СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭТИЛИДЕНОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ Советский патент 1972 года по МПК C07C11/21 

Изобретение относится к области получения этилиденовых соединений обндей формулы

R,

С СН-СНз,

R.

где RI и Ra являются насыщенпым или ненасыщенным алкилом, который может быть замещен другими функциональными группами, или RI и R2 присоединены совместно в виде циклического остатка, например циклопентильного, циклогексильиого остатка, или в виде конденсированного гид,роароматического остатка, содержащего ненасыщенную связь С-С, типа пергидроиндапа, циклопентанопергидронафталина, циклопентаногидрофенантреиа, причем полициклические остатки стероидных соединений могут быть присоединены в цис- или транс-форме.

Известен способ получения указанных этилиденовых соединений путем восстайовления этииил- или випилкарбинолов но Бсрчу под действием щелочпого металла в жидком аммиаке или амине в присутствии доноров протонов и растворителей.

Недостатком этого способа является низкий выход продукта, так как в результате получается сложная смесь продуктов реакции, требующая разделения. При применении этого способа на местраноле происходит образование смеси из 40% -17 а-винил-3-метоксиэстра-2,5(10)-диен-17р-ола, 26% З-метокси-19норнрегнана-2,5(10), 17(20)-триена и 16,7% З-метокси-19-норпрегнана -1,3,5(10), 17(20)-тетраена.

Пель изобретения - повышение выхода этилиденовых соединений, которые могут применяться, например, для получения высокоактивных стероидов.

Согласно предлагаемому способу в качестве производных винил- или этинилкарбинолов берут их легко гидролизируемые производные, например эфиры, такие как винилили этинилкарбинолтриалкилсилиэфир пли тетрагидропиранилэфир общей фор.мулы

R40s

/R.

С R

R.

гдс Ri и R2 - имеют вышеуказаиные значения;

