RS59086B1 - Postupak za proizvodnju (4s)-4-(4-cijano-2-metoksifenil)-5-etoksi-2,8-dimetil-1,4-dihidro-1,6-naftiridin-3-karboksamida i regeneraciju (4s)-4-(4-cijano-2-metoksifenil)-5-etoksi-2,8-dimetil-1,4-dihidro-1,6-naftiridin-3-karboksamida putem elektrohemijskih metoda - Google Patents

Description

Opis

[0001] Predmetni pronalazak se odnosi na novi postupak za proizvodnju (4S)-4-(4-cijano-2-metoksifenil)-5-etoksi-2,8-dimetil-1,4-dihidro-1,6-naftiridin-3-karboksamida formule (I) i za regeneraciju (4S)-4-(4-cijano-2-metoksifenil)-5-etoksi-2,8-dimetil-1,4-dihidro-1,6-naftiridin-3-karboksamida formule (I)

polazeći od (4R)-4-(4-cijano-2-metoksifenil)-5-etoksi-2,8-dimetil-1,4-dihidro-1,6-naftiridin-3-karboksamida formule ent-(I)

[0002] Jedinjenje formule (I) deluje kao nesteroidni antagonist mineralnih kortikoidnih receptora, i može se primeniti kao sredstvo za profilaksu i/ili lečenje kardiovaskularnih i bubrežnih bolesti, kao što su, na primer, srčane insuficijencije i dijabetske nefropatije.

[0003] Jedinjenje formule (I) i postupak za njegovu proizvodnju su opisani u WO2008/104306 i ChemMedChem 2012, 7, 1385, pri čemu je u obe publikacije objavljena opširna diskusija o istraživanoj sintezi. Nedostatak tih opisanih sinteza je činjenica da te sinteze nisu primenljive na industrijski postupak u velikom obimu, jer se mnogi koraci odvijaju u veoma velikim razblaženjima, sa veoma velikim viškom reagenasa, pa tako i sa relativno malim ukupnim prinosom. Nadalje su potrebne mnoge međufaze hromatografskog prečišćavanja, koje su obično tehnički veoma zahtevne i traže veliku potrošnju rastvarača, skupe su, pa ih zato po mogućnosti treba izbegavati. Neke faze zbog bezbednosnih problema i tehničkih poteškoća ne mogu da se ostvare.

[0004] Zato postoji potreba za sintezom koja se može izvesti u industrijskom obimu, koja daje jedinjenje formule (I) na reproduktivan način i u velikom ukupnom prinosu, sa malim troškovima i velikom čistoćom, i koja odgovara svim regulatornim zahtevima, kako bi se obezbedila aktivna supstanca za klinička ispitivanja, koja će kasnije biti upotrebljena za podnošenje zakonskih zahteva.

[0005] Pronađena je veoma efikasna sinteza koja omogućava da se zadovolje gornji zahtevi.

[0006] U publikaciji ChemMedChem 2012, 7, 1385, u kojoj je objavljeno istraživanje sinteze jedinjenja formule (I), polazeći od vanilina dobijeno je jedinjenje formule (I) u 10 stupnjeva sa ukupnim prinosom od 3,76% od teorijskog. Jedinjenje formule (I) je dobijeno uparavanjem hromatografskih frakcija kao amorfna čvrsta supstanca, a još nije opisan definisani postupak kristalizacije konačnog stupnja radi podešavanja polimorfizma.

[0007] Sledeća šema 1 prikazuje poznati postupak za dobijanje jedinjenja formule (I).

[0008] Potrebna su tri postupka hromatografskog prečišćavanja, kao i stupanj hiralne hromatografije, za razdvajanje enantiomera racemata formule (XIII). Stupnjevi se delimično izvode sa veoma velikim razblaženjima, i uz dodatak veoma velikih količina reagenasa.

[0009] Pri tome, posebno nije prihvatljiva sekvenca za proizvodnju intermedijera nitril aldehida (VI), koji ima centralnu ulogu u ovoj sintezi, i to sa stanovišta atomske efikasnosti.

[0010] Nadalje, ovaj postupak se ne može preneti na industrijski obim, jer se primenjuju veoma skupi reagensi, kao što je anhidrid trifluormetansulfonske kiseline [(III)=>(IV)] i višak terc-butilestra akrilne kiseline. Prilikom povećanja obima Hekove reakcije (IV)=>(V) u sudu nastaje ostatak sličan plastici, usled polimerizacije terc-butilestra akrilne kiseline koji je primenjen u višku. To nije prihvatljivo za industrijsko izvođenje, jer postoji opasnost da dođe do prekida mešanja, i da to dovede do pojave ostataka koje je teško ukloniti sa mešalice.

[0011] Takođe, naredno raskidanje dvostruke veze pomoću natrijum perjodata i veoma otrovnog osmijum tetrahidroksida treba izbegavati, jer pod opisanim reakcionim uslovima dolazi do odlaganja reakcije, i sa tim povezane jake egzotermne reakcije, i na taj način do nekontrolisanog pregrevanja.

[0012] Šema 2 ilustruje novi postupak, kojim se dobija jedinjenje formule (I) u 9 stupnjeva sa ukupnim prinosom od 27,7% od teorijskog, bez hromatografskog prečišćavanja intermedijera.

[0013] Metilestar (XV) kao i aldehid (XVI) nisu izolovani, nego su dalje razlagani u rastvoru, pa ima samo 7 stupnjeva za izolovanje. Za razdvajanje enantiomera primenjena je preparativna hiralna HPLC metoda (npr. SMB-Technologie, Varicol).

[0014] Aldehid (VI) je poznat u literaturi (J. Med. Chem. 2007, 50, 2468-2485) i predstavlja značajan intermedijer u ovoj sintezi. Sada postoji mogućnost da se ovo jedinjenje nabavi kupovinom.

[0015] Polazeći od 4-cijano-2-metoksitoluola (VIa), sa NBS je dobijen dibromid (VIb), koji je u etanolu sa 2,46 ekv. srebro nitrata (u vodi) preveden u ciljni aldehid (VI). Ove sinteze opisane u literaturi, kao i postupak opisan u ispitivanoj sintezi, sasvim su neprimenljivi za prenošenje postupka na obim od više tona, pa postoji velika potreba za novom efikasnom i ekonomski povoljnijom sintezom.

[0016] Halobenzojeve kiseline (XIV) i (XIVa)

mogu se komercijalno dobiti u većim količinama. Razvijen je veoma efikasan i jeftin postupak, kod koga intermedijeri (XV) i (XVI)

nisu izolovani, nego su rastvoreni u rastvoru, i dalje prerađivani. To je moguće samo zato što su prinos i čistoća odgovarajućih konvertovanih jedinjenja veoma veliki (>95% teor.).

Metiletar estar (XV) je poznat u literaturi (Journal of Medicinal Chemistry, 1992, vol.35, str.

734-740) i dobija se reakcijom sa veoma lako isparljivim, štetnim po zdravlje i skupim metil jodidom.

[0017] Pomoću novog postupka se može pokazati da analogno može da se primeni teško isparljivi, jeftini dimetil sulfat. Polazeći od kiseline (XIV) u rastvaraču kao što je aceton, 2-butanon, THF, 2-metil-THF, DMF, DMA ili NMP sa dimetil sulfatom uz primenu pomoćne baze, kao što je kalijum karbonat, natrijum karbonat, kalcijum karbonat, litijum karbonat, N-metilimidazol, trietilamin, piridin, 2,6-lutidin, na temperaturi 50-100°C dobijen je metiletil estar (XV). Ovde se radi o metodi poznatoj stručnjacima, za esterifikaciju kiselina i eterifikaciju fenola (Tetrahedron, 2013, vol.69, str.2807-2815, Journal of the American Chemical Society, 2013, vol.135, str.5656-5668). Naročito poželjna je konverzija u acetonu pod refluksom (56°C) uz primenu dimetil sulfata i kalijum karbonata. Ovde se dimetil sulfat u roku od 4 sata postepeno dodaje u reakcionu smešu. Aceton se odvoji destilacijom i zameni se toluenom (ponovna destilacija). Prilikom obrade je dodata voda (razlaganje viška dimetil sulfata), faza toluola je odvojena, isprana vodom i zasićenim rastvorom natrijum hlorida, i rastvor toluola je na kraju predestilisan do odgovarajuće zapremine (služi za azeotropno sušenje, tj. uklanjanje vode za sledeći stupanj). Određivanje sadržaja rastvora pokazalo je da je konverzija bila skoro potpuna (>96% teor.). Umesto jedinjenja broma analogno može da se koristi jedinjenje hlora, ciljna konverzija je ista kao kod jedinjenja broma.

