ES2882905T3

ES2882905T3 - Síntesis de omecamtiv mecarbil

Info

Publication number: ES2882905T3
Application number: ES18743314T
Authority: ES
Inventors: Sebastien Caille; Kyle Quasdorf; Philipp Roosen; Xianqing Shi; Andrew Cosbie; Fang Wang; Zufan Wu; Archana Neergunda; Bin Quan; Lianxiu Guan
Original assignee: Amgen Inc
Current assignee: Amgen Inc
Priority date: 2017-06-30
Filing date: 2018-06-29
Publication date: 2021-12-03
Anticipated expiration: 2038-06-29
Also published as: CA3063102A1; GEP20247675B; JP2020526476A; MD3645518T2; SMT202100472T1; TW201906826A; CL2021002167A1; SG10202111790YA; EP3925950C0; EP3925950B1; IL270663A; IL294834A; GEP20227340B; AU2022204648A1; AU2018294254C1; PH12019502883A1; BR112019028205A2; WO2019006231A1; US20210371397A1; EP4265597A2

Abstract

Hidrato de carboxilato de metilo de piperazina. **(Ver fórmula)** ("PMEC") fosfato

Description

DESCRIPCIÓN

Síntesis de omecamtiv mecarbil

CAMPO

[0001] Se describen métodos de preparación de omecamtiv mecarbil. Se proporcionan métodos para preparar nuevos intermedios de omecamtiv mecarbil y métodos sintéticos intermedios.

ANTECEDENTES

[0002] El sarcómero cardíaco es la unidad básica de la contracción muscular en el corazón. El sarcómero cardíaco es una estructura citoesquelética altamente ordenada compuesta por miosina del músculo cardíaco, actina y un conjunto de proteínas reguladoras. El descubrimiento y desarrollo de activadores de miosina del músculo cardíaco de molécula pequeña conduciría a tratamientos prometedores para la insuficiencia cardíaca aguda y crónica y la miocardiopatía dilatada (MCD) y las afecciones asociadas con la disfunción sistólica ventricular izquierda y/o derecha o reserva sistólica. La miosina del músculo cardíaco es la proteína motora citoesquelética en la célula del músculo cardíaco. Es directamente responsable de convertir la energía química en fuerza mecánica, lo que resulta en la contracción del músculo cardíaco.

[0003] Agentes inotrópicos positivos actuales, tales como agonistas o inhibidores de la fosfodiesterasa de los receptores beta-adrenérgicos actividad, aumentan la concentración de calcio intracelular, lo que aumenta la contractilidad cardíaca sarcómero. Sin embargo, el aumento de los niveles de calcio aumenta la velocidad de contracción del músculo cardíaco y acorta el tiempo de eyección sistólica, que se ha relacionado con efectos secundarios potencialmente mortales. Por el contrario, los activadores de miosina del músculo cardíaco funcionan por un mecanismo que estimula directamente la actividad de la proteína motora miosina del músculo cardíaco, sin incrementar la concentración de calcio intracelular. Aceleran el paso limitante de la velocidad del ciclo enzimático de la miosina y lo desplazan a favor del estado productor de fuerza. En lugar de aumentar la velocidad de la contracción cardíaca, este mecanismo alarga el tiempo de eyección sistólica, lo que da como resultado un aumento de la contractilidad del músculo cardíaco y del gasto cardíaco de una manera potencialmente más eficiente en oxígeno.

[0004] La patente de EE. UU. N° 7,507,735 da a conocer un género de compuestos, incluyendo omecamtiv mecarbil (AMG 423, CK- 1.827.452), que tienen la estructura:

[0005] Omecamtiv mecarbil es un activador directo primero en la clase de de la miosina cardíaca, la proteína motora que provoca contracción cardíaca. Se está evaluando como un tratamiento potencial de la insuficiencia cardíaca en formulaciones intravenosas y orales con el objetivo de establecer un nuevo continuo de atención para los pacientes tanto en el ámbito hospitalario como ambulatorio.

[0006] Existe una necesidad continua de un proceso comercial de fabricación de omecamtiv mecarbil que las direcciones de la cuestiones específicas para la producción de API, incluyendo un buen procedimiento de fabricación (GMP) y los requisitos organismo regulador de aprobación (por ejemplo, la US FDA y la EMEA).

RESUMEN

[0007] Aquí se incluye sal de hidrato fosfato de metilcarboxilato de piperazina (PMEC). La PMEC se denomina alternativamente como piperazina-1-carboxilato de metilo.

[0008] Se proporcionan además en el presente documento los procesos de síntesis de la sal hidrato de fosfato PMEC que comprende a) mezclar piperazina y cloroformiato de metilo para formar PMEC; (b) mezclar PMEC y 0,5 equivalentes molares de ácido fosfórico en una solución acuosa para formar fosfato hidratado PMEC; y (c) filtrar opcionalmente el hidrato de fosfato de PMEC de la mezcla de la etapa (b). En algunos casos, la etapa (a) se realiza en una solución acuosa que genera fosfato hidratado PMEC con una proporción de PMEC a agua de aproximadamente 2:1. En varios casos, el paso (a) se realiza a una temperatura de 20 a 55°C durante 1 a 12 horas. En algunos casos, la PMEC formada en la etapa (a) se aísla como una solución en cloruro de metileno, dicloroetano, 2-metiltetrahidrofurano o una mezcla de los mismos. Más específicamente, el aislamiento se puede realizar (i) lavando la PMEC resultante de la etapa (a) con un disolvente orgánico; (ii) modificar el pH de 8 a 14 añadiendo una base para formar una solución acuosa básica; y (iii) extraer la PMEC de la solución acuosa básica de la etapa (ii) con cloruro de metileno, dicloroetano, 2-metil tetrahidrofurano o una mezcla de los mismos.

[0009] También se proporcionan en este documento los procesos de síntesis de 4-(2-fluoro-3-nitrobencil)piperazin-1carboxilato de metilo (PIPN) que comprende (a) mezclar 2-fluoro-3-nitrotolueno, bromato de sodio, y bisulfito de sodio en acetato de isopropilo y agua para formar 1-(bromometil)-2-fluoro-3-nitrobenceno (FNB); (b) opcionalmente lavar el FNB con tiosulfato de sodio acuoso, con cloruro de sodio acuoso, o ambos; y (c) mezclar FNB, una base de trialquilamina, y metilcarboxilato de piperazina ("PMEC") fosfato hidratado, para formar PIPN. En algunos casos, el FNB se lava con tiosulfato de sodio acuoso y cloruro de sodio acuoso. Alternativamente, el PIPN se puede preparar (a) mezclando 2-fluoro-3-nitrotolueno, peróxido de benzoilo, N-bromosuccinimida y ácido acético a una temperatura de 70 a 95°C para formar 1-(bromometil)-2-fluoro-3-nitrobenceno (FNB); (b) opcionalmente extraer FNB con tolueno, lavar FNB con una solución básica acuosa, o ambos; (c) mezclar FNB, una base de trialquilamina, y metilcarboxilato de piperazina ("PMEC") fosfato hidratado, para formar PIPN. En algunos casos, el FNB se extrae con tolueno y se lava con hidróxido de sodio acuoso. En cualquier proceso de preparación de PIPN, el PIPN se puede formar como una sal de hidrocloruro. En cualquier proceso para preparar PIPN, el fosfato hidratado de PMEC se puede preparar como se describe en el presente documento. En cualquier proceso para preparar PIPN, la base de trialquilamina comprende diisopropiletilamina o trietilamina. En cualquier proceso para preparar PIPN, antes de mezclar el FNB, la base de trialquilamina y la PMEC, el proceso puede comprender además añadir dietilfosfito y una trialquilamina y mezclar la mezcla resultante a una temperatura de 30 a 65°C.

