JP2005289901A - Preparation method for 5alpha-pregnane derivative - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スクアラミンなどの生物活性化合物の製造中間体として有用な5α−プレグナン誘導体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a 5α-pregnane derivative useful as an intermediate for producing a biologically active compound such as squalamine.
式(IV) Formula (IV)
で示されるスクアラミン(squalamine)は、グラム陽性菌、グラム陰性菌、真菌などに対する強力な抗菌活性を有するとともに、抗ガン活性を有することが報告され、新たな抗生物質として注目されている化合物である。 Is a compound that has been reported to have antibacterial activity as well as having strong antibacterial activity against Gram-positive bacteria, Gram-negative bacteria, fungi, etc., and is attracting attention as a new antibiotic .
従来、スクアラミンはサメの肝臓から抽出されていたが、その抽出効率が0.001〜0.002重量%と極めて低いため、化学的合成方法が種々検討されてきた。特に、式(II) Conventionally, squalamine has been extracted from shark liver, but its extraction efficiency is as low as 0.001 to 0.002% by weight, and various chemical synthesis methods have been studied. In particular, the formula (II)
で示される(20S)−7α,21−ジヒドロキシ−20−メチル−5α−プレグナ−3−オン(特許文献1および非特許文献1参照)および式(V) (20S) -7α, 21-dihydroxy-20-methyl-5α-pregna-3-one represented by (see Patent Document 1 and Non-Patent Document 1) and Formula (V)
で示される(20S)−21−tert−ブチルジメチルシリルオキシ−7α−ヒドロキシ−20−メチル−5α−プレグナ−3−オン(特許文献2参照)は、比較的短工程でスクアラミンに導くことができる有用な合成中間体であることが知られている。 (20S) -21-tert-butyldimethylsilyloxy-7α-hydroxy-20-methyl-5α-pregna-3-one (see Patent Document 2) can be converted to squalamine in a relatively short process. It is known to be a useful synthetic intermediate.
従来、(20S)−7α,21−ジヒドロキシ−20−メチルプレグナ−1,4−ジエン−3−オンの5位をα体に立体選択的に還元して(20S)−7α,21−ジヒドロキシ−20−メチル−5α−プレグナ−3−オンを製造する方法としては、液体アンモニア存在下で10当量の金属リチウムを用いてバーチ還元する方法(特許文献1参照)が開発されてきた。 Conventionally, (20S) -7α, 21-dihydroxy-20-methylpregna-1,4-dien-3-one is stereoselectively reduced to the α-form to give (20S) -7α, 21-dihydroxy-20. As a method for producing -methyl-5α-pregna-3-one, a method of birch reduction using 10 equivalents of metallic lithium in the presence of liquid ammonia (see Patent Document 1) has been developed.
また、(20S)−21−tert−ブチルジメチルシリルオキシ−7α−ヒドロキシ−20−メチル−5α−プレグナ−3−オンを製造する方法としては、(20S)−7α,21−ジヒドロキシ−20−メチルプレグナ−1,4−ジエン−3−オンを上記の方法で還元して(20S)−7α,21−ジヒドロキシ−20−メチル−5α−プレグナ−3−オンを得た後、誘導体化する方法(特許文献2参照)が知られていた。
しかしながら、上記の方法の収率は高いものでも65%にとどまるため、5α−プレグナン誘導体が高価な素材であることを考えれば好適な製造方法とは言えず、工業的実施を行なうにはなお改良の余地を残していた。 However, since the yield of the above method is only 65% even if it is high, it cannot be said that it is a preferable production method considering that the 5α-pregnane derivative is an expensive material, and it is still improved for industrial implementation. There was room for.
すなわち、本発明の目的は、(20S)−7α,21−ジヒドロキシ−20−メチルプレグナ−1,4−ジエン−3−オンを5α体に立体選択的に還元することによりスクアラミンの合成中間体として有用な(20S)−7α,21−ジヒドロキシ−20−メチル−5α−プレグナ−3−オンを製造する方法において、さらに効率よく製造する方法を提供することにある。 That is, the object of the present invention is useful as a synthesis intermediate of squalamine by stereoselectively reducing (20S) -7α, 21-dihydroxy-20-methylpregna-1,4-dien-3-one to the 5α form. An object of the present invention is to provide a method for producing (20S) -7α, 21-dihydroxy-20-methyl-5α-pregna-3-one more efficiently.
