CZ283794A3

CZ283794A3 - Process for preparing 7 beta-substituted 4-aza-5-alpha-androstan-3-ones

Info

Publication number: CZ283794A3
Application number: CZ942837A
Authority: CZ
Inventors: Raman K Bakshi; Gary H Rasmusson
Original assignee: Merck & Co Inc
Priority date: 1992-05-20
Filing date: 1993-05-11
Publication date: 1995-10-18
Also published as: SK137894A3; RU94046041A; HUT68232A; US5237064A; RO112427B1; RU2114117C1; US5578726A; TW234129B; WO1993023376A1; CN1084519A; FI945441A0; AU4243993A; FI945441A

Description

Předkládaný vynález se zabývá novým způsobem výroby·' 73-substituovaných 4-aza-5a-androstan-3-onů a příbuzných sloučenin a jejich využitím jako inhibitorů 5a-reduktasy.

Dosavadní stav techniky

Bylo zjištěno, že některé nežádoucí fysiologické projevy, jako je akné vulgaris, seborea (mazotok), ženský hirsutismus, mužský typ plešatosti a benigní hypertrofie prostaty, jsou výsledkem hyperandrogenické stimulace, vyvolané nadbytečným hromaděním testosteronu nebo podobných andrcgenních hormonů v metabolickém systému. Počáteční snaha o poskytnuti chemoterapeutického činidla, zabraňujícího nežádoucím účinkům hyperandrogenity, vedla k objevu několika steroidních antiandrogenů, vykazujících svou vlastní nežádoucí hormonální aktivitu. Například estrogeny nejen čelí účinku androgenů, ale mají rovněž feminizující účinek. Vyvinuty byly také nesteroidní antiandrogeny, například 4 '.-nitro-3 '-trifluormethylisobutyranilid, viz Neri se spolupracovníky, Endo, díl 91, č. 2, 1972. Ovšem tyto produkty, i když bez hormonálního účinku, jsou periferné účinné, kompetují s přirozenými androgeny o receptorová místa a mají tak sklon feminisovat mužského příjemce nebo mužský plod ženského příjemce.

Je známo, že hlavním mediátorem androgenní aktivity je v některých cílových orgánech 5a-dihydrotestosteron, který se v cílových orgánech místně vytváří účinkem 5a-reduktasy. Dále je známo, že inhibitory testosteron-5a-reduktasy mohou sloužit k prevenci nebo zmírnění příznaků hyperandrogenni stimulace.

Množství 4-azasteroidních sloučenin působí jako inhibitory 5-a-reduktasy. Viz například US patenty čísel 4 377 534, 4 220 775, 4 859 681, 4 760 071 a Články Rasmussona a spoluautorů-v J. Med. Chem. 27, 1690-1701, 1984 a v J. Med. Chem. 29, 2998-2315, 1936, US patent 4 845 104 Carlina a spoluautorů a US patent 4 732 897 Cainelliho a spoluautorů, které popisují 4-aza-17p-substituované

5-a-androstan-3-ony, použitelné k léčbě androgenních stavů, týkajících se DHT (dihydrotestosteronu).

Ovšem navzdory názoru, že hyperandrogenni onemocnění jsou způsobena jednoduchou 5a-reduktasou, existují práce, týkající se jiných isoenzymů 5a-reduktasy jak u krys, tak i u lidí. Například v lidská spolupracovníky . (viz J. Clin 806-316, 1983) a Hudson (viz

349-353, 1987) nalezli odlišné 5a-reduktasové stromatických a epiteliálních frakcích. Navíc Moore a Wilson popsali dvé odlišné lidské reduktasy, dosahující maxima aktivity buď při hodnotě pH 5,5, anebo 7-9. (Viz J. Biol. Chem. 251 (19), 5895-5900, 1976).

prostatě Bruchovsky se Endocrinol. Metab. 67, J. Steroid Biochem. 26, aktivity ve

V poslední době Andersson a Russell isolovali cDNA, kódující 5a-reduktasu z krysích jater (J. Biol. Chem. 264 . 16249-55, 1989). Nalezli jednoduchou mRNA, kódující jak jaterní, tak i prostatická krysí reduktasy. Sekvence tohoto krysího genu byla později použita k výběru lidské prostatická cDNA, kódující 5a-reduktasu, označenou jako 5a-reduktasa 1. (Viz Proč. Nati. Acad. Sci. 87., 3640-3644, 1990).

Později byla z lidské prostaty klonována druhá, více adundantní reduktasa (5a-reduktasa 2) o stejných vlastnostech, jaké vykazuje forma, nalezená v hrubých extraktech lidské prostaty (viz Nátuře 354, 159-161, 1991).

Kromě toho kniha Syndromes of Androgen Resistance The Biology of Reproduction, sv. 46, str. 168 - 173 (1992) Jeana 0. Wilsona naznačuje, že enzym 5a-reduktasa 1 může být spojen s vlasovými folikuly.

Dosavadní poznatky tedy nasvědčují existenci 'přinejmenším dvou ' genů 5a-reduktasy 'a dvou 'odlišných isoenzymů 5a-reduktasy u lidi. Obě formy jsou zastoupeny v prostatické tkáni, ve které je 5a-reduktasa 2 abundantnější. Druhý enzym, 5a-reduktasa 1, je za abundantnější považována • v kožní tkáni hlavy?'···Při léčbě chorobného hyperandrogenního stavu, např. benigní hyperplasie prostaty (3PH) by bylo žádoucí mít k zásadní inhibici tvorby dihydrotestosteronu (DHT) jeden typ léku, který je aktivní vůči oběma prostatickým enzymům 1 i 2. Případně by bylo žádoucí mít vysoce selektivní léčivo k inhibování enzymu 5a-reduktasy 1 z pokožky hlavy, které by bylo využitelné k léčbě onemocnění kůže a pokožky hlavy, například akné a alopecie (plešatosti). Takové léčivo by mohlo být rovněž používáno v kombinované terapii léčby BPH spolu s přípravkem PROSCAR^R (finasterid), který je vysoce selektivní vůči prostatickému enzymu 5a-reduktase 2.

