Procédé pour la préparation de l'a-estradiol Selon la position qu'occupe l'hydroxyle en 17 dans l'espace, l'estradiol se présente sous forme de deux isomères :
le (i-estradiol, F. = 178o C, [a]D _ -I- 77 à -f- 79o (c = 1 %, dioxane), facilement accessible par les méthodes classiques de réduction de l'estrone ou par cracking de la 17(3-hydroxy-Ol,4- androstadiène-3-one, d'un fort pouvoir estrogène, com mercialisé sous forme de différents dérivés, et l'a- estradiol, F.
= 2250 C, [a]D = -f- 52,90 1 (c = 0,9 % dioxane), pratiquement dépourvu de pou voir estrogène et d'une obtention très laborieuse à partir du produit de réduction de l'estrone qui en renferme généralement de faibles quantités.
Il a été trouvé que les composés 17-tosylés du (3-estradiol ou de ses dérivés, de formule
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dans laquelle R représente de l'hydrogène ou un groupement acyle, par exemple benzoyle ou tosyle, lorsqu'ils sont soumis à un traitement par un acétate alcalin, en présence de diméthylformadide, subissent une acétolyse avec inversion de l'hydroxyle en 17.
Selon la durée de réaction et la température, cette réaction est plus ou moins quantitative et l'on obtient après saponification du dérivé 17-acétylé, l'a-estradiol pur et des quantités variables de produit non détosylé facile à séparer.
La présente invention a donc pour objet un pro cédé pour la préparation de l'a-estradiol, lequel est caractérisé en ce qu'on tosyle le a-estradiol ou un ester de celui-ci de formule
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dans laquelle R représente de l'hydrogène ou un groupement acyle, en ce qu'on fait réagir sur le com posé 17-tosylé un acétate de métal alcalin en pré sence de diméthylformamide à chaud, en ce qu'on isole le produit d'acétoxylation brut et le saponifie.
En pratique, pour obtenir les dérivés tosylés en 17, on tosyle le S-estradiol, pour aboutir au dérivé 3,17-ditosylé, ou l'un de ses 3-monoesters, le 3-ben- zoyl-(3-estradiol commercial par exemple, pour abou tir à un dérivé 3-acylé-17-tosylé. On peut aussi pré parer le 17-tosyl-(3-estradiol en saponifiant le 3-acé- tyl-17-tosyl-(3-estradiol.
Pour l'exécution pratique du procédé, on peut donc faire réagir le chlorure de tosyle en présence d'une base tertiaire, comme la pyridine ou la méthyl- éthylpyridine, sur le (3-estradiol ou sur l'un de ses dérivés 3-acylés, comme le 3-benzoyl-(3-estradiol, isole le dérivé 3,17-ditosylé ou le dérivé 3-acylé-17-tosylé, selon les procédés habituels, et soumet ce dérivé à l'acétolyse par action d'un acétate alcalin en présence de diméthylformamide,
isole le produit acétoxylé en 17 selon les procédés habituels et le soumet, sans purification spéciale, directement à la saponification. L'acidification du produit saponifié fournit directe ment l'a-estradiol.
Cet isomère, obtenu par le procédé selon l'inven tion, trouve son application en médecine humaine ou vétérinaire comme frénateur de l'action du lobe anté rieur de l'hypophyse. Dans les exemples les points de fusion sont des points de fusion instantanée déterminés sur bloc de Maquenne.
Exemple 1 <I>Préparation du</I> 3-benzoyl-17-tosyl-p-estradiol 20 g de 3-benzoyl-estradiol sont dissous dans 55 cm3 de pyridine anhydre. On ajoute en une fois 20 g de p-toluène-sulfochlorure sous agitation. Il y a dissolution avec échauffement. Après quinze minu tes, on observe un début de cristallisation. On chauffe au bain-marie pendant trente minutes à 45-550 C. Il y a prise en masse.
