DE1040025B - Verfahren zur Herstellung von AEtioprecalciferol und AEtiocalciferol - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Atioprecalciferol und Ätiocalciferol Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Ätioprecalciferol, der neuen Vorstufe des Ätiocalciferols, sowie der letztgenannten Verbindung, die in der Tiermedizin und in der Technik Verwendung findet.
• In der französischen Patentschrift 999 987 ist das Precalciferol, die Vorstufe des Vitamins D2 oder Calciferols, und das Verfahren zu seiner Herstellung beschrieben. Im Rahmen dieses Verfahrens wird, ausgehend vom Ergosterin, durch Bestrahlung bei niedriger Temperatur zunächst ein harzartiges Produkt gewonnen, das dann beispielsweise mit 3,5-Dinitrobenzoylchlorid verestert wird, wobei man während allen Verfahrensstufen ein Überschreiten der Temperatur von 25°C sorgfältig zu vermeiden hat. Schließlich wird eine chromatographische Trennung an neutralem Aluminiumoxyd durchgeführt. Aus der am schwächsten- adsorbierten Fraktion wird ein bernsteinfarbenes Öl abgetrennt, das aus Ligroin kristallisiert. Man erhält somit das Precalciferol in Form seines Dinitrobenzoats, das man zur Erzielung von Precalciferol selbst durch alkalische Behandlung bei 10 bis 15°C verseifen kann. In der genannten Patentschrift ist außerdem ausgeführt, daß man die gleiche Substanz auch auf einem zweiten Wege erhalten kann, der auf der folgenden Beobachtung beruht: Die schließliche Überführung von Precalciferol in Calciferol durch Erhitzen hat reversiblen Charakter. Aus diesem Grunde gelangt man durch 20stündiges Erhitzen einer Lösung des Dinitrobenzoats des Calciferols in Benzol auf 60°C und fraktionierte Kristallisation und Chromatographie des durch Eindampfen dieser Lösung anfallenden Rückstands zu dem Dinitrobenzoat des Precalciferols.
• Es wurde nun gefunden, daß sich das 5,7-Androstadien-3ß-ol der Formel das im folgenden Atioergosterin genannt wird, in analoger Weise wie das Ergosterin verhält. Dieser Umstand ist überraschend, da nach bisheriger Auffassung nur Verbindungen aus der Ergosterinreihe, d. h. Verbindungen mit einer langen Seitenkette, Produkte von Bedeutung ergeben, wenn man sie einer Reihe von photo- und thermochemischen Umsetzungen unterwirft. Es wurde beispielsweise schon versucht, das 5,7-Androstadien-3ß,17ß-diol zu bestrahlen (vgl. K. Dimroth und J. Paland, Ber. dtsch. chem. Ges., Bd. 72, 1939, S. 187; N. A. Milas und C. R. Milone, J. Am. Chem. Soc., Bd. 68, 1946, S. 738), doch hat man dabei nichts weiter erhalten können als ein rohes harzartiges Bestrahlungsprodukt, das keinerlei Aktivität aufwies. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird nach an sich bekannten Methoden, die zum größten Teil in der französischen Patentschrift 999 987 bescluieben sind, gearbeitet und das 5,7-Androstadien-3ß-ol in einem ge@ eigneten Lösungsmittel bestrahlt und die gebildete Lösung in der Wärme mit Citraconsäureanhydrid behandelt, um das gebildete Ätiotachysterin zu entfernen. Das Erwärmen bewirkt außerdem die Umwandlung des gebildeten Ätioprecalciferols in Ätiocalciferol. Man dampft zur Trockne ein und entfernt das Ätiotachysterin durch Behandlung des Rückstands mit methanolischer Kalilauge, wodurch die Anhydridgruppierung hydrolysiert und der Übertritt der Verbindung aus Citraconsäure und Ätiotachysterin in die wäßrige Phase ermöglicht wird. Man verestert mittels 3,5-Dinitrobenzoylchlorid, isoliert das Ätiocalciferol-3,5-dinitrobenzoat, behandelt es mit methanolischer Kalilauge und isoliert das Ätiocalciferol. Man kann zur Veresterung auch 4-Methyl-3,5-dinitrobenzoylchlorid verwenden, das Ätiocalciferoldinitrotoluat isolieren, letzteres in einem geeigneten Lösungsmittel erhitzen, das unveränderte Ätiocalciferoldinitrotoluat abtrennen, das zurückbleibende Gemisch chromatographieren und das Ätioprecalciferoldinitrotoluat isolieren und zum Ätioprecalciferol verseifen.