前記従来反応は、1,2位および4,5位に二重結合を持つ不飽和ケトンを原料化合物として、立体選択的に5α体に変換された飽和ケトンを得ることが目的である。すなわち、前記従来反応は、不飽和ケトンを飽和ケトンに変換する、いわゆる部分還元に相当するが、副反応としてオーバーリアクションを引き起こし、飽和ケトンの還元によってアルコール体を生成することが判明している。この副反応を回避するためには、部分還元に必要なだけの当量の還元剤を使用して反応を行うことが非常に重要であるが、実際には、金属リチウムが大過剰で使用されている。 The purpose of the conventional reaction is to obtain a saturated ketone which is stereoselectively converted into a 5α form using an unsaturated ketone having double bonds at the 1,2-position and 4,5-position as a raw material compound. That is, the conventional reaction corresponds to a so-called partial reduction in which an unsaturated ketone is converted to a saturated ketone. However, it has been found that an overreaction is caused as a side reaction and an alcohol form is generated by reduction of the saturated ketone. In order to avoid this side reaction, it is very important to carry out the reaction using an equivalent amount of reducing agent necessary for partial reduction, but in practice, metallic lithium is used in a large excess. Yes.
本発明者等が検討した結果、当該還元反応において(20S)−7α,21−ジヒドロキシ−20−メチルプレグナ−1,4−ジエン−3−オンに含有される2つの二重結合のうち、4,5位の二重結合の還元反応が1,2位の二重結合の還元反応より有意に速く進行するという新たな知見を得た。
また、原料プレグナンは21位に遊離の1級水酸基を有するが、該1級水酸基の金属リチウムとの反応が速く、金属リチウムを分解して還元能力を失わせることを見出した。
すなわち、前記従来法は飽和のケトンを得ることを目的としたために、上記の理由から過剰のリチウムを使用せざるを得ず、その際に、該1級水酸基は還元反応の際に良好なプロトン供与体としても作用するため、結果として副反応であるオーバーリアクションによるアルコール体の副生を引き起こしていたものと考えられた。
As a result of studies by the present inventors, among the two double bonds contained in (20S) -7α, 21-dihydroxy-20-methylpregna-1,4-dien-3-one in the reduction reaction, A new finding was obtained that the reduction reaction of the double bond at the 5-position proceeds significantly faster than the reduction reaction of the double bond at the 1,2-position.
Further, the raw material pregnane has a free primary hydroxyl group at the 21-position, but the reaction of the primary hydroxyl group with metallic lithium is fast, and it has been found that metal lithium is decomposed and the reducing ability is lost.
That is, since the conventional method aims to obtain a saturated ketone, excess lithium must be used for the above reason, and in this case, the primary hydroxyl group is a good proton in the reduction reaction. Since it also acts as a donor, it was thought that this resulted in by-product formation of alcohol due to overreaction as a side reaction.
そこで本発明者らが鋭意検討した結果、(20S)−7α,21−ジヒドロキシ−20−メチルプレグナ−1,4−ジエン−3−オン(II)の還元において、第一工程として主に4,5位の還元を還元剤の当量を低減させて行い、立体選択的に5α体に変換して対応する5α−飽和ケトンおよび5α−1−エン−3−オン体の混合物とする。次に第二工程として、混合物中の5α−1−エン−3−オン体の1,2位の還元を行うことによって目的物である5α−飽和ケトンに導くことで、かかる問題点を解決でき、第一工程で使用する還元剤の当量を低減して副反応であるオーバーリアクションによるアルコール体の副生を抑制し、トータルでの収率が大幅に向上することを見出し、本発明を完成するに到った。 Therefore, as a result of intensive studies by the present inventors, the reduction of (20S) -7α, 21-dihydroxy-20-methylpregna-1,4-dien-3-one (II) is mainly performed as 4,5 as the first step. Reduction of the position is performed by reducing the equivalent of the reducing agent, and stereoselectively converts to the 5α form to give a corresponding mixture of 5α-saturated ketone and 5α-1-en-3-one. Next, as a second step, this problem can be solved by leading to the target 5α-saturated ketone by reducing the 1,2-position of the 5α-1-en-3-one form in the mixture. , By reducing the equivalent of the reducing agent used in the first step to suppress the by-product of the alcohol form due to the overreaction which is a side reaction, and found that the total yield is greatly improved, and the present invention is completed. It reached.
すなわち、 本発明は、(20S)−7α,21−ジヒドロキシ−20−メチルプレグナ−1,4−ジエン−3−オン(I) That is, the present invention relates to (20S) -7α, 21-dihydroxy-20-methylpregna-1,4-dien-3-one (I)
に、アミンおよび/またはアンモニアの存在下、アルカリ金属およびアルカリ土類金属から選択される金属を反応させて、(20S)−7α,21−ジヒドロキシ−20−メチル−5α−プレグナ−3−オン(II) Is reacted with a metal selected from alkali metals and alkaline earth metals in the presence of amine and / or ammonia to give (20S) -7α, 21-dihydroxy-20-methyl-5α-pregna-3-one ( II)
および(20S)−7α,21−ジヒドロキシ−20−メチル−5α−プレグナ−1−エン−3−オン(III) And (20S) -7α, 21-dihydroxy-20-methyl-5α-pregna-1-en-3-one (III)
の混合物を得る第一工程と、
該混合物中の(20S)−7α,21−ジヒドロキシ−20−メチル−5α−プレグナ−1−エン−3−オン(III)を(20S)−7α,21−ジヒドロキシ−20−メチル−5α−プレグナ−3−オン(II)に還元する第二工程と
を包含することを特徴とし、これにより、上記課題を解決し、本発明の目的を達成することができる。
A first step to obtain a mixture of
(20S) -7α, 21-dihydroxy-20-methyl-5α-preg-1-en-3-one (III) in the mixture was converted to (20S) -7α, 21-dihydroxy-20-methyl-5α-pregna. And a second step of reduction to -3-one (II), thereby solving the above-mentioned problems and achieving the object of the present invention.
