BE543554A - - Google Patents
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Description
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L'invention concerne la transformation, à l'aide d'un catalyseur, de composés obtenu lors de l'irradiation de 3-hydrox delta-5,7-stérols, dont le groupe hydroxyle est estérisé ou non, par exempleà l'aidé d'un grups d'acétyle, au moyen de lumière. ultra-violette.
En particulier, l'invention concerne la préparation de tachystérols ou d'éther sels de ceux-ci, respectivement de dihydrotachystérols à oréparer par réduction de tachystérols ou d'éther sels de tachystérols.
Par tachystérol, on entend un composé obtenu par l'irra- diation, à l'aide de lumière ultra-violette, d'une solution de 3-hydroxy-delta-5,7-stérol, qui présente un maximum dans le spectre
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d'absorption à 2810 R et qui est en outre caraetérisé par la formule structurale suivante
EMI2.1
Dans cette formule, R peut représenter un reste d'hydrocarbure aliphatique pouvant comporter une ou plusieurs liaisons doubles.
Le fait que le tachystérol présente cette formule est rendu admissible par une publication de Inhoffen (Chemische Berichte 87 1407-1425 (1954).
Par dihydrotachystérol on entend un produit, qui est formé par réduction d'un tachystérol avec un métal alcalin et d'alcool et qui répond à la formule
EMI2.2
La configuration stéréochimique du tachystérol n'est pas rigoureu- sement fixée, pas plus d'ailleurs que celle dudit hydrotachystérol.
Il est connu que certains stérols comportent à la place 3 du sque-' lette de stérol un groupe hydroxyle et ont une liaison double entre les atomes de carbone 5, 6 et 7,8.
Des exemples de ces stérols sont par exemple l'ergostérol et le 7-déhydrocholestérol. En concordance avec les définitions données ci-dessus, il existe plusieurs composés qui tous,peuvent être appelés tachystérols ou dihydrotachystérols. C'est ainsi que l'on connaît déjà le tachystérol-2 et le dihydrotachystérol-2, com- posés qui sont préparés par l'irradiation d'ergostérol, respective- ment par une réduction du produit d'irradiation. Par analogie avec la terminologie utilisée ici pour les produits d'irradiation de l'ergostérol, le produit d'irradiation du 7-déhydrocholestérol
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est appelé tachystérol-3 et lé produit obtenu par réduction du tachystérol-3 est appelé dihydrotachystérol-3.
On sait que le dihydrotachystérol-2 est un composé exerçant un grand effet sur la teneur en calcium du sang. La Deman- deresse a constaté que c'est également le cas pour des mélanges comportant du dihydrotachystérol-3.
Il a été décrit un procédé pour préparer du tàchystérol-2 par irradiation d'ergostérol à l'aide de lumière ultra-violette.
L'auteur mentionne que lors de l'irradiation de l'ergostérol à l'aide de lumière ultra-violette, il se forme du tachystérol-2 et que cette transformation se produit tout particulièrement dans le cas d'emploi de lumière ultra-violette, à longueur d'onde inférieu- re à 2840 A.
En faisant dissoudre le mélange d'irradiation brut, après l'enlèvement d'ergostérol, avec du chlorure de 3,5-dinitro- 4-méthyle-benzoyle dans la pyridine, on obtient l'éther-sel corres- pondant de tachystérol-2. Ce composé peut être cristallisé à l'aid-' d'acétone et fond à une température de 154 à 155 C.
La réduction de tachystérol-2 en dihydrotachystérol-2 peut s'effectuer à l'aide de sodium et d'un alcool aliphatique, par exemple de l'éthanol ou du propanol, ou d'alcools multivalents, par exemple de l'éthylèneglycol ou du glycérol (brevet suisse n 246.835) Le dihydrotachystérol-2 peut être isolé du mélange de réduction brut, par l'intermédiaire d'un éther-sel. A cet effet, après une purification chromatographique, le mélange brut peut être converti, à l'aide d'un anhydride d'un acide carboxylique aliphatique, en présence de pyridine, ce qui fournit l'éther-sel correspondant de dihydrotachystérol-2. Cet éther-sel peut être purifié par cristal- lisation et se saponifie facilement en dihydrotachystérol-2.
