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Verfahren zur Darstellung von Oestradiol bzw. seiner De#rivate In
der deutschen Patentschrift 751739 ist ein Verfahren zur Darstellung von i7-Oxo-
bzw. i7-Oxyverbindungen der Oestranreihe beschrieben und dadurch gekennzeichnet,
daß man 3-Steroidketone oder deren Enolderivate von den Formeln
in denen X Sauerstoff oder die
bedeutet, während Y eine Oxygruppe oder eine darin überführbare Gruppe und R Wasserstoff
oder ein substituierter oder nicht substituierter Kohlenwasserstoffrest sein können,
einer thermischen Behandlung und hiernach erforderlichenfalls der Einwirkung von
Mitteln unterwirft, die die gegebenenfalls vorhandene i7-Seitenkette durch eine
Oxo- bzw. Oxygruppe zu ersetzen vermögen.
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Es wurde nun gefunden, daß man in besonders vorteilhafter Weise Oestradiol
bzw. seine Derivate aus Sterinverbindungen gewinnen kann, wenn man vom
Al, 2, 4,5-Androstadienol-i7-on-3 bzw. seinen Estern und bzw. oder
Enolderivaten ausgeht und dieses dem Verfahren des Patentes 751739 unterwirft.
Zu diesem Zweck erhitzt man z. B. dieses Ausgangsmaterial in einem evakuierten,
verschlossenen Gefäß auf Temperaturen oberhalb 3oo' entweder in fester Form oder
in einem geeigneten Lösungsmittel, z. B. Cyclohexanol. Das Reaktionsprodukt wird
mit Alkali aufgenommen,
die Alkaliauszüge -werden angesäuert
und mit geeigneten- organischen Lösungsmitteln, -wie Äther, extrahiert und aus dem
Extrakt die phenolischen Anteile abgetrennt, aus welchen man das Oestradiol, vorzugsweise
über die Hart stoffverbindung, gewinnt.
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Bei der thermischen Behandlung der Ausgangsstoffe spielen sich sehr
verwickelte Vorgänge ab, die sich schematisch durch folgende Formeln darstellen
lassen:
Führt man die thennische Behandlung in Lösungsmitteln, wie Cyclohexanol, Tetra-
oder Dülydronaphthalin, durch, von denen bekannt ist, daß sie unter den beschriebenen
Bedingungen Wasserstoff abzugeben vermögen, so wird die Methylgruppe in io-Stellung
abgespalten und der Ring A aromatisch. Die Ketogruppe hat nun an ihm keinen
Raum mehr und geht unter Benutzung des aus dem Lösungsmittel verfügbaren Wasserstoffs
in die phenolische Hydroxylgruppe über, wodurch es zur Bildung von Oestradiol oder
seiner Derivate kommt. Beim Arbeiten ohne Lösungsmittel tritt -wahrscheinlich zwischen
2, Molekülen des Spaltproduktes eine» Dismutation ein, bei der i: Atom Wasserstoff
vom Kohlenstoffatom 17 an den Sauerstoff an KohlenstOffatOm 3 wandert. Die
Reaktionsfolge verläuft jedoch nicht einheitlich, und es sind viele Zwischenreaktionen
möglich. In jedem Falle werden jedoch oestrogen wirksame Endprodukte erhalten.
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Die folgenden Beispiele erläutern das Verfahren: Beispiel i 4
9 A 1, 2; 4, -5-Androstadien01-17-on-3 werden in einem evakuierten und zugeschmolzenen
Rohr 12 Minuten auf 32o bis 3759 erhitzt. Nach dem Erkalten Wird das braune
01 mit Äther unter Zusatz von etwas Chloroform herausgelöst und die ätherische
Lösung wiederholt zunächst mit- 50/,iger und dann mit -ioll/Oiger Kalilauge ausgeschüttelt.
Auf diese Weise gelingt es, die phenolischen Anteile nach ihrer Azidität in mehrere
Anteile zu zerlegen, die zur Beseitigung von Harzen im Hochvakuum bei 17o bis i8o'
destilliert werden.
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. Der erste Anteil, 1,--12 g, wird durch Adsorption
än Aluminiumoxyd weiterzerlegt. Die Elution erfolgt mit Benzol-Äther (8o: 2o). Hierbei
werden mehrere Fraktionen erhalten. Aus der zweiten Fraktion werden mittels Äther-Petroläther
Kristalle &ewonnen, die bei 155 bis i6o' schmelzen. Nach nochmaligem Umlösen
aus Äther-Petroläther erhält man o,i76 g Rohoestradiol vom F. 163 bis 164.
