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Title:
STARTING COMPOUNDS FOR PREPARING CALCITRIOL AND ITS DERIVATIVES, METHOD FOR PREPARING THESE STARTING COMPOUNDS AND INTERMEDIATE PRODUCTS FOR THIS METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1992/014746
Kind Code:
A1
Abstract:
Starting compounds for preparing calcitriol (1$g(a), 25-dihydroxycholecalciferol) and its derivatives showing, as compared with calcitriol, some modifications, particularly in the C-17 lateral chain, a method for preparing these starting compounds and intermediate products for this method are described. The new compounds have the general formula (I), wherein R?1� stands for a hydrogen atom, an alkyl, silyl, acyl, aryl, alkoxycarbonyl or alkoxyalkyl group whose meaning is more closely defined in the description and either a) A stands for a methylene group and R the residue -(CH�2?)�n?-CH�2?-CR?2�R?3�OH (n = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7), wherein R?2� and R?3� stand independently for a hydrogen atom, a C�1-4? alkyl group or R?2� and R?3� stand for a cyclopropyl to cyclohexyl ring or b) A stands for a direct bond and R a carbaldehyde residue. The new compounds are prepared from the known compound (20S)-20-hydroxymethyl-1,1-4-pregnadien-3-one by isomerization to the 1,5-dien-3-one and then, in case a) conversion of the 20-hydroxymethyl group to a 20-sulfonyloxymethyl group, reduction of the 3-keto group to the hydroxy group, construction of the side chain, oxidation to the 7-keto compound, epoxidation in the 1,2 position, conversion of the 7-ketone to the corresponding tosylhydrazide and reduction of the 7-tosylhydrazide with lithium aluminium hydride. In case b), the 20-hydroxymethyl group is protected by a protective group which is readily split off, the 5,7-diene is prepared as in a), the protective group is split off and the 20-hydroxymethyl compound is oxidized to the corresponding aldehyde.

Inventors:
SCHOENECKER BRUNO (DE)
DROESCHER PETER (DE)
ADAM GUENTER (DE)
MARQUARDT VOLKER (DE)
WALTHER DIRK (DE)
FISCHER REINALD (DE)
PROUSA RICHARD (DE)
Application Number:
PCT/DE1992/000128
Publication Date:
September 03, 1992
Filing Date:
February 19, 1992
Export Citation:
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Assignee:
JENAPHARM GMBH (DE)
International Classes:
C07J3/00; C07J9/00; C07J31/00; C07J41/00; C07J51/00; C07J71/00; C07J75/00; (IPC1-7): C07C401/00; C07J9/00; C07J51/00; C07J71/00
Foreign References:
EP0321572A11989-06-28
DE2546715A11976-04-29
GB1496319A1977-12-30
US4022768A1977-05-10
DD286361A51991-01-24
DD288608A51991-04-04
Other References:
See also references of EP 0572489A1
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE
1. Ausgangsverbindungen zur Herstellung von Calcitriol ( 1α,25Dihydroxycho lecalciferol) sowie von seitenkettenmodifizierten Abkömmlingen von Calcitriol der allgemeinen Formel I worin die 1 ,2Epoxygruppe α oder ßständig ist. und R ein Wasserstoffatom, eine gerad oder verzweigtkettige Alkyl, eine alkylsubstituierte Silyl. eine Acyl, Aroyl, Alkoxycarbonyl oder Alkoxyalkylgruppe jeweils mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen im Alkyl, Acylbzw. Alkoxyrest sowie entweder A eine Methylengruppe und R den Rest in welchem n für eine ganze Zahl von 1 bis 7, voneinander jeweils für ein Wasserstoffatom, eine gerad oder verzweigtkettige Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder R 2 und R3 gemeinsam mit dem endständigen Kohlenstoffatom der Seitenkette für einen Cyclopropyl, butyl, pentyloder hexylring stehen, oder A eine direkte Bindung und R einen Carbaldehydrest CHO bedeuten.
2. Verfahren zur Herstellung von Ausgangsverbindungen der allgemeinen For¬ mel I worin R , A und R die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben, dadurch gekennzeichnet, daß (20S)20Hydroxymethyl1 ,4pregnadien3on (Formel II) o , mit einem Alkalisalz eines aliphatischen C bis C_Alkohols in etheri¬ scher Lösung zum ( 20S ) 20Hydroxymethyl 1 , 5pregnadien3on ( Formel I I I ! isomerisiert, und dann entweder a), wenn in der herzustellenden Verbindung der allge 2 3 meinen Formel I A eine Methylengruppe und R den Rest (CHΛ) CH„CR R OH 2 n 2 bedeuten soll, diese Verbindung der Formel III mit einem aliphatischen oder aromati 4 4 sehen Sulfonsäurechlorid der allgemeinen Formel R SO Cl (R = Phenyl oder C bis C, Alkylrest) unter Zusatz einer Base unterhalb oder bei Raumtemperatur in die entsprechende 20SulfonyloxymethylVerbindung der allgemeinen Formel IVa überführt und diese Verbindung mit einem komplexen Metallhydrid in alkoholischer und/oder etherischer Lösung zur entsprechenden 3ßHydroxyverbindung der Formel Va (V ) reduziert, dann in dieser Verbindung, gegebenenfalls nach Überführung des Tosylats in das entsprechende Bromid oder Jodid, die Seitenkette entweder durch bekannte Verfahren oder durch Umsetzung mit einem Nickel¬ chelatkomplex der allgemeinen Formel VI worin L einen 2,2'Dipyridylrest (dipy) oder dessen Alkylsubstitutionsprodukt oder Ethylendiamin bzw. dessen Nalkylierte Derivate bedeutet, in orga¬ nischen Lösungsmitteln oder Lόsungsmittelgemischen bei einer Reaktions¬ temperatur zwischen Raumtemperatur und 55°C und unter Zusatz eines was¬ serfreien Mangan(II)salzes, wobei für L=dipy die Reaktion unter hetero¬ genen Bedingungen und für L Ethylendiamin bzw. dessen Nalkylierte Deri¬ vate in homogener Phase bei gleichzeitiger Einwirkung von Ultraschall durchgeführt wird und die Reaktionsprodukte sauer hydrolysiert werden, unter Erhalt einer Verbindung der allgemeinen Formel Vlla (Yll α) 2 3 worin R und R die bereits angegebene Bedeutung haben, bzw. im Falle, daß mit VI umgesetzt wurde, eine Verbindung der allgemeinen Formel Vlla deren Säuregruppe gegebenenfalls derivatisiert werden kann, aufgebaut, und anschließend eine Verbindung der allgemeinen Formel Vlla oder Vlla' im Fall der Verbindung der allgemeinen Formel Vlla' nach deren doppelten 23 23 2 3 Grignardierung mit einer Verbindung R MgHal (R =R =R ; Hal=Cl, Br, J), zu einer Verbindung der allgemeinen Formel Villa nach Schutz der sekundären OHGruppe, oxidiert und diese gegebenenfalls, wenn nicht R bereits eine alkylsubstituierte Silylgruppe bedeutet, über die freie 3Hydroxyverbindung in den entsprechenden 3Silylether über¬ führt und dieser zu einer Verbindung der allgemeinen Formel IXa worin R den alkylsubstituierten Silylrest bedeutet, (1 ,2αEpoxid) oder, wenn nicht R bereits eine Acyl oder Aroylgruppe bedeutet, über die freie 3Hydroxyverbindung in die entsprechende 3Acyloxyverbindung überführt, und diese zu einer Verbindung der allgemeinen Formel IXa, 1* worin R eine Acyloder Aroylgruppe bedeutet (1 ,2ßEpoxid) epoxidiert, oder die Verbindung der allgemeinen Formel Villa, worin R eine Acyl oder Aroylgruppe bedeutet, mit einer positiviertes Halogen, insbesondere positiviertes Brom enthaltenden Verbindung in eine Verbindung der allge¬ meinen Formel XI überführt und diese mit einer schwachen Base in ein 1,2ßEpoxid der all¬ gemeinen Formel IXaß umgewandelt, gegebenenfalls in IXa der 3Silylether gespalten und über die freie 3Hydroxyverbindung gegebenenfalls in die entsprechende 3 Acyloxyverbindung (IXa mit R = Acyl) umgewandelt und mit Tosylhydrazin CH.CH SO,NHNH in das Tosylhydrazid der allgemeinen Formel Xa J O • i. m überführt und dieses mit Lithiumhydrid zu einer Verbindung der allge¬ meinen Formel Ia umge. se lt oder b), wenn in der herzustellenden Verbindung der allgemeinen Formel I A eine direkte Bindung und R einen Carbaldehydrest CHO bedeuten soll, in der Verbindung der Formel III eine leicht abspaltbare Schutzgruppe Rx unter Erhalt des entsprechenden (20S)20substituiertenMethyl1 , 5preg nadien3on IVb eingeführt, und dieses mit einem komplexen Metallhydrid analog dem Reaktionsschritt IVa — » Va zur entsprechenden 3Hydroxyverbindung der allgemeinen Formel Vb reduziert und darin die 3Hydroxygruppe mit einem Alkoxycarbonylchlorid der allgemeinen Formel R"0C(0)C1 (R" ist ein geradoder verzweigtketti¬ ger Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen) in Gegenwart einer Base verestert und anschließend der erhaltene Ester analog dem Reaktions¬ schritt Vlla bzw. Vlla'— ** Villa in Allylposition zur entsprechenden Verbindung der allgemeinen Formel VHIb ( Ylllt) R 0C(θ)o oxidiert, diese Verbindung analog dem Reaktionsschritt Villa—»IXa zur entsprechenden Verbindung der allgemeinen Formel IXb epoxidiert, diese Verbindung analog dem Reaktionsschritt IXa—»Xa mit Tosylhydrazon in das entsprechende Tosylhydrazid der allgemeinen Formel Xb überführt, dieses anschließend analog dem Reaktionsschritt Xa—»Ia mit Li¬ thiumhydrid zu einer Verbindung der allgemeinen Formel Ib' R OC(0)0 umgesetzt, die Schutzgruppe R unter milden Bedingungen abgespalten, die gebildete 20Hydroxymethylverbindung der allgemeinen Formel Ib" schließlich zum entsprechenden 20Aldehyd der allgemeinen Formel Ib oxidiert und anschließend gewünschtenfalls der 3Alkoxycarbonylester dduurrcchh ggäännggiiggee VVeerrffaahhrreenn iinn eeiinn«en anderen, vorstehend unter R genannten Substituenten umgewandelt wird.
3. 3 Zwischenprodukte der allgemeinen Formel Villa und Vlllb worin 1 2 3 x R , R , R und n bzw. R" und R die bereits in Anspruch 2 angegebene Bedeutung haben.
4. Zwischenprodukte der allgemeinen Formeln IXa und IXb R"OC(O)O worin 1 2 3 X R , R , R und π bzw. R" und R die bereits in Anspruch 2 angegebene Bedeutung haben.
5. Zwischenprodukte der allgemeinen Formeln Xa und Xb worin R , R , R und R" und Rx die bereits angegebene Bedeutung haben.
Description:
AUS6ANSSVE BINDUNGEN ZUR HERSTELLUNG VON CALCITRIOL SOWIE DESSEN ABKÖHHLIN6EN. VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG DIESER AUSGANGSVERBIN¬ DUNGEN SOWIE ZWISCHENPRODUKTE FÜR DIESES VERFAHREN

Die vorliegende Erfindung betrifft neue Ausgangsverbindungen zur Herstel¬ lung von Calcitriol (1α,25-Dihydroxycholecalciferol) ,

sowie dessen Abkömmlingen, die u.a. in der C-17-Seitenkette verglichen mit Calcitriol Modifikationen aufweisen.

