专利名称:17-(3-羟基丙基)-17-羟基类固醇的制备方法
技术领域:
本发明涉及一种制备17a-(3-羟基丙基)-17l3-羟基类固醇的方法,此方法的中 间体,中间体的制备方法以及这些中间体在制备类固醇21,17-螺内酯,尤其是屈螺酮中的 用途。
背景技术:
式I的17a-(3-羟基丙基)-17!3-羟基类固醇
作为起始物质合成具有药理学活性的类固醇21, 17-羧内酯,例如依匹乐酮(9 a , 11a-环氧-7a-甲氧基-羰基-3-氧代-17a-孕甾-4-烯-21,17-羧内酯)、屈螺酮(6 P , 713 ;15P ,16P-二亚甲基-3-氧代-17a-孕甾-4-烯-21,17-羧内酯)、螺内酉旨(7 a -乙 酰硫基-3-氧代-17 a -孕甾-4-烯-21, 17-羧内酯)、坎利酮(3_氧代-17 a -孕甾_4, 6-二烯-21,17-羧内酯)和普利酮(613,713-亚甲基-3-氧代-17a-孕甾-4_烯_21, 17-羧内酯)。 这些类固醇21,17-螺内酯的合成是如下进行的使用适当的氧化剂,例如铬 酸(Sam等J.Med.Chem. 1995, 38,4518-4528)、氯铬酸妣啶盐(EP 075189)、妣啶重铬酸 盐(Bittler等;Angew. Chem. 1982,94,718-719 ;Nickisch等LiebigsAnn. Chem. 1988, 579-584)、或者在钌催化剂存在下的溴酸钾(EP 918791),或者在TEMPO催化剂存在下 用碱金属或者碱土金属的次氯酸盐(W0 2007/009821),氧化对应的17 a-(3-羟基丙 基)-17P-羟基类固醇;
然后任选地在酸催化消除水分子后得到。 17-(3-羟基丙基)-17-羟基类固醇能够通过氢化17-(3-羟基-1-丙炔基)-17-羟 基类固醇制备。17-(3-羟基-1-丙炔基)-17-羟基类固醇的合成是通过碱引发的丙-l-炔-3-醇加成到对应的17-酮类固醇进行的[Bittler等;Angew. Chem. 1982,94,
718-719 ;Nickisch等;J. Med. Chem. 1987, 30, 1403-1409 ;EP075189B1]。 使用丙-l-炔-3醇(丙炔醇)作为官能团化C3结构单元的一个缺点是显著形成
副产物(尤其是17-乙炔基类固醇),这是由于其对碱的不稳定造成的。 总而言之,丙炔醇的不稳定性会导致难于分离得到纯的产物和收率降低。 因此,本发明的目的在于提供一种可供选择的方法从对应的式III的17-酮类固
醇制备式I的17 a - (3-羟基丙基)-17 13 -羟基类固醇,此方法能够以更高的收率和纯度制
备目标化合物。
发明内容
本发明目的是通过制备式I的17 a -(3-羟基丙基)-17 P -羟基类固醇的方法实
现的
该方法包括如下步骤 a)式III的17-酮类固醇
其中R3是氢或者基团
其中R3Q、 R31、 R32彼此独立地是氢、C「C4烷基或者C「C4烷氧基; R5是氢、羟基或者与R6 —起形成双键; R6是氢,与R5或者R7 —起形成双键;或者与R7 —起形成a或13 _CH2基团; R7是氢、C「C4烷基、C「C4烷氧羰基、C「C4硫酰基;与R6 —起形成双键或者a 或P -CH2基团; f是氢、甲基或者乙基; R"是甲基、乙基; R15是氢、CrC4烷基,或者与R16 —起形成_CH2基团或者双键; R16是氢或者与R15 —起形成_CH2基团或者双键, 在碱存在下与式IV的丙-1-炔-3-醇醚反应
<formula>formula see original document page 9</formula> 其中 R4Q、 R41、 R42彼此独立的是氢、C「C4烷基或者C「C4烷氧基; 得到通式V的化合物<formula>formula see original document page 9</formula> b)对化合物V的炔基官能团进行完全的催化氢化,和
c)除去节基保护基。 对于丙炔醇醚(步骤a)加成反应合适的碱是碱金属或者碱土金属的烷氧化物,优 选碱金属的甲醇盐、乙醇盐和叔丁醇盐。已经证实以THF作为溶剂的叔丁醇钾(K0tBu)尤