K výrobě 7β-substituovaných působících vůči enzymům α-reduktase 1 i 2, vyhledávány nové postupy, které by androstan-3-onů, jsou nepřetržitě byly účinnější a přijatelnější z hlediska okolního prostředí.

Podstata vynálezu

Předkládaný vynález předkládá nový postup výroby

73-substituovaných sloučenin 4-aza kceré inhibuji 5a-reduktasové isoenzymy účinné při selektivní ir.hibici Ξα-redukt k pokožce hlavy. Současně duálně inhibu při orální, parenterálni nebo

5a-androstan-3-onu, a 2 a jsou zviasne sy 1, vztahující se i oba iscer.zvmv 1 i léčbě benicr.í hyperpiasie prostaty, akné, ženského typu plešatosti, androgenní alopecie, prevenci a léčbě karcinomu prostaty.

A. — 3 wl w * — >.IUÍ f crostatimidv a

Podle tohoto vynálezu je předkládán postup, zahrnující krok

a) navázání styku mezi sloučeninou I,

kde Alk je Cj-C₄ alkyl, allyl nebo Cg-Cg cykloalkyl a A je substituent inertní . v podmínkách reakce, s redukčním systémem, složeným z kovového lithia a kapalného amoniaku v inertním organickém rozpouštědle, při teplotě v rozmezí od -45’C do -78 ^!C a po dobu dostačující ke stereospecif ické tvorbě 7p-sloučeniny V:

V

Proces dále stanoví krok:

b) navázáni styku sloučeniny V s isome dvojně vazby v inertním organickém to při teplotě v rozmezí od 40 ^:C do 65'C a nichž je radikál A inertní, pc dobu dostač isomerní . sloučeniny VI:

X Z 2 Č Π ** Č O * ^Λ rozpouštědle a za podmínek, při ujioí k vytvořeni

Postup také stanoví krok:

c) navázání styku sloučeniny VI s oxidačním činidlem v inertním rozpouštědle a to při teplotě v rozmezí od 23 ⁼C do 80C a za podmínek, při nichž je radikál A inertní, po dobu dostačující k vytvoření sekokyseliny VII:

Dále postup stanoví krok:

d) navázání styku sekokyseliny*VII s aminem o vzorci :

Ρ.-ΝΗ-, kde R je atom vodíku, C^-C₄ alkyl, be.nzyl nebo allvl, a to při teplotě v rozmezí od 100 ³C do 200' C a za podmínek, cri nzchz je radixal A inertní, ρο docu dostačující k vytvoření 4-aza-steroidu Vlil:

V3~:

Postuo rovněž stanoví krok:

e;

« V*; /*·**· -a navázání styku --sloučeniny Vlil s platinovým torem v inertním organickém rozpouštědle, při ní teplotě a za podmínek, kdy A je inertní, po dobu ící k vytvoření 7-Aik-4-azašteroidu IX:

IX

Specifickým uspořádáním postupu je případ, kdy Alk je methyl; redukční systém se skládá z kovového lithia a kapalného amoniaku; postup se provádí při teplotě od -73’C do -45’C.

Vynález předkládá také celkový postup, zahrnující kroky:

a) navázání styku mezi sloučeninou Σ,

kde Alk je Cj-C^ alkyl, allyl nebo C₃-C_s cykloalkyl a A je substituent inertní v podmínkách reakce, s redukčním systémem, složeným z kovového lithia a kapalného amoniaku v inertním organickém rozpouštědle, při teplotě v rozmezí cd -45 ^:C .;- do -73 ’C a po dobu dostačující ka ' sterecspeciřická tvorbě . 7β-sloučeniny V: - .v; . .

b) navázáni styku sloučeniny V s isomerizačním činidlem dvojné vazby v inertním organickém rozpouštědle a to při teplotě v rozmezí od 40 ’C do 65’C a za podmínek, při nichž je radikál A inertní, po dobu dostačující k vytvoření isomerní sloučeniny-VI:

c) navázání styku sloučeniny VI s oxidačním činidlem v inertním rozpouštědle a to při teplotě v rozmezí cd 23 ^!C do 80’C a za podmínek, při nichž je radikál A inertní, po dobu dostačující k vytvoření sekokyseliny VII:

d) navázání styku sekokyseliny VII s aminem o vzorci : R-NH₂, kde R je atom vodíku, alkyl, benzyl nebe allyl, a to při teplotě v rozmezí od 100 do 200⁵C a za podmínek, při nichž je radikál A inertní, po dobu dostačující k vytvoření 4-aza-steroidu VIII:

e) navázání styku sloučeniny VIZI s platinovým katalyzátorem v inertním organickém rozpouštědle, při laboratorní teplotě a za podmínek, kdy A je inertní, po cccu dostačující k vytvoření 7-Alk-4-azasteroidu IX:

Výraz C₁-C₄ alkyl, například: methyl,· ethyl, sekundární butyl, isobutyl a užívaný ve vynálezu, propyl, iscpropvl, terciární butyl.

zahrnuje n-butyl,

Výraz ^c3^-c6 cykloalkyl, užívaný ve vynálezu, zahrnuje například cyklopropyl, cyklobutyl, cyklcpentyl, cvklohexvl.