Calcitriol besitzt ausgeprägte Wirkung auf den Calcium- und Phosphatstoff¬ wechsel und daneben proliferationshemmende und zeildifferenzierende Wirkung (H.F. De Luca, The Hetabolism and Function of Vitamin D in Biochemistry of Steroid Hor ones, Hrsg. H.L.J. Hakin, 2nd Edition, Blackwell Scientitic Publications 198*. S. 71-116).

Bei verschiedenen seitenketten-modifizierten Calcitriolderivaten wurde be¬ obachtet, daß diese überraschenderweise ein günstigeres Wirkungsspektrum als Calcitrol aufweisen; deren Effekte auf den Calcium- und Phosphatstoff¬ wechsel sind nämlich gegenüber Calcitriol deutlich abgeschwächt, während die proliferationshemmenden und zeildifferenzierenden Wirkungen annähernd erhalten bleiben.

Beispielhaft seien hier die in der EP-A-0387077 beschriebenen 19-Nor-Vita- in D-Verbindungen und die in der internationalen Patentanmeldung WO 87/- 00834 enthaltenen 24-Hydroxy-Vitamin-D-Analoga genannt.

Die beiden deutschen Patentanmeldungen P 39 33 034.6 und P 40 34 730.3 ha¬ ben ebenfalls seitenketten-modifizierte Vitamin D-Derivate mit dissoziier- tem Wirkungsspektrum zum Inhalt; sie lassen sich unter folgender Formel zusammen assen:

worin

R ein Wasserstoffatom oder eine Acylgruppe mit 1 bis 9 Kohlenstoffato¬ men,

2 3 R oder R eine Hydroxy- oder Acyloxygruppe mit 1 bis 9 Kohlenstoffato-

2 men, und der .jeweils andere Substituent ein Wasserstoffatom oder R

3 und R gemeinsam ein Sauerstoffatom,

4 5 R und R unabhängig voneinander jeweils einen linearen oder verzweigten

Alkylrest mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen, eine Trifluormethylgruppe oder gemeinsam einen mit dem tertiären Kohlenstoffatom gebildeten gesättigten, ungesättigten oder aromatischen carbocyclischen oder unter Einschluß von 1 oder 2 N-, 0- oder S-Atomen heterocyclischen

3-, 4-, 5- oder 6-gliedrigen Ring,

R ein Wasserstoffatom,

B und D entweder jeweils ein Wasserstoffatom oder gemeinsam eine zweite

Bindung (E-konfigurierte Doppelbindung) und entweder A eine direkte Bindung zwischen den Kohlenstoffatomen 20 und 22 oder eine

Methylenbrücke (-CH -) zwischen den Kohlenstoffatomen 20 und 22 und

X einen Alkylenrest -(CH„) - oder einen Alkylenoxyrest -ICH.) 0- mit n = n z n

» 1 bis 3 bedeuten.

Durch die Dissoziation der Eigenschaften werden Hypercalcämieerscheinungen durch Oberdosierung bzw. Nebenwirkungen bei erforderlicher hoher Dosierung verringert.

Die in der P 39 33 034.6 und P 40 34 730.3 beschriebenen Vitamin D-Derivate werden durch Umsetzung des C-22- bzw. C-23- Aldehyds mit dem entsprechenden Wittig-Horner-Reagens sowie gegebenenfalls nachfolgender Hydrierung der Doppelbindung, so daß dann B und D je ein Wasserstoffatom bedeuten, erhal¬ ten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, neue Ausgangsverbindungen zur Herstellung von Calcitriol sowie von seitenketten-modifizierten Abkömmlin¬ gen von Calcitriol zur Verfügung zu stellen sowie ein Verfahren zur Her¬ stellung dieser Ausgangsverbindungen.

Die neuen Ausgangsverbindungen sollen dabei einfach und kostengünstig in guten Ausbeuten zugänglich sein.

Diese Aufgabe wird durch die Bereitstellung der neuen Ausgangsverbindungen der allgemeinen Formel I

( I )

worin die 1 ,2-Epoxygruppe α- oder ß-ständig ist, und

R ein Wasserstoffatom, eine gerad- oder verzweigtkettige Alkyl-, eine al- kylsubstituierte Silyl-, eine Acyl-, Aroyl-, Alkoxycarbonyl- oder Alko- xyalkylgruppe jeweils mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen im Alkyl-, Acyl-bzw. Alkoxyrest sowie entweder

A eine Methylengruppe und

2 3 R den Rest -(CH Λ ) -CH„-CR R OH, in welchem n für eine ganze Zahl von 1 bis 7, R 2 und RS unabhängig voneinander jeweils für ein Wasserstoffatom, eine gerad- oder verzweigtkettige Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoff-

2 3 atomen oder R und R gemeinsam mit dem endständigen Kohlenstoffatom der

Seitenkette für einen Cyclopropyl-, -butyl-, -pentyl-oder -hexylring stehen, oder A eine direkte Bindung und R einen Carbaldehydrest -CHO bedeuten, gelöst.

Die neuen Ausgangsverbindungen lassen sich nach bekannten Verfahren der Vitamin D-Synthese zu wertvollen Endprodukten mit dem eingangs erwähnten dissoziierten Wirkungsprofil weiterverarbeiten. Steht R für einen Carbalde- hydrest wird durch Umsetzung mit einem entsprechenden Wittig-Reagens die gewünschte Seitenkette eingeführt, die (noch) eine Doppelbindung enthält (Calverley et al. )

Die Doppelbindung kann katalytisch hydriert werden. Durch Öffnung des Epo- xids, beispielweise mit Lithiumaluminiumhydrid und anschließende Bestrah¬ lung sowie Abspaltung vorhandener Schutzgruppen und Veretherung oder Ver¬ esterung freier Hydroxygruppen gelangt man zu den letztendlich gewünschten Vitamin D-Strukturen.

Ausgangsprodukt zur Herstellung der erfindungsgemäβen Ausgangsverbindungen der allgemeinen Formel I ist das bekannte (20S)-20-Hydroxymethyl-1 ,4-preg- nadien-3-on, (II)

welches gemäß vorliegender Erfindung mit einem Alkalisalz eines aliphati- sscehheenn CC -- bbiiss CC cc --AAllkkoohhoollss iinn eetthhierischer Lösung zum (20S)-20-Hydroxymethyl- 1 1 35

1 ,5-pregnadien-3-on (Formel III)

isomerisiert, und dann entweder a), wenn in der herzustellenden Verbindung der allgemei-

2 3 nen Formel I A eine Methylengruppe und R den Rest -(CH„) -CH„-CR R OH be- z n z deuten soll, diese Verbindung der Formel III mit einem aliphatischen oder aromatischen

Sulfonsäurechlorid der allgemeinen Formel R -SO -Cl (R = Phenyl-oder C - bis C -Alkylrest) unter Zusatz einer Base unterhalb oder bei Raumtemperatur in die entsprechende 20-Sulfonyloxymethyl-Verbindung der allgemeinen Formel

IVa

überführt,

und diese Verbindung mit einem komplexen Metallhydrid in alkoholischer und/oder etherischer Lösung zur entsprechenden 3ß-Hydroxyverbindung der Formel Va

reduziert, dann in dieser Verbindung, gegebenenfalls nach Überführung des Tosylats in das entsprechende Bromid oder Jodid, die Seitenkette entweder durch bekannte Verfahren oder durch Umsetzung mit einem Nickelchelatkomplex der allgemeinen Formel VI

(VI)

worin

L einen 2,2 '-Dipyridylrest (dipy) oder dessen Alkylsubstitutionsprodukte oder Ethylendiamin bzw. dessen N-alkylierte Derivate bedeutet, in organi¬ schen Lösungsmitteln oder Lösungsmittelgemischen bei einer Reaktionstempe¬ ratur zwischen Raumtemperatur und 55°C und unter Zusatz eines wasserfreien Mangan(II1-salzes, wobei für L=dipy die Reaktion unter heterogenen Bedin¬ gungen und für L=Ethylendiamin bzw. dessen N-alkylierte Derivate in homoge¬ ner Phase bei gleichzeitiger Einwirkung von Ultraschall durchgeführt wird und die Reaktiσnsprodukte sauer hydrolysiert werden, unter Erhalt einer Verbindung der allgemeinen Formel VIIa

2 3 worin R und R die bereits angegebene Bedeutung haben, bzw. im Falle, daß mit VI umgesetzt wurde, eine Verbindung der allgemeinen Formel Vlla'

(Vllα'j

deren Säuregruppe gegebenenfalls derivatisiert werden kann, aufgebaut, und anschließend eine Verbindung der allgemeinen Formel Vlla oder Vlla ' , im

Fall der Verbindung der allgemeinen Formel Vlla ' nach deren doppelten Gri-

2 233 22'3 2 3 ggnnaarrddiieerruunngg mmiitt eeiinneerr VVeerrbbiinndduunngg RR MMggHHaall ((RR ' =R =R ; Hal=Cl, Br, J), zu einer Verbindung der allgemeinen Formel Villa

nach Schutz der sekundären OH-Gruppe, oxidiert und diese gegebenenfalls, wenn nicht R bereits eine alkylsubstituierte Silylgruppe bedeutet, über die freie 3-Hydroxyverbindung in den entsprechenden 3-Silylether überführt und dieser zu einer Verbindung der allgemeinen Formel IXa

CR OH

(IXa)

worin R den alkylsubstituierten Silylrest bedeutet (1 ,2α-Epoxid) oder, wenn nicht R bereits eine Acyl- oder Aroylgruppe bedeutet, über die freie 3-Hydroxyverbindung in die entsprechende 3-Acyloxy erbindung überführt, und diese zu einer Verbindung der allgemeinen Formel IXa, worin R eine Acyl- oder Aroylgruppe bedeutet (1 ,2ß-Epoxid) epoxidiert, oder die Verbindung der allgemeinen Formel Villa, worin R eine Acyl- oder Aroylgruppe bedeutet, mit einer positiviertes Halogen, insbesondere positiviertes Brom enthalten¬ den Verbindung in eine Verbindung der allgemeinen Formel XI

überführt und diese mit einer schwachen Base in ein 1,2β-Epoxid der allge¬ meinen Formel IXaß

umgewandelt, gegebenenfalls in IXa der 3-Silylether gespalten und über die freie 3-Hydroxyverbindung gegebenenfalls in die entsprechende 3-Acyloxy- Verbindung (IXa mit R = Acyl) umgewandelt und mit Tosylhydrazin CH -C.H.- S0 2 -NH-NH- in das Tosylhydrazid der allgemeinen Formel Xa

überführt und dieses mit Lithiumhydrid zu einer Verbindung der allgemeinen Formel Ia

CR OH

Clα)

umgesetzt oder b), wenn in der herzustellenden Verbindung der allgemeinen Formel I A eine direkte Bindung und R einen Carbaldehydrest -CHO bedeuten soll, in der Verbindung der Formel III eine leicht abspaltbare Schutzgruppe R x unter Erhalt des entsprechenden (20S)-20-substituierten-Methyl-1 ,5-pregnadien-3- on IVb

eingeführt, und dieses mit einem komplexen Metallhydrid analog dem Reaktionsschritt IVa

—** Va zur entsprechenden 3-Hydroxyverbindung der allgemeinen Formel Vb

R

(Vb)

reduziert und darin die 3-Hydroxygruppe mit einem Alkoxycarbonylchlorid der allgemeinen Formel R"0C(0)C1 (R" ist ein gerad-oder verzweigtkettiger Al- kylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen) in βegenwart einer Base verestert und anschließend der erhaltene Ester analog dem Reaktionsschritt Vlla; bzw. Vlla'— Villa in Allylposition zur entsprechenden Verbindung der allgemei¬ nen Formel Vlllb

( Vlllfc)

oxidiert, diese Verbindung analog dem Reaktionsschritt Villa-—*IXa zur entsprechenden

Verbindung der allgemeinen Formel IXb

RθC(o)o

epoxidiert, diese Verbindung analog dem Reaktionsschritt IXa—»Xa mit Tosylhydrazon in das entsprechende Tosylhydrazid der allgemeinen Formel Xb

£o

überführt, dieses anschließend analog dem Reaktionsschritt Xa—^Ia mit Li¬ thiumhydrid zu einer Verbindung der allgemeinen Formel Ib

. OC(0)0

• -

umgesetzt, die Schutzgruppe R x unter milden Bedingungen abgespalten, die gebildete 20- Hydroxymethylverbindung der allgemeinen Formel Ib" schlieβlich zum entspre¬ chenden 20-Aldehyd der allgemeinen Formel Ib

oxidiert und anschließend gewύnschtenfalls der 3-Alkoxycarbonylester durch ggäännggiiggee VVeerrffaahhrreenn iinn einen anderen, vorstehend unter R genannten Substitu- enten umgewandelt wird,

Das erfindungsgemäße Verfahren ist in dem nachstehenden Schema zusammenge¬ faßt.