• Die folgenden Beispiele erläutern das erfindungsgemäße Verfahren. Man kann insbesondere nach dem ersten der in der genannten französischen Patentschrift beschrie= benen Verfahren arbeiten, nämlich bestrahlen, und direkt das Ätioprecalciferol-3,5-dinitrobenzoat abtrennen, wobei durch entsprechende Kühlung dafür zu sorgen ist, daß die reversible thermische Umwandlung Ätioprecalciferol-Ätiocalciferol vermieden wird. Man kann die thermische Umwandlung von Ätiocalciferol in Ätioprecalciferol auch direkt durch Verwendung des isolierten 3,5-Dinitrobenzoats bewirken, ohne über das Dinitrotoluat zu gehen. Ferner können die Temperaturen und Reaktionszeiten, die Art der Veresterungsmittel und die Reihenfolge der Einführung der Reagenzien variiert werden, ohne daß dadurch der Rahmen der Erfindung verlassen wird.
• Die angegebenen Schmelzpunkte sind die auf dem Block Maquenne bestimmten augenblicklichen Schmelzpunkte. Der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Ausgangsstoff, das 5,7-Androstadien-3ß-ol wird nach dem Verfahren von H. DeVries und H. j. Backer, Rec. Trav. Chim. Pays-Bas., Bd. 71, 1952, S. 719, hergestellt. Beispiel 1 Herstellung des Ätiocalciferol-3,5-dinitro-benzoats Eine Lösung von 0,8g 5,7 Androstadien-3ß-ol in 1200 ccm Äther wird in Gegenwart einer Spur Hydrochinon bei 0'C unter gutem Rühren und unter Stickstoff mit einer Quecksilberdampflampe bestrahlt. Nach einer Bestrahlungsdauer von 1 Stunde und 20 Minuten gibt man 1 ccm Citraconsäureanhydrid zu und dampft im Vakuum zur Trockne ein. Man behandelt drei weitere, gleiche Ansätze in der vorstehend beschriebenen Weise, vereinigt die so erhaltenen vier Rückstände und erhitzt ihre Lösung in 100 ccm Benzol 30 Minuten unter Stickstoff und Rückfluß. Nach Zugabe von 20 ccm :Methanol und 20 ccm methanolischer Kalilauge (200/0ig) läßt man 30 Minuten bei gewöhnlicher Temperatur stehen. plan wäscht mit Wasser, trocknet über Magnesiumsulfat und dampft im Vakuum zur Trockne ein. Der Rückstand wird in 50 ccm Benzol aufgenommen und in Gegenwart von 15 ccm wasserfreiem Pyridin mit einer Lösung von 14 g 3,5-Dinitrobenzoylchlorid in 50 ccm Benzol verestert. Nach 30minutigem Stehen bei 40°C arbeitet man in der üblichen Weise auf und verdampft im Vakuum zur Trockne. Das erhaltene rohe Öl wird in 20 ccm Äther aufgenommen. Durch Absaugen gewinnt man 0,72 g (13°/p) unverändertes 5,7-Androstadien-3ß-ol-3,5-dinitrobenzoat zurück. Nach dem Eindampfen der hinterbleibenden Lösung im Vakuum zur Trockne löst man den Rückstand in einem Gemisch aus Benzol und Petroläther (1 : 3) und chromatographiert an Aluminiumoxyd. Die mit einem Gemisch aus gleichen Teilen Benzol und Petroläther eluierte Fraktion liefert nach Umkristallisieren aus Hexan 0,6g (110/0) Ätiocalciferoldinitrobenzoat. Das Produkt liegt in Form kleiner gelber Prismen vor und weist folgende Kennzahlen auf: F. = etwa 140°C (Zersetzung). [a] ö = -f-- 49° ± 2° (c = 10/0 in Benzol), R",ax = 265 mp,, e = 16 700 nach Abzug des Dinitrobenzoylrestes.