Postup podle předkládaného následujících schématech: - vynálezu je dokreslen v

OBECNÉ SCHÉMA

Cr(CC;_gZ--Ei

CřUCN A ;CH

Alk Mo Cl

AI(Ci?r)₃/C_žH,_;C/

Toluer. / Δ rsr i—

Alk

OBECNÉ SCHÉMA

POKRAČOVÁNÍ

j.nr/DSU/ Z\ reflux

T!

.

KMr.C₄/NaJO4/g - =u£0 = C/H-Q/A/N£-C·

JiaOAc

CH₃NH₃C1/

CH₂0HCH₂0l·-·//^

VZZI

03ECNÉ SCHÉMA - POKRAČOVANÍ

XI

Řada 7p-alkyl-17-A

Sloučeniny, vyráběné podle tohoto vynálezu, obsahující také alkylovou skupinu 7β, například methyl, ethyl, isopropyl, t-butyl či allyl, kdy A odpovídá definici uvedené níže, mohou být připraveny postupem, nastíněném v Obecném schématu.

Výraz Alk, používaný ve vynálezu a označující ve vzorci 7β-substituent, označuje lineární nebo větvený alkyl, například methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, sekundární butyl, isobutyl, terciární butyl nebo cykloalkyl.

Substituent Alk” může být do B kruhu 4-azasteroidu reakce organokovového reakce, při které může reagovat s Grignardcvým obecně zaveden pomocí adiční karbonylu, například Grignardovy karbonvlová skupina v poloze 7 činidlem, obsahujícím Alk jako radikál R v RMgX. V procesu se mohou uplatnit i karbonylové adiční reakce, využívající lithiové a zinkové organokovové reagencie, které jsou známé v tomto oboru.

Výraz A označuje substituent v poloze 17, kterým může být jakýkoli substituent, s výhodou inertní a nepůsobící rušivé za konkrétních reakčních podmínek každého kroku, znázorněného v následujícím Obecném schématu.

Skupina A může být také chránící hydroxy- nebo aminoskupinou, podstupující reakce vyznačeného reakčního sledu a následně poté oddělenou, anebo může být oddělena ve zvláštním kroku, který zajišťuje, že nebude rušit udanou reakci. Pokud je A například· skupinou 17-O-TBDMS, tj. t-butyldimethylsilyloxyskupinou, může být silylová ochranná skupina odstraněna například během kroku uzavření kruhu při přechodu od sekokyseliny VII k 4-azasteroidu VIII, takže se následující kroky provádějí se 17-OH sloučeninou. Výchozí

A skupina může být také prekursorem konečně požadované A skupiny a být na ni v jednom z kroků souběžně přeměněna. Pokud například A obsahuje dvojnou vazbu, jako u stigmasterolového analogu, může být dvojná vazba na postraním řetězci v poloze 17 oxidována během vzniku sekokyseliny při přechodu z formy VI na formu VII._

Mezi příklady 17-A skupiny patří atom vodíku, chránící hydroxyskupina, jako dimethyl - t - butyl siloxyskupina, hydroxyskupina, chránící aminoskupina, jako acetylaminoskupina, aminoskupina, ^ci^-cio alkyl_ř jako methyl, ethyl,

6-methyl-hept-2-yl (cholestanylový 17-postranní řetězec), vedlejší řetězec stigmasterolu, arylem substituovaný alkyl, například omega-(4-pyridyl)-butyl, karboxylový ester, jako karbomethoxyester, karboxamid, jako N,N-diisopropylkarboxamid, karboxylové kyselina, karbamáty, jako t-butylkarbonylaminové močoviny, např. n-t-butylkarbonylaminové, ethery, jako n-butyloxyether a podobně.

Výchozím materiálem pro uvedený postup jsou obecně

3-acetoxyandrost-5-eny, známé a dostupné v tomto oboru.

Jak je zřejmé ze schématu, při použití obecných vzorců, kdy A odpovídá shora uvedenému, je výchozí sloučenina 3-acetoxyandrost-5-en-17-A X oxidována na odpovídající 5-en-7-on II účinkem například t-butylperoxidu vodíku a hexakarbonylu ohromu v např. acetonitrilu, při refluxu. Mezi další rozpouštědla, kterých lze použít, patří propionitril a butyronitril. Teplota reakce se obecně pohybuje v rozmezí od 40°C do 85°C, reakce se provádí bez přítomnosti vody a obecně vyžaduje ke svému dokončení přibližně 24 hodin.

Alk skupina, například methyl, ethyl, allyl, fenyl, může být v tomto místě zavedena pomocí adiční reakce organokovového karbonylu, například Grignardovy reakce, využívající k výrobě 7-Alk-7-hydroxy adiční sloučeniny IIX např. methyl, allyl nebo cykloalkyl chloridu horečnatého např. v bezvodém tetrahydrofuranu (THF) při teplotě 0-23°C. Podmínky Grignardovy reakce jsou běžné a zahrnují použiti methylu chloridu horečnatého, ethylu bromidu horečnatého, allylu chloridu horečnatého, cyklopropylu bromidu horečnatého a podobně. K dalším použitelným bezvodým rozpouštědlům patří diethylether, dimethoxyethan a di-n-butylether. Reakce se provádí v bezvodých podmínkách, obecně v teplotním rozmezí · od 0’C do 40’C. K dokončení reakce je obvykle potřeba 6 až 24 hodin. Použít lze i jiných adičních reakcí organokovového karbonylu. ‘⁷ ' · ' ‘ Adiční sloučenina III^cje poté ' oxidována například s isopropoxidem hlinitým a cyklohexanonem (oxidační podmínky podle Oppenauera) například v refluxujícím toluenovém rozpouštědle k vytvořeni 7-alkyl-4,6-dien-3-onu IV. Jinými použitelnými reagenciemi jsou ethoxid hlinitý nebo t-butoxid hlinitý. Dalšími rozpouštědly, kterých lze využit, jsou methylethylketon a xylen. Teplota se obecně pohybuje mezi 60°C a 120’C, reakce probíhá v bezvodých podmínkách a běžně vyžaduje ke svému dokončení 2 až 24 hodin.

