Спосіб одержання похідних 3-кето-4-азастероїду та проміжні сполуки для його здійснення

1. Способ получения производных 3-кето-4азастероида формулы (III): 42674 Однако эти хиноновые реагенты относительно дорогостоящие. Кроме того, не изучена возможность замещения электрофилами, которые не являются хиноном, при 2-положении 3-кето-4-азастероидов последовательной реакцией стероида с триалкилсилилтрифторометан сульфонат силиловыми агентами с последующим добавлением указанных электрофилов. Наиболее близким к изобретению является способ, в котором в качестве электрофилов применяют дифенилдисульфат и фенилселеновый ангидрид (J. Med. Chem., 27(12), p. 1690-1701 и патент США № 4220775). Однако замещение этими электрофилами может протекать только в том случае, если подложку стероида сначала подвергают воздействию сильного основания, такого как диизопропиламид лития. К тому же, этот способ, как и предыдущие, является дорогостоящим. В основу изобретения поставлена задача создания такого способа получения производных 3кето-4-азастероида, используемых для изготовления стероидов D1 олефинового производного азастероида, обладающего мощной ингибирующей активностью тестостерон-5a-редуктазы, в котором использовался бы широкий спектр подходящих и недорогих электрофильных реагентов, а также слабое основание. Поставленная задача решается тем, что в способе получения производных 3-кето-4-азастероида формулы III Известно, что энзим 5-a редуктазы ответственен за локальное образование в рассматриваемом органе 5-a-дигидротестостерона, являющегося главным медиатором андрогенной активности в некоторых органах. Обнаружено, что тестерон-5-a редуктазы предотвращает или ослабевает симптомы гиперандронной стимуляции. Было продемонстрировано in vitro, что метил 4-андростан-3-он-17b-карбоксилат является ингибитором тестостерон-5a-редуктазы (Nayfe et al., Steroids, 14, 169, 1969), а указанный сложный эфир и исходная свободная 4-андростен-3-он-17bкарбоновая кислота - оба являются активными ингибиторами тестостерон-5a-редуктазы in vitro (Voigt and Hsia, Endocrinology, 92, 1216, 1973, патент Канады № 970692). Местное использование либо тестостерона, либо 5a-дигидротестостерона вызывало увеличение боковой части женского полового органа хомяка, андрогенно зависимой живой структуры. Однако сопутствующее введение 4-андростан-3-он17b-карбоновой кислоты или ее метилового эфира подавляют реакцию, вызванную тестостероном, но не подавляют реакцию, вызванную 5a-дигидротестостероном. Эти результаты показывают, что данные соединения обладают антиандрогенной активностью благодаря их способности подавлять тестостерон-5a-редуктазу. Известен ряд соединений 4-азастероидов (патенты США № 2227876, 3239417, 3264301 и 3285918; патент Франции № 1465544; Doorenbos and Solomons, J. Pharm. Sci., 62, 4, pp. 638-640, 1973; Doorenbos and Brown, J. Pharm. Sci., 60, 8, pp. 1234-1235, 1971; Doorenbos and Kim, J. Pharm. Sci., 63, 4, pp. 620-622, 1974). Кроме того, описана группа соединений 4-аза17b-замещенных-5a-андростан-3-онов, которые, как известно, полезны при лечении гиперандрогенных проявлений (патенты США № 4377584 и 4220775), а также раскрыты 17b-N-(однозамещенные) карбамоил-4-аза-5a-андрост-1-ен-3-он соединения, которые являются мощными ингибиторами тестостерон-5a-редуктазы (патент США № 4760071). Известные способы получения указанных соединений обычно включают стадию введение двойной связи в кольцо лактама азастероида. Таким образом, используют