Verfahren zur Herstellung einer neuen carbocyclischen Verbindung Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 3',4',5'-Desmethoxy-isopodophyllinsäure (Formel I, siehe Formelblatt), welches dadurch gekenn zeichnet ist, dass man durch Kondensation des Benzopi- perons der Formel III mit Bernsteinsäure-diäthylester und anschliessende Verseifung des intermediär gebilde ten Halbesters ein Gemisch der beiden cis-trans-isomeren (3', 4'-Methylendioxy- benzhydryliden)
- bernsteinsäuren (Formel IV) erhält, dieses katalytisch zur (3',4'-Methylen- dioxy-benzhydryl)-bernsteinsäure (Formel V) hydriert, hieraus das Anhydrid bildet, durch eine intramolekulare Acylierung und anschliessende Veresterung den 1,2- trans-1 -Phenyl-4 -oxo - 6,7-methylendioxy-1,2,3 ,4-tetra- hydro-naphtosäure-(2)-äthylester (Formel VI)
erhält, diesen durch Reaktion mit Ameisensäureäthylester und Natrium in Benzol in 1-Phenyl-3-hydroxy-methylen-4 oxo-6,7-methylendioxy-1,2,3,4-tetrahydro-naphtosäure- (2-)äthylester (Formel VII) überführt und hieraus die 3',4',5'-Desmethoxy-isopodophyllinsäure durch Reduk tion mit Natriumborhydrid und anschliessende Versei fung gewinnt.
3',4',5'-Desmethoxy-isopodophyllinsäure findet Ver wendung zur Herstellung von 3',4',5'-Desmethoxy-ss- apopikropodophyllin (Formel II).
Erfindungsgemäss gelangt man zum 3',4',5'-Des- methoxy-p)-apopikropodophyllin, indem man 3',4',5'- Desmethoxy-isopodophyllinsäure einige Stunden in einer Mischung von Eisessig, Acetanhydrid und Natriumacetat zum Sieden erhitzt, wobei Lactonisierung, Abspaltung eines zweiten Moleküls Wasser und Wanderung der da durch neu entstandenen Doppelbindung aus der Kon jugation zum aromatischen Kern in die ce,ss-Stellung zur Carbonylgruppe stattfindet.
3',4',5'-Desmethyl-ss-apopikropodophyllin besitzt eine starke und selektive Hemmwirkung auf die Teilungsvor gänge im Zellkern und kann in den Fällen nutzbringend angewandt werden, in denen aus medizinischen oder anderen Gründen die Zellteilung bzw. die Zellvermeh- rung verlangsamt oder verhindert werden soll.
Bei der therapeutischen Auswertung von Antimitotika spielt deren Toxizität eine ausschlaggebende Rolle. 3',4',5'- Desmethoxy-ss-apopikropodophyllin besitzt in quantita tiver Hinsicht gleich starke mitosehemmende Eigen schaften wie beispielsweise Podophyllotoxin, zeichnet sich aber diesem gegenüber durch eine starke Verminde rung der cytotoxischen sowie der allgemeintoxischen Wirkung aus. Insbesondere sind keine Nebenerscheinun gen wie Nausea, Erbrechen, Durchfall usw. zu beobach ten.
Die erfindungsgemäss hergestellte Verbindung 3',4', 5'-Desmethoxy-isopodophyllinsäure (Formel I) ist neu und kann nach dem folgenden Verfahren hergestellt werden. Durch STOBBE-Kondensation des Benzopipe- rons der Formel III mit Bernsteinsäure-diäthylester in Gegenwart von Kalium-t-butylat in t Butanol und an- schliessende Verseifung des intermediär gebildeten Halb esters erhält man ein aus Benzol kristallisierendes Ge
misch der beiden cis-trans-isomeren Benzhydryliden- bernsteinsäuren der Formel IV, aus dem man durch katalytische Hydrierung mit Palladiumkohle in Alkohol und fraktionierte Kristallisation aus Essigester die Benz- hydrylbernsteinsäure der Formel V erhält.