また、本発明は、前記金属が、アルカリ金属であることが好ましい。 In the present invention, the metal is preferably an alkali metal.
また、本発明は、前記アルカリ金属が、リチウムであることが好ましい。 In the present invention, the alkali metal is preferably lithium.
本発明の製造方法は、第一工程で、まず、原料ジエン体を従来法より少ない当量の還元剤を使用して還元し、次いで、第一工程で完全には還元されずに生成物中に残存する1,2位に二重結合を有する化合物をさらに還元処理するという、二段階の還元処理を行うため、従来法におけるような、大過剰の還元剤の使用を要さず、その結果、オーバーリアクションによるアルコール体の生成を回避して、目的物である(20S)−7α,21−ジヒドロキシ−20−メチル−5α−プレグナ−3−オンの収率を顕著に向上させることができる。 In the production method of the present invention, in the first step, first, the raw diene compound is reduced using a reducing agent having an equivalent amount smaller than that of the conventional method, and then in the first step, the product is not completely reduced in the product. Since the remaining compound having a double bond at the 1,2-position is further reduced, a two-step reduction treatment is performed, so that it is not necessary to use a large excess of reducing agent as in the conventional method. The yield of (20S) -7α, 21-dihydroxy-20-methyl-5α-pregna-3-one, which is the target product, can be significantly improved by avoiding the formation of an alcohol form by overreaction.
本発明は、(20S)−7α,21−ジヒドロキシ−20−メチルプレグナ−1,4−ジエン−3−オン(I) The present invention relates to (20S) -7α, 21-dihydroxy-20-methylpregna-1,4-dien-3-one (I)
(以下、化合物(I)と呼ぶこともある。)に、アミンおよび/またはアンモニアの存在下、アルカリ金属およびアルカリ土類金属から選択される金属を反応させて、(20S)−7α,21−ジヒドロキシ−20−メチル−5α−プレグナ−3−オン(II) (Hereinafter, also referred to as compound (I)) is reacted with a metal selected from alkali metals and alkaline earth metals in the presence of amine and / or ammonia to give (20S) -7α, 21- Dihydroxy-20-methyl-5α-pregna-3-one (II)
(以下、化合物(II)と呼ぶこともある。)および(20S)−7α,21−ジヒドロキシ−20−メチル−5α−プレグナ−1−エン−3−オン(III) (Hereinafter also referred to as compound (II)) and (20S) -7α, 21-dihydroxy-20-methyl-5α-pregna-1-en-3-one (III)
(以下、化合物(III)と呼ぶこともある。)の混合物を得る第一工程と、
該混合物中の(20S)−7α,21−ジヒドロキシ−20−メチル−5α−プレグナ−1−エン−3−オン(III)を(20S)−7α,21−ジヒドロキシ−20−メチル−5α−プレグナ−3−オン(II)に還元する第二工程とを包含する。以下に、各工程毎に説明する。
A first step of obtaining a mixture of (hereinafter sometimes referred to as compound (III));
(20S) -7α, 21-dihydroxy-20-methyl-5α-preg-1-en-3-one (III) in the mixture was converted to (20S) -7α, 21-dihydroxy-20-methyl-5α-pregna. A second step of reduction to -3-one (II). Below, it demonstrates for every process.
(第一工程)
化合物(I)から化合物(II)および化合物(III)の混合物を製造する第一工程では、還元剤として、アルカリ金属およびアルカリ土類金属から選択される金属を用いる。アルカリ金属としては、リチウム、ナトリウム、カリウムなどが用いられ、また、アルカリ土類金属としては、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムなどが用いられる。これらのうち、好ましくはリチウム、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属であり、より好ましくはリチウムである。
(First step)
In the first step of producing a mixture of compound (II) and compound (III) from compound (I), a metal selected from alkali metals and alkaline earth metals is used as the reducing agent. As the alkali metal, lithium, sodium, potassium and the like are used, and as the alkaline earth metal, magnesium, calcium, strontium, barium and the like are used. Of these, alkali metals such as lithium, sodium, and potassium are preferable, and lithium is more preferable.