для введения функциональной группы D1 олефина окисление селенового ангидрида (Back, Т.G., J. Org, Chem., 46, 1442, 1981), элиминирование сульфоксидной группы (патенты США № 4377584 и 4220775) и окисление через силилирование ДДХ(2,3-дихлор-5,6-дициан1,4-бензохинона). Известно, что электрофил должен быть хиноном с достаточно высоким потенциалом взаимодействия (J. American Chemical Society 110(10), pp. 3318-3319, 1988), таким как ДДХ (ЕР 0298652, с. 7, строки 10-13). Эти способы предполагают одновременное добавление слабых силиловых агентов, таких как битриметилсилилацетамид, битриметилсилилгалоацетамид, гексаметил-идисилазан или битриметилсилил мочевина, к хинону и стероиду. , (III) где R1 является -ОН, -OR или NHR, Е1 выбран из группы: брома, йода, фенил(триметилсилил)аминосульфинила, трихлорметилсульфонила, путем проведения реакции электрофильного замещения, согласно изобретению производят силилирование соединения формулы I (І) с R3Si-OTf, где R - низший алкил с 1-5 атомами углерода, и реакцию полученного продукта с электрофилом Е, выбранным из группы: фенил дисульфида, три хлорметилсульфонилхлорида, Nтриониланилина, брома и йода. В предпочтительном варианте R является метилом. Согласно изобретению могут производить солюбилизацию стероида 4-аза-5-альфа-андростан3-он в инертном апротонном растворителе и добавление трифторметансульфонат триметилсилила в количестве 0,1-10 молей на моль стероида 4-аза-5-альфа-андростан-3-он с последующим силилированием в течение времени от 5 минут до 2 часов в диапазоне температур между 100°С и 2 42674 комнатной температурой и добавлением электрофила Е. В соответствии с данным изобретением проводят реакцию соединения формулы (ІІІ) кратным, молярным избытком триалкилсилила трифторметансульфоната с образованием промежуточного триалкилсилилового производного азастероида. Температура реакции между -100°С и комнатной температурой, преимущественно между -78°С и -20°С. В реакцию вводят слабое основание, предпочтительно диизопропилэтиламин в количестве, приблизительно равном количеству добавляемого R3Si-OTf. Растворитель инертный, апротонный, неполярный, органический, типа хлористого метилена. Реакция силилирования идет быстро, в основном, около 30 мин. Вслед за силилированием можно получать ряд a-метиленовых производных азастероида путем электрофильного замещения с помощью реагента Е, в результате чего происходит присоединение функциональных групп к углероду a-метиленовой группы. Электрофильный реагент Е может быть добавлен к силилированному азастероиду, чтобы получить производное азастероида с заместителем Е1 при a-метиленовой группе. Реакция замещения идет в том же сосуде, в котором идет реакция силилирования, и отделение силилированного промежуточного соединения не является необходимым. Растворитель может быть органическим, типа CH2Cl2, толуола или тетрагидрофурана, преимущественно CH2Cl2, кроме того, желателен диизопропилэтиламин или подобное основание. Реакция идет при температуре между -60°С и комнатной температурой, и в зависимости от характера используемого электрофила процесс идет с существенно различной скоростью. Например, галоидирование или ацелирование хлорангидридами кислот протекает быстро, в то время как реакция с дисульфидом фенила не заканчивается и за 20 дней. Процесс можно удобно представить, как показано на схеме І, где соединение формулы 1 превращают в промежуточное соединение формулы триметилсилили II, реакция которого с электрофилом