Daklším krokem je klíčový krok, v němž je Grignardova adiční sloučenina IV redukována za účasti kovového lithia, kapalného amoniaku, THF a toluenu při -78’C, kdy stereoselektivně vzniká sloučenina V, 7p-alkyl-5-en-3-on. Jinými kovy, využitelnými k této redukci, jsou sodík, draslík a vápník a dalšími aminy, které lze použít, jsou methylamin a ethylamin. K dalším použitelným rozpouštědlům patři n-butylether a dimethoxyethan. Teplota se obecné pohybuje mezi 23’C a -78’C, reakce probíhá v bezvodých podmínkách a běžně vyžaduje ke svému dokončeni 2 až 10 hodin.

V dalším kroku je dvojná vazba delta-5 izomerisována na 4-en VI za použití DBU, t j . 1,3-diazabicyklo(5,4,0)undek-7-enu například v refluxujícím tetrahydrofuranu za vzniku

7-alkylu 4-en-3-onu. Mezi další využitelná isomerisační činidla patří: diisopropylethylamin a DBN, tj. 1,5-diazabicyklo(4,3,0 )non-5-en firmy Aldrich. Další použitelná rozpouštědla jsou toluen a dimethylether. Teplota se obecně pohybuje mezi 40°C a 65’C, reakce probíhá v bezvodých podmínkách a běžně vyžaduje ke svému dokončení 1 až 2 hodiny.

Kruh A je dále štěpen účinkem například manganistanu draselného nebo iodistanu sodného v t-butylalkoholu při teplotě 80 °C za vzniku odpovídající sekokyseliny ·· VII. K dalším využitelným oxidačním činidlům patří tetraoxid ruthenia a ozon, z rozpouštědel lze použít také CK₃CN, CC1₄, MeOH a CH₂C1₂· Reakce obecně vyžaduje ke svému dokončení 2 až 4 hodiny.

Působením vhodného methylaminu a octanu sekokyselinu při 180^!C, androst-5-en-3-on VIII.

aminu, například hydrochlorídu sodného v ethylenglykolu, na vzniká například 4-methyl-4-azaDalšími' použitelnými aminy jsou ethylamin, octan amonný, substituované benzylaminy jako 4-methoxybenzylamin a podobně. Mezi další rozpouštědla, využitelná v reakci, patří kyselina octová a xylen. Reakce obecně probíhá při teplotách 100“C až 200’C a běžné vyžaduje ke svému dokončení 2 až 8 hodin.

Sloučenina VIII je obratem katalyticky hydrogenována například 2a účasti platiny, kdy redukcí 5-delta dvojné vazby vzniká sloučenina IX s vodíkovým atomem v poloze 5a. Rozpouštědlem redukční reakce je obvykle kyselina octová, ale lze použít i ethanol. Jako katalyzátoru této reakce je možné použít Pd/C a ušlechtilé kovy jako nikl. Hydrogenace obvykle probíhá v třepacím hydrogenačním přístroji při ♦

laboratorní teplotě a tlaku vodíku 40 až 2000 psig (liber na čtvereční palec). Ke svému dokončení obvykle potřebuje 1 až 24 hodin.

Sekokyselina VII může být obdobné ovlivněna amoniakem, vytvářeným z octanu amonného, za vzniku odpovídající N-H sloučeniny X, která pak může reagovat podle výše uvedeného ..postupu s katalytickou platinou ve vodíkové atmosféře za vzniku odpovídající 5a-4N-H sloučeniny XI.

V celé této sérii reakcí by skupina v poloze 17-A měla být inertní nebo by neměla interferovat s jednotlivými _reakčními podmínkami pro zavedení substituentu do polohy 7 . steroidního kruhu B. : 18

Δ

SCHÉMA. A-POKRAČOVÁNÍ

AlCOi?r)₃/C₆K₁₀O *

Toluen /24h

KMnO₄/NaJO₄/t -Bu-OK 80°/H₂0/2h

SC •ΙΑ A-POKRAČOVÁNÍ

ΓΤ=ς

SCHÉMA B

2

70-alkyl-17-oxy-androstany

Postupu podle předkládaného vynálezu je možné využít i v případě 17-A hydroxy- nebo 17-A chráněných hydroxysloučenin. Vhodná 70 alkylová skupina, jako methyl, ethyl nebo isopropyl, může být zavedena postupem, popsaným ve schématech A a B.

Jak je zřejmé ze schématu A, 3-acetoxy-androst-5-en-17-on 1 reaguje s borohydridem sodným ve vhodném rozpouštědle, například ethanolu, při teplotě -10°C, kdy je stereospecificky redukován 17-keton na 170-ol 2. Hydřoxyskupina na 17. uhlíkovém atomu je chráněna skupinou TBS (t-butyldimethylsilyl) po- reakci sloučeniny 2 s TBS-chloridem na formu 2· Tato reakce se provádí ve vhodném rozpouštědle, jako je DMF, v přítomnosti akceptcru protonů, například imidazolu, a za laboratorní teploty.