[0018] Dobijanje aldehida (XVI) opisano je u literaturi, kao primer se može navesti: Glaxo Group Limited US2008/312209 A1, 2008, European Journal of Medicinal Chemistry, 1986, vol. 21, str.397-402, Journal of Medicinal Chemistry, 1992, vol. 35, str.734-740, Journal of Materials Chemistry, 2011, vol.21, str.9523-9531. Međutim, polazne supstance upotrebljene u reakcijama su veoma skupe i ne mogu se dobiti u velikim količinama, i zato je razvijen novi postupak polazeći od metiletil estra (XV). Konverzija (XV) u aldehid (XVI) odigrava se pomoću REDAL-a (natrijum-bis-(2-metoksi-etoksi)-aluminijum-dihidrid) u toluolu uz dodatak N-metilpiperazina. Ova metoda je opisana u literaturi (Synthesis 2003, No.6, 823-828 i Tetrahedron 57 (2001) 2701-2710). Ako se reakcija izvodi u stehiometrijskom odnosu datom u literaturi, onda se u smeši pored aldehida dobija još jedno jedinjenje. Pokazalo se da je u pitanju odgovarajući benzil alkohol, koji nastaje do 10% putem prekomerne redukcije. Pokazalo se da je veoma važno da stehiometrijski odnos REDAL-a i n-metilpiperazina bude tačno podešen, 1,21 ekv. REDAL 1,28 ekv. N-metilpiperazina, i onda se postiže da se količina ovog sporednog proizvoda, koji ometa sledeći korak kristalizacije, smanji do <1%. Ovde je pripremljen 65% rastvor REDAL-a u toluolu na 0-5°C (poželjno 1,21 ekv.) i dodato je 1,28 ekv. N-metilpiperazina. Tako dobijeni rastvor REDAL-a sa N-metilpiperazinom je dodavan tokom oko 30 min u pripremljeni rastvor brommetilestra (XIV) u toluolu, a zatim je rastvor mešan jedan sat na 0°C. Reakcioni rastvor je ugašen pomoću vode/kiseline, poželjno vod. rastvora sumporne kiseline, i faza toluola je razdvojena, i isprana vodom i zasićenim rastvorom natrijum hlorida. Toluol je predestilisan i ponovo predestilisan u DMF (rastvarač u sledećoj fazi). Prinos reakcije obično iznosi >94% teor. Odgovarajuća reakcija sa jedinjenjem hlora se izvodi na analogan način, prinosi su odgovarajući. Rastvor DMF se direktno koristi u sledećoj reakciji.

[0019] U daljem toku sinteze, bromaldehid (XVI) se na standardan način koji je poznat stručnjacima (Synth. Commun. 1994, 887-890, Angew. Chemie 2003, 1700-1703, Tetrahedron Lett.2007, 2555-2557, Tetrahedron Lett.2004, 1441-1444, JACS 2003, 125, 2890-2891, Journal of Organometallic Chemistry 689 (2004), 4576-4583) prevodi u nitril, pri čemu se dobija nitrilaldehid (VI). U slučaju jedinjenja broma pokazalo se da je posebno povoljno da se izvede reakcija katalizovana paladijumom sa kalijumheksacijanoferatom*3H2O kao izvorom cijanida (Tetrahedron Lett.48 (2007), 1087-1090). Ovde se dodaje bromaldehid (XVI) u DMF (8-10 puta više), 0,22 ekv. kalijumheksacijanoferata*3H2O i 1 ekv. natrijum karbonata, i na kraju se dodaje 0,005 ekv. paladijum acetata. Smeša se zagreva 3 sata na 120°C. Rastvor se ohladi na 20°C, i na kraju se doda voda i etil acetat. Etilacetatna faza se razdvoji, vodena faza se ponovo ispere etil acetatom, i na kraju se spojene etilacetatne faze ponovo predestilišu u izopropanol. Proizvod se taloži vodom na temperaturi ključanja. Nakon izolovanja, suši se pod vakuumom. U mnogim slučajevima proizvod se putem dodatka vode direktno taloži iz DMF-a i nakon izolovanja i sušenja direktno se koristi u sledećem koraku. Prinosi te reakcije su obično > 85% teor. Za reakciju hlornih jedinjenja nije dovoljan paladijum acetat, ovde je povoljno da se dodaju paladijumski katalizatori koji su poznati stručnjacima, kao oni opisani u Tetrahedron Lett.48 (2007), 1087-1090, prinosi su nešto manji nego kod jedinjenja broma, obično 80-85% teor.

[0020] Estar cimetne kiseline (VIII a,b) se dobija polazeći od aldehida formule (VI) Knevengelovom reakcijom sa cijanoestrom (III) kao smeša E/Z.

[0021] Prema ispitivanom postupku, 16,6 delova dihlormetana i 0,2 ekv. piperidina/0,2 ekv. glacijalne sirćetne kiseline je zagrevano 20 sati u aparaturi za odvajanje vode. Posle obrade vodom i nakon uparavanja rastvarača i kristalizacije iz metanola, dobijeno je ciljno jedinjenje u prinosu od 52% teor.

[0022] Reakcija se izvodi poželjno u ključalom dihlormetanu (10-struka količina) uz dodatak 5-20 molskih % piperidina, poželjno 10 molskih %, i 5-20 molskih % glacijalne sirćetne kiseline, poželjno 5-10 molskih % u aparaturi za odvajanje vode. Reakciono vreme je iznosilo 4-12 h, poželjno 5-6 h, poželjnije 6 h. Cijanoestar (VII) je dodavan u količini od 1,0-1,5 ekv, poželjno 1,1 do 1,35 ekv. Najpoželjnije 1,1 ekv. Proizvodnja cijanoestra (VII) je opisana u časopisu Pharmazie, 2000, vol.55, str. 747-750, i Bioorg. Med. Chem. Lett.16, 798-802 (2006). Po završetku reakcije, smeša je ohlađena na 20°C i organska faza je 2 puta isprana vodom. Organska ispirotina je predestilisana u 2-butanol, i smeša E/Z cimetnog estra (VIII a+b) bez intermedijernog izolovanja je direktno upotrebljena u narednoj reakciji sa heterociklom (IX) do dihidropiridina (X):

[0023] U ispitivanoj sintezi, smeša je radi dalje reakcije zagrevana sa heterociklom (IX) u izopropanolu 40 sati pod refluksom.

[0024] Utvrđeno je da reakcija poželjno može da se izvodi u sekundarnom alkoholu, kao što je izopropanol, izobutanol, 2-amilalkohol, cikloheksanol, na temperaturi od 80-160°C, pod normalnim pritiskom, kao i u autoklavu (2-10 bar), vreme reakcije je 8-40 h, ali je poželjno 20-25 h u ključalom 2-butanolu pod normalnim pritiskom ili u izopropanolu u autoklavu (100°C, 2-10 bar, poželjno 3-5 bar, 8-24 h). Radi obrade se smeša hladi na 0°C do 20°C, kristali se odvoje filtracijom i isperu izopropanolom, i na kraju osuše (pod vakuumom, 60°C).

[0025] Ako treba odustati od primene dihlormetana usled ekonomskih i ekoloških razloga, pokazalo se da je pogodno pripremiti cimetni estar (VIII a,b) u izopropanolu, u tu svrhu se pripremi aldehid (VI) u izopropanolu (3-9 puta više, poželjno 5-7 puta), i doda se 5-20 molskih % piperidina, poželjno 5-10 molskih %, i 5-20 molskih % glacijalne sirćetne kiseline, poželjno 5-10 molskih %. Na 30°C je dodato 1,0-1,5 ekv, poželjno 1,1-1,35 ekv, naročito poželjno 1,1 ekv. cijanoestra (VII), po potrebi rastvorenog u malo izopropanola,

1

tokom 3 sata, i mešano je 1 h na 30°C. Cimetni estar (VIIIa,b) kristališe tokom reakcije. Na kraju se proizvod, po potrebi nakon hlađenja, poželjno na 0°C odvoji filtracijom, ispere se malom količinom izopropanola (na 0°C) i vlažan se koristi u sledećoj reakciji, kao što je gore opisano. Prinos iznosi >96% teor. Poželjno, u narednoj reakciji se radi u 10-15 puta većoj količini (u odnosu na aldehid (VI)), poželjno 11-12 puta više izopropanola, 20-24 sata na 100°C pod pritiskom. Proizvod je izolovan po završetku reakcije i hlađenja, putem filtracije ili centrifugiranja. Na kraju je osušen na 40-90°C pod vakuumom. Pošto se reakcija do cimetnog estra odigrava skoro kvantitativno, postupak za sledeći korak može lako da se standardizuje, bez prilagođavanja količine heterocikla (IX), pa se proizvod može koristiti vlažan od izopropanola. Prinosi su > 87% od teorijskog. Heterocikl (IX) može da se dobije metodama poznatim u literaturi, kao što npr. opisuje Synthesis 1984, 765-766.

[0026] Polazeći od dihidropiridina (X) dobijen je etiletar (XI) konverzijom uz kiselu katalizu sa ortoestrom, pri čemu, R je -H i -metil:

[0027] Prema ispitivanoj sintezi, u 25 delova DMF sa 20,2 ekv. trietilortoformijata, reakcija se odvijala sa katalitičkom količinom konc. sumporne kiseline na 135°C. Smeša je uparena do suva, i ostatak je prečišćen hromatografijom, prinos 86% od teorijskog. Ovaj postupak nije prikladan za industrijsko izvođenje, usled velikog razblaženja i primene trietilortoformijata koji je lako zapaljiv na niskim temperaturama, a koji se dodaje u veoma velikom višku, i naknadnog hromatografskog prečišćavanja.