其适合。加成反应的温度范围优选从ot:到5(rc。 为了完全地氢化炔基官能团,根据已知的方法,式V的化合物以溶液或者悬浮液的 形式与氢气在过渡金属催化剂的存在下进行反应[V. Ja' ger和H.G.Viehe in" Methoden der organischen Chemie 〃 [Methods of Organic Chemistry](Houben-Weyl), Volume V/2a, pp. 693-700]。氢化产物可在例如Pd/碳的存在下直接与氢气反应脱除节基,而不必 进行分离和纯化[Larcheveque等,Tetrahedron ; 1988, 44, 6407-6418],又或者通过Birch 还原来实现[Itoh等,Tetrahedron Lett. ;1986 ;27, 5405-5408],得到式I的化合物。
用于氢化炔基官能团的催化剂优选Raney镍或者在各种载体材料上的钯。
催化脱苄基化在适当的过渡金属氢化催化剂,优选Pd/碳或者Pd(0H)2/碳存在下 进行。对于此步骤特别适合的溶剂是质子性溶剂,例如乙醇。 作为氢化脱节基化的另一个选择,也可以通过Birch还原来去除节基基团。例如,氢化产物在惰性溶剂混合物中与碱金属(锂、钠、钾)或者碱土金属(钙)反应。使用的溶剂优选是液态朋3或者伯胺与醚溶剂(四氢呋喃、乙醚、二甲氧基乙烷、二甘醇二甲醚等)的混合液。锂或者钠优选作为还原剂。根据本发明,Birch还原非常优选在液态NH3和二甲氧基乙烷的混合溶剂中用锂进行。 通过Birch还原得到式I化合物的产率和通过催化脱苄基化得到的产率是相当的。 本发明进一步涉及作为中间体的式V化合物及其制备方法,即制备式V化合物的
方法,
该方法包括如下步骤
a)式III的17-酮类固醇
其中 R3是氢或者基团 其中R3°、 R31、 R"、彼此独立的是氢、CrC4烷基或者Q-Q烷氧基; R5是氢、羟基或者与R6 —起形成双键; R6是氢,与R5或者R7 —起形成双键;或者与R7 —起形成a或13 _CH2基团; R7是氢、C「Q烷基、C「Q烷氧羰基、C「Q硫酰基;与R6 —起形成双键或者a 或P -CH2基团; f是氢、甲基或者乙基; R"是甲基、乙基; R15是氢、CrC4烷基,或者与R16 —起形成_CH2基团或者双键; R16是氢或者与R15 —起形成_CH2基团或者双键, 在碱存在下与式IV的丙-1-炔-3-醇醚反应,<formula>formula see original document page 11</formula> 其中 R4°、 R41、 R42彼此独立的是氢,C「C厂烷基或者C「Cf烷氧基; 根据本发明,优选使用其中式III的17-酮类固醇与式IV的丙-1-炔-3-醇醚反 应的方法,其中R,R"、R"彼此独立地是氢,
即与丙-1-炔-3-醇-苄醚IVa
<formula>formula see original document page 11</formula>
根据本发明的制备式I化合物的方法是特别适合的,因此,优选在该方法中使用 如下的式III化合物,其中 R5是氢或者羟基; R6是氢或者与R7 —起形成a或|3 _CH2基团; R7是氢或者a或|3 -CH2基团; f是氢、甲基或者乙基; R"是甲基、乙基; R15是氢、C「C4烷基,或者与R16 —起形成_CH2基团; R16是氢或者与R15 —起形成_CH2基团。 根据本发明的一个特别优选的方法是制备式la化合物的方法,
<formula>formula see original document page 11</formula>
在该方法中,步骤a)化合物Ilia进行反应得到Va,
并进一步在步骤b)和c)中反应。
根据本发明的一个非常特别优选的方法是制备化合物la的方法,
OH
'、、、、^^OH 在方法中,步骤a)化合物Ilia
在碱存在下与式IVa的丙-1-炔-3-醇醚反应
IVa
得到化合物Vb
OH
并进一步在步骤b)和c)中反应得到化合物lac
表1 :根据本发明方法和现有技术方法的产率比较
方銜步骤a)中的试剂产煞o/適论働Illa—VbV"Ia总计(IIIa— I a)
根据本发明的方feWa929991
EP75189/丙-l-'l3-醇75'9974 *17 a -(3_羟基-1-丙炔基)衍生物 以高纯度和理论上91%的总产率得到化合物Ia,并且不经过进一步的纯化,根据 已知的方法反应得到化合物IIa(屈螺酮)[EP075189B1、EP918791B1、W0 2007/009821]。
