Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO DE IMATINIB E INTERMEDIÁRIOS DESTE".
Campo técnico da invenção
A presente invenção refere-se a um processo para a preparação de 4-metil-N-3-[4-(3-piridinil)-2-pirimidinil]-1,3-benzenodiamina e análogos deste, intermediários úteis para a síntese de Imatinib, ou 4-[(4-metil-1-pi- perazinil)metil]-N-[4-metil-3-[[4-(3-piridinil)-2-pirimidinil]amino]fenil]benzami- da.
Estado da técnica
Mesilato de Imatinib, uma molécula da fórmula 9, é um medica- mento importante utilizado no tratamento da leucemia mielóide crônica.
9
Sua preparação foi primeiro descrita na EP 564409 por Novartis1 e ela é resumida no Esquema 1 seguinte. Este documento não relata os rendimentos das várias operações preparativas.
Esquema 1 Entretanto, a WO 2006/071130 relata que, por esta via sintética, o rendimento total de Imatinib não excede 15%. Além disso, muitas etapas têm processamentos longos e difíceis e, por esta razão, eles não são ade- quados para uma aplicação industrial. Além disso, N,N-dimetilformamida 5 dimetil acetal é um reagente caro, e isto torna esta via sintética não muito economicamente vantajosa. Os problemas listados acima são particularmen- te relevantes para a síntese da 4-metil-N3-[4-(3-piridinil)-2-pirimidinil]-1,3- benzenodiamina intermediária da fórmula 8.
O problema técnico a ser resolvido em vista da técnica anterior é portanto fornecer um processo para a preparação de 4-metil-N3-[4-(3- piridinil)-2-pirimidinil]-1,3-benzenodiamina e análogos deste que procede com altos rendimentos, é facilmente capaz de ser produzido em escala in- dustrial, e economicamente vantajoso.
Breve descrição da invenção A presente invenção refere-se à preparação de 4-metil-N3-[4-(3-
piridinil)-2-pirimidinil]-1,3-benzenodiamina e análogos deste partindo de β- oxo-3-piridinpropanal, um sal deste, ou um enoléter deste, ou do ácido β- oxo-3-piridinapropiônico ou um éster deste.
Descrição detalhada da invenção Foi surpreendentemente descoberto um processo para a prepa-
ração de compostos da fórmula 1
1 em que Ri representa amino, nitro, halógeno, hidróxi, NH(CO)R3, NHR4,
R3 representa 4-(halo-metil)fenila, 4-(hidroximetil)fenila, 4-((4- metilpiperazinil)carbonil)fenila, 4-(alcoxicarbonil)fenila, ou 4-[(4-metil-1-pipe- razinil)metil]fenila, em que alcóxi significa alcóxi C1-C4,
R4 representa um grupo de proteção para o grupo amina, com-
preendendo as etapas de
a) reagir o p-oxo-3-piridinapropanal, um sal deste, ou um eno- léter deste da fórmula 17
o
O—Rji
17
em que R2 representa hidrogênio, alquila CrC4, benzila, ou fenila,
com uma aril guanidina da fórmula 3
15
em que Ri tem o significado descrito acima, para produzir o composto da fórmula 19
19
em que Ri tem o significado precedente, e
b) ciclizar 0 intermediário da fórmula 19 na presença de uma
base.
Ri preferivelmente representa amino, nitro, NH(CO)R3, NHR4, mais preferivelmente amino ou nitro; R2 preferivelmente representa hidrogênio, isopropila, ou n-butila;
R3 preferivelmente representa 4-(clorometil)fenila, ou 4-[(4-metil-
1 -piperazinil)metil]fenila;
R4 preferivelmente representa uma carboxamida, uma solfona- 5 mida, ou um carbamato, mais preferivelmente ele representa um grupo CO- CH3, (CO)OBn, (CO)O-t-Bu, (SO2)Ph, (S02)(4-Me-Ph);
Quando Ri for um grupo NH(CO)R3, em que R3 representa 4- (halo-metil)fenila, 4-(hidroximetil)fenila, 4-((4-metilpiperazinil)carbonil)fenila, 4-(alcoxicarbonil)fenila, em que alcóxi significa alcóxi C1-C4, a síntese descri- 10 ta acima produzirá um intermediário mais avançado na síntese de Imatinib do que o composto de 4-metil-N3-[4-(3-piridinil)-2-pirimidinil]-1,3-benzenodia- mina da fórmula 8; tal intermediário será capaz de ser convertido em Imatinib de acordo com os modos conhecidos na literatura (ver WO 2004108699, EP 52853, WO 2005005414, ou Arch. Pharmacal Res., 27(11), 1093-1098 15 (2004)).
Quando Ri é um grupo NH(CO)R3, em que R3 representa 4-[(4- metil-1-piperazinil)metil]fenila, a síntese descrita acima produzirá diretamen- te Imatinib.
A reação de ciclização b) requer o uso de uma base, preferivel- 20 mente selecionada do grupo consistindo em hidróxido de sódio, carbonato de sódio, alcoolatos C1-C4 de sódio, hidróxido de potássio, carbonato de po- tássio, alcoolatos C1-C4 de potássio, hidróxido de lítio, carbonato de lítio, al- coolatos CrC4 de lítio, hidróxido de césio, carbonato de césio, amônia, e 4- dimetilaminopiridina, mais preferivelmente ela é hidróxido de potássio. A ba- 25 se pode estar ausente na etapa a), ou ela pode estar presente ainda na eta- pa a).
O processo descrito acima compreende a etapa opcional de iso- lamento do intermediário da fórmula 19, contanto que a etapa a) não seja realizada na presença da base utilizada na etapa b); neste caso, o interme- 30 diário 19 é obtido com rendimento e pureza altos. A síntese é preferivelmen- te realizada em um solvente selecionado do grupo consistindo em metanol, etanol, isopropanol, n-butanol, sulfóxido de dimetila, dimetil formamida, di- metil acetamida, N-metilpirrolidona, tolueno, e misturas destes, mais preferi- velmente isopropanol. A etapa a) é preferivelmente realizada em uma tem- peratura variando entre O0C e 50°C e em um período de tempo entre 2 e 6 horas, e a etapa b) preferivelmente em uma temperatura variando entre 80°C e 140°C e em um período de tempo entre 6 e 24 horas.