[0010] Se describen además en el presente documento procedimientos para sintetizar (6-metilpiridin-3-il)carbamato de fenilo (PCAR) que comprende mezclar 5-amino-2-metilpiridina (APYR) y cloroformiato de fenilo en acetonitrilo a la forma PCAR, en donde la mezcla se realiza en ausencia de N-metil pirrolidinona (NMP). En algunos casos, la mezcla se realiza a una temperatura de 15 a 30°C durante 1 a 15 horas. En varios casos, el PCAR se forma como una sal de hidrocloruro. En algunos casos, el proceso puede comprender además preparar APYR mediante un proceso que comprende: (i) hidrogenar 2-metil-5-nitropiridina (NPYR) en presencia de un catalizador de paladio para formar APYR crudo; y (ii) cristalizar APYR a partir del APYR crudo en acetato de isopropilo y heptano. En varios casos, el proceso puede comprender además, antes de la etapa (i), lavar NPYR en acetato de isopropilo con hidróxido de sodio acuoso, seguido de mezclar el NPYR lavado en acetato de isopropilo con carbón vegetal. En algunos casos, el proceso puede comprender además, antes de mezclar el APYR y el cloroformiato de fenilo, purificar el APYR mediante un proceso que comprende: (i) lavar una solución de acetato de isopropilo de APYR bruto, en donde el APYR bruto comprende hasta un 10% en peso de clorhidrato de APYR., con hidróxido de sodio acuoso, y mezclando el APYR lavado con carbón vegetal para formar, después de la filtración, una solución de APYR; y (ii) cristalizar APYR a partir de la solución de APYR de la etapa (i) en acetato de isopropilo y heptano. En varios casos, el proceso puede comprender además cristalizar PCAR.

[0011] También se describen en este documento procedimientos para sintetizar 4-(3-amino-2-fluorobencil)piperazina-1-carboxilato de etilo (PIPA) que comprende (a) mezclar 4-(2-fluoro-3-nitrobencil)piperazin-1-carboxilato (PIPN), una solución acuosa de una base inorgánica, y tolueno para formar una solución de base libre de PIPN; (b) hidrogenar la solución de base libre de PIPN en presencia de un catalizador de paladio en una mezcla de disolvente de tolueno y alcohol para formar PIPA en bruto, en donde el alcohol comprende etanol o isopropanol; y (c) cristalizar el PIPA del PIPA crudo en heptano y tolueno. En varios casos, la base inorgánica comprende hidróxido de sodio.

[0012] Se describen además en el presente documento procedimientos para la preparación de hidrato de diclorhidrato de omecamtiv mecarbil que comprende (a) mezclar 4-(3-amino-2-fluorobencil)piperazina-1-carboxilato de metilo (PIPA), (6-metilpiridin-3-il)carbamato de fenilo (PCAR) y trialquilamina en acetonitrilo y tetrahidrofurano para formar una solución de omecamtiv mecarbil crudo; (b) aislar la base libre de omecamtiv mecarbil de la solución de omecamtiv mecarbil crudo; y (c) mezclar la base libre de omecamtiv mecarbil aislada con 2 a 3 equivalentes molares de ácido clorhídrico en isopropanol y agua para formar hidrato de dihidrocloruro de omecamtiv mecarbil. En varios casos, la trialquilamina comprende diisopropiletilamina o trietilamina. En algunos casos, el aislamiento de la etapa (b) comprende cristalizar la base libre de omecamtiv mecarbil añadiendo agua a la solución de omecamtiv mecarbil crudo de la etapa (a) y filtrar la base libre de omecamtiv mecarbil cristalizada. En varios casos, el proceso puede comprender además cristalizar el hidrato de dihidrocloruro de omecamtiv mecarbil en isopropanol y agua. En algunos casos, el PCAR se prepara usando un proceso como se describe en este documento.

[0013] También se describen en este documento procedimientos para la preparación de hidrato de diclorhidrato de omecamtiv mecarbil que comprende (a) mezclar 4-(3-amino-2-fluorobencil)piperazina-1-carboxilato de metilo (PIPA), trifosgeno, y una trialquilamina en acetonitrilo y tetrahidrofurano para formar isocianato de PIPA; (b) mezclar el isocianato de PIPA y 5-amino-2-metilpiridina (APYR) para formar la base libre omecamtiv mecarbil; (c) mezclar la base libre de omecamtiv mecarbil con 2 a 3 equivalentes molares de ácido clorhídrico en isopropanol y agua para formar hidrato de diclorhidrato de omecamtiv mecarbil. En algunos casos, la etapa (a) se realiza mediante fabricación continua que comprende mezclar una primera solución que comprende PIPA y trialquilamina en acetonitrilo y una segunda solución que comprende trifosgeno en tetrahidrofurano usando un chip micromezclador y un circuito de reacción para formar el isocianato de PIPA. En varios casos, la etapa (b) se realiza mediante fabricación continua que comprende mezclar una solución que comprende el isocianato de PIPA y una solución que comprende el APYR usando un mezclador en Y y un circuito de reacción. En algunos casos, el APYR se prepara mediante un proceso como se describe en este documento. En algunos casos, la PIPA se prepara mediante un proceso como se describe en este documento.

[0014]

La Figura 1 muestra un gráfico isotérmico de absorción dinámica de vapor (DVS) para tres formas de sal de metilpiperazina-1 -carboxilato (PMEC) - una forma de sal de fosfato hidratado, una forma de sal de hemisulfato y una forma de sal de acetato. Se midió el aumento de peso de DVS al inicio para cada sal como se indica: 35% de humedad relativa (HR) para el hemisulfato; 50% de HR para el acetato; y 65% de HR para el fosfato hidratado. El hidrato de fosfato se denomina fosfato o semifosfato y el hemisulfato se denomina sulfato o hemisulfato en la figura.

La Figura 2 muestra un espectro de calorimetría de barrido diferencial de hidrato de fosfato de PMEC.

La Figura 3 muestra un patrón de difracción de rayos X en polvo para fosfato hidratado PMEC (cuadrado) y suspensión de PMEC (círculo).

DESCRIPCIÓN DETALLADA

[0015] La invención se define por las reivindicaciones adjuntas. El hidrato de dihidrocloruro de omecamtiv mecarbil se utiliza en una formulación oral como tratamiento de la insuficiencia cardíaca. Las condiciones específicas incluyen, pero no se limitan a insuficiencia cardíaca congestiva aguda (o descompensada) e insuficiencia cardíaca congestiva crónica; particularmente enfermedades asociadas con disfunción cardíaca sistólica.

[0016] Un proceso anterior a la fabricación de hidrato de diclorhidrato de omecamtiv mecarbil se da a conocer en el documento WO 2014/152270. La secuencia de fabricación de GMP descrita en el presente documento difiere de la secuencia sintética anterior en varias formas. La secuencia de GMP se alarga de dos a seis pasos. Esta secuencia de GMP más larga proporciona secuencias alternativas de producción, que incluyen evitar disolventes durante la producción que son difíciles de eliminar (p. ej., N-metilpirrolidona, NMP), evitar el uso de una cristalización evaporativa y aislar intermedios para evitar intercambios de disolventes desafiantes.

[0017] El proceso anterior para la fabricación de hidrato de diclorhidrato de omecamtiv mecarbil se representa en el Esquema 1, y se discute en detalle en el documento WO 2014/152270. Ese proceso implica la preparación no GMP de materiales de partida API reglamentarios Piperazina Nitro-HCI (PIPN) y carbamato de fenilo-HCI (PCAR) a partir de materias primas disponibles comercialmente FN-Tolueno (FNT) y 5-Amino-2-metilpiridina (APYR), respectivamente. El intermedio aislado de GMP Piperazina anilina (PIPA) se prepara a partir de PIPN mediante hidrogenación y posteriormente se acopla con PCAR para generar omecamtiv mecarbil. La sal hidrato de diclorhidrato de omecamtiv mecarbil se fabrica a partir de la base libre correspondiente mediante un proceso telescópico (es decir, la base libre de omecamtiv mecarbil no se aísla) y se aísla como un hidrato de diclorhidrato por filtración después de la molienda en húmedo. Todos los materiales de partida de API se indican en recuadros.

