СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 6-(N-МЕТИЛ-N-ФЕНИЛ)АМИНОМЕТИЛ-ГИДРОКОРТИЗОНА ИЛИ ЕГО ЭФИРОВ ИЗ 21-АЦЕТАТА ГИДРОКОРТИЗОНА
METHOD OF PREPARING 6-(N-METHYL-N-PHENYL)AMINOMETHYL-HYDROCORTISONE ESTERS THEREOF FROM HYDROCORTISONE 21-ACETATE

Область техники
Настоящее изобретение относится к области органического синтеза, конкретно касается получения стероидных соединений (кортикостероидов), таких как 6-(N-метил-N-фенил)аминометил-гидрокортизон или его эфиры, и может быть использовано в химической и фармацевтической отраслях промышленности, а также в промышленной биотехнологии, для производства стероидных медицинских препаратов.
Уровень техники
6-(N-метил-N-фенил)аминометил-гидрокортизон является промежуточным соединением в синтезе 6-метиленгидрокортизона, 6α-метилгидрокортизона (CAS №1625-39-4) и 6α-метилпреднизолона (CAS №83-43-2), а также 6-дегидро-6-метилгидрокортизона (CAS №85310-39-0), из гидрокортизона (CAS №50-23-7) или 21-ацетата гидрокортизона (CAS №50-03-3).
4
4
Полученные в соответствии с предлагаемым способом 6ξ-(N-метил-N-фенил)аминометил-гидрокортизон (смесь 6α- и 6β-диастереомеров) и его эфиры (21-ацетат 6ξ-(N-метил-N-фенил)аминометил-гидрокортизона и 11-трифторацетат 21-ацетата 6ξ-(N-метил-N-фенил)аминометил-гидрокортизона) не только служат исходными субстратами для дальнейшего превращения в 6-метиленгидрокортизон, 6α-метилгидрокортизон, 6α-метилпреднизолон, 6-дегидро-6-метилгидрокортизон и 6-дегидро-6-метилпреднизолон (химическими или комбинированными химико-биотехнологическими способами), но также могут быть использованы в качестве потенциальных лекарственных средств с противовоспалительной и антиаллергической активностью, присущей молекуле гидрокортизона, поскольку способны под воздействием факторов окружающей среды превращаться или в родительское лекарственное вещество с Δ-3-кето-системой, или в его 6-метилен-аналог [М. Tramontini, L. Angiolini. Mannich bases: Chemistry and Uses. CRC Press. Inc. 1994]. Кроме того, 6ξ-(N,N-дизамещенные) аминометилпроизводные Δ-3-кето-стероидов могут обладать иной биологической активностью, связанной с наличием третичного атома азота, и быть использованы как основа лекарственных средств для медицинского применения. Так, известное стероидное основание Манниха - 17α-ацетокси-6-диметиламинометил-21-фтор-3-этоксипрегна-3,5-диен-20-он - является селективным полным агонистом μ-опиоидных рецепторов и проявляет сильное антиноцицепторное (анальгетическое) действие, не оказывая в высоких дозах негативного влияния на двигательную активность [I.J. McFadyen, G.H. Woods, Н. Houshyar. The steroid 17α-acetoxy-6-dimethylaminomethyl-21-fluoro-3-ethoxy-pregna-3,5-dien-20-one (SC17599) is a selective μ-opioid agonist. Mol. Pharmacol. 2000, 58(4), 669-676; H. Houshyar, I.J. McFadyen, G.H. Woods, G.R. Traynor. Antinociceptive and other behavioral effects of the SC17599 are medicated by μ-opioid receptor. European J. Pharmacol., 2000, 395(2), 121-128]. Кроме того, согласно литературным данным [US 20070066586, 2007], производные анилина (нестероидной структуры) способны проявлять кининогеназную ингибирующую активность. В связи с этим, наиболее ценным качеством новых N-метил-N-фенилзамещенных 6-аминометилпроизводных стероидов является возможность перспективного сочетания основного действия базовой молекулы (антиаллергического, противовоспалительного, противошокового и др.) со специфическим действием производного анилинового фрагмента.
6
6ξ-(N-метил-N-фенил)аминометил-гидрокортизон (смесь 6α- и 6β-диастереомеров) является непосредственным прекурсором в синтезе 6-метиленгидрокортизона или его эфиров. Введение метиленовой группы в положение С молекулы гидрокортизона или 21-ацетата гидрокортизона является ключевой стадией известных способов получения 6α-метилгидрокортизона - синтетического прекурсора 6α-метилпреднизолона.
6
4
6
Введение С-аминометильной группы в Δ-3-кето-стероиды методом трехкомпонентной конденсации по типу реакции Манниха осуществляют, используя формальдегид в качестве метиленирующего агента. Способ предусматривает обязательную предварительную енолизацию α,β-ненасыщенного кетона кольца А, необходимую для поляризации системы двойных связей с образованием нуклеофильного атома углерода С. Образованный промежуточный 3,5-диенол выделяют в виде эфира или енолизация проводится in situ без выделения енолизованного интермедиата.
4
9(11)
Известно, что енолэтерификация Δ-3-кетосистемы кольца А стероидов, катализируемая кислотой, например, п-толуолсульфокислотой (п-ТСК), в присутствии незащищенной 11β-гидроксильной группы может сопровождаться нежелательной реакцией ее элиминирования с образованием Δ-связи [Q. Zhao and Z. Li. A Convenient Syntheses of 9(11)-Dehydrosteroids from 11β-Hydroxysteroids. Synth. Commun., 1993, 23(10), 1473-1478]. Поэтому для сохранения 11β-гидроксильной группы необходима ее защита.
Известно, что для защиты 11β-гидроксигруппы ее обычно этерифицируют, превращая в тригалогенацетат (в частности трифторацетат) или триметилсилиловый эфир. Эти защиты считаются наиболее приемлемыми, так как не только легко образуются, но и легко удаляются. Применение для защиты 11β-гидроксигруппы метода этерификации ангидридами низших кислот возможно, однако ограничено из-за проблем, возникающих при их последующем удалении химическими методами сольволиза.
Способы применения трифторацетатной защиты 11β-гидроксильной группы молекулы 21-ацетата гидрокортизона (II) известны. Это способ, описанный в патенте [US 4330541, 1982, пример 1], который заключается в том, что реакцию этерификации 5 г 21-ацетата гидрокортизона проводят в среде пиридина действием трифторуксусного ангидрида при температуре минус 15°C. Далее смесь выливают в водный раствор хлорида натрия, отфильтрованный осадок растворяют в дихлорметане, органический раствор промывают водой, осушают сульфатом натрия и упаривают досуха. Получают 5.1 г (82,4%) остатка, содержащего 11-трифторацетокси-производное 21-ацетата гидрокортизона (III). Однако это соединение не было охарактеризовано, так как содержащий его остаток без очистки и выделения кристаллического продукта был использован авторами патента на следующей стадии химического синтеза.
D
max
Другие патенты [DE 1112511, 1961 (пример 16) и DE 1125422, 1962 (пример 15)] описывают способ получения 11-трифторацетокси-производного (III) из 21-ацетата гидрокортизона (II) действием трифторуксусного ангидрида в среде абсолютного диоксана. После 18 ч выдержки при комнатной температуре реакционную смесь выливают на ледяную воду. Далее продукт экстрагируют, экстракт промывают водой, упаривают досуха в вакууме. После кристаллизации остатка в эфире и хроматографирования на окиси алюминия получают 11-трифторацетокси-производное (III) 21-ацетата гидрокортизона (II), выход которого не указан. Продукт охарактеризован: т.пл. 206-207°C, [α]+165,7° (хлф); λ 238-240 mμ. Спектральная характеристика отсутствует.
Получение метилового 3,5-диенолэфира 11-трифторацетокси-производного 21-ацетата гидрокортизона - соединения IVa - в литературных источниках не описано.
D
max
Получение этилового 3,5-диенолэфира 11-трифторацетокси-производного 21-ацетата гидрокортизона - соединения IVb - описано в патентах [DE 1112511, 1961 (пример 16) и DE 1125422, 1962 (пример 15)] и заключается в реакции соединения III с триэтилортоформиатом в среде диоксана в присутствии п-ТСК при комнатной температуре. После окончания реакции смесь выливают в воду и экстрагируют дихлорметаном. Экстракт промывают водой, осушают сульфатом натрия и упаривают досуха. Маслянистый остаток, содержащий соединение IVb, выход которого не указан, охарактеризован: [α]±0° (хлф); λ 240-242 mμ, log ε 4,15. Соединение IVb не было выделено авторами в кристаллическом виде. Спектральная характеристика, отсутствует, температура плавления не определена.