[0028] Neočekivano se pokazalo da reakcija može da se izvodi u mnogo većoj koncentraciji (do 1,5 g rastvarača na 1 g reaktanta) u rastvaračima kao što je dimetilacetamid, NMP (1-metil-2-pirolidon), DMF (dimetilformamid), uz dodatak 4-10 masenih % konc. sumporne kiseline, poželjno 6-8 masenih %. Reakcija se onda neočekivano odigrava već sa 2,5-5 ekv. ortoestra. Pronađeno je da je mnogo povoljnije da se u reakciji koristi odgovarajući trietil estar ortosirćetne kiseline, jer je reakcija mnogo čistija i on je teško zapaljiv, što ga preporučuje za industrijsko izvođenje. Reakcija se odigrava poželjno u DMA (dimetilacetamid) i NMP (1-metil-2-pirolidon), na temperaturi od 100-120°C, poželjno 115°C. Pokazalo se da je povoljno pre početka konkretne reakcije predestilisati jedan deo rastvarača (DMD ili NMP) na povišenoj temperaturi (100-120°C pod vakuumom), kako bi se po potrebi uklonili postojeći ostaci izopropanola iz prethodnog koraka, jer u protivnom nastaju neželjeni sporedni proizvodi. Reakcija: Mešanje traje 1,5-3 sata, poželjno 2 sata. Radi obrade se voda dodaje direktno u šaržu, pri čemu kristališe proizvod. Da bi se dobio posebno stabilan i reproduktivan postupak, prvo se dodaje jedan deo vode (npr.1/3), zatim pelc kristali, i ostatak vode. Ovaj postupak garantuje da se dobije uvek ista kristalna modifikacija, koja pokazuje najbolje osobine pri izolovanju. Proizvod je ispran vodom i osušen. Prinosi su > 92% od teorijskog.

[0029] Polazeći od etiletra (XI), kiselina (XII) je dobijena alkalnom saponifikacijom i zatim kiselom obradom:

[0030] U ispitivanoj sintezi, saponifikacija je izvedena sa velikim razblaženjem (33,9 puta) u smeši DME/voda 3:1. Ovde je prvenstveno bitno da se poveća obrt i da se zameni korišćeni DME (dimetoksietan), koji ima veoma nisku tačku zapaljivosti, i procenjeno je da je veoma kritičan za primenu u postupcima u industrijskom obimu. Neočekivano je utvrđeno da reakcija može da se izvodi u smešama THF/voda koje su mnogo koncentrovanije. Ovde se poželjno radi u smeši THF/voda 2:1 (9 puta više), natrijum hidroksid se dodaje na 0-5°C, a zatim se meša 1-2 sata na 0-5°C. Može da se koristi i kalijum hidroksid, ali se poželjno koristi NaOH. Za obradu je korišćena ekstrakcija pomoću MTBE (metil-terc-butiletar) i etil acetata, a za izolovanje se koristi mineralna kiselina, kao hlorovodonična kiselina, sumporna kiselina ili fosforna kiselina, poželjno hlorovodonična kiselina, pri čemu se pH podesi na 6,5-7,0. Na kraju je dodat zasićeni rastvor amonijumove soli odgovarajuće kiseline, poželjno rastvor amonijum hlorida, pri čemu proizvod kvantitativno iskristališe. Posle izolovanja, proizvod se ispira vodom i etil acetatom ili acetonitrilom ili acetonom, poželjno acetonitrilom, i suši se pod vakuumom na 40-50°C. Prinos je skoro kvantitativan (99%). Alternativna poželjna obrada: Alternativno se za obradu koristi toluol, dodaje se natrijum acetat, i meša se na 20°C, zatim se faze razdvajaju i vodena faza se na 0°C pomoću 10% vod. rastv. hlorovodonične kiseline podesi na pH 6,5-7,0 (na pH 9,5-10 mogu po potrebi da se dodaju pelc kristali). Kratko se promeša, i proizvod se odvoji filtracijom, ispere malom količinom vode i toluola, i osuši na 40-50°C pod vakuumom. I u tom slučaju su ciljani prinosi kvantitativni.

[0031] Sekvencijalna reakcija konverzije kiseline u amid (XIII) u ispitivanju je izvedena na sledeći način: Kiselina (XII) je rastvorena u oko 10 puta većoj količini DMF, dodato je 1,25 ekv. 1,1’-karbodiimidazola i 0,1 ekv. DMAP (4-(dimetilamino)-piridin), i mešano je 4 sata na sobnoj temperaturi. Na kraju je dodato 20 ekv. amonijaka u obliku vodenog 25% rastvora, i ta smeša je preneta u uljano kupatilo prethodno zagrejano na 110°C. Prilikom tog postupka trenutno nastaju veće količine gasovitog amonijaka, koje odlaze iz sistema i izazivaju veliki porast pritiska. Dodata je oko 90-struka količina vode, i pH je podešen na 7 dodatkom natrijum acetata. Istaloženi proizvod je odvojen filtriranjem i osušen (prinos: 59% od teorij.). Iz matičnog luga je pomoću temeljne ekstrakcije (oko 100 puta veća količina etilacetata) izolovana dodatna količina, mešanjem iz visokozapaljivog dietiletra, sa oko 14% DMF. Očigledno je da takav postupak nikako ne može biti ostvaren u proizvodnim okvirima, pa tako postoji velika potreba za alternativnim postupkom. Trud utrošen za izolaciju ove dodatne količine nije srazmeran izolovanoj količini.

1

[0032] Neočekivano je utvrđeno da pri konverziji kiseline (XII) u THF-u amid (XIII) kristališe direktno iz rastvora, i može se dobiti u visokom prinosu i sa velikom čistoćom. U tu svrhu, karboksilna kiselina (XII) se sa 1,1 do 1,6 ekv, poželjno 1,3-1,4 ekv.1,1’-karbodiimidazola, u reakciji koju katalizuje DMAP (5-15 mol %, poželjno 10 mol %) u THF-u prevodi u imidazolid, i to se dešava na temperaturi između 20-50°C, ali se pokazalo da je poželjno prvo početi na 20°C, zatim mešati 1 do 2 h na toj temperaturi, i onda nastaviti mešanje još 2 do 3 sata na 50°C. Po završetku aktiviranja, dodaje se 3-8 ekv, poželjno 4,5 ekv. heksametildisilazana, i smeša se zagreva uz refluks 16-24 sata, poželjno 16 sati.

Disililamid koji pri tome nastaje može po potrebi da se izoluje, ali se pokazalo da je povoljnije nastaviti reakciju u istom sudu. Zato je po završetku reakcije smeša ohlađena na 0-3°C, i dodata je smeša vode, ili smeša vode i THF; pokazalo se da je povoljno koristiti količinu vode od 0,5 do 0,7 puta (u odnosu na početnu supstancu) a posebno povoljna je količina vode od 0,52 puta. Voda se može dodati direktno, ili u smeši sa oko jednostrukom do dvostrukom količinom THF. Nakon prekida reakcije, smeša je ukupno 1-3 sata, poželjno 1 sat zagrevana uz refluks. Zatim je ohlađena na 0°C i mešana 1-5 sati, poželjno 3 sata na ovoj temperaturi, i na kraju je proizvod izolovan putem filtracije ili centrifugiranja. Proizvod je ispran pomoću THF i vode, i osušen pod vakuumom na povišenoj temperaturi (30 do 100°C, poželjno na 60°C do 90°C). Prinosi su veoma visoki, i obično iznose > 93% od teorijskog. Čistoća je obično > 99% (HPLC, 100% metoda). Jedinjenje (XIII) se može dobiti i direktno, konverzijom sa gasovitim amonijakom u autoklavu (oko 25 do 30 bar). U tu svrhu, prvo se izvodi prethodna aktivacija, a zatim zagrevanje pod gasovitim amonijakom pod pritiskom. Po završetku reakcije, smeša je ohlađena i proizvod je odvojen filtracijom. Tako dobijeni prinosi i čistoća su uporedivi.

[0033] Da bi se dobilo jedinjenje formule (I), racemska smeša amida formule (XIII) mora da se razdvoji na enantiomere. U objavljenoj ispitivanoj sintezi, ovde je primenjena posebno sintetisana hiralna faza (sopstvena proizvodnja) koja sadrži N-(diciklopropilmetil)-N<2>-metakriloil-D-leucinamid kao hiralni selektor. Ovaj selektor se proizvodi u višestepenoj reakciji, i zatim polimerizuje na posebnom silika gelu. Kao eluent se koristi metanol/etil acetat. Veliki nedostatak ove metode je veoma mali kapacitet, 30 mg po razdvajanju na hromatografskoj koloni 500*63 mm, pa je postojala velika potreba da se nađe što efikasnija metoda razdvajanja, koja će omogućiti razdvajanje enantiomera u količini od više tona.