Uma modalidade particularmente preferida da invenção é um processo para a preparação de 4-metil-N3-[4-(3-piridinil)-2-pirimidinil]-1,3- benzenodiamina da fórmula 8
θ
compreendendo as etapas de a) reagir o sal de sódio do β-οχο-3-piridinapropanal da fórmula
20 (ou um tautômero deste)
o
20
com a (2-metil-5-aminofenil)guanidina da fórmula 21
NH2
21
para produzir o composto da fórmula 22
NH2
22 e b) ciclizar o intermediário da fórmula 22 na presença de uma base.
De fato, a (2-metil-5-aminofenil)guanidina reage com ο β-οχο-3- piridinapropanal mais rápido do que a (2-metil-5-nitrofenil)guanidina.
A seguir da adição de ácido à mistura de sal de sódio do β-οχο- 3-piridinapropanal da fórmula 20 e (2-metil-5-aminofenil)guanidina da fórmu- la 21 na temperatura ambiente, a precipitação do produto da fórmula 22, que pode ser separado por filtração, é obtida.
A 4-metil-N3-[4-(3-piridinil)-2-pirimidinil]-1,3-benzenodiamina bru- ta é adequadamente cristalizada a partir de tolueno em um rendimento de 80% e pureza acima de 99% (HPLC). Tal qualidade do produto é utilizada na síntese de Imatinib descrita na EP 564409.
O β-οχο-3-piridinapropanal, ou um enoléter deste, da fórmula 17 é adequadamente gerada pela adição de um ácido ao sal do β-οχο-3- piridinapropanal 18
o
oz
18
em que Z representa um metal alcalino ou alcalino terroso, preferivelmente sódio ou potássio. Quando R2 nos compostos da fórmula 17 for diferente de hidrogênio, o solvente utilizado para sua preparação é o álcool da fórmula R2OH. O ácido é preferivelmente ácido clorídrico ou ácido acético.
O sal de sódio do β-οχο-3-piridinapropanal da fórmula 20 e os análogos deste da fórmula 18 podem ser preparados de acordo com os en- sinamentos da DE 2125310, e podem ser isolados ou utilizados ‘in situ’.
A (2-metil-5-aminofenil)guanidina da fórmula 21 e os análogos deste da fórmula 3 podem ser preparados de acordo com os ensinamentos da WO 2004110452.
Outro objetivo da presente invenção é representado pelos com-
postos da fórmula 19 em que Ri tem o significado descrito acima.
Particularmente preferido é o composto da fórmula 22.
Um outro aspecto da presente invenção consiste em um segun- do processo para a preparação de 4-metil-N3-[4-(3-piridinil)-2-pirimidinil]-1,3- benzenodiamina e análogos deste partindo do ácido β-οχο-3-piridinapro- piônico ou um éster deste.
Foi surpreendentemente descoberto um processo para a prepa- ração de compostos da fórmula V
Ri
1'
em que Ri representa nitro, amino, halógeno, hidróxi, NH(CO)R3, NHR4,
X representa hidrogênio, cloro, bromo, iodo, hidróxi, ou OR5,
R3 representa 4-(halo-metil)fenila, 4-(hidroximetil)fenila, 4-((4- metilpiperazinil)carbonil)fenila, 4-(alcoxicarbonil)fenila, ou 4-[(4-metil-1-pipe- razinil)metil]fenila, em que alcóxi significa alcóxi CrC4,
R4 representa um grupo de proteção para o grupo amina,
R5 representa um grupo de ativação para o grupo hidroxila,
compreendendo a reação do ácido p-oxo-3-piridinapropiônico ou um éster deste da fórmula 2
em que R2 representa hidrogênio, alquila C1-C4, benzila, ou fenila, com uma aril guanidina da fórmula 3
3
em que Ri tem o significado descrito acima.
Ri preferivelmente representa nitro, amino, NH(CO)R3, NHR4, mais preferivelmente nitro ou amino;
X preferivelmente representa hidrogênio, cloro, bromo, ou hidró-
xi;
R2 preferivelmente representa metila, etila, ou isopropila;
R3 preferivelmente representa 4-(clorometil)fenila, ou 4-[(4-metil-
1 -piperazinil)metil]fenila;
R4 preferivelmente representa uma carboxamida, uma sulfona-
mida, ou um carbamato, mais preferivelmente ele representa um grupo CO- CH3, (CO)OBn, (CO)O-t-Bu, (SO2)Ph, (S02)(4-Me-Ph);
R5 preferivelmente representa um éster carboxílico ou sulfônico, mais preferivelmente um grupo -CO-alquil(Ci-C4), ou -SO2Re, em que R6 é selecionado de metila, trifluorometila, fenila, 4-metilfenila, 4-nitrofenila, 4- bromofenila. Um outro aspecto da presente invenção refere-se aos compos- tos da fórmula 1 ’
1'
em que Ri tem o significado precedente, e X representa cloro, bromo, iodo, hidróxi, ou OR5.
X preferivelmente representa cloro, bromo, ou hidróxi.
Quando X representa um grupo hidroxila, o composto da fórmula V (indicado acima na forma enólica) pode estar sob uma forma cetônica tau- tomérica.
Uma modalidade particularmente preferida da invenção é um processo para a preparação de 6-hidróxi-N-(2-metil-5-nitrofenil)-4-(3-piridil)- 2-pirimidina amina da fórmula 4
OH NO2
4
compreendendo a reação do β-οχο-3-piridina propionato de etila 5
O O
OEt
5
com (2-metil-5-nitrofenil)guanidina da fórmula 6.
6
A reação é preferivelmente realizada em um solvente seleciona- do do grupo consistindo em dimetilformamida, N-metilpirrolidona, isopropa- nol, éter 2-metoxietílico, sulfóxido de dimetila, mais preferivelmente em N- 10 metilpirrolidona, em uma temperatura preferivelmente variando entre 100°C e 160°C e em um período de tempo preferivelmente variando entre 6 e 18 horas.
A reação é promovida usando-se temperaturas altas, que permi- tem o progresso da condensação e a separação por destilação do álcool, água, e os subprodutos que se formam durante a reação.