Cette préparation de tachystérol-2, respectivement dihydrotachystérol-2, présente plusieurs inconvénients.
C'est ainsi qu'en pratique le rendement par unité de temps de tachystérol-2 obtenu par l'irradiation d'ergostérol à
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l'aide de lumière ultra-violette, à ondes courtes, d'une longueur d'onde pour laquelle le rendement en tachystérol par quantum de lumière est maximum (c'est-à-dire pour une longueur d'onde infé- o rieure à 2840 A), est très faible. En effet, pour l'irradiation à l'aide de lumière de la gamme de longueurs d'onde spécifiée, on utilise des lampes au mercure à basse pression. Ce sont des lampes d'assez faible puissance. Pour obtenir un rendement raisonnable, il est donc nécessaire d'utiliser un grand nombre de lampes ou de poursuivre la réaction pendant un temps très long.
De plus, pendant la réaction d'irradiation, il se forme un grand nombre de produits, et l'isolement et la purification du tachystérol-2 sont assez compliqués.
On a trouvé que l'on peut préparer du tachystérol ou des éther-sels de tachystérol à partir de précalciférol ou d'éther sel de précalciférol, tout en évitant les inconvénients mentionnée ci-dessus.
Par précalciférol, il y a lieu d'entendre un composé qui est obtenu par irradiation, à l'aide de lumière ultra-violette d'un 3-hydroxy-delta-5,7-stérol, ce composé présentant un maximum dans le spectre d'absorption à 2625 + 10 A.
Un procédé pour préparer un précalciférol à partir d'er- gostérol (appelé précalciférol-2) et un autrè précalciférol à par- tir de 7-déhydrocholestérol (appelé précalciférol-3) est décrit par Velluz dans "Bulletin Soc-Chim. " 1949, page 501.
Au cours de l'élaboration de l'invention, la Demahderess' a constaté que l'on peut transformer un précalciférol. ou un éther- sel de précalciférol en un tachystérol ou un éther-sel de tachysté rol à l'aide d'un catalyseur qui est à même de favoriser la trans- formation d'isomères "cis" en isomères "trans".
En concordance avec ce fait, l'invention fournit un @rocédé de préparation d'un tachystérol ou d'un éther-sel de tachy- stérol., respectivement un dihydrotachystérol à préparer par réduc- tion dudit tachystérol; elle est caractérisée par le fait qu'à
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une solution neutre ou légèrement alcaline d'un précalciférol ou ,d'un éther-sel de précalciférol, on ajoute un catalyseur qui est à même de convertir des isomères cis en isomères trans, et éventuel- lement ensuite, par réduction à l'aide d'un métal alcalin et d'un alcool aliphatique, le tachystérol formé, ou un éther-sel de ce tachystérol, est converti en un dihydrotachystérol.
Des catalyseurs qui peuvent provoquer ladite conversion sont par exemple l'iode ou l'éosine, sous l'influence de lumière qui est absorbée pendant la réaction.
L'invention est particulièrement importante pour pré- parer, à partir de précalciférol-2 ou de précalciférol-3, respec- tivement des éther-sels de ces précalciférols, du tachystérol-2 ou du tachystérol-3, respectivement les éther-sels de ces tachystérols et, éventuellement, par réduction de ces composés, du dihydrotachy- stérol-2 ou du dihydrotachystérol-3.
Il importe que, pendant la réaction, le solvant ne pré- sente pas de réaction acide. On a constaté que la formation même de traces d'acide exerce un effet nuisible sur la production de tachystérol. Aussi est-il recommandable d'ajouter au solvant utilisé un composé qui soit à même de fixer les acides éventuellement formés.
On peut utiliser à cet effet des amines tertiaires, qui ne rendent pas inactif le catalyseur, par exemple de la pyri- dine, de.la collidine ou de la quinoléine.
Etant donné que le solvant utilisé pourrait, sous l'in- fluence du catalyseur, former un acide, il est recommandable-de choisir assez minutieusement le solvant.
Des substances appropriées à cet effet sont des hydrocar- bures ou des mélanges d'hydrocarbures, par exemple de l'éther de pétrole, de la ligrolne, de l'essence. De plus, on a obtenu de très bons résultats avec du benzène, du toluène et du cyclohexane.
