BR112019028205A2 - síntese de omecamtiv mecarbil - Google Patents

Abstract

É aqui fornecida uma síntese para o hidrato de dicloridrato de omecamtiv mecarbil e vários intermediários. (I)

Description

“SÍNTESE DE OMECAMTIV MECARBIL” CAMPO

[0001] São fornecidos métodos de preparação de omecamtiv mecarbil e novos intermediários de omecamtiv mecarbil e métodos sintéticos intermediários.

ANTECEDENTES

[0002] O sarcômero cardíaco é a unidade básica de contração muscular no coração. O sarcômero cardíaco é uma estrutura citoesquelética altamente ordenada composta por miosina do músculo cardíaco, actina e um conjunto de proteínas reguladoras. A descoberta e o desenvolvimento de pequenas moléculas ativadoras de miosina do músculo cardíaco levariam a tratamentos promissores para insuficiência cardíaca aguda e crônica e cardiomiopatia dilatada (DCM) e afeções associadas à disfunção sistólica do ventrículo esquerdo e/ou direito ou reserva sistólica. A miosina do músculo cardíaco é a proteína motora do citoesqueleto na célula muscular do coração. É diretamente responsável pela conversão de energia química em força mecânica, resultando em contração do músculo cardíaco.

[0003] Os agentes inotrópicos positivos atuais, tais como agonistas do receptor beta-adrenérgico ou inibidores da atividade de fosfodiesterase, aumentam a concentração de cálcio intracelular, aumentando assim a contratilidade do sarcômero cardíaco. No entanto, o aumento dos níveis de cálcio aumenta a velocidade da contração do músculo cardíaco e diminui o tempo de ejeção sistólica, o que tem sido associado a efeitos colaterais potencialmente fatais. Por outro lado, os ativadores da miosina do músculo cardíaco funcionam por um mecanismo que estimula diretamente a atividade da proteína motora miosina do músculo cardíaco, sem aumentar a concentração intracelular de cálcio. Eles aceleram a etapa de limitação da taxa do ciclo enzimático da miosina e a deslocam a favor do estado de produção de força. Em vez de aumentar a velocidade da contração cardíaca, este mecanismo aumenta o tempo de ejeção sistólica, o que resulta em maior contratilidade muscular e débito cardíaco de maneira potencialmente mais eficiente em oxigênio.

[0004] A patente EUA Nº 7,507,735, aqui incorporada por referência, divulga um gênero de compostos, incluindo o omecamtiv mecarbil (AMG 423, CK-1827452), com a estrutura: .

[0005] O omecamtiv mecarbil é o primeiro ativador direto da classe da miosina cardíaca, a proteína motora que causa contração cardíaca. Este está sendo avaliado como um potencial tratamento da insuficiência cardíaca, tanto em formulações intravenosas quanto orais, com o objetivo de estabelecer um novo continuum de cuidados para pacientes nos ambientes hospitalar e ambulatorial.

[0006] Existe uma necessidade contínua de um processo comercial de fabricação de omecamtiv mecarbil que aborda as questões específicas para a produção de API, incluindo bons requisitos de processo de fabrico (GMP) e aprovação por um órgão regulador (por exemplo, os FDA dos EUA e a EMA).

SUMÁRIO

[0007] É aqui fornecido o sal fosfato de carboxilato de piperazina de metila (PMEC), por exemplo, um sal hidrato de fosfato de PMEC. PMEC é, alternativamente, referido como piperazina-1-carboxilato de metila.

[0008] São ainda aqui fornecidos processos de síntese de sal de fosfato de PMEC compreendendo a) mistura de piperazina e cloroformato de metila para formar PMEC; (b) misturar o PMEC e 0,5 equivalentes molares de ácido fosfórico para formar fosfato de PMEC; e (c) opcionalmente filtrar o fosfato de PMEC a partir da mistura do passo (b). Em alguns casos, o passo (a) é realizado em uma solução aquosa que gera hidrato de fosfato de PMEC com uma proporção de PMEC para água de cerca de 2:1. Em vários casos, o passo (a) é realizado a uma temperatura de 20 a 55 °C por 1 a 12 horas. Em alguns casos, o PMEC formado no passo (a) é isolado como uma solução em cloreto de metileno, dicloroetano, 2-metiltetra-hidrofurano ou uma mistura dos mesmos. Mais especificamente, o isolamento pode ser realizado por (i) lavagem do PMEC resultante do passo (a) com um solvente orgânico; (ii) modificar o pH para 8 a 14 adicionando uma base para formar uma solução aquosa básica; e (iii) extrair o PMEC da solução aquosa básica do passo (ii) com cloreto de metileno, dicloroetano, 2- metiltetra-hidrofurano ou uma mistura dos mesmos.

[0009] Também são aqui fornecidos processos de sintetização de 4-(2-fluoro-3-nitrobenzil)piperazina-1-carboxilato de metila (PIPN) compreendendo (a) a mistura de 2-fluoro-3- nitrotolueno, bromato de sódio e bissulfito de sódio em isopropilacetato e água para formar 1-(bromometil)-2-fluoro- 3-nitrobenzeno (FNB); (b) opcionalmente lavar o FNB com tiossulfato de sódio aquoso, com cloreto de sódio aquoso, ou ambos; e (c) mistura de FNB, uma base de trialquilamina e fosfato de carboxilato de piperazina de metila ("PMEC"), por exemplo, hidrato de fosfato de PMEC, para formar PIPN. Em alguns casos, o FNB é lavado com tiossulfato de sódio aquoso e cloreto de sódio aquoso. Alternativamente, o PIPN pode ser preparado pela (a) mistura de 2-fluoro-3-nitrotolueno, peróxido de benzoíla, N- bromosuccinimida e ácido acético a uma temperatura de 70 a 95 °C para formar 1-(bromometil)-2- fluoro-3-nitrobenzeno (FNB); (b) extrair opcionalmente o FNB com tolueno, lavar o FNB com uma solução básica aquosa, ou ambos; (c) misturar FNB, uma base de trialquilamina e fosfato de carboxilato de piperazina de metila ("PMEC"), por exemplo, hidrato de fosfato de PMEC, para formar PIPN. Em alguns casos, o FNB é extraído com tolueno e lavado com hidróxido de sódio aquoso. Em qualquer um dos processos para a preparação de PIPN, o PIPN pode ser formado como um sal cloridrato. Em qualquer processo para a preparação de PIPN, o fosfato de PMEC, por exemplo, hidrato de fosfato de PMEC, pode ser preparado como aqui divulgado. Em qualquer um dos processos para a preparação de PIPN, a base de trialquilamina compreende diisopropiletilamina ou trietilamina. Em qualquer um dos processos para a preparação de PIPN, antes da mistura do FNB, da base de trialquilamina e do PMEC, o processo pode compreender ainda a adição de dietilfosfito e uma trialquilamina e a mistura da mistura resultante a uma temperatura de 30 a 65 °C.

[0010] São ainda fornecidos aqui processos para sintetizar fenil(6-metilpiridin-3-il)carbamato (PCAR) compreendendo a mistura de 5-amino-2-metilpiridina (APYR) e cloroformato de fenila em acetonitrila para formar PCAR, em que a mistura é realizada na ausência de N-metilpirrolidinona (NMP). Em alguns casos, a mistura é realizada a uma temperatura de 15 a 30 °C por 1 a 15 horas. Em vários casos, o PCAR é formado como um sal cloridrato. Em alguns casos, o processo pode ainda compreender a preparação de APYR por um processo que compreende: (i) hidrogenação de 2-metil-5-nitropiridina (NPYR) na presença de um catalisador de paládio para formar APYR em bruto; e (ii) cristalização de APYR a partir do APYR em bruto em acetato de isopropila e heptano. Em vários casos, o processo pode ainda compreender, antes do passo (i), lavar NPYR em acetato de isopropila com hidróxido de sódio aquoso, seguido pela mistura do NPYR lavado em acetato de isopropila com carvão vegetal. Em alguns casos, o processo pode ainda compreender, antes da mistura do APYR e cloroformato de fenila, purificar o APYR por um processo que compreende: (i) lavar uma solução de acetato de isopropila do APYR em bruto, em que o APYR em bruto compreende até 10% em peso de cloridrato de APYR, com hidróxido de sódio aquoso e misturando o APYR lavado com carvão vegetal para formar, após filtração, uma solução de APYR; e (ii) cristalização de APYR a partir da solução de APYR do passo (i) a partir de acetato de isopropila e heptano. Em vários casos, o processo pode ainda compreender cristalizar o PCAR.