此处明确参考了 EP 075189B1第5页,25-32行实施例H ;EP 0918791B1第5页, 56-58行到第6页,1-22行的实施例;和W0 2007/009821中第12-15页的实施例以及整个 公开的内容。这里描述的由化合物Ib反应得到屈螺酮(化合物IIa)的方法属于本专利申 请公开的内容。 使用中间体Va或者Vb来制备屈螺酮,屈螺酮的总产率增加了至少15%。根据本 发明方法获得的高纯度的中间体Ia也给本方法带来进一步的优点(不需要分离中间体)。
具体实施方式
制备方法 —般操作程序1 (GWP1):式V化合物的合成 606. lmmol的碱金属或者碱土金属烷氧化物,优选叔丁醇钾,溶解于120ml四氢呋 喃中。1212mmo1式I或II的化合物和133. 3mmo1的式III的丙炔醇醚在520ml的四氢呋 喃中的溶液或者悬浮液在-20到50°C ,优选在(TC到5t:定量加入到上述混合物中。反应完 成后,反应混合物用280ml水处理,接着加入酸中和,优选乙酸,分离并丢弃水相。
蒸发四氢呋喃后得到的粗产物用适当的溶剂重结晶并干燥。
实施例1 6P,7P ;15P ,16P-二亚甲基-17a-(3-节氧基丙炔基)雄甾烷_3 P , 5 P , 17P-三醇(Vb) 根据GWPl,使100g(0.303mo1)的3P,5e-双羟基-6e,7e ;15P,16P-二亚甲 基雄甾-17-酮与48.7g(0.333mo1)的丙_1_炔_3_醇苄醚反应。 粗产物用700ml的甲苯重结晶。得到133g(0. 279mol)的6P,7P ;15P,16P-二 亚甲基-17a-(3-节氧基丙炔)雄甾-313 ,513 ,1713-三醇(92%理论产率)。[a]D20 = -70.r (CHC13, 12. 15mg每lml溶液,T = 20°C, d = 100mm)。
力-NMR (400MHz, CDC13) : S = 0. 37-0. 42 (1H, m, H_30exo*) , 0. 63 (1H, td, J = 9.0Hz and 5. lHz, H_31endo) , 0. 78 (1H, q, J = 5. lHz, H_31endo) , 0. 82—0. 88 (1H, m, H-6) ,0. 85(3H, s, H—19) , 0. 91 (3H, s, H-18) , 1. 13(1H, tt, J = 8. 4Hz和4. 3Hz, H_7),
1. 15-1.27(4H, m, H_30exo, H_l, H_9, H—ll) , 1. 39—1. 44(1H, m, H_2 a ) , 1. 46—1. 54(3H, m, H-11,H-12P ,H-15) , 1. 57(1H,dt, J = 13. 6Hz和2. 9Hz, H_2 P ) , 1. 66—1. 74 (3H, m, H—12 a , H-16, H-8) , 1. 84 (1H, td, J = 14. 5Hz和2. 9Hz, H_l P ) , 1. 96—2. 01 (1H, m, H_4 P ) , 2. 04 (IH, dd, J = 12. 1Hz and 3. 7Hz, H_l) , 2. 23 (1H, dd, J = 15. 0Hz和3. 3Hz, H_4 a ) , 2. 15-2. 35,
2. 55-2. 70, 3. 25-3. 50 (3H,强宽峰,3倍OH) , 4. 03 (1H, s, br, H_3) , 4. 30 (2H, s, H_22), 4. 64 (2H, s, H-23) , 7. 29—7. 38 (5H, m, H_25, H_26, H_27, H_28, H—29) 13C-NMR (400MHz, CDC13) : S = 8.97(CH2, C—30) , 11. 69 (CH2, C—31) , 15. 20 (CH, C-7) , 16. 67(CH, C-15) , 18. 26(CH3, C—18) , 19. 04(CH3, C—19) ,21. 79(CH2, C—ll) ,25. 34(CH, C-6) , 26. 81 (CH2, C-l) , 27. 06 (CH, C-16) , 27. 69 (CH2, C_2) , 34. 20 (CH, C_8) , 38. 62 (CH2, C-12) , 40. 42 (C, C-10) , 42. 65 (C, C-13) , 43. 04 (CH2, C_4) , 44. 59 (CH, C_9) , 52. 88 (CH, C-14) , 57. 