Die Isomerisierung der Verbindung der allgemeinen Formel II, (20S)-20-Hy- droxymethyl-1 , -pregπadien-3-on, die durch mikrobiellen Abbau von Sterolen (DD- P 139 859, DD-WP 140 478) gut zugänglich ist, zur Verbindung der all¬ gemeinen Formel III ist bereits bekannt (DE-OS 27 4B 107). Für die Isomeri¬ sierung werden relativ teure dipolar-aprotische Lösungsmittel (Dimethylsul - oxid, Hexamethylphosphorsäuretriamid) und Kalium-tert.-butanolat bzw. Na¬ triumhydrid (Helv. Chim. Acta ££ (1981) 1870) eingesetzt. Es wurde nunmehr gefunden, daß sich das 3-Keto-1 ,4-dien-System in II viel günstiger mit Alkalisalzen aliphatischer C - bis C_-Alkohole in Ethern,

I 5 vorzugsweise wird Kaliumbutan-2-olat in Tetrahydrofuran (DD-WP 114807) ver¬ wendet, zum 3-Keto1 , 5-dien-System der Verbindung III isomerisieren läßt. Je nach letztendlich gewünschtem Produkt der Formel I wird die Verbindung III weiterverarbeitet.

Um zu Produkten der allgemeinen Formel Ia zu gelangen, wird III mit alipha- tischen oder aromatischen Sulfonsäurechloriden unter Zusatz einer Base un¬ terhalb oder bei Raumtemperatur in die entsprechenden 20-Sulfonyloxymethyl- Verbindungen der allgemeinen Formel IVa überführt und diese mit komplexen Metallhydriden in einem alkoholischen oder etherischen Lösungsmittel oder in Gemischen derselben zu den entsprechenden 3ß-Hydroxy-Verbindungen Va re¬ duziert.

Die Hydroxygruppe der Verbindung III läßt sich sehr gut in eine aliphati- sche oder aromatische Sulfonsäureestergruppierung überführen, wenn man die Verbindung III bei Temperaturen zwischen -20°C und Raumtemperatur in eine vorher hergestellte Mischung aus dem entsprechenden Sulfonsäurechlorid und einer flüssigen organischen Base einträgt, bis zum vollständigen Umsatz reagieren läßt und dann unter Zusatz von Wasser aufarbeitet. Als Sulfonsäu¬ rechlorid wird vorzugsweise ein aromatisches Sulfonsäurechlorid, beispiels¬ weise p-Toluolsulfochlorid und als Base vorzugsweise Pyridin verwendet. Der glatte Reaktionsverlauf ist überraschend, da bekannt ist, daß das 3-Keto- 1 , 5-dien-System sauer oder basisch leicht in das 3-Keto-1 ,4-dien-System übergeht. Eine derartige Umlagerung wurde bei der Sulfonesterbildung nicht beobachtet.

Die 3-Ketogruppe von Verbindungen der allgemeinen Formel IVa wird durch komplexe Metallhydride wie Natrium-, Calcium- und Lithiumborhydrid oder Li¬ thiumaluminiumhydrid zur 3ß-Hydroxygruppe reduziert. Wird dabei unterhalb

oder bei Raumtemperatur gearbeitet, erfolgt kein Angriff der gegenüber Re¬ duktionsmitteln empfindlichen primären Sulfonsäureestergruppierung.

Die Reduktion des 3-Ketons wird vorzugsweise mit Calciu borhydrid in Etha- nol durchgeführt, hierbei wird reine 3ß-Hydroxy-1 ,5-dien-Verbindung erhal¬ ten, die Bildung von 3α-Hydroxy-Verbindung oder von 1 ,2-gesättigten Produk¬ ten unterbleibt praktisch. Eine Rückisomerisierung der 5-Doppelbindung in die 4-Stellung wird nicht beobachtet.

Die Verbindung der allgemeinen Formel Va dient ausschließlich zum Aufbau der für Calcitriol bzw. dessen Abkömmlingen typischen 17-Kohlenstoff-Sei- tenketten. Dieser Verfahrensteilschritt wird entweder mittels bekannten Methoden oder durch Umsetzung mit einem Nickelaoxacyclohexanon der Formel VI

durchgeführt.

Zu den bekannten Methoden zählt das im DD-WP 268 956 beschriebene Verfah¬ ren, bei welchem eine Verbindung der allgemeinen Formel Va, gegebenenfalls nach Oberführung der Sulfonsäureestergruppe in das entsprechende Bromid oder Jodid, mit einer Grignard-Verbindung der Formel

"

(R 8 = H, Hydroxyschutzgruppe oder MgX, X = Br, CD reagieren gelassen wird. Durch Variation der Kettenlänge der verwendeten

2 2 3 GGrriiggnnaarrdd--VVeerrbbiinndduunngg ssoowwiiee ddeerr RReessttee RR uumnd R lassen sich viele verschiede- ne Verbindungen der Formel Vlla erhalten.

Ein anderes bekanntes Verfahren (DD-A-273 065) ist die Umsetzung der Ver¬ bindung Va (nach Austausch der Sulfonestergruppe gegen Brom oder Jod) mit einem Nickelaoxacyclopentanon der Formel

worin L dieselbe Bedeutung wie in der Formel VI hat. Die Umsetzung wird in Gegenwart eines wasserfreien Mangan-II-Salzes in einem organischen Solvens durchgeführt. Dabei entsteht die C_ -steroidcarbonsäure

Z 5

H

Es wurde nunmehr gefunden , daß sich homologe C,_-Steroidcarbonsäuren der

Z D allgemeinen Formel Vlla' durch Umsetzung mit dem entsprechenden, homologen Nickelaoxacyclohexanon der Formel VI gewinnen lassen.

In der Literatur ist die Darstellung von C. , - und C c -Steroidcarbonsäuren

Z Zb in folgenden Patenten und Veröffentlichungen beschrieben: -US-PS 3 786 062; CA. 80 (1974) 96229 -Z.obsz. Chi . 45(1975) 925 -Chem. Pharm. Bull. 33 (1985) 878

-DE-0S 2 950 986; CA. 94 (1981) 4170

-Steroids 13 (1969) 567

-DD-PS 273 065

-Tetrahedron Lett. 31 (1990) 1257.

Die Darstellung von Nickelchelatkomplexen der allgemeinen Formel VI mit z.T. anderen Liganden erfolgte erstmals aus Nickel(O)-Komplexen und Glutar- säureanhydrid (Yamamoto et al. , Chem. Lett. 1983, 115). Der entstehende Nickelacyclus erwies sich jedoch als strukturell nicht einheitlich, viel¬ mehr unterliegt er einer Isomerisierungsreaktion, die unter Riπgverengung zu einem verzweigten Chelatring entsprechend der allgemeinen Formel VI '

führt (Yamamoto et al., Bull.Chem.Soc. pn. , JL (1984), 2741). Das Gleichge¬ wicht liegt dabei z.B. bei den Nickelchelatkomplexen mit den oben genannten Liganden zu 80Z auf der Seite des Isomeren mit dem verzweigten Chelatring.

Die Verwendung dieser Nickelacyclen zur Synthese von C -Steroidcarbonsäu-

Zb ren und zwar in analoger Weise wie in der DD-PS 273 065 beschrieben, führt aufgrund ihrer strukturellen Nichteinheitlichkeit zu einem Produktgemisch, das aus 60Z unverzweigter Steroidcarbonsäure und 40Z verzweigter Steroid- carbonsäure besteht.

Das ist ein erheblicher Nachteil, da eine nachträgliche Trennung der che¬ misch sehr ähnlichen Isomeren sehr aufwendig ist und die Gesamtausbeute des Verfahrens stark vermindert wird.

Die Herstellung der C, -Steroidcarbonsäure Vlla' erfolgt dadurch, daß C -

Zu ZZ

Steroide der allgemeinen Formel Va nach der Oberführung der Sulfonester- gruppe in das entsprechende Bromid oder Jodid mit Nickelchelatkomplexen der allgemeinen Formel VI, worin L = 2,2 '-Dipyridyl (dipy) oder dessen Alkyl- substitutionsprodukte oder Ethylendiamin bzw. dessen N-alkylierte Derivate bedeutet, in organischen Lösungsmitteln oder Lösungsmittelgemischen umge¬ setzt werden, dabei für L = dipy oder dessen Alkylsubstitutionsprodukte die Reaktion unter heterogenen Bedingungen und für L = Ethylendiamin bzw. des¬ sen N-alkylierte Derivate in homogener Phase bei gleichzeitiger Einwirkung von Ultraschall durchgeführt wird und die Reaktionsprodukte sauer hydroly- siert werden.

Überraschenderweise führt die erfindungsgemäβe Umsetzung der genannten Nickelchelatkomplexe mit den C -Steroiden in Dimethylformamid (DMF) oder in einem Gemisch bestehend aus DMF und einem aromatischen Kohlenwasserstoff zu 100Z isomerenreinem unverzweigten C -Steroidcarbonsäuren der allgemei¬ nen Formel Vlla ' .

Entscheidend für den vorteilhaften Verlauf der Reaktion ist die heterogene Reaktionsführung im Fall des den Liganden dipy bzw. seine alkylsubstituier- ten Derivate enthaltenden schwerlöslichen Nickelchelatkompleκes bzw. die gleichzeitige Einwirkung von Ultraschall im Fall des Komplexes mit Ethylen¬ diamin bzw. dessen Alkylsubstitutionsprodukte als Ligand.

Die Reaktionstemperatur kann zwischen Raumtemperatur und 55°C gewählt wer¬ den, die Reaktionszeit liegt zwischen 5 Stunden und 48 Stunden. Vorzugswei¬ se werden die Steroidhalogenide bei 30°C umgesetzt. Für die Umsetzung von 1 Mol Steroidhalogenid werden 1,5 Mol bis 2,5 Mol Nickelchelatkomplex einge¬ setzt.

Zur Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit und Ausbeute erweist sich der Zu¬ satz von wasserfreien Mangandll-Salzen wie Manganiodid, Mangaπbromid oder Manganacetat als günstig. Vorzugsweise wird ein Mol Manganiodid pro Mol Steroidhalogenid eingesetzt. Nach saurer Hydrolyse werden die C -Carbon-

Zb säuren in hohen Ausbeuten und isomereπrein erhalten. Die erhaltenen C -

ZD

Carbonsäuren können nach an sich bekannten Verfahren der organischen Chemie derivatisiert werden (Ester, Amide, Säurechloride usw.)

Der Vorteil des Verfahrens besteht im erstmals möglichen Zugang zu unver¬ zweigten C Zo -Steroidcarbonsauren aus gut zugänglichen C ZZ.-Steroiden und

Nickelchelatkomplexen der allgemeinen Formel VI in einem Verfahrensschritt und in hohen Ausbeuten und mit 100Ziger Isomerenreinheit.