6-Аминометильные производные общей формулы V (11-трифторацетокси-производное 21-ацетата 6ξ-(N-метил-N-фенил)аминометил-гидрокортизона, 6α- и 6β-изомеры) являются новыми соединениями, в литературе не описаны.
6-Аминометильные производные общей формулы VI (21-ацетат 6ξ-(N-метил-N-фенил)аминометил-гидрокортизона, 6α- и 6β-изомеры) являются новыми соединениями, в литературе не описаны.
6-Аминометильные производные общей формулы I (6ξ-(N-метил-N-фенил)аминометил-гидрокортизон, 6α- и 6β-изомеры) являются новыми соединениями, в литературе не описаны.
4
3
3,5
6
Известен способ получения 6-аминометил-стероидных соединений, имеющих в кольце А Δ-3-кето-структуру [GB 1280569, 1972], который заключается в смешении вторичного амина, формальдегида, сильной кислоты и 6-незамещеного стероидного соединения, имеющего в кольцах А и В структуру простого С-Δ-стероидного эфира. При этом вторичным амином может быть N-метиланилин, а смешение компонентов проводится в тетрагидрофуране. Согласно описанию способа (пример 25) к 60 мл тетрагидрофурана, содержащего 6,45 г метилового эфира 3-метокси-3,5,17(20)-прегнатриен-11-оксо-21-овой кислоты, добавляют 6 мл 37% формалина, 2 мл N-метиланилина и 100 мг п-ТСК; смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 45 минут, затем выливают в разбавленный раствор карбоната натрия; смесь экстрагируют хлористым метиленом, сушат над сульфатом натрия, упаривают в вакууме, получают метиловый эфир 6β-(N-метил-N-фенил)аминометил-3,11-диоксо-4,17(20)-прегнадиен-21-овой кислоты. Аналогично получают 6β-(N-метил-N-фенил)аминометил-17α-гидрокси-4-прегнен-3,20-дион (пример 26). Однако выходы полученных 6β-(N-метил-N-фенил)аминометил-продуктов не указаны, структуры заявленных соединений, а также конфигурация аминометильного заместителя при атоме С, не подтверждены физико-химическими методами анализа. Примеры, описывающие получение 6β-(N-метил-N-фенил)аминометил-производного гидрокортизона или его сложных эфиров известным методом, отсутствуют.
4
6
Также известен способ получения 6-метиленстероидов [DE 4121484, 1993] из Δ-3-кето-стероида или его 3-енолэфира и формальдегида, которое осуществляется в присутствии первичного или вторичного амина. Согласно способу введение метиленовой группы в положение С молекулы 21-ацетата гидрокортизона осуществляют следующим образом (пример 2): 5 г ацетата гидрокортизона суспендируют в 50 мл тетрагидрофурана, 15 мл триэтилортоформиата и 15 мл этанола и далее перемешивают с 500 мг тозилата пиридиния в течение 1 ч при температуре 40°C; затем перемешивают с 5,5 мл N-метиланилина и 6,5 мл 40% раствора формальдегида не менее часа при температуре 40°C. После этого реакционную массу выливают в ледяную воду, содержащую винную кислоту и хлорид натрия, экстрагируют дихлорметаном, промывают раствором бикарбоната натрия и раствором соли, сушат сульфатом натрия, упаривают в вакууме досуха Полученный остаток (5,8 г) хроматографируют на 600 г кизельгеля, элюируя смесью гексан-этилацетат, и получают 2,1 г (40,8%) 6-метилен-производного 21-ацетата гидрокортизона. Таким образом, N,N-дизамещенные 6-аминометилстероиды, образование которых имеет место в результате трехкомпонентной конденсации, используются только в качестве интермедиатов in situ.
6
Наиболее близким по сущности к предложенному способу получения 6ξ-(N-метил-N-фенил)аминометил-гидрокортизона или его эфиров является способ [RU 2297423, 2007, примеры 3 (вариант 2) и 4], который заключается во введении метиленовой группы в положение С молекулы 11β,17α,21-триалканоилокси-прегн-4-ен-3,20-диона с применением конденсации по типу реакции Манниха. Согласно описанию этого способа (пример 3, вариант 2) к раствору 10 г 11,17,21-триацетата гидрокортизона в 75 мл тетрагидрофурана добавляют 10 мл этанола, 10 мл триэтилортоформиата, 130 мг п-ТСК и нагревают до 40°C. Реакционную массу выдерживают в течение 1 ч и добавляют дополнительно 130 мг п-ТСК. После перемешивания в течение еще 1 ч при температуре 40°C добавляют 4,3 мл N-метиланилина и 3-6 мл водного 37% раствора формальдегида. Реакционную массу выдерживают в течение 2 ч, затем охлаждают до комнатной температуры. Далее реакционную массу, содержащую смесь стероидных оснований Манниха, без выделения используют для получения 6-метилен-производного. Таким образом, 6-(N-метил-N-фенил)аминометил-производные 11,17,21-триацетата гидрокортизона и 11,17,21-трифторацетата гидрокортизона, образование которых имеет место в результате трехкомпонентной конденсации, используются только в качестве интермедиатов in situ.
21
Основным недостатком описанного в [RU 2297423, 2007] процесса является необходимость обязательной защиты всех гидроксильных групп, имеющихся в структуре молекулы гидрокортизона с последующим удалением защит. Так, при применении для защиты метода исчерпывающего ацетилирования, несмотря на высокие постадийные выходы при получении 11β,17α,21-триацетокси-6α-метилпрегн-4-ен-3,20-диона и 21-ацетокси-11β,17α-бис(трифторацетилокси)-прегн-4-ен-3,20-диона, эффективное удаление сложноэфирной защиты с регенерацией 11β-гидроксильной группы возможно только с применением биотехнологического метода [RU 2297423, 2007, пример 8], а именно микробиологической трансформацией 11β,17α,21-триацетокси-6-метиленгидрокортизона (вариант 1) или 21-ацетокси-11β,17α-бис(трифторацетилокси)-прегн-4-ен-3,20-диона (вариант 2) клетками бактерий Arthrobacter mediolanus ВКМ-1388, который осуществляется в 2 этапа (энзиматическое удаление защиты 11β-гидроксильной группы и гидролиз защиты 17α-гидроксильной группы действием 10% раствора гидроксида натрия) с общей продолжительностью процесса дезацилирования 72 ч. При этом сложноэфирная защита гидроксильной группы при С может частично сниматься на биотехнологическом этапе, а щелочной гидролиз защиты 17α-гидроксильной группы протекает путем ацильной миграции с первоочередным удалением ацетильной защиты гидроксила при С21. Это существенно усложняет способ.
Раскрытие изобретения
Технической задачей в заявленном изобретении является разработка более простого способа получения 6ξ-(N-метил-N-фенил)аминометил-гидрокортизона и его эфиров (21-ацетата 6ξ-(N-метил-N-фенил)аминометил-гидрокортизона и 11-трифторацетокси-производного 21-ацетата 6ξ-(N-метил-N-фенил)аминометил-гидрокортизона) из 21-ацетата гидрокортизона при обеспечении выхода целевых продуктов не менее чем 85%.
6
6
6
Упрощение способа обеспечивается 1) за счет проведения последовательных реакций функционализации положения С молекулы 11-трифторацетокси-производного 21-ацетата гидрокортизона (III) с образованием 11-трифторацетокси-производного 21-ацетата 6ξ-(N-метил-N-фенил)аминометил-гидрокортизона (V) при температуре окружающей среды (т.е. при комнатной температуре) без применения нагрева реакционных масс; 2) за счет проведения непрерывного технологического процесса функционализации положения С молекулы 11-трифторацетокси-производного 21-ацетата гидрокортизона (III) без выделения интермедиата (IV) целевого продукта (V) и исключения тем самым не только потерь указанного интермедиата IV в маточных растворах, но и механических потерь, которые обычно имеют место на технологических операциях экстракции, фильтрации, сушки и т.п.; 3) за счет достижения практически полной конверсии исходных продуктов и высокой селективности реакций образования интермедиата IV и целевого продукта V в процессе функционализации положения С молекулы 11-трифторацетокси-производного 21-ацетата гидрокортизона (III) и тем самым снижения вероятности протекания побочных реакций; 4) за счет практически полного исключения образования побочных продуктов и осмоления реакционной массы на стадиях удаления защитных группировок. В результате достигается высокий выход конечных продуктов I, V и VI (от 90 до 98), считая из 21-ацетата гидрокортизона (II).
