DE1041952B - Verfahren zur Herstellung von 17ª‰-Oxyaetioprecalciferol und 17ª‰-Oxyaetiocalciferol - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von 1'7 ß-Oxyätioprecalciferol und 1'7 ß-Oxyätiocalciferol Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 17ß-Oxyätioprecalciferol, der neuen Vorstufe des 17ß-Oxyätiocalciferols sowie der letztgenannten Verbindung, die in der Tiermedizin und Technik Verwendung findet.
• In der französischen Patentschrift 999 987 ist das Precalciferol, die Vorstufe des Vitamins Dz 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 krist&llisiert. 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 Rückstandes zu dem Dinitrobenzoat des Precalciferols.
• Es wurde nun gefunden, daß sich das 5,7-Androstadien-3ß-17ß-diol der Formel das im folgenden als 17ß-Oxyätioergosterin bezeichnet wird, in analoger Weise wie das Ergosterin verhält. Dieser Umstand ist überraschend, da nach bisheriger Auffassung nur aus Verbindungen der Ergosterinreihe, d. h. Verbindungen mit einer langen Seitenkette, wertvolle Produkte erhalten werden können, wenn man sie einer Reihe von photo- und thermochemischen Umsetzungen unterwirft.
• Es wurde bereits versucht, 5,7-Androstadien-3ß,17ßdiole 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. Amen Chem. Soc., Bd. 68, 1946, S. 738) ; doch wurde dabei lediglich ein rohes harzartiges Bestrahlungsprodukt erhalten, das keinerlei Aktivität aufwies.
• Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird nach an sich bekannten Methoden, die zum größten Teil in der französischen Patentschrift 999 987 beschrieben sind, gearbeitet und das 5,7-Androstadien-3ß,17ß-diol in einem geeigneten Lösungsmittel bestrahlt und die erhaltene Lösung in der Wärme mit Citraconsäureanhydrid behandelt, um das gebildete Oxyätiotachysterin zu entfernen. Das Erwärmen bewirkt außerdem die Umwandlung des gebildeten Oxyätioprecalciferols in Oxyätiocalciferol. Nach dem Eindampfen zur Trockne entfernt man das Oxyätiotachysterin durch Behandlung des Rückstandes mit methanolischer Kalilauge, wodurch die Anhydridgruppierung hydrolysiert und der Übertritt der Verbindung aus Citraconsäure und Oxyätiotachysterin in die wäßrige Phase ermöglicht wird. Man verestert mittels 3,5-Dinitrobenzoylchlorid, isoliert das bis-3,5-Dinitrobenzoat des Oxyätiocalciferols, erhitzt letzteres in einem geeigneten Lösungsmittel, trennt das unveränderte Oxyätiocalciferol -bis - 3,5 - dinitrobenzoat ab, chromatographiert das verbleibende Gemisch, isoliert das Oxyätioprecalciferol-bis-3,5-dinitrobenzoat und verseift es ebenso wie das vorher isolierte Oxyätiocalciferolbis-3,5-dinitrobenzoat, wodurch man das Oxyätioprecalciferol bzw. das Oxyätiocalciferol in kristalliner Form erhält.
• Die folgenden Beispiele erläutern das erfindungsgemäße Verfahren. Man kann insbesondere nach dem ersten der in der genannten französischen Patentschrift beschriebenen Verfahren arbeiten, nämlich bestrahlen, und das Oxyätioprecalciferol-3,5-dinitrobenzoat direkt abtrennen, wobei man durch entsprechende Kühlung Sorge dafür trägt, daß die reversible thermische Umwandlung Oxyätioprecalciferol-Oxyätiocalciferol vermieden wird. Ferner kann man die Temperaturen und Reaktionszeiten, die Art der Veresterungsmittel und die Reihenfolge der Einführung der Reagenzien variieren, ohne deshalb aus dem Bereich der Erfindung zu gelangen.