O ácido β-οχο-3-piridinapropiónico ou um éster deste da fórmula
2 é preferivelmente utilizado em uma razão molar variando entre 1,2:1 e 2:1 em relação a aril guanidina da fórmula 3. O β-οχο-3-piridina propionato de etila 5 e, por analogia, os com- postos da fórmula 2 podem ser preparados de acordo com os ensinamentos da Arch. Pharm., 291, 12-22 (1958) e J. Am. Chem. Soc., 63, 490-492 (1941).
Operando-se de acordo com a presente invenção é possível ob-
ter a 6-hidróxi-N-(2-metil-5-nitrofenil)-4-(3-piridil)-2-pirimidina amina da fór- mula 4 em um rendimento acima de 70% e com uma pureza acima de 95%. Tal produto é utilizado na síntese de 6-cloro-N-(2-metil-5-nitrofenil)-4-(3- piridil)-2-pirimidina amina descrita aqui abaixo.
O processo descrito acima compreende a etapa de halogenação
opcional de modo a preparar os compostos da fórmula V, em que X repre- senta cloro, bromo, ou iodo, e Ri tem o significado precedente, compreen- dendo a reação dos compostos da fórmula 1’, em que X representa hidroxila, ou OR5, e R5 tem o significado precedente, com um agente halogenante.
Uma modalidade particularmente preferida da invenção é um
processo para a preparação de 6-cloro-N-(2-metil-5-nitrofenil)-4-(3-piridil)-2- pirimidina amina da fórmula 7
7
compreendendo a reação de 6-hidróxi-N-(2-metil-5-nitrofenil)-4-(3-piridil)-2- pirimidina amina com um agente halogenante.
O agente halogenante é preferivelmente selecionado do grupo
consistindo em oxicloreto fosforoso, tricloreto fosforoso, pentacloreto fosfo- roso, cloreto de tionila, oxibrometo fosforoso, tribrometo fosforoso, penta- brometo fosforoso, e triiodeto fosforoso, mais preferivelmente ele é oxicloreto fosforoso.
A reação é promovida pelo uso de uma base, preferivelmente
selecionada do grupo consistindo em hidróxido de sódio, carbonato de sódio, bicarbonato de sódio, hidróxido de potássio, carbonato de potássio, bicarbo- nato de potássio, hidróxido de césio, carbonato de césio, bicarbonato de cé- sio, mais preferivelmente carbonato de potássio, preferivelmente adicionado em quantidades de 1 a 3 equivalentes.
A reação é preferivelmente realizada em um solvente seleciona- do de tolueno e xileno, ou na ausência de um solvente, mais preferivelmente na ausência de um solvente. A reação é preferivelmente realizada em uma temperatura variando entre 20°C e 100°C e em um período de tempo entre 3 e 18 horas.
A reação é promovida pelo uso do agente halogenante em ex- cesso em relação ao composto da fórmula 1’, preferivelmente em uma razão molar entre 8:1 e 20:1; tal excesso de reagente promove o progresso da re- ação, e ele pode ser subsequentemente recuperado por destilação em pres- são reduzida.
O composto da fórmula 1’, em que X representa cloro, bromo, ou iodo, pode ser purificado por cristalização ou esmagamento a partir de um ou mais solventes preferivelmente selecionados do grupo consistindo em água, tolueno, xileno, acetato de etila, acetato de isopropila e isopropanol, mais preferivelmente a partir de água e tolueno.
Operando-se de acordo com a presente invenção, é possível obter cloridreto de 6-cloro-N-(2-metil-5-nitrofenil)-4-(3-piridil)-2-pirimidina a- mina bruto em rendimento quantitativo e com pureza acima de 75%. Tal qua- lidade de produto é utilizada na síntese de N-(2-metil-5-aminofenil)-4-(3- piridil)-2-pirimidina amina descrita aqui abaixo.
O processo descrito acima compreende a etapa de redução op- cional de modo a preparar os compostos da fórmula 1’, em que X representa hidrogênio, e Ri tem o significado precedente, compreendendo a reação dos compostos da fórmula V, em que X representa cloro, bromo, ou iodo, ou -0S02R6, em que R6 tem o significado precedente, com um agente redutor.
Quando Ri representa um grupo nitro, a redução permite realizar concomitantemente a remoção do halógeno do anel de pirimidina e a redu- ção do grupo nitro ao amino do anel benzênico. Uma modalidade particular- mente preferida da invenção é um processo para a preparação de 4-metil- N3-[4-(3-piridinil)-2-pirimidinil]-1,3-benzenodiamina da fórmula 8
NH2
8
compreendendo a reação da 6-cloro-N-(2-metil-5-nitrofenil)-4-(3-piridil)-2- pirimidina amina da fórmula 7 com um agente redutor.
O agente redutor é preferivelmente selecionado do grupo consis- tindo em hidrogênio, ciclo-hexadieno, formiato de amônio, dicloreto de esta- nho, estanho, cloreto de níquel, níquel, hidreto de lítio alumínio, hidreto de alumínio sódico, hidrossulfito de sódio, mais preferivelmente ele é hidrogê- nio. No caso da utilização de hidrogênio, ciclo-hexadieno, e formiato de a- mônio, a reação é realizada na presença de um catalisador, preferivelmente com base em paládio ou níquel, mais preferivelmente selecionado do grupo consistindo em paládio em carbono, paládio em sulfato de bário, e paládio em carbonato de cálcio. O catalisador é preferivelmente utilizado em quanti- dades entre 0,02 e 0,1 em mol em relação ao composto a ser reduzido. A reação é preferivelmente realizada na presença de uma base, preferivelmen- te selecionada do grupo consistindo em trietilamina, piridina, hidróxido de sódio, carbonato de sódio, bicarbonato de sódio, hidróxido de potássio, car- bonato de potássio, bicarbonato de potássio, hidróxido de césio, carbonato de césio, bicarbonato de césio, mais preferivelmente ela é trietilamina.
A redução é preferivelmente realizada em um solvente selecio- nado do grupo consistindo em etanol, metanol, isopropanol, acetato de etila, acetato de isopropila, tetra-hidrofurano e dimetilformamida, mais preferivel- mente em etanol, ela é preferivelmente realizada em uma temperatura vari- ando entre 20 e 80°C e em um período de tempo entre 2 e 18 horas.