Е приводит к образованию соединения формулы III. , (ІІІ) где Е1 - это бром или йод, R1 - это -ОН, -OR или -NHR, а R - это низший алкил, с основанием, выбранным из фторида тетрабутиламмония, 1,8-диазабицикло[5,4,0]-7-ена(DBU), 1,5-диазабицикло[4,3,0]нон-5-ена (DBN), 1,4-диазабицикло[2,2,2]октана (DABLO) и трет-бутоксид калия, для получения соответствующего D1-азастероида. Поставленная задача решается также получением соединения, выбранного из 2a-[фенил(триметилсилил)амино]сульфинил-3-[(триметилсилил)окси]-4-аза–5a-андростан-3-ен–17b-карбоновой кислоты метилового эфира и 2a-трифторметилсульфинил-3-оксо-4-аза–5a-андростан-17b-карбоксилата как промежуточного соединения. Использование сильных силилирующих агентов, например, производных трифторметансульфоната триалкилсилила, и слабых оснований, например, DIPEA, в комбинации для выполнения замещения нехитоновых электрофилов во 2-ой позиции 3-кето-4-стероидов позволяет создать недорогостоящий способ получения призводных 3кето-4 азастероида формулы ІІІ, при этом предлагаемое соединение может быть получено без использования высокотоксичных селениевых соединений. Предложенный способ, в котором сильный силилирующий реагент выступает посредником стереоспецифичного электрофильного замещения на лактамовом кольце, дает разнообразный спектр азастероидных производных. В данном способе стероид 4-аза-5aандростан-3-она или другой 3-кето-4-азастероид реагирует с 2-10-кратным, преимущественно с 4 Схема 1 І ІІ ІІІ (ДМСО) обеспечивает высокий выход D1-азастероида. Кроме отщепления галоидоводорода от 2иодо- и 2-бромо-соединений, термическое элиминирование С2-сульфонильных производных также приводит к D1-ненасыщенности лактама. Например, "пиролиз" производного трихлорметилсульфенила, который осуществляют кипячением в ацетонитриле или толуоле в течение 1-5 часов, дает 72%-ный выход D1-азастероида. Когда Е присоединяют в виде Br2 или І2 , спонтанно образуются ионы Вr+ и I+, и полученный в результате 2-иодо- или 2-бромо-азастероид может отщеплять галоидоводород, образуя D1 олефиновую производную азастероида. Это осуществляют, используя основание, преимущественно трет-бутоксид калия, 4-5-кратный избыток которого в растворителе типа диметилформамида (ДМФ) или диметилсульфоксида 3 42674 Примеры иллюстрируют предложенный способ, но их не следует рассматривать в качестве ограничения. Пример 1 Метил-2-фенилсуль фенил-3-оксо-4-аза-5aандростан-17b-карбоксилат Раствор метил-3-оксо-4-аза-5a-андростан17b-карбоксилата (1 г, 3 ммоль) и диизопропилэтиламина (2,1 г, 12 ммоль) в хлористом метилене (20 мл) охлаждали до -78°С и по каплям добавляли трифторметансульфонат триметилсилила (2,3 мл, 12 ммоль) при энергичном перемешивании. После этого температур у поднимали и поддерживали на уровне -40°С в течение 30 мин. Затем температуру вновь понижали до -78°С и добавляли дисульфид фенила (1,3 мл, 6 ммоль), смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 20 дней. Добавляли еще растворитель и раствор экстрагировали НСl, насыщали раствором NaHCO3 и водой. После осушения, выпаривания и флэш хроматографии (силикагель, СН2Сl2) получали 500 мг (38% выхода) желаемого продукта. Точка плавления 195-198°С. Термическая жидкостная хроматография (ТЖХ) и ядерный магнитный резонанс (ЯМР) показали, что продукт является смесью a и b-эпимеров. Пример 2 Метил-2-трихлорметилсульфенил-3-оксо-4аза-5a-андростан-17b-карбоксилат Следовали общей процедуре, описанной в примере 1, кроме того, что время реакции составляло 16 час, а вместо дисульфида фенила добавляли хлористый трихлорметилсульфенилхлорид. Желаемое соединение выделяли в виде белого порошка. 