63 (CH2, C-22) , 67. 09 (CH, C_3) , 71. 59 (CH2, C-23) , 74. 84 (C, C_5) , 79. 80 (C, C-17), 82.06 (C, C-21), 88.99 (C, C-20),127. 93 (CH, C-27),128. 06(CH, C_26, C-28), 128. 44 (CH, C-25, C—29) , 137. 40 (C, C—24) MS(CI) :m/e = 476 (M + NH4_H20)+, 459 (M + H_H20)+, 44 1 (459_H20), 348 (M+NH4-C10H100)+, 331 (476-C10H90) , 313 (331-H20) , 295 (313-H20) , 164 (CuH160+), 91(C7H7+) IR :v = 3390 (O-H,醇的伸縮振动),3088, 3018 (C_H,芳香和烯的碳氢伸縮振动), 2937, 2867 (C_H,脂肪族的碳氢伸縮振动),2225 (C/C,炔的伸縮振动),1052 (C-O,醇的伸縮 振动),739 ( = C-H,芳香和烯的变形振动)
实施例2 15P ,16P-亚甲基-17a-(3-节氧基丙炔基)雄甾_6_烯_3 P , 5 P , 17 P -三醇
根据GWP1,使lOOg(O. 317mol)的3 P , 5 P -双羟基-15 P , 16 P -亚甲基-雄 甾_6-烯-17-酮与50. 9g(0. 349mol)的丙-1-炔-3-醇苄醚反应。 粗产物用700ml的甲苯重结晶。得到134. 5g(0. 291mol)的15P ,16P-亚甲 基-17a-(3-节氧基丙炔基)雄甾_6-烯-3|3 ,513 ,1713-三醇(92%理论产率)。
[a ]D20 =-120. 3° (CHC13, 12. 15mg每lml溶液,T = 20°C, d = 100mm)
'H-NMR (400MHz, CDC13) : S = 0. 35-0. 42 (1H, m, H-30exo) , 0. 95 (3H, s, H-18), 0. 96(3H,s,H-19) , 1. 14(1H,ddd J = 6. 8Hz,3. 7Hz和3. 5Hz,H_30endo*) , 1. 28-1. 35(lH,m, H-l 1 P ) , 1. 38-1. 42 (1H, m, H_15) , 1. 45—1. 51 (2H, m, H_l P , H_2) , 1. 50-1. 60 (3H, m, H-12 P , H-ll a , H-9) , 1. 60-1. 65(1H, m, H_2) , 1. 67—1. 73 (2H, m, H_16, H—12 a ) , 1. 83—1. 89(1H, m, H-l a ) , 1. 88-1. 97 (3H, m, both H_4, H-14) , 2. 15-2. 19 (1H, m, H_8) , 2. 25-2. 40, 2. 90-3. 10,
3. 05-3. 25 (3H,强宽峰,3倍OH) , 4. 04-4. 07 (1H, m, H_3) , 4. 28 (2H, s, H_22) , 4. 62 (2H, s, H-23) , 5. 49 (IH, dd J = 10. 0Hz和2. 8Hz, H_6) , 5. 68 (IH, dd J = 10. 0Hz和1. 8Hz, H_7), 7. 29-7. 36 (5H, m, H_25, H_26, H_27, H_28, H-29) 13C-NMR (400MHz, CDC13) : S = 8.90(CH2, C-30) , 16. 25 (CH, C-15) , 18. 05 (CH3,C-19) , 18. 28(CH3, C-18) ,21. 12(CH2, C-ll) ,24. 73(CH2, C_l) ,27. 31(CH, C-16) ,27. 89(CH2, C-2) , 36. 53 (CH, C_8) , 38. 77 (CH2, C—12) , 39. 12 (C, C—10) , 40. 68 (CH2, C_4) , 42. 86 (C, C—13), 43. 99 (CH, C-9) , 51. 27 (CH, C—14) , 57. 59 (CH2, C—22) , 67. 