  Analyse: C26H3006N2 = 466,52.

  Berechnet .... C 66,93, H 6,48, 0 20,58, N 6,010/0;

  gefunden ..... C 67,0, H 6,3, 0 20,7, N 6,1 0,I0.

  Dieses Produkt ist noch nicht beschrieben. Es ist in Alkohol und Wasser unlöslich, in Äther ziemlich löslich und in Aceton, Benzol und Chloroform löslich.
• Beispiel 2 Herstellung von Ätiocalciferol 3 g des wie im vorstehenden Beispiel beschriebenen hergestellten Ätiocalciferoldinitrobenzoats werden in 30 ccm Benzol gelöst und innerhalb von 3 Stunden bei 20°C mittels 20 ccm 200/0iger methanolischer Kalilauge verseift. Nach dem Waschen mit Wasser bis zur Neutralität der Waschwässer trocknet man über Magnesiumsulfat und dampft im Vakuum zur Trockne ein. Man erhält so das Ätiocalciferol in Form eines farblosen Öls, das in den meisten organischen Lösungsmitteln löslich ist. Beispiel 3 Herstellung des Ätiocalciferol-4-methyl-3,5-dinitrobenzoats Der durch Bestrahlung von vier Ansätzen von je 0,8 g 5,7-Androstadien-3ß-ol nach der im Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise erhaltene Rückstand wird nach Behandlung mit Citraconsäureanhydrid, Hydrolyse mit methanolischer Kalilauge, entsprechender Aufarbeitung und Eindampfen im Vakuum zur Trockne in 50 ccm Benzol aufgenommen und mit einer Lösung von 18 g 4-Methyl-3,5-dinitrobenzoylchlorid in 50 ccm Benzol in Gegenwart von 15 ccm wasserfreiem Pyridin verestert. Nach 30minutigem Stehen bei 40°C arbeitet man in der üblichen Weise auf und dampft im Vakuum zur Trockne ein. Das so erhaltene rohe Öl wird in einem Gemisch aus Benzol und Petroläther (1 :3) gelöst und an Aluminiumoxyd chromatographiert. Die mit einem Gemisch aus gleichen Teilen Benzol und Petroläther eluierte Fraktion liefert nach Aufnahme in Äther das Ätiocalciferold.initrotoluat, das man aus Benzol-Alkohol (1 :5) umkristallisiert und das zunächst bei 97 bis 98°C und dann bei etwa 125°C schmilzt, [a] ö = -I- 71' y 2° (c = 2 °,l, in Benzol).
• Dieses noch nicht beschriebene Produkt fällt aus Äther in Form kleiner gelber Prismen oder aus Benzol-Alkohol (1 : 5) in Form solvatisierter blaßgelber Blättchen an, die in Wasser und Alkohol unlöslich, in Äther sehr wenig löslich und in Aceton, Benzol und Chloroform löslich sind. amax = 265 bis 270 mp, für s = 16 000 (entsolvatisiertes Produkt).

  Analyse: C"H3206N2 ' 1/3 C,H6 = 506,6.

  Berechnet .... C 68,75, H 6,77, 0 18,95, N 5,53 0/0;

  gefunden ..... C 69,0, H 6,8, 0 19,2, N 5,6 °a;

  und nach Entsolvatation bei 120°C im Vakuum (Verlust 5,50/0) C2,H3206Na = 480,54

  berechnet .... C 67,48, H 6,710;'0;

  gefunden ..... C 67,5, H 6,8 0/0.