Po ochraně hydroxyskupiny je tato sloučenina oxidována na sedmém uhlíkovém atomu za vzniku odpovídajícího

5-en-7-onu 4, v reakci sloučeniny 2 s t-butylperoxidem vodíku a hexakarbonylem chrómu například v acetonitrilu, při refluxu. V tomto místě lze alkylovou skupinu jako je methyl zavést do sloučeniny pomocí Grignardovy reakce, při níž vzniká adiční 7-methyl-7-hydroxysloučenina. Reakce probíhá například za využití methylu chloridu hořečnatého v bezvodém THF a při teplotě 0-10°C. Grignardův produkt je poté oxidován s isopropoxidem hlinitým a cyklohexanonem (oxidační podmínky podle Oppenhauera) v refluxujícím toluenovém rozpouštědle za vzniku 7-methyl-4,6-dien-3-onu, označeného jako 6.· Ten je obratem za pomoci kovového lithia v kapalném amoniaků',THF a toluenu při -78°C redukován tak, že selektivně vzniká sloučenina 7, 70-methyl-5-en-3-on. V dalším kroku je pomocí DBU (1,8-diazabicyklo[5,4,0]undek-7-enu) v refluxujícím tetrahydrofuranu isomerisována dvojná vazba delta-5 na formu 4-en za vzniku sloučeniny 2/ 4-en-3-onu.

Kruh A je dále štěpen pomocí manganistanu draselného a iodistanu sodného v t-butylalkoholu při 30⁵C za vzniku odpovídající sekokyseliny 9. Reakce sekokyseliny 9 s vhodným aminem, například methylaminem kyseliny chlorovodíkové a octanem sodným v ethylenglykolu při 130^ZC, poskytuje sloučeninu .10, 4-aza-androst-5-en-3-on. Chránící skupina TBS je pak odstraněna například vodným fluorovodíkem v acetonitrilu při 0‘C za vzniku 17-3 alkoholu 11. Ten je obratem selektivně redukován k odstranění dvojné vazby

5-delta za vzniku sloučeniny 12 s hydrogenovanou polohou 5a.

SCHÉMA C

CA

2

=

SCHZMA C - POKRAČOVÁNÍ

SCHÉMA D

7p-ethylcholestanové analogy substituent je zaváděn typu způsobem, který je D, pomocí obdobných postupů, schémata A a B.

7-ethylový cholestanového schématech C a obecné schéma a do sloučenin znázorněn na jaké popisuje

Výchozí sloučenina cholesterylacetát CA je komerčně dostupný (firma Aldrich). Ten je pak podroben obdobné oxidaci, využívající hexakarbonylu chrómu, t-butylperoxidu vodíku a acetonítrilu (popsané A. J. Pearsonem v JCS Perkin Trans. 1985, str. 267), která poskytuje 3-acetoxycholest-5-en-7-cn, označený jako ,1a. Tato sloučenina může reagovat s alkylovým Grignardovým reakčním činidlem, jako je ethyl chloridu hořečnatého, za vzniku adiční sloučeniny 2a. Ta je oxidována za Oppenauerových podmínek na dienon 3a., který pak může podstoupit redukci za účasti kovu a amoniaku, při níž vzniká 73-ethyl-5-en-3-on, látka 4a.. Ta je isomerisována účinkem DBU na 4-en-3-on, sloučeninu 5a, která je oxidována za otevření kruhu A, čímž vzniká sekokyselina 6a. Z ní po reakci s aminy, například methylaminem, vzniká

4-methyl-4-azasloučenina 7a s uzavřeným cyklem kruhu A. Ta může být obratem katalyticky hydrogenována na 7-ethyl-5a-4-methyl-4-azacholestan-3-on, označený Sa.

Podobně reakcí sekokyseliny 6a s octanen amonným a kyselinou octovou vzniká odpovídající 4-NH analog 9a, který lze katalyticky hydrogenovat na 7p-ethyl-5a-4-azacholestan-3-on, sloučeninu 10a.

Výše uvedené substituenty v poloze 7 mohou být obdobnými vhodnými postupy zavedeny do všech sloučenin, definovaných pro 17-A skupinu tímto vynálezem.

Následující příklady vykreslují typická tělesná vyjádření tohoto vynálezu a neměly by být pokládány za omezení rozsahu nebo smyslu předkládaného vynálezu.

Zde uváděné hodnoty Rf byly získány na standardních silikagelových deskách pro tenkovrstvou chromatografii. Složeni použitého elučního systému je uvedeno v závorce za hodnotou Rf.

Hodnoty hmotových spekter jsou získány jako FAB, tj. ostřelováním rychlými atomy, a jsou uvedeny jako (M+l) molekulárních iontových píku, což je molekulová hmotnost plus jedna jednotka atomové hmoty. Hodnoty elektronového impaktu (El) hmotového spektra jsou vyjádřeny jako molekulární iontové piky a jsou uvedeny v závorkách, buď jako (M) nebo (M+2), molekulová hmotnost, Mw, nebo Mw plus dvě atomové jednotky.

. Údaj o nukleární magnetické resonanci (NMR) byl získán při 400 MHz v CDCI3 a je uveden pro hodnoty jednotlivého protonu každé sloučeniny v tabulce na konci Příkladů. Vazebná konstanta J je udána v jednotkách Hertz (Hz).