Ra-винильный пли этинильный остаток; R4-триалкилсилильный пли тетрагидропиранпльный остатки. В предлагаемом способе можпо применять обычные при реакции восстановления по Верчу восстановительные средства, растворители, протоновые доноры, а также жидкий аммиак или амин. В качестве восстановительного средства применяют щелочные и щелочноземельные металлы, например натрий, калий, и в качестве растворителя - стойкие в условиях реакции восстановления растворители, преимущественно, циклические и с открытой цепочкой эфиры, такие как тетрагидрофураны, гликолевый эфир и диалкилэфи.р. В качестве протоновых доноров применяют соединения, имеющие в аминосистеме значение величины РКа менее 30, например анилин, дифениламин, алкОголи, ацетамид и другие. Восстановление винил- или этинилкарбинолтриалкилсилилэфиров, содержащих ароматический остаток, в этилиденовые соединения с сохранением ароматического остатка желательно вести в присутствии доноров протонов с величиной РКа более 22. В случае восстановления винил- или зтинилкарбинолсилилэфиров или тетрагидропиранилового эфира, содержащих двойные связи в сопрял енном положении с ароматическим остатком, желательно применять доноры протонов с величиной РКа более 22 при одновременном гидрировании указанных двойных связей с сохранением ароматического остатка в полученном этилиденовом соединении. Восстановление указанных эфиров, содержащих ароматический остаток или двойные связи в сопряженном с ним положении, желательно вести в присутствии доноров протонов с величиной РКа менее 23 при одновременном гидрировании ароматического остатка или ароматического остатка и сопряженных с ним двойных связей с получением этилиденовых соединений с несопряженными диеновыми группировками. Восстановление исходных эфиров, содержащих любые двойные связи в сопряженном положении с ароматическим остатком, в этилиденовые соединения лучше осуществлять в присутствии доноров протонов с величиной РКа более 22 при одновременном гидрировании двойных связей с последующим восстановлением в полученном этилиденовом соединении ароматического остатка в присутствии доноров протонов с величиной РКа менее 23. Такое последовательное восстановление осуществляется по так называемому методу «в котле, благодаря раздельному добавлению различных протоновых доноров. Так, благодаря различной силе протоновых доноров при восстановлении 17а-этинил-3метокси - 17 - р - триметилсилилоксиэстра 1,3,5(10), 8-тетраена с апилин З-метокси-19норпрегнана-1,3,5(10), 17(20)-тетраеном, с алкоголь 3 - метокси - 19-иорпрегнан - 2,5(10), 17(20)-триеном и с анилином и алкоголем или ацетамидом через З-метокси-19-но.рпрегнан-1,3,5(10), 17(20)-тетраен в качестве неизолированного промежуточного продукта получают 3-метокси - 19 - норпрегнан - 2,5(10), 17(20)-триен. В случае соединений, которые не содержат далее восстанавливаемых групп, например этинилциклогексанолсилилэфира, можно применять все известные протоновые доноры, хотя для полного превращения в этилиденовые соединения достаточно апилипа. Для полного восстановления этинилкарбинолового эфира в этилиденовые соединения необходимы 4 моль щелочного металла на 1 моль этинилкарбинолового эфира, это соответствует стехиометрически необходимому количеству. Однако обычно работают с небольщим избытком в 0,1 моль щелочного металла. Для восстановления 1 моль этинилкарбиполового эфира, который дополнительно имеет еще двойное соединение, подсоединенное к ароматической системе, необходимы 6 моль щелочного металла, это соответствует аналогично стехиометрически необходимому количеству. Предлагаемый способ характеризуется высокой селективностью протекания процесса восстановления, которая позволяет получить стабильные производные 19-нор-1,3,5(10)прегнантриенов, например из 17а-этинил-17ртриметилсилилокси-1,3,5 (10) - эстратриеновых производных с получением ароматической системы. Можио вводить раствор триалкилсилилэфира или тетрагидропиранилэфира с винилкарбиволовыми и этинилкарбиноловыми соединениями с добавлением или без добавления протоновых доноров медленно при перемещивании в реакционную смесь из жидкого аммиака или амина и щелочного металла, причем и восстановительная смесь может также содерЛСать добавку протоновых доноров. Во время реакции добавляют щелочной металл до расчетного количества небольщими частями таким образом, что постоянно имеется в наличии темио-голубой окрашенный реакционный раствор. Можно также вводить совместно жидкий аммиак, производные эфира и протоновый донор и затем добавлять необходимое количество щелочного металла. При проведении этой реакции можно также жидкий аммиак, производные эфира и щелочного металла вводить совместно и затем добавлять доноры. В каждом из приведенных выше вариантов способа перемешивают реакционную смесь после добавления рассчитанного количества щелочного металла до полного восстановления. Затем для обесцвечивания реакционного раствора или для разрушения избыточного количества шелочного металла добавляют хлорид аммония или другой пригодный реагент. Затем испаряют аммиак, отгоняют в вакууме растворитель, и остаток после процесса дистилляции направляют при перемешивании с медленным добавлением воды, например путем добавления разбавленлизуемые соединения экстрагируют и затем разделяют на фракции.

Пример 1. й-3-Метокси-19-норпрегнан1,3,5(10), 17(20)-тетраен

15 г d-17 а-этинил-3-метокси-18р-триметилсилилокси-1,3,5(10)-эстратриена растворяют в тетрагидрофуране и этот раствор добавляют при перемешивании к смеси из 105 мл жидкого аммиака, тетрагидрофурана и анилина. До добавления и во время добавления стероидного раствора добавляют в общем 3,7 г натрия небольшими количествами в реакционный раствор таким образом, чтобы реакционный раствор имел темно-голубую окраску. После добавления стероидного- раствора и натрия перемешивают реакционную смесь еще некоторое время до полного восстановления и обесцвечивают затем раствор путем добавления небольшого количества NHXI. Затем выпаривают аммиак, отгоняют в вакууме тетрагидрофуран, и остаток при д обавлении воды и разбавленной кислоты кристаллизуется. Кристаллический продукт отсасывается, промывается водой до полного отсутствия кислоты и просушивается.

Выход 11,4 г (98% от теории).

Благодаря перекристаллизации из гексана получают Продукт с т. пл. 90-92°С.