On peut également utiliser des éthers, par exemple de l'éther diethylique, ainsi que du sulfure de carbone.
Si la conversion du précalciférol en tachystérol s'effec-
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tue dans les liquides mentionnés dans le paragraphe précédent, il est recommandable de maintenir assez basse la concentration en précalciférol, c'est-à-dire inférieure à 1 mg de précalciférol par 100 cm3 de solvant, faute de quoi il se produit l'isotachystérol.
Ce dernier composé répond probablement à la formule:
EMI6.1
Toutefois, on ne doit pas s'imposer cette restriction lorsqu'on ajoute à ce solvant un composé qui est à même de fixer le liquide, par exemple les amines tertiaires mentionnées ci-dessus,
Des substances moins appropriées comme solvant sont les bas alcools aliphatiques, par exemple le méthanol, l'éthanol ou If propanol, ainsi que des alkanes halogènes tels que le chloru- re de méthylène, le chloroforme, le tétrachlorure de carbone et le chlorure d'éthylène.
Pour la conversion du précalciférol en tachystérol suivant le procédé conforme à l'invention, la présence de produits qui se produisent pendant la formation du précalciférol, par exem- ple les produits secondaires formés par l'irradiation d'un 3-hydroxy delta-5,7-stérol, exerce peu d'influence.
Pour la préparation, conformément à l'invention, d'un tachystérol ou d'un éther-sel de tachystérol, respectiv@@ent un dihydrotachystérol, on peut donc partir tant d'un produit compor- tant le précalciférol brut, que de précalciférols, respectivement d'éther-sels de précalciférols, qui ont été soumis à une purifica- tion.
Pour préparer un tachystérol aussi pur que possible ou un éther-sel de tachystérol, respectivement un dihydrotachysté- rol, on part de préférence d'un précalciférol aussi pur que possi- ble ou d'un éther-sel de ce précalciférol. Le précalciférol peut
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se préparer le plus facilement à l'état pur, suivant le procédé de Velluz.
Par contre, on obtient un rendement aussi élevé que possible en tachystérol, rapporté au 3-hydroxy-delta-5,7-stérol, lorsque le produit d'irradiation brut d'un 3-hydroxy-delta-5,7- stérol est soumis, sans purification intermédiaire, à l'influence du catalyseur. En effet, la réaction d'irradiation provoque tant un précalciférol qu'un tachystérol. Par la conversion du précal- ciférol en tachystérol à l'aide d'un catalyseur, on obtient la formation maximum de tachystérol, rapporté au 3-hydroxy-delta- 5,7-stérol ou à l'éther-sel de ce produit.
Lorsqu'on utilise le produit d'irradiation brut d'un 3-hydroxy-delta-5,7-stérol comme produit de départ pour la prépara- tion d'un tachystérol, il est possible d'effectuer la transforma- tion catalytique du précalciférol formé en un tachystérol, dans le solvant même dans lequel s'est effectuée l'irradiation - du moins pour autant que le solvant convienne pour y provoquer la transfor- mation catalytique. De tels solvants sont par exemple le benzène, le cyclohexane ou l'éther diéthylique.
La purification du tachystérol brut ne soulève aucune difficulté particulière pour le technicien. Lorsque le tachystérol est obtenu en traitant le produit d'irradiation brut avec le cata- lyseur, de sorte que le tachystérol brut contiendra encore du 3-hydroxy-delta-5,7-stérol, ce dernier composé peut être enlevé facilement par cristallisation ou par précipitation à 1-'aide.de digitonine. Du résidu, on peut isoler le tachystérol en transfor- mant le composé en un éther-sel facilement cristallisable, par
EMI7.1
exemple un éther-sel d'acide de 3,5-dinitro-4-méthylebenzolque.
Comme, dans la plupart des cas, ce n'est pas la prépara- tion du tachystérol, mais bien celle dudit hydrotachystérol que vise le procédé, on peut également réduire le produit de transformation brut ou le produit qui est déjà débarrassé d'une manière notable de produits secondaires, à l'aide d'un métal alcalin et d'un
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alcool, ce qui donne alors le dihydrotachystérol. Comme métal alcalin, on utilisera, en règle générale, du sodium, et comme alcool un bas alcool aliphatique, par exemple du propanol, de préférence, du 2-méthyl-butanol-2 ou un alcool multivalent, par exemple de 1-'éthylène glycol ou du glycérol.
