<Desc/Clms Page number 1>
La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication de composés de la série de l'oestrane et plus particulièrement de l'oestradiol-3.16 B, c'est-
EMI1.1
à-dire du ±\ 3 -oestràtrièhe-3.16 B-diol et des dérivés fonctionnels de ce diol,
On a isolé déjà diverses hormones oestrogènes' naturelles et leur structure .a pu être établie non seulement par l'étude de leur dégradation, mais encore par d'autres études qui ont conduit à leur synthèse complète.
La nomenclature adoptée pour la formule développée
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
des Üùl'M01l2$ oestr 3" l1L'6 St. Qui, celle qui fus adoptée puar l'hydtCArbm'e voisin., dgiit, la foi'MULle Jcvloppée est lu suivante :
EMI2.2
Les noyaux respectifs constituant l'édifice de l'oestrane sont désignés par les lettres A, B, C et D et les positions dans ces noyaux le sont par les chiffres indiqués.
Parmi les composes oestrogènes figurant dans ce groupe, on citera l'oestrone, l'oestradiol, l'équiline
EMI2.3
et l'équilénine, La structure acceptée de 1' oesrone naturelle, par exemple, est la Suivante
EMI2.4
Selon la nomenclature acceptée, ce composé peut être
EMI2.5
plus particulièrement dénommé la à 1'3'5 ¯oestratriène-3- ol-17-one, ce qui indique la présence d'une fonction hydroxyle phénolique en 03 et une fonction cétonique en CI? La configuration spatiale de ces composés oestrogènes est telle qu'elle conduit non seulement à des stéréo-isomères différents, mais encore à des isomères .de structure pouvait présenter une grande variation dans
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
la position des doubles liaisons présentes détI.8 les molécules.
Comme on peut s'y attendre, la nature isomère de ces composés étroitement apparentés se traduit par des modifications dans leur activité. Dans certains cas, on trouve les différentes structures isomères dans la nature. D'autres stéréoisomères ou isomères de structure, qui ne se trouvent pas à l'état naturel ou qui n'ont pas encore pu être isoles et identifies, s'obtiennent 'par traitement chimique de diverses substances oestrogènes.
Ainsi,par exemple, l'oestrone naturelle contient une fonction cétonique en C17. L'hydrogénation de l'oestrone-17 en milieu neutre ou alcalin ou la réduc- tion au moyen de sodium et d'alcool donne l'oestradiol- 3.17 B, alors que la réduction de l'oestrone-17 au moyen de nickel de Raney à titre de catalyseur en solution aqueuse d'hydroxyde de potassium donne un mélange d'oestradiol-3.17 B et d'oestradiol-3.17 A, celui-ci ayant un point de fusion plus élevé et une activité moindre que l'isomère B.
Des procédés de synthèe appropriés ont donné un isomère de l'oestrone-17 dans lequel la fonction cétone est en C16. La préparation de ce composé oestrogène synthétique, dénommé oestrone-16, permet de réaliser d'autres variantes de structures.
Un but important de l'invention est de créer un procédé de préparation de composés oestrogènes par trai- tement chimique de l'oestrone-lG, c 'est-à-dire de la
EMI3.2
#1.3.5 o e st ratr iène o 1- 16- one
L'invention a également pour but de créer un procédé de préparation de produits de réduction de
<Desc/Clms Page number 4>
l'oestrone-16 et plus. partieulièrement de l' oéstradi ol- 3.16 B.
Elle se propose encore de créer un;procédé de préparation des composés oestrogènes 'par conversion de l'oestradiol-3.16 B en dérivés fonctionnels tels que' des éthers etdes esters.
D'autres buts apparaîtront au cours de la descrip- tion détaillée qui va suivre.
Des recherches ont révélé que l'oestrone-16 peut être réduite dans des conditions favorables en donnant un produit qui est le composé oestrogène dénonce oestradiol-3.16 B de formule :
EMI4.1
Ce composé contenant deux groupes hydroxyle libres,ces groupes peuvent être esterifiés ou éthérifies, avec formation de mono- et de di-esters ainsi que de mono- et de di-éthers. On peut également obtenir des éther-' esters mixtes quand on estérifie l'un des groupes hydroxyle présents dans la molécule et éthérifie l'autre groupe hydroxyle.