これらのアルカリ金属またはアルカリ土類金属の使用量は、好ましくは化合物(I)に対して2モル倍以上、10モル倍未満の範囲であり、より好ましくは2〜8モル倍の範囲、さらに好ましくは2〜6モル倍の範囲である。アルカリ金属またはアルカリ土類金属の使用量が当該範囲より少ない場合は、二重結合の還元が十分に進行せず収率が低下する虞れがあり、当該範囲より多い場合は、ケトンの還元等の副反応が進行する虞れがある。 The amount of the alkali metal or alkaline earth metal used is preferably in the range of 2 to 10 moles, more preferably in the range of 2 to 8 moles, and even more preferably to the compound (I). Is in the range of 2-6 mole times. If the amount of alkali metal or alkaline earth metal used is less than the above range, the reduction of double bonds may not proceed sufficiently and the yield may decrease. The side reaction may proceed.
反応はアンモニアあるいはアミンの存在下で行なわれる。アミンの種類としては特に限定はなく、例えばメチルアミン、エチルアミン、イソプロピルアミン、ブチルアミンなどの第1級アミン;ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジイソプロピルアミン、ピロリジン、ピペリジンなどの第2級アミン;トリエチルアミンなどの第3級アミン、エチレンジアミン、ジアミノプロパン、N,N’−ジメチルエチレンジアミンなどの多価アミン;などの直鎖状、分岐状もしくは環状の炭素数が1〜6のアミンが挙げられるが、アンモニアの使用が最も好ましい。 The reaction is carried out in the presence of ammonia or an amine. There are no particular limitations on the type of amine, for example, primary amines such as methylamine, ethylamine, isopropylamine, and butylamine; secondary amines such as dimethylamine, diethylamine, diisopropylamine, pyrrolidine, and piperidine; and tertiary amines such as triethylamine. Examples include linear, branched or cyclic amines having 1 to 6 carbon atoms such as tertiary amines, ethylenediamine, diaminopropane, N, N′-dimethylethylenediamine, and the like. preferable.
アンモニアまたはアミンの使用量は、好ましくは化合物(I)に対して1〜200重量倍の範囲であり、より好ましくは3〜50重量倍である。 The amount of ammonia or amine to be used is preferably in the range of 1 to 200 times by weight, more preferably 3 to 50 times by weight, relative to compound (I).
また、反応にはプロトン供給体を使用してもよい。プロトン供給体の種類としては特に限定はなく、例えば塩酸、硫酸、炭酸などの無機酸またはギ酸、酢酸、安息香酸などの有機カルボン酸およびそれらのアンモニウム塩またはアミン塩;水;アルコールなどが挙げられるが、アルコールの使用が好ましい。アルコールの種類としては、例えばメタノール、エタノール、1−プロパノール、1−ブタノール、1−オクタノール、1−ドデカノールなどの第1級アルコール;2−プロパノール、2−ブタノール、3−ペンタノール、シクロペンタノール、シクロヘキサノール、2−オクタノールなどの第2級アルコール;2−メチル−2−プロパノール、tert−アミルアルコール、2−メチルヘキサノール、1−メチルシクロヘキサノールなどの第3級アルコール;エチレングリコール、1,4−ブタンジオール、2,4−ペンタンジオール、グリセリンなどの多価アルコール;などの直鎖状、分岐状もしくは環状の炭素数1〜12のアルコールが挙げられる。好ましいアルコールの種類は第3級アルコールであり、より好ましくは2−メチル−2−プロパノールである。 Moreover, you may use a proton donor for reaction. The type of proton donor is not particularly limited, and examples thereof include inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, and carbonic acid, or organic carboxylic acids such as formic acid, acetic acid, and benzoic acid, and ammonium salts or amine salts thereof; water; alcohols, and the like. However, the use of alcohol is preferred. Examples of the alcohol include primary alcohols such as methanol, ethanol, 1-propanol, 1-butanol, 1-octanol and 1-dodecanol; 2-propanol, 2-butanol, 3-pentanol, cyclopentanol, Secondary alcohols such as cyclohexanol and 2-octanol; tertiary alcohols such as 2-methyl-2-propanol, tert-amyl alcohol, 2-methylhexanol and 1-methylcyclohexanol; ethylene glycol, 1,4- Examples thereof include linear, branched or cyclic alcohols having 1 to 12 carbon atoms such as polyhydric alcohols such as butanediol, 2,4-pentanediol and glycerin. A preferred alcohol type is a tertiary alcohol, more preferably 2-methyl-2-propanol.
プロトン供与体の使用量は、好ましくは化合物(I)に対して2〜20モル倍の範囲であり、より好ましくは2〜8モル倍の範囲である。 The amount of the proton donor to be used is preferably in the range of 2 to 20 mol times, more preferably in the range of 2 to 8 mol times with respect to the compound (I).
プロトン供与体を反応系に投入する時期は特に制限されないが、例えば化合物(I)がアルカリ金属またはアルカリ土類金属と反応する前に反応系に投入する方法、あるいは化合物(I)がアルカリ金属またはアルカリ土類金属と反応した後に反応系に投入する方法などから選択することができる。 There are no particular restrictions on the timing when the proton donor is introduced into the reaction system. For example, a method in which compound (I) is introduced into the reaction system before reacting with an alkali metal or alkaline earth metal, or compound (I) is an alkali metal or The method can be selected from a method in which the reaction is performed with an alkaline earth metal and then charged into the reaction system.