Neočekivano je utvrđeno da razdvajanje može da se izvede i na komercijalno lako dostupnoj fazi. U pitanju je faza Chiralpak AS-V, 20 µm. Kao eluent se koristi smeša metanol/acetonitril 60:40. Velika prednost ove smeše je što posle obrade destilacijom može da se regeneriše sa istim sastavom (60:40 odgovara azeotropnoj smeši). Na ovaj način se dobija veoma efikasan postupak, kod koga prinos razdvajanja iznosi >47% od teorijskog (teorijski je moguće 50%). Optička čistoća ovde iznosi >93% e.v. ali poželjno >98,5% e.v. Pri tome, hromatografija može da se izvede na komercijalno dostupnoj hromatografskoj koloni, poželjno tehnikama koje su poznate stručnjaku, kao što je SMB ili Varicol (Computers and Chemical Engineering 27 (2003) 1883-1901). Tako je, na primer, pomoću SMB uređaja razdvojeno oko 500 kg racemske smeše amida formule (XIII), pri čemu je postignut prinos od 48%. Proizvod se dobija kao 3-8%, poželjno 5-7% rastvor u smeši metanol/acetonitril 60:40, i može direktno da se upotrebi u fazi „Final Processing“. Mogući su i drugi odnosi smeše rastvarača acetonitrila i metanola (90:10 do 10:90). Alternativno, za SMB razdvajanje može da se koristi druga smeša rastvarača, kao acetonitril/etanol, u odnosu 10:90 do 90:10. Odgovarajući odnos rastvarača delimično zavisi od tehničkih karakteristika SMB uređaja, i mora se po potrebi prilagoditi (npr. različiti protoci, recikliranje rastvarača na uparivaču sa tankim slojem).

1

[0034] Pored željenog jedinjenja formule (I), dobijeno je i enantiomerno jedinjenje formule ent-(I) u skoro istom prinosu. Iz ekonomskih razloga, postojala je potreba da se ovaj enantiomer formule ent-(I) ne uništi, nego da se nađe postupak koji omogućava prevođenje jedinjenja formule ent-(I) u racemsku smešu formule (XIII), koja bi se ponovo podvrgla razdvajanju enantiomera putem SMB.

[0035] Taj zadatak je mogao biti rešen primenom indirektnog elektrohemijskog postupka prema pronalasku, za oksidaciju derivata 1,4-dihidropiridina formule (A) do piridinskih analoga formule (B)

i zatim redukcijom.

[0036] Za sintezu farmaceutskih aktivnih supstanci, izvedena je oksidacija derivata 1,4-dihidropiridina, kao što je opisano u formuli (A), u analoge piridina (B)

pri čemu R1-R5 nezavisno jedan od drugog označavaju vodonik, fluor, hlor, brom, jod, karboksil, karboksilestar, hidroksil, hidroksietar, cijano, nitro, supstituisani i nesupstituisani

1

amid, (C1-C6)-alkil, halo(C1-C6)-alkil, formil, supstituisani i nesupstituisani fenil, supstituisani i nesupstituisani benzil, supstituisani i nesupstituisani naftil, supstituisani i nesupstituisani 5- ili 6-člani heterocikl sa najmanje jednim heteroatomom odabranim iz grupe N, S, O, benzo-kondenzovani 5- ili 6-člani heterocikl, dodatkom hemijskog oksidacionog sredstva.

[0037] Han et al. [Org. Lett.2014, 16, 4142-4145] opisuju korak oksidacije derivata 1,4-dihidropiridina (C) [4-(3,6-dihidro-2H-piran-4-il)-7,7-dimetil-5-okso-2-(propan-2-il)-1,4,5,6,7,8-heksahidrohinolin-3-karboksilne kiseline metilestra] uz primenu 1,2 ekvivalenta DDQ [2,3-dihlor-5,6-dicijano-1,4-benzohinon]. Pri tome se dobija derivat piridina (D) [4-(3,6-dihidro-2H-piran-4-il)-7,7-dimetil-5-okso-2-(propan-2-il)-5,6,7,8-tetrahidrohinolin-3-karboksilna kiselina metilestar] u prinosu od 93,5 mas. %.

[0038] Nedostatak ovog postupka je velika količina oksidacionog sredstva (DDQ) koja je potrebna za uklanjanje dva protona i dva elektrona iz supstrata. U najboljem slučaju, za završetak reakcije su potrebne stehiometrijske količine hemijskog oksidacionog sredstva. U većini slučajeva se primenjuje višak hemijskog reagensa, da bi se obezbedila potpuna konverzija i maksimalan prinos. Tako se nagomilava velika količina otpadnog materijala, i takođe se primenom velikih količina oksidacionog sredstva povećavaju troškovi proizvodnje.

[0039] Analogno radu Hana i saradnika, može se pretpostaviti da ta metoda važi za sve derivate 1,4-dihidropiridina (DHP) formule A i odgovarajuće piridine (PYR) formule (B).

[0040] Primena prema pronalasku gore opisanog postupka oksidacije je novi postupak za proizvodnju (4S)-4-(4-cijano-2-metoksifenil)-5-etoksi-2,8-dimetil-1,4-dihidro-1,6-naftiridin-3-karboksamida (I) putem postupka recikliranja iz enantiomera formule ent-(I), koji se akumulira prilikom postupka proizvodnje jedinjenja (I).

1

[0041] To se postiže tako što se pogrešni enantiomer formule ent-(I) prvo oksidiše (aromatizuje) u piridin formule (XVII) a zatim elektrohemijski redukuje:

[0042] Sledeći opis objašnjava novi inovativni postupak:

[0043] U prvom koraku se odigrava oksidacija (aromatizacija) jedinjenja formule ent-(I);

[0044] Kao oksidaciono sredstvo mogu da se upotrebe uobičajena oksidaciona sredstva za aromatizaciju piperidina i dihidropiridina poznata stručnjaku, koja su, na primer, opisana u knjizi: Pyridines: From Lab to Production; uredio Eric F.V. Scriven, Elsevier Verlag 2013, poglavlje 8, strana 116-144. Kao primer se mogu navesti DDQ u dihlormetanu, hloranil u dihlormetanu, mangan dioksid u dihlormetanu, kalijum permanganat u acetonu, mangan(III)acetat u glacijalnoj sirćetnoj kiselini, cerijum amonijum acetat u acetonitrilu, piridinijum hlorhromat u dihlormetanu, konc. azotna kiselina u dihlormetanu, jod u metanolu. Posebno su poželjni DDQ ili konc. azotna kiselina u dihlormetanu. Prinosi su generalno veoma visoki, obično > 86% teor.

1

[0045] U ranijim radovima (A. Straub, Tetrahedron Asymmetry 12 (2001) 341-345) postoje dokazi da oksidisani dihidropiridini, dakle piridil arili, imaju smetnje prilikom rotacije. Rotaciona barijera je toliko visoka da se enantiomeri mogu razdvojiti na sobnoj temperaturi (aksijalna hiralnost → atropizomerija). Zato su postupci preparativne hiralne hromatografije razvijeni polazeći od racemata, kako bi se oni razdvojili na enantiomere. To je bilo iznenađujuće uspešno i u predmetnom slučaju

[0046] Kod oba akumulirana atropizomera se radi o glavnim metabolitima (jedinjenja formule Mla(S) i M1b(R)), koji će nakon primene jedinjenja formule (I) biti posmatrani in vivo. Njihova apsolutna konfiguracija može se odrediti pomoću rendgenske kristalografije (vidite primere)

[0047] Iznenađujuća je činjenica da se optički aktivno naslovno jedinjenje formule (I) S-konfiguracije kod glodara i sisara, kao i ljudi (psa, pacova, miša, čoveka), metaboliše uglavnom u Mla(S). Ako se obezbedi R-enantiomer formule ent-(I),

1

gradi se uglavnom metabolit formule Mlb(R).

[0048] Ako se, na primer, izvodi oksidacija hemijskim oksidacionim sredstvom, tada pretežno nastaje metabolit druge serije, iz naslovnog jedinjenja formule (I) (S-konfiguracije) pretežno nastaje jedinjenje formule Mlb(R), iz jedinjenja formule ent-(I) (R-konfiguracije) pretežno nastaje jedinjenje formule Mla(S).

[0049] Ako optički aktivno jedinjenje formule ent-(I) reaguje sa različitim oksidacionim sredstvima poznatim stručnjaku, dobijaju se sledeći rezultati:

Ako nije naveden rastvarač, standardno se kao rastvarač koristi dihlormetan. Odnos je određen pomoću hiralne HPLC metode, M1a(S)/M1b(R) je standardizovano na 100%. Prinos je određen kao konverzija putem HPLC metode (ahiralna metoda)

2

[0050] Korišćeni reagensi su prikazani u sledećoj tabeli:

[0051] Može se pokazati da pojedini enantiomeri takođe mogu termički da se racemizuju, zagrevanjem u rastvaraču visoke tačke ključanja >70°C, ali se može raditi i u rastvaraču sa niskom tačkom ključanja, ali onda pod povišenim pritiskom. To mogu biti svi uobičajeni rastvarači, kao što je etanol, metanol, propanol, izopropanol, THF, dioksan, metilenhlorid (pod pritiskom), DMF, DMA, NMP, etil acetat, 2-Me-THF. Poželjno je da se radi u 1-butanolu i etanolu.