Техническая задача решается способом получения 6ξ-(N-метил-N-фенил)аминометил-гидрокортизона или его эфиров общей формулы (I)
3
1
3
где R=COCF или Н, R=СОСН или Н
из 21-ацетата гидрокортизона формулы (II),
6
включающим предварительную защиту 11β-гидроксильной группы молекулы 21-ацетата гидрокортизона методом этерификации ангидридом трифторуксусной кислоты в условиях основного катализа с использованием каталитических количеств катализатора, последующее С-аминометилирование образовавшегося 21-ацетокси-17α-гидрокси-11β-трифторацетилокси-прегн-4-ен-3,20-диона, одновременное или поэтапное (последовательное) удаление защиты 11β- и 21-гидроксильных групп 21-ацетокси-17α-гидрокси-11β-трифторацетилокси-6ξ-(N-метил-N-фенил)аминометилпрегн-4-ен-3,20-диона методами химического сольволиза с образованием 6ξ-(N-метил-N-фенил)аминометил-гидрокортизона или 21-ацетокси-11β,17α-дигидрокси-6ξ-(N-метил-N-фенил)аминометилпрегн-4-ен-3,20-диона.
Ниже представлена предлагаемая схема синтеза 6ξ-(N-метил-N-фенил)аминометил-гидрокортизона (I) или его сложных эфиров (V и VI) из 21-ацетата гидрокортизона (II) (схема 1).
6
11
Схема включает 3 (для V) или 4 (для I и VI) химических реакции, которые могут быть проведены в 2 или 3 технологических стадии соответственно. Химическая схема синтеза включает: 1) защиту 11β-гидроксильной группы молекулы 21-ацетата гидрокортизона (II) образованием 11-трифторацетокси-производного (III); 2) енолизацию α,β-ненасыщенного кетона кольца А соединения III с образованием 3,5-диенолэфира (IV); 3) реакцию трехкомпонентной конденсации по типу реакции Манниха с образованием диастереомерной смеси С-аминометильных производных (V); 4) удаление защитных группировок молекулы соединения V полностью с образованием 6ξ-(N-метил-N-фенил)аминометил-гидрокортизона (I) или частично по гидроксильной группе С с образованием соединения VI.
6
Сущность заявленного изобретения, касающегося получения 6ξ-(N-метил-N-фенил)аминометил-гидрокортизона или его эфиров, заключается в том, что с целью повышения выхода и упрощения процесса 21-ацетат гидрокортизона сначала подвергают предварительной защите 11β-гидроксильной группы, затем аминометилированию положения С с образованием 6ξ-(N-метил-N-фенил)аминометил-производного, удалению защитных группировок.
Преимущества заявляемого способа состоят в следующем:
- проведение трифторацетатной защиты 11β-гидроксильной группы 21-ацетата гидрокортизона и селективной деэтерификации побочного продукта реакции этерификации 11,17-бис(трифторацетокси)-производного 21-ацетата гидрокортизона с регенерацией 17α-гидроксильной группы осуществляется в одну химическую стадию без выделения целевого продукта;
17
16
- проведение конденсации с реагентом Манниха в присутствии свободного гидроксила при C в мягких условиях (при комнатной температуре) исключает появление нежелательных продуктов (дегидратации 17α-гидроксигруппы с образованием Δ-связи и D-гомоаннелирования с образованием 6-членного кольца D), что подтверждается данными ЯМР-спектроскопии;
- отсутствие необходимости использования многократной кристаллизации 11-трифторацетокси-производного 21-ацетата 6ξ-(N-метил-N-фенил)аминометил-гидрокортизона или хроматографирования с целью его очистки, так как содержание основного вещества в продукте составляет 90-99% (ВЭЖХ), что соответствует требованиям, например, последующего процесса дезаминирования с образованием 11-трифторацетокси-производного 21-ацетата 6-метиленгидрокортизона;
- отсутствие необходимости использования многократной кристаллизации 6ξ-(N-метил-N-фенил)аминометил-гидрокортизона или хроматографирования с целью его очистки, так как удаление защитных групп приводит к незначительному появлению побочных соединений; при этом содержание основного вещества в продукте составляет 90-95% (ВЭЖХ), что соответствует требованиям, например, последующего процесса дезаминирования с образованием 6-метиленгидрокортизона или процесса введения 1,2-двойной связи (химическим или биотехнологическим методом);
- реакции трифторацетилирования, енолэтерификации, конденсации с реагентом Манниха с образованием стероидного основания Манниха проводятся при комнатной температуре;
- значительное сокращение потерь основного продукта на стадиях, которое обеспечивается высокой селективностью химических реакций и возможностью совмещения химических стадий в один технологический процесс без выделения интермедиатов, позволяет существенно увеличить достигаемый общий выход 6ξ-(N-метил-N-фенил)аминометил-гидрокортизона или его эфиров (21-ацетата или 11-трифторацетокси-пролизводного 21-ацетата) из 21-ацетата гидрокортизона до 90% и 95-98% соответственно.
Осуществление изобретения
23
32
6
21-Ацетат гидрокортизона (II), CAS №50-03-3, CHO (качество USP, или ЕР, или BP), является коммерчески доступным, может быть приобретен, например, у компании Steraloids (USA), или у других производителей. 4-Диметиламинопиридин (≥99.0%), ангидрид трифторуксусной кислоты (≥99.0%), триметилортоформиат (≥99.0%), триэтилортоформиат (≥98.0%), 5-сульфосалициловая кислота (≥99.0%), п-толуолсульфокислота (≥98.0%), N-метиланилин (≥98.0%), триэтиламин (≥99.0%) являются коммерчески доступными, были приобретены у компании Sigma-Aldrich Со. Другие реагенты, растворители и инертные газы являются коммерчески доступными, были приобретены у российских производителей.
Для выделения продуктов по окончании реакций выливанием реакционных масс в воду, а также для промывки осадков, экстрактов в органических растворителях, использовали питьевую водопроводную воду, если не оговорено особо. Для приготовления водных растворов кислот, хлорида натрия, аммиака и гидроксида натрия использовали дистиллированную воду.
Все процедуры, если не оговорено особо, осуществляли при комнатной температуре или температуре окружающей среды, то есть в диапазоне от 20 до 25°C. Для процессов, требующих более низкие температуры, чем комнатная, охлаждение обеспечивали холодной водопроводной водой (в диапазоне от 10 до 20°C), или смесью колотого льда и холодной воды (в диапазоне от 5 до 10°C), или смесью колотого льда и хлорида кальция (при температуре ниже 5°C). Для обогрева при проведении реакций при температуре выше комнатной и для упаривания растворителей при атмосферном давлении использовали электрический колбонагреватель.
2
Упаривание растворителей в вакууме осуществляли с использованием ротационного вакуумного испарителя Rotavapor ( Labortechnik AG), при остаточном давлении 0,35±0,05 кгс/см и температуре воды в бане в диапазоне от 35-50°C в зависимости от природы упариваемого растворителя.
2
Высушивание кристаллов продуктов до постоянного веса осуществляли при температуре 35-45°C при атмосферном давлении или с использованием вакуум-сушильного шкафа при остаточном давлении 0,35±0,05 кгс/см.
Для определения рН промывных вод использовали универсальную индикаторную бумагу с диапазоном значений от 0 до 12 (Лахема, Чехия).
Сухие (безводные) растворители (ацетон, триэтиламин, метанол, этанол) получали общеизвестными методами органической химии.
Колоночную хроматографию осуществляли на колонке (16×650 мм), используя силикагель марки Silica gel 60 (0.040-0.063 мм) (Merck, Germany).
Контроль за ходом реакций осуществляли методом тонкослойной хроматографии (ТСХ), используя пластины Silica gel 60 F254 (Merck, Germany).
Структуру и чистоту всех выделенных соединений подтверждали, по меньшей мере, одним из следующих методов: ТСХ (пластины для ТСХ Silica gel 60 F254 (Merck, Germany)), масс-спектрометрия, элементный анализ, ядерный магнитный резонанс (ЯМР), высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ).
Температуру плавления выделенных соединений определяли на приборе для определения точки плавления М-565 ( Labortechnik AG).