Příklady provedeni vynálezu

Fříklad 1

Synthesa 3-acetoxyandrost-5-en-l7-olu, (2)

K roztoku 100 mg (0,303 mmolů) 3-acetoxyandrost-5-en-17-onu, látky 1, ve 3 ml EtOH, bylo při teplotě -10'C a za míchání přidáno 22,9 mg (0,606 mmolů) hydroboritanu sodného. Po 90 minutách míchání byla reakční směs naředěna 10 ml vody, ethanolové rozpouštědlo bylo vakuově odstraněno a zbytek byl extrahován ethylacetátem. Organická vrstva byla promyta vodným roztokem uhličitanu sodného, solným roztokem, vysušena pomocí síranu sodného a zahuštěna k získání zbytku, tvořeného surovým extraktem v nadpisu uvedené sloučeniny 2. Protonová nukleární magnetická resonance (NMR) potvrdila vznik určené struktury.

Příklad 2

Synthesa 17-t-butyldimethylsilyletheru 3-acetoxyandrost-5-en-17-olu, (3)

K androstan-17-olu, sloučenině 2 z Přikladu 1, rozpuštěné v množství 4,5 g (13,55 mmolů) v 50 ml dimethylformamidu, bylo při 23°C přidáno 2,76 g (40,65 mmolů) imidazolu a následně 3,063 g (20,32 mmolů) t-bytyldimethylsilylchloridu. Za míchání reakční směsi se začala srážet pevná látka. Poté bylo přidáno dalších 20 ml DMF a směs byla dále míchána přes noc. Pak byla směs nalita do l 1 vody, pevná látka byla zfiltrována a promyta vodou. Pevná látka byla dále rozpuštěna v ethylacetátu, organická vrstva promyta solným roztokem, vysušena pomocí síranu sodného a zahuštěna k zisku v nadpisu uvedené sloučeniny 3, se silylem chráněnou skupinou 7-ol. NMR potvrdila vznik určené struktury.

Přiklad 3

Synthesa 17-t-butyldimethylsilyletheru 3-acetoxyandrost-5-en-17-on-173-olu, (4)

K TBMS-chráněné 17-ol-sloučenině 3 z Příkladu 3 rozpuštěné v množství 5,6 g (12,55 mmolů) ve 100 ml acetonitrilu, byl při 23°C přidán 90% t-butylperoxid vodíku v množství 3,958 g (43,92 molu) a 138 mg hexakarbonylu chrómu. Reakční směs byla ponechána pod dusíkovou atmosférou refluxovat 24 hodin, pak byla vlita do 1 1 vody, pevná látka byla zfiltrována, zbytek promyt 500 ml vody a rozpuštěn v 350 ml chloridu methylnatého. Organická vrstva byla promyta solným roztokem, vysušena pomocí síranu sodného a zahuštěna k získání surové látky. Chromatografie na tenké vrstvě (3:1, hexan/ethylacetát na silikagelu) prokázala přítomnost výchozího materiálu. Pevná látka byla čištěna chromatografií na sloupci silikagelu, z něhož byla 7% ethylacetátem v hexanu vymyta sloučenina 4 uvedená v nadpisu. NMR potvrdila vznik určené struktury.

Přiklad 4

Synthesa 17-TBMS etheru 3,7-dihydroxy-7-methylandrost-5-en-173-olu, (5)

K produktu 4 z Příkladu 3, rozpuštěného v množství 440 mg (0,956 mmolu) ve vysušeném tetrahydrofuranu při 0’C byl po kapkách v průběhu 5-10 minut přidán methyl chloridu hořečnatého. Pak byla reakční směs při laboratorní teplotě míchána 24 hodin a následně nalita do nasyceného vodného roztoku chloridu amonného. Rozpouštědlo THF bylo vakuově odstraněno a vodná fáze extrahována ethylacetátem. Organická fáze byla promyta solným roztokem, vysušena a zahuštěna k zisku surového produktu. Protonová NMR potvrdila očekávanou strukturu látky, uvedené v nadpisu, jenž byla využita bez dalšího čištění v dalším kroku.

Přiklad 5

Synthesa 17-t-butyldimethylsilyletheru 7-methylandrost-4,6-dien-3-on-17-olu, (6)

Výše zmíněný Grignardův produkt 5 byl v množství 3,5 g (7,142 mmolu) rozpuštěn ve směsi 50 ml toluenu/50 ml cyklohexanonu a 20 ml rozpouštědla bylo oddestilováno ve vakuu. Následně bylo přidáno 4,54 g isopropoxidu hlinitého a reakční směs -byla ponechána 15 hodin refluxovat. Směs byla ochlazena, naředěna ethylacetátem, promyta vinanem sodno-draselným a solným roztokem, organická vrstva byla vakuově zahuštěna a zbytek destilován za pomoci vodní páry. Odparek byl extrahován ethylacetátem, promyt solným roztokem, vysušen a čištěn sloupcovou chromatografií na silikagelu, kdy byl eluován soustavou 5% EtOAc/hexan, čímž byla získána titulní sloučenina 6.

Příklad 6

Synthesa t-butyldimethylsilyletheru 7p-methylandrost-5-en-3-on-17-olu, (7)

K roztoku 370 mg sloučeniny 6 z Příkladu 5 v 5,5 ml amoniaku, 1 ml THF a 1 ml toluenu bylo přidáno v malých kouscích 50 mg kovového lithia. Po 2 hodinovém míchání modrého roztoku byl přidán roztok 1,2 dibrommethanu ve 2 ml THF. Směs byla 10 minut .míchána při -78’C, pak bylo přidáno 250 mg chloridu amonného a směs byla opět 10 minut míchána. Přebytek amoniaku byl odstraněn odpařením pomocí par dusíku. Reakční směs byla naředěna solným roztokem a extrahována ethylacetátem. Organická vrstva byla promyta solným roztokem, vysušena a zahuštěna, čímž se získal surový produkt 2/ který byl použit jako takový v Přikladu 7.