  Beispiel 4 Herstellung des Ätioprecalciferol-4-methyl-3,5-dinitrobenzoats Man erhitzt eine Lösung von 1,12 g des nach der im vorhergehenden Beispiel beschriebenen Arbeitsweise hergestellten Ätiocalciferol-4-methyl-3,5-dinitrobenzoats in 30 ccm Benzol 15 Stunden unter Stickstoff auf 60°C. Man dampft im Vakuum zur Trockne ein, nimmt den Rückstand in 10 ccm Äther auf und läßt bei O' C kristallisieren. Nach Rückgewinnung von 0,74 g (66 0/0) unverändertem Ätiocalciferoldinitrotoluat wird das Filtrat bei 0°C im Vakuum zur Trockne eingedampft und der Rückstand mit 5 ccm Äther und 5 ccm Alkohol aufgenommen. Nach 1stündigem Stehenlassen bei -10°C gewinnt man weitere 0,14g (120/0) unverändertes Ätiocalciferoldinitrotoluat zurück. Das Filtrat wird zur Fällung mit Eiswasser versetzt und dann mit Äther extrahiert. Man wäscht mit Wasser, trocknet über Magnesiumsulfat und dampft im Vakuum bei O' C zur Trockne ein. Man nimmt den Rückstand in Petroläther auf und chromatographiert an Aluminiumoxyd. Die mit einem Gemisch aus Benzol und Petroläther (1 : 4) eluierte Fraktion wird im Vakuum bei 0°C zur Trockne eingedampft. Man erhält so das Ätioprecalciferol-4-methyl-3,5-dinitrobenzoat in Form eines hochviskosen blaßgelben Öls, das in Wasser unlöslich, in Alkohol wenig löslich und in Äther, Aceton, Benzol und Chloroform stark löslich ist. [a] ö° _ -f- 30° + 4-(c = 2,4°/o in Benzol), Am"" = 263 m#t, a = 11000 (nach Abzug des Methyldinitrobenzoylrestes). Das Infrarotspektrum läßt erkennen, daß die für die Absorption zwischen 890 und 905 cm-' verantwortliche Methylengruppe, die im Fall des Ätiocalciferoldinitrotoluats beobachtet wird, verschwunden ist.
• Beispiel 5 Herstellung von Ätioprecalciferol Man löst 0,5 g des wie im vorhergehenden Beispiel beschrieben hergestellten Ätioprecalciferol-4-methyl-3,5-dinitrobenzoats in 5 ccm Benzol und versetzt mit 20 ccm Äther, 5 ccm Methanol und dann mit 5 ccm 200/@ger methanolischer Kalilauge. Nach 4stündigem Stehenlassen bei gewöhnlicher Temperatur wäscht man mit Eiswasser, trocknet über Magnesiumsulfat und dampft im Vakuum bei einer Temperatur unterhalb 10°C zur Trockne ein. Man erhält so das Ätioprecalciferol in einer Ausbeute von 95"/,. Dieses neue Produkt liegt in Form eines zähen farblosen Öls vor, das in Wasser unlöslich und in den meisten organischen Lösungsmitteln löslich ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Ätioprecalciferol und Ätiocalciferol, dadurch gekennzeichnet, daß man in an sich bekannter Weise 5,7-Androstadien-3ß-ol in einem geeigneten Lösungsmittel bestrahlt, die erhaltene Lösung in der Wärme mit Citraconsäureanhydrid behandelt, den durch Eindampfen zur Trockne gewonnenen Rückstand mittels methanolischer Kalilauge verseift und anschließend mittels 3,5-Dinitrobenzoylchlorid verestert, das Ätiocalciferol-3,5-dinitrobenzoat mit methanolischer Kalilauge verseift und das Ätiocalciferol isoliert oder daß man mittels 4-Methyl-3,5-dinitrobenzovlchlorid verestert und das Ätiocalciferoldinitrotoluat isoliert, in einem geeigneten Lösungsmittel erhitzt, das nach Abtrennen des unveränderten Ätiocalciferoldinitrotoluats zurückbleibende Gemisch chromatographiert und das Ätioprecalciferoldinitrotoluat isoliert und zum Ätioprecalciferol verseift.