1
13
Н- и С-ЯМР спектры были определены на спектрометре Bruker Avance-400 (Bruker BioSpin GmbH) с рабочей частотой 400 МГц и 100.6 МГц соответственно, используя дейтерированный хлороформ (99,8% D, Sigma-Aldrich), или дейтерированный диметилсульфоксид (99,9% D, Sigma-Aldrich) в качестве растворителя относительно тетраметилсилана (TMS NMR grade ≥99,9%, Sigma-Aldrich) в качестве внутреннего стандарта, в миллионных долях (м.д.).
Элементный анализ был выполнен с использованием анализатора Vario MICRO Cube (Elementar Analysensysteme, GmbH).
2
ВЭЖХ-анализ проводили на хроматографе Knauer Smartline (Germany), укомплектованном градиентным HPLC-насосом, ячейкой для термостатированной колонки, инжектором, диодно-матричным детектором Smartline 2600, интегратором-компьютером, при температуре 24°C, скорости потока 1 мл/мин и УФ-детектировании при длине волны 254 нм. В качестве неподвижной фазы использовали Kromasil 100-5С18, в качестве мобильной фазы - 35% (по объему) раствор HO в ацетонитриле
Способ получения 6ξ-(N-метил-N-фенил)аминометил-гидрокортизона или его эфиров общей формулы (I) осуществляется по вышеприведенной схеме.
21-Ацетат гидрокортизона (21-ацетокси-11β,17α-дигидроксипрегн-4-ен-3,20-дион) формулы (II),
4
4
1
1
3
подвергают защите 11β-гидроксильной группы методом этерификации действием ангидрида трифторуксусной кислоты в среде апротонного растворителя в условиях основного катализа в присутствии каталитического количества 4-диметиламинопиридина. Для этого на 1 моль 21-ацетата гидрокортизона (21-ацетокси-11β,17α-дигидроксипрегн-4-ен-3,20-диона) используют 1-1.5 моля ангидрида или хлорангидрида трифторуксусной кислоты и не более 0.1 моля 4-диметиламинопиридина. Полученный с выходом до 99,95% 21-ацетокси-17α-гидрокси-11β-трифторацетоксипрегн-4-ен-3,20-дион (III) подвергают енолэтерификации Δ-3-кетосистемы кольца А действием триалкилортоформиата в присутствии сульфоароматической кислоты (сульфосалициловой или п-ТСК), в количестве, достаточном для обеспечения енолизации Δ-3-кето-группы (0,025 моль или 0,0725 моль на 1 моль стероида соответственно). Затем полученный 3,5-диенолэфир (IV) подвергают каталитической конденсации с реагентом Манниха, образованным из формальдегида и N-метиланилина in situ, с образованием 6ξ-(N-метил-N-фенил)аминометил-производного гидрокортизона (V), причем конденсация с реагентом Манниха может быть проведена как с предварительным выделением, так и без выделения 3,5-диенолэфира (IV). После этого химическим сольволизом 21-ацетокси-17α-гидрокси-11β-трифторацетокси-6ξ-(N-метил-Н-фенил)аминометилпрегн-4-ен-3,20-диона (V) получают 6ξ-(N-метил-N-фенил)аминометил-гидрокортизон (I) или его 21-ацетат (VI), удаляя защитные группы полностью (R=R=H) или частично (R=Н; R=СОСН). При этом удаление защитных групп соединения V с образованием соединения I может быть реализовано одновременно в условиях основного катализа или поэтапно с выделением 21-ацетокси-11β,17α-дигидрокси-6ξ-(N-метил-N-фенил)аминометилпрегн-4-ен-3,20-диона (VI), а также селективным удалением трифторацетильной группы соединения V в известных условиях [US 4330541, 1982, пример 1].
Общий достигаемый выход 21-ацетокси-17α-гидрокси-11β-трифторацетокси-6ξ-(N-метил-N-фенил)аминометилпрегн-4-ен-3,20-диона (V) из 21-ацетата гидрокортизона (II) составляет 98%.
Общий достигаемый выход 6ξ-(N-метил-N-фенил)аминометил-гидрокортизона (I) из 21-ацетата гидрокортизона (II) составляет 90,5%.
Общий достигаемый выход 21-ацетата 6ξ-(N-метил-N-фенил)аминометил-гидрокортизона (VI) из 21-ацетата гидрокортизона (II) составляет 95,8%.
Защиту 11β-гидроксильной группы молекулы 21-ацетата гидрокортизона (II) осуществляют образованием эфира трифторуксусной кислоты в среде органического растворителя в условиях основного катализа. Этот вариант защиты наиболее оптимален, так как реакция этерификации протекает в мягких условиях с практически количественным выходом. Кроме этого, трифторацетатная защитная группа, устойчивая в кислой среде, легко удаляется при необходимости гидролизом в условиях основного катализа. Ацилирование проводят с использованием минимально необходимого количества ангидрида трифторуксусной кислоты в безводных условиях в среде органического апротонного растворителя. Специалисту в области органической химии, а также из уровня техники, известно, что вместо ангидрида трифторуксусной кислоты в этом процессе может быть использован хлорангидрид трифторуксусной кислоты, а в качестве апротонного растворителя при осуществлении изобретения - способа получения 6-(N-метил-N-фенил)аминометил-гидрокортизона или его эфиров - могут быть использованы любые апротонные (неполярные, малополярные и полярные) растворители, пригодные для проведения реакции и инертные по отношению к ацилирующему реагенту и катализатору, такие как диалкилкетоны (например, ацетон, метилэтилкетон), циклические простые эфиры (например, диоксан, тетрагидрофуран) и другие, известные из уровня техники, обеспечивающие полноту проведения реакции. В качестве основного катализатора могут быть использованы гетероарильные соединения (например, пиридин или его производные), или алкиламины (например, триэтиламин), или другие органические основания, или их смеси, обычно используемые для катализа реакций ацилирования гидроксильных групп, известные из уровня техники. Наиболее оптимальным температурным режимом с технологической точки зрения является проведение процесса этерификации при температуре окружающей среды. Продолжительность процесса устанавливается по результатам контроля содержания исходного продукта в реакционной массе. Минимальное количество катализатора, необходимое для обеспечения полного и быстрого протекания реакции этерификации, как известно специалисту в области органической химии, определяется экспериментально и может варьировать в зависимости от используемого катализатора. Соотношение катализаторов в смеси не является определяющим. Минимальное количество гетероарильного соединения ~10 мас. % от веса стероида, а алкиламина - любое количество, эффективно снимающее эфирную группу по С17 и нейтрализующее трифторуксусную кислоту.
11
17
Реакция трифторацетилирования соединения II протекает регионаправленно, этерифицируя предпочтительно вторичную гидроксильную группу при атоме С соединения II. Для обеспечения протекания реакции необходимым минимальным количеством ангидрида трифторуксусной кислоты (ТФА) является 1 моль на 1 моль стероида. Для более полного и быстрого протекания реакции используется небольшой избыток ацилирующего агента (~1,2-1,5 моль ТФА на 1 моль стероида). Однако это условие не является обязательным. Применение избыточного количества реагента приводит к частичному трифторацетилированию третичной гидроксильной группы при С продукта реакции III с образованием 10-20% примеси 11β,17α-бис(трифторацетокси)-производного (IIIa).
17
Однако в условиях предлагаемого нами способа эфир трифторуксусной кислоты по С удаляется легко и селективно с регенерацией 17α-гидроксильной группы и с сохранением трифторацетатной защиты 11β-гидроксильной группы, что достигается обработкой реакционной массы триэтиламином в минимальном необходимом количестве. Выход 21-ацетокси-17α-гидрокси-11β-трифторацетоксипрегн-4-ен-3,20-диона (III) на стадии составляет от 96 до 99,95%.
Синтез 21-ацетокси-17α-гидрокси-11β-трифторацетокси-6ξ-(N-метил-N-фенил)аминометилпрегн-4-ен-3,20-диона (V) из 21-ацетокси-17α-гидрокси-11β-трифторацетоксипрегн-4-ен-3,20-диона (III) включает два последовательных химических процесса, которые могут быть проведены с выделением или без выделения интермедиата общей формулы IV по следующим вариантам химической схемы синтеза:
Вариант схемы 1: III-IV-V; или
Вариант схемы 2: III-[IV]-V
Наиболее оптимальным и предпочтительным является вариант схемы 2.