O composto da fórmula 1’ utilizado como um reagente, em que X representa cloro, bromo, ou iodo, pode ser usado como a base livre, ou co- mo um sal. A adição da base descrita acima permite neutralizar o ácido que se forma durante a reação, e solubilizar o reagente da fórmula 1’, se este estiver na forma de sal.
O composto da fórmula V obtido pela redução, em que X repre- senta hidrogênio, é adequadamente purificado por cristalização, preferivel- 5 mente a partir de tolueno ou metanol. Operando-se de acordo com a presen- te invenção, é possível obter 4-metil-N3-[4-(3-piridinil)-2-pirimidinil]-1,3- benzenodiamina bruta da fórmula 8 em rendimento e pureza altos. A 4-metil- N3-[4-(3-piridinil)-2-pirimidinil]-1,3-benzenodiamina bruta é adequadamente purificada por recristalização a partir de tolueno ou metanol em um rendi- 10 mento de 80% e pureza acima de 99% (HPLC). Tal qualidade de produto é utilizada na síntese de Imatinib descrita na EP 564409.
Alternativamente, a etapa de redução pode ser realizada antes da etapa de halogenação. Neste caso o processo descrito acima compreen- de a etapa de redução opcional de modo a preparar os compostos da fórmu- 15 Ia 1’, em que Ri representa um grupo amino e X representa hidróxi ou OR5, e R5 tem o significado precedente, compreendendo a reação dos compostos da fórmula V, em que R1 representa um grupo nitro, com um agente redutor. Entretanto, de modo a preparar o composto 4-metil-N3-[4-(3-piridinil)-2- pirimidinil]-1,3-benzenodiamina da fórmula 8, será necessário que uma outra 20 etapa de redução siga a etapa de halogenação de modo a remover o grupo X.
Quando R1 representa um grupo NHR4, em que R4 representa um grupo de proteção para o grupo amina, ou X representa um grupo OR5, em que R5 representa um grupo de ativação para o grupo hidroxila, será ne- 25 cessário levar em considerar outras etapas de introdução e remoção dos grupos de proteção ou ativação de modo a obter o composto de 4-metil-N3- [4-(3-piridinil)-2-pirimidinil]-1,3-benzenodiamina da fórmula 8. Em particular, o processo de síntese para os compostos da fórmula 1’, em que X represen- ta um grupo -OSO2R6, e Re tem o significado precedente, compreende a re- 30 ação dos compostos da fórmula 1’, em que X representa hidróxi, com um agente de sulfonilação, preferivelmente R6SO2Y, em que Y representa cloro, bromo, iodo, -OSO2R6. Quando Ri for um grupo NH(CO)R3, em que R3 representa 4- (halo-metil)fenila, 4-(hidroximetil)fenila, 4-((4-metilpiperazinil)carbonil)fenila, 4-(alcoxicarbonil)fenila, em que alcóxi significa alcóxi C1-C4, a síntese descri- ta acima produzirá um intermediário mais avançado na síntese de Imatinib 5 comparado ao composto de 4-metil-N3-[4-(3-piridinil)-2-pirimidinil]-1,3-benze- nodiamina da fórmula 8.
Quando Ri for um grupo NH(CO)R3, em que R3 representa 4-[(4- metil-1-piperazinil)metil]fenila, a síntese descrita acima produzirá diretamen- te Imatinib.
Um outro aspecto da presente invenção consiste em um terceiro
processo para a preparação de 4-metil-N3-[4-(3-piridinil)-2-pirimidinil]-1,3- benzenodiamina e análogos deste partindo do ácido β-οχο-3-piridinapro- piônico ou um éster deste.
Foi surpreendentemente descoberto um processo para a prepa- ração de compostos da fórmula 1
1
em que Ri representa nitro, amino, halógeno, hidróxi, NH(CO)R3, NHR4,
R3 representa 4-(halo-metil)fenila, 4-((4-metilpiperazinil)carbonil) fenila, 4-(hidroximetil)fenila, 4-(alcoxicarbonil)fenila, ou 4-[(4-metil-1-piperazi- nil) metil]fenila, em que alcóxi significa alcóxi CrC4.
R4 representa um grupo de proteção para o grupo amina, com-
preendendo as etapas de:
a) reagir o ácido β-οχο-3-piridinapropiônico ou um éster deste
da fórmula 2
0γΧλ’· em que R2 representa hidrogênio, alquila CrC4, benzila, ou fenila,
com um ortoformiato da fórmula HC(OR7)3, em que R7 represen- ta alquila C1-C4, benzila, ou fenila, para produzir o enoléter da fórmula 10
O O
3
em que R1 tem o significado descrito acima, para produzir o composto da fórmula 11
Ri preferivelmente representa nitro, amino, NH(CO)R3, NHR4, mais preferivelmente nitro ou amino;
R2 preferivelmente representa metila, etila, ou isopropila;
R3 preferivelmente representa 4-(clorometil)fenila, ou 4-[(4-metil- 1-piperazinil)metil]fenila;
R4 preferivelmente representa uma carboxamida, uma sulfona- mida, ou um carbamato, mais preferivelmente ele representa um grupo CO- CH3, (CO)OBn, (CO)O-t-Bu, (SO2)Ph1 (S02)(4-Me-Ph);
5
10
em que R2 e R7 têm o significado descrito acima,
b) reagir o enoléter da fórmula 10 com uma aril guanidina da
fórmula 3
10
11
em que R1 e R2 têm 0 significado descrito acima,
c) remover o grupo COOR2.
R7 preferivelmente representa metila, etila, ou fenila. Um outro aspecto da presente invenção refere-se aos compos- tos da fórmula 10
10
em que R2 e R7 têm o significado apresentado acima. Um outro aspecto da
presente invenção refere-se aos compostos da fórmula 11
Ri
R2OC
V 11
em que Ri tem o significado descrito acima, e R2 representa hidrogênio, al- quila Ci-C4, benzila, ou fenila, ou um metal alcalino ou um alcalino terroso.
R2 preferivelmente representa hidrogênio, metila, etila, isopropi- la, sódio, ou potássio.