Esquema 1:

[0018] Para la síntesis descrita aquí, los materiales de partida de la API fueron movidos corriente arriba en la secuencia con el fin de acomodar los requisitos para la selección y justificación de materiales de partida de API a varios organismos reguladores, empezando por ejemplo, el EMA y la FDA. Como tal, el proceso descrito en este documento comprende seis pasos, en comparación con la secuencia de dos pasos descrita en el documento WO 2014/152270. Esta secuencia de GMP alargada proporciona varias ventajas sobre la secuencia más corta. Se utiliza fosfato de metil piperazina-1-carboxilato (PMEC) en lugar de la base libre de PMEC en la formación del intermedio piperazina nitro-HCl (PIPN). La base libre de PMEC es un aceite que contiene varios niveles de piperazina, lo que conduce a la formación de impurezas (por ejemplo, BISN en el producto PIPN, ver Esquema 3). Por el contrario, el fosfato de PMEC es una sal cristalina estable que tiene niveles bajos y constantes de piperazina. Por lo tanto, el uso del hemihidrato de hemi-fosfato de PMEC en lugar de la base libre de PMEC reduce significativamente la formación de impurezas. El proceso descrito en este documento también permite la interrupción de la N-metilpirrolidinona (NMP) al preparar PCAR, una ventaja considerando que la NMP es difícil de eliminar y ha aparecido en las listas de protocolos REACH en la UE (una lista de seguridad de materiales químicos). Además, el proceso descrito en este documento altera el disolvente en donde se lleva a cabo la hidrogenación de PIPN para generar PIPA, ya que el uso de acetato de isopropilo en el proceso anterior implicaba una operación de cristalización evaporativa, que a menudo conducía a ensuciamiento del material y resultados inconsistentes. El proceso descrito en este documento reemplaza un intercambio de solvente desafiante, teniendo en cuenta la muy baja solubilidad de la base libre omecamtiv mecarbil en isopropanol (-12 mg/mL) a 20°C y la formación de una suspensión inamovible durante el intercambio de solvente de tetrahidrofurano (THF) al isopropanol.

[0019] El nuevo proceso comercial descrito en este documento para preparar hidrato de diclorhidrato de omecamtiv mecarbil se muestra en el Esquema 2. Implica seis pasos GMP. Los materiales de partida API comerciales designados son 2-fluoro-3-nitro-tolueno (f Nt ), 5-Amino-2-metilpiridina (APYR) y fosfato hidratado de PMEC.

Esquema 2

[0020] El FN-tolueno es una materia prima que se fabrica a partir de tolueno utilizando una secuencia sintética corta. La destilación fraccionada de la mezcla de isómeros generada proporciona el regioisómero deseado 2-fluoro-3-nitrotolueno con una pureza aceptable, con no más de 0,5% de área de GC de cualquier otro isómero. El 2-fluoro-3-nitrotolueno (FNT) fabricado mediante este proceso tiene una calidad reproducible y puede designarse como material de partida API comercial.

[0021] Fabricación de PIPN: Fosfato PMEC, por ejemplo, hidrato de fosfato PMEC, es un material de partida API preparado en el inicio de un solo paso de la piperazina. El proceso anterior para preparar PIPN utilizaba base libre de PMEC como materia prima, que se puede comprar, pero es un aceite que contiene varias cantidades de piperazina. Tras el almacenamiento a 25°C, se observaron niveles de piperazina de hasta el 18 % del área de CL en la base libre de PMEC. Como se ilustra en el Esquema 3, la piperazina residual conduce a la formación de la impureza BISN en el producto PIPN.

Esquema 3

[0022] Una sal cristalina estable de PMEC que tiene niveles bajos y constantes de piperazina se solicitó como un comercial de material de partida API. Por tanto, se seleccionaron múltiples sales para identificar un candidato adecuado. Se encontró que el fosfato de PMEC, por ejemplo, el fosfato de PMEC hidratado, era menos higroscópico que la sal correspondiente de sulfato y acetato, como se muestra en la Figura 1. Puede almacenarse en bolsas de aluminio selladas al aire para evitar el contacto con la humedad.

[0023] Como beneficio, fosfato PMEC, por ejemplo, hidrato de fosfato PMEC, se puede añadir directamente a una mezcla de reacción para preparar PIPN. Por el contrario, el acetato de PMEC tiene que convertirse en base libre de PMEC antes de la adición a la mezcla de reacción considerando la formación de un subproducto a partir de FN-Bromuro (FNB) y el anión acetato. El fosfato de PMEC, por ejemplo, el fosfato de PMEC hidrato, contiene niveles bajos de piperazina (<0,4% de área de GC) que no aumentan con el almacenamiento. El fosfato de PMEC, por ejemplo, el fosfato de PMEC hidratado, se ha utilizado con éxito para la fabricación de PIPN. El lote de PIPN así fabricado (5 kg) contenía menos del 0,1% de área CL de BISN residual.

[0024] Se desarrolló un proceso para fabricar hidrato de fosfato de PMEC que implica el tratamiento de piperazina con cloroformiato de metilo seguido de la extracción de PMEC como una base libre en la capa orgánica después de la neutralización con hidróxido de sodio acuoso, como se muestra en el esquema 4. Posterior al intercambio de disolvente de diclorometano a t-butilmetiléter, la sal diana se cristaliza mediante la adición de ácido fosfórico y filtración. El hidrato de fosfato de PMEC se aísla con un rendimiento del 45-50% a partir de piperazina y >99% de área de GC. Se ha observado que los niveles de piperazina en muestras de hidrato de fosfato de PMEC son <0,4% de área de GC. El espectro de DSC y el patrón de XRPD para el hidrato de fosfato de PMEC se muestran en las Figuras 2 y 3, respectivamente. El fosfato de PMEC tiene una estequiometría de aproximadamente 2:1 de PMEC: fosfato y, por tanto, se hace referencia aquí de forma intercambiable como fosfato de PMEC, o hemi-fosfato de PMEC, sal de fosfato de PMEC. Se puede formar un hidrato de fosfato de PMEC como se detalla en el presente documento, y dicho hidrato tiene una estequiometría de aproximadamente 2:1:1 PMEC: fosfato: agua, y se hace referencia indistintamente como fosfato hidratado PMEC, hemi-fosfato hemihidrato PMEC o hidrato de fosfato PMEC. Se entiende que la relación de PMEC, fosfato y agua en el fosfato hidratado de PMEC puede diferir ligeramente de la relación estequiométrica 2:1:1 indicada anteriormente, por ejemplo, a una relación de 6:4:3 o similar. El análisis elemental y/o el análisis estructural de rayos X monocristalino se pueden realizar en el material preparado mediante los procesos descritos en este documento. La proporción de PMEC, fosfato y agua en la sal aislada es constante y la determinación de la proporción exacta de PMEC: fosfato: agua no afecta negativamente la idoneidad de la sal hidrato de fosfato de PMEC de la presente para el uso previsto como material de partida en la preparación de hidrato de dihidrocloruro de omecamtiv mecarbil.

Esquema 4

[0025] El método sintético general para la preparación de fosfato hidratado PMEC comprende mezclar piperazina y cloroformiato de metilo para formar PMEC, añadiendo 0,5 equivalentes molares de ácido fosfórico en una solución acuosa para formar el hidrato de fosfato y eventualmente filtrar la sal. La reacción de piperazina y cloroformiato de metilo se puede realizar a una temperatura de 20 a 55°C durante 1 a 12 horas.

[0026] En el Esquema 4 se muestran métodos de extracción específicos y procedimientos de tratamiento posterior a la reacción para purificar el fosfato de PMEC. Sin embargo, se pueden emplear otros procedimientos de trabajo. El PMEC puede purificarse a partir del bis-PMEC formado en la mezcla de reacción de piperazina y metilcloroformiato mediante extracción con un disolvente orgánico tal como cloruro de metileno, dicloroetano o 2-metiltetrahidrofurano, o una mezcla de los mismos. En algunas realizaciones, el disolvente orgánico comprende cloruro de metileno. La bis-PMEC no deseada se separa en la capa de disolvente orgánico y la PMEC deseada permanece en la capa acuosa. PMEC se puede purificar más. Por ejemplo, PMEC en la solución acuosa se puede ajustar a un pH básico (por ejemplo, 8 a 14) mediante la adición de una solución acuosa básica y se extrae con un solvente orgánico, como cloruro de metileno, dicloroetano o 2-metiltetrahidrofurano o una mezcla del mismo, donde la PMEC está en el disolvente orgánico. En algunos casos, el disolvente orgánico comprende cloruro de metileno. La PMEC en el disolvente orgánico puede sufrir un intercambio de disolvente desde el disolvente orgánico de extracción a metil t-butil éter (MTBE) y reaccionar con ácido fosfórico para formar la sal fosfato.

