,84 Volumteilen Pyridin und 0,49 Volumteilen Acetanhydrid wird 2 Stunden auf 60 bis 65 erwärmt. Man dampft hierauf an der Öl- pumpe bei 25 bis 30 Badtemperatur ein und befreit das Rohprodukt von leichtflüchtigen Anteilen durch mehrfaches Aufnehmen in Äther.
Der aus Äther kristallisierende Rückstand stellt das acetylierte 18,11-Cyclohalbacetal des d,1-45-3,3;20,20-Bis- äthylen-dioxy-1lss-oxy-18-oxo-pregnens dar.
Zur Ketalspaltung werden 0,0998 Gewichtsteile des acetylierten 18,11-Cyclohalbacetals des d,1-45- 3,3; 20,20-Bisäthylendioxy-llssLoxy-18-oxo-pregnens mit 2,5 Volumteilen 67 o/oiger Essigsäure 11/4 Stun den in Stickstoffatmosphäre auf dem siedenden Was serbad erwärmt.
Nach dem Abkühlen destilliert man die Essigsäure unter Zusetzen von Wasser im Va kuum ab und schüttelt die wässrige Suspension mit Methylenchlorid aus. Der Extrakt wird mit 0,5-n. Natriumhydrogen-carbonatlösung und Wasser ge waschen, mit Natriumsulfat getrocknet, unter Zusatz von Äther im Vakuum eingedampft und der Rück stand durch Verteilungschromatographie an Cellulose aufgetrennt. Als stationäre Phase dient Formamid, als mobile Phase Cyclohexan-Benzol-Gemisch (1:1).
Die ersten Eluate bestehen aus einem schwach pola ren, im Ultraviolett absorbierenden Begleitstoff. Bei der weiteren Elution folgt dann ein ebenfalls im Ultraviolett absorbierender Stoff, der aber im Unter schied zum erster. alkalische Silberdiamminlösung reduziert; er stellt das d,l-d"-3,18,20-Trioxo-1lss-oxy- pregnen bzw. dessen 18,11-Cyclohalbacetal dar und kristallisiert aus feuchtem Äther als Hydrat vom F. 163,5 bis 172,5 .
Das vorstehend beschriebene d,1-44-3,18,20-Tri- oxo-llss-oxy-pregnen bzw. dessen 18,11-Cyclohalb- acetal lässt sich in der im ersten Abschnitt des Bei spiels 3 angegebenen Weise acetylieren und nach den dort weiter unten gemachten Angaben in das d,l-A4- 3,18,20-Trioxo-Ilss,21-dioxy-pregnen bzw. dessen 18,11-Cyclohalbacetal (d,1-Aldosteron) überführen.
<I>Beispiel 5</I> Eine Lösung von 0,655 Gewichtsteilen des in Beispiel 2 beschriebenen (18->llss)-Laktons des d,1-45-3,3-Äthylendioxy-1 lss-oxy-20-oxo-pregnen-18- säure-21-oxalosäure-methylesters in 105 Volumteilen eines Methylenchlorid-Äther-Gemisches (1:3) wird mit 14 Volumteilen 1-n. Kaliumhydroxydlösung ge schüttelt.
Sobald das in fester Form sich ausschei dende Enol-Kaliumsalz vollständig in Lösung gegan gen ist, trennt man die Schichten, zieht die wässrige Phase unverzüglich mit 12,5 Volumteilen Methylen- chlorid-Äther-Gemisch (1:3) aus und säuert sie nach Zugeben von Eis mit 2molarer Phosphorsäure an. Die ausgefallene rohe Säure wird in Chloroform auf genommen, der Extrakt mit Wasser gewaschen, ge trocknet und eingedampft.
Durch Kristallisation aus Methylenchlorid erhält man das reine (18-->11ss)- Lakton der d,1-45-3,3-Äthylendioxy-11f oxy-20-oxo- pregnen-18-säure-21-oxalosäure vom F. 188 bis 190 (Zers.).
Eine bei 40 bereitete Lösung von 0,0459 Ge wichtsteilen (18-.> 11ss) - Lakton der d,1 - 45 - 3,3 - Athylendioxy-1 lss-oxy-20-oxo-pregnen-18-säure-21- oxalosäure und 0,0335 Gewichtsteilen Strychnin in 1,
2 Volumteilen Methylenchlorid versetzt man mit siedendem Aceton und verdrängt das Methylenchlorid durch Abdestillieren. Aus der auf etwa 1 Volumteil eingeengten Lösung scheidet sich das Strychninsalz des (18@llss)-Laktons der 1-d5-3,3-Äthylendioxy- llss-oxy-20-oxo-pregnen-18-säure-21-oxalosäure vom F.203 bis 204 (Zers.) und [a]D=-4711 (c=1,0 in Methylenchlorid) in nahezu quantitativer Aus beute ab.
Das Strychninsalz der d-Säure bleibt in der Mutterlauge.