6
2
4
4
4
4
Для повышения нуклеофильности атома С и тем самым уменьшения вероятности протекания побочных процессов конденсации по другим реакционным центрам (например, по атому С) на первом этапе синтеза проводится реакция енолизации Δ-3-кетосистемы кольца А соединения III с образованием 3,5-диенолэфира общей формулы IV. Реакция енолэтерификации Δ-3-кетосистемы кольца А как с выделением енолэфира IV (вариант 1), так и без выделения енолэфира IV (вариант 2) из реакционной массы, может быть проведена с применением или без применения растворителя. Реакцию енолэтерификации Δ-3-кетосистемы с применением растворителя проводят действием триалкилортоэфира муравьиной кислоты (например, триметилортоформиата или триэтилортоформиата) с использованием минимального количества триалкилортоформиата, необходимого для обеспечения протекания реакции (не менее 1 моля на 1 моль стероида). Для более полного и быстрого протекания реакции (15-30 мин, но не более 2 ч) используется избыток алкилортоформиата (от 2,5 до 9 моль на 1 моль стероида). Однако это условие не является обязательным. Реакция проводится в безводных условиях в соответствующем протонном растворителе - алифатическом спирте (в метаноле или этаноле) или в апротонном растворителе, выбранном из группы циклических эфиров (например, диоксан или тетрагидрофуран) или ароматических углеводородов группы бензола (например, бензол или толуол) или их смеси. Соотношение растворителей в смеси не является определяющим и может быть любым. Реакция енолэтерификации Δ-3-кетосистемы без применения растворителя проводится в среде реагента триалкилортоформиата.
4
4
2
4
3
В качестве катализатора енолизации могут быть использованы любые протонные кислоты, обеспечивающие енолизацию Δ-3-кетосистемы кольца А соединения III с образованием 3,5-диенола, известные из уровня техники специалисту, в частности органические и минеральные кислоты. Минеральные кислоты выбирают из группы растворимых в воде - кислородсодержащих (например, HClO, HSO, HNO) или бескислородных (например, HCl). Предпочтительно использовать органические кислоты, например сульфоароматические (сульфосалициловую кислоту, п-ТСК или т.п.) как безводные, так и в виде кристаллогидрата. При проведении реакции без выделения енолэфира IV (вариант 2) из реакционной массы предпочтительно использовать п-ТСК, которая является также катализатором последующей реакции аминометилирования.
6
В синтезе соединений общей формулы V из енолэфира общей формулы IV введение заместителя в положение С осуществляют методом трехкомпонентной конденсации по типу реакции Манниха с применением реагента Манниха, образованного in situ взаимодействием формальдегида и N-метиланилина. По настоящему изобретению реакция Манниха с образованием соединений общей формулы V может быть проведена как с выделением продукта IV из реакционной массы (вариант 1), так и без выделения (вариант 2). Следует отметить, что конденсация соединения общей формулы IV с реагентом, полученным из формальдегида и N-метиланилина, с образованием соединений общей формулы V, выполненная как без выделения соединения IV из реакционной массы, так и с выделением, может быть проведена в смеси триалкилортоформиата и органического растворителя (алифатического спирта или апротонного растворителя, например, ароматического углеводорода). Соотношение в смеси может быть любое, так как реакция может быть проведена в одном из них. При этом в первом случае соотношение триалкилортоформиата и спирта определяется условиями проведения реакции енолэтерификации, как было сказано выше, а во втором случае алифатический спирт используется для растворения катализатора п-ТСК, а также может быть применен в качестве разбавителя реакционной массы для обеспечения ее подвижности. Однако предпочтительно проведение реакции Манниха без выделения енолэфира IV (вариант 2) в среде триалкилортоформиата без применения растворителей и на стадии получения енолэфира, и на стадии аминометилирования. Оба процесса проводятся при комнатной температуре. По окончании реакции получения енолэфира IV в реакционную массу добавляют N-метиланилин и 30-40% водный раствор формальдегида.
Реакция аминометилирования нестереоселективна: образуется смесь 6α- и 6β-диастереомерных стероидных оснований Манниха (Va и Vb соответственно). Реакция аминометилирования может быть проведена в среде, содержащей циклический эфир (например, диоксан или тетрагидрофуран) или ароматический углеводород группы бензола (например, бензол или толуол) причем указанные растворители или их смеси могут быть добавлены в реакционную массу, содержащую соединения общей формулы V, после окончания реакции аминометилирования. Раствор соединения общей формулы V в ароматическом углеводороде промывают 1-5% водным раствором аммиака для удаления п-ТСК и далее водой. Раствор соединения общей формулы V в ароматическом углеводороде упаривают в вакууме или при атмосферном давлении. Остаток ароматического углеводорода может быть удален азеотропной отгонкой с любым удобным растворителем, образующим азеотропную смесь с ароматическим углеводородом и смешивающимся с водой, например, с этиловым или метиловым спиртом. Выделение продукта реакции осуществляют растворением остатка после отгонки в спирте (этиловом или метиловом) и разбавлением полученного раствора водой.
Достигаемый выход 21-ацетокси-17α-гидрокси-11β-трифторацетокси-6ξ-(N-метил-N-фенил)аминометилпрегн-4-ен-3,20-диона (V) из 21-ацетата гидрокортизона (II) составляет:
по варианту 1 (II-III-IV-V) - от 87 до 98%;
по варианту 2 (II-III-[IV]-V) - до 98%;
1
Образование смеси изомерных стероидных оснований Манниха (смеси 6α- и 6β-диастереомеров) в результате трехкомпонентной реакции конденсации подтверждено данными спектров ЯМР Н. Получают 21-ацетокси-17α-гидрокси-11β-трифторацетокси-6ξ-(N-метил-N-фенил)аминометилпрегн-4-ен-3,20-дион (V) с содержанием основного вещества 90-99%. Продукт может быть использован в химическом процессе дезаминирования с образованием 21-ацетокси-17α-гидрокси-11β-трифторацетокси-6-метилен-гидрокортизона без дополнительной очистки.
11
21
Удаление сложноэфирных групп при С и С соединения V может быть проведено одновременно или поэтапно реакциями сольволиза.
11
21
Из уровня техники общеизвестно, что для удаления защитных сложноэфирных групп сольволизом можно использовать раствор гидроксида щелочного металла или в воде, или в алифатическом спирте (например, в метаноле) с концентрацией основания от 1 до 20%. Полное удаление сложноэфирных групп при С и С с образованием соединения I осуществляют реакцией сольволиза, катализируемого сильным основанием. Реакцию проводят в среде метанола. В качестве сильного основания используют каталитическое количество гидроксида щелочного металла (натрия или калия) в виде 10% водного раствора.
Получают 6ξ-(N-метил-N-фенил)аминометил-гидрокортизон (I) с содержанием основного вещества 90-95%. Продукт может быть использован в химическом процессе дезаминирования с образованием 6-метиленгидрокортизона без дополнительной очистки.
11
1-4
Удаление трифторацетильной группы при С у соединения V с сохранением 21-ацетоксигруппы и образованием 21-ацетата 6ξ-(N-метил-N-фенил)аминометил-гидрокортизона (VI) проводят в условиях основного катализа в среде, содержащей ароматический углеводород ряда бензола и алифатический C-спирт, например, действием минимального количества гидроксида щелочного металла (натрия или калия) в виде 10% водного раствора или действием триэтиламина в условиях патента [US 4330541, 1982, пример 1].
Заявленное изобретение иллюстрируется следующими примерами. Продолжительность реакций указана только для иллюстрации. Выход продуктов приведен только для иллюстрации. Соотношение 6α- и 6β-изомеров не указано, так как оно может варьировать в зависимости от условий кристаллизации и очистки.