Aus dem An hydrid dieser Dicarbonsäure kann man durch eine intra- molekulare FRIEDEL-CRAFTS-Reaktion und an- schliessende Veresterung zum Tetraloncarbonsäureester (Formel VI) gelangen, der durch Reaktion mit Ameisen- säureäthylester und Natrium in Benzol in die Verbin dung der Formel VII übergeführt wird.
Aus dieser kann man schliesslich durch Reduktion mit Natriumborhydrid und Verseifung die gewünschte 3',4',5'-Desmethoxy- isopodophyllinsäure gewinnen.
In dem nachfolgenden Beispiel, welches die Ausfüh rung des Verfahrens erläutert, den Umfang der Erfin dung aber in keiner Weise einschränken soll, erfolgen alle Temperaturangaben in Celsiusgraden.
EMI0002.0001
<I>Beispiel</I> 3',4',5'-Desmethoxy-DL-ss-apopikropodophyllin <I>a)</I> (3,4-Methylendioxy-benzhydryliden)-bernstein- säuren (IV) 60 g Kalium (1,5 g-Atom) werden unter Rühren in Stickstoffatmosphäre in 800 ml t-Butanol durch Kochen unter Rückfluss gelöst (ölbad 120 , Dauer etwa 3 Std.).
Hierauf fügt man zur heissen Lösung eine Lösung von 226 g Benzopiperon (1 Mol) und 260 g Bernsteinsäure- diäthylester (1,5 Mol) in 600 ml t-Butanol zu und kocht das Gemisch 3 Stunden unter Rühren am Rückfluss. Die Lösung wird nach dem Abkühlen mit Eis unter Rühren mit 700 ml 2N Salzsäure neutralisiert, die Hauptmenge des t-Butanols im Vakuum abgedampft,
die resultierende wässerige Phase mit halbkonz. Salzsäure kongosauer ge stellt und viermal mit je 500 ml Äther extrahiert. Die Atherlösung wird erschöpfend mit 2N Natronlauge (vier mal 500 ml) ausgeschüttelt, der alkalische Auszug über Nacht unter Rühren rückfliessend gekocht, hierauf die abgekühlte wässerige Lösung in Gegenwart von Chloro form mit konz. Salzsäure kongosauer gestellt, die Chloro- form-Phase abgetrennt, mit Wasser neutral gewaschen,
über Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockne eingedampft. Durch Kristallisation aus Benzol wird ein Gemisch der STOBBE-Säuren (Formel IV) vom Smp. l54-164 erhalten.
UV.-Spektrum: A, Methanol/10 g e - 292/3,92; Schulter max mfc bei 245 mfc.
<I>b)</I> (3,4-Methylendioxy-benzhydryl)-bernsteinsäure (Formel V) Eine Lösung von 100 g (3,4-Methylendioxy-benz- hydryliden)-bernsteinsäureisomerengemisch in 1 1 Alko- #hol wird nach der Zugabe von 10 .g 100/aiger Palladium- kohle in einem mit Vibromischer versehenen Sulfier- kolben bei 60 unter Normaldruck hydriert.
Nach der Aufnahme von 7 1 Wasserstoff wird der Katalysator ab filtriert, mit Alkohol gewaschen und das Filtrat im Va kuum zur Trockne eingeengt. Das rohe Reduktionspro dukt wird in heissem Essigester gelöst. Beim Stehen kristallisiert (3,4-Methylen-dioxy-benzhydryl)-bernstein- säure vom Smp. 202-204 ; nach dem Umkristallisieren aus Essigester Smp. 210-212 ;
UV.-Spektrum: A, Methanol/10 g E - 240/3,72 und max m,u 288/3,63. IR.-Spektrum:
v m-1=1720, 1705 (COOH) (Nujol). <I>c)</I> 1,2-trans-1-Phenyl-4-oxo-6,7-methylendioxy-1,2,3,4- tetra-hydronaphtoesäure-(2) 65,6 g (3,4-Methylendioxybenzhydryl)-bernsteinsäure (0,2 Mol) werden in 150 ml frisch destilliertem Acetyl- chlorid unter Rühren 3 Stunden rückfliessend gekocht.