[0011] Também são aqui fornecidos processos para sintetizar 4-(3-amino-2-fluorobenzil)piperazina-1-carboxilato de metila (PIPA) compreendendo (a) a mistura de 4-(2-fluoro-3- nitrobenzil)piperazina-1-carboxilato de metila (PIPN), uma solução aquosa de uma base inorgânica e tolueno para formar uma solução livre de base de PIPN; (b) hidrogenar a solução livre de base de PIPN na presença de um catalisador de paládio em uma mistura de tolueno e solvente álcool para formar PIPA em bruto, em que o álcool compreende etanol ou isopropanol; e (c) cristalização do PIPA a partir do PIPA em bruto em heptano e tolueno. Em vários casos, a base inorgânica compreende hidróxido de sódio.

[0012] São ainda aqui fornecidos processos para a preparação de hidrato de dicloridrato de omecamtiv mecarbil compreendendo (a) a mistura de 4-(3-amino-2- fluorobenzil)piperazina-1-carboxilato de metil (PIPA), fenil(6-metilpiridin-3-il)carbamato (PCAR) e uma trialquilamina em acetonitrila e tetra-hidrofurano para formar uma solução de omecamtiv mecarbil em bruto; (b) isolar omecamtiv mecarbil livre de base da solução de omecamtiv mecarbil em bruto; e (c) mistura de omecamtiv mecarbil livre de base isolado com 2 a 3 equivalentes molares de ácido clorídrico em isopropanol e água para formar hidrato de dicloridrato de omecamtiv mecarbil. Em vários casos, a trialquilamina compreende diisopropiletilamina ou trietilamina. Em alguns casos, o isolamento do passo (b) compreende cristalizar o omecamtiv mecarbil livre de base por adição de água à solução de omecamtiv mecarbil em bruto a partir do passo (a) e filtrar o cristalizado omecamtiv mecarbil livre de base. Em vários casos, o processo pode ainda compreender a cristalização do hidrato de dicloridrato de omecamtiv mecarbil a partir de isopropanol e água. Em alguns casos, o PCAR é preparado usando um processo como aqui divulgado.

[0013] Também são fornecidos neste documento processos para a preparação de hidrato de dicloridrato de omecamtiv mecarbil compreendendo (a) mistura de 4-(3-amino-2- fluorobenzil)piperazina-1-caboxilato de metila (PIPA), trifosgênio e uma trialquilamina em acetonitrila e tetra-

hidrofurano para formar isocianato de PIPA; (b) mistura do isocianato de PIPA e 5-amino-2-metilpiridina (APYR) para formar omecamtiv mecarbil livre de base; (c) mistura de omecamtiv mecarbil livre de base com 2 a 3 equivalentes molares de ácido clorídrico em isopropanol e água para formar hidrato de dicloridrato de omecamtiv mecarbil. Em alguns casos, o passo (a) é realizado por meio de fabricação contínua compreendendo a mistura de uma primeira solução compreendendo PIPA e a trialquilamina em acetonitrila e uma segunda solução compreendendo trifosgênio em tetra- hidrofurano usando um chip micromisturador e um ciclo de reação para formar o isocianato de PIPA. Em vários casos, o passo (b) é realizado por meio de fabricação contínua compreendendo a mistura de uma solução compreendendo o isocianato de PIPA e uma solução compreendendo APYR usando um misturador em Y e um ciclo de reação. Em alguns casos, o APYR é preparado através de um processo conforme divulgado neste documento. Em alguns casos, o PIPA é preparado através de um processo conforme divulgado neste documento.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0014] A Figura 1 mostra um gráfico de isotérmicas de sorção de vapor dinâmico (DVS) para três formas de sal de piperazina-1-carboxilato de metila (PMEC) - uma forma de sal de hidrato de fosfato, uma forma de sal de hemissulfato e uma forma de sal de acetato. O início do aumento de peso do DVS para cada sal foi medido como observado - 35% de umidade relativa (UR) para o hemissulfato; 50% de UR para o acetato; e 65% de UR para o hidrato de fosfato. O hidrato de fosfato é denominado fosfato ou hemifosfato e o hemissulfato é denominado sulfato ou hemissulfato na figura.

[0015] A Figura 2 mostra um espetro diferencial de calorimetria de varredura do hidrato de fosfato de PMEC.

[0016] A Figura 3 mostra um padrão de difração de pó de raios-x para o hidrato de fosfato de PMEC (quadrado) e a pasta de PMEC (círculo).

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0017] O hidrato de dicloridrato de omecamtiv mecarbil é utilizado em uma formulação oral como tratamento da insuficiência cardíaca. As condições específicas incluem, mas não estão limitadas a, insuficiência cardíaca congestiva aguda (ou descompensada) e insuficiência cardíaca congestiva crônica; particularmente doenças associadas à disfunção cardíaca sistólica.

[0018] Um processo anterior para fabricar o hidrato de dicloridrato de omecamtiv mecarbil é divulgado no documento WO 2014/152270. A sequência de fabricação de GMP aqui divulgada difere daquela sequência sintética anterior de várias maneiras. A sequência GMP é alongada de dois a seis passos. Essa sequência mais longa de GMP fornece sequências alternativas de produção, incluindo evitar solventes durante a produção que são difíceis de remover (por exemplo, N- metilpirrolidona, NMP), evitar o uso de uma cristalização por evaporação e isolar intermediários para evitar trocas de solventes desafiadoras.

[0019] O processo anterior para fabricar o hidrato de dicloridrato de omecamtiv mecarbil é descrito no Esquema 1 e é discutido em detalhe no documento WO 2014/152270. Este processo envolve a preparação não-GMP de materiais de partida API regulados, Piperazina Nitro-HCl (PIPN) e Carbamato de Fenila-HCl (PCAR) a partir de matérias-primas em bruto comercialmente disponíveis, o FN-tolueno (FNT) e 5-Amino-2- metilpiridina (APYR), respetivamente. O intermediário GMP isolado, a Piperazina Anilina (PIPA) é preparada a partir de PIPN por hidrogenação e subsequentemente acoplada a PCAR para gerar omecamtiv mecarbil. O sal hidrato de dicloridrato de omecamtiv mecarbil é fabricado a partir do correspondente livre de base por meio de um processo telescópico (isto é, omecamtiv mecarbil livre de base é não isolado) e isolado como um hidrato de dicloridrato por filtração após moagem a úmido. Todos os materiais iniciais da API estão anotados nas caixas. Esquema 1:

[0020] Para a síntese aqui divulgada, os materiais de partida de API foram movidos a montante na sequência, a fim de acomodar os requisitos para seleção e justificação de materiais de partida de API para vários órgãos reguladores,

por exemplo, a EMA e a FDA.

Como tal, o processo aqui descrito compreende seis passos, em comparação com a sequência de dois passos divulgada em WO 2014/152270. Esta sequência GMP alongada proporciona várias vantagens em relação à sequência mais curta.

O fosfato de piperazina-1-carboxilato de metila (PMEC) é usado em vez de PMEC livre de base na formação do intermediário piperazina nitro-HCl (PIPN). PMEC livre de base é um óleo que contém vários níveis de piperazina, o que leva à formação de impurezas (por exemplo, BISN no produto PIPN, ver o Esquema 3). Em contraste, o fosfato de PMEC é um sal cristalino estável que apresenta níveis baixos e constantes de piperazina.

Portanto, o uso do hemi-hidrato de hemifosfato de PMEC em vez de PMEC livre de base diminui significativamente a formação de impurezas.

O processo aqui divulgado também permite a descontinuação da N- metilpirrolidinona (NMP) ao preparar o PCAR, uma vantagem considerando que a NMP é difícil de remover e apareceu nas listas de protocolos REACH na UE (uma lista de segurança de materiais químicos). Além disso, o processo aqui divulgado altera o solvente no qual a hidrogenação de PIPN para gerar PIPA é conduzida, uma vez que o uso de acetato de isopropila no processo anterior envolvia uma operação de cristalização evaporativa, que muitas vezes levava a incrustações de material e resultados inconsistentes.

O processo divulgado neste documento substitui uma troca desafiadora de solventes, levando em consideração a baixíssima solubilidade de omecamtiv mecarbil livre de base em isopropanol (~ 12 mg/mL) a 20 °C e a formação de uma pasta instável durante a troca de solventes do tetra-hidrofurano (THF) para isopropanol.

[0021] O novo processo comercial aqui divulgado para preparar o hidrato de dicloridrato de omecamtiv mecarbil é mostrado no Esquema 2. Envolve seis passos GMP.

Os materiais de partida comerciais API designados são 2-fluoro-3-nitro- tolueno (FNT), 5-amino-2-metilpiridina (APYR) e hidrato de fosfato de PMEC.

Esquema 2

[0022] O FN-tolueno é uma matéria-prima fabricada a partir de tolueno usando uma sequência sintética curta. A destilação fracionada da mistura de isômeros gerada proporciona o regioisômero desejado 2-fluoro-3-nitro-tolueno com uma pureza aceitável, com não superior a 0,5 % de área GC de quaisquer outros isômeros. O 2-fluoro-3-nitro-tolueno (FNT) fabricado usando esse processo tem qualidade reproduzível e pode ser designado como um material de partida comercial de API.