Příklad 7

Synthesa t-butyldimethylsilyletheru 7p-methylandrost-4-en-3-on-17-olu, (8)

K roztoku 432 mg sloučeniny 7 z Příkladu 6 ve 4 ml THF bylo přidáno 150 μΐ DBU (l,8-diazabicyklo[5,4,0]undek-7-enu) v dusíkové atmosféře a za míchání. Směs. byla 1,5 hodiny refluxována, poté byla’ochlazena a naředěna roztokem NH^Cl. Rozpouštědlo THF bylo vakuově odstraněno a odparek extrahován ethylacetátem. Organická vrstva byla promyta solným roztokem, vysušena a zahuštěna za sníženého tlaku k zisku surové látky. V nadpisu uvedený produkt 8 byl čištěn chromatograf ií na silikagelu ,.,za použití eluční soustavy 10% EtOAc/hexan.

Přiklad 8

Synthesa kyseliny 17β-(t-butyldimethylsilyloxy)—7β — methyl-5-oxo-A-nor-3,5-sekoandrostan-3-ové, (9).

K roztoku 884 mg sloučeniny 8 v 15 ml t-butylalkoholu, zahřátému na 80’C bylo přidáno 248 mg uhličitanu sodného v

1,5 ml vody a následně byla během 15-20 minut přikapána směs 2,273 g jodistanu sodného s 16,8 mg manganistanu draselného v 8 ml vody. Reakční směs byla po 2 hodiny zahřívána na 80°C, pak byla ochlazena, zfiltrována, zbytek byl promyt vodou a poté byl extrakt vakuově zahuštěn. Následně byl extrakt okyselen vodnou HCl, ' extrahován ethylacetátem a organická vrstva byla promyta ~ vodným NaHSO₃ a solným roztokem, vysušena a zahuštěna za vzniku surové látky 9. NMR potvrdila vznik určené struktury.

Přiklad 9

Synthesa t-butyldimethylsilyletheru 4,7-dimethyl-4aza-androst-5-en-3-on-17-olu, (10)

K roztoku 840 mg sloučeniny 9 v 5 ml ethylenglykolu bylo přidáno 1,5 g octanu sodného a 737 mg hydrochloridu ethylaminu. Směs byla 4 hodiny míchána při 180’C, pak byla ochlazena, zředěna vodou, extrahována ethylacetátem, vysušena a zahuštěna ke vzniku surové sloučeniny 10, uvedené v nadpisu. NMR potvrdila vznik určené struktury.

Příklad 10

Synthesa 4,7-dimethyl-4-aza-androst-5-en-3-on-17-olu, (11)

K roztoku 700 mg látky 10 z Přikladu 9 ve 20 ml acetonitrilu, ochlazenému na 0’C, bylo přidáno 500 μΐ vodného HF. Po jedné hodině mícháni reakční směsi byl HF neutralizován vodným uhličitanem sodným, směs byla naředěna vodou a po vakuovém odstranění acetonitrilu byl zbytek extrahován ethylacetátem. Organická vrstva byla vysušena a zahuštěna k zisku surové v nadpisu uvedené sloučeniny 11. jenž byla dále čištěna preparativní chromatografií na silikagelu za použití eluční směsi chloroform/aceton v poměru 3:1.

Příklad 11 .....

Synthesa 4,7-dimethyl-4-aza-androstan-3-on-17-olu, sloučeniny (12)

K roztoku 350 mg látky 11 z Příkladu 10 v 10 ml kyseliny octové bylo přidáno 100 mg katalytického dioxidu platiny a výsledná směs byla zbavena vzduchu a propláchnuta vodíkem. Reakce byla protřepávána přes noc za laboratorní teploty a pod tlakem vodíku 40 psig (liber na čtvereční palec). Roztok byl filtrován a zahuštěn, zbytek byl extrahován ethylacetátem, poté byla organická vrstva vakuově zahuštěna, naředěna ethylacetátem, promyta vodným NaHCO₃, solným roztokem, vysušena a zahuštěna k získání v nadpisu uvedené sloučeniny 12.

Hmotové spektrum: 320, (M+l).

Následující tabulka uvádí NMR hodnoty jednotlivého protonu (400 MHz v CDC1₃) každé sloučeniny. Údaje jsou uspořádány jako s = singlet, d = dublet, m = multiplet, J = vazná konstanta. Hodnoty absorpce jsou uvedeny v jednotkách del (5) a jsou podány pro C-18, C-19 a C-21 protony methylových skupin v rozích cyklu a protony, spojené s jedinečnými částmi molekuly.

Číslování steroidů je uvedeno v následujícím vzorci:

sloučenina č. C-13 Cí

Údaje NMR í₃ C-19 c?:₃ Další

2 C.72	1.02 3 CAc. 35. s. 2.02 17Ξ, 15. “, 3.65, J=3.5
3 C.70	1.02 3 CA.;, 35, S, 2.02 175. 15, t, 3.55, J=S . 5
4 0.72	1.21 3 CAc, 35, s, 2.04 175, 15, t, 3.55 J=S. 5
5 0.72	0.95 7 35, s. 1.12 1.20 1.21 175, 15. n. 3·5 5
6 0 . £ 0	1.03 ' 7 Ms, 35, S, 1.9 65 , 15. s. 5.63 45. 15. s. 5.92
7 0.72	1.12 7 Ms, 35, c, 0.96 0=6.6 65. 15. n, 5.08
S 0.72	1.17 7 Me, 35,c, 1.03 0 = 6 . 5
	45, 15, s, 5.63