また、反応は溶媒の存在下で行ってもよい。溶媒の種類としては、反応に悪影響を与えない限り特に制限はないが、例えばテトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、メチル−tert−ブチルエーテル、シクロプロピルメチルエーテル、ジメトキシエタン、1,4−ジオキサンなどのエーテル類;ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタンなどの炭化水素類などが挙げられる。これらのうち、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、メチル−tert−ブチルエーテル、シクロプロピルメチルエーテル、ジメトキシエタン、1,4−ジオキサンなどのエーテル類が好ましく、より好ましくはテトラヒドロフランである。 The reaction may be performed in the presence of a solvent. The type of the solvent is not particularly limited as long as it does not adversely affect the reaction. For example, ethers such as tetrahydrofuran, diethyl ether, diisopropyl ether, methyl-tert-butyl ether, cyclopropylmethyl ether, dimethoxyethane, 1,4-dioxane, etc. And hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, and octane. Of these, ethers such as tetrahydrofuran, diethyl ether, diisopropyl ether, methyl-tert-butyl ether, cyclopropylmethyl ether, dimethoxyethane, 1,4-dioxane are preferable, and tetrahydrofuran is more preferable.
溶媒の使用量は特に制限されないが、好ましくは化合物(I)に対して1〜200重量倍の範囲であり、より好ましくは3〜50重量倍である。 The amount of the solvent to be used is not particularly limited, but is preferably in the range of 1 to 200 times by weight, more preferably 3 to 50 times by weight with respect to compound (I).
反応温度は、好ましくは−100℃〜50℃の範囲であり、より好ましくは−50℃〜20℃の範囲である。 The reaction temperature is preferably in the range of −100 ° C. to 50 ° C., more preferably in the range of −50 ° C. to 20 ° C.
(混合物の取り扱い)
化合物(I)から化合物(II)および化合物(III)の混合物を製造する第一工程において、混入する化合物(III)は、続いて実施される第二工程によって目的物へと変換されるため、得られる混合物は、化合物(II)と化合物(III)とを分離する分離操作は行わず、そのまま、第二の工程に用いられる。
(Handling of mixture)
In the first step of producing a mixture of compound (II) and compound (III) from compound (I), contaminating compound (III) is converted into the target product by the subsequent second step. The obtained mixture is used in the second step as it is without performing a separation operation for separating the compound (II) and the compound (III).
(第二工程)
第二工程で適用することができる還元方法は特に限定されないが、例えば遷移金属触媒を用いた接触還元、ヒドリド還元剤による還元、および化合物(I)から化合物(II)を製造する方法として開示されたアルカリ金属またはアルカリ土類金属を作用させる還元方法などが挙げられる。これらのうち、遷移金属触媒を用いた接触還元が好ましい。以下、接触還元について説明するが、第二工程は、これに限定されるものではない。
(Second step)
The reduction method that can be applied in the second step is not particularly limited. For example, it is disclosed as a catalytic reduction using a transition metal catalyst, a reduction with a hydride reducing agent, and a method for producing compound (II) from compound (I). And a reduction method in which an alkali metal or alkaline earth metal is allowed to act. Of these, catalytic reduction using a transition metal catalyst is preferred. Hereinafter, although catalytic reduction is demonstrated, a 2nd process is not limited to this.
接触還元に用いられる遷移金属触媒の金属種としては特に限定はないが、例えばルテニウム、ロジウム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金などが挙げられる。これらのうち、好ましくはニッケル、パラジウム、白金であり、パラジウムが最も好ましい。 Although there is no limitation in particular as a metal seed | species of the transition metal catalyst used for catalytic reduction, For example, ruthenium, rhodium, iridium, nickel, palladium, platinum etc. are mentioned. Of these, nickel, palladium and platinum are preferred, with palladium being most preferred.
遷移金属触媒の形態は、反応系で溶解する錯体触媒(例えば、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム、酢酸パラジウム等)、反応系に溶解しない不均一系触媒(例えば、パラジウム炭素、水酸化パラジウム、酸化白金、パラジウム黒等)のどちらでもよいが、触媒の反応系からの分離が容易な不均一系触媒、中でもパラジウム炭素、パラジウム黒が好ましい。 Transition metal catalyst forms include complex catalysts that dissolve in the reaction system (eg, tetrakistriphenylphosphine palladium, palladium acetate, etc.), heterogeneous catalysts that do not dissolve in the reaction system (eg, palladium carbon, palladium hydroxide, platinum oxide, Palladium black or the like may be used, but a heterogeneous catalyst in which the catalyst can be easily separated from the reaction system, particularly palladium carbon and palladium black are preferable.