Ainsi, par exemple, l'ether 3-methylique de l'oestradiol-3.16 B ainsi que les éthers correscon- dents 3-propyl-, 3-éthyl-, 3-benzyl-, 3-tolyl-.. 3-éthinyl- 3-phényl-, 3-cyclopentyl- et 3-naphtyl-, peuvent être facilement obtenus. On obtient des éther-esters mixtes en estérifiant le groupe hydroxyle libre; restant, Inversément, le groupe 3-hydroxy de l'oestradiol-3.16 B
<Desc/Clms Page number 5>
peut être estérifié initialement par la réaction De Schotten-Baumann, et le groupe hydroxyle libre restant en C16 peut être alors éthérifié.
Un autre procédé commode de préparation des éther-esters mixtes consiste à éthérifier le groupe 3-hydroxy présent sur l'oestrone-16, puis à réduire le' 3-éther de l'destrone- 16 de manière' à obtenir le 3-éther de 1'oestradiol- 3. 16 B. e groupe hydroxyle libre restant peut alors être estérifié. L'utilisation, de proportions stoéchio- metriques appropriées des réactifs, dans des conditions réactionnelles favorables, permet d'obtenir les diéthers et diesters symétriques de l'oestradiol-3,16 B.
Les composés préparés par le procédé selon .
1* invention peuvent être représentés par la-formule développée suivante
EMI5.1
dans laquelle R est de l'hydrogène ou un raçlical hydrocarbure monovalent, plus. particulièrement un radi- cal hydrocarbure alcoylique inférieur monovalent tel que le groupe méthyle, éthyle ou propyle, ou un radical aromatique tel que le radical phényle, benzyle, tolyle ou naphtyle, ou un radical o lé f inique tel que le radical éthinyle ou cyclopentyle. Bien que ces composés soient des substances oestrogènes modifiées, ils polssèdent encore le noyau A 1.3.5 -oestratri ène à l'état inal- téré.
<Desc/Clms Page number 6>
Les exemples suivants, donnés titre non limita-
EMI6.1
- tif, illustrent la présente invention.
Exemple ? 1 On recouvre 2oC- milligracirua s d'oestrone-16 et 400 milligrammes de catalyseur d'Adams (oxyde de platine pto2) au moyen de 100 cm3. de solution aqueuse semi- normale d'hydroxyde de sodium, et on agite le mélange réactionnel sous une pression de 1,05 kg./cm2 pendant douze heures, à la température de 25 C. On laisse le mélange reposé pendant vingt-quatre heures à la température de 25 C. puis on sépare la phase liquide du catalyseur par filtration. On lave le cata- lyseur au moyen d'une solution aqueuse semi-normale d'hydroxyde de sodium, on mélange le filtrat et la liqueur de lavage, on acidifie à l'aide d'acide chlorhy- drique. concentré, et'on amène le volume à 400 cm3 par addition d'une quantité suffisante d'eau-.
On épuise le
EMI6.2
mélange aqueux ainsi obtenu au moyen de 400 catis d'ether diéthylique. On lave l'extrait éthéré à deux reprises ü 1' aïa..ra portions de 250 cm3 d'eau., et on évapore à sicci,r. 1a phase éthérée lavée. On obtient un résidu cristallise. On ajoute au résidu cristallin un mélange l'orme de os24 gramme d'hèmichlorhydrate de carboxymethoxyl aaine, 0,37 gramme d'acétate de potassium et 40 c3 de n-pro;'811ol aqueux (1/3) et .on chauffe le mélange au reflux pendant trois heures au' bain-marie.
Après refroidissement, on laisse- le mélange reposer pendant
EMI6.3
vin--t-qu tre heures à 5 C, on le reprend au moyen 400 cm3 d'éther, et on transfère la solution stérée cîs,:r; un ballon de décantation contenant 400 cers d'une solution aqueuse à 3 % de bicarbonate de soaium. La.
<Desc/Clms Page number 7>
fraction cetonique , ou non réduite, reste dans la phase aqueuse.