Пример 2. Ш-3-Метокси-19-норпрегг1ан1,3,5(10), 17(20)-тетраен

К 50 мл жидкого аммиака добавляют .нри перемешивании раствор из 5 г Ш-17а-этинилЗ-метокси-17 р-триметилсилилокси - 1,3,5(10)эстратриеиа, 3,5 мл анилина и тетрагидрофурана. К этой смеси добавляют 1,3 г натрия в небольших количествах и получающийся при этом темно-голубой реакционный раствор перемещивают затем еще в течение примерно одного часа. При добавлении обесцвечивается реакционный раствор, отгоняется NHs и затем в вакууме отгоняется тетрагидрофуран. К полученному осадку добавляют медленно разбавленную кислоту, причем продукт восстановления отделяется в кристаллической форме. Перемешивают еше небольшой промежуток времени, затем отсасывают, промывают водой до полного отсутствия кислоты и просушивают полученный продукт.

Выход 3,54 г (91 % от теории).

Пример 3. dl-3-Meтoкcи-19-нopпpeгнaн1,3,5(10), 17(20)-тетраен

5 г dl-17 сс-этинил-З-метокси-17 р-триметилсилилокси- 1,3,5 (10) -эстратриена растворяют в 35 мл тетрагидрофурана и перемешивают с анилином. Полученный раствор добавляют затем в течение 30 мин нри перемешивании к смеси из жидкого аммиака, анилина и лития. Затем добавляют 400 мг лития небольшими количествами в реакционную смесь. Дальнейшее замещение и обработка происходят, как это описано в примере 1.

Выход 3,71 г (95,5% от теории).

При применении методики, описанной в примере 3, с использованием калия получают 3,76 г (97% от теории).

Пример 5. Прегнан-5, 17(20)-диен-3-р-ол К жидкому аммиаку добавляют 1 мл анилина и затем при перемешивании 200 /из натрия. К этому темно-голубому реакционному раствору добавляют раствор из 2 г 17сх-этинил-Зр, 17р-бис-(триметилсилилокси) - 5 - андростера и анилина в 50 мл тетрагидрофурана. Во время добавления стероидного раствора добавляют еще 850 мг натрия небольшими количествами. После двух часов разрушают избыток шелочного металла, добавляя метаНОЛ, и отгоняют МПз.

К раствору тетрагидрофурана добавляют 25 мл разбавленной соляной кислоты и тетрагидрофуран отгоняют затем в вакууме до начала процесса кристаллизации. После этого добавляют воду, перемешивают еще в течение примерно 30 мин затем отсасывают, промывают до полного отсутствия кислоты и просушивают.

Выход 1,35 г (98% от теории), т. пл. 132- 135°С.

Путем перекристаллизации из ацетона получают продукт е т. пл. 135-137°С.

Пример 6. З-Метилокси-19-норпрегнан2,5(10),17(20)-триен

3 г 17а-этинил-3-метокси-17 р-триметилсилилокси-1,3,5 (10)-эстратриена растворяют в 40 мл тетрагидрофурана и смешивают с анилином. Этот раствор добавляют при перемешивании к смеси из 80 мл НПз, тетрагидрофурана и 1 мл анилина.

Перед добавлением и во время добавления стероидного раствора добавляют 750 мг натрия небольшими порциями таким образом, чтобы реакционный раствор имел постоянно темно-голубую окраску. После добавления стероидного раствора неремешивают реакционную смесь еще в течение одного часа и добавляют затем еще 600 мг натрия. Затем в течение 30 мин добавляют по каплям 2 мл грег-бутанола в смеси с тетрагидрофураном и реакционную смесь перемешивают еще в течение одного часа. Небольшой избыток натрия разрушают, добавляя небольшое количество метанола, и затем отгоняют аммиак. Затем добавляют воду и отгоняют в вакууме тетрагидрофуран. Полученный остаток смешивают с водой и перемешивают еще в течение примерно 30 мин. Полученный таким образом кристаллический продукт отсасывают, промывают до полного отсутствия щелочи и просушивают.

Выход 1,95 г (85% от теории), т. пл. 105- 110°С.

Перекристаллизация из эфира дает продукт с т. пл. 109-114°С.