On laisse refroidir à la tempé rature ambiante et dissout dans 100 cm3 de chloro forme en tiédissant, puis on lave le chloroforme d'abord à l'eau puis à l'acide chlorhydrique pour enlever la pyridine et, finalement, à l'eau jusqu'à neutralité. On sèche sur sulfate de sodium et évapore le chloroforme. Le résidu cristallise. On le triture avec de l'alcool, essore et lave à l'éther. Après sé chage, on obtient 26,3 g de 3-benzoyl-17-tosyl-(3- estradiol, F. = 181() C (soit un rendement de 93 0/0).
Le produit est suffisamment pur pour être soumis à l'acétolyse. Par recristallisation en acétone, le point de fusion monte à 184o C.
Acétolyse <I>du</I> 3-benzoyl-17-tosyl-p-estradiol 20 g du produit obtenu sont portés au reflux avec 16 g d'acétate de potassium fondu, 150 em3 de dimé- thylformamide et 15 cm3 d'eau pendant six heures.
Après refroidissement, on verse le mélange réaction- tel dans un litre d'eau ; le produit gommeux préci pité est repris par 250 em3 de chloroforme et la solution chloroformique est lavée d'abord à l'acide chlorhydrique N/2 puis à l'eau jusqu'à neutralité. Après séchage, sur sulfate de sodium et filtration, on évapore le chloroforme et obtient une huile fluide jaune orangé constituée par le produit 17a-acétoxylé et le dérivé 17p-tosylé non transformé.
<I>Préparation du</I> 17a-estradiol <I>par saponification du</I> <I>produit</I> 17-acétoxylé Le produit huileux obtenu est dissous dans 200 cm3 d'alcool à 95%. On ajoute une solution de 12g de potasse dans l0 cm8 d'eau et l00 cm3 de méthanol et fait bouillir deux heures à reflux sous courant d'azote.
On concentre ensuite sous pression réduite d'azote presque à sec, laisse refroi dir et ajoute 500 cm3 d'eau. Après acidification par l'acide chlorhydrique jusqu'à virage net du papier au rouge Congo, on refroidit et glace. II se sépare un précipité mi-gommeux mi-cristallin que l'on tri ture au mortier à plusieurs reprises avec de l'eau jusqu'à ce que l'eau de lavage soit neutre, sèche à l'étuve et dissout dans le<U>minim</U>um de benzène bouil lant (environ 100 volumes). On filtre à chaud, con centre à moitié du volume et laisse cristalliser.
Après essorage et séchage, on obtient, avec un bon rende ment, l'a-estradiol brut, les eaux mères de cristallisa- tion étant constituées par un mélange d'a-estradiol, de 17-tosyl-(3-estradiol et d'un peu de produit déshy draté en 16-17. Par concentration des eaux mères et nouvelle extraction au benzène, on aboutit à un deuxième jet d'a-estradiol impur.
L'a-estradiol brut, F. = 215-218 C, est recristal- lisé dans le benzène et l'on obtient, après une à deux recristallisations, le produit pur, F. = 2259 C, @a]p = -f- 52,90 1 (c = 0,9 0/0, dioxane). Le com posé est soluble dans l'alcool, l'acétone et les alcalis aqueux, soluble dans plus de 100 volumes de ben zène bouillant, peu soluble dans l'éther et le chloro forme, insoluble dans l'eau et les acides dilués .aqueux.
Exemple 2 <I>Préparation du</I> 3,17-ditosyl-p-estradiol A 10 g de (3-estradiol dissous dans 50 cm-; de pyridine anhydre, on ajoute 20 g de p-toluène-sulfo- chlorure. La température du mélange monte à 40o C environ. On l'abandonne vingt-quatre heures à la température ordinaire puis on le verse dans 100 cm3 de chloroforme qui le dissout intégralement. La solu tion chloroformique est lavée à plusieurs reprises à l'eau, puis à l'acide chlorhydrique 2N et, finalement, à l'eau jusqu'à neutralité.
On sèche la solution chloro- formique sur sulfate de soude, filtre et évapore à sec. On ajoute au résidu<B>100</B> cm3 d'éther isopropyli- que et chauffe au reflux. Le ditosylate d'estradiol cristallise à chaud tandis que le chlorure de tosyle éventuellement non éliminé par les lavages reste dis sous. On filtre à chaud et lave le 3,17-ditosyl-0- estradiol à l'éther isopropylique chaud, puis au mé thanol glacé.