[0027] En algunas realizaciones específicas, piperazina se suspende en 4,0 volúmenes (V) de agua a 2065°C. Se añade cloroformiato de metilo (1 equiv.) Durante > 1 hora manteniendo la temperatura del lote < 20°C. La reacción se agita a 20 ± 5°C durante > 1 hora. Se realizan una o más extracciones con cloruro de metileno, descartando la capa de cloruro de metileno cada vez. La capa acuosa se trata con una solución acuosa de NaOH 10 M (0,8 equiv.) Para ajustar el pH entre 9,5 y 10,3. Se añade NaCl (1,47 equiv.) A la capa acuosa y se realizan lavados con cloruro de metileno (2 x 4 V). Las capas de cloruro de metileno se combinan y destilan a 2,5 V. Se añade metil butil éter (MTBE) (8 V o 4,5 V) y la solución se concentra a 2,5 V. Se añade MTBE (3,5 o 4,5 V) y se concentra a 2,5 V Se vuelve a añadir MTBE (3,5 V) y la mezcla se filtra en pulido. La solución filtrada se calienta a 45 ± 5°C (por ejemplo, 40 a 50°C) y se agrega una solución de ácido fosfórico al 85% (0.5 equiv.) en MTBE (1.5 V o 3.5 V) durante > 3 horas mientras se mantiene una temperatura del lote de 45 ± 5°C (por ejemplo, de 40 a 50°C). La suspensión se enfría a 20 ± 5°C durante 2 horas y se agita durante 1 hora a 20 ± 5°C. La suspensión se filtra y la torta resultante se lava con MTBE (2 V) y se seca (por ejemplo, usando nitrógeno y vacío durante > 24 h). El rendimiento de hidrato de fosfato de PMEC es 48,5%, con 100% de área de CL%, 64,6% en peso de ensayo, 4,2% en peso de contenido de agua por titulación Karl Fischer, 0,44% en peso de MTBE residual y 0,2% de área% de piperazina residual por GC.

[0028] Procedimiento para la fabricación de PIPN de FNT: FNT puede bromar para formar FNB, que puede a su vez ser hace reaccionar con hidrato de fosfato PMEC para formar PIPN (ver, por ejemplo, la parte superior del Esquema 2). El FNT puede bromarse para formar FNB mediante la reacción con NBS y cloruro de benzoílo en ácido acético a una temperatura de 70-95°C. El FNB se puede extraer opcionalmente con tolueno y/o lavar con una solución básica acuosa para eliminar las impurezas. Alternativamente, el FNT puede bromarse para formar FNB mediante la reacción con bromato de sodio y bisulfito de sodio en acetato de isopropilo y agua. El FNB formado por reacción con bromato de sodio y bisulfito de sodio se puede lavar opcionalmente con una solución acuosa de tiosulfato de sodio y/o una solución acuosa de cloruro de sodio para eliminar las impurezas. FNB, independientemente de cómo se forme a partir de FNT, puede tratarse opcionalmente con dietilfosfito y una trialquilamina (por ejemplo, trietilamina o diisopropiletilamina) a una temperatura de 30 a 65°C para reducir la impureza dibromada no deseada. FNB, independientemente de cómo se forme a partir de FNT, se puede mezclar con una base de trialquilamina (por ejemplo, trietilamina o diisopropiletilamina) y fosfato hidratado de PMEC para formar PIPN. El PIPN se puede convertir adicionalmente en la forma de sal de clorhidrato mediante la mezcla con ácido clorhídrico y se puede aislar adicionalmente.

[0029] En algunas realizaciones específicas, 2-fluoro-3-nitrotolueno (3.0 kg, 1 equiv) se carga a un reactor seguido por peróxido de benzoílo (0,03 equiv) y N-bromosuccinimida (0,56 equiv). Se carga ácido acético (3 V) en el reactor y la tanda se calienta a 83°C. Después de 1,5 h, se carga en el reactor una suspensión de NBS (0,56 equiv.) en ácido acético (1 V). Después de 1,5 h más, se carga en el reactor una segunda suspensión de NBS (0,56 equiv.) en ácido acético (1 V). Después de 5 h más, se carga en el reactor una solución de H 3 PO 3 (0,1 equiv.) en ácido acético (0,1 V) y la tanda se agita durante 30 minutos y luego se enfría a 20°C. Se cargan en el reactor agua (5,5 V) y tolueno (8 V) y la tanda se agita vigorosamente durante 30 minutos. Luego se detiene la agitación y se permite que las capas se separen. Se descarta la capa acuosa inferior. Se carga en el reactor una solución de NaOH (1,7 equiv.) en agua (7 V) mientras se mantiene la temperatura del lote por debajo de 30°C. La tanda se agita vigorosamente durante 30 minutos. Se detiene la agitación y se permite que las capas se separen. El lote se filtra a un reactor limpio y se deja que las capas se separen. Se descarta la capa acuosa inferior. Se carga en el reactor N,N-diisopropiletilamina (0,53 equiv.) seguido de metanol (0,23 V) y el lote se calienta a 40°C. Se carga en el reactor una solución de fosfito de dietilo (0,46 equiv.) en metanol (0,23 V) y el lote se agita durante 3 h. El lote se enfría a 20°C. A una solución de 1 equiv. de 2-fluoro-3-nitrofenilmetilbromuro en tolueno (9V), preparado por bromación radical de 2-fluoro-3-nitrotolueno se añaden 2,3 equiv. de diisopropiletilamina a 20°C. A la solución en agitación se le añade una solución de 1,05 equiv. fosfato hidratado PMEC en metanol (2,6 V) gota a gota. Después de agitar durante > 3 horas se añade agua (5 V) y se separan las capas. La fase orgánica se lava dos veces con NH4Cl acuoso saturado (5 V) y luego una vez con NaHCO3 acuoso saturado (5 V). Después de la filtración de pulido, la capa de tolueno se diluye con isopropanol (9,7 V) y agua (0,5 V). La solución se calienta a 55°C y se añade HCl concentrado (0,15 V) durante 30 minutos. La solución se siembra con PIPN-HCl (3% en moles) y se mantiene a 55°C durante 15 minutos. Se añade HCl concentrado adicional (0,62 V) en el transcurso de 4 horas. La solución se mantiene a 55°C durante 15 minutos y se enfría a 20°C en > 1 hora. La solución se agita durante 30 minutos y se filtra. Los cristales se lavan dos veces con IPA (5,6 V). La torta se seca al vacío y nitrógeno para producir PIPN-HCl (rendimiento del 82%, 98,6% en peso, 99,6 LCAP).

[0030] En otras realizaciones específicas, 2-fluoro-3-nitrotolueno (3.0 kg, 1 equiv) se carga a un reactor seguido de peróxido de benzoílo (0,03 equiv) y N-bromosuccinimida (NBS, 0,1 equiv). Se carga ácido acético (2 V) en el reactor y la mezcla se calienta a 83°C. La mezcla de reacción se agita durante 1,5 h y se añade una suspensión de NBS (0,4 equiv.) en ácido acético (0,9 V). La mezcla de reacción se agita durante 1,5 h y se añade una segunda suspensión de NBS (0,4 equiv.) en ácido acético (0,9 V). La mezcla de reacción se agita durante 1,5 h y se añade una segunda suspensión de NBS (0,8 equiv.) en ácido acético (1,6 V). Se añade ácido acético (1,0 equiv.) y la mezcla de reacción se agita durante 1,5 h y se carga en el reactor una solución de ácido fosforoso (H³PO³, 0,1 equiv.) en ácido acético (0,1 V). La mezcla se agita durante 60 minutos y se enfría a 20°C. Se añaden agua (5,5 V) y tolueno (8 V) al recipiente y la mezcla bifásica se agita vigorosamente durante 30 minutos. Se detiene la agitación y se permite que las capas se separen. Se descarta la capa acuosa. Se carga una solución de hidróxido de sodio (1,7 equiv.) en agua (7 V) mientras se mantiene la temperatura por debajo de 30°C. La mezcla bifásica se agita vigorosamente durante 30 minutos. Se detiene la agitación y se permite que las capas se separen. La mezcla bifásica se filtra y se deja que las capas se separen. Se descarta la capa acuosa. La mezcla de reacción se transfiere a un recipiente limpio separado, el recipiente original se enjuaga con tolueno (1,2 V) y el volumen de enjuague se agrega a la mezcla de reacción. Se cargan W,W-diisopropiletilamina (0,53 equiv.) y metanol (0,23 V) en la capa orgánica y la mezcla se calienta a 40°C. Se carga una solución de fosfito de dietilo (0,46 equiv.) en metanol (0,23 V) y la mezcla de reacción se agita durante 3 h. La mezcla se enfría a 20°C. A la solución de FNB en tolueno, preparada por bromación radical de 2-fluoro-3-nitrotolueno (FNT), se le añade diisopropiletilamina (2,3 equiv.) y tolueno (1 V). La solución de FNB se añade a una solución de metanol (1,8 V) y fosfato hidratado de PMEC (1,05 equiv.). El recipiente original que contenía la solución de FNB se enjuaga con metanol (0,8 V) y se añade el volumen de enjuague a la mezcla de reacción. La mezcla de reacción se agita durante 4 horas a 25°C y se agrega agua (5 V) mientras se mantiene la temperatura del lote por debajo de 30°C. La mezcla bifásica se agita durante 30 minutos y las capas se separan. La fase orgánica se lava dos veces con cloruro de amonio acuoso 3 M (5 V) y una vez con bicarbonato de sodio acuoso 1 M (5 V). La mezcla de reacción se transfiere a un recipiente limpio separado, el recipiente original se enjuaga con tolueno (1 V) y el volumen de enjuague se agrega a la mezcla de reacción. Después de la filtración de pulido, se añaden isopropanol (9,7 V) y agua (0,6 V) a la solución orgánica. La solución se calienta a 55°C y se añade ácido clorhídrico acuoso al 32% en peso (0,25 equiv.) durante 30 minutos. La solución se agita a 55°C durante 15 minutos y se siembra con una suspensión de PIPN (sal hidrocloruro, 0,045 equiv.) en isopropanol (0,2 V). La suspensión se agita a 55°C durante 30 minutos. Se añade ácido clorhídrico acuoso al 32% en peso adicional (1,0 equiv.) durante 4 horas. La suspensión se agita a 55°C durante 30 minutos y se enfría a 20°C en 2 horas. La suspensión se agita durante 30 minutos y se filtra. La torta de producto se lava dos veces con isopropanol (5,6 V). La torta de producto se seca en un filtro/secador para producir PIPN con un rendimiento del 82% con un ensayo de 98,6% en peso y un 99,6% de área de CL.