Údaje NMR sloučenina č. C-13 CH₃ C-13 CKg Další

C.7

1.04

0.72

1.02 7 Ks, 33, d, 1.04

J=6 .5

6Ξ, 13, c, 4.78 1=3

0.7S

1.0

K

63,

33, d, 1.06, 1=5.5 , d, 4.70,

0.7

0.690

0.830

0.900

N-C3-;. s. 2.92

0.675

0.803

21-CH₃, d, 0.893 J ⁼ /

53, 2.97-3.13

Zastupuje:

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY á

1. Způsob výroby 70-subst ituovar.ých 4stan-3-onů, vyznačující se tír krok:·

a) navázání styku mezi sloučeninou IV,

-aza-Ec-andro·— a, že obsahuje kde Aok je c^—C₄ slkyl, subsmiuuent inertní v allyl nebo C₃-C₆ cykL podmínkách reakce, systémem, složeným z kovového lithia a kapaln inertním organickém rozpouštědle, při teplotě

-45’C do -73’C a po dobu dostačující ke st ♦·· · tvorbě 7β-sloučeniny V:

;alkyl a A je s redukčním šhc amoniaku v v rozmezí od srecspecifická
2. Způsob výroby 7p-substituovaných 4 stan-3-onů podle nároku 1, vyznaču tím, že dále obsahuje krok:

aza-5a-androí c í

b) navázání styku sloučeniny V s iscmerizačnim činidlem dvojné vazby v inertním organickém rozpouštědle a to při teplotě v rozmezí od 40’C do 65 ⁵C a za podmínek, při nichž je radikál A inertní, po dobu dostačující k vytvořeni isomerní sloučeniny VI:
3. Způsob výroby 7g-substitucvaných 4-aza-5a-androstan-3-onů podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále obsahuje krok:

c) navázáni styku sloučeniny VI s oxidačním činidlem v inertním rozpouštědle a to při teplotě v rozmezi od 23 ⁵C do 80' C a za podmínek, při nichž je radikál A inertní, po dobu dostačující k vytvořeni sekckyseliny VII:
4.

stan-3-onů tím, že

Způsob výroby 70-substituovaných podle nároku 3, vyznaču dále obsahuje krok:

4-aza-
5a-androj í c í

3ο

d) navázání styku sakokyseliny Vil s aminem o vzorci : R-NH2, kde R je arem vodíku, C^-C^ alkyl, benzyl nebo allvl, a to při teplotě v rozmezí od 1OO’C do 20C‘-C a za podmínek, A inertní, po dobu dostačující k Vili:

nxcnz je raaiKax vyzvcřeni 4-aza-szeroidu

VZZI

o. Způscb výroby 70-substitucvar.ých 4-aza-5a-androstan-3-cnů podle nároku 4, vyznačující se u i m, ze cale obsanuje krox:

e) navázání styku sloučeniny VIII s platinovým katalyzátorem v inertním organickém rozpouštědle, při laboratorní teplotě a za podmínek, kdy A je inertní, po dobu dostačující k vytvoření 7-Alk-4-azastercidu IX:

IX
6. Způsob výroby stan-3-onů podle nároku tím, že Alk je methyl.

70-substituovaných 4-aza-5a-andro1, vyznačující
7. Způsob výroby 70-substituovaných 4-aza-5a-androstan-3-onů podle nároku 1, vyznačující se tím, že redukční systém obsahuje kovové limhium a kapalný amoniak.
8. Způsob výroby 70-substituovaných 4-aza-5a-andrcstan-3-cnů podle nároku 1, vyznačující se tím, že teplota se pohybuje od -78^:C do -45’C.
9. Způsob výroby 7β-substituovaných 4-aza-5a-anarostan-3-onů podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále obsahuje kroky:

a) navázáni styku mezi sloučeninou IV, kde Alk je C-j_-C₄ alkyl, allyl nebo £3-05 cykloalkyl a A je substituent inertní v podmínkách reakce, s redukčním systémem, složeným z kovového lithia a kapalného amoniaku v inertním organickém rozpouštědle, při teplotě v rozmezí od -45⁵c do -78’C a po. dobu dostačující ke stereospecifické tvorbě 70-sloučeniny V:

V

b) navázání dvojné vazby to při teplotě v nichž je radikál styku sloučeniny V s iscmerizačním činidlem v inertním organickém rozpouštědle a rozmezí cd 40'C do 55 ^:C a za podmínek, při A inertní, po dobu dostačující k vvtvcření isomerní sloučeniny VI:

c) navázání styku sloučeniny VI s oxidačním činidlem v nim rozpouštědle a to při teplotě v rozmezí cd 23 ^:C do a za podmínek, při nichž je radikál A inertní, pc dobu čující k vytvoření sekokysaliny VII:

d) navázání styku sekokysaliny VII s aminem o vzorci : R-N?:₂, kde R je atom vodíku, C-j_-C₄ alkyl, benzyl nebo allyl, a to při teplotě v rozmezí od 100 °C do 200 ’C a za podmínek, při nichž je radikál . A inertní, po dobu dostačující k vytvoření 4-aza-steroidu VIII:

e) navázání styku sloučeniny VIII s platinovým katalyzátorem v inertním organickém rozpouštědle, při laboratorní teplotě a za podmínek, kdy A je inertní, po dobu dostačující k vytvoření 7-Alk-4-azasteroidu IX:

IX
10. Způsob výroby stan-3-onů podle nároku tím, že A je -OTBS nebo

7β-substituovaných 4-aza-5a-andro1, vyznačující se

6-methyl-hept-2-yl.

-aza-5a-anaroj í c í se
11. Způsob výroby 7p-substituovaných 4 stan-3-onů podle nároku 10, vyznaču tím, že A je 6-methyl-hept-2-yl.