[0023] Fabricação de PIPN: O fosfato de PMEC, por exemplo, hidrato de fosfato de PMEC, é um material de partida de API preparado em um único passo a partir da piperazina. O processo anterior para preparar PIPN usava PMEC livre de base como matéria-prima, que pode ser comprado, mas é um óleo que contém várias quantidades de piperazina. Durante o armazenamento a 25 °C, foram observados níveis de piperazina de até 18% de área LC de PMEC livre de base. Como ilustrado no Esquema 3, a piperazina residual leva à formação da impureza BISN no produto PIPN.

Esquema 3

[0024] Um sal cristalino estável de PMEC com níveis baixos e constantes de piperazina foi procurado como material de partida comercial de API. Vários sais foram assim rastreados para identificar um candidato adequado. Verificou-se que o fosfato de PMEC, por exemplo, hidrato de fosfato de PMEC, é menos higroscópico do que o correspondente sal de sulfato e de acetato, como mostrado na Figura 1. Pode ser armazenado em sacos de alumínio selados do ar para evitar o contato com a umidade.

[0025] Como um benefício, o fosfato de PMEC, por exemplo, o hidrato de fosfato de PMEC, pode ser adicionado diretamente a uma mistura de reação para preparar o PIPN. Por outro lado, o acetato de PMEC deve ser convertido em PMEC livre de base antes da adição à mistura de reação, considerando a formação de um produto secundário a partir de FN-brometo (FNB) e o ânion de acetato. Fosfato de PMEC, por exemplo, hidrato de fosfato de PMEC, contém níveis baixos de piperazina (<0,4 % de área GC) que não aumentam durante a armazenagem. O fosfato de PMEC, por exemplo, hidrato de fosfato de PMEC, foi utilizado com sucesso na fabricação de PIPN. O lote de PIPN assim fabricado (5 kg) continha menos de 0,1 % de área LC de BISN residual.

[0026] Foi desenvolvido um processo para fabricar o hidrato de fosfato de PMEC envolvendo o tratamento de piperazina com cloroformato de metila seguido pela extração de PMEC livre de base na camada orgânica após a neutralização com hidróxido de sódio aquoso, como mostrado no Esquema 4. Subsequentemente à troca de solventes de diclorometano para éter t- butilmetílico, o sal alvo é cristalizado por adição de ácido fosfórico e filtração. O hidrato de fosfato de PMEC é isolado com um rendimento de 45-50% de piperazina e > 99% de área GC. Observou-se que os níveis de piperazina em amostras de hidrato de fosfato de PMEC são <0,4% de área GC. O espetro DSC e o padrão XRPD para o hidrato de fosfato de PMEC são mostrados nas Figuras 2 e 3, respetivamente. O fosfato de PMEC tem uma estequiometria de cerca de 2:1 de PMEC:fosfato e, portanto, é aqui referido de forma intercambiável como fosfato de PMEC ou hemifosfato de PMEC, sal de fosfato de PMEC. Um hidrato de fosfato de PMEC pode ser formado conforme detalhado aqui, e esse hidrato tem uma estequiometria de cerca de 2:1:1 PMEC:fosfato:água e é referenciado de forma intercambiável como hidrato de fosfato de PMEC, hemi-hidrato de hemifosfato de PMEC ou hidrato de fosfato de PMEC. Entende-se que a proporção de PMEC, fosfato e água no hidrato de fosfato de PMEC pode diferir ligeiramente da proporção estequiométrica 2:1:1 observada acima, por exemplo, para uma proporção de 6:4:3 ou semelhante. A análise elementar e/ou a análise estrutural de raios X de cristal único podem ser realizadas no material preparado através dos processos aqui divulgados. A proporção de PMEC, fosfato e água no sal isolado é consistente e a determinação da proporção exata de PMEC:fosfato:água não afeta negativamente a adequação do sal de hidrato de fosfato PMEC aqui para o uso pretendido como material de partida na preparação de hidrato de dicloridrato de omecamtiv mecarbil. Esquema 4

[0027] O método sintético geral para a preparação de fosfato de PMEC, por exemplo, hidrato de fosfato de PMEC, inclui a mistura de piperazina e cloroformato de metila para formar PMEC, adicionando 0,5 equivalentes molares de ácido fosfórico (por exemplo, em uma solução aquosa) para formar o sal de fosfato e opcionalmente filtrando o sal. A reação de piperazina e cloroformato de metila pode ser realizada a uma temperatura de 20 a 55 °C por 1 a 12 horas.

[0028] Métodos de extração específicos e procedimentos de processamento pós-reação são mostrados no Esquema 4, para purificar o fosfato de PMEC. No entanto, outros procedimentos de processamento podem ser aplicados. O PMEC pode ser purificado a partir de bis-PMEC formado na mistura de reação de piperazina e cloroformato de metila por extração com um solvente orgânico, tal como cloreto de metileno, dicloroetano ou 2-metiltetra-hidrofurano, ou uma mistura dos mesmos. Em algumas modalidades, o solvente orgânico compreende cloreto de metileno. O indesejado bis-PMEC é separado na camada de solvente orgânico e o PMEC desejado permanece na camada aquosa. O PMEC pode ser ainda mais purificado. Por exemplo, o PMEC na solução aquosa pode ser ajustado para um pH básico (por exemplo, 8 a 14) por adição de uma solução aquosa básica e extraído com um solvente orgânico, tal como cloreto de metileno, dicloroetano ou 2- metiltetra-hidrofurano ou uma mistura dos mesmos, em que o PMEC está no solvente orgânico. Em alguns casos, o solvente orgânico compreende cloreto de metileno. O PMEC no solvente orgânico pode sofrer uma troca de solventes do solvente orgânico extrator para éter t-butílico de metila (MTBE) e reagir com ácido fosfórico para formar o sal fosfato.

[0029] Em algumas modalidades específicas, a piperazina é suspensa em 4,0 volumes (V) de água a 20 ± 5 °C. Adiciona- se cloroformato de metila (1 equiv.) durante ≥ 1 hora, mantendo a temperatura do lote ≤ 20 °C. A reação é agitada a 20 ± 5 °C por ≥ 1 hora. Um ou mais extrações de cloreto de metileno são realizadas, com a camada de cloreto de metileno sendo descartada de cada vez. A camada aquosa é tratada com uma solução aquosa de NaOH 10 M (0,8 equiv.) para ajustar o pH para entre 9,5 e 10,3. É adicionado NaCl (1,47 equiv.) à camada aquosa e são realizadas lavagens com cloreto de metileno (2 x 4V). As camadas de cloreto de metileno são combinadas e destiladas para 2,5 V. éter butílico de metila (MTBE) (8 V ou 4,5 V) é adicionado e a solução é concentrada para 2,5 V. MTBE (3,5 ou 4,5 V) é adicionado e concentrou- se para 2,5 V. MTBE (3,5 V) é adicionado novamente e a mistura é filtrada com polimento. A solução filtrada é aquecida a 45 ± 5 °C (por exemplo, 40 a 50 °C) e uma solução de ácido fosfórico a 85% (0,5 equiv.) em MTBE (1,5 V ou 3,5 V) é adicionada durante ≥ 3 horas enquanto se mantem uma temperatura de lote de 45 ± 5 °C (por exemplo, 40 a 50 °C). A suspensão é esfriada para 20 ± 5 °C ao longo de 2 horas e agitada durante 1 hora a 20 ± 5 °C. A suspensão é filtrada e o bolo resultante lavado com MTBE (2 V) e seco (por exemplo, usando nitrogênio e vácuo por ≥ 24 h). O rendimento de hidrato de fosfato de PMEC é de 48,5%, com 100% de % de área LC, 64,6% em peso de ensaio, 4,2% em peso de água por titulação Karl Fischer, 0,44% em peso de MTBE residual e 0,2% de % de área de piperazina residual por GC.