Hierauf wird die klare Lösung im Vakuum zur Trockne eingedampft, der Rückstand in Benzol aufgenommen, die Benzol-Lösung mit kalter Kaliumhydrogencarbonat- Lösung und Eiswasser ausgeschüttelt, über Natrium sulfat getrocknet und im Vakuum eingedampft. Das Aashydrid der Benzhydrylbernsteinsäure kristallisiert beim Stehen. Smp. 133-134 .
IR.-Spektrum: v m-1=1862, 1785 (Aashydrid) (Me- thylenchlorid). Zur Lösung des rohen Aashydrids in 700 ml Nitro- benzol wird unter Kühlen mit Eis und Rühren eine Lö- sung von 60 ml Zinntetrachlorid (0,5 Mol) in 100 ml Nitrobenzol getropft, das Gemisch 6 Stunden bei 5 ge rührt, hierauf mit 300 ml Chloroform verdünnt, die organische Phase mit verdünnter Salzsäure und viermal mit 200 ml 2N Natronlauge ausgeschüttelt,
der alkali sche Auszug in Gegenwart von 500 ml Essigester mit konz. Salzsäure kongosauer gestellt, die Ketocarbonsäure mit Essigester extrahiert, die Essigester-Lösung gewa schen, getrocknet und im Vakuum eingedampft. Die 1,2-trans-1-Phenyl-4-oxo-6,7-methylendioxy-1,2,3,4- tetrahydronaphtoesäure(2) kristallisiert aus Essigester und wird aus Methanol umkristallisiert: Smp. 219-220 ; UV.-Spektrum: A Methanol/10 g a = 238/4,34; 277/3,86 max my und 319/3,84.
IR.-Spektrum: v ",-1 =1730 (COOH), 1635 (CO) (in Nujol), 1710,<B>1665</B> (in Methylen- chlorid).
<I>d)</I> 1,2-trans-1-Phenyl-4-oxo-6,7-methylendioxy-1,2,3,4- tetrahydronaphtoesäure-(2)-äthylester (Formel VI) Die Suspension von 67,5 g 1,2-trans-l-Phenyl-4-oxo- 6,7-methylendioxy-1,2,3,4-tetrahydronaphtoesäure(2) in 700 ml Alkohol und 70 ml konz. Schwefelsäure wird 6 Stunden unter Rühren rückfliessend gekocht.
Nach dem Abkühlen der Lösung kristallisiert der Äthylester, der nacheinigen Stunden abfiltriert und mit Alkohol ge waschen wird; Smp. 109-110 . Das Filtrat wird im Va kuum auf etwa 150 ml eingeengt, mit Eiswasser ver dünnt und mit Chloroform extrahiert. Die Chloroform- Lösung schüttelt man aus mit verdünnter Kaliumcarbo- nat-Lösung und Wasser, trocknet über Natriumsulfat und dampft im Vakuum zur Trockne ein.
Der Rück stand liefert nach der Destillation im Kugelrohr Sdp. 200 bis 210 /0,005 Torr und Kristallisation aus Alkohol noch eine weitere Portion Äthylester.
UV.-Spektrum: wie bei 1,2-trans-l-Phenyl-4-oxo-6,7 methylendioxy-1,2,3,4-tetrahydronaph- toesäure(2); IR: Spektrum: v m-1=1730 (COOC,H5), <B>1678</B> (CO) (in Methylenchlorid).