.après épuisement de la solution étheree, la phase etheree est séparée, lavee au moyen de 400 cm3 d'une solution d'acide chlorhydrique semi-normale, puis à l'aide de 300 cm3 d'une solution aqueuse de bicarbonate de sodium à 3 %, enfin, à deux reprises, à l'aide de 300 cm3 d'eau. L'évaporation de la couche éthérée donne un produit cristallisé comprenant le produit de réduc- . tion non cétonique. On fait recristalliser cette frac- tion non cétonique au sein de méthanol aqueux chaud. On fait recristalliser de nouveau le produit au sein d'un mélange d'acétone et de cyclohexane par dissolution du produit dans le mélange et réduction du volume de la solution.
On sépare les cristaux formés par filtration, on les lave au moyen de "Skellysolve B" et on les sèche,
On fait recristalliser de nouveau les cristaux au. sein d'acétone chaude, puis on les lave a l'eau et on les seche. Le produit obtenu est l'oestradiol-3.16 B; ce composé fond à 224-226 C.
Exemple N II A une suspension d'un mélange d'environ 800 milligrammes d'oestrone et d'oestrone-16 dans le méthanol à 20 C on ajoute 0,2 gramme de borohy- . drure de sodium NaBH4 dans 15 c m3 de méthanol, et on agite la solution ainsi obtenue pendant trente minutes à la température précitée. On rince les parois da réci- pient réactionnel au moyen de 5 cm3 de méthanol, on agite de nouveau le mélange .pendant trente minutes à la température ambiante, puis on ajoute 15 cm3 de NaOH
<Desc/Clms Page number 8>
en solution aqueuse normale et on agite .
On laisse le mélange reactiormel reposer à la température ambiante pendant vinjt-quatre heures, puis on le transfère dans un ballon à décanter contenant 400 cm3 d'hydroxyde de sodium en solution aqueuse 0,25 N et 40 grammes de bicarbonate de sodium, en utilisant 400 cm3 de solution aqueuse de NaOh 0,25 N pour effectuer le transfert. On ajoute 800 cm3 de benzène au mélange et, après épuisement, on sépare la phase benzé-nique, on la lave au moyen de 800 cm3 de solution aqueuse de carbona- te de sodium à 3 %, puis à deux reprises à l'aide de doses de 500 cm3 d'eau. On fait évaporer la couche benzénique et on obtient un résidu cristallisé de
0,65 gramme.
On fait dissoudre le résidu cristallisé dans 20 cm3 de méthanol chaud, on ajoute 60 cm3 d'eau, et on obtient un précipité cristallisé. Après réfrigéra- tion'du mélange pendant soixante-douze heures, on sépare par filtration le- produit cristallisé, on le lave à l'eau et on le sèche. On purifie ensuite le produit par dissolution dans l'acétone, on ajoute du charbon de bois.décolorant, et on fait recristalliser au sein'd'un mélange d'acétone et de "Skellysolve B". On lave les ,cristaux au moyen de "Skellysolve B, on les sèche, et on les fait cristalliser de nouveau au sein d'un mélange d" acétone -et 'de "Bkellysolve B".
Après une série de nouvelle recristallisations fractionnées au sein'de méthanol, d'éthanol et d'un mélangé de"Skellysolve B" et' d'acétone, on obtient 154 milligrammes d'oestradiol- 3,16 B d'un point de fusion de 223 5-225 C. Le point de fusion du mélange de ce produit avec celui de l'exemple N 1 est de 223 5 - 225 5 C.
<Desc/Clms Page number 9>
Exemple N III
On fait dissoudre 123 milligrammes d'oestradid.-
3.16 B dans 60 cm3 de solution aqueuse semi-normale ' d'hydroxyde de sodium en chauffant. On refroidit .la solution ainsi obtenue à la température ambiante, on ajoute 1 cm3 de chlorure de benzoyle et on agite énergiquement le mélange pendant environ ciix minutes, puis on laisse reposer à 25 C pendant vingt-quatre heures. Le produit formé précipité, est séparé par filtration, lavé à l'eau, lavé à deux reprises au moyen d'une solution aqueuse semi-normal d'hydroxyde de sodium, enfin de nouveau à l'eau. Le produit est séché sous vide sur de la potasse et de l'acide sulfurique.