[0031] En algunas realizaciones específicas, 2-fluoro-3-nitrotolueno (5,1 gramos) se disuelve en acetato de isopropilo (30 ml) y una solución de bromato sódico (14,9 gramos) en agua (50 ml) se añade. La mezcla se enfría a 10°C. Se añade una solución de bisulfito de sodio (10,3 g) en agua (100 ml) durante 20 minutos. La mezcla resultante se calienta a 80°C durante 3 h. El recipiente de reacción tiene acceso a la luz visible. El contenido se enfría a 20°C y las fases se separan. La fase orgánica se lava secuencialmente con tiosulfato de sodio acuoso al 10% y cloruro de sodio acuoso saturado. Se obtiene 1-(bromometil)-2-fluoro-3-nitrobenceno (FNB) con un rendimiento de ensayo del 74% con un rendimiento de ensayo del 11% del producto dibromuro.

[0032] Fabricación de APYR: 5-Amino-2-metilpiridina (APYR) está disponible comercialmente como materia prima, sin embargo que contiene diversas cantidades de sal de hidrocloruro (3-5% en peso) y se proporciona como un material de color marrón oscuro o negro. Además, puede contener múltiples impurezas potencialmente genotóxicas, como se muestra en el Esquema 5. En consecuencia, para utilizar APYR como material de partida de API comercial que tenga una pureza alta y constante, se desea un protocolo de purificación para APYR o un proceso sintético para preparar APYR.

Esquema 5

Fe/HCI

Nitropiridina A través de estos intermedios:

(NPYR)

Mutagénico en silicio

[0033] Se describe un método de purificación de APYR a través de lavado de una solución de acetato de isopropilo de APYR que tiene hasta 10% en peso de la sal de clorhidrato correspondiente con hidróxido de sodio acuoso y después mezclar la fase orgánica con carbón vegetal. El APYR se puede cristalizar en acetato de isopropilo y heptano, opcionalmente después de un secado azeotrópico de la fase orgánica y una filtración de pulido. El proceso para purificar APYR se ilustra en el Esquema 6. La purificación de APYR implica la conversión de la sal de clorhidrato de APYR en una base libre de APYR y la eliminación simultánea de material inorgánico usando un lavado de hidróxido de sodio acuoso básico de una solución de acetato de isopropilo de APYR. Después de un tratamiento con carbón vegetal (por ejemplo, mezcla con carbón vegetal y filtración de la suspensión o recirculación de una solución de acetato de isopropilo a través de cápsulas de carbón vegetal), la solución que comprende APYR se seca azeotrópicamente y se filtra para pulir. La solución clara de acetato de isopropilo se concentra y el APYR se cristaliza mediante la adición de heptano. APYR se aísla en >99% de área de CL y >99% en peso de ensayo.

Esquema 6

i. IPAc NaOH acuoso v. Concentrar Me

h²nXX' ii. Tratamiento de carbono germen a 509C

^{--------------------------►}--------------------------- ►

iii. Secado azeotrópico

v. Heptano APYR iv. Filtración para pulir Solución IPAc de

~3-5 % en peso aminopiridina Cristalización de

_____ ______ Clorhidrato IPAc/Heptano >99 área CL%

n clara >99 % en peso color oscuro Solució

90% Rendimiento i. IPAc NaOH acuoso

ii. Tratam iento de carbono

►

Mezcla de reacción

NPYR IPAc

Hasta 5% clorhidrato

iii. IPAc/H2/Pd-C

color oscuro ¡V. Filtración de catalizador

Pureza alta IPAc/Heptano

85% rendimiento

> 99% área CL

>99 % en peso

[0034] En algunas realizaciones específicas de la descripción, una solución de 5-amino-2-metilpiridina cruda (APYR) en acetato de isopropilo (IPAC) (15 volúmenes) se lava con una solución acuosa de NaOH 1 N (1,0 volumen) y circularon a través de cápsulas de carbón hasta alcanzar el color de la solución (COS) en el control del proceso (COS < 20). La solución se seca azeotrópicamente por concentración hasta aproximadamente 6 volúmenes y se añade acetato de isopropilo (8 volúmenes). La mezcla se filtra por pulimento en un recipiente separado. El recipiente original se enjuaga con acetato de isopropilo (1,0 volumen) y el volumen de enjuague se agrega a la mezcla de reacción. La solución se concentra, por ejemplo, por destilación a presión reducida y el producto se cristaliza en acetato de isopropilo y heptano (1:4, 10 vol). En algunos casos, la solución se concentra a 3 volúmenes a 60°C y se siembra con APYR purificado (1% en moles). La suspensión se agita durante 30 minutos, se enfría a 20°C durante 3 horas y se agita durante 1 hora. Se añade heptano (8 volúmenes) en el transcurso de 3 horas para completar la cristalización del material. La suspensión se agita durante 1 hora, se filtra y la torta de producto se lava con heptano (2 x 3 volúmenes). El APYR purificado se aísla por filtración, se seca y se obtiene con un rendimiento del 90% con un área de CL > 99%.

[0035] APYR de NPYR: En algunos casos, APYR se sintetiza a partir de NPYR, como se describe en el Esquema 6. NPYR se hidrogena en presencia de un catalizador de paladio para formar APYR crudo que se puede cristalizar en acetato de isopropilo y heptano. La hidrogenación de NPYR para generar APYR crudo se lleva a cabo después de un lavado acuoso básico y un tratamiento con carbón. El tratamiento con carbón comprende mezclarlo con carbón y filtrar la suspensión o hacer recircular una solución de acetato de isopropilo a través de cápsulas de carbón. La solución APYR se seca azeotrópicamente y se filtra para pulir. APYR se cristaliza en acetato de isopropilo y heptano. En algunos casos, el NPYR se purifica antes de la hidrogenación lavando con acetato de isopropilo e hidróxido de sodio acuoso y realizando un tratamiento con carbón vegetal (mezclándolo con carbón vegetal y luego filtrando el carbón vegetal).

[0036] En algunas realizaciones específicas de la descripción, un acetato de isopropilo (15 V) de 2-metil-5-nitropiridina (NPYR) se lava con una solución acuosa de NaOH 1 N (2 V) y agua (2 V). La solución se hace circular opcionalmente a través de cápsulas de carbón hasta que se alcanza el control en proceso del color de la solución (COS) (COS < 20). NPYR se hidrogena con 4,5 bares de hidrógeno, p. ej., a 70 psi/50-60°C (p. ej., 55°C) en presencia de 5% de Pd/C (sobre carbón activado vendido por BASF Escat™ 1421, 1,5% en peso de carga) durante aproximadamente 1 hora. La mezcla de reacción se filtra y se seca azeotrópicamente por concentración a aproximadamente 7 V, adición de 8 V de acetato de isopropilo y filtración de pulido. La solución se concentra a 3 V a presión reducida a 60°C. El producto se cristaliza en acetato de isopropilo y heptano (1:4) opcionalmente sembrando con APYR puro (1% en moles) y/o opcionalmente enfriando a 20°C. El producto se filtra y se lava opcionalmente con heptano (2 x 3 V). APYR se aísla con un rendimiento del 75% con un área de CL > 99%.