Пример 7. 3-Метокси - 19 - норпрегнан2,5(10),17(20)-триен

3 г 17а-этинил-3-метокси-17 р-триметилсипола. Этот раствор добавляют при перемешивании к .смеси из 100 мл жидкого аммиака, тетрагидрофурана и 200 мг натрия. Во время добавления стероидного раствора добавляют 2,0 г натрия и после этого окрашеииая в темно-голубой цвет реакционную смесь перемешивают еще в течение 2 час. Затем добавляют для обесцвечивапия реакционной смеси 3 г хлорида аммония, отгоняют медленно аммиак и смешивают с небольшим количеством -воды. Затем в условиях вакуума отгоняют тетрагндрофуран, причем продукт реакции выпадает в твердой форме. Продукт отсасывают, промывают водой до полного отсутствия шелочи и просушивают. Выход 1,81 г (79% от теории), т. пл. от 103 до 107°С.

Благодаря перекристаллизации из эфира метанола получают продукт с т. пл. 111 - 113°С.

Пример 8. Этилиденцнклогексан

4,5 г этинил-1 - триметилсилилоксициклогексапа смешивают с 40 мл тетрагидрофураиа и 6 мл аи1илина. Этот раствор добавляют при перемешивании К смеси из 50 мл жидкого аммиака и 0,2 г натрия. Одновременно добавляют еще 2,0 г натрия. После добавления раствора перемешивают реакционную смесь еще некоторое время, разрушают затем небольшой избыток щелочного металла, используя небольшое количество метапола, и отгоняют NHs. Раствор тетрагидрофурана смешивают с разбавлеиной соляной кислотой, затем экстрагируют гексаном, гексановые экстракты объединяют, про.мывают до полного отсутствия кислоты и просушивают над NaaSO-i.

Путем дистилляции при нормальном давлении смесь разделяется иа фракции.

Получают 1,89 г (75,2% от теории) этилиденциклогексана, nJ 1,4620.

Пример 9. dl-1 -Этилиден-4сс, 7а, |3-днметил-5р-(л-метокСифеннл) - За,4,5,6,7,7а - гексагидроиндан.

Конденсируют 35 мл аммиака, добавляют при этом тетрагидрофуран, анилин и 40 мг натрня. В эту смесь вводят по каплям при перемешивании раствор из 0,8 г dl-la-этинил4а, 7сб, р-диметил-5р-(я - метоксифенил) - 1|3 триметилсилилокси - За,4,5,6,7,7а - гексагидродандана в 20 м.л тетрагидрофураиа и 0,75 мл анилина.

Во время добавления раствора индана добавляют еще 200 мг натрия небольшими частями. Окрашенную в темно-голубой цвет реакционную смесь перемешивают еще некоторое время и обесцвечивают, добавляя NH4C1.

После удаления аммиака отгоняют раствор тетрагидрофурана в вакууме, полученный остаток смешивают с разбавленной соляной кислотой и водой и выделенный маслянистый продукт экстрагирзют гексаиом. Растворы гексана промывают до полного отсутствия кислоты, просушивают над -NasSO. н затем

выпаривают до небольшого объема. Этот остаток днстиллята фильтруют через АЬОз и нолучеииый фильтрат затем выпаривают. Остаток кристаллизуется при комнатной темнературе. Кристаллический продукт отсасывают (560 мг с т. пл. 57-65°С) и еще раз нерекристаллизовывают из гексана.

Выход 500 мг (81,5% от теории), т. пл. 64-68°С.

Пример Ш. dl-3-Meтoкcи-19-иopпpeгиaн1,3,5(10), 17(20)-тетраен

3 г с1 -17а-этинил-3-мето кси-17|3-триметилсилилокон - 1,3,5(10) 8-эстратетраена растворяют в 45 мл тетрагидрофураиа и смешивают

с анилином. Этот раствор добавляют затем при перемешивании к смеси жидкого аммиака, тетрагидрофурана, анилина и 100 мг натрия. Во время добавления стероидного раствора добавляют еще 1,05 г натрия иебольшими частями к реакциоиной смеси и перемешивают эту смесь после добавления всего раствора еще некоторое время, добавляют затем iNn.iCl и отгоняют МПз. Дальнейшая обработка происходит, как

описано в примере 1.