Vor der Oxidation der Steroidcarbonsauren der allgemeinen Formel Vlla' bzw. der mit dem Nickelaoxacyclopeπtanon erhaltenen C -Steroidcarbons uren wer-

2 3 den in diese noch die Reste R und R durch doppelte Grignardierung mit einer Verbindung R 23 MgHal (R 23 = R 2 = R 3 ; Hai = Cl, Br, J) eingeführt.

Im nächsten Reaktionsschritt werden die Verbindungen der allgemeinen For¬ meln Vlla bzw. Vlla' (nach doppelter Grignardierung) selektiv in 7-Stellung oxidiert und anschließend die 1 ,2-Doppelbindung epoxidiert. Der stereoche¬ mische Verlauf der Epoxidierung hängt dabei sehr stark vom jeweils vorhan¬ denen Substituenten R am Sauerstoffatom des 3-Kohlenstoffatoms ab.

Die Einführung einer 7-Ketogruppe in Δ -Steroide mit Hilfe von Chro (VI)-

Verbindungen ist bereits bekannt, während die Oxidation von 3ß-substituier-

1 5 ten Δ * -Steroiden bisher nicht beschrieben ist.

Es wurde gefunden, daß die gut zugänglichen 3ß-substituierten 1 ,5-Dien-Ste- roide (Shapiro, E. et al. , Steroids jj. (1966) 461) der allgemeinen Formeln Vlla bzw. Vlla' sich überraschenderweise mit ChromfVD-Verbindungen in or¬ ganischen Lösungsmitteln zu den entsprechenden 7-Ketonen der allgemeinen Formel Villa oxidieren lassen.

Die Oxidation läßt sich mit den in der Literatur für Allyloxidationen be¬ schriebenen Systemen Natriumchromat in Eisessig/Acetanhydrid (US 2 505 646), Chromtrioxid in Pyridin (Dauben, W.G., M. Lorber und D.S. Fullerton, J. Org. Chem. H (1969) 3587; Collins, J.C, W.W. Hess und F.J. Frank, Tetr. Lett. 1968. 3363). Chromtrioxid und Dimethylpyrazol oder Pyrazol in Dichlormethan (Salmond, W.G., M.A. Barta und J.L. Havens, J. Org. Chem. .43. (1978) 2057; US 4 006 172), tert.-Butylchromat in Tetrachlormethan (Heus- ler, K. und A. Wettstein, Helv.Chim. Acta 35(1952) 264), Chromtrioxid unter Phasentransferbedingungen (Singh, C, Indian J. Chem. Sect. B 24B (1985) 300J oder tert.-Butylhydroperoxid in Gegenwart katalytischer Mengen Pyridi- niumchlorochromats (N. Chidambaran et al., J. Org. Chem. Jü. (1987), 5048) durchführen.

Überraschenderweise findet keine oder nur untergeordnete Reaktion am 3ß- substituierten Δ -Allyl-System statt.

Die Reaktionstemperaturen liegen zwischen -50°C und +40°C in Abhängigkeit von der angewandten Methode.

Die Aufarbeitung erfolgt in üblicher Weise durch Zusatz von Wasser und Trennung der Chromsalze vom Steroid.

Der folgende Reaktionsschritt dient der Einführung einer 1 , 2-Epoxygruppe in die Verbindungen der allgemeinen Formel Villa. Die Epoxidation wird mit or¬ ganischen Persäuren in organischen Lösungsmitteln durchgeführt. Vorhandene Schutzgruppen werden anschließend gegebenenfalls nach gängigen Verfahren abgespalten.

Ein Silylrest als R dirigiert die eintretende Epoxygruppe vornehmlich in die 1 ,2o-Stellung, Epoκidierung der entsprechenden 3-Acyloxyverbindung führt im wesentlichen zum 1,2ß-Epoxid. In beiden Fällen erfolgt die Epoxi¬ dation vorzugsweise mit 1,5 bis 4 Mol organischer Persäure pro Mol Steroid. Als Persäuren werden z.B. m-Chlorperbenzoesäure, Perbenzoesäure, Monoper- phthalsäure oder m-Dinitroperbenzoesäure in Ether, Toluol, Benzol, Chloro¬ form oder Dichlormethan bei Raumtemperatur oder bei Temperaturen bis +50°C verwendet. Unter diesen Bedingungen wird kein oder nur unwesentlicher An¬ griff an der 5-Doppelbindung beobachtet.

Nach vollständigem Umsatz wird basisch aufgearbeitet. Das als Hauptprodukt entstandene 1α,2α- bzw. 1ß,2ß-Epoxid wird durch Chromatographie oder Umkri- stallisation vom jeweils mitentstandenen, anderen Epoxid befreit. Die Spaltung der 3ß-Silylethergruppe zu den entsprechenden 3ß-Hydroxyver- bindungen kann sauer oder mit Fluoridionen erfolgen, ohne daß Eliminierung oder Epoxidöffnung stattfindet.

Alternativ zur direkten Epoxidierung einer Verbindung der allgemeinen For¬ mmeell VViillllaa,, wwoorriinn RR eeiinneenn AAccyyll-- oder Aroylrest bedeutet, kann das 1,2ß-Epo- xid der allgemeinen Formel IXaß

(IXα(-)

auch über ein 2ß-0-substituiertes 1α-Halogen-3ß-hydroxy-Δ -7-keto-Steroid der allgemeinen Formel XI

erhalten werden.

Die Verbindungen der allgemeinen Formel XI entstehen bei der Umsetzung der Verbindungen der allgemeinen Formel Villa mit Verbindungen, die positivier¬ tes Halogen, insbesondere positiviertes Brom, enthalten, in organischen Lösungsmitteln unter Wasserzusatz.

Es ist bekannt, daß Bromhydrine aus Olefinen mit N-Bromacetamid oder N- Bro succinimid oder anderen Verbindungen, die positiviertes Brom enthalten, in wäßrigen organischen Lösungsmitteln mit oder ohne Zusatz von katalyti- schen Mengen Säure hergestellt werden können (Houben-Weyl. Band V/4, S. 139, Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1960; H.B. Henbest, R.A.L. Wilson, J. Chem. Soc. 1959, 4136, E. Glotter, P. Krinsky, J. Chem. Soc. Perkin I 1978, 408; Fieser, Fieser, Reagents for Organic Syntheses, Bde. 1 bis 11, Verlag J. Wiley, New York).

Die Verbindungen der allgemeinen Formel XI werden durch Behandlung mit schwachen Basen in die entsprechenden 1ß,2ß-Epoxy-Steroide überführt. Dabei wandert der Rest R von der 2- in die 3-Position des Steroidgerüstes zu¬ rück.

Die Umsetzung der Verbindungen der allgemeinen Formel Villa zu den Verbin¬ dungen der allgemeinen Formel XI läßt sich mit N-Bromacetamid oder N-Brom- succinimid in Dioxan/Wasser, Aceton/Wasser, tert.Butanol/Wasser, Pyridin/

Benzol/Wasser mit oder ohne Zusatz von katalytischen Mengen Säure wie p-To- luolsulfonsäure, Schwefelsäure, Eisessig oder Perchlorsäure erreichen. Als Lösungsmittel können weiterhin Di ethoxyethan/Wasser, Tetrahydrofuran/Was- ser und Dimethylsulfoxid/Wasser verwendet werden.

Als positive Bromquelle können auch Verbindungen wie Dibromhydantoin die¬ nen. Bevorzugt wird die Reaktion in Tetrahydrofuran/Wasser mit N-Bromacet¬ amid bei Raumtemperatur durchgeführt. Es wird ein 4- bis 15-facher Über¬ schuß an Bromierungsmittel verwendet. Die Reaktionstemperatur kann zwischen -5°C und +30°C variiert werden. Der vollständige Umsatz wird durch Dünn¬ schichtchromatographie ermittelt. Die Aufarbeitung erfolgt in üblicher Wei¬ se durch Zusatz von Wasser. Dabei fallen die gewünschten Reaktionsprodukte in guten Ausbeuten und mit hoher Reinheit an.

Der praktisch vollständige Angriff des elektrophilen Broms von der α-Seite ist im Hinblick auf den bekannten, bevorzugt von der ß-Seite erfolgenden Angriff der elektrophilen Persäuren als überraschend zu werten. Eine Reaktion an der 5-Doppelbindung findet unter den angegebenen Bedingun¬ gen nicht statt.

Die 1,2α- und 1 ,2ß-Epoxy-7-Keto-Steroide der allgemeinen Formel IXa werden dann mit (4-Methylphenylsulfonyl)hydrazid in einem organischen protischen (z.B. niederer Alkohol), dipolar-aprotischen (z.B. Ether wie Tetrahydrofu- ran) oder unpolaren Solvens (z.B. Toluol) unter Erwärmen in ihre entspre¬ chenden 7-(4-Methylphenylsulfonyl)hydrazone Xa überführt und diese mit Li¬ thiumhydrid unter anaeroben Bedingungen in einem geeigneten Ether (z.B. Tetrahydrofuran) oder unpolaren Lösungsmittel (z.B. Toluol) unter Erhitzen zu den letztendlich gewünschten Produkten der allgemeinen Formel Ia mit einem konjugierten 5(6) ,7 (B)-Diensystem umgesetzt.

Sollen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Ausgangsverbindungen der allge¬ meinen Formel Ib zur Herstellung von Calcitriol-Abkömmlingen erhalten wer¬ den, muß die vorstehend beschriebene Reaktionssequenz modifiziert werden, und zwar so, daß erst im letzten Reaktionsschritt der zum Seitenkettenauf- bau taugliche C -Aldehyd der allgemeinen Formel Ib (bzw. dessen C.-Homo- loges) aufgebaut wird.

Diese Modifikation betrifft aber nur die an der C _-Seitenkette erforderli¬ chen Reaktionen. Die am Steroidgrundgerüst durchzuführenden Reaktions¬ schritte zur Einführung des 5(6) ,7(β)-Diensystems in Gegenwart einer 1 , 2α- Epoxygruppe sind identisch wie die vorstehend unter III—»IVa—»Va→VIIa/ Vlla * —• VIIIa-»IXa—-»Xa—»Ia beschriebenen. In der Reaktioπssequenz III—»IVb Vb—»VIIIb-»IXb-*Xb—»Ib wird der in vorstehender Syntheseroute enthaltene und dem Seitenkettenaufbau dienende Schritt Va—»Vlla bzw. Vlla ' übersprungen, da .die C -Seitenkette erst ausgehend vom Aldehyd Ib aufgebaut wird.

Ebenfalls ausgehend von der Verbindung der Formel III wird die Hydroxygrup-

* * pe in eine leicht abspaltbare Schutzgruppe R überführt (Verbindung der allgemeinen Formel IVb); als Beispiele seien niedere Alkylether, das Formi- at sowie Tetrahydropyranylether genannt.

Reduktion zur 3-Hydroxyverbindung der allgemeinen Formel Vb wird wie die Reduktion IVa—»Va, beispielsweise mit Calciu borhydrid als Reduktionsmit¬ tel, durchgeführt. Vor der Allyloxidation in 7-Position analog Vlla/VIIa'—» Villa wird die 3-Hydroxygruppe mit einem Alkoxycarbonylchlorid der allge¬ meinen Formel R"0C(0JC1 (R" = gerad- oder verzweigtkettiger Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen) in Gegenwart einer Base verestert. Epoxidierung zu den 1 , 2α-Epoxiden der allgemeinen Formel IXb und Bildung des 7-Phenylhydrazons Xb geht ebenfalls analog zur Umsetzung Villa—»IXa—»Xa vonstatten.

Selektive Abspaltung der leicht abspaltbaren Schutzgruppe R unter milden Bedingungen und Oxidation der freigesetzten 20-Hydroxymethylverbindung der allgemeinen Formel Ib" ergibt den letztendlich gewünschten Aldehyd der all¬ gemeinen Formel Ib.