[0037] Fabricación de PCAR: En el procedimiento descrito anteriormente para la preparación de hidrato de diclorhidrato de omecamtiv mecarbil, N-metilpirrolidinona (NMP) se usa como co-disolvente en la preparación de PCAR. Sin embargo, la NMP es difícil de eliminar de la torta de producto ya que es necesario lavar con 30 volúmenes de acetonitrilo para reducir su nivel en la torta por debajo de 5000 ppm. Además, NMP es un disolvente potencialmente peligroso que se ha incluido en las listas del protocolo REACH regulado por la Unión Europea, adoptado para mejorar la protección de la salud humana y el medio ambiente de los riesgos que pueden plantear los productos químicos. Se ha encontrado que utilizando APYR purificado preparado como se describe anteriormente, los niveles de hidrocloruro de APYR en PCAR cristalizado aislado podrían mantenerse fácilmente por debajo del 1% de área de CL sin el uso de NMP (ver Esquema 7). Este no fue el caso con APYR sin purificar ya que se encontró 1 a 2% de área de CL de clorhidrato de APYR en PCAR aislado preparado sin NMP a partir de este material de partida y constituye un hallazgo sorprendente.

[0038] Por lo tanto, se describe aquí un método de preparación de PCAR a través de la mezcla APYR y cloroformiato de fenilo en acetonitrilo y en ausencia de NMP. La reacción puede ocurrir entre 15 y 30°C durante 1 a 15 horas. El método puede usar APYR que ha sido purificado como se indicó anteriormente, por ejemplo, para eliminar la sal de clorhidrato de APYR y el color oscuro. El APYR se puede preparar a partir de NPYR como se describió anteriormente. El PCAR se puede formar como su sal hidrocloruro. El PCAR se puede cristalizar, por ejemplo, como la sal hidrocloruro.

[0039] En algunas realizaciones específicas de la descripción, una solución de 5-amino-2-metilpiridina (APYR) en ACN (15 volúmenes) se hace reaccionar con cloroformiato de fenilo (1,05 eq.) Durante 3 horas a 2065°C mientras el producto cristaliza en la mezcla de reacción. La suspensión de producto se filtra y la torta se seca en un filtro/secador. Se aísla PCAR con un rendimiento del 97%, pureza por HPLC > 99%, APYR 0,3% y R-urea 0,25%. En algunos casos, al APYR purificado se le añade acetonitrilo (14 volúmenes) y la mezcla se agita durante 30 minutos. La mezcla se pule y se filtra en un recipiente separado. El recipiente original se enjuaga con acetonitrilo (1,0 volumen) y el volumen de enjuague se agrega a la mezcla de reacción. Se añade fenilcloroformiato (1,05 equiv.) durante 5 horas a 20°C en presencia de semillas de PCAR (0,01 equiv.). La mezcla se agita durante 2 horas más. El producto se aísla por filtración y la torta se lava con acetonitrilo (2 x 2 volúmenes). La torta se seca en un filtro/secador. El PCAR se aísla con un rendimiento del 97% con > 99% de área CL de PCAR y 0,3% de área CL de APYR residual.

Esquema 7

-HCI Ami

p

o r ----------------------v

^ ........................................... A

[0040] Fabricación de PIPA: El disolvente utilizado durante la hidrogenación de PIPN para proporcionar PIPA en el proceso antes de preparar hidrato de diclorhidrato de acetato de isopropilo de omecamtiv mecarbil. La reacción de hidrogenación transcurrió bien en este disolvente, sin embargo, fue necesaria una cristalización evaporativa (destilación del disolvente durante la cristalización del producto) debido a la alta solubilidad de PIPA en mezclas de acetato de isopropilo: heptano en proporciones superiores a 5:95. Los altos niveles de acetato de isopropilo utilizados debían reducirse mediante destilación después de la siembra de la solución del producto, lo que provocaba un ensuciamiento del producto y una falta de robustez del proceso. Para el proceso aquí descrito, se ha reemplazado el acetato de isopropilo por tolueno, eliminando todos los problemas expuestos anteriormente considerando que la relación tolueno: heptano a alcanzar inmediatamente antes de la filtración es 30:70, lo que elimina una cristalización evaporativa. Además, el etanol se utiliza como codisolvente durante la reacción de hidrogenación para aumentar la solubilidad de PIPA y asegurar la miscibilidad del subproducto en agua. Finalmente, se reemplazó un bicarbonato de sodio acuoso con un hidróxido de sodio acuoso para operar la base libre de PIPN para el proceso comercial con el fin de limitar los volúmenes de la solución de lavado acuosa y eliminar la emisión de gases. El proceso para preparar PIPA a partir de PIPN como se describe en el presente documento se presenta en el Esquema 8.

Esquema 8

[0041] Por tanto, en el presente documento se describe un método para sintetizar PIPA que comprende mezclar PIPN (que puede comprender la sal de clorhidrato de PIPN ), una solución acuosa de una base inorgánica, y tolueno para formar una solución de base libre de PIPN. La base inorgánica puede ser bicarbonato de sodio o hidróxido de sodio, por ejemplo. En algunas realizaciones, la base inorgánica comprende hidróxido de sodio. A continuación, la solución de base libre de PIPN se hidrogena en presencia de un catalizador de paladio en tolueno y un disolvente alcohólico para formar PIPA en bruto. El disolvente alcohólico puede comprender etanol o isopropanol. A continuación, se cristaliza PIPA en una mezcla de disolvente de heptano y tolueno.

[0042] En algunas realizaciones específicas de la descripción, a una mezcla de 1 equiv. PIPN-HCl y tolueno (4V) se agrega NaOH 1M ac. (3,3 V) a 20°C. Se continúa agitando durante 1 hora antes de que se separen las fases. La capa orgánica se lava dos veces con una mezcla de agua (2,4 V) y salmuera saturada (0,6 V), luego la capa orgánica se destila a 3,8 V. La solución se filtra, el reactor se enjuaga con tolueno (1 V) y la solución de enjuague se filtra antes de que se combinen las capas orgánicas. A la capa de tolueno se le añade Pd/C (0,7% en peso) y la mezcla heterogénea se carga en un recipiente de hidrogenación. Se añade etanol (1 V) a la mezcla. La hidrogenación se realiza a 20°C bajo 60 psig de hidrógeno. Una vez completada la reacción, la mezcla se filtra y se aclara con tolueno (1 V). La mezcla se destila a 2,4 V, se siembra con 1% en moles de PIPA en heptano (0,1 V) a 35°C y luego se enfría a 20°C. La adición de heptano (5,6 V) se completa en 3 horas. La mezcla se filtra y se seca al vacío y nitrógeno para producir PIPA (rendimiento del 90%, > 97,0% en peso, > 98,0 LCAP).

[0043] En algunas otras formas de realización específicas de la descripción, 1 N hidróxido de sodio acuoso (3,3 volúmenes) se añade a 1 equiv. de PIPN (sal hidrocloruro) suspendida en tolueno (4 volúmenes). La mezcla bifásica se agita a 20°C durante 1 hora y se deja que se separen las fases. La capa orgánica se lava dos veces con una solución acuosa de cloruro de sodio 0,9 M (3 volúmenes). La mezcla de reacción se seca azeotrópicamente por concentración hasta aproximadamente 3,8 volúmenes y se filtra para pulir. La línea de transferencia se enjuaga con tolueno (1 volumen) y la solución de enjuague se combina con la solución PIPN. Se añade etanol (1 volumen) a la solución de PIPN y se lleva a cabo la hidrogenación del material de partida en presencia de 5% Pd/C (sobre carbón activado vendido por BASF como Escat 1421, 0,7% en peso de carga de catalizador) usando una presión de 4 bares de hidrógeno a 15°C. Una vez completada la reacción, se filtra la mezcla. El autoclave de hidrogenación y el catalizador filtrado se aclaran con tolueno (1V) y la solución de aclarado se combina con la mezcla de reacción. La solución se concentra a 2,4 volúmenes y se siembra con 1% en moles de PIPA en heptano (0,1 volumen) a 38°C. La mezcla se agita durante 30 minutos a 38°C, se enfría a 20°C en el transcurso de 2 horas y se agita a esa temperatura durante 30 minutos. Se añade heptano (5,6 volúmenes) en el transcurso de 3 horas y la mezcla se agita durante 30 minutos. La mezcla se filtra y se seca en un filtro/secador. La torta se lava una vez con heptano: tolueno (7:3, 2 volúmenes totales) y una vez con heptano (2 volúmenes). PIPA se aísla en un rendimiento del 88% con > 98,0% en peso de ensayo y > 98,0 % área de CL.