La recristallisation du produit au sein d'éthanol aqueux donne de longues aiguilles soyeuses.
On effectue une nouvelle purification par lavage des cristaux à l'eau et nouvelle reoris'tallisation au sein de méthanol aqueux chaud, suivie d'un lavage des cris- taux à l'eau. Les cristaux feutrés secs en forme d'aiguilles obtenus sont formés par du 3-.benzoate d'oestradiol-3.16 B. Ils ont un point de fusion de 145-146 C. L'analyse du produit donne : C = 79,81%;' H = 7,5 %. Calculé : C = 79,75 %; H = 7,5 %.
La saponification d'une portion de ce produit au moyen d'une solution aqueuse binormale d'hydroxyde de sodium contenant un peu de méthanol, suivie d'une purification du produit cristallisé, donne la substance voisine, l'oestradiol-3,16 B. Le produit recueilli possède un point de fusion de 223- 224 C. L'analyse élémentaire du carbone et de l'hydrogène apporte une nouvelle confirmation. Calculé : C = 79,37;H= 8,88%.
<Desc/Clms Page number 10>
Trouvé:C=79,42-79,31; H = 8,95 - 8,85 .
L'oestradiol-3.16 B extrêmement pur possède un point de fusion de 227 - 227 5 C et un pouvoir rota- toire de (Ó)21D = + 79 dans l'éthanol à 95 %.
D
On peut préparer d'autres esters 3-aryliques de l'oestradiol-3.16 B par le procédé décrit dans l'exemple N III, en remplaçant le chlorure de benzoyle utilisé dans .l'exemple N III par les chlorures de naphtyle, tolyle, etc.., en quantités correspondantes.
On peut préparer les esters 3-aliphatiques de l'oestradiol-3.16 B tels. que les 3-acétate, 3-propionate, 3-acrylate, etc..,- à l'aide de la 3-acétate-16-one,, 3-propionate-16-one, 3-acrylate-3-one, etc-.. correspon- dante par réduction au moyen d'hydrogène,comme dans l'exemple N 1, en présence de catalyseur d'ADams, (oxyde de platine PtO2), mais en opérant de préférence en solution neutre ou légèrement tac ide au lieu d'une solution alcaline comme dans l'exemple N I, de manière à réduire le groupe cétonique en C16 en groupe hydroxyle. temple N IV
On recouvre 38 milligrammes d'oestradiol-3.16 B- par un mélange de 8 cm3 de méthanol à 90% contenant 0,8 gramme de carbonate de potassium anhydre.
On dissout le stéroîde en chauffant le mélange au reflux et on ajoute 0,3 cm3 de sulfate de diméthyle. La réaction s'effectue lors de l'addition du sulfate, de diméthyle.
Quand la. réaction initiale s'est apaisée, on ajoute de nouveau 0,3 cm3 de sulfate de diméthyle.On poursuit. le chauffage au reflux pendant quarante-cinq minutes au total. à partir de la première addition de sulfate de diméthyle. On ajoute ensuite 4 cm3 d'eau et on distille
<Desc/Clms Page number 11>
le mélange jusqu'à ce qu'il devienne trouble, On filtre ce dernier mélange, on le lave à l'eau, et on le sèche dans un'dessiccateur sous vide, sur de l'acide sulfurique et de la potasse anhydre. 'On reprehd le produit sec par l'acétone et on fait évaporer la solution acetonique à siccité au bain-marie.
Le produit huileux obtenu après élimination de l'acétone est l'éther 3-methylique de l'oestradiol-3,16 B, c'est-à-dire le 3-méthoxy-16 B - 'hydroxy- ¯ 1.3.5 -oestratriène.
On peut préparer d'autres 3-ethers de l'oestradiol- 3.16 B, tels que les éthers 3-éthoxy, 3-propyloxy, etc.., en remplaçant le sulfate diméthylique de l'exemple N IV par des quantités moléculaires correspondantes de sulfate de diéthyle, de sulfate de dipropyle, etc..