Uma modalidade da invenção particularmente preferida é um processo para a preparação de N-(2-metil-5-nitrofenil)-4-(3-piridil)-2-pirimi- dina amina da fórmula 13
13
compreendendo as etapas de:
a) reagir o β-οχο-3-piridina propionato de etila 5
o o
com ortoformiato de trietila da fórmula HC(OEt)3 para produzir o a-(eto- ximetileno)- β-οχο-3-piridina propionato de etila da fórmula 12 O O
12
b) reagir o composto da fórmula 12 com uma aril guanidina da
fórmula 6
6
para produzir o 2-[(2-metil-5-nitrofenil)amino]-4-(3-piridinil)pirimidina-5-carbo- xilato de etila da fórmula 14
NO2
V
lê
c) remover o grupo COOEt.
No caso em que o composto da fórmula 2 é o ácido β-οχο-3- piridina propiônico (R2 = H), por reação com o ortoformiato da fórmula HC(OR7)3 um composto da fórmula 10 será obtido em que R2 é igual a R7.
A etapa a) é preferivelmente, mas não necessariamente, reali- 10 zada na presença de um anidrido ou um ácido. O anidrido é preferivelmente anidrido acético, e o ácido é preferivelmente selecionado do grupo consistin- do em p-toluenossulfonato de piridínio, ácido clorídrico seco, ácido bromídri- co seco, ácido sulfórico, ácido metanossulfônico, ácido trifluorometanossul- fônico, ácido benzenossulfônico, ácido p-toluenossulfônico, mais preferivel- 15 mente ele é p-toluenossulfonato de piridínio. O anidrido é preferivelmente utilizado em uma quantidade variando entre 1 e 3 equivalentes, enquanto o ácido é preferivelmente utilizado em quantidades variando entre 0,001 e 0,1 equivalentes em relação ao composto da fórmula 2.
Etooc. O ortoformiato é preferivelmente utilizado como um solvente, com um excesso entre 1 e 6 volumes em relação ao composto da fórmula 2, e o excesso pode ser recuperado no final da reação por destilação.
A reação é preferivelmente realizada em uma temperatura entre 100° C e 140° C e em um período de tempo entre 1 e 5 horas, destilando-se o álcool R7OH que desenvolve durante a condensação.
O composto de a-(etoximetileno)- β-οχο-3-piridina propionato de etila da fórmula 12 é geralmente obtido em rendimento quantitativo e com pureza acima de 80%. Tal qualidade de produto é utilizada na etapa b).
A etapa b) é preferivelmente realizada em um solvente orgânico
de ebulição alta, preferivelmente selecionado do grupo consistindo em tolue- no, xileno, clorobenzeno, sulfóxido de dimetila, N-metilpirrolidona, acetato de isopropila, ainda mais preferivelmente em tolueno. A reação é preferivelmen- te realizada em uma temperatura variando entre 100° C e 150° C em um 15 período de tempo entre 30 minutos e 5 horas, por separação por destilação do álcool e água que se formam durante a reação.
O composto da fórmula 10 é preferivelmente utilizado em exces- so molar em relação à aril guanidina da fórmula 3.
O composto da fórmula 11 pode ser isolado no final da reação resfriando-se a mistura de reação e filtrando-se o produto cristalizado. O 2- [(2-metil-5-nitrofenil)amino]-4-piridina-3-il-pirimidina-5-carboxilato de etila 14 é obtido em rendimento acima de 85% e pureza acima de 97% (HPLC).
A etapa c) preferivelmente compreende as etapas de c1) hidrolisar os compostos da fórmula 11 para produzir os compostos da fórmula 15
Ri
HOOC.
15
c2) remover o grupo COOH por descarboxilação.
Uma modalidade particularmente preferida da invenção é um processo para a preparação de N-(2-metil-5-nitrofenil)-4-(3-piridil)-2-pirimi- dina amina da fórmula 13 compreendendo as etapas de:
c1) hidrolisar o 2-[(2-metil-5-nitrofenil)amino]-4-(3-piridinil) pirimi- dina-5-carboxilato de etila da fórmula 14 para produzir o ácido 2-[(2-metil-5- nitrofenil)amino]-4-(3-piridinil)pirimidina-5-carboxílico da fórmula 16
HQOC- Pn ϊ NO2 Λ I Ϊ H I I 16
c2) remover o grupo COOH por descarboxilação.
A etapa de hidrólise c1) pode ser realizada tanto na presença de um ácido, quanto na presença de uma base.
O ácido é preferivelmente um ácido mineral, preferivelmente se- lecionado do grupo consistindo em ácido sulfórico, clorídrico, bromídrico, e perclórico, preferivelmente ele é ácido clorídrico.
A base é preferivelmente uma base inorgânica, preferivelmente selecionada de carbonato de sódio, hidróxido de sódio, carbonato de potás- sio, hidróxido de potássio, carbonato de lítio, hidróxido de lítio, mais preferi- velmente carbonato de sódio, e ela é preferivelmente utilizada em uma razão molar entre 1:1 e 3:1 em relação ao éster da fórmula 11.
A etapa c1) é preferivelmente realizada em água ou um álcool, ou misturas destes. O álcool é preferivelmente selecionado do grupo consis- tindo em metanol, etanol, isopropanol, mais preferivelmente ele é etanol.
A reação é preferivelmente realizada em uma temperatura entre
80 e 100°C, em um período de tempo entre 1 e 18 horas, e em condições de destilação adequadas para completar a conversão.
Os compostos da fórmula 15 podem ser isolados resfriando-se a mistura de reação e, no caso de usar uma base de modo a realizar a hidróli- se, acidificando-se a mistura de reação com um ácido, obtendo a precipita- ção de produto como um sólido cristalino que pode ser regenerado por filtra- ção. Alternativamente, acima de tudo no caso de uma hidrólise básica, é possível isolar os compostos da fórmula 15 como os sais relativos.