遷移金属触媒の使用量は、原料混合物に混入する化合物(II)または化合物(III)の割合にもよるが、混合物全重量に対して0.01〜100重量%、好ましくは0.1〜10重量%である。 The amount of the transition metal catalyst used depends on the ratio of compound (II) or compound (III) mixed in the raw material mixture, but is 0.01 to 100% by weight, preferably 0.1 to 10%, based on the total weight of the mixture. % By weight.
還元剤の種類としては特に限定はなく、分子状水素、ギ酸およびその塩などが挙げられ、分子状水素が好ましい。 The kind of the reducing agent is not particularly limited, and examples thereof include molecular hydrogen, formic acid and salts thereof, and molecular hydrogen is preferable.
分子状水素を還元剤に用いる場合の水素分圧は、1×104〜1×107Paの範囲であるのが好ましく、1×105〜1×106Paの範囲であるのがより好ましい。 When molecular hydrogen is used as the reducing agent, the hydrogen partial pressure is preferably in the range of 1 × 10 4 to 1 × 10 7 Pa, more preferably in the range of 1 × 10 5 to 1 × 10 6 Pa. preferable.
反応温度は、好ましくは0℃〜150℃の範囲であり、より好ましくは20℃〜100℃の範囲である。 The reaction temperature is preferably in the range of 0 ° C to 150 ° C, more preferably in the range of 20 ° C to 100 ° C.
また、反応は溶媒の存在下で行うことが好ましい。溶媒の種類としては、反応に悪影響を与えない限り特に制限はないが、例えばテトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、メチル−tert−ブチルエーテル、シクロプロピルメチルエーテル、ジメトキシエタン、1,4−ジオキサンなどのエーテル類;ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタンなどの炭化水素類;ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレンなどの芳香族炭化水素類;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、安息香酸メチルなどのエステル類;メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、1−オクタノールなどのアルコール類;N,N’−ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドンなどのアミド類;ジメチルスルホキシドなどを単独あるいは組み合わせて使用してもよい。経済的観点からはアルカリ金属またはアルカリ土類金属による還元反応と同一の溶媒を使用することが好ましいため、これらのうち、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、メチル−tert−ブチルエーテル、シクロプロピルメチルエーテル、ジメトキシエタン、1,4−ジオキサンなどのエーテル類が好ましく、より好ましくはテトラヒドロフランである。 The reaction is preferably performed in the presence of a solvent. The type of the solvent is not particularly limited as long as it does not adversely affect the reaction. For example, ethers such as tetrahydrofuran, diethyl ether, diisopropyl ether, methyl-tert-butyl ether, cyclopropylmethyl ether, dimethoxyethane, 1,4-dioxane, etc. Hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane and octane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene and mesitylene; esters such as methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate and methyl benzoate; methanol, ethanol Alcohols such as 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol and 1-octanol; amides such as N, N′-dimethylformamide and N-methylpyrrolidone; There may also be used in combination. From the economical viewpoint, it is preferable to use the same solvent as the reduction reaction with alkali metal or alkaline earth metal. Among these, tetrahydrofuran, diethyl ether, diisopropyl ether, methyl-tert-butyl ether, cyclopropyl methyl ether, Ethers such as dimethoxyethane and 1,4-dioxane are preferred, and tetrahydrofuran is more preferred.
溶媒の使用量は特に制限されないが、好ましくは化合物(II)に対して1〜200重量倍の範囲であり、より好ましくは3〜50重量倍である。 The amount of the solvent to be used is not particularly limited, but is preferably in the range of 1 to 200 times by weight, more preferably 3 to 50 times by weight with respect to compound (II).
(単離精製)
第二工程後に製造される化合物(II)の単離精製方法は特に制限されないが、抽出操作などを行った後、再結晶またはシリカゲルクロマトグラフィーを行うなどの有機化合物の後処理・単離・精製に通常用いられる方法を採用することができる。
(Isolation and purification)
The method for isolating and purifying the compound (II) produced after the second step is not particularly limited, but after the extraction, etc., the organic compound is post-treated, isolated and purified, such as by recrystallization or silica gel chromatography. A method generally used for the above can be adopted.
(原料)
原料として使用する(20S)−7α,21−ジヒドロキシ−20−メチルプレグナ−1,4−ジエン−3−オン(I)の製造方法は特に限定されるものではないが、例えば(20S)−7α,21−ジヒドロキシ−20−メチルプレグナ−1,4−ジエン−3−オン(I)は、3α,7α−ジヒドロキシ−5S−コラン酸および/またはその塩に対して微生物を用いた変換反応を実施する(特許第2525049号参照)ことにより、7α−ヒドロキシ−3−オキソ−プレグナ−1,4−ジエン−20α−カルバルデヒドに誘導し、続いて水素化ホウ素ナトリウムで20位を還元する(国際公開第02/20552号パンフレット)ことにより容易に得ることができる。
(material)
Although the manufacturing method of (20S) -7α, 21-dihydroxy-20-methylpregna-1,4-dien-3-one (I) used as a raw material is not particularly limited, for example, (20S) -7α, 21-Dihydroxy-20-methylpregna-1,4-dien-3-one (I) performs a conversion reaction using microorganisms on 3α, 7α-dihydroxy-5S-cholanic acid and / or its salt ( No. 2525049) to 7α-hydroxy-3-oxo-pregna-1,4-diene-20α-carbaldehyde, followed by reduction of position 20 with sodium borohydride (WO 02 / 20552 pamphlet).