[0052] Kao primer se može pomenuti termička racemizacija u 1-butanolu (razblaženje oko 20 puta). U tu svrhu je određen enantiomerni višak e.v.% jedinjenja formule Mla(S) u butanolu na tri različite temperature (vidi sliku 1). Može se videti da se na 105°C za 1 h postiže potpuna racemizacija. Brzina racemizacije se može povećati dodatkom kiseline (katal. količine metansulfonske kiseline u 1-butanolu) (vidi sliku 2). Dodatkom katalitičke količine kiseline termička racemizacija može da se izvede i na nižoj temperaturi. Kao kiseline mogu da se koriste metansulfonska kiselina, sumporna kiselina, hlorovodonična kiselina, ptoluensulfonska kiselina, kao i većina aromatičnih kiselina. Međutim, poželjne su sulfonske kiseline, a naročito je poželjna primena metansulfonske kiseline.

[0053] Veliki nedostatak gorenavedenih oksidacionih metoda je taj što se moraju dodati stehiometrijske, odnosno i veće od stehiometrijskih, količine oksidacionog sredstva, i na taj način se dobija mnogo otpadnih materija. Zato postoji želja da se količina otpadnog oksidacionog sredstva održi što je moguće manjom. To je uspelo prema predmetnom pronalasku. Dodatak katalitičkih količina DDQ značajno smanjuje količinu otpada na minimum, što je velika prednost ovog inovativnog postupka.

[0054] Najbolja alternativa hemijskoj oksidaciji bi bila elektrohemijska oksidacija uz zamenu hemijskih oksidacionih sredstava elektronima. Primena elektrohemije omogućava fino podešavanje oksidacionog potencijala i odustajanje od primene hemijskih reagenasa.

Arguello et al. [Electrochemica Acta 49 (2004) S.4849-4856] i Lopez-Alarcon et al.

[Electrochimica Acta 48 (2003) S.2505-2516] opisuju voltametrijsku oksidaciju 1,4-dihidropiridina dobijenih Hančovom sintezom u protičnim i aprotičnim medijumima.

Međutim, oni su naveli visoke oksidacione potencijale, koji variraju između 915 mV i 1093 mV u odnosu na referentnu elektrodu Ag/AgCl u aprotičnim medijumima. Poznato je da se na tako visokim oksidacionim potencijalima dešavaju oksidacije funkcionalnih grupa, npr. amino grupe ili fenol grupe [a) Handbook of electrochemistry, Elsevier, izdavač C.G. Zoski, 2007; b) Fundamentals and Applications of organic Electrochemistry; Fuchigami et al., 2015 John Wiley & Sons, Ltd; c) David et al., Tetrahedron 51 (1995) 3181-3196]. Zato direktna elektrohemijska oksidacija derivata dihidropiridina ima ograničenu primenu.

[0055] Kao alternativu direktnoj elektrohemijskoj oksidaciji, Francke i Little opisuju primenu indirektnih elektrohemijskih reakcija generalno koristeći različite vrste medijatora [Chem. Soc. Rev.43(8) 2014 S.2492-2521]. Nisu navedeni primeri u kojima je dihidropiridin uspešno oksidisan u svoj piridinski analog. Pominje se dodavanje DDQ kod indirektne elektrosinteze, ali prema komentaru autora, ono nije u potpunosti istraženo. Primeri su ograničeni na benzilnu oksidaciju, tj. funkcionalizovanje bočnog niza u vodenom rastvoru sirćetne kiseline. U slučaju korišćenja suvog aprotičnog rastvarača, reakcija nije uspešna.

[0056] Predmet pronalaska je bio razvoj metode za oksidaciju dihidropiridina (A) u analog piridina (B),

pri čemu

R1-R5 su nezavisno jedan od drugog vodonik, fluor, hlor, brom, jod, karboksil, karboksilestar, hidroksid, hidroksietar, cijano, nitro, supstituisani i nesupstituisani amid, (C1-C6)-alkil, halo(C1-C6)-alkil, formil, supstituisani i nesupstituisani fenil, supstituisani i nesupstituisani benzil, supstituisani i nesupstituisani naftil, supstituisani i nesupstituisani 5- ili 6-člani heterocikl sa najmanje jednim heteroatomom odabranim iz grupe N, S, O, benzokondenzovani 5- ili 6-člani heterocikl,

naznačeno time što,

i) oksidacioni reagensi se dodaju u odnosu koji je manji od stehiometrijskog i postupak

ii) je prihvatljiv za bočne lance i za niz supstituenata pod blagim uslovima.

[0057] Kao rešenje ovog zadatka, neočekivano je pronađeno da derivati dihidropiridina prilikom primene indirektne elektrohemijske oksidacije sa količinama medijatora manjim od

2

stehiometrijskih mogu uspešno da se oksidišu sa velikim prinosima u svoje piridinske analoge.

[0058] Optimalni reakcioni uslovi za postupak prema pronalasku su temperatura od 1-100°C, poželjno 10-50°C, naročito poželjno 20-30°C pri normalnom pritisku, i oksidacioni potencijal od -0,1 V do 0,6 V u odnosu na referentnu elektrodu Ag/Ag+ (10 mmol/l), poželjno 0,0 V do 0,5 V, i posebno poželjno 0,1 V do 0,4 V u odnosu na referentnu elektrodu Ag/Ag+ (10 mmol/l) (mereno u aprotičnim organskim rastvaračima).

[0059] Pod veoma blagim uslovima, tj. sobna temperatura (25°C) i normalni pritisak i mali oksidacioni potencijali (+0,4 V u odnosu na Ag/Ag+ 10 mmol/l) u poređenju sa direktnom elektrohemijskom oksidacijom (>+1 V u odnosu na Ag/Ag+ 10 mmol/1), postignuti su veliki prinosi derivata piridina. Nije bilo znakova oksidacije bočnog niza, i reakcija je mogla biti vođena i u aprotičnim rastvaračima. Prema našem saznanju, to nikad nije objavljeno u literaturi. Sledeći literaturni primer je benzilna oksidacija. Ona je bila uspešna u vodenom rastvoru sirćetne kiseline, ali nije uspevala kada se primeni suvi aprotični rastvarač (kao onaj koji smo mi koristili). [Chem. Soc. Rev.43(8) 2014 S.2492-2521].

[0060] Količina medijatora, npr. DDQ, može se smanjiti na manje od 10 mol.% (idealno oko 2% uz očuvanje prinosa proizvoda >95%), i oksidacioni potencijal od samo 0,3-0,4 V u odnosu na referentnu elektrodu Ag/Ag+ bio je dovoljan za visoku konverziju, visok prinos, kao i veliku efikasnost struje.

[0061] Pogodni medijatori iz pronalaska, koji ne treba da budu ograničeni, su: triarilamin (tip Ar3N), TEMPO i drugi N-oksil radikali, soli halogenida (tip HX sa X = Cl, Br, I), soli metala (Cr(VI)/Cr(III), Fe(III)/Fe(II), V(IV)/V(III), Ce(IV)/Ce(III), Co(III)Co(II), Ru(VIII)/Ru(IV), Os(VIII)/Os(VI), Mn(III)/Mn(II)), jodbenzol i derivati jodbenzola, nitratne soli i triarilimidazol, citirani u Chem. Soc. Rev.43(8) 2014 S.2492-2521.

[0062] Za elektroorganske sinteze se koriste aparati za elektrolizu poznati stručnjacima, takozvani „troelektrodni sistemi“ [Handbook of Electrochemistry; izdavač C.G. Zoski; 2007 Elsevier B. V. i Fundamentals and Applications of Organic Electrochemistry: Synthesis, Materials, Devices, prvo izdanje, T. Fuchigami, M. Atobe i S. Inagi; 2015 John Wiley & Sons, Ltd]. U ovom slučaju, tri elektrode koje se koriste su radna, pomoćna i referentna elektroda. Postoji veliki broj referentnih elektroda, pri čemu se za nevodene elektrolite, tj. organske rastvarače, poželjno koristi referentna elektroda srebro/katjon srebra (Ag/Ag+) zbog svoje stabilnosti i velike reproduktivnosti merenja. Ovde je srebrna žica uronjena u 10 mM ili 0,1 M rastvor AgNO3. Kao rastvarač može da se koristi acetonitril, dimetilformamid ili dimetilsulfoksid. Kao provodna so standardno se koristi tetrabutilamonijum perhlorat (BuN4ClO4). Alternativno mogu da se koriste i druge provodne soli: Et4NBF4, Bu4NBF4, Bu4NPF6, Bu4NX (sa X = I, Br) ili perhlorati (NaClO4, LiClO4, Et4NClO4).

[0063] Prostorno odvajanje radne i pomoćne elektrode odn. obe takozvane polućelije, najčešće je povoljno, kako bi se sprečilo da reagensi ili željeni proizvod dospeju na pomoćnu elektrodu i tu aktiviraju neželjene sporedne reakcije, što bi dovelo do gubitka prinosa.