31 (CH, C_3) , 71. 56 (CH2, C—23), 75. 93 (C, C-5), 79. 71(C, C-17), 82.13 (C, C-21), 88. 88(C, C-20) ,127. 93 (CH, C-27), 128. 02 (CH, C-7),128. 05(CH, C_26, C—28),128. 44(CH, C_25, C—29),134. 52(CH, C_6), 137. 35 (C, C-24) MS(CI) :m/e = 480 (M+NH4)+, 462 (480_H20) , 445 (M+H)+, 427 (445_H20), 334(480-C10H100) , 317 (462-C10H90) , 299 (317-H20) , 281 (299-H20) , 244 (C17H240+), 164(CUH160+),91(C7H7+) IR:v = 3480, 3425cm—1 (0-H) ;3119, 3025cm—1 (C_H,芳香和烯的碳氢伸縮振动); 2950cm—、C-H,脂肪族的碳氢伸縮振动);2225cm—1 (C/C,炔的伸縮振动);1055cm—1 (C_0,醇 的伸縮振动)。 —般操作程序2 (GWP2):式V化合物到式I化合物的氢化和Birch还原
277mmol的式V化合物溶解于924ml的二甲氧基乙烷中,用1.7重量X的Pd/ C(10%)处理。混合物先和氢气在2(TC和3bar的压力下反应。当氢气吸收完全后,加热反 应混合物到5(TC,继续搅拌到不再有气体吸收为止。过滤除去催化剂。滤液在-4(TC下定 量加入到由396ml 二甲氧基乙烷、699ml的朋3和至少1664mmol的锂制备的溶液中。接着, 406ml的甲醇分批加入。加热反应混合物到2(TC后,并加入到76ml乙酸在1320ml水中的 溶液内,进一步加入乙酸中和混合物,然后通过真空蒸馏除去二甲氧基乙烷和甲醇。分离产 生的固体,水洗,5(TC干燥。 —般操作程序3 (GWP3):式V化合物到式I化合物的氢化和氢化脱节基化根据GWP2制备的滤液通过蒸馏完全去除溶剂。蒸馏的残余物溶解于660ml的乙醇
中,加入2重量X的Pd/(0H)2/C(15-20X )。混合物和氢气在2(TC、3bar压力下反应。当氢
气吸收完全后,过滤分离出催化剂。加入660ml的水后,蒸馏出去乙醇。分离产生的固体,
水洗,5(TC干燥。 实施例3 6P,7P ;15P ,16P-二亚甲基-17a-(3-羟基丙基)雄甾烷-3P ,5P ,17P-三 醇(Ia): 使lOOg(O. 210mol)的,7P ; 15 P , 16 P - 二亚甲基-17 a - (3-节氧基丙炔基) 雄甾烷-3P ,5P ,17P-三醇根据GWP2或者GWP3反应,得到81. lg(O. 208mol)的6P ,7P ; 1513 ,1613-二亚甲基-17a-(3-羟基丙基)雄甾烷-313 ,513 ,17P-三醇(99%理论产率)。
MS(CI) :m/e = 389 (M-H)+, 373 (M+H_H20)+, 355 (373_H20) , 337 (355_H20), 319(337-H20)。
权利要求
制备式I的17α-(3-羟基丙基)-17β-羟基类固醇的方法该包括如下步骤a)式III的17-酮类固醇其中R3是氢或者基团其中R30、R31、R32彼此独立的是氢、C1-C4烷基或者C1-C4烷氧基;R5是氢、羟基或者与R6一起形成双键;R6是氢,与R5或者R7一起形成双键;或者与R7一起形成α或β-CH2基团;R7是氢、C1-C4烷基、C1-C4烷氧羰基、C1-C4硫酰基;与R6一起形成双键或者α或β-CH2基团;R10是氢、甲基或者乙基;R13是甲基、乙基;R15是氢、C1-C4烷基,或者与R16一起形成-CH2基团或者双键;R16是氢或者与R15一起形成-CH2基团或者双键,在碱存在下与式IV的丙-1-炔-3-醇醚反应其中R40、R41、R42彼此独立的是氢、C1-C4烷基或者C1-C4烷氧基,形成通式V的化合物b)对化合物V的炔基官能团进行完全的催化氢化,和c)除去苄基保护基。FPA00001011143300011.tif,FPA00001011143300012.tif,FPA00001011143300013.tif,FPA00001011143300021.tif,FPA00001011143300022.tif