• Die angegebenen Schmelzpunkte sind die aus dem Block Maquenne bestimmten augenblicklichen Schmelzpunkte. Der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Ausgangsstoff, das 5,7-Androstadien-3ß,17ß-diol wird nach dem von Antonucci, Bernstein, Giancola und Sax, J. Org. Chem., Bd.16, 1951, S.1126, beschriebenen Verfahren erhalten. Beispiel 1 Herstellung des Oxyätiocalciferol-bis-3,5-dinitrobenzoats Eine Lösung von 0,8 g 5,7-Androstadien-3ß,17ß-diol in 1200 ccm Äther wird in Gegenwart einer Spur Hydrochinon unter gutem Rühren und Stickstoff bei O' C 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 unterwirft vier weitere gleiche Ansätze der vorstehend beschriebenen Behandlung, vereinigt die jeweils erhaltenen Rückstände und erhitzt ihre Lösung in 100 ccm Benzol 30Minuten unter Stickstoff zum Sieden unter Rückfluß. Dann gibt man 20 ccm Methanol und 20 ccm 20 %ige methanölische Kalilauge zu und läßt 15 Minuten bei gewöhnlicher Temperatur stehen. Nach dem Waschen mit Wasser, Trocknen über Magnesiumsulfat und Eindampfen im Vakuum zur Trockne nimmt man den Rückstand in 30 ccm Benzol auf und verestert mit einer Lösung von 22 g 3,5-Dinitrobenzoylchlorid in 50 ccm Benzol in Gegenwart von 20 ccm wasserfreiem Pyridin bei 40°C, was ZO-Minuten beansprucht. Dann gibt man 70 ccm Wasser zu und filtriert, wäscht das Filtrat mit Natriumbicarbonat, Wasser, n-Salzsäure, Wasser, Natriumbicarbonat und schließlich mit Wasser. Man trocknet über Magnesiumsulfat und dampft im Vakuum zur Trockne ein. Der Rückstand wird in 50 ccm Benzol aufgenommen und über Nacht bei 60°C unter Stickstoff stehengelassen. Man läßt abkühlen und chromatographiert an 80 g Aluminiumoxyd. Die Benzoleluate werden vereinigt und auf 10 ccm eingeengt. Nach Zugabe von 100 ccm Äther kühlt man auf Eis und saugt ab, wobei man 2,1 g (22%) Oxyätiocalciferol-bis-dinitrobenzoat vom F. = 155 bis 160°C (Zersetzung) erhält. Durch erneutes Erhitzen der Kristallisationsmutterlaugen auf 60°C und anschließende Chromatographie kann man noch weitere 0,6 g des gleichen Produkts isolieren (Gesamtausbeute 280/0); [a] = ö - 26 2° (c = 1% in Benzol).
• Dieses bisher noch nicht beschriebene Produkt liegt in Form kleiner blaßgelber Prismen vor, die in Wasser, Alkohol und Äther unlöslich, in Aceton und Benzol wenig löslich und in Chloroform gut löslich sind.
• Nach Abzug der beiden 3,5-Dinitrobenzoylreste zeigt das Ultraviolettspektrum ein Maximum bei 265 m#t mit einem Wert für a von 18 350. Das Infrarotspektrum läßt die Anwesenheit einer konjugierten Methylengruppe erkennen. Analyse: C33"32012N4 = 676,62 Berechnet .... C 58,57, H 4,77, 0 28,38, N 8,280/0; gefunden .... C 58,4, H 4,8, 0 28,5, N 8,10/0. Beispiel 2 Herstellung von Oxyätiocalciferol 1,5 g des, wie im vorstehenden Beispiel beschrieben, hergestellten Oxyätiocalciferol-bis-3,5-dinitrobenzoats werden in 50 ccm Äther suspendiert und dann mit 5 ccm Methanol und 10 ccm 20 %iger methanolischer Kalilauge versetzt. Nach 4stündigem Stehenlassen bei gewöhnlicher Temperatur gibt man 20 ccm Wasser zu, trennt die Ätherschicht-ab, wäscht sie mit Wasser, trocknet über Magnesiumsulfat und dampft im Vakuum zur Trockne ein. Man nimmt den Rückstand in 6 ccm eine Spur Hydrochinon enthaltenden Methanols von 45°C auf, gibt Wasser bis zur beginnenden Trübung zu, kühlt 1 Stunde bei °0C und saugt ab, wodurch man 0,48 g (77 0/0) Oxyätiocalciferol erhält. Dieses neue Produkt liegt in Form farbloser solvatisierter Prismen vor, die in Wasser unlöslich, in Äther sehr wenig löslich und in Alkohol, Benzol, Aceton und Chloroform löslich sind. Es schmilzt bei etwa 110° C unter Zersetzung und weist folgende Kennzahlen auf: [a] ö = -j- 41° ± 2° (c = 1% in Methanol), Ultraviolettspektrum = = 267 m#t, a = 18 300. Analyse: Cl-, H$a0z - 0,9 H20 = 304,61 Berechnet .... C 74,91, H 9,85, 015,230/0; gefunden .... C 75,0, H 9,7, 014,6 0/0. Beispiel 3 Herstellung des Oxyätioprecalciferol-bis-3,5-dinitrobenzoats Eine Lösung von 3 g des gemäß Beispiel 1 erhaltenen Oxyätiocalciferol-bis-dinitrobenzoats in 50 ccm Benzol wird unter Stickstoff 15 Stunden auf 60°C erhitzt und dann auf 15 ccm eingeengt. Durch Zugabe von 60 ccm Äther und Abkühlen auf -10° werden 2,35 g (780/0) des Ausgangsstoffs abgeschieden; [a] ö = -26° zE 2° (c =10% in Benzol). Die Kristallisationsmutterlaugen werden im Vakuum bei einer Temperatur unterhalb 5'C zur Trockne eingedampft. Der Rückstand wird in 30 ccm Äther aufgenommen. Man trennt durch Filtrieren 0,1 g des unveränderten Ausgangsstoffs ab und engt das Filtrat bei niedriger Temperatur auf 10 ccm ein. Nach dem Abkühlen auf -10°C saugt man ab und gewinnt 0,35 g (12 0Jo) Oxyätioprecalciferol-bis-3,5-dinitrobenzoat, daß man aus Benzol-Alkohol umkristallisiert und das folgende Kennzahlen aufweist: F. = 171 bis 172°C, [a] ö = -i-- 72° -D 4° (c = 0,5% in Benzol), Amax = 265 m#t, a = 10 800 (nach Abzug der Absorption der beiden Dinitrobenzoylreste).