On peut également former d'autres groupes en position 16 par réaction du diol, comme dans l'exemple N IV, avec une proportion double de sulfate de diméthyle, de diéthyle, de dipropyle, etc.. de préférence en présence d'acét'one et d'une base, ou bien on peut faire réagir les 3-éthers préparés conformément à l'exemple N IV avec du sulfate de diméthyle, de diéthyle, de dipropyle, etc..' en présence d'acétone et d'une base, comme dans l'exemple ET IV..
Exemple N V
On fait dissoudre le produit huileux obtenu dans l'exemple N IV dans 1 cm3 de pyridine sèche et on y mélange 0,5 cm3 d'anhydride acétique. On laisse le mélange reposer à environ 20 C. pendant vingt-quatre heures, en agitant de temps en temps. On ajoute ensuite 80 cm3 d'eau glacée, ce qui provoque la formation d'un précipité. On maintient le mélange aqueux à une température de 5 à 10 C, on sépare le précipité
<Desc/Clms Page number 12>
par filtration, on le lave à l'eau et on le sèche à la température ambiante. On fait dissoudre 1 produit sec dans l'acétone,on réduit le volume de la solution acétonique par chauffage,on ajoute de l'eau,puis on distille le précipité jusqu'à formation d'un louche.
Un produit cristallisé se sépare de la phase liquide, et le mélange est refroidi pendant seize heures environ à 5 C. On sépare alors le' produit cristallisé par fil- tration, on le lave à l'eau et on le sèche sous vide dans un dessiccateur, sur .de ,l'acide sulfurique et de la potasse anhydre, On fait dissoudre le produit cristallisé,sec dans l' acétone, on ajoute du charbon de bois décolorant et, après séparation du charbon par filtration, on 'fait évaporer la solution acétonique à siccité. On fait dissoudre le rèsid4 sec dans 4 cm3 de méthanol et on ajoute lcm3 d'eau, On laisse le mélange cristalliser à la température ambiante. Dès que" la cristallisation est commencée, on soumet le mélange à une réfrigération pendant seize heures environ.
On sépare le produit cristallisé par filtration, on le lave avec soin à l'aide de méthanol-froid à 60%, et on le sèche sous vide. On fait diss.oudre de nouveau le produit' dans 2 cm3. de méthanol et on mélange 0,5 cm3 d'eau. On chauffe le mélangeale mélange commence à cristalliser- à chaud. On soumet ledit mélange à urne réfrigération pendant soixante-douze heures,. pais on filtre les cris- taux, on les lave au moyen de méthanol glacé à 80%, et on sèche à la température ambiante. On obtient un'. rendement d'environ 17 mg. de 3-méthoxy-16 B-acétoxy- ¯ 1,3.5 -oestratriène, d'un point de fusion de 130-131 C.
<Desc/Clms Page number 13>
Pour produire les composes du type décrit possé- dant un groupe ester en C16 et un groupe hydroxyle phénolique en C3, on peut estérifier un composé tel que l'ester 3-benzylique de l'oestradiol-3.16 B (exemple
N VIII) en C16 au moyen du chlorure d'acide ou de l'anhydride d'acide approprié, comme dans l'exemple
N III, et la description'qui suit, de maniere à produire l'ester correspondant en C16. On peut. alors 'éliminer le groupe éther benzylique de la position C3 par hydrogénolyse, à l'aide d'uncatalyseur palladium- charbon de bois,, de-manière à, rétablir la fonction hydroxyle phénolique libre en C3.
Pour préparer les 3.16-esters de l'oestradjol-
3.16 B à l'aide de l'oestradiol-3.16 B comme matière première, on peut faire réagir le diol avec l'anhydride d'acide correspondant, comme l'anhydride acétique, l'anhydride propionique, l'anhydride benzoïque, etc. au sein de pyridine, comme dans l'exemple N V , avec augmentation proportionnelle et de préférence avec un excès satisfaisant de l'agent estérifiant. exemple ? VI.
On fait dissoudre 190 milligrammes d'èther -3-methylique de l'oestrone-16 dans 15 cm3 de méthanol absolu. On refroidit la solution à 20 C puis on ajoute une solution de 0,04 gramme, de borohydrure de sodium dans 5 cm3 de méthanol absolu et on agite le mélange pendant quarante-cinq minutes. (,il rince les parois du récipient de réaction à deux reprises au moyen de portions de 1cm3 de méthanol au cours de l'agitation. On ajoute 1 cm3 d'acétone au mélange, et on poursuit l'agitation pendant .trente minutes à la température ambiante.