[0044] Preparación de hidrato de diclorhidrato de omecamtiv mecarbil: El proceso antes de preparar hidrato de diclorhidrato de omecamtiv mecarbil implicado un procedimiento telescópicamente por el cual el omecamtiv mecarbil se prepara como una solución en THF, y el disolvente se intercambia posteriormente por isopropanol. Sin embargo, considerando que la solubilidad de omecamtiv mecarbil en isopropanol a 20°C es de aproximadamente 10 mg/mL y el volumen total de isopropanol al final del intercambio de solvente, el 95% del material está fuera de solución al final del intercambio de solvente, lo que lleva a la formación de una suspensión que es difícil o imposible de remover. La destilación ya no se puede realizar una vez que se forma esta suspensión debido a una transferencia de masa deficiente, dejando niveles de THF en la suspensión que están por encima de la especificación de control en proceso (IPC), por ejemplo, mayor o igual a 1 % de área de GC. En la práctica, esto conduce a retrasos en la fabricación debido a la recarga necesaria de isopropanol hasta que la mezcla se pueda agitar, seguida de una destilación adicional y un análisis del THF residual. Además, la proporción de isopropanol y agua debe verificarse usando un control en proceso considerando las cantidades variables de isopropanol al final de la destilación y la influencia de la proporción de solvente (isopropanol/agua) en las pérdidas de aguas madres durante la filtración.

[0045] Teniendo en cuenta los retos presentados por el proceso telescópicamente informado anteriormente, un aislamiento de base libre de omecamtiv mecarbil se ha desarrollado como se describe en el presente documento (véase el Esquema 9). Después de la formación de omecamtiv mecarbil en acetonitrilo y THF, se añade agua y se aísla la base libre de omecamtiv mecarbil, por ejemplo, mediante cristalización. Los aglomerados de cristales se filtran y se secan rápidamente. A continuación, la base libre de omecamtiv mecarbil se disuelve en isopropanol y agua en presencia de ácido clorhídrico para preparar hidrato de dihidrocloruro de omecamtiv mecarbil. Usando este procedimiento modificado, se evita el desafiante intercambio de solventes y la medición de la proporción de isopropanol y agua es innecesaria ya que se añaden cantidades conocidas de ambos solventes a la base libre cristalina de omecamtiv mecarbil al comienzo de la etapa de formación de la sal.

Esquema 9

[0046] Por lo tanto, se describe aquí un método de preparación de hidrato de diclorhidrato de omecamtiv mecarbil a través de mezcla PIPA, PCAR, y una trialquilamina (por ejemplo, trietilamina o diisopropiletilamina) en acetonitrilo y THF para formar omecamtiv mecarbil. El omecamtiv mecarbil se aísla como base libre y luego se mezcla con 2 a 3 equivalentes molares de ácido clorhídrico en isopropanol y agua para formar hidrato de dihidrocloruro de omecamtiv mecarbil, que opcionalmente se puede cristalizar en isopropanol y agua. El aislamiento de la base libre omecamtiv mecarbil se puede realizar mediante cristalización mediante la adición de agua y filtración. PIPA y PCAR se pueden preparar como se describe anteriormente.

[0047] En algunas realizaciones de la divulgación, PIPA (2,1 kg, 1 equiv) se carga a un reactor, seguido por PCAR (1.1 equiv), luego THF (2,5 V), y finalmente acetonitrilo (2,5 V). A la suspensión resultante se le añade N,N- diisopropiletilamina (1,2 equiv.) y el lote se calienta a 55°C durante 16 h. A continuación, se añade agua (5 V) durante 15 minutos y se cargan en el reactor germenes de base libre de omecamtiv mecarbil (0,05 equiv.). El lote se agita durante 15 minutos y se añade agua (10 V) durante 3 h. El lote se enfría a 20°C durante 1 hora y se filtra. La torta se lava con 3:1 agua:acetonitrilo (3 V) y luego con acetonitrilo (3 x 3 V). La torta se seca en un filtro/secador. La base libre de omecamtiv mecarbil se aísla como un sólido con un rendimiento del 80%, con un 99,9% de área de CL y un ensayo de 99,3% en peso.

[0048] La base libre de omecamtiv mecarbil (2,6 kg, 1 equiv) se carga a un reactor seguido de 2-propanol (2,6 V) y agua (1,53 V). A continuación, el lote se calienta a 45°C. Se añade HCl acuoso 6 M (2,2 equiv.) a una velocidad para mantener la temperatura del lote por debajo de 60°C. El lote se calienta a 60°C durante 30 minutos y se filtra a un reactor limpio a 60°C. El recipiente original se enjuaga con una mezcla de isopropanol:agua (1:1, 0,1 en volumen total) y el volumen de enjuague se agrega a la mezcla de reacción. La solución se enfría a 45°C y se carga en el reactor una suspensión de germenes de hidrato de dihidrocloruro de omecamtiv mecarbil (0,05 o 0,03 equiv) en isopropanol (0,14 o 0,1 V). La suspensión se agita durante 1 h. Se carga isopropanol (3,68 V) en el reactor durante 2 h. La mezcla se calienta a 55°C durante 1 hora y se mantiene durante 30 minutos a esa temperatura. La mezcla se enfría a 45°C durante 1 h. La mezcla se agita durante 2 h y luego se agrega isopropanol (7,37 V) al reactor durante 3 h. La mezcla se agita durante 1 h y luego se enfría a 20°C durante 2 h. La mezcla se muele en húmedo hasta que se cumplen las especificaciones d90 (por ejemplo, < 110 pm) y la suspensión se filtra. La torta húmeda se lava dos veces con isopropanol: agua (95:5, 2 V). La torta húmeda se seca al vacío hasta que los niveles de isopropanol están por debajo de 1000 ppm. La torta se rehidrata opcionalmente si es necesario usando, por ejemplo, una corriente de nitrógeno humidificado, hasta que el contenido de agua de los sólidos está entre 3,0 y 4,2% en peso. El material se puede recristalizar si no cumple con las especificaciones. El hidrato de dihidrocloruro de omecamtiv mecarbil se aísla como un sólido con un rendimiento del 91,3%, con un 99,96% de área de CL y un ensayo del 100,1% en peso.

[0049] Preparación de hidrato de dihidrocloruro de omecamtiv mecarbil usando la fabricación continua: Se describe aquí un método de preparación de hidrato de diclorhidrato de omecamtiv mecarbil utilizando un proceso de fabricación continuo. El procedimiento sintético general se describe en el Esquema 10 a continuación.

Esquema 10

Condiciones para 100 g Ejecución de prueba

Amino piridina (0,629 M)

Velocidad de flujo 1,18 mL/min

^{(1,15 equiv)}

Omecamtiv Mecarbil

CH3CN (6 V), 21 °C

Rendimiento de ensayo = 95,2%

Conversión = 98,2%

L-Urea LCAP = 0%

Carbamato de metilo PIPA LCAP 1.49°a

Velocidad de producción de omecamtiv mecarbil = 15,29 g/h

[0050] Por lo tanto, se describe aquí un método para preparar hidrato de diclorhidrato de omecamtiv mecarbil comprende mezclar PIPA, trifosgeno, y una trialquilamina en acetonitrilo y tetrahidrofurano para formar un isocianato PIPA; mezclar isocianato de PIPA y APYR para formar una base libre omecamtiv mecarbil; y mezclar la base libre de omecamtiv mecarbil con 2 a 3 equivalentes molares de ácido clorhídrico en isopropanol y agua para formar hidrato de diclorhidrato de omecamtiv mecarbil. La reacción de PIPA, trifosgeno y trialquilamina (por ejemplo, trietilamina o diisopropiletilamina) se puede realizar mediante fabricación continua usando un micromezclador y un bucle de reacción. La reacción de isocianato de PIPA y APYR se puede realizar mediante fabricación continua utilizando un mezclador en Y y un circuito de reacción. Se pueden preparar PIPA y/o APYR como se describe anteriormente.