[0030] Procedimento para fabricação de PIPN a partir de FNT: O FNT pode ser bromado para formar FNB, que por sua vez pode reagir com hidrato de fosfato de PMEC para formar PIPN (ver, por exemplo, parte superior do Esquema 2). FNT pode ser bromado para formar FNB através de reação com NBS e cloreto de benzoíla em ácido acético a uma temperatura de 70-95 °C. O FNB pode ser opcionalmente extraído com tolueno e/ou lavado com uma solução básica aquosa para remover impurezas. Alternativamente, o FNT pode ser bromado para formar o FNB por reação com bromato de sódio e bissulfito de sódio em acetato de isopropila e água. O FNB formado por reação com bromato de sódio e bissulfito de sódio pode opcionalmente ser lavado com uma solução aquosa de tiossulfato de sódio e/ou uma solução aquosa de cloreto de sódio para remover impurezas. O FNB, independentemente de como é formado a partir do FNT, pode opcionalmente ser tratado com dietilfosfito e uma trialquilamina (por exemplo, trietilamina ou diisopropiletilamina) a uma temperatura de 30 a 65 °C para reduzir a impureza dibromada indesejada. O FNB, independentemente de como é formado a partir do FNT, pode ser misturado com uma base de trialquilamina (por exemplo, trietilamina ou diisopropiletilamina) e hidrato de fosfato de PMEC para formar o PIPN. O PIPN pode ainda ser convertido na forma de sal cloridrato por mistura com ácido clorídrico e pode ser isolado ainda mais.

[0031] Em algumas modalidades específicas, 2-fluoro-3- nitrotolueno (3,0 kg, 1 equiv) é carregado em um reator seguido por peróxido de benzoíla (0,03 equiv) e N- bromossuccinimida (0,56 equiv). O ácido acético (3 V) é carregado no reator e o lote é aquecido a 83 °C. Após 1,5 h, a pasta de NBS (0,56 equiv) em ácido acético (1 V) é carregada no reator. Após 1,5 h adicional de segunda pasta de NBS (0,56 equiv) em ácido acético (1 V) é carregada no reator. Depois de umas 5 h adicionais, uma solução de H3PO3 (0,1 equiv) em ácido acético (0,1 V) é carregado para o reator e a mistura é agitada durante 30 minutos e depois arrefecida a 20 °C. Água (5,5 V) e tolueno (8 V) são carregados no reator e o lote é agitado vigorosamente por 30 minutos.

A agitação é interrompida e as camadas são separadas.

A camada aquosa inferior é descartada.

Uma solução de NaOH (1,7 equiv) em água (7 V) é carregada no reator enquanto mantém uma temperatura do lote abaixo de 30 °C.

O lote é agitado vigorosamente por 30 minutos.

A agitação é interrompida e as camadas podem se separar.

O lote é filtrado para um reator limpo e as camadas são separadas.

A camada aquosa inferior é descartada.

N,N-di-isopropiletilamina (0,53 equiv) é carregada no reator seguida por metanol (0,23 V) e o lote é aquecido a 40 °C.

Uma solução de dietilfosfito (0,46 equiv) em metanol (0,23 V) é carregada no reator e o lote é agitado por 3 h.

O lote é arrefecido até 20 °C.

Para uma solução de 1 equiv. de 2-fluoro-3-nitrofenilmetilbrometo em tolueno (9V), preparada por bromação radical de 2-fluoro-3- nitrotolueno é adicionado 2,3 equiv. de di- isopropiletilamina a 20 °C.

À solução agitada é adicionada uma solução de 1,05 equiv. de hidrato de fosfato de PMEC em metanol (2,6V) gota a gota.

Após agitação durante ≥ 3 horas, é adicionada água (5V) e as camadas são separadas.

A fase orgânica é lavada duas vezes com NH4Cl saturado aquoso (5V), em seguida, uma vez com NaHCO3 saturado aquoso (5V). Após a filtração com polimento, a camada de tolueno é diluída com isopropanol (9,7V) e água (0,5V). A solução é aquecida a 55 °C e HCl concentrado (0,15V) é adicionado ao longo de 30 minutos.

A solução é semeada com PIPN-HCl (3 mol%) e mantida a 55 °C durante 15 minutos.

HCl concentrado adicional (0,62V) é adicionado ao longo de 4 horas.

A solução é mantida a 55 °C por 15 minutos e esfriada a 20 °C em ≥ 1 hora.

A solução é agitada durante 30 minutos e filtrada.

Os cristais são lavados duas vezes com IPA (5,6V). O bolo é seco sob vácuo e nitrogênio para proporcionar PIPN-HCl (82% de rendimento, 98,6% em peso, 99,6 LCAP).

[0032] Em outras modalidades específicas, 2-fluoro-3- nitrotolueno (3,0 kg, 1 equiv) é carregado em um reator seguido por peróxido de benzoíla (0,03 equiv) e N- bromossuccinimida (NBS, 0,1 equiv). Ácido acético (2 V) é carregado para o reator e a mistura é aquecida a 83 °C. A mistura de reação é agitada durante 1,5 h e uma suspensão de NBS (0,4 equiv) em ácido acético (0,9 V) é adicionada. A mistura de reação é agitada durante 1,5 h e uma segunda pasta de NBS (0,4 equiv) em ácido acético (0,9 V) é adicionada. A mistura de reação é agitada durante 1,5 h e uma segunda pasta de NBS (0,8 equiv) em ácido acético (1,6 V) é adicionada. Ácido acético (1,0 equiv) é adicionado e a mistura de reação é agitada durante 1,5 h e uma solução de ácido fosforoso H3PO3, 0,1 equiv) em ácido acético (0,1 V) é carregado para o reator. A mistura é agitada durante 60 minutos e arrefecida a 20 °C. Água (5,5 V) e tolueno (8 V) são adicionados ao recipiente e a mistura bifásica é agitada vigorosamente por 30 minutos. A agitação é interrompida e as camadas podem se separar. A camada aquosa é descartada. Uma solução de hidróxido de sódio (1,7 equiv) em água (7 V) é carregada, mantendo a temperatura abaixo de 30 °C. A mistura bifásica é agitada vigorosamente por 30 minutos. A agitação é interrompida e as camadas podem se separar. A mistura bifásica é filtrada e as camadas são separadas. A camada aquosa é descartada. A mistura de reação é transferida para um recipiente limpo separado, o recipiente original é lavado com tolueno (1,2 V), e o volume de lavagem é adicionado à mistura de reação.

N,N-di-isopropiletilamina (0,53 equiv) e metanol (0,23 V) são carregados para a fase orgânica e a mistura é aquecida a 40 °C.

Uma solução de dietilfosfito (0,46 equiv) em metanol (0,23 V) é carregada e a mistura de reação é agitada por 3 h.

A mistura é arrefecida a 20 °C.

Para a solução de FNB em tolueno, preparada por bromação de radical de 2-fluoro-3-nitrotolueno (FNT), é adicionada di- isopropiletilamina (2,3 equiv.) e tolueno (1 V). A solução de FNB é adicionada a uma solução de metanol (1,8 V) e hidrato de fosfato de PMEC (1,05 equiv). O recipiente original que continha a solução de FNB é lavado com metanol (0,8 V) e o volume de lavagem é adicionado à mistura de reação.

A mistura de reação é agitada durante 4 horas a 25 °C e água (5 V) é adicionado, mantendo a temperatura do lote abaixo de 30 °C.

A mistura bifásica é agitada durante 30 minutos e as camadas são separadas.

A fase orgânica é lavada duas vezes com 3 M cloreto de amônio aquoso (5 V), e uma vez com 1 M bicarbonato de sódio aquoso (5 V). A mistura de reação é transferida para um recipiente limpo separado, o recipiente original é lavado com tolueno (1 V), e o volume de lavagem é adicionado à mistura de reação.

Após filtração com polimento, isopropanol (9,7 V) e água (0,6 V) são adicionados à solução orgânica.

A solução é aquecida a 55 °C e é adicionado ácido clorídrico aquoso a 32% em peso (0,25 equiv) durante 30 minutos.

A solução é agitada a 55 °C durante 15 minutos e semeada com uma suspensão de PIPN (sal cloridrato, 0,045 equiv.) em isopropanol (0,2 V). A suspensão é agitada a 55 °C durante 30 minutos.

Ácido clorídrico aquoso a 32% em peso adicional (1,0 equiv) é adicionado ao longo de 4 horas.

A suspensão é agitada a 55 °C durante 30 minutos e esfriada a 20 °C em 2 horas. A suspensão é agitada durante 30 minutos e filtrada. O bolo do produto é lavado duas vezes com isopropanol (5,6 V). O bolo do produto é seco no filtro/secador para proporcionar PIPN com rendimento de 82% com 98,6% em peso de ensaio e 99,6 % de área LC.

[0033] Em algumas modalidades específicas, 2-Fluoro-3- NitroTolueno (5,1 gramas) é dissolvido em acetato de isopropila (30 mL) e uma solução de bromato de sódio (14,9 gramas) em água (50 mL) é adicionada. A mistura é arrefecida a 10 °C. Uma solução de bissulfito de sódio (10,3 g) em água (100 mL) é adicionada ao longo de 20 minutos. A mistura resultante é aquecida a 80 °C durante 3 h. O recipiente de reação tem acesso à luz visível. O conteúdo é esfriado a 20 °C e as fases foram separadas. A fase orgânica é sequencialmente lavada com tiossulfato de sódio aquoso a 10% e cloreto de sódio aquoso saturado. 1-(Bromometil)-2-fluoro- 3-nitrobenzeno (FNB) é obtido com um rendimento de ensaio de 74% com 11% rendimento de ensaio do produto dibrometo.