[0064] Za prostorno odvajanje radne i pomoćne elektrode koriste se separatori, koji svojom ograničenom poroznošću odnosno svojim hemijskim sastavom odnosno funkcionalnim grupama sprečavaju bilo kakvu razmenu između dve polućelije. Poznati separatori su sinterovane staklene frite, PTFE filtermembrane, katjonsko-izmenjivačke membrane, polivinilidenfluoridne ili polipropilenske filtermembrane, kao i materijali koji se ovde dalje ne navode, koji su otporni na organske rastvarače i čija veličina pora je dovoljno mala da se prelazak reaktanata i proizvoda u drugu polućeliju ograniči, odnosno sasvim spreči.

[0065] Kod elektrohemijske oksidacije dihidropiridina (A), radna elektroda se uključuje kao anoda, a pomoćna elektroda kao katoda. Na katodi je očekivano razvijanje vodonika, koje se prati.

[0066] Poznati materijali za elektrode su platina, paladijum, zlato, grafit, staklasti ugljenik, dijamant dopovan borom, cink, bakar, nikl, kalaj, samarijum, čelik, živa, olovo ili legure koje se sastoje od bakra, kalaja i olova, takozvane olovne bronze. Nadalje, stručnjacima su poznate elektrode od metala i oksida metala, koje su takođe dopovane ili se koriste u legurama: Ru/RuO2, Ti/TiO2, RuO2/TiO2, Ir/IrO2, Pt/Ti, platina/iridijum.

[0067] Konkretno, nastajanje gasovitog vodonika na katodi kao konkurentska reakcija je poznato stručnjacima. Zato su poželjni materijali za katode koji imaju visok prenapon u odnosu na nastajanje vodonika. Tako prenapon za nastajanje H2raste prema sledećem redosledu: Pd<Au<Pt<Ni<Cu<Sn<Pb<Zn<Hg.

2

[0068] Tipični rastvarači, koji su opisani i za elektroorganske sinteze, su acetonitril, etanol, tetrahidrofuran (THF), aceton, N,N-dimetilformamid (DMF), metanol, dihlormetan, dimetilsulfoksid (DMSO), heksametilfosforamid ([(CH3)2N]3PO; CAS:680-31-9).

Rastvarači dobro poznati stručnjaku su nadalje NMP, N,N-dimetilacetamid, propanol, izopropanol, metilen hlorid, etil acetat.

[0069] Provodne soli, koje se dodaju u organske rastvarače za povećanje provodljivosti, su: Et4NBF4, Bu4NBF4, Bu4NPF6, Bu4NX (sa X = I, Br) ili perhlorati (NaClO4, LiClO4, Et4NClO4, Bu4NClO4).

[0070] Detaljno opisani, široko rasprostranjeni „troelektrodni sistemi“, koriste se obično kao ćelije-staklene čaše, H-ćelije ili drugi sudovi poznati stručnjaku. Pomoću magnetne mešalice, reakcione smeše mogu stalno da se mešaju. Uglavnom su to šaržni eksperimenti, kod kojih se smeša rastvarač/provodna so dodaje u obe polućelije. Reagens se dodaje samo u polućeliju u kojoj se takođe elektrohemijski konvertuje.

[0071] Neprekidnim kruženjem reakcione smeše pomoću cirkulacionih pumpi takve ćelije se mogu koristiti kao protočne. Pored toga, u literaturi su opisane veoma posebne dimenzije za protočne ćelije [Handbook of Electrochemistry; izdavač C.G. Zoski; 2007 Elsevier B. V. i Fundamentals and Applications of Organic Electrochemistry: Synthesis, Materials, Devices, prvo izdanje, T. Fuchigami, M. Atobe i S. Inagi; 2015 John Wiley & Sons, Ltd]. Videti sliku 3. Naročito poželjne su protočne ćelije sa dizajnom filter prese, imajući u vidu povećavanje obima sinteze. Polazeći od veoma malih površina poprečnog preseka (10 cm2), moguće je ostvariti povećanje obima sinteze sa jedne strane putem povećanja površine poprečnog preseka do 0,4 m<2>po modulu (komercijalno dostupno od kompanije Electrocell, model MFC do 0,001 m<2>, model MPC od 0,01 do 0,2 m<2>, model ESC od 0,04 do 1,04 m<2>, model EPC od 0,4 do 16,0 m<2>), a sa druge strane putem povećanja broja, dakle spajanja više identičnih modula u jednu grupu. Rizik od takvog postupka povećanja obima je razumljiv, jer druge geometrijske dimenzije, kao npr. razmak elektroda, materijal elektroda (za anodu i katodu), kao i radni parametri (naročito gustina struje) više ne smeju da se menjaju.

[0072] Pomoću podesivog protoka može da se kontroliše vreme boravka u ćeliji. Tipična vremena se nalaze u opsegu od 0,1-100 s po prolazu („Single pass“). Za postupak prema

2

pronalasku kod korišćenja protočnih ćelija kod elektrohemijske redukcije, poželjno vreme provedeno u ćeliji je od 0,5-50 s, a posebno poželjno vreme po prolazu je od 1-10 s.

[0073] Izbor gustine struje zavisi kako od vremena, tako i od kinetike ciljne reakcije, kao i od neželjenih sporednih reakcija. Prevelika gustina struje uz istovremeno dugačko vreme provedeno u ćeliji i nastajanje gasa (npr. H2) dovela bi do zaklanjanja površine elektrode usled nastajanja gasnog jastuka u ćeliji. Za elektrohemijsku oksidaciju (XIII) u (XVII) sa DDQ kao medijatorom moguća je gustina struje od 1-100 mA/cm<2>. Međutim, poželjna je gustina struje u opsegu od 5-50 mA/cm<2>, a posebno poželjna u opsegu od 10-30 mA/cm<2>, da bi se postigla maksimalna selektivnost pri zadovoljavajućem prostorno-vremenskom prinosu. Primena različitih rastvarača sa gornjeg spiska je u osnovi moguća. Poželjni rastvarači su DMF, DMA, NMP, acetonitril i njihove smeše.

[0074] Za izvođenje postupka prema pronalasku u slučaju jedinjenja ent-(I), sledeći postupak se pokazao uspešnim:

Oksidacija jedinjenja ent-(I) u odgovarajući derivat (XVII) pomoću DDQ kao medijatora odigrava se prema sledećoj šemi na slici 4, i ona glasi ent-(I) → (XVII) H2uz primenu napona i električne struje (videti sliku 4).

[0075] U cilju proučavanja i boljeg razumevanja sistema, izvedena je ciklična voltametrija u nepodeljenoj ćeliji tipa čaše prečnika 5 cm sa Pt elektrodom u obliku kaveza (radna elektroda) na spoljašnjoj strani i Pt žičanom elektrodom (pomoćna elektroda) u sredini. U blizini radne elektrode postavljena je referentna elektroda Ag/Ag<+>(10 mmol/l u acetonitrilu). Ćelija je napunjena sa 100 ml acetonitrila, u kome je rastvoreno 2,17 g (10 mmol) tetraetilamonijumtetrafluorborata (Et4NBF4) sa 22,7 mg (0,1 mmol) DDQ i 378,4 mg (1 mmol) jedinjenja formule ent-(I). Za cikličnu voltametriju bez jedinjenja formule ent-(I) ili bez DDQ nije dodata odgovarajuća količina. Ciklična voltametrija je snimljena uz korišćenje potenciostata tipa Gamry Interface 1000 pri diskretizaciji od 250 mV/s i 100 mV/s za 10 ciklusa između -0,5 i 1 V u odnosu na referentnu elektrodu. Nakon isključivanja prvog i poslednjeg ciklusa, određen je prosečan rezultat. Ciklična voltamografija je poznata stručnjacima kao mogućnost za ispitivanje elektrohemijskih reakcija na gornjoj površini elektrode.

2

[0076] Rezultati testova ciklične voltamografije dati su na slici 5. Uočljivo je da su u slučaju DDQ bez supstrata ent-(I) - tačkasta linija - jasno vidljiva dva pika. Redukcioni pik (negativni) na oko 0,1 V u odnosu na Ag/Ag<+>, koji je povezan sa reakcijom DDQ→H2DDQ, i oksidacioni pik (pozitivni), na oko 0,3 V u odnosu na Ag/Ag<+>, koji je povezan sa reakcijom H2DDQ→DDQ. Pored toga, ciklični voltamogram je savršeno simetričan, što znači da je reakcija u potpunosti reverzibilna.

[0077] Prilikom posmatranja cikličnih voltamograma supstrata ent-(I) bez DDQ (isprekidana linija), dakle u režimu direktne oksidacije, uočljivo je da ent-(I) samo iznad 0,6 V u odnosu na Ag/Ag<+>može da se oksidiše, i da bi se dobila prihvatljiva konverzija, potreban je najmanje 1 V (vidi sliku 5). Posle 1 h elektrolize pri 1,0 V u odnosu na Ag/Ag primećeno je obojenje rastvora i prisustvo više sporednih komponenti putem HPLC analize. Tačna identifikacija i kvantitativno određivanje nije bilo moguće. To se moglo očekivati, jer je na osnovu literature [a) Handbook of electrochemistry, Elsevier, izdavač C.G. Zoski, 2007; b) Fundamentals and Applications of organic Electrochemistry; Fuchigami et al., 2015 John Wiley & Sons, Ltd] poznato da amini i amidi (koji su, na primer, prisutni u molekulu) između 0,5 i 1,0 V u odnosu na GKE mogu da se oksidišu (Handbook of Electrochemistry, strana 819).