Après essorage et séchage, on obtient 15,5 g de dérivé ditosylé cherché (soit un rendement de 72%), F. = 1550 C. Par recristallisation dans deux volumes d'acétate d'éthyle, on obtient le produit pur, F.
= 1570 C, qui se présente en aiguilles inco lores, solubles en acétone, méthyléthyl-cétone, ben zène, chloroforme, tétrahydrofuran, peu solubles en méthanol, éthanol, éther, acétate d'éthyle, insolubles en éther isopropylique, hexane, cyclohexane ; [a]2 _ -i- 19 1 (c = 1%,, dioxane).
Acétolyse <I>du</I> 3,17-ditosyl-p-estradiol <I>et saponification</I> <I>du produit</I> acétoxylé <I>en</I> a-estradiol A 10 g de 3,17-ditosyl-(3-estradiol, F. = 157e C, on ajoute 10 g d'acétate de potassium fondu et 70 em3 de diméthylformamide et chauffe au bain d'huile à 170-175,) C après addition de 5<I>ce</I> d'eau. On arrête le chauffage après six heures et laisse refroidir et verse dans 250 cm3 d'eau.
Le précipité gommeux formé est extrait par 100 ce de chloro forme dans lequel il se dissout facilement. La solu tion chloroformique est décantée, lavée à l'eau, séchée sur sulfate de magnésium puis évaporée à sec. Le résidu constitué par une huile brun clair est saponifié au" bain-marie bouillant sous courant d'azote après addition de 50 cm3 d'éthanol, 5 g de potasse dissoute dans 5 cmU d'eau et 20 cmî@ de méthanol pendant une heure. On évapore à sec sous vide.
Le résidu solide cireux, jaunâtre est agité avec 300 cm3 d'eau et la solution laiteuse est acidifiée par addition d'acide chlorhydrique concentré jusqu'à virage du papier au rouge Congo. Il se forme un précipité rose pâle qu'on essore et lave par empâtage à l'eau chaude.
On essore sèche et dissout dans 300 em@ de benzène bouillant, passe au noir végétal à chaud et laisse cristalliser. Après essorage et séchage, on obtient 1,5 g d'a-estra- diol pratiquement pur, F. = 223o C. Les eaux mères de cristallisation fournissent par addition de cyclo- hexane un deuxième jet de faible importance qu'on purifie par recristallisation dans le benzène.
Exemple 3 Acétolyse <I>du</I> 17-tosyl-(3-estradiol <I>et</I> saponification <I>du</I> <I>produit</I> acétoxylé On tosyle le 3-acétyl-(3-estradiol ou le 3-benzoate de 0-estradiol, décrits dans la littérature, en position 17 selon le mode opératoire décrit dans l'exemple 1 et on soumet le dérivé tosylé à la saponification en 3. Le 17-tosyl-(3-estradiol ainsi obtenu est purifié par recristallisation répétée en benzène jusqu'à ce que son point de fusion atteigne 193,5 C.
0,185 g de 17-tosyl-p-estradiol pur, F.=193,5 C, est chauffé à reflux pendant six heures avec 0,2 g d'acétate de potassium fondu, 2 c<I>e</I> de diméthylfor- mamide et 0,2 cm' d'eau. Le mélange réactionnel est versé dans 20 cm8 d'eau et l'on extrait au chloro forme. L'extrait chloroformique est lavé à l'acide chlorhydrique puis à l'eau jusqu'à neutralité. On sèche sur sulfate de soude, filtre et évapore la solu tion chloroformique à sec.
Le résidu constitué par le produit acétoxylé est saponifié par ébullition à reflux pendant une heure avec une solution de 0,1 g de potasse dissoute dans 20 ce d'alcool auxquels on a ajouté quelques gouttes d'eau. On évapore l'alcool sous vide et reprend le résidu par environ 20 cm3 d'eau, filtre pour éliminer un peu de résine et préci pite 1'u-estradiol de sa solution alcaline par acidifica- tion à l'acide chlorhydrique. Après filtration, lavage à l'eau, séchage et recristallisation en benzène, on obtient l'a-estradiol identique à celui décrit dans les exemnle% nrécédems.