On ajoute 5 cm3 de solution
<Desc/Clms Page number 14>
accuse normale d'hydroxyde de sodium et on poursuit l'agitation pendant encore quinze minutes. Cn chauffe alors le mélange réactionnel au bain-marie et on ajoute progressivement de l'eau jusqu'à. ce que le mélange devienne trouble. On refroidit le melange et on le réfrigère pendant environ vingt-quatre heures.
Il se sépare un produit cristallisé que l'on recueille par filtration, qu'on lave et¯qu'on sèche. Le produit obtenu est l'éther 3-méthylique de l'oestradiol-3.16 B d'un point de fusion de 103 5 - 104 C.
On fait- dissoudre cet éther dans 5 cm3 de pyridine sèche, et on ajoute 5 cm3 d'anhydride acétique à la solution pyridinique. On mélange inti- mement et on maintient la solution à 25 C. pendant vingt-quatre heures. On ajoute 400 à 500 cm3 d'eau glacée, de manière à provoquer la formation d'un préci- pité cristallisé. On réfrigère le mélange aqueux ainsi obtenu pendant vingt-quatres. heures, on sépare les cris- taux par filtration, on les lave à l'eau et on les sèche sous vide. On fait recristalliser le produit sec au sein de méthanol aqueux chaud, et on réfrigère le mélange.
Finalement, on filtre le produit cristallisé, on le lave et on le sèche, puis on le purifie par recristallisation au sein de méthanol aqueux chaud.
Le S-méthyl-16 B-acétyl-oestradiol-3.16 B- (3-méthoxy-16 B- acétoxy- ¯ 1.3.5 - -oestratriène) ainsi obtenu à un point de fusion de 132- 133 C.
Une nouvelle purification de ce produit par recristalli- sation.au sein de méthanol, décoloration au moyen de charbon de bois et nouvelle cristallisation au sein de méthanol, donne un produit formant de longs cristaux plats en forme d'aiguilles, d'un point de fusion de
<Desc/Clms Page number 15>
EMI15.1
132-13± 5 C. Le point de fusion du mélé.'Il8'e de ce produit avec celui de 1' exemple V V est de lCi-11G; ce qui montre leur identité. â2Ç",Lj>ll,:, "¯'vII
La saponification du produit de l'exemple N VI provoque le clivage du groupe acétyle et la l'or ration
EMI15.2
de fins cristaux de 3-fu&thoxy-16 B-hydroxy- 1.3.d -oestratriène, d'Lm point de fusion de 103 5 - lfJ4 C.
Exemple N VIII On peut obtenir l'éther }S'-benzyliqu.6 de l'oestradiol-3.16 B en benzylant l'oestrone-16, puis en réduisant l'ester 3-benzylique de l'oestrone-16 ainsi formé au moyen de borohydrure de sodium. Le
EMI15.3
3-benzylaxy-16.D-hydaxy- A 1 3 6 -oestratrièhe possède un point de fusion de 148 - 149 C. ',
On peut préparer les composés dus type décrit possédant un groupe éther en position.
C 16 et un groupe hydroxyle phénolique en position C3 par réaction de l'éther 3-benzylique du 16 B-hydroxy- ¯ 1.3.5. oestratriène obtenu dans l'exemple N VIII' avec. le
EMI15.4
sulfate' de diméthyl.e le 'sulfate de diéthyle, le sulfate de dipropyle,etc. en présence d'acétone et d'une base, de manière à former l'éther correspondant en C16
EMI15.5
corme décrit dans leexemple'-Ng IiI" ' On élimine l'éther 3-benzylique *par hydrogénolyse à aide de palladium fixé sur du charbon de bols' connue catalyseur, de manière à revenir à l'hydroxyde phénolique libre en position C3.
Des modifications peuvent être apportées aux modes de mise en oeuvre décrits, dans le domaine des équiva- lences techniques, sans qu'on s'écarte de l'invention.