Als Oxidationsmittel kommen beispielsweise Pyridiniumchlorochromat, Pyri- diniumdichromat oder Dimethylsul oxid infrage.

Gewünschtenfalls kann die C -Seitenkette der Hydroxy ethylverbindung Ib" oder des Aldehyds Ib nach gängigen Verfahren homologisiert werden.

Die nachfolgenden Beispiele dienen der näheren Erläuterung der Erfindung.

BEISPIELE

(20S)-20-Hydroxymethyl-1 , 5-pregnadien-3-on

Kaliumbutan-2-olat, hergestellt aus 17,5 g Kaliumhydroxid und 250 ml Butan- 2-ol, wird mit einer Lösung von 10 g (20S)-20-Hydroxymethyl-1 ,4-pregnadien- 3-on in 150 ml trockenem Tetrahydrofuran unter Schutzgas versetzt. Die Sus¬ pension wird 3 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Danach wird das Gemisch bei -10°C in eine Lösung, bestehend aus 200 ml einer mit Ammoniumchlorid und Kohlendioxid gesättigten wäθrigen Lösung und β ml halbkonzentrierter Salzsäure, unter Rühren eingetragen, wobei die Temperatur ansteigen kann. Der pH-Wert wird auf 4 eingestellt, nach 60 Minuten wird abgesaugt, mit Wasser neutral gewaschen und getrocknet.

Ausbeute: 9.9 g Fp.: 158-163,5°C (Zers.), Umkristallisation aus Methanol erhöht den Schmelzpunkt auf 168-172°C

(20S)-20-Tosyloxymethyl-1 ,5-pregnadien-3-on

56 g p-Toluolsulfochlorid und 200 ml trockenes Pyridin werden 20 Minuten bei -10°C gerührt. Dazu werden 40 g (20S)-20-Hydroxymethyl-1 ,5-pregnadien- 3-on gegeben. Nach 4stündigem Rühren bei 0°C wird das Reaktionsgemisch in 2 Liter Eiswasser getropft und noch eine Stunde nachgerührt. Das Produkt wird abgesaugt, mit Wasser gewaschen und getrocknet.

Ausbeute: 58 g Fp.: 116-122° Umkristallisation aus Aceton erhöht den Schmelzpunkt auf 125-128°C [α] ° + 37° (o = 1, CHC1 3 )

(20S)-20-Tosyloxymethyl-3ß-hydroxy-1 ,5-pregnadien

Eine Lösung von 53 g wasserfreiem Calciumchlorid in 1 1 abs. Ethanol wird bei -30°C unter Rühren zu einer gekühlten Lösung von 32 g Natriumborhydrid in 1 1 abs. Ethanol getropft. Die so erhaltene Calciumborhydridlosung wird portionsweise bei -20°C unter Rühren zu einer Suspension aus 50 g (20S)-20- Tosyloxymethyl-1 ,5-pregnadien-3-on in 660 ml abs. Ethanol gegeben. Nach 3 Stunden wird 1 1 Aceton zugetropft, wobei die Temperatur auf 0°C ansteigt.

Nach 30 Minuten Rühren werden 2 1 Wasser zugetropft und nach weiteren 30 Minuten Rühren setzt man 100 ml halbkonzentrierte Salzsäure zu. Die Suspen¬ sion wird abgekühlt und nach mehreren Stunden im Vakuum auf ca. 1 1 Volumen eingeengt. Danach wird mit 4 1 Wasser versetzt und wieder abgekühlt. Nach mehreren Stunden wird das Produkt abgesaugt, mit Wasser gewaschen und ge¬ trocknet.

Ausbeute: 51 g Fp.: 77-83°C Zur Reinigung wird vorsichtig aus Methanol umkristallisiert. Man erhält 35 g feine, weiße Kristalle. Fp.: 85-88°C

20 i-α jj -17° (c * 1, CHC1 3 )

1,5-Cholestadien-3ß,25-diol

In einer trockenen Apparatur legt man unter Argondruck 38 ml einer aus 650 mg Mg, 37 ml trockenem THF und 3,11 g 2-Methyl-2-trimethylsilyloxy-4-chlor- butan frisch zubereiteten Grignardlösung vor und kühlt auf 0°C Dann wird tropfenweise mit 2 ml einer frisch aus 48 mg trockenem Lithiumchlorid, 77,6 mg trockenem Kupfer(II)Chlorid und 5,6 ml THF zubereiteten Dilithiumtetra- chlorocupratlόsung versetzt. Nach 10 Minuten gibt man innerhalb von 2 Minu¬ ten eine Lösung von 810 mg 3ß-tert.-Butyl-dimethylsilyloxy-22-tosyloxy- 23,24-bisnorchola-1 ,5-dien in 11 ml THF zu, rührt 2 Stunden bei 0°C und läßt dann auf Raumtemperatur erwärmen. Das Gemisch wird über Nacht stehen gelassen, filtriert, mit ges. NH Cl-Lösung auf etwa 240 ml aufgefüllt; nach Phasentrennung, Nachextraktion der wäßrigen Phase mit Benzol, Neutralwa¬ schen, Trocknen mit Na SO , Filtrieren und Einengen am Vakuumrotationsver¬ dampfer erhält man eine leicht gelbliche kristalline Substanz. Der Rück¬ stand wird mit 15 ml Aceton versetzt und die Suspension zum dicken Kri¬ stallbrei eingeengt. Man saugt dann kalt ab, wäscht mit wenig kaltem Aceton und erhält 740 mg 3ß-tert-Butyldimethylsilyloxy-25-trimethylsilyloxy-cho- lesta-1 ,5-dien (weiße, blätterförmige Kristalle).

Fp.: 142-144°C

?0 Cα]p (c= 1,CHC1 3 ) +25,5°

Zur Abspaltung der Schutzgruppen wird in Tetrahydrofuran aufgenommen und die Lösung bei Raumtemperatur mit verdünnter Salzsäure versetzt. Nach zwei Stunden wird durch Zusatz von Wasser, Extraktion mit Methylenchlorid, Neu¬ tralwaschen und Einengen am Vakuumrotationsverdampfer aufgearbeitet. Der Rückstand ergibt aus Aceton 1 , 5-Cholestadien-3ß, 25-diol in Form weißer Kristalle. Fp.: 153-156°C [α] 20 (c= 1.CHC1 ) -5°

3ß-Hydroxy-24a, 24b-bishomo-5-cholen-24b-säure und deren Methylester

800 mg (1,81 mmol) 3ß-Hydroxy-20-iodmethyl-5-pregnen werden mit 500 mg (1,62 mmol) Manganf II)-iodid und 1010 mg (4,18 mmol) Nickelchelatkomplex der Formel VI bzw. VI' (L = N.N.N ' ,N' -Tetra ethylethylendiamin) in 30 ml Dimethylformamid gelöst und 2 Stunden im Ultraschallbad zur Reaktion ge¬ bracht. Der Verlauf der Reaktion wird dünnschichtchromatographisch ver¬ folgt. Zur Aufarbeitung wird das Lösungsmittel im Vakuum abgezogen, der Rückstand mit Wasser und verdünnter Salzsäure aufgenommen, die wäßrige Phase mehrmals mit Chloroform extrahiert, die organische Phase mit Wasser, Thiosulfatlösung und nochmals mit Wasser gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Das Extraktionsmittel wird vollständig abdestilliert und der Rückstand aus Methanol umkristallisiert.

Die Veresterung der Säure erfolgt nach der Vorschrift in Ind. 3 . Chem. 22B (1983), 505 mit Methanol und Trimethylchlorsilan; Ausbeute nach Umkristal¬ lisation aus Aceton: 430 mg Fp.: 115-119°C [α] 20 (c= 1,CHC1 3 ) -35°

3ß-Acetoxy-25-hydroxy-cholesta-1 , 5-dien

20 g 3ß, 25-Dihydroxycholesta-1 ,5-dien werden in einem 75 ml-Sulfierkolben unter Feuchtigkeitsausschluß in 90 ml Pyridin gelöst, auf eine Temperatur von - 5°C gekühlt und bei dieser Temperatur unter Rühren mit 90 ml Essig¬ säureanhydrid so versetzt, daß die Temperatur + 5°C nicht übersteigt.

Bei dieser Temperatur (0 - 5°C) wird 20 Minuten gerührt. Anschließend läßt man auf Raumtemperatur erwärmen. Die Umsetzung ist nach ca. 3 Stunden Rüh¬ ren bei Raumtemperatur beendet. Zur Aufarbeitung wird der Ansatz unter in¬ tensivem Durchschütteln auf 11 Eiswasser gegeben. Das Endprodukt kristalli¬ siert sofort aus und wird, nachdem das Eis geschmolzen ist, über eine G 3-Fritte abgesaugt, mit ca. 11 Wasser gewaschen und trockengezogen. Fp.: 119-121°C

3ß-Acetoxy-25-hydroxy-cholesta-1 ,5-dien-7-on

a) 0,2 g (0,76 mmol) geschmolzenes wasserfreies Natriumchromat werden mit 0,2 g Kieselgel (Merck 60, 0,2 - 0,5 mm) unter Verreiben innig gemischt und zu einer Lösung von 10 g (22,6 mmol) 3ß-Acetoxy-25-hydroxycholesta- 1,5-dien in 80 ml Benzol zugegeben. Anschließend versetzt man mit 12 ml (etwa 96 mmol) ca. SOZigem t-Butylhydroperoxid und rührt 4 bis 5 Stunden bei 50°C Nach dem Ende der Reaktion (DC-Kontrolle, Kieselgel Merck, Laufmittel Benzen / Aceton 9:1) wird mit Ether (400 ml) verdünnt, fil¬ triert, das Filtrat eingeengt und der Rückstand durch Säulenchromatogra¬ phie (Kieselgel Merck 60, 0,2-0,5 mm, 100 g) gereinigt. Dazu wird der Rückstand in 50 ml Essigsäureethylester gelöst, an 10 g Kieselgel gebun¬ den und am Rotationsverdampfer das Lösungsmittel abdestilliert. Das Kie¬ selgel wird auf die bereits gefüllte Säule gegeben. Anschließend eluiert man mit Hexan / Essigsäureethylester mit ansteigenden Mengen Ester bis o zum Verhältnis 60 : 40 (1,21 Hexan, 400 ml Essigester über Molsieb 4A getrocknet). Nach Einengen erhält man 9,6 g (94 Z) gereinigtes Rohpro¬ dukt, das unter Hexan fest und ohne weitere Reinigung in die nächste Stufe eingesetzt wird. Eine weitergehende Reinigung kann durch Säulen¬ chromatographie an Kieselgel Merck 60 (0,063 -0,2 mm) unter Druck (Elu- tion mit Hexan / Essigsäureethylester bis zum Verhältnis 60 : 40) er¬ reicht werden. Ausbeute: 7,6 g (74 Z), (UV(CH„0H)Λ, = 233 n , ε =

3 ' ax

10541). Für analytische Zwecke wurde eine Probe durch wiederholte Druck¬ chromatographie bzw. durch Umkristallisation aus Hexan/Ether 1 : 1 noch weiter gereinigt.

Fp. 129 - 131°C. tα] 20 : -36,8° (CHC1 3 ) - 26,9° ( ^OH) MS. m/e: 456 (M ), 438 (M + ), 438 (M + -H 2 0) . 396 (M + -CH 3 C00H) . 378 (M 4 -H 2 0-CH 3 C0OH)

b) 0,79 g Pyridin werden unter Rühren bei -30°C mit einer Lösung von 1 g Chromtrioxid in 20 ml Dichlormethan versetzt. Nach 10 Minuten werden 200 mg 3ß-Acetoxy-25-hydroxy-cholesta-1 ,5-dien zugegeben. Das Reaktions¬ gemisch wird unter Rühren auf Raumtemperatur gebracht. Die Reaktion ist nach 3 bis 4 Stunden beendet. Nach Zugabe von gesättigter wäßriger Na¬ triumsulfitlösung und Ansäuern mit 10Ziger Salzsäure wird die organische Phase abgetrennt und die wäßrige Phase zweimal mit Ether nachextrahiert. Die organischen Phasen werden neutral gewaschen, über Na SO, getrocknet und im Vakuum eingedampft. Das Rohprodukt wird durch Säulenchromatogra¬ phie an Kieselgel (Merck) mit Benzin/Essigsäureethylester 75:25 v/v ge¬ reinigt.