Eine Lösung von 0,0268 Gewichtsteilen des Strychninsalzes des (18-@llss)-Laktons der 1-d5-3,3 Athylendioxy-1 lssLoxy-20-oxo-pregnen-18-säure-21- oxalosäure in 10 Volumteilen Methylenchlorid wird bei 0 nacheinander mit 5 Volumteilen 1,5-n. Phos phorsäure, 3mal mit je 2,5 Volumteilen 0,6-n. Phos phorsäure und mehrfach mit Eiswasser geschüttelt.
vor dem Weggiessen extrahiert man die wässrigen Auszüge der Reihe nach in zwei weiteren Scheide trichtern mit je 2,5 Volumteilen Methylenchlorid. Die Methylenchloridlösungen werden alsdann ver einigt, mit Natriumsulfat getrocknet und eingedampft. Man erhält so das (18->llss)-Lakton der 1-d5-3,3 Äthylendioxy-1 lss-oxy-20-oxo@-pregnert-18t'-säure-21- oxalosäure als farblosen mikrokristallinen Rückstand.
Ein Gemisch von 0,0174 Gewichtsteilen rohem (18-->llss)-Lakton der 1-45-3,3-Äthylendioxy-1l,B'- oxy-20-oxo-pregnen-18-säure-21-oxalosäure, 0,170 Gewichtsteilen Kaliumhydrogencarbonat und 1,75 Volumteilen Wasser wird unter öfterem Umschwen ken 40 Minuten lang auf dem siedenden Wasserbad erwärmt, alsdann abgekühlt und das neutrale Reak tionsprodukt in Methylenchlorid=Äther-Gemisch (1: 3) aufgenommen. Den Extrakt wäscht man mit 1-n.
Kaliumhydrogen-carbonatlösung und Wasser, trock net ihn mit Natriumsulfat und dampft ein. Aus Äther erhält man das (18-->llss)-Lakton der 1-45 3,3 -Äthylendioxy-1 1,6-,oxy-20-oxo-pregnen-18-säure in farblosen glänzenden Plättchen.
EineLösungvon 0,0200 Gewichtsteilen (18-311ss)- Lakton der 1-d5-3,3-Äthylendioxy-llss-oxy-20-oxo- pregnen-18-säure in 0,70 Volumteilen Tetrahydro- furan wird mit 0,35 Volumteilen 3-n. wässriger Per chlorsäure vermischt.
Nach 4stündigem Stehen bei Raumtemperatur versetzt man mit 2,1 Volumteilen 0,5-n. Natriumhydrogencarbonatlösung und destil liert das Tetrahydrofuran unter Zugeben von 1,05 Volumteilen Wasser im Vakuum ab. Die resultierende Suspension schüttelt man mit Methylenchlorid-Äther- Gemisch (1:3) aus, wäscht die vereinigten Extrakte mit 0,5-n. Natriumhydrogencarbonatlösung und Was ser, trocknet mit Natriumsulfat und dampft die Lö sung ein.
Aus dem Rückstand gewinnt man durch Umkristallisieren aus Aceton und Äther das (18-@llss)-Lakton der 1-44-3,20-Dioxo-llss-oxy- pregnen-18-säure vom F. 194 bis 198 und [a]D = - 176 (c - 1,0 in Chloroform).
In völlig analoger Weise wie vorstehend für das Strychninsalz des (18-@llss)-Laktons der 1-45-3,3- Äthylendioxy-1 lss-oxy@20-oxo-pregnen,-18-säure-21- oxalosäure beschrieben, wird aus dem bei der Fäl lung mit Strychnin in der Mutterlauge verbleibenden diastereomeren Salz die d-Oxalosäure in Freiheit gesetzt,
durch Behandeln mit Kaliumhydrogen-car- bonatlösung in der Wärme der Oxalosäurerest gespal ten und das erhaltene Ketal mittels Perchlorsäure in wässrigem Tetrahydrofuran in das (18@ 1 lfl)-Lakton der d-44-3,20-Dioxo-llss'-oxy-pregnen-18-säure vom F. 195 bis 198 und [a]D = + 178 (c = 0,95 in Chloroform) übergeführt.
Das (18-->llss)-Lakton der d-44-3,20-Dioxo-11#- oxy-pregnen-18-säure lässt sich durch Erwärmen mit Methyläthyldioxolan in Benzol nach dem im dritten Abschnitt des Beispiels 3 beschriebenen Verfahren in das (18->1lss)-Lakton der d-.45-3,3-Äthylendioxy- 11 l-oxy-20-oxo-pregnen-18-säure überführen, wel ches in allen chemischen Eigenschaften mit dem in Beispiel 2 als Ausgangsstoff verwendeten razemischen Lakton übereinstimmt;
durch Umsetzen nach den im Beispiel 2 gemachten Angaben gewinnt man dar aus das (18->llss)-Lakton der d-A-4-3,20-Dioxo-llss- oxy-21-acetoxy-pregnen-18-säure vom F. 198 bis 200 und [a]D = + 118 (c - 0,61 in Chloroform). Der Stoff ist mit dem aus d-Aldosteron-21-mono- acetat durch Oxydation mit Chromtrioxyd bereiteten natürlichen Antipoden identisch.