Выход 2,3 г (99% от теории), т. ил. 114- 120°С.

Благодаря перекристаллизации из гексана получается продукт с т. пл. 124-127°С.

Пример 11. В соответствии с методом, оиисанным в примере 9, получают, применяя dl-17a-этинил-3-мeтoкcи-17p - триметилсилилокси-1,3,5(10),9(11)-эстратетраеи в качестве исходного материала, dl-3-мeтoкcи-19-нopпрегнан-1,3,5(10), 17(20)-тетраен с выходом 97,5% и т. пл. от 120 до 125°С.

Пример 12. 3-Этилидеи-5р - апдростан6а, 17(3-диол

I г За-этинил-3р,6а, 17р - трис-(триметилснлилокси)-5р-аидростан растворяют в 20 мл тетрагидрофурана и смешивают с анилином. Этот раствор добавляют при перемешивании к 30 лм жидкого iNHa и добавляют натрий. После добавлеиия стероидного раствора перемешивают голубой реакциониый раствор еше некоторое время, смешивают с Nn.tCl и удаляют аммиак. Обработка происходит, как олисано в примере 9.

Выход 600 мг (97,5% от теории), т пл

126-136°С.

Перекристаллизация из гексана дает продукт с т. пл. 141 -148°С.

Пример 13. 1,3-Метокси-19-норпрсгнан1,3,5 (10), 17 (20)-тетраен

К смеси из 75 мл метиламина, аинлпна и 200 г лития добавляют при перемешивании 50 мл раствора из 3 г 1-местраиолсилилэфира, тетрагидрофурана и анилина н затем лнтия. Реакционную смесь перемешивают еще

в течение 1 час и затем обесцвечивают, добавляя Nn.)Cl. Пссле удаления метиламина и тетрагидрофурана обрабатывают раствор описанным способом.

Выход первой фра1кции 1,35 г (58% от теосталлизации из гексана получают продукт с т. пл. 90-92°С.

Пример 14. d-3-MeTOKCH-19-HOpnperHaH1,3,5(10), 17(20)-тетраен

3 г Па-.вИНИЛ-З-метокси-Пр-триметйлсилилокси-1,3,5(10)-эстратриена восстанавливают, Используя 30 мл жидкого аммиака, 400 мг натрия, 25 мл тетрагидрофурана и 2 жл анилина согласно нримеру 1, и получают 2,13 г продукта (92% «т теории) с т. пл. 84-86°С, который после перекристаллизации из гексана имеет т. пл. 90-92°С.

Пример 15. й-3-Метокси-19-норнрегнан2,5(10),17(20)-триен

5 г d-17a-этинил-3-мeтaкcи-17p-тpИiMeтнлсилилокси-1,3,5 (10)-з,стратриена растворяют в 45 мл тетрагидрюфурана, сменливают с изопронаном и полученный раствор добавляют к смеси из 75 мл жидкого аммиака, изопропанола и 200 мг натрия. Добавляют еще 3,0 г натрия небольшими частями. Перемешивают еще в течение некоторого времени и Обесцвечивают путем добавления хлорида аммония. Дальнейшую обработку и выделение проводят, как описано в примере 6. Получают 3,4 г сырьевого продукта с пределом температуры плавления от 78 до 94°С. Очищают вещество путем растворения в гексане, фильтрации через АЬОз и кристаллизации.

Выход 2,78 г (71% от теории), т. -пл. ПО- 113°С.

Пример 16. З-Метокси-19 - норпрегнан2,5(10), 17(20)-триен

Применяя описанную в примере 15 методику, получают в случае использования ацетам:ида (для изопропанола) 2,49 е (64% от теории) продукта.