Ausbeute: 185 mg Fp.: 136°C (Ether/Hexan)

c) Eine Lösung von 1 g Chromtrioxid in 15 ml abs. Dichlormethan werden bei -30°C unter Rühren mit 1 g 3 ,5-Dimethylpyrazol versetzt. Zu dieser Lö¬ sung werden 170 mg 3ß-Acetoxy-25-hydroxy-cholesta-1 ,5-dien gegeben. Die Umsetzung ist nach 4 Stunden Rühren bei -20°C beendet. Die Reaktionslö¬ sung wird mit 10 ml gesättigter Natriumbisulfitlösung versetzt und die wäßrige Phase durch Zugabe von 10Ziger Salzsäure auf pH 5 bis 6 einge¬ stellt. Die organische Phase wird abgetrennt, neutral gewaschen und ge¬ trocknet. Die Reinigung des Rohprodukts erfolgt säulenchromatographisch wie unter a) beschrieben. Ausbeute: 155 mg Fp.: 136°C (Ether/Hexan)

3ß,25-Dihydroxy-cholesta-1 ,5-dien-7-on

In einem 500 ml-Einhalskolben werden 10 g 3ß-Acetoxy-25-hydroxy-cholesta- 1 , 5-dien-7-on in 80 ml Dioxan gelöst und mit 80 ml Methanol versetzt. Da¬ nach wird eine Lösung von 10 g Kaliumcarbonat in 40 ml destilliertem Wasser zugegeben, der Kolben geschüttelt und nachfolgend auf dem Wasserbad auf 40°C erwärmt. Nach 60 Minuten bei 40°C wird die Reaktion dünnschichtchroma- tographisch auf Vollständigkeit geprüft. Zur Aufarbeitung wird das Reakti¬ onsgemisch am Rotationsverdampfer bis zur beginnenden Kristallisation ein-

gedampft und danach in 500 ml Wasser gegossen. Das amorphe Festprodukt saugt man ab. wäscht drei- bis viermal mit Wasser und trocknet im Ölpumpen- vakuum bei 50°C Zuletzt wird aus 50 ml Diethylether umkristallisiert. Das Kristallisat wird abgesaugt, mit wenig kaltem Diethylether gewaschen und im Ölpumpenvakuum getrocknet. Man erhält 7,7 g (84,8 Z) Produkt in Form kri¬ stalliner Blättchen. Fp.: 173-174°C. Cα]

3ß-tert.-Butyldimethylsilyloxy-25-hydroxy-cholesta-1 ,5-dien-7-on

a) In einem 100 ml-Einhalskolben werden 8 g 3ß,25-Dihydroxy-cholesta-1,5- dion-7-on in 30 ml Dimethylformamid gelöst und mit 8 g Imidazol ver¬ setzt. Anschließend gibt man 8 g t-Butyldimethylsilylchlorid zu. Nach 5-10 Minuten setzt Kristallisation ein. Man rührt noch 30 Minuten, löst den Kristallbrei in einem Gemisch von 20 ml Diethylether und 200 ml Was¬ ser und überführt in einen Scheidetrichter. Die Phasen werden nach kräf¬ tigem Schütteln getrennt. Die etherische Phase wäscht man mehrmals mit je 50 ml Wasser und trocknet danach mit Natriumsulfat. Das Lösungsmittel wird im Vakuum (Rotationsverdampfer) abdestilliert. Das dabei auskri¬ stallisierende Rohprodukt wird in 100 ml Chloroform gelöst, an 20 g Kieselgel gebunden und das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer abde¬ stilliert. Das Adsorbat gibt man auf eine kurze Säule auf (50 g Kiesel¬ gel, Durchmesser: 5 cm) und eluiert mit Benzol:Chloroform 1:1 (11). Das Lösungsmittel wird im Rotationsverdampfer abdestilliert und man erhält 9,6 g kristallines 3ß-(t-Butyldimethylsilyloxy)-25-hydroxycholesta-1 ,5- dien-7-on. Eine weitere Reinigung kann durch Kristallisation aus Metha¬ nol/Hexan erfolgen.

Fp.: 188-191°C, [α] D 20 (Ethanol)-19°. UV(CH3,0H) :*Λ", nm, ε =12400

_ _

b) Eine Suspension von 5,84 g Chromtrioxid in 51,5 ml abs. Dichlormethan wird bei -30°C unter Rühren mit 5,84 g 3,5-Dimethylpyrazol versetzt. Zu dieser Lösung wird nach 20 Minuten eine Lösung von 1,73 g 3ß-tert.-Bu- tyldimethylsilyloxy-25-hydroxy-cholesta-1 ,5-dien in 34,5 ml abs. Di¬ chlormethan innerhalb von 5 Minuten bei -25°C zugegeben. Nach einer Stunde, bei der die Temperatur zwischen -20°C und 0°C liegt, wird mit 180 ml verdünnter Salzsäure (1:1) und mit 540 ml gesättigter Natriumbi- sulfitlösung versetzt. Die organische Phase wird abgetrennt, die wäßrige Phase wird zweimal mit je 200 ml Dichlormethan extrahiert. Nach Vereini¬ gung der organischen Phasen wird fünfmal mit je 150 ml halbkonzentrier¬ ter Salzsäure, zweimal mit je 130 ml gesättigter Natriumcarbonatlösung und zweimal mit Wasser gewaschen, getrocknet und im Vakuum eingeengt. Der Rückstand wird an 40 g Kieselgel 60 (Fa Merck) mit Benzol/Essigester 95,5 v/v und 90:10 v/v chromatographiert. Ausbeute: 1 ,22 g Fp.: 190-192°C

3ß-Acetoxy-25-hydroxy-1α,2α-epoxy-cholest-5-en-7-on a) 3ß-tert.-Butyldimethylsilyloxy-1α,2α-epoxy-25-hydroxy-cho lest-5-en-7-on

530 mg 3ß-tert.-Butyldimethylsilyloxy-25-hydroxy-cholesta-1 ,5-dien-7-on, gelöst in 30 ml abs. Dichlormethan, werden mit 460 mg m-Chlorperbenzoe- säure versetzt und auf 40°C erwärmt. Nach 4 Stunden wird im Vakuum zur

Trockne eingeengt, der Rückstand in Ether gelöst und mit gesättigter

NaHCO -Lösung extrahiert.

Die organische Phase wird mit Wasser gewaschen, getrocknet und im Vakuum eingedampft. Der Rückstand (502 mg) wird an Kieselgel 60 (Fa. Merck) mit

Benzol/Essigester 90:10 v/v chromatographiert.

Ausbeute: 320 mg

Fp.: 191-194°C (CHC1 *J/Hexan) UV:/ lliβlΛ v = 235 nm. ε =11100 (CH *JOH. c=0.68)

b) 3ß-25-Dihydroxy-1α,2α-epoxy-cholest-5-en-7-on

In einem 500 ml-Einhalskolben werden 5,5 g 3ß-tert.-Butyldimethylsilyl- oxy-1α,2α-oxido-25-hydroxy-cholest-5-en-7-on in 100 ml Tetrahydrofuran

-34-

gelöst und mit 100 ml Eisessig sowie unter intensivem Schütteln mit 50 ml Wasser versetzt. Der Kolben wird mit einem Rückflußkühler versehen und das Reaktionsgemisch wird im Wasserbad auf 60°C erwärmt. Die Reakti¬ on ist nach ca. 3 Tagen beendet (DC- ontrolle) , gegebenenfalls wird die Reaktionszeit verlängert. Nach vollständigem Umsatz kühlt man auf Raum¬ temperatur ab und dampft am Rotationsverdampfer bis zur beginnenden Kri¬ stallisation ein. Anschließend werden 200 ml Wasser zugegeben und der Niederschlag abgesaugt (G 3-Fritte). Mit destilliertem Wasser wird bis zur Neutralität gewaschen (Kontrolle mit Indikatorpapier). Den amorphen Filterrückstand löst man in Chloroform und trocknet die Lösung mit Na¬ triumsulfat. Nach dem Absaugen des Natriumsulfats wird das Chloroform am Rotationsverdampfer abdestilliert. Das so erhaltene Rohprodukt (3,7 g Schaum) wird im folgenden Verfahren ohne weitere Reinigung acetyliert (siehe folgendes Beispiel).

c) 3ß-Acetoxy-25-hydroxy-1α,2α-epoxy-cholest—5-en-7-on

In einem 250 l-Einhalskolben werden 4,3 g 3ß,25-Dihydroxy-1σ_,2c_-epoxy- cholest-5-en-7-on in 50 ml frisch destilliertem Pyridin gelöst. Die Lö¬ sung kühlt man auf +10°C und versetzt portionsweise mit 50 ml Essigsäu¬ reanhydrid (Erwärmung des Kolbens vermeiden). Der Kolben wird verschlos¬ sen und man läßt ca. 2 Stunden bei Raumtemperatur stehen (DC-Kontrolle auf Vollständigkeit der Reaktion).

Zur Aufarbeitung wird das Reaktionsgemisch unter intensivem Rühren lang¬ sam in 300 ml Wasser gegossen. Anschließend wird noch 20 Minuten nachge¬ rührt. Man läßt den feinkristallinen Niederschlag absitzen und filtriert ihn über eine Fritte (G 3) ab. Der Filterrückstand wird solange mit de¬ stilliertem Wasser gewaschen, bis dieser pyridin- und essigsäureanhy- dridfrei ist (Geruchsprobe). Das Rohprodukt (ca. 5 g) trocknet man im Vakuumexsikkator über Phosphorpentoxid.

2,5 g des Rohprodukts (Gemisch aus ca. 90Z -Epoxid und 10% ß-Epoxid) werden in 50 ml Chloroform gelöst, mit 6 g Kieselgel Merck 60 versetzt. Das Chloroform wird am RotationsVerdampfer abdestilliert. Das erhaltene Absorbat gibt man auf eine Säule auf (100 g Kieselgel Merck 60, Durch¬ messer: 2 cm, Länge: 100 cm) und eluiert mit Benzol/Essigsaureethylester

7:3 (Fraktionsgröße: 15 ml). Die reines Epoxid enthaltenden Fraktionen wer¬ den vereinigt, bei 40°C am Rotationsverdampfer eingedampft und der Rück¬ stand am Ölpumpenvakuum bei Raumtemperatur bis zur Gewichtskonstanz ge¬ trocknet (Ausbeute 1,7 g).

Durch Kristallisation aus Ethylacetat/Hexan erhält man analysenreines Pro¬ dukt.

Fp.: 118-120°C, [α] 2 v 5 (CH.30H1-26,8° UV(CH-JOH):/Lma w x = 232 nm. ε = 11234

3ß-Acetoxy-25-hydroxy-1α,2α-epoxy-cholest-5-en-7-(4-me thylphenylsulfonyl)- hydrazon

Umsetzung von 3ß-Acetoxy-25-hydroxy-1α, α-epoxy-cholest-5-en-7-(4-methyl- phenyl-sulfonyU-hydrazon

Die Umsetzung mit (4-Methyl-phenyl-sulfonyl)-hydrazid erfolgt in einem trockenen 100 ml-Dreihalskolben mit Rückflußkühler unter anaeroben Bedin¬ gungen (schwacher Argonstrom). 4,8 g 3ß-Acetoxy-25-hydroxy-1α,2α-epoxy- cholest-5-en-7-on werden in 100 ml abs. Tetrahydrofuran gelöst und mit 4 g (4-Methyl-phenyl-sulfonyl)-hydrazid versetzt. Der Kolben wird mit Alumini¬ umfolie vor Lichteinfluß geschützt. Anschließend kocht man das Reaktionsge¬ misch 6 Stunden am Rückfluß und läßt danach 12 Stunden bei Raumtemperatur stehen. Sollte die Reaktion unvollständig sein (DC-Kontrolle) , wird noch¬ mals 1 g (4-Methyl-phenyl-sulfonyl)-hydrazid zugegeben, das Reaktionsge¬ misch weitere 3 Stunden zum Sieden erhitzt und nach Abkühlung auf Raumtem¬ peratur aufgearbeitet.