Пример 1. Получение 21-ацетокси-17α-гидрокси-11β-трифторацетоксипрегн-4-ен-3,20-диона (III)
Вариант 1
1
13
3
3
3
25
31
3
7
К суспензии 10 г (24,722 ммоль) 21 ацетата гидрокортизона (II) в 80 мл сухого ацетона добавляли 0,3 г (2,455 ммоль) 4-диметиламинопиридина. Затем при температуре не выше 10°C добавляли 4,2 мл (6,28 г, 29,9 ммоль) трифторуксусного ангидрида. Реакционную массу нагревали до комнатной температуры (20-25°C) и перемешивали в течение 1,5 ч. По окончании реакции добавляли 10 мл (7,28 г, 71,94 ммоль) сухого триэтиламина, выдерживали в течение 15 мин. Затем добавляли по каплям 4,7 мл (4,93 г, 82,1 ммоль) уксусной кислоты до рН 6 и реакционную массу выливали медленно в 240 мл воды при температуре 8-10°C. Суспензию выдерживали при интенсивном перемешивании в течение 1 ч при этой же температуре. Осадок отфильтровали, промыли водой до рН ~7 промывной воды, высушили до постоянного веса. Получили 11,88 г (23,736 ммоль) соединения III с выходом 96,01%. Т.пл. 204-206°C (лит. 206-207°C [DE 1125422, 1962]). ЯМР Н (400 МГц, CDCl, δ, м.д.): 5.70 (1Н, с, Н-4), 5.67 (1Н, м, Н-11), 5.09 (1Н, д, J=17.4 Гц, Н-21), 4.67 (1Н, д, J=17.4 Гц, Н-21), 2.14 (3H, с, СНС(O)), 1.26 (3H, с, Н-19), 0.80 (3H, с, Н-18); ЯМР С (100.6 МГц, CDCl, δ, м.д.): 204.9, 198.8, 170.5, 170.1, 122.9, 89.1, 75.4, 67.6, 54.9, 51.4, 47.0, 38.5, 35.5, 35.4, 34.5, 33.5, 32.2, 31.8, 31.7, 23.5, 20.6, 20.5, 16.4.. Найдено: С 60.47%; Н 6.24%, CHFO. Вычислено: С 59.99%; Н 6.24%.
Вариант 2
Реакционную смесь, состоящую из 100 г (247,22 ммоль) 21-ацетата гидрокортизона, 500 мл тетрагидрофурана и 10 г (81,833 ммоль) 4-диметиламинопиридина, охлаждали при перемешивании до температуры 3-5°C. Затем к реакционной смеси в токе сухого азота медленно добавляли 42 мл (62,79 г, 298,96 ммоль) трифторуксусного ангидрида с такой скоростью, чтобы температура реакционной смеси не превышала 7-8°C. После этого баню с охлаждающей смесью убрали. Реакционную массу перемешивали до тех пор, пока температура в массе не поднялась до комнатной (самонагревание). По окончании выдержки реакционную массу нагревали до температуры кипения и отгоняли тетрагидрофуран при атмосферном давлении до тех пор, пока температура в парах не достигла значения 70°C.
Баню для обогрева поменяли на баню для охлаждения. Кубовую суспензию охладили до температуры 10°C и добавили через капельную воронку 55 мл (40,04 г, 395,69 ммоль) триэтиламина до значения рН реакционной массы 8-9. После этого охлаждающую баню убрали, суспензию перемешивали при комнатной температуре в течение 1 ч.
По завершении реакции реакционную массу вылили при интенсивном перемешивании в 600 мл воды, охлажденной до температуры 0-2°C. Перемешивали при этой же температуре в течение 10-15 мин и добавили 11 мл (11,54 г, 192,17 ммоль) уксусной кислоты для нейтрализации триэтиламина. Суспензию перемешивали при температуре 20-25°C в течение 20 мин. Осадок отфильтровали и промыли на фильтре водой до рН ~7 промывной воды, высушили до постоянного веса. Получили 123,67 г (247,09 ммоль) соединения III с выходом 99,95%.
Вариант 3
К суспензии 10 г (24,722 ммоль) 21-ацетата гидрокортизона в 80 мл безводного метилэтилкетона при температуре не выше +5°C добавили 5,1 мл (3,51 г, 59,4 ммоль) сухого изопропиламина, 4.2 мл (6,28 г, 29,9 ммоль) трифторуксусного ангидрида и 0.3 г (2,455 ммоль) 4-диметиламинопиридина. Реакционную массу перемешивали в течение 1,5 часа при комнатной температуре. Затем добавляли по каплям 4,7 мл (4,93 г, 82,1 ммоль) уксусной кислоты до рН 6 и реакционную массу вылили медленно в 240 мл воды при температуре 8-10°C. Суспензию выдерживали при интенсивном перемешивании в течение 1 ч при этой же температуре. Осадок отфильтровали, промыли водой до рН ~7 промывной воды, высушили до постоянного веса.
Получили 11,5 г соединения III с выходом 92,94%.
Вариант 4
Реакцию этерификации проводили аналогично варианту 1, используя в качестве апротонного растворителя диметилсульфоксид. Из 1 г (2,472 ммоль) 21 ацетата гидрокортизона (II) получили 1,12 г (2,238 ммоль) соединения III с выходом 90,53%.
А. Схема, вариант 1: III-IV-V
3
Пример 2. Получение 3-метокси-21-ацетокси-11β-трифторацетокси-17α-гидроксипрегна-3,5-диен-20-она (IVa, R=CH)
Вариант 1
1
13
3
3
3
3
К суспензии 5 г (9,99 ммоль) 21-ацетокси-17α-гидрокси-11β-трифторацетокси-прегн-4-ен-3,20-диона (III) в смеси 20 мл сухого метанола и 10 мл (9,676 г, 91,18 ммоль) триметилортоформиата добавляли 0,125 г (0,726 ммоль) безводной п-ТСК. Реакционную массу перемешивали в течение 30 мин. при комнатной температуре. Избыток п-ТСК нейтрализовали триэтиламином, выливали в 200 мл ледяной воды, суспензию охлаждали до температуры 0-2°C и выдерживали при перемешивании в течение 2 ч. Осадок отфильтровали, промывали на фильтре водой до рН~7 промывной воды и минимальным количеством метанола, высушили до постоянного веса. Получили 5,04 г (9,795 ммоль) соединения IVa в виде белых кристаллов с выходом 98,05%. Т.пл. 177°C (с разл.). ЯМР Н (400 МГц, CDCl, δ, м.д.): 5.72 (1H, с, Н-11), 5.15-5.09 (3H, м, Н-4, Н-6 и Н-21), 4.68 (1Н, д, J=17.4 Гц, Н-21), 3.57 (3H, с, CHO), 2.16 (3H, с, СНС(O)), 1.03 (3H, с, Н-19), 0.80 (3H, с, Н-18); ЯМР С (100.6 МГц, CDCl, δ, м.д.): 205.0, 170.6, 155.4, 141.1, 121.0, 116.7, 97.5, 89.3, 75.8, 67.6, 54.3, 52.6, 50.6, 47.0, 38.7, 35.5, 34.6, 33.6, 31.4, 28.4, 24.8, 23.5, 21.1, 20.5, 16.3.
Вариант 2
К суспензии 1 г (1,998 ммоль) соединения III в смеси 4,7 мл сухого метанола и 0,55 мл (0,532 г, 5,015 ммоль) триметилортоформиата добавляли 0,011 г (0,05 ммоль) безводной сульфосалициловой кислоты (ССК). Реакционную массу перемешивали в течение 2 ч при комнатной температуре. Избыток ССК нейтрализовали триэтиламином. Реакционную массу разбавляли ледяной водой в 3 раза и выдерживали при перемешивании в течение 30 мин. при температуре 8-10°C. Осадок отфильтровывали, промывали на фильтре водой до рН~7 промывной воды и минимальным количеством метанола, высушили до постоянного веса. Получили 0,96 г (1,816 ммоль) соединения IVa с выходом 90,89%.
2
3
Пример 3. Получение 3-этокси-21-ацетокси-11β-трифторацетокси-17α-гидроксипрегна-3,5-диен-20-она (IVб, R=СНСН)
1
13
3
2
3
3
2
3
В условиях получения соединения IVa (вариант 1), использовали 20 мл безводного этанола и 10 мл (8,91 г, 60,121 ммоль) триэтилортоформиата, из 5 г (9,99 ммоль) 21-ацетокси-11β-трифторацетокси-17α-гидроксипрегн-4-ен-3,20-диона (III) получали 4,94 г (9,346 ммоль) соединения IVб с выходом 93,55%. Т.пл. 160°C (с разл.). ЯМР Н (400 МГц, CDCl, δ, м.д.): 5.72 (1H, с, Н-11), 5.17-5.07 (3H, м, Н-4, Н-6 и Н-21), 4.68 (1Н, д, J=17.4 Гц, Н-21), 3.76 (2Н, кв, J=7.0 Гц, CHO), 2.16 (3H, с, СНС(O)), 1.28 (3H, т, J=7.0 Гц, CHCHO), 1.03 (3H, с, Н-19), 0.80 (3H, с, Н-18); ЯМР С (100.6 МГц, CDCl, δ, м.д.): 205.0, 170.6, 154.5, 141.3, 116.4, 98.0, 89.3, 75.8, 67.6, 62.2, 59.5, 52.6, 50.6, 47.0, 35.5, 34.8, 33.6, 31.4, 28.4, 25.0, 23.5, 21.1, 20.5, 16.3, 14.6.