Zur weiteren Reinigung wird dieses Produkt unter Erwärmen in einer kalt gesättigten
Lösung von Harnstoff in Methanol gelöst und der Kristallisation überlassen. Nach
zweimaligeni Umkristallisieren aus einer gesättigten methylalkoholischen Harnstofflösung
wird die Molekülverbindung Oestradiol-Harnstoff, die den Schmelzpunkt 217' zeigt,
mit heißem Wasser in ihre Komponenten gespalten. Nach dem Umlösen aus Äthanol-Wasser
und 960/,igem Alkohol erhält man z8 g reines Oestradiol vom F,
= 172 bis 173' und der spezifischen Drehung
Es erweist sich nach Mischschmelzpunkt, Absorptionsspektrum, spezifischer Drehung
und physiologischer Auswertung an der kastrierten weiblichen Ratte als identisch
mit natürlichem Oestradiol, da es mit o,i2 bis o,i5,y die Wirkung der internationalen
Einheit zeigt.
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Zur weiteren Identifizierung wurden noch das 1vIonobenzoat (F. = 189
bis igo') und das Diacetat (F. = 125 bis 126) bereitet, die sich gleichfalls
nach Schmelzpunkt, Mischschmelzpunkt und physiologischer Auswertung mit den entsprechenden
Derivaten des natürlichen Oestradiols als identisch erweisen.
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Durch Harnstoffbehandlung der Mutterlaugen lassen sich noch weitere
Mengen Oestradiol gewinnen, Gesamtausbeute an Oestradiol etwa 300 mg. Neben
Oestradiol sind auch noch andere wirksame Verbinbindungen der Oestranreihe entstanden,
darunter wahrscheinlich Vertreter der Equilinreihe.
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Die bei der Aromatisierung erhaltene Lösung der sauren Anteile wird,
nachdem nahezu alles Oestradiol der Harnstoffverbindung abgetrennt ist, im Vakuum
eingedampft. Man erhält i,77o g eines dunkelbraunen zähen Öls, das zur Abscheidung
von Ketonanteilen mit Girard-Reagens T behandelt wird.
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Es wird in 2o ccm absolutem Alkohol gelöst, mit 1,7 g Girard-Reagens
T in 1,7 ccm Eisessig versetzt und 2 Stunden auf dem Wasserbad rückfließend
gekocht. Die abgekühlte Mischung wird in das zelmfache Volumen Eiswasser, in dem
1,7 9 Soda gelöst sind, gegossen und die nicht ketonartigen Anteile durch
dreimaliges Ausschütteln mit je i5o ccm Äther entfernt; hierbei ist auf gute Kühlung
zu achten. Die Ausbeute an öligen Nichtketonen beträgt 1,337 g. Die wäßrige Lösung
wird mit verdünnter Schwefelsäure angesäuert und i Stunde auf 40' erwärmt. Nach
dem Abkühlen werden die Ketonanteile mit Äther ausgeschüttelt, mit Natriurnsulfat
getrocknet, eingeengt und im Hochvakuum bei 16o bis 18o' Badtemperatur destilliert.
Man erhält m66 g eines hellen Destillats, das beim Anreiben mit Äther kristallisiert.
Man wäscht die Kristalle gründlich mit Äther und dekantiert den Äther von den nahezu
farblosen Kristallen ab. Diese schmelzen bei ??5 bis 230' (bei
9,05
bis 215' Rotfärbung). Zur weiteren Reinigung werden sie aus Aceton-Äther
umkristallisiert und schmelzen dann bei 024o bis --43'. Mit natürlichem Oestron
geben sie bei der Mischschmelzpunktprobe keine Depression.
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Das Spektrum dieses Produktes gleicht dem des natürlichen Oestrons,
Im
Allen-Doisy-Test an der kastrierten weiblichen Ratte ist es mit o,8 y voll
wirksam.
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Beispiel 2 ]:2oMg ZJ1,2; 4,5-Androstadienol-17-011-3 und 1:,5 ccm
Cyclohexanol werden im evakuierten und zugeschmolzenen Bombenrohr 12 Minuten auf
32o bis 325' erhitzt. Zur Aufarbeitung wird der Inhalt des Bombenrohrs mit
Äther in einen Rundkolben gespült und das Cyclohexanol mit Wasserdampf abdestilliert.