Пример 17. 3-Мето1КСИ-19 - норпрегнан1,3,5(10), 17(20)-тетраен

В соответствии с методом, описанным в примере 1, получают вз 5 г 17а-этинил-3метОКси - 17р - (2 - тетрагидропиранилокси)1,3,5(10)-эстратриена, 75 мл ам1миака, 50 мл тетралидрофурана, 5 мл анилина я 1,5 г натрия смесь из двух реакционных продуктов. Из этой смеси получают путем фильтрации через АЬОз вещества, растворенного в гексапе, и кристаллизации 2,34 г (62,5% от теории) этилИденового соединения.

Пример 18. б1-3-Метокси-19-норпрегнан1,3,5(10), 17(20)-тетраен

3 г :с11-17а-этинил-3-метокси-17р-триметилсилилокси-1,3,5(10)-эстратриепа и 7 г дифениламина растворяют в 50 мл тетрагидрофурана и добавляют iK смеси из 90 мл жидкого амМИака и 100 мг натрия. Во время прибавления стероидного раствора добавляют еще 1,1 г натрия небольшими частями. После добавления общего раствора перемещивакзт еще в течение некоторого времени, обесцвечивают затем путем добавления NHXl и отгоняют NHs. Затем отгоняют в вакууме тетрагидрофуран и остаток смешивают с разбавленной соляной (КИСЛОТОЙ и водой. Выпавший продукт реакции отсасывают, промывают до

полного отсутствия кислоты и просушивают.

Полученный сырьевой продукт растворяют

в гексане и несколько раз перемешивают для

удаления дифениламина с форм амидом и водои, затем просушивают над Na2S04 и выпаривают. После последующей кристаллизации смесь отсасывают, промывают небольщим количеством гексана и просущивают.

Выход первой фракции 2,1 г (90,5% от теории), второй фракции 80 мг (3,5% от теории).

Предмет изобретепия

Способ получения этилиденовых соединеНИИ общей формулы

R.

С СН-СН,,

R/

где RI и Ra являются насыщенным или ненасыщенным ал1килом, который может быть замещен другими функциональными группами, или RI и R2 присоединены совместно в виде циклического остатка, например циклопентильного, циклогексильного остатка, или в виде конденсированного гидроароматического остатка, содержащего ненасыщенную связь С-С, типа пергидроиндана, циклопептанопергидронафталина, циклопентаногидрофенантрена, причем полициклические остатки стероидных соединений могут быть присоединены в цис- или транс-форме, путем восстановления производных винил- или этинилкарбинолов по Берчу, отличающийся тем, что,

с целью повыщения выхода продуктов, в качестве производных винил- или этинилкарбинолов берут их легко гидролизуемые производные, например эфиры, такпе как винилили эти.нилкарбинолтриал.килсилилэфиры или

тетрагидропиранилэфир общей формулы.

R40 „ /R,

R/ R.

где Ri и R2 - имеют выщеуказанные значения;RS - виннльный или этннильный

остаток;

R4-триалкилсилильный или тетрагидропиранильцый остатки.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс восстановления вииил- или этинилкарбинолсилилэфиров, содержащих ароматический остаток, осуществляют в присутствии доноров протонов с величиной РКа более 22.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс восстановления винил- или этинилкарбинолсилилэфиров или тетрагидропиранилового эфира, содержащих двойные связи в сопряженном положении с ароматическим остатком, осуществляют в присутствии доноров протонов с величиной РКа более 22 при одновременном гидрировании указанных двой11

4. Способ по П. 1, отличающийся тем, что процесс восстановления винил- или этинилкарбинолсилилэфиров или тетрагидропиранилового эфира, содержащих ароматический остаток или двойные связи в сопряженном с ним положении, осуществляют в присутствии доноров протонов с величиной РКа менее 23 при одновременном гидрировании ароматического остатка или ароматического остатка и сопряженных с ним двойных связей.

12

5. Способ по оп. 1-4, отличающийся тем, что процесс восстановления винил- или этинилкарбинолсилилэфиров или тетрагидропиранилового эфира, содержащих любые двойные связи в сопряженном положении с ароматическим остат1ком, осуществляют в присутст вии доноров протонов с величиной РКа более 22 при одновременном гидрировании двойных связей с последующим восстановлением ароматического остатка в присутствии доноров протонов с величиной РКа менее 23.