Пример 4. Получение 21-ацетокси-17α-гидрокси-11β-трифторацетокси-6ξ-(N-метил-N-(фенил)аминометилпрегн-4-ен-20-она (V)
К суспензии 10 ммоль 3,5-диенолэфира (IVa или IVб) в 15 мл абсолютного спирта (метанол или этанол соответственно) добавляли 2,15 мл (2,122 г, 19,8 ммоль) N-метиланилина. Затем при перемешивании добавляли по каплям раствор 0,125 г (0,725 ммоль) п-ТСК в 1,25 мл соответствующего спирта и 2 мл (2,18 г, 0,807 г в 100% исчислении, 26,86 ммоль) 37%-ного водного раствора формальдегида. Реакционную массу перемешивали при температуре 20°C в течение 2 ч. По окончании реакции реакционную массу разбавляли 20 мл соответствующего спирта и выливали медленно при интенсивном перемешивании в 110 мл воды. Осадок отфильтровывали, промывали водой до рН ~7 промывной воды, высушили до постоянного веса. Получали соединение V (смесь 6α- и 6β-изомеров) с количественным выходом.
2
3
2
2
3
3
1
Для получения аналитически чистого образца использовали метод колоночной хроматографии на SiO, предварительно обработанном триэтиламином. Т.пл.=112-117°C. 6α-Изомер (Va), ЯМР Н (400 МГц, CDCl, δ, м.д.): 7.28-7.22 (2Н, m, Н-3,5 (NPh)), 6.79-6.69 (3H, m, Н-2,4,6 (NPh)), 5.87 (1Н, с, Н-4), 5.70 (1Н, м, Н-11), 5.08 (1Н, д, J=17.4 Гц, Н-21), 4.66 (1Н, д, J=17.4 Гц, Н-21), 3.70 (1H, дд, J=3.1, 14.5 Гц, NCH), 3.14 (1H, дд, J=10.4, 14.5 Гц, NCH), 2.97 (3H, с, NCH), 2.16 (3H, с, СНС(O)), 1.19 (3H, с, Н-19), 0.80 (3H, с, Н-18).
1
13
3
2
2
3
3
3
33
40
3
7
6β-Изомер (Vб), ЯМР Н (400 МГц, CDCl, δ, м.д.): 7.28-7.22 (2Н, m, Н-3,5 (NPh)), 6.79-6.69 (3H, m, Н-2,4,6 (NPh)), 5.83 (1Н, с, Н-4), 5.70 (1Н, м, Н-11), 5.07 (1Н, д, J=17.4 Гц, Н-21), 4.69 (1H, д, J=17.4 Гц, Н-21), 3.76 (1Н, дд, J=10.8, 14.5 Гц, NCH), 3.32 (1H, дд, J=4.1, 14.5 Гц, NCH), 3.02 (3H, с, NCH), 2.16 (3H, с, СНС(O)), 1.36 (3H, с, Н-19), 0.83 (3H, с, Н-18); ЯМР С (100.6 MHz, CDCl, δ, м.д.): 204.8, 198.7, 170.6, 170.2, 148.5, 129.4, 125.4, 116.8, 112.3, 89.1, 75.1, 67.6, 57.2, 54.7, 51.3, 46.8, 42.3, 39.7, 38.1, 37.8, 35.5, 34.5, 33.6, 33.3, 27.9, 23.3, 22.8, 20.5, 16.4. Найдено: С 64.08%; Н 6.52%, N 2.15%, CHFNO. Вычислено: С 63.96%; Н 6.51%, N 2.26%.
Б. Схема, вариант 2: III-[IV]-V
Пример 5. Получение 21-ацетокси-17α-гидрокси-11β-трифторацетокси-6ξ-(N-метил-N-фенил)аминометилпрегн-4-ен-20-она (V)
Вариант 1
К суспензии 5 г (9,99 ммоль) соединения III в 7,5 мл триэтилортоформиата добавляли 0,125 г (0,725 ммоль) п-ТСК. Реакционную массу перемешивали при комнатной температуре в течение 15-30 мин. После окончания реакции получения 3,5-диенолэфира IVб к реакционной массе добавили 2,15 мл (2,122 г, 19,8 ммоль) N-метиланилина и 2 мл (2,18 г, 0,807 г в 100% исчислении, 26,86 ммоль) 37% водного раствора формальдегида. Реакционную массу перемешивали при комнатной температуре в течение 2-2,5 ч. По окончании реакции для выделения смеси 6ξ-(N-метил-N-фенил)аминометил-эпимеров реакционную массу разбавили 20 мл 95% этилового спирта и медленно выливали в 200 мл воды. Осадок отфильтровали, промыли на фильтре водой до рН ~7 промывной воды, высушили до постоянного веса. Получили 6,25 г соединения V (смесь изомеров) с количественным выходом и содержанием основного вещества 99% (9,985 ммоль).
Вариант 2
К суспензии 10 г (19,98 ммоль) 21-ацетокси-11-трифторацетокси-гидрокортизона (III) в 15 мл (14,514 г, 136,77 ммоль) триметилортоформиата добавили 0,26 г (1,51 ммоль) п-ТСК и перемешали в токе аргона при комнатной температуре в течение 15 мин. При этом наблюдали растворение осадка соединения III.
По окончании реакции подачу инертного газа прекратили и добавили медленно по каплям 4,3 мл (4,244 г, 39,607 ммоль) N-метиланилина и 4,0 мл (4,36 г, 1,613 г в 100% исчислении, 53,72 ммоль) 37% водного раствора формальдегида. Реакционную массу перемешивали при комнатной температуре в течение 2 ч.
По окончании реакции реакционную массу медленно разбавили 40 мл метанола и медленно вылили в 250 мл воды. Осадок отфильтровали, промыли на фильтре водой до рН ~7 промывной воды, высушили до постоянного веса. Получили 13,12 г соединения V (смесь изомеров) с количественным выходом и содержанием основного вещества 94% (19,9 ммоль).
Вариант 3
К суспензии 1 г (1,998 ммоль) 21-ацетокси-11-трифторацетокси-производного гидрокортизона (III) в 1 мл (0,891 г, 6,012 ммоль) триэтилортоформиата добавили 5 мл толуола и 0,026 г (0,151 ммоль) п-ТСК и перемешали в токе аргона при комнатной температуре в течение 15 мин.
По окончании реакции подачу инертного газа прекратили и добавили медленно по каплям 0,43 мл (0,424 г, 3,961 ммоль) N-метиланилина, и 0,4 мл (0,436 г, 0,161 г в 100% исчислении, 5,372 ммоль) 37% водного раствора формальдегида. Реакционную массу перемешивали при комнатной температуре в течение 2 ч.
По окончании реакции в реакционную массу медленно добавили 10 мл 95% этанола и 10 мл воды. Реакционную массу перемешали в течение 10-15 минут, затем упарили в вакууме на ротационном испарителе. Остаточное количество толуола удаляли, добавляя дважды по 5 мл этилового спирта. Затем остаток после упаривания растерли в 5 мл этанола и разбавили 25 мл воды при перемешивании. Осадок отфильтровали, промыли на фильтре водой до рН ~7 промывной воды, высушили до постоянного веса. Получили 1,21 г соединения V (смесь изомеров) с выходом 97,7%.
Вариант 4
К суспензии 1 г (1,998 ммоль) соединения III в 1 мл (0,891 г, 6,012 ммоль) триэтилортоформиата добавили 10 мл смеси толуола и абсолютного этанола (1:1 по объему), и 0,026 г (0,151 ммоль) п-ТСК и перемешали в токе аргона при комнатной температуре в течение 15 мин.
По окончании реакции подачу инертного газа прекратили и добавили медленно по каплям 0,43 мл (0,424 г, 3,961 ммоль) N-метиланилина, и 0,4 мл (0,436 г, 0,161 г в 100% исчислении, 5,372 ммоль) 37% водного раствора формальдегида. Реакционную массу перемешивали при комнатной температуре в течение 2 ч.