[0078] U poređenju sa posredovanom elektrolizom, dakle supstrat 10 mol% DDQ (puna linija), očigledno je nastajanje veoma efikasnog kompleksa za prenos naelektrisanja, pri čemu supstrat može da bude oksidisan pri istom potencijalu DDQ (oko 0,3 V), i postupak je veoma efikasan, i pokazuje se najviša struja. Pored toga se uočava da je reakcija u suprotnom smeru (redukcioni pik) potpuno nestala, jer DDQ sada može da reaguje samo sa supstratom, i više nije raspoloživ za elektrodu.

[0079] Treba napomenuti da je nakon reagovanja sistema na potencijalu od 0,4 V u odnosu na Ag/Ag<+>tokom perioda od 2 sata, postignuta konverzija od oko 98%, i nisu primećene sporedne komponente, nego samo željena komponenta. Vidite i primere. To se može uporediti sa direktnom konverzijom, kod koje je postignuta samo mala selektivnost.

[0080] Tako može da se definiše idealan radni opseg (potencijal između 0,3 i 0,5 V), u kome je regeneracija DDQ (dakle, oksidacija H2DDQ → DDQ) maksimalna (>0,3 V), i direktna, neselektivna reakcija supstrata sa elektrodom (<0,5 V) je u potpunosti izbegnuta. To je idealan radni opseg, koji omogućava maksimalan prinos i selektivnost.

2

[0081] Takođe treba napomenuti da pod takvim uslovima (tj. 0,4 V u odnosu na Ag/Ag<+>kao referentnu elektrodu) može biti postignuta veća jačina struje od 65 mA i time veća brzina reakcije od 1,2 mmol/h. Da bi se dobila ista brzina reakcije u direktnom elektrohemijskom sistemu bez medijatora, treba primeniti napon od 1,0 V, koji će oštetiti molekul.

[0082] Analogno cikličnoj voltametriji, u istoj šaržnoj ćeliji sa istim rastvorom i konfiguracijom je urađen proizvodni test. Zatim je rastvor podvrgnut elektrolizi pri konstantnom potencijalu od 0,4 V u trajanju od 2 sata, i svakih 15 minuta je uziman uzorak, koji je analiziran na HPLC-u. Po isteku 2 sata, konverzija je neočekivano dostigla 98%, prinos proizvoda je bio > 97,5% (selektivnost >99%), i još više iznenađuje što je proteklo samo naelektrisanje od 2,1 F. Imajući u vidu činjenicu da potrebna stehiometrijska (minimalna) količina struje iznosi 2 F, efikasnost struje je iznad 95%. Ako mala efikasnost struje ne ukazuje na neselektivnu reakciju, selektivne reakcije su potreban uslov za veliku efikasnost struje. Kada se uzme u obzir i HPLC analiza, očevidno je da je posredovana oksidacija (I) u (XVII), ili generalno od (A) do (B), u pogledu selektivnosti i prinosa mnogo povoljniji proces nego hemijska i direktna elektrohemijska oksidacija (videti sliku 6).

[0083] Jedinjenje (XIII) postoji u 2 enantiomerna oblika: (I) i ent-(I). Proizvod (XVII) postoji u 2 aksijalno hiralna oblika, poznata kao Mla(S) i Mlb(R). Neočekivano je pronađeno da konverzijom putem posredovane elektrohemijske redukcije prema gornjem opisu jedinjenje formule (I) poželjno prelazi u Mlb(R), pri čemu odnos Mla(S):Mlb(R) iznosi 13:87 (primer 27), a ent-(I) poželjno prelazi u Mla(S), pri čemu odnos Mla(S):Mlb(R) iznosi 90:10 (primer 26). Ovi rezultati se mogu uporediti sa rezultatom dobijenim hemijskom oksidacijom sa stehiometrijskim količinama DDQ (primeri 11a i 11b). Iznenađujuće je da se jedinjenje formule (I) u životinjskim ćelijama (uključujući čoveka) poželjno metaboliše u jedinjenje formule Mla(S), a nasuprot tome, jedinjenje formule ent-(I) u jedinjenje formule M1b(R).

[0084] Prilikom primene racemske smeše jedinjenja formule (I), dakle jedinjenja formule (XIII), elektrohemijska oksidacija, kao što je očekivano, dovodi do racemske smeše (XVII) sa odnosom Mla(S):Mlb(R) od 50:50 (primer 28).

[0085] U pogledu primećene visoke selektivnosti i efikasnosti struje, pomenuta metoda može bez većih poteškoća da se izvodi u protočnim ćelijama gore opisane vrste (tj. Fa.

2

elektroćelije). To omogućava veći prostorno-vremenski prinos i veću proizvodnju na industrijskom nivou.

[0086] Izolovanje (XVII): Pošto je elektrohemijska konverzija bila uspešna (reagens (I) obično < 1%), reakcioni rastvor je obrađen. Reakcija teče sa visokim prinosima (>98%) i neočekivano čisto, gotovo bez nečistoća. Pokazalo se da je povoljno da se rastvarač prvo većim delom predestiliše i da se zatim proizvod istaloži vodenim taloženjem (dodatak vode), filtrira i suši. Tako dobijeni proizvod može da se prekristališe iz etanola ili izopropanola ili 1-butanola, ili 2-butanola.

[0087] U sledećem koraku je izvedena elektrohemijska redukcija piridina formule (XVII) u dihidropiridin:

Stanje tehnike za (elektro)hemijsku redukciju piridina

[0088] Štraub i Gert [Alexander Straub i Axel Goehrt, Angew. Chem., 108 (1996), 2832-2834 (Naslov: Inversion optisch aktiver Dihydropyridine durch Oxidation und Elektroreduktion (Inverzija optički aktivnih dihidropiridina putem oksidacije i elektroredukcije))] opisuju elektrohemijsku redukciju derivata piridina, koji su, između ostalog, okarakterisani prisustvom estarske grupe (-CO2Et), na živinim elektrodama. Takođe su Kita i sar. [Yoshio Kita, Hirofumi Maekawa, Yasuhiro Yamasaki i Ikuzo Nishiguchi, Tetrahedron Letters 40 (1999) 8587-8590 (Naslov: Selective and facile electroreductive synthesis of dihydro- and tetrahydropyridine dicarboxylic acid derivatives (Selektivna i laka elektroreduktivna sinteza dihidro i tetrahidropiridinskih derivata dikarboksilnih kiselina)); Yoshio Kita, Hirofumi Maekawa, Yasuhiro Yamasaki und Ikuzo Nishiguchi, Tetrahedron 57 (2001) 2095-2102 (Naslov: Highly selective and facile synthesis of dihydro and tetrahydropyridine dicarboxylic acid derivatives using electroreduction as a key step (Visokoselektivna i laka sinteza dihidro i tetrahidropiridinskih derivata dikarboksilnih kiselina koristeći elektroredukciju kao ključni korak))] primenili piridine, doduše uključujući dva estarska supstituenta (-CO2Me). Štraub i Gert navode prinos 83% na veoma malom laboratorijskom nivou od 0,72 mmol piridinskih derivata.

[0089] Kita i sar. opisuju u 1,2- kao i 1,4-dihidropiridine kao proizvode. Kod eksperimenata na C i Pb elektrodama, konverzija je bila 0%. Na Pt katodama postignuti su prinosi od 36%. Samo uz upotrebu amonijum hlorida i temperatura koje su znatno niže od sobne (5-10°C) mogli su se na Pt katodama dobiti prinosi veći od 83%.

[0090] Ajzner i Kutan [Ulli Eisner i Josef Kuthan, Chem. Rev. (1972), 72, 1-42 (Naslov: The Chemistry of Dihydropyridines (Hemija dihidropiridina))] opisuju hemijsku redukciju piridina posredstvom NaBH4 ili katalitičkog hidrogenovanja. U oba slučaja dolazi do gubitka prinosa putem neselektivne redukcije supstituenta (npr. estarske grupe u alkohol) ili redukcije nitril grupe. Nadalje, i ovde su 1,2-dihidropiridini primećeni kao glavni proizvodi.

[0091] Stanje tehnike tako ne nudi opšte važeću metodu za selektivnu redukciju derivata piridina, a posebno ne za derivate piridina koji nemaju metilestarske ili etilestarske supstituente. Živine elektrode su uslovno neprikladne za sintezu farmaceutskih aktivnih supstanci zbog svog toksičnog karaktera. Pored toga, nastajanje derivata 1,2-dihidropiridina, kako je opisano u stanju tehnike, treba izbegavati, jer i ovde dolazi do gubitka prinosa.