De ce produit de réaction brut, - qui en lui-même est déjà en mesure d'augmenter la teneur en calcium du sang- on peut isoler ledit hydrotachystérol en transformant le composé en un éther-sel facilement cristallisable. A cet effet, on peut recourir par exemple au procédé décrit dans le brevet néerlandais n 50.402.
Il serait difficile de donner une explication précise de la transformation de précalciférol en tachystérol. Les résultats obtenus pendant l'élaboration de l'invention permettent d'admettre que, contrairement à ce qui a été supposé jusqu'à présent, un précalciférol présente la structure cis suivante:
EMI8.1
Dans cette formule, R a la signification mentionnée à la page 2.
Cette formule montre qu'un précalciférol peut être considéré comme un isomère cis dun tachystérol, composé qui présente une trans- structure. ' Exemple de réalisation I.
Par hydrolyse alcaline d'éther-sel d'acide 3,5-dinitro- benzoïque de prévitamine D2 (Velluz e.a-., Bull. Soc.Chim. 2949., page 501 etc*) on obtient de la prévitamine D2 comme substance résineuse incolore, à l'absorption U. V. maximum à 2630 A. On en dissout 199 mg dans 100 cm3 d'éther de pétrole (trajet d'ébullition 40-600). A cette solutiom, on ajoute une solution de 0 25 mg d'iode
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en 0,1 cm3 d'éther de pétrole. Le mélange est exposé dans une atmosphère d'azote à la lumière d'une lampeà incandescence de
200 w.
Après 10 minutes, un essai spectrophotométrique prouve que le spectre d'absorption U. V. de la solution présente la forme caractéristique du tachystérol-2, à savoir, une crête à 2810 A.
Exemple de réalisation II.
Une solution à 0,2% d'ergostérol, dans de l'éthanol est irradiée avec de la lumière U.V. à longueur d'onde plus grande que
2650 R. L'irradiation est poursuivie jusqu'à ce que 35% del'ergo- stérol soient transformés. De la solution ainsi obtenue., qui contient, outre de l'ergostérol non transformé, beaucoup de prévi- tsmine D2, et un peu de lumistérol2 et de tachystérol12, 'on enlève la plusgrande partie de l'ergostérol non transformé en vaporisant rapidement la solution à la température ambiante normale, jusqu'à un petit volume, en laissant cristalliser le résidu à -5 C, et en filtrant l'ergostérol précipité. Le produit de filtrage ainsi obtenu est vaporisé à sec dans le vide. Du résidu on dissout l,5mg dîne 100 cm3 de cyclohexane.
Cette solution comporte un maximum d'absorption U. V. à 2630 , le E 1cm de la substance dissoute est de 193.
A la solution de cyclohexane on ajoute 0,02 mg d'iode dans 0,15 cm3 de cyclohexane. Après une exposition de 10 minutes, dans une atmosphère d'azote, à la lumière d'une lampe de 200 W, on mesure le spectre d'absorption U.V. Celui-ci présente un sommet à 2800 (E1% de la substance dissoute = 302), ce qui prouve la formation de tachystérol de prévitamine D2.
Exemple de réalisation III.
On dissout 500 g de prévitamine D2 dans 30 cm3 d'éther dithylique additionné de 10 mg de pyridine. Dans cette solution, on dissout encore 10 mg d'iode, après quoi le mélange, introduit dansune cornue de verre, dans laquelle l'air est remplacé par de l'azote, est exposé pendant 40 minutes à la lumière du jour diffuse,
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Au bout de ce temps, le mélange est agité dans un entonnoir de séparation, dans une atmosphère d'azote, avec une solution diluée de thiosulfate pour enlever l'iode. Après séchage, la solution éthérique est distillée, le résidu est dissous dans quelques cm3 de benzène qui est distillé dans le vide pour éviter les traces d'humidité.