O ácido 2-[(2-metil-5-nitrofenil)amino]-4-(3-piridinil)pirimidina-5- carboxílico da fórmula 16 é obtido em um rendimento acima de 95% e pure- 5 za acima de 95%. A etapa de descarboxilação c2) é preferivelmente realiza- da em temperatura alta e na presença de um ácido, como para a etapa c1), ou na presença de um catalisador com base em cobre, preferivelmente sele- cionado do grupo consistindo em cobre metálico e óxido de cobre(ll), mais preferivelmente óxido de cobre(ll). O catalisador é preferivelmente utilizado 10 em quantidades entre 0,01 e 0,1 mol em relação ao reagente da fórmula 15. A utilização do cobre considera um melhor progresso da reação, minimizan- do a reação lateral de degradação.
A descarboxilação é preferivelmente realizada em um solvente selecionado do grupo consistindo em quinolina, N-metilpirrolidona, e sulfola- no, ainda mais preferivelmente em N-metilpirrolidona. A reação é preferivel- mente realizada em uma temperatura entre 160 e 200° C e em um período de tempo entre 0,5 e 4 horas.
As etapas c1) e c2) podem ser realizadas nas mesmas condi- ções de reação processando-se os compostos da fórmula 11 com um ácido, preferivelmente com ácido clorídrico.
A N-(2-metil-5-nitrofenil)-4-(3-piridil)-2-pirimidina amina da fórmu- la 13 é obtida, a seguir da basificação e filtração, em rendimento quantitativo e pureza acima de 95%. Tal qualidade de produto é utilizada na síntese do Imatinib e dos análogos deste descrita na EP 564409.
A partir dos compostos da fórmula 1, em que Ri representa um
grupo nitro, é possível obter os compostos da fórmula 1, em que Ri repre- senta um grupo amino, e em particular a 4-metil-N3-[4-(3-piridinil)-2- pirimidinil]-1,3-benzenodiamina da fórmula 8 de acordo com o processo de redução descrito acima.
Finalmente, a presente invenção fornece um método simples
para a produção de 4-metil-N3-[4-(3-piridinil)-2-pirimidinil]-1,3-benzenodia- mina e os análogos deste, tendo as vantagens seguintes: 1) ao contrário da EP 564409, ela não usa dimetilacetato de Ν,Ν-dimetilformamida, um material de partida caro;
2) os procedimentos descritos são fáceis e podem ser facil- mente transferidos a uma instalação produtiva;
5 3) a recuperação e reciclagem de muitos dos reagentes usa-
dos em excesso são possíveis, assim permitindo aumentar o rendimento sem afetar os custos de produção;
4) a síntese de 4-metil-N3-[4-(3-piridinil)-2-pirimidinil]-1,3- benzenodiamina da fórmula 8 partindo do sal do β-οχο-3-piridinapropanal 21 10 tem um rendimento integral igual a ou acima de 80%, a síntese de N-(2- metil-5-nitrofenil)-4-(3-piridil)-2-pirimidina amina da fórmula 13 partindo de a- (etoximetileno)- β-οχο-3-piridina propionato de etila 12 tem um rendimento integral igual a ou acima de 70%, e a síntese de 4-metil-N3-[4-(3-piridinil)-2- pirimidinil]-1,3-benzenodiamina da fórmula 8 partindo de β-οχο-3-piridina 15 propionato de etila 5 tem um rendimento integral igual a ou acima de 60%, assim tornando estes processos entre os mais economicamente vantajosos entre aqueles descritos na literatura.
Outras características e vantagens do processo da invenção es- tarão claras a partir da descrição apresentada abaixo de formas de realiza- ção exemplares preferidas, que são dadas por via de exemplo não-limitante. Exemplos
Exemplo 1: 4-metil-N3-[4-(3-piridinil)-2-pirimidinil]-1,3-benzenodiamina 8
Sob atmosfera inerte, 16 g de sal de sódio de β-οχο-3-piridina- propanal, com pureza de HPLC de 99% (A%) e 25% de teor de sal (resíduo 25 por calcinação), e 11,7 g de (2-metil-5-aminofenil)guanidina em 115 ml_ de n- butanol são colocados em suspensão. 9 ml_ de ácido acético é adicionado, e a mistura é agitada na temperatura ambiente durante uma hora. 6 g de hi- dróxido de potássio é adicionado às porções, e a mistura é submetida ao refluxo durante 18 horas, removendo a água com um aparelho Dean Stark. 30 Uma vez concluída a conversão, a suspensão é esfriada e a camada orgâni- ca é lavada com água. A camada orgânica é concentrada a um volume pe- queno, e tolueno é adicionado. O precipitado é filtrado, produzindo, sob se- cagem, 15,5 g do produto com pureza de HPLC de 99,2% (A%), identificado através de LC-MS e 1H-RMN.
LC-MS: [M+1]+ = 278.
1H-RMN (300 MHz, DMSO-d6): δ (ppm) 2,02 (s, 3H); 4,85 (s, 2H); 6,31 (d, 1H); 6,76 (s, 1H); 6,84 (d, 1H); 7,33 (d, 1H); 7,50 (m, 1H); 8,38 (d, 1H); 8,43 (d, 1H); 8,66 (bs, 1H); 9,22 (s, 1H).
Exemplo 2: 1 -(5-amino-2-metilfenil)-3-[(3-oxo-3-(3-piridinil)-1 -prop-1 -enil] gua- nidina 22
Sob atmosfera inerte, 10 g de sal de sódio de β-οχο-3- 10 piridinapropanal, com pureza de HPLC de 99% (A%) e teor de sal de 25% (resíduo por calcinação), em 80 mL de isopropanol é colocado em suspen- são. 24 mL de uma solução de 15% de ácido clorídrico em isopropanol é adicionada, e a mistura é agitada na temperatura ambiente durante uma ho- ra. 7 g de (2-metil-5-aminofenil)guanidina é adicionado às porções, e a mis- 15 tura é agitada na temperatura ambiente durante 12 horas. Uma vez concluí- da a conversão, o precipitado é filtrado, produzindo, sob secagem, 13,5 g do produto com pureza de HPLC de 98% (A%) e teor de sal de 30% (resíduo por calcinação), identificado através de LC-MS.
LC-MS: [M+1]+ = 296.