Zur Aufarbeitung gibt man 15 g Kieselgel 60 (Merck) zu und destilliert das Lösungsmittel vorsichtig am Rotationsverdampfer ab. Das so erhaltene Ad- sorbat gibt man auf eine Säule auf (150 g Kieselgel, Durchmesser: 3 cm, Länge: 60 cm), die mit Aluminiumfolie gegen Lichteinfluß geschützt wird. Elution mit Benzol/Chloroform 1:1 (Fraktionsgröße: 15 ml) ergibt unumge- setztes Ausgangsmaterial (ca. 0,5 1 Eluat). Nachfolgende Elution mit Ben¬ zol/Chloroform 3:7 ergibt Verbindung (ca. 1.5 1) Eluat, wobei noch (4- Methyl-phenyl-sulfonyU-hydrazid mitenthalten sein kann. Das Eluat wird am Rotationsverdampfer vorsichtig eingedampft. Die Ausbeute beträgt 5, g

(85Z) des Tosylhydrazoπs (verunreinigt mit (4-Methyl-phenyl-sulfonyl)-hy- drazid) als öl bzw. öliger Schaum. Aus Ethylacetat/Hexan erhält man weiße Kristalle. Fp.: 156-159°C

3ß-Acetoxy-25-hydroxy-1α,2α-epoxy-cholesta-5,7-dien

In einem 250 ml-Dreihalskolben werden 6,4 g 3ß-Acetoxy-25-hydroxy-1α,2α- epoxy-cholest-5-en-7-(4-methyl-phenyl-sulfonyl)-hydrazon eingewogen und 100 ml absolutiertes Toluen (gereinigt und von Lithiumhydrid oder Lithium-alu- miniumhydrid abdestilliert) zudestilliert. Der Kolben wird unter Argonbega¬ sung mit einem Rückflußkühler versehen und mit Aluminiumfolie abgedunkelt. Zur Steroidlosung gibt man 5 g Lithiumhydrid zu und erwärmt auf 100°C Nach 60 Minuten ist die Umsetzung beendet. Das Reaktionsgemisch wird auf 0°C abgekühlt und langsam (Gasentwicklung!) innerhalb von 5-10 Minuten in ein Gemisch aus 200 g Eis und 100 ml Methanol gegossen ((Abzug!). Der Kolben wird mehrmals mit je 50 ml Toluen ausgespült und das Gemisch so lange ge¬ rührt, bis die Gasentwicklung beendet ist. Im Scheidetrichter trennt man die wäßrige Phase ab und wäscht die organische Phase vier- bis sechsmal mit je 100 ml destilliertem Wasser bis zur Neutralität. Anschließend wird die organische Phase über Natriumsulfat getrocknet und am Rotationsverdampfer bei 30°C eingedampft. Das verbleibende Öl (ca. 4.1 g) löst man in 20 ml Chloroform, versetzt mit 10 g Kieselgel 60 und destilliert das Chloroform vorsichtig am Rotationsverdampfer ab. Das erhaltene Adsorbat gibt man auf eine Säule auf (20g Kieselgel 60, Durchmesser: 20 mm, Länge: 80 cm) und eluiert mit Benzol/Chloroform 6:4. Die dünnschichtchromatographisch ein¬ heitlichen Fraktionen werden vereinigt und am Rotationsverdampfer einge¬ dampft. Das zurückbleibende ölige Dien wird durch mehrfaches Abziehen mit Methanol im Vakuum in einen festen Schaum überführt, der im Ölpumpenvakuu weiter getrocknet wird (3,2 g; 70Z Ausbeute, Schmelzbereich 70-90°C). Der Schaum wird gut verschlossen unter Argon im Kühlschrank aufbewahrt.

s,3H, 18-H) ; 1 ,06(s,3H.19-H) ; 0,97(d,3H.J 6,5Hz.21-H); 1,22(s,6H,26- und 27-H); 2, 10 ( s.3H.CH. j C0) ; 3.06(d.1H,J 3HZ.1-H); 3,28(d,1H. J 2.5HZ.2-H); 5.40(m,1H,6- oder 7-H); 5.75(m,1H,7- oder 6-H).

3ß-Acetoxy-25-hydroxy-1ß,2ß-epoxy-cholest-5-en-7-on

100 mg 3ß-Acetoxy-25-hydroxy-cholesta-1 ,5-dien-7-on in 10 ml Toluol werden mit 320 mg m-Chlorperbenzoesäure versetzt und 4 Stunden bei 40°C gehalten. Die Reaktionslösung wird mit verdünnter Natriumbicarbonatlosung ausgeschüt¬ telt, die organische Phase neutral gewaschen und getrocknet. Das nach Ab- destillieren des Lösungsmittels erhaltene Rohprodukt (96 mg) wird an Kie¬ selgel (Woelm) mit Benzol/Essigester 75:25 v/v chromatographiert. Ausbeute: 30 mg amorphe Substanz [α] 20 +12° (CH 3 0H)

2ß-Acetoxy-1α-brom-3ß,25-dihydroxy-cholest-5-en-7-on

In einen 100 ml Kolben werden 200 mg 3ß-Acetoxy-25-hydroxy-cholesta-1 , 5- dien-7-on (0,438 mmol) in 40 ml THF gelöst und mit 3 bis 4 Tropfen Wasser versetzt. Zu dieser Lösung gibt man 1,05 g N-Bromacetamid (7,6 mmol) und rührt bei Raumtemperatur. Nach einer kurzen Induktionsperiode tritt eine orange Färbung auf, die im Verlauf der Reaktion in ein dunkles Rot über¬ geht. Im allgemeinen ist die Reaktion nach 2 bis 3 Stunden beendet. Durch Zugabe von 300 ml Eiswasser wird das Produkt ausgefällt, abgesaugt, mit Wasser gewaschen, getrocknet und aus Benzol/Aceton umkristallisiert. Man erhält 240 mg (0,4 mmol) der Titelverbindung (91,3Z). Fp.: 183-186°C [α] 20 (c=1. CHC1 3 ) =-22,5°

3ß-Acetoxy-1 ,2ß-epoxy-25-hydroxy-cholest-5-en-7-on

55 mg des im vorstehenden Beispiel hergestellten Bromhydrins werden in 18 ml mit Natriumacetat bei Raumtemperatur gesättigtem absoluten Ethanol ge¬ löst. Die Lösung wird eine Stunde bei 80°C gerührt und anschließend im Va¬ kuum eingedampft. Das Rohprodukt wird mit Eiswasser behandelt. Der Fest¬ stoff wird abgesaugt und aus Aceton kristallisiert. Man erhält das Epoxid in weißer kristalliner Form. Fp.: 91-92°C

5-Chlor-2-methyl-pentan-2-ol

Zu einer aus 44 g Magnesium (1,8 Mol) und 112,6 ml (1,8 Mol) Methyljodid in 450 ml Diethylether hergestellten Methylmagnesium- jodid-Lösung werden unter Rühren und Feuchtigkeitsausschluß bei - 5° bis +5°C 110 ml (0,79 Mol) 4-Chlorbuttersäureethylester in B0 ml Diethylether zugetropft. Nach 1 Std. wird mit Eis zersetzt und mit etwa 120 ml 6 n Salzsäure werden die gebildeten Salze auf¬ gelöst und die Lösung auf einen pH-Wert von 7 eingestellt. Die organische Phase wird abgetrennt, die wässrige Phase nochmals mit Diethylether ausgeschüttelt, die vereinigten organischen Phasen mit

Wasser gewaschen, dann über Na.SO. getrocknet und der Ether abde- z •» stilliert.

Durch fraktionierte Destillation (unter Argon) werden 62,4 g (78 Z d. Th) 5-Chlor-2-methyl-pentan-2-ol als schwach gelbe Flüs¬ sigkeit vom K ... 72-75°C erhalten. Die Aufbewahrung erfolgt vor- pio teilhaft über K CO.. Die Darstellung dieser Verbindung durch Um¬ setzung von 1-Chloro-5-hexanon mit Methylgrignardlösung ist in DE 3525801 beschrieben.

5-Chlor-2-methyl-2-trimethylsilylox-pentan

41 g 5-Chlor-2-methyl-pentan-2-ol werden in 500 ml trockenem Chlo¬ roform gelöst, 27,3 g Imidazol wird hinzugefügt und unter schwacher Kühlung und Feuchtigkeitsausschluß 49,1 ml Trimethylchlorsilan unter Rühren zugetropft. Nach 1 Std. wird das gebildete Imidazol- hydrochlorid abfiltriert, die Chloroform-Lösung mit Na.SO, und

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K CO. intensiv gerührt, dann vom Trockenmittel abfiltriert und das Chloroform unter Zugabe von Kaliumhydroxid-Splittern bei verminder¬ tem Druck abdestilliert. Durch fraktionierte Destillation werden 38,5 g (61 Z) 5-Chlor-2-methyl-trimethylsilyloxy-pentan als farb¬ lose Flüssigkeit vom K . „ 74-76°C erhalten. Die Aufbewahrung p18 erfolgt vorteilhaft über K CO..

3ß,25-Dihydroxy-24-homo-cholest-1 ,5-dien

Unter Feuchtigkeitsausschluß und schwachem Argondruck werden 2,28 g Magnesiumspäne mit 30 ml trockenem Tetrahydrofuran überschichtet und mit 0,27 ml 1 , 2-Dibromethan versetzt. Nach 5 Minuten wird bei ca. 60-70°C ein Gemisch aus 12 g 5-Chlor-2-methyl-2-trimethyl-si- lyloxy-pentan, 1,3 ml 1 , 2-Dibromethan und 100 ml trockenem Tetra¬ hydrofuran während 30 Minuten unter Rühren zugetropft und anschlie¬ ßend wird die graugrüne Lösung noch 2 Std, bei etwa 75°C weiterge¬ rührt. Nach dem Abkühlen wird die Grignard-Lösung mit einer Sicher¬ heitspipette unter Argon vom unumgesetzten Magnesium abgezogen, in einen Sulfierkolben überführt und auf etwa -10°C abgekühlt. Unter Rühren und Argon als Schutzgas wird eine Lösung von 3 g (20SJ-20- Tosyloxymethyl-1 ,5-pregnadien-3ß-ol in 60 ml trockenem Tetrahydro¬ furan zugegeben. Unmittelbar anschließend werden 110 mg fein gepul¬ vertes und trockenes Kupfer-I- odid hinzugefügt und weitere 2 Std. bei 0°C gerührt und anschließend bei Raumtemperatur über Nacht ste¬ hengelassen. Dann wird das Gemisch in 500 ml gesättigter Ammonium¬ chlorid-Lösung aufgenommen, die organische Phase abgetrennt und die wassrige Phase mit Benzol nachextrahiert. Nach Vereinigen der orga¬ nischen Phasen, Neutralwaschen. Trocknen mit Na SO, , Filtrieren und Einengen am Vakuumrotationsverdampfer erhält man ein leicht gelbli¬ ches Öl. Zur Abspaltung der Schutzgruppe wird in 100 ml ΘOZigem Tetrahydrofuran gelöst und mit 1,2 g p-Toluolsulfonsäure versetzt. Nach 1 Std. Stehenlassen bei Raumtemperatur wird das Gemisch mit wässriger Natriumhydrogencarbonat-Lösung auf einen pH-Wert von 7 eingestellt und mit Chloroform extrahiert. Die organische Phase wird über Na SO, getrocknet, filtriert und im Vakuum eingeengt. Nach mehrmaligem Abziehen mit trockenem Aceton erhält man 1,95 g der Titelverbindung (76 7. d.Th) als farblose Kristalle, die nach Umkristallisieren aus Aceton bei 162-164°C schmelzen;

[θC] (c=1,CHCl ) -6°

3ß-Acetoxy-24-homo-cholest-1 ,5-dien-25-ol

2,3 g 3ß,25-Dihydroxy-24-homo-cholest-1 ,5-dien werden in 10 ml trockenem Pyridin gelöst, auf -5°C abgekühlt und unter Rühren mit 4 ml Essigsäureanhydrid versetzt. Danach wird bei Raumtemperatur über Nacht stehengelassen. Zur Aufarbeitung wird der Ansatz unter intensivem Durchschütteln auf Eiswasser gegossen. Dabei fallen 2,1 g 3ß-Acetoxy-24-homo-cholest-1 ,5-dien-25-ol als farblose Kri¬ stalle aus Fp.: 103-104°C .