Le résidu est dissous dans 5 cm3 de benzène exempt d'eau. après quoi on ajoute à cette solution 3 cm3 de pyridine exempte d'eau et ensuite une solution de 0,5 g de chlorure de 3,5-dinitro- 4-méthyle-benzoyle dans du benzène, le tout à l'abri de l'humidité et dans une atmosphère d'azote- Après avoir conservé le mélange à la température ambiante normale pendant 18 heures, on isole l'éther-sel d'acide benzoïque de tachystérol2-dinitrométhyle, en ajoutant au mélange de réaction de l'éther diéthylique et de l'eau, et en lavant l'extrait éthérique avec de l'acide dilué, une solu- tion aqueuse de bicarbonate, une solution de sel et de l'eau, et en séchant ensuite l'extrait et le soumettant à une distillation dans le vide.
L'éther-sel est cristallisé à partir d'acétone et le point de fusion du mélange ainsi que les radiographies d'échan- tillons pulvérisés, prouvent qu'il est identique à de l'éther-sel de tachystérol-2 préparé d'une autre manière. Le tachystérol-2 que l'on peut en obtenir par une'hydrolyse alcaline présente, dans une solution d'éther, un spectre d'absorption ultra-violet identique à celui d'une préparation de tachystérol-2 obtenu suivant
1% un autre procédé, E1% (2810) = 700. Le spectre d'absorption infra- rouge est également identique celui d'une préparation de tachy- stérol-2 connue.
On dissout 6,5 g d'éther-sel de tachystéro12-3.5-dinitro- 4-méthyl-acide benzoïque dans 125 cm3 de benzène exempt de thiophè- ne. Au mélange on ajoute, tout en agitant, dans une atmosphère d'azote, une solution de 5 g d'hydroxyde de potassium dans 125 cm3 de méthanol. Le mélange est chauffé pendant 10 minutes à 45 C et après refroidissement il est décanté dans 375 cm3 d'eau; la suspension aqueuse est extraite à l'aide d'éther diéthylique- La
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solution dans l'éther-benzène est lavée à l'eau, séchée à l'aide de sulfate de sodium exempt d'eau et est débarrassée par distillation du solvant, le tout dans une atmosphère d'azote.
Le résidu est dissous dans 50 cm3 de xylène exempt d'eau, et la solution est amenée auprès d'une suspension de 10 g de sodium dans 100 cm3 de xylène absolu,chauffée à 150 C dans une cornue, munie d'un réfrigérant à reflux et d'un entonnoir compte- gouttes, le tout isolé de l'humidité. Tout en agitant violemment et en faisant pas- ser de l'azote, on ajoute goutte à goutte, en 15 minutes, un mélan- ge de 60 cm3 de 2-méthylebutanol-2 et de 40 cm3 de xylène exempt d'eau, après quoi on ajoute encore deux fois, goutte à goutte, chaque fois en 15 minutes, 60 cm3 de 2-méthylebutano1-2. ensuite on agite encore violemment pendant 1 heure à cette température.
Après refroidissement, l'excès de sodium est décomposé avec 90% d'éthanol. Le mélange est ensuite soumis à une distillation à la vapeur. Après tout le passage du xylène, le résidu est extrait à l'éther dans la cornue,la solution éthérique est lavée trois fois à l'eau, séchée et soumise à une distillation. Le résidu amorphe présente le spectre d'absorption U.V. du dihydrotachystérol- 2. (Maximum à 242, 251, et 261 m ). (E1cm= 380 à 251 m ). Ce produit est éthérisé avec du chlorure de 3,5 dinitrobenzoyle dans du benzène en présence de pyridine à l'abri de l'humidité* Du mélange d'éther obtenu on enlève,par cristallisation,1,9 g d'éther-sel d'acide 3,5 dinitrobenzoïque de dihydrovi famine D2-I.
Le produit de filtrage est soumis à une distillation dans le vide et le résidu est dissous dans du benzène. Le produit est hydrolisé à l'aide d'une solution d'hydroxyde de potassium dans du méthanol.
Par extraction à l'éther diéthylique, on obtient 2,7 g de substance amorphe,'qui d'après une mesure d'absorption U. V. contient + 50% de dihydrotachystérol-2. Ce produit est dissous dans de l'éther de pétrole et est filtré dans une colonne de 35 g d'oxyde d'aluminium (activité III d'après Brockmann).
La colonne est rincée avec de l'éther de pétrole. Les
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deux premiers litres d'éluat contiennent 1,3 g de substance qui, d'après le spectre d'absorption U.V., contient 17% de dihydrotachy- stérol. Ce produit est absorbé dans 8 cm3 de pyridine exempt d'eau.