Exemplo 3: N-(2-metil-5-nitrofenil)-4-(3-piridinil)-2-pirimidina amina 1 (Ri = NO2)
Sob atmosfera inerte, 5 g de sal de sódio do β-οχο-3-piridi- napropanal, com pureza de HPLC de 99% (A%) e teor de sal de 25% (resí- duo por calcinação), e 8 mL de ácido clorídrico em isopropanol em 50 mL 25 tolueno são colocados em suspensão. 3,7 g de (2-metil-5-nitrofenil)guanidina são adicionados, e a mistura é agitada na temperatura ambiente durante uma hora. A mistura é submetida ao refluxo durante 18 horas, removendo a água com um aparelho Dean Stark. Uma vez concluída a conversão, a sus- pensão é esfriada até 10° C, e o precipitado é filtrado; este é triturado em 30 água quente, produzindo, na filtração e secagem, 2,5 g do produto com pu- reza de HPLC de 96% (A%), identificado através de GC-MS.
MS m/e (int. rei.): 307 (M+) (100); 292 (76); 260 (63); 246 (38). Exemplo 4: a-(etoximetileno)- β-οχο-3-piridina propionato de etila 12
Sob atmosfera inerte 20 g de β-οχο-3-piridina propionato de etila em 100 mL de ortoformiato de trietila são dissolvidos. 0,2 g de p- toluenossulfonato piridínio é adicionado, e a mistura é submetida ao refluxo 5 durante três horas, destilando cerca de 13 mL de subprodutos. Uma vez concluída a conversão, a mistura é esfriada na temperatura ambiente e o ortoformiato de trietila é separado por destilação em uma pressão reduzida. O resíduo é tomado novamente com 80 mL de tolueno, e a mistura é pro- cessada com carvão descolorante. A solução é concentrada em pressão 10 reduzida a um resíduo, produzindo 26 g do produto como um óleo escuro com 80% de título de HPLC (A%). O produto é identificado através de GC- MS.
MS m/e (int. rel.):249 (M+) (8); 204 (28); 192 (22); 174 (30); 159 (100); 115 (38); 106 (100).
Exemplo 5: 2-[(2-metil-5-nitrofenil)amino]-4-(3-piridinil)pirimidina-5-carboxila- to de etila 14
Sob atmosfera inerte 19 g de a-(etoximetileno)- β-οχο-3-piridina propionato de etila e 14,8 g de (2-metil-5-nitrofenil)guanidina (obtido do res- pectivo sal de nitrato por tratamento com soda aquosa em THF) em 200 mL 20 de tolueno são dissolvidos, e a solução é submetida ao refluxo separando por destilação em torno de 25 mL das superfícies superiores. Uma vez con- cluída a conversão, a solução quente é processada com carvão descoloran- te, esfriada até 0°C, e o precipitado é filtrado. Sob secagem, 25,5 g do pro- duto com pureza de HPLC de 97% (A%) é obtido, identificado através de 25 GC-MSe1H-RMN.
MS m/e (int. rel.):379 (M+) (100); 364 (37); 350 (60); 332 (23) ;
304 (18).
1H RMN (300 MHz, CDCI3): δ (ppm) 1,20 (t, J = 7,1, 3H); 2,47 (s, 3H); 4,25 (q, J = 7,1, 2H); 7,37 (sa, 1H); 7,40 (s, 1H); 7,46 (m, 1H); 7,90 (dd, J = 8,4, J = 2,4, 2H); 8,05 (m, 1H); 8,71 (dd, J = 4,8, J = 1,6, 1H); 9,01 (s, 1H); 9,27 (d, J = 2,2, 1H).
P.f. = 125 a 130°C. Exemplo 6: Ácido 2-[(2-metil-5-nitrofenil)amino]-4-(3-piridinil)pirimidina-5-car- boxílico 16
23 g de 2-[(2-metil-5-nitrofenil)amino]-4-(3-piridinil)-pirimidina-5- carboxilato de etila e 19 g de carbonato de sódio em uma mistura composta 5 por 150 mL de água e 150 mL de etanol é colocada em suspensão. Ela é submetida ao refluxo durante três horas destilando o etanol, e compensando com água a perda de volume. Uma vez concluída a conversão, ela é esfria- da até 50° C e ajustada ao pH 6 com ácido acético. A suspensão é filtrada, produzindo, sob secagem, 20 g do produto com pureza de HPLC de 95% 10 (A%), que é identificada através de 1H-RMN.
1H RMN (300 MHz, DMSO-d6): δ (ppm) 2,42 (s, 3H); 3,3 (sa, 2H) 7,49 (m, 1H); 7,55 (m, 1H); 7,98 (m, 2H); 8,57 (m, 1H); 8,65 (dd, J = 4,6, J = 1,5, 1H); 8,73 (d, J = 1,7, 1H) 8,96 (s, 1H).
P.f. = 299,5 a 302,00C com desenvolvimento de gás.
Exemplo 7: N-(2-metil-5-nitrofenil)-4-(3-piridinil)-2-pirimidina amina 13
A 25 mL de N-metilpirrolidona, 5,0 g de ácido 2-[(2-metil-5- nitrofenil)-amino]-4-(3-piridinil)pirimidina-5-carboxílico e 0,2 g de óxido cúpri- co é adicionado. A mistura é aquecida até 180° C durante 2 horas, depois esfriada até 60° C, e 30% de amônia aquosa 1 mL e 50 mL de água são adi- 20 cionados. Ela é esfriada até 25° C, e o precipitado é filtrado, produzindo, sob secagem, 4,3 g do produto com pureza de HPLC de 97% (A%), que é identi- ficado através de GC-MS.
MS m/e (int. rei.): 307 (M+) (100); 292 (76); 260 (63); 246 (38). Exemplo 8: N-(2-metil-5-nitrofenil)-4-(3-piridinil)-2 pirimidina amina 13 140 g de 2-[(2-metil-5-nitrofenil)amino]-4-(3-piridinil)-pirimidina-5-
carboxilato de etila e 109 g de carbonato de potássio são colocados em sus- pensão em uma mistura composta por 1050 mL de água e 560 mL de etanol. A mistura é submetida ao refluxo durante 1 hora, depois 700 mL de solvente são destilados lentamente. Uma vez concluída a conversão, a mistura é es- 30 friada até 80°C e ela é ajustada ao pH 7 com 95 mL de ácido acético. 560 mL de N-metilpirrolidona e 0,9 g de CuO são adicionados. A água presente é distilada sob pressão reduzida, e a mistura é aquecida até 175 a 180° C du- rante 2 horas. Uma vez concluída a conversão, a mistura é esfriada até 80 a 90°C, 1000 mL de água e 5 g de EDTA são adicionados lentamente, a mistu- ra é agitada na temperatura ambiente, o produto é filtrado e lavado com á- gua. Sob secagem, 108 g do produto com pureza de HPLC de 95% (A%)
são obtidos. Este pode ser recristalizado a partir de 10 volumes de 95:5 xile- no/N-metilpirrolidona para produzir um produto com 98% de pureza (A%) em um rendimento de 80%.