1 Н-ЯМР (CDCl3, 300 мГц): d 0,67 (s, 3H, C19H3); 0,99 (s, 3H, C18H3); 2,37 (t, 1H, J=9,3H2C17-H); 3,20 (dd, 1H, J=3,85 и 12,25 Гц, С6-Н); 3,68 (s, 3H, ОCH2); 4,13 (dd, 1H, S=9,8 и 1,09 Гц, С2-Н). Аналитически вычислено С, 50,55; Н, 6,06; N, 2,81; S, 6 ,41 Обнаружено C, 50,50; Н, 5,95; N, 2,79; S, 6 ,48 Пример 3 Метил-3-оксо-4-аза-5a-андрост-1-ен-17bкарбоксилат Соединение из примера 2 превращали в D1азастероид кипячением в CH3CN в течение 4 час. Точка плавления, при которой происходит разложение, 155-180°С. Пример 4 Метил-2-йодо-3-оксо-4аза-5a-андростан-1-ен17b-карбоксилат Раствор метил-3-оксо-4-аза-5a-андростан17b-карбоксилата (5,09 г, 0,015 моль) и диизопропилэтиламина (22,0 мл, 0,23 моль) в 250 мл СН2СІ2 охлаждали до -78°С и по каплям добавляли трифторметансульфонат триметилсилила (22,0 мл, 0,114 моль). После этого температуру поднимали и поддерживали на уровне -20°С в течение 1 час. Затем температуру вновь понижали до -78°С, добавляли І2 (18,8 г, 0,074 моль) и нагревали до комнатной температуры. Через 1,5 час раствор экстрагировали 1N HCІ (250 мл), 10% водным NaSО3 (200 мл) и водой (200 мл). Фазу СН2СІ2 осушали над Na2SО4 (20 г) и СН2СІ2 удаляли под вакуумом. Твердое вещество превращали в суспензию в 60 мл СН3СN, фильтровали, осушали, что давало 6,06 г (88%) желаемого соединения. 1 Н-ЯМР (CDCl3): d 6,99 (s, 1H); 4,74 (dd, J=10,5, 8,0 Гц, 1Н); 3,63 (s, 3Н); 3,14 (dd, J=12,4, 3,4 Гц, 1H); 2,56 (dd, J=13,6, 8,1 Гц, 1H); 2,32 (t, J=9,1 Гц, 1H); 2,2-1,9 (m, 3Н); 1,9-1,57 (m, 4Н); 1,57-0,53 (m, 9H); 0,84 (s, 3Н); 0,62 (s, 3Н). Пример 5 N-(1,1-диметиламиноэтил)-2-бромо-3-оксо-4аза-5a-андростан-17b-карбоксамид Следовали процедуре, описанной в примере 2, кроме того, что вместо йода использовали бром и исходным веществом для получения желаемого соединения был N-(1,1-димаминоэтил-3оксо-4-аза-5a-андростан-17d-карбоксамид. 1 Н-ЯМР (CDCI3): d 6,8 (s, 1H); 5,07 (s, 1H); 4,49 (dd, J=10,8, 7,7 Гц, 1Н); 3,19 (dd, J=12,2, 3,8 Гц, 1H); 2,55 (dd, J=13,4, 7,7 Гц, 1H); 2,24-1,8 (m, 4Н); 1,8-1,5 (m, 5H); 1,5-1,12 (m, 5H); 1,33 (s, 9H); 1,120,78 (m, 6H); 0,88 (s, 3H); 0,67 (s, 3Н); 13С ЯРМ (СDСІ3); d 171,55; 167,54; 60 88; 57,46; 55,46; 50,84; 46,59; 42,82; 38,32; 34,58; 29,30; 29,02; 26,89; 24,25; 23,21; 21,10; 13,19; 11,55. Аналитически вычислено С, 60,92; N, 6,18; H, 8,22; Вr, 17,62 Обнаружено С, 61,18; N, 6,19; H, 8,11; Br, 17,70 Пример 6 N-(1,1-диметилэтил-2-йодо-3-оксо-4-аза-5aандростан-17b-карбоксамид Использовали ту же процедуру, какая описана в примере 4, за исключением того, что исходное вещество для получения желаемого соединения, которое выделяли в виде белых кристаллов, был таким же, как описано в примере 5. 1 Н-ЯМР (СDСІ3): d 7,04 (s, 1Н); 5,09 (s, 1H); 4,71 (dd, J=10,5, 8,1 Гц, 1Н); 3,11 (dd, J=12,3, 3,2 Гц, 1H); 2,52 (dd, J=13,6, 8,1 Гц, 1H); 2,20-1,75 (m, 4H); 1,28 (s, 9H); 1,10-0,70 (m, 31Н); 0,81 (s, 3Н); 0,61 (s, 3Н); 13 С ЯМР (СDСІ3); d 171,41; 168,92; 60,59; 57,18; 55,27; 50,83; 50,64; 48,73; 43,55; 39,11; 38,10; 34,51; 29,17; 28,84; 26,47; 24,09; 23,00; 20,87; 18,65; 13,01; 10,88. Аналитически вычислено С, 58,20; N, 5,59; H, 7,46; I, 25,36 Обнаружено С, 55,26; N, 5,58; H, 7,54; I, 25,25 Пример 7 N-(1,1-диметилэтил)-3-оксо-4-аза-5aандростан-1-ен-17b-карбоксамид 4 42674 Схема 2 I II В 250-мл колбу с мешалкой в верхней части