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら制限されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
(第一工程)
(20S)−7α,21−ジヒドロキシ−20−メチル−5α−プレグナ−3−オン(II)および(20S)−7α,21−ジヒドロキシ−20−メチル−5α−プレグナ−1−エン−3−オン(III)の混合物の合成
窒素雰囲気下、容量3Lの3つ口フラスコを−40℃に冷却し、アンモニア(1000ml)、テトラヒドロフラン(250ml)、(20S)−7α,21−ジヒドロキシ−20−メチルプレグナ−1,4−ジエン−3−オン(I)(50.00g、145.1mmol)を加えた。次いで、リチウム金属(3.0g、432.2mmol)を−50〜−40℃に保ちながらゆっくり加え、添加終了後−40℃でさらに4時間撹拌した。反応液に塩化アンモニウム(28.0g、518.6mmol)を加えた後、反応液を室温まで徐々に昇温しながら攪拌し、アンモニアを除去した。得られた反応混合物に3N塩酸(250ml)を加えた後、酢酸エチル(400ml)およびテトラヒドロフラン(400ml)を加え、有機層と水層とを分離した。水層を酢酸エチル(250ml)およびテトラヒドロフラン(250ml)で抽出し、合わせた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した後、濃縮した。得られた粗生成物をHPLCにて分析したところ、(20S)−7α,21−ジヒドロキシ−20−メチル−5α−プレグナ−3−オン(II)(20.8g、収率41.3%)および(20S)−7α,21−ジヒドロキシ−20−メチル−5α−プレグナ−1−エン−3−オン(22.5g、収率45%)(III)を含有していた。
(First step)
(20S) -7α, 21-dihydroxy-20-methyl-5α-pregna-3-one (II) and (20S) -7α, 21-dihydroxy-20-methyl-5α-pregna-1-en-3-one Synthesis of Mixture of (III) A 3 L three-necked flask was cooled to −40 ° C. under a nitrogen atmosphere, and ammonia (1000 ml), tetrahydrofuran (250 ml), (20S) -7α, 21-dihydroxy-20-methylpregna- 1,4-Dien-3-one (I) (50.00 g, 145.1 mmol) was added. Next, lithium metal (3.0 g, 432.2 mmol) was slowly added while maintaining the temperature at −50 to −40 ° C., and the mixture was further stirred at −40 ° C. for 4 hours after the addition was completed. After ammonium chloride (28.0 g, 518.6 mmol) was added to the reaction solution, the reaction solution was stirred while gradually warming to room temperature to remove ammonia. 3N Hydrochloric acid (250 ml) was added to the obtained reaction mixture, ethyl acetate (400 ml) and tetrahydrofuran (400 ml) were added, and the organic layer and the aqueous layer were separated. The aqueous layer was extracted with ethyl acetate (250 ml) and tetrahydrofuran (250 ml), and the combined organic layer was dried over magnesium sulfate and concentrated. When the obtained crude product was analyzed by HPLC, (20S) -7α, 21-dihydroxy-20-methyl-5α-pregna-3-one (II) (20.8 g, yield 41.3%) And (20S) -7α, 21-dihydroxy-20-methyl-5α-pregna-1-en-3-one (22.5 g, 45% yield) (III).