• Das Infrarotspektrum läßt erkennen, daß die Absorptionsbanden der konjugierten Methylengruppe des Oxyätiocalciferols verschwunden sind. Das neue Produkt liegt in Form von gelborangefarbenen Prismen, die mit Benzol solvatisiert sind, vor und ist in Wasser und Alkohol unlöslich, in Äther und Aceton wenig löslich und in Benzol und Chloroform löslich. Analyse: C331-132012N4 @ 1/4C,Ho = 696,14 Berechnet .... C59,52, H4,85, 0 27,58, N8,040/,; _. gefunden. . . . C 59,3, H 5,0, 0 28,0, N 7,80/0. Beispiel 4 Herstellung von Oxyätioprecalciferol Man löst 0,35g des, wie im vorhergehenden Beispiel beschrieben, hergestellten Oxyätioprecalciferol-bis-3,5-dinitrobenzoats in 5 ccm Benzol. Dann gibt man 20 ccm Äther, 5 ccm Methanol und 5 ccm 20 q/oige methanolische Kalilauge zu. Nach 4stündigem Stehenlassen bei gewöhnlicher Temperatur wäscht man mit Eiswasser, trocknet über Magnesiumsulfat und dampft im Vakuum bei einer 10°C nicht übersteigenden Temperatur zur Trockne ein. Man nimmt den öligen Rückstand in 10 ccm Hexan auf, kühlt 1 Stunde auf Eis und erhält durch Absaugen 130 mg (82 %) Oxyätioprecalciferol mit folgenden Kennzahlen: F. = etwa 110°C; [a]ö = +8° j-4° (c = 0,5 % in Methanol), A,aax = 263 m[., E = 10 000. Dieses bisher noch nicht beschriebene Produkt liegt in Form hexagonaler farbloser Kristallblättchen vor, die in Wasser und Hexan unlöslich, in Benzol wenig löslich und in Alkohol, Äther, Aceton und Chloroform löslich sind. Das Infrarotspektrum läßt erkennen, daB die durch die konjugierte Methylengruppe des Oxyätiocalciferols bedingte Bande verschwunden ist. Analyse: C" H2,02, = 288,4 Berechnet .... C 79,12, H 9,79, 0 11,10 %; gefunden .... C 79,0, H 9,8, 011,2

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von 17ß-Oxyätioprecalciferol und 17ß-Oxyätiocalciferol, dadurch gekennzeichnet, daB man in an sich bekannter Weise 5,7-Androstadien-3ß,17ß-diol in einem geeigneten Lösungsmittel bestrahlt, die gebildete Lösung in der Wärme mit Citraconsäureanhydrid behandelt, zur Trockne eindampft und den Rückstand mittels methanolischer Kalilauge verseift, das Verseifungsprodukt mit 3,5-Dinitrobenzoylchlorid verestert, das Oxyätiocalciferol-bis-3,5-dinitrobenzoat isoliert und in einem geeigneten Lösungsmittel erwärmt, das nach Abtrennen des unveränderten Oxyätiocalciferol-bis-3,5-dinitrobenzoats zurückbleibende Gemisch chromatographiert, das Oxyätioprecalciferol-bis-3,5-dinitrobenzoat isoliert und letzteres sowie das bereits vorher isolierte Oxyätiocalciferol-bis-3,5-dinitrobenzoat zum Oxyätioprecalciferol bzw. Oxyätiocalciferol verseift.