По окончании реакции в реакционную массу медленно добавили 10 мл воды. Реакционную массу перемешали в течение 10-15 минут, затем упарили в вакууме на ротационном испарителе. Остаточное количество толуола удаляли, добавляя дважды по 5 мл этилового спирта. Затем остаток после упаривания растерли в 5 мл этанола и разбавили 25 мл воды при перемешивании. Осадок отфильтровали, промыли на фильтре водой до рН ~7 промывной воды, высушили до постоянного веса. Получили 1,23 г соединения V (смесь изомеров) с выходом 99,3%.
Пример 6. Получение 21-ацетокси-11β,17α-дигидрокси-6ξ-(N-метил-N-фенил)аминометилпрегна-4-ен-20-она (VI, смесь 6α- и 6β-изомеров).
Вариант 1
К раствору 3 г (4,841 ммоль) 21-ацетокси-11β-трифторацетокси-17α-гидрокси-6ξ-(N-метил-N-фенил)аминометилпрегн-4-ен-3,20-диона (V) в 300 мл смеси толуола и этанола (1:1) добавляли по каплям 1 мл (1,109 г, 0,111 г NaOH, 2,772 ммоль) 10% водного раствора едкого натра при комнатной температуре в течение 3 ч, так, чтобы значение рН не превышало 8. По окончании реакции реакционную массу разбавляли насыщенным водным раствором хлорида натрия, переносили в делительную воронку, водный слой отделяли, органический слой промывали раствором соли до рН ~7. Растворитель упаривали в вакууме, остаточное количество толуола удаляли этанолом. Остаток в этаноле (~10 мл) добавляли по каплям к 100 мл ледяной воды при интенсивном перемешивании. Осадок отфильтровывали, промывали водой, сушили до постоянного веса. Получили 2,48 г соединения VI (6α- и 6β-изомеров) с выходом 97,83%. Т.пл. 152-154°C.
1
3
2
2
3
3
6α-Изомер (VIa), ЯМР Н (400 МГц, CDCl, δ, м.д.): 7.22-7.20 (2Н, m, Н-3,5 (NPh)), 6.72-6.67 (3H, m, Н-2,4,6 (NPh)), 5.65 (1Н, с, Н-4), 5.00 (1Н, д, J=17.4 Гц, Н-21), 4.82 (1H, д, J=17.4 Гц, Н-21), 4.45 (1Н, м, Н-11), 3.67 (1Н, дд, J=3.6, 14.5 Гц, NCH), 3.14 (1H, дд, J=10.3, 14.5 Гц, NCH), 2.94 (3H, с, NCH), 2.15 (3H, с, СНС(O)), 1.40 (3H, с, Н-19), 0.90 (3H, с, Н-18).
1
13
3
2
2
3
3
3
6β-Изомер (VIб), ЯМР Н (400 МГц, CDCl, δ, м.д.): 7.22-7.20 (2Н, m, Н-3,5 (NPh)), 6.72-6.67 (3H, m, Н-2,4,6 (NPh)), 5.78 (1H, с, Н-4), 5.01 (1H, д, J=17.4 Гц, Н-21), 4.85 (1Н, д, J=17.4 Гц, Н-21), 4.48 (1Н, м, Н-11), 3.77 (1H, дд, J=10.7, 14.5 Гц, NCH), 3.28 (1Н, дд, J=3.9, 14.5 Гц, NCH), 2.98 (3H, с, NCH), 2.16 (3H, с, СНС(O)), 1.51 (3H, с, Н-19), 0.98 (3H, с, Н-18); ЯМР С (100.6 MHz, CDCl, δ, м.д.): 205.0, 199.8, 172.7, 171.0, 148.6, 129.3, 124.7, 116.5, 112.1, 89.7, 68.1, 67.9, 57.6, 55.9, 51.9, 47.3, 42.6, 39.7, 39.6, 38.9, 37.2, 34.5, 33.8, 33.7, 27.7, 23.5, 23.1, 20.6, 17.0.
Вариант 2
В условиях патента [US 4330541, 1982, пример 1] из 2 г (3,228 ммоль) 21-ацетокси-11β-трифторацетокси-17α-гидрокси-6ξ-(N-метил-N-фенил)аминометилпрегн-4-ен-3,20-диона (V) получили 1,48 г (2,826 ммоль) соединения VI (6α- и 6β-изомеров) с выходом 87,54%. Т.пл. 145-147°C.
Пример 7. Получение 11β,17α,21-тригидрокси-6ξ-(N-метил-N-фенил)аминометилпрегна-4-ен-20-она (I, смесь 6α- и 6β-изомеров).
Вариант 1
К раствору 3 г (4,841 ммоль) 21-ацетокси-11β-трифторацетокси-17α-гидрокси-6ξ-(N-метил-N-фенил)аминометилпрегн-4-ен-3,20-диона (V) в 300 мл метанола в токе азота медленно при комнатной температуре в течение 1 ч добавляли 3,8 мл 10% водного раствора гидроксида натрия (4,214 г, 0,422 г NaOH, 10,536 ммоль), периодически контролируя значение рН реакционной массы (рН 8-9). Реакционную массу выдерживали при комнатной температуре в токе азота в течение 2 ч. По окончании реакции реакционную массу разбавили вдвое 0,5% раствором соляной кислоты (рН 5-6), обработали осветляющим углем, к фильтрату добавили 5% раствор аммиака до рН ~7,5-8. Затем фильтрат разбавили насыщенным раствором хлорида натрия до объема ~1,5 л и выдерживали при температуре 10-15°C в течение 8-12 ч. Осадок отфильтровали, промыли на фильтре насыщенным раствором хлорида натрия до значения рН промывной воды ~7 и водой, высушили до постоянного веса. Получили 2,19 г (4,547 ммоль) 11β,17α,21-тригидрокси-6ξ-(N-метил-N-фенил)аминометилпрегна-4-ен-20-она (I) с выходом 93,92% и содержанием смеси изомеров 90,5% (в 100% исчислении). Т.пл. 189-190°C.
1
6
2
2
3
6α-Изомер (Ia), ЯМР Н (400 МГц, DMSO-d, δ, м.д.): 7.20-7.14 (2Н, m, Н-3,5 (NPh)), 6.70-6.61 (3H, m, Н-2,4,6 (NPh)), 5.53 (1Н, с, Н-4), 5.16 (1H, с, 17-ОН), 4.65 (1H, t, J=5.8 Гц, 21-ОН), 4.49 (1Н, дд, J=5.8, 19.1 Гц, Н-21), 4.29-4.22 (2Н, м, 11-Н, 11-ОН), 4.08 (1H, дд, J=5.8, 19.1 Гц, Н-21), 3.57 (1Н, дд, J=3.7, 14.5 Гц, NCH), 3.21-3.16 (1Н, м, NCH), 2.88 (3H, с, NCH), 1.26 (3H, с, Н-19), 0.69 (3H, с, Н-18).
1
13
6
2
2
3
6
29
39
5
6β-Изомер (Iб), ЯМР Н (400 МГц, DMSO-d, δ, м.д.): 7.20-7.14 (2Н, m, Н-3,5 (NPh)), 6.70-6.61 (3H, m, Н-2,4,6 (NPh)), 5.63 (1Н, с, Н-4), 5.16 (1H, с, 17-ОН), 4.65 (1H, t, J=5.8 Гц, 21-ОН), 4.49 (1H, дд, J-5.8, 19.1 Гц, Н-21), 4.29-4.22 (2Н, м, 11-Н, 11-ОН), 4.08 (1H, дд, J=5.8, 19.1 Гц, Н-21), 3.80 (1Н, дд, J=10.5, 14.5 Гц, NCH), 3.19 (1Н, дд, J=4.0, 14.5 Гц, NCH), 2.92 (3H, с, NCH), 1.46 (3H, с, Н-19), 0.78 (3H, с, Н-18); ЯМР С (100.6 MHz, DMSO-d, δ, м.д.): 211.7, 198.2, 172.4, 148.4, 129.1, 124.1, 115.8, 111.9, 88.5, 66.2, 65.9, 56.8, 55.5, 51.5, 46.1, 41.8, 38.6, 36.4, 33.6, 32.9, 27.5, 23.1, 22.7, 17.0. Найдено: С 72.59%; Н 8.24%; N 2.77%, CHNO. Вычислено: С 72.32%; Н 8.16%, N 2.91%.
Вариант 2
В условиях варианта 1 из 100 мг 21-ацетокси-11β,17α-дигидрокси-6ξ-(N-метил-N-фенил)аминометилпрегна-4-ен-20-она (VI) получили 85 мг соединения I с выходом 92,42%.