(第二工程)
(20S)−7α,21−ジヒドロキシ−20−メチル−5α−プレグナ−3−オン(II)の合成(接触還元)
窒素雰囲気下、容量2Lの三口フラスコに、第一工程で得られた(20S)−7α,21−ジヒドロキシ−20−メチル−5α−プレグナ−3−オン(II)(20.8g、60.0mmol)および(20S)−7α,21−ジヒドロキシ−20−メチル−5α−プレグナ−1−エン−3−オン(III)(22.5g、64.9mmol)の混合物、テトラヒドロフラン(1250ml)、10%Pd/C(1.32g)を加えた後、水素雰囲気に置換して常圧下、室温で16時間反応させた。HPLC分析にて(20S)−7α,21−ジヒドロキシ−20−メチル−5α−プレグナ−1−エン−3−オン(III)の消失を確認した後、窒素雰囲気に置換し、触媒をろ別して反応液を濃縮した。得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィーにて精製し、下記物性を有する(20S)−7α,21−ジヒドロキシ−20−メチル−5α−プレグナ−3−オン(40.4g)(II)を得た{収率93%(含有していた(20S)−7α,21−ジヒドロキシ−20−メチル−5α−プレグナ−3−オン(II)と(20S)−7α,21−ジヒドロキシ−20−メチル−5α−プレグナ−1−エン−3−オン(III)の和を基準)}。
1H−NMRスペクトル(270MHz、CDCl3、TMS、ppm) δ:
710(s,3H),1.01(s,3H),1.04(d,3H,J=6.9Hz),1.0−2.5(m,22H),3.34(dd,1H,J=6.9,10.9Hz),3.61(dd,1H,J=3.0,10.9Hz),3.84−3.85(brs,1H)。
(Second step)
Synthesis of (20S) -7α, 21-dihydroxy-20-methyl-5α-pregna-3-one (II) (catalytic reduction)
Under a nitrogen atmosphere, (20S) -7α, 21-dihydroxy-20-methyl-5α-pregna-3-one (II) (20.8 g, 60.0 mmol) obtained in the first step was placed in a 2 L three-necked flask. ) And (20S) -7α, 21-dihydroxy-20-methyl-5α-pregna-1-en-3-one (III) (22.5 g, 64.9 mmol), tetrahydrofuran (1250 ml), 10% Pd After adding / C (1.32 g), the mixture was replaced with a hydrogen atmosphere and reacted at room temperature for 16 hours under normal pressure. After confirming disappearance of (20S) -7α, 21-dihydroxy-20-methyl-5α-pregna-1-en-3-one (III) by HPLC analysis, the reaction was carried out by replacing the catalyst with a nitrogen atmosphere and filtering off the catalyst. The liquid was concentrated. The obtained crude product was purified by silica gel chromatography to obtain (20S) -7α, 21-dihydroxy-20-methyl-5α-pregna-3-one (40.4 g) (II) having the following physical properties. {Yield 93% (contained (20S) -7α, 21-dihydroxy-20-methyl-5α-pregna-3-one (II) and (20S) -7α, 21-dihydroxy-20-methyl- Based on the sum of 5α-pregna-1-en-3-one (III))}.
1 H-NMR spectrum (270 MHz, CDCl 3 , TMS, ppm) δ:
710 (s, 3H), 1.01 (s, 3H), 1.04 (d, 3H, J = 6.9 Hz), 1.0-2.5 (m, 22H), 3.34 (dd, 1H, J = 6.9, 10.9 Hz), 3.61 (dd, 1H, J = 3.0, 10.9 Hz), 3.84-3.85 (brs, 1H).
本発明の5α−プレグナン誘導体の製造方法は、(20S)−7α,21−ジヒドロキシ−20−メチルプレグナ−1,4−ジエン−3−オン(I)において、1,2位および4,5位の炭素−炭素二重結合を還元して、高収率に(20S)−7α,21−ジヒドロキシ−20−メチル−5α−プレグナ−3−オン(II)を製造する方法として有用である。 The production method of the 5α-pregnane derivative of the present invention is as follows. (20S) -7α, 21-dihydroxy-20-methylpregna-1,4-dien-3-one (I) has 1,2- and 4,5-positions. This is useful as a method for producing (20S) -7α, 21-dihydroxy-20-methyl-5α-pregna-3-one (II) in a high yield by reducing the carbon-carbon double bond.
Claims (3)
に、アミンおよび/またはアンモニアの存在下、アルカリ金属およびアルカリ土類金属から選択される金属を反応させて、必要に応じて水酸基の保護基を脱保護することを特徴とする、(20S)−7α,21−ジヒドロキシ−20−メチル−5α−プレグナ−3−オン(II)
および(20S)−7α,21−ジヒドロキシ−20−メチル−5α−プレグナ−1−エン−3−オン(III)
の混合物を得る第一工程と、
該混合物中の(20S)−7α,21−ジヒドロキシ−20−メチル−5α−プレグナ−1−エン−3−オン(III)を(20S)−7α,21−ジヒドロキシ−20−メチル−5α−プレグナ−3−オン(II)に還元する第二工程と
を包含することを特徴とする(20S)−7α,21−ジヒドロキシ−20−メチル−5α−プレグナ−3−オン(II)3−オキソプレグナン誘導体の製造方法。 (20S) -7α, 21-dihydroxy-20-methylpregna-1,4-dien-3-one (I)
And (20S)-, wherein a metal selected from an alkali metal and an alkaline earth metal is reacted in the presence of an amine and / or ammonia to remove a hydroxyl-protecting group as necessary. 7α, 21-dihydroxy-20-methyl-5α-pregna-3-one (II)
And (20S) -7α, 21-dihydroxy-20-methyl-5α-pregna-1-en-3-one (III)
A first step to obtain a mixture of
(20S) -7α, 21-dihydroxy-20-methyl-5α-pregna-1-en-3-one (III) in the mixture was converted to (20S) -7α, 21-dihydroxy-20-methyl-5α-pregna. A second step of reduction to -3-one (II) (20S) -7α, 21-dihydroxy-20-methyl-5α-pregna-3-one (II) 3-oxopregnane derivative Manufacturing method.
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