Der Rückstand wird in Äther aufgenommen und die phenolischen Anteile durch mehrmaliges
Ausschütteln mit 511/,iger Kalilauge abgetrennt. Der Alkaliauszug liefert nach dem
Ansäuern mit verdünnter Schwefelsäure, Ausäthem, Waschen mit Wasser und Einengen
44 mg eines Öls, das mit i ccm einer kalt gesättigten methylalkoholischen Harnstofflösung
versetzt wird. Nach einigen Stunden haben sich 17 mg der Harnstoffverbindung
vom Schmelzpunkt 2o8 bis 2i2z abgeschieden. Diese Verbindung wird aus methvlalkoholischer
Harnstofflösung umkristallisiert, hiernach mit Wasser zerlegt und das Produkt aus
Alkohol-Wasser umkristallisiert, wobei io mg Oestradiol vom Schmelzpunkt
172, bis 173' erhalten werden. Beispiel 3
0,3 g Androstadienolon
werden mit 4 ccm Tetrahydronaphthalin im evakuierten und zugeschmolzenen Rohr
1/, Stunde auf 38o' erhitzt. Aus dem Reaktionsgemisch werden die phenolischen
Anteile durch mehrfaches Ausschütteln zunächst mit 50/,iger, dann mit io0/,iger
Kalilauge abgetrennt. Nach dem Ansäuern der alkalischen Lösungen mit verdünnter
Schwefelsäure werden die Phenole in Äther aufgenommen. Die ätherische Lösung wird
mit Wasser gewaschen, getrocknet und verdampft. Man erhält 88 mg eines hellen
Öls, das in etwa 2 ccm kalt gesättigter methylalkoholischer Harnstofflösung aufgenommen
wird. Dabei kristallisieren 51 mg Oestradiol-Harnstoff-Verbindung aus, die bei der
Spaltung 4-, mg Oestradiol liefert, entsprechend 14,5 0/, der Theorie. Beispiel
4 0,3 g Androstadienolon werden mit 75 mg'-\-atriumäthylat und 4 ccm
Tetrahydronaphthalin gemäß Beispiel 3 35 Minuten auf 380' erhitzt.
Die Aufarbeitung erfolgt wie im Beispiel 3. Die Menge der alkahlöslichen
Produkte beträgt iio mg, aus denen sich 27 mg Oestradiol-Harnstoff-Verbindung
gewinnen lassen. Beispiel 5
0,3 g Androstadienolon und 4 ccm Chinolin
werden, wie im Beispiel 3 angegeben, 35 Minuten auf 38o' erhitzt.
Das Reaktionsgemisch wird in Äther aufgenommen und das Chinolin durch Waschen mit
verdünnter Schwefelsäure entfernt. Mittels Kalilauge werden dann die phenolischen
Anteile dem Äther entzogen. Sie betragen 55 mg und liefern 30,5 mg
Oestradiol-Harnstoff-Verbindung. Beispiel 6
0,3 g Androstadienolon,
oj g Nickelkatalvsator und 4 ccm Tetrahydronaphthalin werden 33 Minuten
auf 35o bis 36o' erhitzt. Bei der üblichen Aufarbeitung erhält man 37 mg
phenolische Produkte, die beim Anspritzen mit Äther teilweise kristallisieren. Die
gesamten phenolischen Produkte werden mit methylalkoholischer Harnstofflösung behandelt;
selbst nach mehrstündigem Stehen scheidet sich keine Harnstoffverbindung ab, was
die Entstehung fällbarer Mengen von Oestradiol in Gegenwart von Nickel ausschließt.
Die Mischung wird mit Wasser verrührt, die phenolischen Produkte werden nochmals
ausgeäthert und aus wenig Äther umkristallisiert. Man erhält Kristalle eines Stoffes
vom Schmelzpunkt 205
bis :220', dessen Absorptionsspektrum gleicht dem des
Oestrons. Beispiel 7
0,3 g Androstadienolon, 0,5 ccm Essigsäureanhydrid
und 3,5 ccm Tetrahydronaphthalin werden % Stunde auf 360' erhitzt.
Das gesamte Reaktionsgemisch wird dann mit 50/,iger methylalkoholischer Kalilauge
l,.', Stunde gekocht. Nach weiterer Aufarbeitung gemäß Beispiel 3 erhält
man 116 mg phenolische Produkte, die 35 mg Oestradiol-Harnstoff-Verbindung
liefern. Beispiel 8
0,3 g Androstadienolon werden mit 4 ccm Tetrahydronaphthalin
30 Minuten auf 365' erhitzt. Der Alkaliauszug liefert 77 mg
helles 01 und dieses 48 mg Oestradiol-Harnstoff-Verbindung. Beispiel
9
0,3 g Androstadienolon und 4 ccm Tetrahydronaphthalin werden, wie
beschrieben, 30 Minuten auf 39o bis 395' erhitzt. Der Alkaliauszug
liefert 77 mg helles 01 und dieses 31 mg Oestradiol-Harnstoff-Verbindung.
Beispiel io 0,3 g Androstadienolon werden mit 4 ccm Dihydronaphthalin 1/,
Stunde auf 370' erhitzt. An phenolischen Anteilen werden i2o mg erhalten
= 40 "/, des Ausgangsmaterials. Durch Fällung mit Harnstoff in methylalkoholischer
Lösung werden hieraus 70 mg Oestradiol-Harnstoff-Verbindung entsprechend
58 mg Oestradiol erhalten, Ausbeute an Oestradiol also 20,3 "/, der
Theorie.