<I>e)</I> 1-Phenyl-3-hydroxymethylen-4-oxo-6,7-methylendi- oxy-1,2,3,4-tetrahydronaphtoesäure-(2)-äthylester (Formel VII) Unter Ausschluss von Feuchtigkeit und in inerter Stickstoffatmosphäre wird die Lösung von 40 g 1-Phenyl- 4-oxo - 6,7 -methylendioxy-1,2,3,4-tetrahydronaphtoe- säure-(2)-äthylester (0,118 Mol) und 40g Ameisensäure- äthylester (0,5 Mol) in 400 ml Benzol nach dem Zu fügen von 4 g Natrium (0,17 g-Atom)
bei Raumtempe ratur über Nacht kräftig gerührt. Hierauf wird das Reaktionsgemisch mit Eis abgekühlt und erschöpfend mit verdünnter Natronlauge und Eis ausgeschüttelt, die alkalischen Auszüge werden vereinigt und unter Kühlen mit halb konz. Salzsäure kongosauer gestellt, die saure Phase mit Benzol extrahiert, die Benzol-Lösung ge waschen, getrocknet und eingedampft. Der Hydroxy- methylenketocarbonsäureester kristallisiert aus Metha nol: Smp. 126-128 ; Ferrichloridprobe in Alkohol: schmutziggrün.
UV.-Spektrum: A Methanol /10 g e=236/4,28,270/3,70, max mu 283/3,73 und 358/4,16.
IR.-Spektrum: Banden bei 1728 (s), 1638 (m), 1612 (s) (in Methylenchlorid). <I>f)</I> 3',4',5'-Desmethoxy-DL-isopodophyllinsäure (Formel II) Die Suspension von 60 g 1-Phenyl-3-hydroxymethy len-4-oxo-6,7-methylendioxy-1,2,3,4-tetrahydronaphtoe- säure-(2)-äthylester in 1,21 Methanol wird unter Kü.hlen m it Eis und Rühren portionenweise mit<B>30 g</B> Nat-num- borhydrid versetzt, das Gemisch 3 Stunden bei 0 bis 5 gehalten,
nochmals portionenweise 30g Natriumbor- hydrid zugefügt, nach weiteren 2 Stunden bei 0 unter Rühren 1 Stunde auf 60 erwärmt, hierauf 1,2 1 Wasser zugegeben und die Lösung 3 Stunden unter Rückfluss gekocht. Nach der Verseifung dampft man die Haupt menge des Methanols im Vakuum ab, fügt nochmals 500 ml Wasser zu und extrahiert die wässerige Phase mit Chloroform.
Die wässerig-alkalische Lösung wird unter Rühren und Kühlen in Gegenwart von Essigester mit halb konz. Salzsäure vorsichtig kongosauer gestellt, die saure Phase mit Essigester extrahiert, die Essigester- Lösung mit Wasser ausgeschüttelt, über Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum eingedampft. Beim Einengen kristallisiert die 3',4',5'-Desmethoxy-DL-isopodophyllin- säure, Smp. 170-171' (Zers); Ferrichloridprobe in Al kohol negativ.
UV.-Spektrum: A Methanol/10g,=241/3,70;294/3,61. max m,u IR.-Spektrum: v @m - 1 = 3420, 3220 (OH), 1690 (COOH) (in Nujol).
<I>g)</I> 3',4',5'-Desmethoxy-DL-ss-apopikropodophyllin (Formel I) 20 g DL-3',4',5'-Desmethoxy-isopodophyllinsäure werden in 100 ml Eisessig zum Sieden erhitzt, nach 1 Stunde die Lösung mit 20 ml Acetanhydrid versetzt, erneut 1/2 Stunde gekocht, hierauf 20g Natriumacetat zugefügt und das Gemisch nochmals 1/2 Stunde unter Rückfluss gekocht.
Die hellrote Lösung wird im Va kuum cingedanapft, der Rückstand in Chloroform und Kaliumhydrogencarbonat-Lösung aufgenommen, der Chloroform-Auszug gewaschen, getrocknet und einge dampft.
Das 3',4',5'-Desmethoxy-DL-ss-apopikropodo- phyllin kristallisiert aus Essigester und wird aus Chloro- form-Essigester umkristallisiert: Smp. 220-221'; UV.-Spektrum: A, Methanol/10 g a = 294/3,68. max mg IR.-Spektrum: v 1,1-1=1753 (Lacton); 1692 (d2,3) (in Chloroform).
DL-3',4',5'-Desmethoxy-ss-apopikropodophyllin lässt sich im Hochvakuum unzersetzt bei 220-230 destillie ren.