2. 根据权利要求l的方法,其中步骤a)中使用如下的式III化合物,其中 R5是氢或者羟基;R6是氢或者与R7 —起形成a或P -CH2基团; R7是氢或者a或P -CH2基团; R1Q是氢、甲基或者乙基; R"是甲基、乙基;R15是氢、Q-Q烷基,或者与R16 —起形成_CH2基团; R16是氢或者与R15 —起形成_CH2基团。
3. 根据权利要求1的方法,其是用于制备化合物la<formula>formula see original document page 3</formula>其中在步骤a)中化合物Ilia进行反应形成化合物Va,<formula>formula see original document page 3</formula>并进一步在步骤b)和c)中反应得到化合物I a。
4.根据前述任一项权利要求的方法,特征在于步骤a)中的丙-l-炔-3-醇醚是式IVa 的化合物<formula>formula see original document page 4</formula>
5.根据权利要求3或4的方法,其是用于制备化合物Ia,<formula>formula see original document page 4</formula>其中在步骤a)中化合物Ilia在碱存在下与式IVa的丙_1_炔_3_醇醚反应,<formula>formula see original document page 4</formula>得到化合物Vb<formula>formula see original document page 4</formula>并进一步在步骤b)和c)中反应得到化合物I a。
6.式V的中间体<formula>formula see original document page 4</formula>其中取代基R3、 R5、 R6、 R7、 R1Q、 R13、 R15、 R16、 R4°、 R41和R42与权利要求1中的定义相同。
7.根据权利要求6的中间体,即式Va的化合物<formula>formula see original document page 5</formula>其中取代基R3、 R4°、 R41和R42与权利要求1中的定义相同。
8.根据权利要求6或7的中间体,即式Vb的化合物<formula>formula see original document page 5</formula>其中取代基R3与权利要求l中的定义相同。
9. 根据权利要求6至8之一的中间体,即613 ,713 ; 15 P , 16 P - 二亚甲基17 a - (3_节 氧基丙炔基)雄甾烷-3P ,513 ,1713-三醇。
10. 制备式V中间体的方法<formula>formula see original document page 5</formula>其包括如下步骤a)式III的17-酮类固醇其中R3°、 R31、 R32彼此独立的是氢、CrC4烷基或者CrC4烷氧基; R5是氢、羟基或者与R6 —起形成双键;R6是氢,与R5或者R7 —起形成双键;或者与R7 —起形成a或P -CH2基团;f是氢、c「c;烷基、c「(;烷氧羰基、c「(;硫酰基;与Re—起形成双键或者a或p-ch:基团;r1q是氢、甲基或者乙基; r"是甲基、乙基;r15是氢、q-q烷基,或者与r16 —起形成_ch2基团或者双键; r16是氢或者与r15 —起形成_ch2基团或者双键, 在碱存在下与式IV的丙-1-炔-3-醇醚反应其中r4°、 r41、 r42彼此独立的是氢、crc4-烷基或者crc4-烷氧基。
11. 根据权利要求6的式V中间体用于制备式II化合物的用途。
12. 根据权利要求7的中间体V a用于制备屈螺酮的用途。
13. 根据权利要求8的中间体Vb用于制备屈螺酮的用途。
全文摘要
本发明涉及一种从式(III)的17-酮类固醇经由式(V)的中间体制备式(I)的17α-(3-羟基丙基)-17β-羟基类固醇的方法,其中基团R3、R5、R6、R7、R10、R13、R15、R16、R40、R41和R42的定义如说明书所述。
文档编号C07J53/00GK101743248SQ200880022168
公开日2010年6月16日 申请日期2008年6月27日 优先权日2007年6月28日
发明者C-C·黑泽尔霍夫, M·彼得森 申请人:拜耳先灵医药股份有限公司