Exemplo 9: 2-[(2-metil-5-nitrofenil)amino]-4-(3-piridinil)pirimidina-5-carboxila- to de sódio
1,0 g de 2-[(2-metil-5-nitrofenil)amino]-4-(3-piridinil)-pirimidina-5-
carboxilato de etila e 0,8 g de carbonato de sódio em 20 mL de etanol e 4 mL de água são colocados em suspensão. A mistura é submetida ao refluxo durante 4 horas destilando-se o etanol e compensando-se com água a perda de volume. A mistura é esfriada na temperatura ambiente, e o precipitado é filtrado, produzindo 0,84 g de produto.
P.f. = 363°C com decomposição.
Exemplo 10: a-(etoximetileno)- β-οχο-3-piridina propionato de etila 12
Sob atmosfera inerte, 100 g de β-οχο-3-piridina propionato de etila em 130 g de ortoformiato de trietila e 400 mL de xileno são dissolvidos. 20 A mistura é submetida ao refluxo e agitada durante cerca de 6 horas, desti- lando as superfícies superiores. Uma vez concluída a conversão, a mistura é esfriada até a temperatura ambiente e o excesso de ortoformiato de trietila é separado por destilação sob pressão reduzida. O resíduo é tomado nova- mente com 50 mL de xileno, e a mistura concentrada ao resíduo sob pres- 25 são reduzida, produzindo 129 g do produto como um óleo com 85% do título de HPLC (A%).
Exemplo 11: 6-hidróxi-N-(2-metil-5-nitrofenil)-4-(3-piridil)-2-pirimidina amina 4 40 g de (2-metil-5-nitrofenil)guanidina em 160 mL de N-metil pir- rolidona são dissolvidos. A mistura é aquecida até 150° C e β-οχο-3-piridina propionato de etila é adicionado às porções, para 50 g do total em um perío- do de tempo de 5 horas, destilando cerca de 15 g de subprodutos sob um fluxo de nitrogênio. No final da reação, a mistura é esfriada e diluída com etanol. O precipitado é filtrado, produzindo, sob secagem, 46,4 g do produto com pureza de HPLC de 99% (A%), identificado através de LC-MS e 1H- RMN.
LC-MS: [M+1]+ 324.
1H-RMN (300 MHz, DMSO-d6): δ (ppm) = 2,37 (s, 3H) ; 6,59 (s,
1H); 7,47 (m, 2H); 7,85 (dd, 1H); 8,36 (dt, 1H); 8,40 (s, 1H) ; 8,63 (dd, 1H) ; 9,20 (d, 1H) ; 9,30 (s, 1H).
Exemplo 12: 6-cloro-N-(2-metil-5-nitrofenil)-4-(3-piridil)-2-pirimidina amina 7
Sob atmosfera inerte, 27 g de 6-hidróxi-N-(2-metil-5-nitrofenil)-4- (3-piridil)-2-pirimidina amina em 125 mL de oxicloreto fosforoso são coloca- dos em suspensão, e 11,5 g de carbonato de potássio são adicionados às porções. A mistura é aquecida até 50° C durante 6 horas sob agitação. No final da reação, a suspensão é concentrada ao resíduo, ela é diluída com água, esfriada, e o precipitado é filtrado. Sob secagem, 26,6 g do produto com pureza de HPLC de 80% (A%) é obtido, identificado através de LC-MS e 1H-RMN. Tal produto bruto também contém um subproduto, em uma quan- tidade de cerca de 15% (A%) que, durante a seguinte reação de redução, ainda produz o produto desejado (4-metil-N3-[4-(3-piridinil)-2-pirimidinil]-1,3- benzenodiamina). O material bruto, portanto, é utilizado como no exemplo 13.
LC-MS: [M+1]+ = 342; [M+2+1]+ = 344.
1H-RMN (300 MHz1 DMSO-d6): δ (ppm) 2,37 (s, 3H) ; 7,49 (d, 1H); 7,83 (m, 2H); 7,92 (dd, 1H); 8,6 (s, 1H); 8,75 (d, 1H); 8,84 (s, 1H); 9,36 (s, 1H); 9,80 (s, 1H).
Exemplo 13: 4-metil-N3-[4-(3-piridinil)-2-pirimidinil]-1,3-benzenodiamina 8
Em uma autoclave, 5 g de 6-cloro-N-(2-metil-5-nitrofenil)-4-(3- piridil)-2-pirimidina amina, 0,5 g de paládio em carvão 5% de umidade com 50% de água, 50 mL de etanol e 5 mL de trietilamina são carregados. A mis- tura é hidrogenada em 0,5 Mpa (5 bar) e temperatura ambiente durante 40 30 horas. Uma vez concluída a conversão, o catalisador é separado por filtra- ção e os filtrados são concentrados a vácuo. O resíduo é tomado novamente com acetato de isopropila e uma solução de carbonato aquosa. As camadas são separadas, e a camada orgânica é concentrada, produzindo, sob seca- gem, 3 g do produto com 85% de pureza de HPLC (A%), que é identificado através de LC-MS e 1H-RMN.
LC-MS: [M+1]+ = 278.
1H-RMN (300 MHz1 DMSO-d6): δ (ppm) 2,02 (s, 3H); 4,85 (s,
2H); 6,31 (d, 1H); 6,76 (s, 1H); 6,84 (d, 1H); 7,33 (d, 1H); 7,50 (m, 1H); 8,38 (d, 1H); 8,43 (d, 1H); 8,66 (bs, 1H); 9,22 (s, 1H).