[0051] En algunas realizaciones de la divulgación, la fabricación continua se realiza como sigue. A un matraz de 1 L de 3 bocas se le añade acetonitrilo (471 ml) seguido de PIPA (100,09 g, 374 mmol) y la mezcla se agita hasta que se disuelven los sólidos. Se agrega diisopropiletilamina (135 ml, 770 mmol) y la mezcla se agita hasta que es homogénea. A un matraz de 1 L de 3 bocas separado se le añade THF (620 ml) seguido de trifosgeno (39,3 g, 131 mmol) y la mezcla se agita hasta que se disuelven los sólidos. A un matraz de 1 l de 3 bocas separado se añade el acetonitrilo (598 ml) seguido de APYR (47,3 g, 431 mmol). La mezcla se agita hasta que se disuelven los sólidos. Los matraces están conectados a las bombas de jeringa Asia. El flujo de la solución de PIPA/diisopropiletilamina se inicia a 1,2 ml/min (1,00 equiv de PIPA) y el flujo de la solución de trifosgeno se inicia a 1,16 ml/min (1,05 equiv de fosgeno). Las corrientes de proceso se mezclan a través de un micromezclador y luego se pasan a través de un circuito de reacción de 3 ml. La conversión de PIPA en el isocianato correspondiente se monitorea por ReactiR. El estado estacionario se alcanza casi instantáneamente.

[0052] El flujo de la solución de APYR se inicia a 1,18 ml/min (1,15 equiv). Las corrientes de isocianato de PIPA y APYR se unen en un mezclador en Y y se pasan a través de un equipo de circuito de reacción de 51 ml (p. ej., un sistema de tres circuitos con un primer circuito con un volumen de 10 ml, un segundo circuito de 25 ml y un tercer circuito 16 ml). La corriente de reacción se pasa a través de la célula de flujo ReactiR para controlar el progreso de la reacción y se recoge en un recipiente que contiene MeOH (100 ml). Esta configuración se realiza de forma continua durante 5,5 h para proporcionar aproximadamente 1,3 l de solución de producto de reacción.

[0053] En algunos casos, la solución de producto se transfiere a un recipiente de reacción de 2 L y se concentró hasta un volumen de aproximadamente 350 mL. Se agrega isopropanol (300 mL) y la mezcla se concentra hasta un volumen de 350 mL. La última operación se repite tres veces.

[0054] Después de la destilación final, el recipiente se rellenó de nuevo con nitrógeno y se añade una 300 ml adicionales de isopropanol seguido por 125 ml de agua. La temperatura de la camisa se ajusta a 50°C y se añade lentamente HCl 6 M (82 ml). La temperatura de la camisa se reduce a 45°C y se agrega una solución 1:1 de isopropanol: agua (50 ml). La cristalización se siembra con 5 g adicionales de hidrato de dihidrocloruro de omecamtiv mecarbil suspendido en 15 ml de isopropanol, luego se mantiene durante 1 hora a 45°C. Se agrega isopropanol (227 mL) a la mezcla y la temperatura se eleva a 55°C durante 1 hora. La temperatura de la camisa se ajusta a 45°C y la mezcla se agita durante aproximadamente 16 h. Se añade isopropanol (670 ml) durante 90 minutos. La temperatura de la camisa se reduce a 20°C y la mezcla se agita durante 2 horas. La suspensión se filtra y la torta se lava con 800 ml de isopropanol:agua 95:5. La torta se seca al vacío. Se aísla el hidrato de dihidrocloruro de omecamtiv mecarbil con un rendimiento del 93,5% (99,09 g) con 99,17% en peso y 99,7% de pureza LCAP.

[0055] En algunos casos, a la mezcla de reacción se le añade isopropanol (315 ml) y agua (125 ml). La mezcla se calienta a 50°C y se agrega ácido clorhídrico acuoso 6 M (82 mL). La solución se enfría a 45°C y se agrega una suspensión de germenes de hidrato de dihidrocloruro de omecamtiv mecarbil (5 g) en una mezcla de isopropanol:agua (1:1, 50 ml). La suspensión se agita a 45°C durante 1 hora. Se agrega isopropanol (227 ml) y la mezcla se calienta a 55°C durante 1 hora. La suspensión se enfría a 45°C y se agita durante 16 horas. Se añade isopropanol (670 ml) durante 90 minutos. La mezcla se enfría a 20°C y se agita durante 2 horas. La suspensión se filtra y la torta se lava con una solución de isopropanol: agua 95: 5 (800 ml). La torta se seca en el filtro/secador. El hidrato de dihidrocloruro de omecamtiv mecarbil se aísla con un rendimiento del 93,5% (99,1 g) con un ensayo del 99,17% en peso y un 99,7% de área de CL.

[0056] Un número de procedimientos descritos en este documento incluyen pasos indicados como opcionales. En algunos casos, no se realiza el paso opcional. En otros casos, se realiza el paso opcional.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Hidrato de carboxilato de metilo de piperazina.

("PMEC") fosfato

2. Un proceso para sintetizar metilcarboxilato de piperazina

hidrato de fosfato ("PMEC") que comprende

(a) mezclar piperazina y cloroformiato de metilo para formar PMEC;

(b) mezclar PMEC y 0,5 equivalentes molares de ácido fosfórico en una solución acuosa para formar fosfato hidratado PMEC; y

(c) filtrar opcionalmente el hidrato de fosfato de PMEC de la mezcla de la etapa (b).

3. El proceso de la reivindicación 2, que comprende además aislar la PMEC formada en la etapa (a) como una solución en cloruro de metileno, dicloroetano, 2-metiltetrahidrofurano o una mezcla de los mismos.

4. El proceso de la reivindicación 3, en donde el aislamiento se realiza, al

(i) lavar la PMEC resultante de la etapa (a) con un disolvente orgánico;

(ii) modificar el pH de 8 a 14 añadiendo una base para formar una solución acuosa básica; y

(iii) extraer la PMEC de la solución acuosa básica de la etapa (ii) con cloruro de metileno, dicloroetano, 2-metil tetrahidrofurano o una mezcla de los mismos.

5. El proceso de la reivindicación 2, en donde la etapa (a) se realiza en una solución acuosa.

6. El proceso de una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, en donde la etapa (a) se realiza a una temperatura de 20 a 55°C durante 1 a 12 horas.

7. Un proceso para sintetizar 4-(2-fluoro-3-nitrobencil)p¡peraz¡na-1 -carboxilato de metilo

(PIPN) que comprende 22

(a) mezclar 2-fluoro-3-nitrotolueno, bromato de sodio y bisulfito de sodio en acetato de isopropilo y agua para formar 1-(bromometil)-2-fluoro-3-nitrobenceno

(FNB);

(b) opcionalmente lavar el FNB con tiosulfato de sodio acuoso, con cloruro de sodio acuoso, o ambos; y (c) mezclar FNB, una base de trialquilamina y metilcarboxilato de piperazina

("PMEC") fosfato hidratado para formar PIPN.

8. El proceso de la reivindicación 7, en donde el FNB se lava con tiosulfato de sodio acuoso y cloruro de sodio acuoso.

9. Un proceso para sintetizar 4-(2-fluoro-3-nitrobencil)piperazina-1-carboxilato de metilo

(PIPN) que comprende

(a) mezclar 2-fluoro-3-nitrotolueno, peróxido de benzoilo, N-bromosuccinimida y ácido acético en una temperatura de 70 a 95°C para formar 1 -(bromometil)-2-fluoro-3-nitrobenceno

(FNB);

(b) opcionalmente extraer FNB con tolueno, lavar FNB con una solución básica acuosa, o ambos;

(c) mezclar FNB, una base de trialquilamina y metilcarboxilato de piperazina

("PMEC") fosfato hidratado para formar PIPN.

10. El proceso de la reivindicación 9, en donde FNB se extrae con tolueno y se lava con hidróxido de sodio acuoso.

11. El proceso de una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, en donde el PIPN se forma como una sal de hidrocloruro.

12. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11, donde el hidrato de fosfato de PMEC se prepara mediante un proceso de cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6.

13. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 7 a 12, donde la base de trialquilamina comprende diisopropiletilamina trietilamina.

14. El proceso de una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 13, en donde antes de mezclar el FNB, la base de trialquilamina y el fosfato hidratado de PMEC, el proceso comprende además añadir dietilfosfito y una trialquilamina, y mezclar la mezcla resultante a una temperatura de 30°C. hasta 65°C.