[0034] Fabricação de APYR: 5-Amino-2-metilpiridina (APYR) está disponível comercialmente como matéria-prima, no entanto, contém várias quantidades de sal cloridrato (3-5% em peso) e é fornecida como material marrom-escuro ou preto. Além disso, pode conter várias impurezas potencialmente genotóxicas, conforme ilustrado no Esquema 5. Consequentemente, para usar APYR como um API comercial de material de partida com pureza elevada e consistente, é desejado um protocolo de purificação para a APYR ou um processo sintético para preparar a APYR.

Esquema 5

[0035] É fornecido um método de purificação de APYR por lavagem de uma solução de acetato de isopropila de APYR com até 10% em peso do sal cloridrato correspondente com hidróxido de sódio aquoso e, em seguida, misturando a fase orgânica com carvão vegetal. APYR pode ser cristalizada a partir de acetato de isopropila e heptano, opcionalmente após secagem azeotrópica da fase orgânica e filtração com polimento. O processo para purificar APYR é ilustrado no Esquema 6. A purificação de APYR envolve a conversão do sal de cloridrato de APYR em APYR livre de base e a remoção simultânea de material inorgânico usando uma lavagem aquosa básica de hidróxido de sódio de uma solução de acetato de isopropila de APYR. Após um tratamento com carvão vegetal (por exemplo, mistura com carvão vegetal e filtração da suspensão ou recirculação de uma solução de acetato de isopropila através de cápsulas de carvão vegetal), a solução compreendendo APYR é seca azeotropicamente e filtrada com polimento. A solução de acetato de isopropila límpida é concentrada, e APYR é cristalizado por adição de heptano. O APYR é isolado em > 99 % de área LC e > 99% em peso de ensaio.

Esquema 6

[0036] Em algumas modalidades específicas, uma solução de 5-Amino-2-metilpiridina em bruto (APYR) em acetato de isopropila (IPAc) (15 volumes) é lavada com uma solução aquosa de NaOH 1N (1,0 volume) e circulada através de cápsulas de carvão vegetal até a cor da solução (COS) no controle de processo é atendida (COS ≤ 20). A solução é seca azeotropicamente por concentração de aproximadamente 6 volumes e acetato de isopropila (8 volumes) é adicionado. A mistura é filtrada com polimento para um recipiente separado.

O recipiente original é lavado com acetato de isopropila (1,0 volume) e o volume de lavagem é adicionado à mistura de reação. A solução é concentrada, por exemplo, por destilação sob pressão reduzida e o produto é cristalizado a partir de acetato de isopropila e heptano (1:4, 10 vol). Em alguns casos, a solução é concentrada para 3 volumes a 60 °C e semeada com APYR purificada (1 mol%). A suspensão é agitada durante 30 minutos, esfriou-se a 20 °C ao longo de 3 horas, e foi agitada durante 1 hora. Adiciona-se heptano (8 volumes) ao longo de 3 horas para completar a cristalização do material. A suspensão é agitada durante 1 hora, filtrada e o bolo do produto é lavado usando heptano (2 x 3 volumes). APYR purificada é isolada por filtração, seca, e obtida com um rendimento de 90% com ≥99 % de área LC.

[0037] APYR a partir de NPYR: Em alguns casos, APYR é sintetizada a partir de NPYR, conforme descrito no Esquema

6. NPYR é hidrogenada na presença de um catalisador de paládio para formar APYR em bruto que pode ser cristalizada a partir de acetato de isopropila e heptano. A hidrogenação de NPYR para gerar APYR em bruto é levada a cabo após uma lavagem aquosa básica e um tratamento com carvão vegetal. O tratamento com carvão vegetal compreende misturar com carvão vegetal e filtrar a suspensão ou recircular uma solução de acetato de isopropila através de cápsulas de carvão vegetal. A solução APYR é seca azeotropicamente e filtrada com polimento. APYR é cristalizada a partir de acetato de isopropila e heptano. Em alguns casos, NPYR é purificada antes da hidrogenação lavando com acetato de isopropila e hidróxido de sódio aquoso e realizando um tratamento com carvão vegetal (mistura com carvão vegetal e remoção do carvão vegetal por filtração).

[0038] Em algumas modalidades específicas, uma solução de acetato de isopropila (15 V) de 2-Metil-5-nitropiridina (NPYR) é lavada com uma solução aquosa de NaOH a 1 N (2 V) e água (2 V). A solução é opcionalmente circulada através de cápsulas de carvão vegetal até que o controle em processo da cor da solução (COS) seja atingido (COS ≤ 20). NPYR é hidrogenada com 4,5 bares de hidrogênio, por exemplo, a 70 psi/50-60 °C (por exemplo, 55 °C) na presença de 5% Pd/C (sobre carvão ativado vendido pela BASF EscatTM 1421, 1,5% em peso de carregamento) por cerca de 1 hora. A mistura reacional é filtrada e seca azeotropicamente por concentração até cerca de 7 V, adição de 8 V de acetato de isopropila e filtração com polimento. A solução é concentrada para 3 V sob pressão reduzida a 60 °C. O produto é cristalizado a partir de acetato de isopropila e heptano (1:4), opcionalmente semeando com APYR pura (1 mol%) e/ou, opcionalmente, por esfriamento a 20 °C. O produto é opcionalmente filtrado e lavado usando heptano (2 x 3 V). APYR é isolada em 75 % de rendimento com ≥99% de área LC.

[0039] Fabricação de PCAR: No processo divulgado anteriormente para a preparação de hidrato de dicloridrato de omecamtiv mecarbil, a N-metilpirrolidinona (NMP) é usada como cossolvente na preparação de PCAR. No entanto, é difícil remover a NMP do bolo do produto, pois é necessário lavar com 30 volumes de acetonitrila para reduzir seu nível no bolo abaixo de 5000 ppm. Além disso, a NMP é um solvente potencialmente perigoso que foi colocado nas listas de protocolos REACH regulamentadas pela União Europeia,

adotadas para melhorar a proteção da saúde humana e do meio ambiente contra os riscos que podem ser causados por produtos químicos. Tem sido descoberto que usando APYR purificada, preparada como descrito acima, os níveis de cloridrato de APYR no PCAR cristalizado isolado poderiam facilmente ser mantidos abaixo de 1% de área LC, sem a utilização de NMP (ver Esquema 7). Este não foi o caso de APYR não purificada, uma vez que 1 a 2 % de área LC de cloridrato de APYR foi encontrada em PCAR isolado preparado sem NMP a partir deste material de partida e constitui uma descoberta surpreendente.

[0040] Deste modo, é aqui fornecido um método de preparação de PCAR através mistura APYR e cloroformato de fenila em acetonitrila e na ausência de NMP. A reação pode ocorrer de 15 a 30 °C por 1 a 15 horas. O método pode usar APYR que foi purificado como observado acima - por exemplo, para remover o sal cloridrato de APYR e a cor escura. APYR pode ser preparada a partir de NPYR como descrito acima. PCAR pode ser formado como seu sal cloridrato. O PCAR pode ser cristalizado, por exemplo, como o sal cloridrato.

[0041] Em algumas modalidades específicas, uma solução de 5-Amino-2-metilpiridina (APYR) em ACN (15 volumes) é reagida com cloroformato de fenila (1,05 equiv.) por 3 horas a 20 ± 5 °C, enquanto o produto cristaliza a partir da mistura de reação. A suspensão do produto é filtrada e o bolo é seco no filtro/secador. PCAR é isolada com um rendimento de 97%, pureza por HPLC ≥99%, APYR 0,3% e R-ureia 0,25%. Em alguns casos, a APYR purificada adicionou-se acetonitrila (14 volumes) e a mistura é agitada por 30 minutos. A mistura é filtrada com polimento para um recipiente separado. O recipiente original é lavado com acetonitrila (1,0 volume) e o volume de lavagem é adicionado à mistura de reação. Fenilcloroformato (1,05 equiv.) é adicionado ao longo de 5 horas a 20 °C na presença de sementes PCAR (0,01 equiv). A mistura é agitada por mais 2 horas. O produto é isolado por filtração e o bolo é lavado com acetonitrila (2 x 2 volumes). O bolo é seco em filtro/secador. PCAR é isolada com um rendimento de 97% com ≥99% de área LC de PCAR e 0,3% de área LC de APYR residual. Esquema 7