загружали 8,0 г (7,1×10-2мoль) t-бутилата калия и 20 мл сухо го диметилформамида. t-бутилат растворяли при перемешивании и охлаждали до -10°С. Раствор 3,5 г (7,1×10-3мoль) 2-йодо-a-азaамида (І в данной схеме) добавляли по каплям к 15 мл сухого диметилформамида. Смесь энергично перемешивали в течение 10 мин и реакционную смесь нейтрализовали, добавляя по каплям (7,2×10-2 моль) уксусной кислоты. Смесь снова энергично перемешивали в течение 5 мин и медленно добавляли 200 мл 21%-ного хлористого натрия при 0°С, в результате чего выкристаллизовывался D1-азастероид (II в схеме выше). Перемешивание производили в течение ночи при 0°С. Образец выделяли с помощью фильтрования и осушали воздухом под вакуумом, получая твердое вещество со свободной текучестью. Далее образец осушали в вакуумной печи при 60°С, получая 2,5 г грязнобелого твердого вещества. Твердое вещество растворяли в 100 мл ацетата изопропилацетата и объем уменьшали до 7 мл дистиллированием под вакуумом с нагреванием. Образец охлаждали до комнатной температуры и медленно добавляли 7 мл гексана. Твердое вещество перемешивали в течение 5 час при 0°С, фильтровали, промывали 10 мл гексана, осушали в вакууме при 60°С, получая 2,2 г белого твердого вещества (97,2 LC вес.%, 80,3% скорректированного выхода). Твердое вещество растворяли в 20 мл уксусной кислоты и медленно добавляли 100 мл дистиллированной воды. Смесь перемешивали в течение ночи при 0°С. Кристаллы фильтровали, осушали в вакууме при 60°С, получая 1,9 г (99+LC вес./%, 74,4 скорректированного выхода) соединения II. 1 H-ЯМР (CDCI3): d 6,77 (d, J=10 Гц, 1Н); 6,13 (bs, 4Н); 5,79 (d из d, J=10,2 Гц, 2Н); 3,35 (m, 5Н); 1,34 (s, 9Н); 0,96 (s, 3Н); 0,69 (s, 3Н). Пример 8 Метил-3-оксо-4-аза-5a-андрост-1-ен-17bкaрбоксилат Использовали ту же процедуру, какая описана в примере 7, применительно к Метил-2-йодо-3оксо-4-аза-5a-андростан-17b-карбоксилат для получения желаемого соединения. 1 Н-ЯМР (CDCI3): d 6,8 (d, J=10 Гц, 1Н); 6,1 (bs, 1Н); 5,8 (d из d, J=10 и 2 Гц, 1Н); 3,65 (s, 3Н); 4,35 (m, 1Н); 0,95 (s, 3Н); 0,65 (s, 3Н). Пример 9 Метиловый эфир-2a-[фенил(триметипсилил) амино]сульфинил-3[(триметилсилил)окси]-4-аза5a-андростан-3-ен-17b-карбоксиловой кислоты и восстановление D1-азастероида Метил-3-оксо-4-аза-5a-андростан-1-ен-17bкарбоксилат (149,9 мг, 0,45 ммоль) растворяли в смеси 2,5 мл СН2СI2 и 0,5 мл СD2СI2. Раствор охлаждали на бане с этанолом, насыщенным СО2. Добавляли трифторметансульфонат триметилсилила (0,27 мл, 1,40 ммоль) и диизопропилэтиламина (160 мкл, 0,92 ммоль), затем – 56 мкл (0,50 ммоль) PhNSO (Олдрич) и раствор выдерживали в течение ночи при -40°С. 13 С ЯМР подтвердили, что осуществляют замещение при углероде a-метиленовой группы тиониланилином. Раствор выдерживали в течение ночи при комнатной температуре, затем нагревали до 37°С. После выдержки в течение 130 часов при 37°С раствор анализировали методом HPLC и обнаружили 25% 3-оксо-4-аза-5a-андростан-1-ен17b-карбоксилата и 35% исходного лактама. 13 С ЯМР( Varian Associates XL-100A, снято при 25,16 мГц): d (13С)(a) С1: 31,7; C2: 60,2, 63,7; С3: 148,5, 150,0; C5: 63,2, 63,4; C6: 30,2; C7: 28,3, 28,4; C8: 34,5; C9: 51,0, -(b); C10: 35,7, 35,5; С11: 19,9, 20,4; C12: 37,3; C13: 43,8; C14: -(b); C15: 24,0; C16: 23,1; C17: -(b); C18: -(b); C19: 11,4, 11,5; C20: 174,3; C21: 51,3; 3-0-SіМе3 или N-SіМе3: -0,33, -0,66; С1: 133,6, 134,5; C21, 61, 31, 5 1, или 4-: 129,6-130,5. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 5