3,25-Dihydroxy-24-homo-23,24-dimethyl-cholesta-1 ,5-dien

4,0 g (9,65 mMol) 3ß-Hydroxy-24-bishomo-chola-1 ,5-diensäuremethyl- ester, gelöst in 40 ml Diethylether, werden bei 0°C langsam mit 23 ml einer 1,74molaren Etherlösung von Ethylmagnesiumbromid (40,0 mMol) versetzt. Nach 2 Std. Schütteln, wobei sich die Reak¬ tionsmischung auf Raumtemperatur erwärmt, wird vorsichtig Eiswasser zugegeben. Danach werden 40 ml gesättigte wäßrige Ammoniumchlorid- Lösung zugesetzt. Die Etherphase wird abgetrennt und die wäßrige Lösung noch zweimal mit je 50 ml Dichlormethan extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden mit Natriumsulfat und Natri- umcarbonat getrocknet. Nach Abdestillieren der Lösungsmittel wird der Rückstand aus Ether/Methanol (20:1) umkristallisiert.

Ausbeute: 3,12 g (73 Z), weiße Kristalle Fp. 144-145°C ; J5]J°(c=1 ,CHC1 3 ) 0° .

Die weitere Umsetzung (Oxidation in 7-Positioπ, Epoxidierung, Hydrαzidbildung, Einführung der Doppelbindung) zum letztendlich gewünschten Produkt der allgemeinen Formel Ia erfolgt analog zu den vorstehenden Synthesebeispielen.

Herstellung der Ausgangsprodukte zur Grignardierung

1. 3ß-Hydroxy-24-bishomo-chola-1 ,5-dien-säure und deren Methylester

500 mg (1,13 mMol) 3ß-Hydroκy-20-iodmethyl-1 ,5-pregnadien, gelöst in 30 ml DMF werden unter Luft- und Feuchtigkeitsausschluß mit 500 mg (1,62 mMol) wasserfreiem Mangan( II )-iodid und 340 mg (1,13 mMol) Nickelchelatkomplex der allgemeinen Formel VI bzw. VI " (L=2,2 " -Dipyridyl) versetzt.

Nach 8 Std. Rühren bei 30°C ist die zunächst weinrote Suspension des Nickelkomplexes klar und grün gefärbt. Es werden nochmals 185 mg (0,61 mMol) und nach weiteren 8 Std. 145 mg (0,48 mMol) des Nickelchelats zugegeben. Die rote Farbe der Reaktionsmischung bleibt nun erhalten. Parallel zur Farbänderung wird der Verlauf der Reaktion mittels Dünnschichtchromatografie (DO verfolgt. Das Lösungsmittel wird im Vakuum abgezogen, der Rückstand mit Wasser und verdünnter Salzsäure aufgenommen, die wassrige Phase mehrmals mit Chloroform extrahiert, die organische Phase mit Wasser, Thio- sulfatlösung und nochmals mit Wasser gewaschen und über Natrium¬ sulfat getrocknet. Das Extraktionsmittel wird vollständig abde¬ stilliert und der Rückstand aus Methanol umkristallisiert.

Ausbeute: 330 mg, F = 180-182°C

P

330 mg (0,82 mMol) der so hergestellten Steroidcarbonsäure werden in wässrigem Methanol mit etherischem Diazomethan verestert. Das Lösungsmittel wird abdestilliert und der Rückstand aus Methanol um¬ kristallisiert. Ausbeute: 284 mg, [cJ =-5°(in Chloroform)

Sowohl die Säure als auch der Methylester erweisen sich in der HPLC als jeweils einheitliche Verbindungen.

3ß-Hydroxy-24-bishomo-chol-5-en-säure und deren Methylester

800 mg (1,81 mMol) 3ß-Hydroxy-20-iodmethyl-5-pregnen werden mit 500 mg (1,62 mMol) Mangan(II)-iodid und 1010 mg (4,16 mMol) des Nickelkomplexes der allgemeinen Formel VI bzw. VI' (L=N, ,N * ,N ' - Tetramethylethylendiamin) in 30 ml Dimethylformamid gelöst und 2 h im Ultraschallbad zur Reaktion gebracht. Die Aufarbeitung zur Sterαidcarbonsäure erfolgt analog wie unter 1.

Die Veresterung der Säure erfolgt nach einer Vorschrift von MANDAL (Ind. J. Chem. 22B (1983). 505) mit Methanol und Trimethylchlor- silan, Umkristallisation aus Aceton. Ausbeute: 430 mg. (Methylester) F =115-119°C

20-tert. Butyl-diphenyl-silyloxy-methyl-pregna-1 ,5-dien-3-on [2.)

8 g (24,3 mMol) (20S)-20-Hydroxymethyl-1 ,5-pregnadien-3-on werden in 200 ml trockenem Pyridin gelöst, mit 8 g (120 mMol) Imidazol und 13 g (45 mMol) tert.Butyldiphenylsilylchlorid versetzt und bei 40-80°C eine Stunde gerührt. Nach beendeter Reaktion (DC-Kontrolle: Kieselgel Merck, Laufmittel Benzol/Aceton 9:1) wird in Eiswasser gegossen, das abgeschiedene gelbliche Öl abgetrennt und die w ssri¬ ge Schicht mit Methylenchlorid ausgeschüttelt. Dieser Extrakt wird mit dem abgetrennten Öl vereinigt, mit Methylenchlorid verdünnt, mit Wasser gewaschen, getrocknet und im Vakuum eingedampft. Man erhält 20 g eines zähen gelblichen Öles, das durch Säulenchromato¬ graphie (Kieselgel 60 Merck, 0,063-0,2 mm, Elution mit Hexan/Essig- säureethylester bis zum Verh. 80:20) gereinigt wird. Nach dem Ein¬ engen des Eluats verbleiben 11,9 g farbloses Öl (ca. 100 Z), das noch Reste des Sylilierungsreag. enthält, die nur schwierig zu entfernen sind. Der Rückstand wird ohne weitere Reinigung in die nächste Stufe eingesetzt.

IR - CHC1 3 -^ (cm~ 1 ): 1668, 1580, 1496. 1426, 1378

1 H-NMR (200MHZ) (CDC1 ) Sippm) : 0,74 (s,3H, 18-H); 1,10 (s,9H, -C(CH 3 ) 3 ); 1,17 und 1.19 (d. 3H, 21-H); 1,23 (s,3H, 19-H); 2,88 und 2,96 (d,1H, H-4 eq. ) ; 3,30-3,45 (m,2H, -CH -O-Si-); 5,43 und 5,44 (d,1H,6-H); 5,88-5.93 und 6,92-7,62 (dd, jeweils 1H, AB- System 1-H und 2-H); 7,38-7,78 (m, aromatische H).

20-tert. Butyldiphenylsilyloxymethyl-36-hydroxy-pregna-1 ,5-dien (3)

6 g (150 mMol) Natriumborhydrid werden in 250 ml absol. Ethanol ge¬ löst, die Lösung auf -25°C abgekühlt und unter Rühren innerhalb 30 Minuten mit 10 g (90 mMol) wasserfreiem Calciumchlorid in 250 ml absol. Ethanol unter Rühren versetzt. Man rührt bei -25°C weitere 30 Minuten und gibt die Mischung anschließend innerhalb von 10 Mi¬ nuten zu einer auf -25°C gekühlten Lösung von 10 g (18 mMol) 2 in 350 ml absol. Ethanol.

Die Mischung wird 30 Minuten bei tiefer Temperatur gerührt und nach beendeter Umsetzung (DC-Kontrolle: Kieselgel Merck, Laufmittel Ben- zol/Aceton 9:1) mit 200 ml Aceton, 350 ml Wasser verdünnt und mit 6n HC1 auf einen pH von 3 gebracht. Man verdünnt mit einer größeren Menge Wasser und schüttelt mit Methylenchlorid aus, wäscht die or¬ ganische Phase mit gesättigter Kochsalzlösung, trocknet und engt im Vakuum ein.

Der Rückstand (11 g) wird durch Säulenchromatographie (Kieselgel 60 Merck, 0,063 - 0,2 mm, Elution mit Hexan/Essigsäureethylester bis zum Verh. 60:40) gereinigt. Man erhält 7,9 g (77 Z) kristalli¬ nes Produkt,

Fp. 138 - 142°C ,

20-tert.Butyldiphenylsilyloxymethyl-3ß-isobutyloxycarbonylo xy- pregna-1 ,5-dien (4.)

4,5 g (7,5 mMol) 2. werden in 60 ml Pyridin (getrocknet über KOH) gelöst, mit 1 ml (10 mMol) Chlorkohlensäureisobutylester versetzt und auf 40°C erwärmt.

Nach erfolgter Umsetzung (ca. 30 Minuten, DC-Kontrolle: Kieselgel Merck, Laufmittel Benzol/Aceton 9:1) wird die Mischung in Eiswasser gegossen und vom gebildeten Niederschlag abgesaugt. Der Nieder¬ schlag wird mit Wasser gewaschen, in Methylenchlorid aufgenommen, mehrmals mit Wasser gewaschen, die Lösung getrocknet und im Vakuum eingeengt.

Man erhält 5,1 g (97 Z) einer zähen gelben Masse, die aus Methanol umkristallisiert wird. Ausbeute: 4,6 g (90 Z) Fp. 98 - 101°C

3ß-Isobutyloxycarbonyloxy-22-tert.butyl-diphenyl-silylox y-pregna- 1 ,5-dien-7-on (Jϊ)

3,2 g (4,7 mMol) J_ werden in 25 ml absol. Benzol gelöst und mit 0,2 g (0,8 mMol) wasserfreiem Natriumdichromat, das mit 0,2 g Kie¬ selgel (Merck 60, 0,2-0,5 mm) verrieben wurde, versetzt. Man fügt 12 ml (20 mMol) tert.-Butylhydroperoxid (80Zig) zu und rührt bei 40-60°C intensiv 6 Stunden unter Argon.

Nach beendeter Umsetzung (DC-Kontrolle: Kieselgel Merck, Laufmittel Benzol/Aceton 20:1) verdünnt man mit Ether bis zur vollständigen Fällung des Chromatkomplexes, filtriert von diesem ab und engt im Vakuum ein.

Der zähe braune Rückstand (3,5 g) wird durch Säulenchromatographie (Kieselgel 60 Merck, 0,063-0,2 mm, Elution mit Hexan/Essigsäure- ethylester bis zum Verh. 90:10) gereinigt.

Man erhält 2,6 g (82 Z) reines kristallines farbloses Produkt, das aus Methanol umkristallisiert werden kann; Fp. 108-112°C