[0042] Fabricação de PIPA: O solvente utilizado durante a hidrogenação da PIPN para proporcionar PIPA no anterior processo para preparar hidrato de dicloridrato de omecamtiv mecarbil era acetato de isopropila. A reação de hidrogenação procede bem neste solvente, no entanto, uma cristalização evaporativa (a destilação de solvente durante a cristalização do produto) foi necessária devido à elevada solubilidade de PIPA em misturas de acetato de isopropila:heptano em proporções acima de 5:95. Os elevados níveis de acetato de isopropila usados precisavam ser reduzidos por destilação após a semeadura da solução do produto, levando a incrustações e falta de robustez do processo. Para o processo aqui descrito, acetato de isopropila foi substituído com tolueno, eliminando todos os problemas acima indicados, considerando que a proporção o tolueno:heptano a ser conseguida imediatamente antes da filtração é de 30:70, o que elimina uma cristalização evaporativa. Além disso, o etanol é usado como um cossolvente durante a hidrogenação da reação, a fim de aumentar a solubilidade de PIPA e assegurar a miscibilidade do subproduto em água. Finalmente, um bicarbonato de sódio aquoso foi substituído com um hidróxido de sódio aquoso para operar PIPN livre de base para o processo comercial, a fim de limitar os volumes de solução de lavagem aquosa e eliminar desgasificação. O processo para preparar PIPA a partir de PIPN, conforme divulgado neste documento, é apresentado no Esquema 8. Esquema 8

[0043] Assim, é aqui fornecido um método para sintetizar PIPA compreendendo a mistura de PIPN (que pode compreender sal de cloridrato de PIPN), uma solução aquosa de uma base inorgânica e tolueno para formar uma solução de PIPN livre de base. A base inorgânica pode ser, por exemplo, bicarbonato de sódio ou hidróxido de sódio. Em algumas modalidades, a base inorgânica compreende hidróxido de sódio. A solução de PIPN livre de base é, em seguida, hidrogenada na presença de um catalisador de paládio em tolueno e um solvente de álcool para formar PIPA em bruto. O solvente de álcool pode compreender etanol ou isopropanol. O PIPA é então cristalizado a partir de uma mistura solvente de heptano e tolueno.

[0044] Em algumas modalidades específicas, para uma mistura de 1 equiv. de PIPN-HCl e tolueno (4V) são adicionados 1M aq. NaOH (3,3V) a 20 °C. A agitação é continuada por 1 hora antes que as fases sejam separadas. A camada orgânica é lavada duas vezes com uma mistura de água (2,4V) e salmoura saturada (0,6V), depois a camada orgânica é destilada a 3,8V. A solução é filtrada, o reator lavado com tolueno (1V) e a solução de lavagem é filtrada antes das camadas orgânicas serem combinadas. À camada de tolueno é adicionado Pd/C (0,7% em peso) e a mistura heterogênea é carregada em um recipiente de hidrogenação. Etanol (1V) é adicionado à mistura. A hidrogenação é realizada a 20 °C sob 60 psig de hidrogênio. Após a reação estar completa, a mistura é filtrada e lavada com tolueno (1V). A mistura é destilada a 2,4 V, semeada com PIPA a 1% em mol em heptano (0,1 V) a 35 °C e depois é arrefecida a 20 °C. A adição de heptano (5,6V) é concluída em 3 horas. A mistura é filtrada e seca sob vácuo e nitrogênio para proporcionar PIPA (rendimento de 90%, ≥ 97,0% em peso, ≥ 98,0 LCAP).

[0045] Em algumas outras modalidades específicas, hidróxido de sódio aquoso 1 N (3,3 volumes) é adicionado a 1 equiv. de PIPN (sal cloridrato) suspenso em tolueno (4 volumes). A mistura bifásica é agitada a 20 °C durante 1 hora e as fases são permitidas a separar. A camada orgânica é lavada duas vezes com uma solução aquosa de cloreto de sódio a 0,9 M (3 volumes). A mistura de reação é seca azeotropicamente por concentração a aproximadamente 3,8 volumes e filtrada com polimento. A linha de transferência é lavada com tolueno (1 volume) e a solução de lavagem é combinada com a solução de PIPN. É adicionado etanol (1 volume) à solução de PIPN e a hidrogenação do material de partida é realizada na presença de 5% de Pd/C (em carvão ativado vendido pela BASF como Escat 1421, 0,7% em peso de carga de catalisador) usando uma pressão de 4 bars de hidrogênio a 15 °C. Após a reação estar completa, a mistura é filtrada. A autoclave de hidrogenação e o catalisador filtrado são lavados com tolueno (1V) e a solução de lavagem é combinada com a mistura de reação. A solução é concentrada para 2,4 volumes e semeada com 1% molar de PIPA em heptano (0,1 volumes) a 38 °C. A mistura é agitada durante 30 minutos a 38 °C, arrefecida a 20 °C ao longo de 2 horas e agitada a essa temperatura durante 30 minutos. É adicionado heptano (5,6 volumes) ao longo de 3 horas e a mistura é agitada por 30 minutos. A mistura é filtrada e seca em filtro/secador. O bolo é lavado uma vez com heptano:tolueno (7:3, 2 volumes totais) e uma vez com heptano (2 volumes). PIPA é isolada em 88% de rendimento com ≥ 98,0% em peso de ensaio e ≥ 98,0% de área LC.

[0046] Preparação de hidrato de dicloridrato de omecamtiv mecarbil: O anterior processo para preparar hidrato de dicloridrato de omecamtiv mecarbil envolve um procedimento telescópico através do qual a omecamtiv mecarbil é preparado como uma solução em THF, e o solvente é subsequentemente trocado por isopropanol. No entanto, considerando que a solubilidade de omecamtiv mecarbil em isopropanol a 20 °C é de cerca de 10 mg/mL e o volume total de isopropanol no fim da troca de solvente, 95% do material é fora da solução no final da troca de solvente, levando à formação de uma pasta que é difícil ou impossível de mexer. A destilação não pode mais ser realizada uma vez que essa pasta é formada devido à baixa transferência de massa, deixando para trás os níveis de THF na pasta que estão acima da especificação de controle em processo (IPC), por exemplo, maior ou igual a 1% de área GC. Na prática, isso leva a atrasos na fabricação devido à recarga necessária de isopropanol até que a mistura possa ser agitada, seguida por destilação adicional e análise de THF residual. Além disso, a proporção de isopropanol e de água tem de ser verificada utilizando um controle em processo considerando as quantidades variáveis de isopropanol no final da destilação e a influência da proporção de solvente (isopropanol/água) sobre as perdas de água-mãe após filtração.

[0047] Considerando os desafios apresentados pelo processo telescópico relatado anteriormente, um isolamento de omecamtiv mecarbil livre de base foi desenvolvido como aqui divulgado (ver o Esquema 9). Após a formação de omecamtiv mecarbil em acetonitrila e THF, é adicionada água e omecamtiv mecarbil livre de base é isolado, por exemplo, por cristalização. Os aglomerados de cristal sofrem uma rápida filtração e secagem. Omecamtiv mecarbil livre de base é então dissolvido em isopropanol e água na presença de ácido clorídrico para preparar o hidrato de dicloridrato de omecamtiv mecarbil. Usando este procedimento modificado, o desafio de troca de solvente é evitado e a medição da proporção de isopropanol e água é desnecessária, pois quantidades conhecidas de ambos os solventes são adicionadas a omecamtiv mecarbil livre de base cristalino no início do passo de formação de sal. Esquema 9

[0048] Assim, é aqui proporcionado um método de preparação de hidrato de dicloridrato de omecamtiv mecarbil através da mistura de PIPA, PCAR e uma trialquilamina (por exemplo, trietilamina ou di-isopropiletilamina) em acetonitrila e THF para formar omecamtiv mecarbil. O omecamtiv mecarbil é isolado como livre de base e depois misturado com 2 a 3 equivalentes molares de ácido clorídrico em isopropanol e água para formar hidrato de dicloridrato de omecamtiv mecarbil, que pode opcionalmente ser cristalizado a partir de isopropanol e água. O isolamento de omecamtiv mecarbil livre de base pode ser realizado através de cristalização por adição de água e filtração. PIPA e PCAR podem ser preparados como divulgado acima.

[0049] Em algumas modalidades, PIPA (2,1 kg, 1 equiv) é carregado num reator, seguido por PCAR (1,1 equiv), depois THF (2,5 V) e finalmente acetonitrila (2,5 V). À pasta resultante é adicionada N,N-di-isopropiletilamina (1,2 equiv) e o lote é aquecido a 55 °C por 16 h. Água (5 V) é então adicionada durante 15 minutos e sementes de omecamtiv mecarbil livre de base (0,05 equiv) são carregadas para o reator. O lote é agitado por 15 minutos e a água (10 V) é adicionada ao longo de 3 h. O lote é arrefecido a 20 °C durante 1 hora e filtrado. O bolo é lavado com água:acetonitrila 3:1 (3 V) e depois acetonitrila (3 x 3 V). O bolo é seco em um filtro/secador. Omecamtiv mecarbil livre de base é isolado como um sólido com um rendimento de 80%, com 99,9% de área LC, e 99,3% em peso de ensaio.