Au mélange, on ajoute 2,7 cm3 d'anhydride diacide acétique. Après conservation, pendant une nuit, à la température ambiante normale, le mélange est décanté, tout en agitant, dans une solution aqueuse saturée de bicarbonate de sodium, chauffée à 40 C. Après une demi heure, le mélange de réaction est absorbé dans l'éther diéthylique.
La couche d'éther est lavée avec de l'acide dilué, puis avec une solution aqueuse saturée de bicarbonate, et enfin avec de l'eau.
Après séchage, le solvant est distillé. Le résidu est'cristallisé à basée température à l'aide de 1 cm3 d'éther de pétrole (60-80 C), ce qui provoque la cristallisation de dihydrotachystérol-2-acétate.
Rendement après cristallisation à l'aide de méthanol 385 mg, trajet de fusion: 106-108 C.
Par une hydrolyse alcaline, l'acétate fournit du dihydro- tachystérol-2 cristallisé.
Exemple de réalisation IV.
On dissout 2 mg.de prévitamine D2 dans 100 cm3 de cyclo- hexane. A la solution, on ajoute environ 0,25 cm3 d'une solution saturée d'ésolne dans du cyclohexane. La solution, introduite dans une cornue de verre, est exposée à la lumière solaire directe.
Après 30 minutes, on détermine le spectre d'absorption U.V. Le maximum à 2630 A de la prévitamine D2 s'était déplacé vers o 2700-2800 A, ce qui prouve la formation de tachystérol-2.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
Claims (1)
- R E S U M E 1.- Procédé préparation d'un tachystérol ou d'un éther-sel de tachystérol, respectivement d'un dihydrotachystérol obtenu par réduction, caractérise en ce qu'à une solution neutre, ou légèrement alcaline, d'un précalciférol ou d'un éther-sel de précalciférol, on ajoute un catalyseur qui est à même de convertir <Desc/Clms Page number 13> les isomères cis en isomères'trans, tandis qu'éventuellement le tachystérol formé ou l'éther-sel de ce tachystérol est réduit à l'aide d'un métal alcalin ou d'un alcool aliphatique, en un dihy- EMI13.1 drotachystér'(51.2. - Des formes de réalisation du procédé spécifié sous 1, pouvant présenter en outre les particularités suivantes, prises séparément ou en combinaison: a) la transformation d'un précalciférol en un tachystérol s'effectue à l'aide d'iode ou d'éosine sous l'influence de lumière qui est absorbée pendant-la réaction; EMI13.2 b) du précalciférol,-2 ou un éther-sel de ce précalciférol est transformé en un tachystérol-2 ou en un éther-sel de ce tachy- stérol et ce composé est éventuellement réduit par la suite en dihydrotachystérol-2; c) du précalciférol-3 ou un éther-sel de ce précalcifé- rol est transformé en tachystérol-3 ou en un éther-sel de ce tachy- stérol et ce composé est éventuellement réduit par la suite en dihydrotachystérol-3;d) la réaction est effectuée dans un hydrocarbure liquide aliphatique ou aromatique ou dans un mélange d'un tel hydrocarbure avec de l'éther de pétrole, de la ligrolne, du benzène, du toluène, du cyclohexane; e) la réaction est effectuée dans un éther aliphatique, par exemple de l'éther diéthylique ; f) la réaction est effectuée dans du sulfure de .carbone) g) le solvant comporte un composé qui est à même de fixer les acides éventuellement formés, mais qui ne rend pas inac- tif le catalyseur, par exemple une amine tertiaire, telle que la pyridine, la collidine ou la quinoléine;h) le produit obtenu par l'irradiation à la lumière ultra-violette d'une solution d'un 3-hydroxy-delta-5,7-stérol ou d'un éther-sel de ce produit, éventuellement débarrassé de <Desc/Clms Page number 14> EMI14.1 3 hydroxy-delta-5?-strti. non transformé, rpivsn (Puis éther-sel de ce produite est transformé à l'aide d'un catalyseur
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| BE (1) | BE543554A (fr) |
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- BE BE543554D patent/BE543554A/fr unknown
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