[0050] Omecamtiv mecarbil livre de base (2,6 kg, 1 equiv) é carregado em um reator seguido por 2-propanol (2,6 V) e água (1,53 V). O lote é então aquecido a 45 °C. Adiciona-se HCl aquoso 6 M (2,2 equiv) a uma velocidade para manter a temperatura do lote abaixo de 60 °C. O lote é aquecido a 60 °C por 30 minutos e filtrado em um reator limpo a 60 °C. O recipiente original é lavado com uma mistura de isopropanol:água (1:1, total de 0,1 volume) e o volume de lavagem é adicionado à mistura de reação. A solução é arrefecida para 45 °C e uma pasta de semente de hidrato de dicloridrato de omecamtiv mecarbil (0,05 ou 0,03 equiv) em isopropanol (0,14 ou 0,1 V) é carregado para o reator. A suspensão é agitada durante 1 h. O isopropanol (3,68 V) é carregado no reator por 2 h. A mistura é aquecida a 55 °C ao longo de 1 h e mantida por 30 minutos a essa temperatura. A mistura é arrefecida a 45 °C durante 1 h. A mistura é agitada durante 2 h e, em seguida, é adicionado isopropanol (7,37 V) ao reator ao longo de 3 h. A mistura é agitada durante 1 h e depois arrefecida a 20 °C durante 2 h. A mistura é moída a úmido até que as especificações de d90 sejam atendidas (por exemplo, ≤ 110 µm) e a suspensão é filtrada. O bolo molhado é lavado duas vezes com isopropanol:água (95:5, 2V). O bolo molhado é seco sob vácuo até os níveis de isopropanol estarem abaixo de 1000 ppm. O bolo é opcionalmente reidratado, se necessário, usando, por exemplo, uma corrente de nitrogênio umidificado, até que o teor de água dos sólidos esteja entre 3,0 e 4,2% em peso. O material pode ser recristalizado se não atender à especificação. O hidrato de dicloridrato de omecamtiv mecarbil é isolado como um sólido com rendimento de 91,3%, com 99,96 % de área LC e 100,1% em peso de ensaio.

[0051] Preparação de Hidrato de Dicloridrato de Omecamtiv Mecarbil utilizando Fabricação Contínua: É aqui proporcionado um método de preparação de hidrato de dicloridrato de omecamtiv mecarbil usando um processo de fabricação contínuo. O procedimento sintético geral é descrito no Esquema 10 abaixo.

Esquema 10

[0052] Assim, é aqui proporcionado um método para a preparação de hidrato de dicloridrato de omecamtiv mecarbil compreendendo a mistura de PIPA, trifosgênio e uma trialquilamina em acetonitrila e tetra-hidrofurano para formar um isocianato de PIPA; misturar isocianato de PIPA e APYR para formar omecamtiv mecarbil livre de base; e misturar omecamtiv mecarbil livre de base com 2 a 3 equivalentes molares de ácido clorídrico em isopropanol e água para formar hidrato de dicloridrato de omecamtiv mecarbil. A reação de PIPA, trifosgênio e a trialquilamina (por exemplo, trietilamina ou di-isopropiletilamina) pode ser realizada por meio de fabricação contínua usando um micromisturador e ciclo de reação. A reação do isocianato de PIPA e APYR pode ser realizada por meio de fabricação contínua utilizando um misturador em Y e um ciclo de reação. PIPA e/ou APYR podem ser preparadas como descrito acima.

[0053] Em algumas modalidades, a fabricação contínua é realizada da seguinte forma. A um balão de 1 L de 3 tubuladuras é adicionado acetonitrila (471 mL) seguido de PIPA (100,09 g, 374 mmol) e a mistura é agitada até os sólidos se dissolverem. É adicionada di-isopropiletilamina (135 ml, 770 mmol) e a mistura é agitada até ficar homogênea. A um balão de 1 L de 3 tubuladuras separado é adicionado THF (620 mL) seguido de trifosgênio (39,3 g, 131 mmol) e a mistura é agitada até os sólidos se dissolverem. A um balão de 1 L de 3 tubuladuras separado é adicionada acetonitrila (598 mL) seguido por APYR (47,3 g, 431 mmol). A mistura é agitada até os sólidos se dissolverem. Os frascos são acoplados às bombas de seringa Asia. O fluxo da solução de PIPA/di-isopropiletilamina é iniciado a 1,2 mL/min (1,00 equiv. PIPA) e o fluxo da solução de trifosgênio é iniciado a 1,16 mL/min (1,05 equiv. de fosgênio). As correntes do processo são misturadas através de um micromisturador e depois passadas através de um ciclo de reação de 3 mL. A conversão de PIPA no isocianato correspondente é monitorada pelo ReactIR. O estado estacionário é alcançado quase instantaneamente.

[0054] O fluxo da solução APYR é iniciado em 1,18 mL/min (1,15 equiv). As correntes de isocianato de PIPA e APYR são unidas em um misturador em Y e passadas por um equipamento de ciclo de reação de 51 mL (por exemplo, um sistema de três ciclos com um primeiro ciclo com volume de 10 mL, um segundo ciclo de 25 mL e um terceiro ciclo de 16 mL). A corrente de reação é passada através da célula de fluxo ReactIR para monitorar o progresso da reação e coletada em um recipiente contendo MeOH (100 mL). Esta instalação é executada continuamente por 5,5 h para fornecer aproximadamente 1,3 L de solução do produto da reação.

[0055] Em alguns casos, a solução de produto é transferida para um recipiente de reação de 2 L e concentrada para um volume de aproximadamente 350 mL. É adicionado isopropanol (300 mL) e a mistura é concentrada até um volume de 350 mL. A última operação é repetida três vezes.

[0056] Após a destilação final, o recipiente é preenchido com nitrogênio e um adicional de 300 mL de isopropanol é adicionado seguido por 125 mL de água. A temperatura do camisa é ajustada para 50 °C e HCl 6 M (82 mL) é adicionado lentamente. A temperatura da camisa é reduzida para 45 °C e uma solução 1:1 de solução de isopropanol:água (50 mL) é adicionada. A cristalização é semeada com 5 g adicionais de hidrato de dicloridrato de omecamtiv mecarbil em suspensão em 15 mL de isopropanol, e então mantida por 1 hora a 45 °C. É adicionado isopropanol (227 mL) à mistura e a temperatura é aumentada para 55 °C durante 1 hora. A temperatura da camisa é ajustada para 45 °C e e a mistura agitada por aproximadamente 16 h. É adicionado isopropanol (670 mL) ao longo de 90 minutos. A temperatura da camisa é reduzida para 20 °C e a mistura é agitada durante 2 horas. A pasta é filtrada e o bolo é lavado com 800 mL de 95:5 de isopropanol:água. O bolo é seco sob vácuo. O hidrato de dicloridrato de omecamtiv mecarbil é isolado com um rendimento de 93,5% (99,09 g) com 99,17% em peso e 99,7% de pureza de LCAP.

[0057] Em alguns casos, à mistura de reação são adicionados isopropanol (315 mL) e água (125 mL). A mistura é aquecida a 50 °C e ácido clorídrico aquoso 6 M (82 mL) é adicionado. A solução é arrefecida a 45 °C e uma pasta de sementes de hidrato de dicloridrato de omecamtiv mecarbil (5 g) na mistura isopropanol:água (1:1, 50 mL) é adicionada. A suspensão é agitada a 45 °C durante 1 hora. É adicionado isopropanol (227 mL) e a mistura é aquecida a 55 °C durante 1 hora. A suspensão é arrefecida a 45 °C e agitada durante 16 horas. É adicionado isopropanol (670 mL) ao longo de 90 minutos. A mistura é arrefecida a 20 °C e agitada durante 2 horas. A pasta é filtrada e o bolo lavado com uma solução de isopropanol:água a 95:5 (800 mL). O bolo é seco no filtro/secador. O hidrato de dicloridrato de omecamtiv mecarbil é isolado com um rendimento de 93,5% (99,1 g) com 99,17% em peso de ensaio e 99,7 % de área LC.

[0058] Vários processos divulgados neste documento incluem passos indicados como opcionais. Em alguns casos, o passo opcional não é executado. Em outros casos, o passo opcional é executado.

Claims (33)

REIVINDICAÇÕES:

1. Hidrato de fosfato de carboxilato de piperazina de metila ("PMEC").

2. Processo para sintetizar hidrato de fosfato de carboxilato de piperazina de metila ("PMEC") caracterizado por compreender (a) mistura de piperazina e cloroformato de metila para formar PMEC; (b) mistura de PMEC e 0,5 equivalentes molares de ácido fosfórico para formar hidrato de fosfato de PMEC; e (c) opcionalmente, filtrar o hidrato de fosfato de PMEC a partir da mistura do passo (b).

3. Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por compreender ainda o isolamento do PMEC formado a partir do passo (a) como uma solução em cloreto de metileno, dicloroetano, 2-metiltetra-hidrofurano ou mistura dos mesmos.

4. Processo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o isolamento ser realizado por (i) lavagem de PMEC resultante do passo (a) com um solvente orgânico; (ii) modificação do pH para 8 a 14 adicionando uma base para formar uma solução aquosa básica; e (iii) extração do PMEC da solução aquosa básica do passo (ii) com cloreto de metileno,

dicloroetano, 2-metil tetra-hidrofurano ou uma mistura dos mesmos.

5. Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o passo (a) ser realizado em uma solução aquosa.

6. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2, 3, 4 e 5, caracterizado por o passo (a) ser realizado a uma temperatura de 20 a 55 °C por 1 a 12 horas.

7. Processo para sintetizar 4-(2-fluoro-3- nitrobenzil)piperazina-1-carboxilato de metila (PIPN), caracterizado por compreender (a) mistura de 2-fluoro-3-nitrotolueno, bromato de sódio e bissulfito de sódio em isopropilacetato e água para formar 1-(bromometil)-2-fluoro-3-nitrobenzeno (FNB); (b) opcionalmente, lavar o FNB com tiossulfato de sódio aquoso, com cloreto de sódio aquoso, ou ambos; e (c) mistura de FNB, uma base de trialquilamina e hidrato de fosfato de carboxilato de piperazina de metila ("PMEC") para formar PIPN.

8. Processo, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por o FNB ser lavado com tiossulfato de sódio aquoso e cloreto de sódio aquoso.

9. Processo para sintetizar 4-(2-fluoro-3- nitrobenzil)piperazina-1-carboxilato de metila (PIPN), caracterizado por compreender (a) mistura de 2-fluoro-3-nitrotolueno, peróxido de benzoíla, N-bromosuccinimida e ácido acético a uma temperatura de 70 a 95 °C para formar 1-(bromometil)-2- fluoro-3-nitrobenzeno (FNB); (b) opcionalmente, extrair o FNB com tolueno, lavar o FNB com uma solução básica aquosa ou ambos; (c) mistura de FNB, uma base de trialquilamina e hidrato de fosfato de carboxilato de piperazina de metila ("PMEC") para formar PIPN.

10. Processo, de acordo com a revindicação 9, caracterizado por o FNB ser extraído com tolueno e lavado com hidróxido de sódio aquoso.

11. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7, 8, 9 e 10, caracterizado por o PIPN ser formado como um sal cloridrato.

12. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7, 8, 9, 10 e 11, caracterizado por o hidrato de fosfato de PMEC ser preparado por um processo, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 2, 3, 4, 5 ou 6.

13. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7, 8, 9, 10, 11 e 12, caracterizado por a base de trialquilamina compreender di-isopropiletilamina ou trietilamina.

14. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7, 8, 9, 10, 11, 12 e 13, caracterizado por, antes de misturar o FNB, a base de trialquilamina e o hidrato de fosfato de PMEC, o processo compreender ainda a adição de dietilfosfito e uma trialquilamina e a mistura da mistura resultante a uma temperatura de 30 a 65 °C.

15. Processo para sintetizar fenil(6-metilpiridin-3- il)carbamato (PCAR) caracterizado por compreender a mistura de 5-amino-2-metilpiridina (APYR) e cloroformato de fenila em acetonitrila para formar PCAR, em que a mistura é realizada na ausência de N- metilpirrolidinona (NMP).

16. Processo, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por a mistura ser realizada a uma temperatura de 15 a 30 °C por 1 a 15 horas.

17. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 e 16, caracterizado por o PCAR ser formado como um sal cloridrato.

18. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15, 16 e 17, caracterizado por compreender adicionalmente a preparação de APYR por um processo compreendendo:

(i) hidrogenação de 2-metil-5- nitropiridina (NPYR) na presença de um catalisador de paládio para formar APYR em bruto; e (ii) cristalização de APYR a partir de APYR em bruto em acetato de isopropila e heptano.

19. Processo, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado por compreender ainda, antes do passo (i), lavar NPYR em acetato de isopropila com hidróxido de sódio aquoso, seguido pela mistura do NPYR lavado em acetato de isopropila com carvão vegetal.

20. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15, 16 e 17, caracterizado por compreender ainda, antes da mistura de APYR e cloroformato de fenila, purificar APYR por um processo que compreende: (i) lavar uma solução de acetato de isopropila do APYR em bruto, em que o APYR em bruto compreende até 10% em peso de cloridrato de APYR, com hidróxido de sódio aquoso e misturando o APYR lavado com carvão vegetal para formar uma solução de APYR após filtração; e (ii) cristalização de APYR a partir da solução de APYR do passo (i) a partir de acetato de isopropila e heptano.

21. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15, 16, 17, 18, 19 e 20, caracterizado por compreender ainda a cristalização de PCAR.

22. Processo para sintetizar 4-(3-amino-2- fluorobenzil)piperazina-1-carboxilato de metila (PIPA), caracterizado por compreender (a) mistura de 4-(2-fluoro-3- nitrobenzil)piperazina-1-carboxilato de metila (PIPN), uma solução aquosa de uma base inorgânica e tolueno para formar uma solução de PIPN livre de base; (b) hidrogenar a solução de PIPN livre de base na presença de um catalisador de paládio em uma mistura de tolueno e solvente álcool para formar PIPA em bruto, em que o álcool compreende etanol ou isopropanol; e (c) cristalização do PIPA a partir do PIPA em bruto em heptano e tolueno.

23. Processo, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por a base inorgânica compreender hidróxido de sódio.

24. Processo para a preparação de hidrato de dicloridrato de omecamtiv mecarbil, caracterizado por compreender (a) mistura de 4-(3-amino-2- fluorobenzil)piperazina-1-carboxilato de metila

(PIPA), (6-metilpiridin-3-il)carbamato de fenila (PCAR) e uma trialquilamina em acetonitrila e tetra-hidrofurano para formar uma solução de omecamtiv mecarbil em bruto; (b) isolar omecamtiv mecarbil livre de base da solução de omecamtiv mecarbil em bruto; e (c) mistura de omecamtiv mecarbil livre de base isolado com 2 a 3 equivalentes molares de ácido clorídrico em isopropanol e água para formar hidrato de dicloridrato de omecamtiv mecarbil .

25. Processo, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado por a trialquilamina compreender di- isopropiletilamina ou trietilamina.

26. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 24 e 25, caracterizado por o isolamento do passo (b) compreender cristalizar o omecamtiv mecarbil livre de base por adição de água à solução de omecamtiv mecarbil em bruto a partir do passo (a) e filtrar o cristalizado omecamtiv mecarbil livre de base.

27. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 24, 25 e 26, caracterizado por compreender ainda a cristalização do hidrato de dicloridrato de omecamtiv mecarbil a partir de isopropanol e água.

28. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 24, 25, 26 e 27, caracterizado por o PCAR ser preparado por um processo, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 15, 16, 17, 18, 19, 20 e 21.

29. Processo para a preparação de hidrato de dicloridrato de omecamtiv mecarbil, caracterizado por compreender (a) mistura de 4-(3-amino-2- fluorobenzil)piperazina-1-caboxilato de metila (PIPA), trifosgênio e uma trialquilamina em acetonitrila e tetra-hidrofurano para formar isocianato de PIPA; (b) mistura do isocianato de PIPA e 5-amino- 2-metilpiridina (APYR) para formar omecamtiv mecarbil livre de base ; (c) mistura de omecamtiv mecarbil livre de base com 2 a 3 equivalentes molares de ácido clorídrico em isopropanol e água para formar hidrato de dicloridrato de omecamtiv mecarbil.

30. Processo, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado por o passo (a) ser realizado por meio de fabricação contínua compreendendo a mistura de uma primeira solução compreendendo PIPA e a trialquilamina em acetonitrila e uma segunda solução compreendendo trifosgênio em tetra-hidrofurano usando um chip micromisturador e um ciclo de reação para formar o isocianato de PIPA.

31. Processo, de acordo com a reivindicação 29 ou 30, caracterizado por o passo (b) ser realizado por meio de fabricação contínua compreendendo a mistura de uma solução compreendendo o isocianato de PIPA e uma solução compreendendo AYPR usando um misturador em Y e um ciclo de reação.

32. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 29, 30 e 31, caracterizado por o APYR ser preparado por um processo, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 18, 19, 20 e 21.

33. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 e 32, caracterizado por o PIPA ser preparado por um processo, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 21, 22 e 23.