[0092] Sledeći opis objašnjava drugi korak inovativne metode, elektrohemijske redukcije piridina (XVII) u amid (XIII):

Za elektroorganske sinteze se koriste aparati za elektrolizu poznati stručnjacima, takozvani „troelektrodni sistemi“ [Handbook of Electrochemistry; izdavač C.G. Zoski; 2007 Elsevier B. V. i Fundamentals and Applications of Organic Electrochemistry: Synthesis, Materials, Devices, prvo izdanje, T. Fuchigami, M. Atobe i S. Inagi; 2015 John Wiley & Sons, Ltd]. U ovom slučaju, tri elektrode koje se koriste su radna, pomoćna i referentna elektroda. Postoji veliki broj referentnih elektroda [Handbook of Electrochemistry; izdavač C.G. Zoski; 2007 Elsevier B. V.], pri čemu se za nevodene elektrolite, tj. organske rastvarače, poželjno koristi referentna elektroda srebro/katjon srebra (Ag/Ag+) zbog svoje stabilnosti i velike reproduktivnosti merenja. Ovde je srebrna žica uronjena u 10 mM ili 0,1 M rastvor AgNO3.

1

Kao rastvarač može da se koristi acetonitril, dimetilformamid ili dimetilsulfoksid. Kao provodna so standardno se koristi tetrabutilamonijum perhlorat (BuN4ClO4). Alternativno mogu da se koriste i druge provodne soli: Et4NBF4, Bu4NBF4, Bu4NPF6, Bu4NX (sa X = I, Br) ili perhlorati (NaClO4, LiClO4, Et4NClO4).

[0093] Prostorno odvajanje radne i pomoćne elektrode odn. takozvane polućelije, najčešće je povoljno, kako bi se sprečilo da reagensi ili željeni proizvod dospeju na pomoćnu elektrodu i tu aktiviraju neželjene sporedne reakcije, što bi dovelo do gubitka prinosa.

[0094] Za prostorno odvajanje radne i pomoćne elektrode koriste se separatori, koji putem ograničene poroznosti ili takođe putem svog hemijskog sastava odnosno funkcionalnih grupa sprečavaju bilo kakvu razmenu između obe polućelije. Poznati separatori su sinterovane staklene frite, PTFE filtermembrane, katjonsko-izmenjivačke membrane, polivinilidenfluoridne ili polipropilenske filtermembrane, kao i materijali koji se ovde dalje ne navode, koji su otporni na organske rastvarače i čija veličina pora je dovoljno mala da se prelazak reaktanata i proizvoda u drugu polućeliju ograniči, odnosno sasvim spreči.

[0095] Kod elektrohemijske redukcije piridina (XVII), radna elektroda se uključuje kao katoda, a pomoćna elektroda kao anoda.

[0096] Poznati materijali za elektrode su platina, paladijum, zlato, grafit, staklasti ugljenik, dijamant dopovan borom, cink, bakar, nikl, cink, samarijum, čelik, živa, olovo ili legure koje se sastoje od bakra, cinka i olova, takozvane olovne bronze. Nadalje, stručnjacima su poznate elektrode od metala i oksida metala, koje su takođe dopovane ili se koriste u legurama:

Ru/RuO2, Ti/TiO2, RuO2/TiO2, Ir/IrO2, Pt/Ti, platina/iridijum.

[0097] Konkretno, nastajanje gasovitog vodonika na katodi kao konkurentska reakcija u vodenim elektrolitima je poznato stručnjacima. Zato su poželjni materijali za katode koji imaju visok prenapon u odnosu na nastajanje vodonika. Tako prenapon za nastajanje H2 raste prema sledećem redosledu: Pd<Au<Pt<Ni<Cu<Sn<Pb<Zn<Hg.

[0098] U nevodenim elektrolitima, elektrohemijska stabilnost rastvarača i provodne soli reguliše nastajanje i obim sporednih reakcija na elektrodama.

2

[0099] Takozvani elektrohemijski prozor je naveden u tabeli za odabrane smeše rastvarač/provodna so [Handbook of Electrochemistry; izdavač C.G. Zoski; 2007 Elsevier B. V. i Fundamentals and Applications of Organic Electrochemistry: Synthesis, Materials, Devices, prvo izdanje, T. Fuchigami, M. Atobe i S. Inagi; 2015 John Wiley & Sons, Ltd]. Na primer, navedene su kombinacije acetonitril/0,1 M Bu4NPF6, tetrahidrofuran/0,1 M Bu4NPF6, acetonitril/0,1 M Et4NBF4, DMF/ 0,1 M Bu4NClO4, koje se smatraju elektrohemijski stabilnim i pri negativnim potencijalima kao što je -2,0 V (prema zasićenoj kalomelovoj elektrodi). Primena drugog rastvarača nije ograničena ili u osnovi isključena.

[0100] Tipični rastvarači, koji su opisani i za elektroorganske sinteze, su acetonitril, etanol, tetrahidrofuran (THF), aceton, N,N-dimetilformamid (DMF), metanol, dihlormetan, dimetilsulfoksid (DMSO), heksametilfosforamid ([(CH3)2N]3PO; CAS:680-31-9).

Rastvarači dobro poznati stručnjaku su nadalje NMP, N,N-dimetilacetamid, propanol, izopropanol, metilen hlorid, etil acetat.

[0101] Provodne soli, koje se dodaju u organske rastvarače za povećanje provodljivosti, su: Et4NBF4, Bu4NBF4, Bu4NPF6, Bu4NX (sa X = I, Br) ili perhlorati (NaClO4, LiClO4, Et4NClO4, Bu4NClO4).

[0102] Detaljno opisani, široko rasprostranjeni „troelektrodni sistemi“, koriste se obično kao ćelije-staklene čaše, H-ćelije ili drugi sudovi poznati stručnjaku. Pomoću magnetne mešalice, reakcione smeše mogu stalno da se mešaju. Uglavnom su to šaržni eksperimenti, kod kojih se smeša rastvarač/provodna so dodaje u obe polućelije. Reagens se dodaje samo u polućeliju u kojoj se takođe elektrohemijski konvertuje.

[0103] Neprekidnim kruženjem reakcione smeše pomoću cirkulacionih pumpi takve ćelije se mogu koristiti kao protočne. Pored toga, u literaturi su opisane veoma posebne dimenzije za protočne ćelije [Handbook of Electrochemistry; izdavač C.G. Zoski; 2007 Elsevier B. V.]. Naročito poželjne su protočne ćelije sa dizajnom filter prese, imajući u vidu povećavanje obima sinteze. Polazeći od veoma malih površina poprečnog preseka (10 cm<2>) može se povećati obim, sa jedne strane povećanjem površine poprečnog preseka do 0,4 m<2>po modulu (kao modulski uređaj „Electro Prod Cell“ koji se može nabaviti od firme Electrocell), a sa druge strane povećanjem broja, dakle spajanjem više identičnih modula u jednu grupu. Rizik od takvog postupka povećanja obima je razumljiv, jer druge geometrijske dimenzije, kao npr.

razmak elektroda, materijal elektroda (za anodu i katodu), kao i radni parametri (naročito gustina struje) više ne smeju da se menjaju. Kod postupka prema pronalasku su pored jednostavnih ćelija-staklenih čaša takođe uspešno primenjene protočne ćelije, kao Micro-Flow Cell sa 10 cm<2>i Multipurpose Cell sa 100 cm<2>aktivne površine poprečnog preseka elektrode, firme Electrocell.

[0104] Pomoću podesivog protoka može da se kontroliše vreme boravka u ćeliji. Tipična vremena se nalaze u opsegu od 0,1-100 s po prolazu („Single pass“). Za postupak prema pronalasku kod korišćenja protočnih ćelija kod elektrohemijske redukcije, poželjno vreme provedeno u ćeliji je od 0,5-50 s, a posebno poželjno vreme po prolazu je od 1-10 s.

[0105] Izbor gustine struje zavisi kako od vremena, tako i od kinetike ciljne reakcije i neželjenih sporednih reakcija. Prevelika gustina struje uz istovremeno dugačko vreme provedeno u ćeliji i nastajanje gasa (npr. H2) dovela bi do zaklanjanja površine elektrode usled nastajanja gasnog jastuka u ćeliji. Za elektrohemijsku redukciju racemata M1 moguća je gustina struje od 1-100 mA/cm<2>. Međutim, poželjna je gustina struje u opsegu od 5-50 mA/cm<2>i naročito poželjna u opsegu od 10-30 mA/cm<2>da bi se pri dovoljnom prostornovremenskom prinosu postigla maksimalna selektivnost, jer je neočekivano utvrđeno da pri velikoj gustini struje dolazi do neželjenih sporednih reakcija pa se tako smanjuje prinos.

[0106] Primena različitih rastvarača sa gornjeg spiska je u osnovi moguća. Poželjni rastvarači su metanol, DMF, DMA, NMP, acetonitril i njihove smeše.

[0107] Neočekivano se pokazalo da dodatak metanola kao rastvarača u ćelijama-staklenim čašama omogućava prinose ciljnog jedinjenja veće od 97%. Neočekivano se pokazalo da kombinacija aprotičnih i protičnih rastvarača u protočnoj ćeliji poboljšava efikasnost struje u poređenju sa čistim metanolom. Konverzije i prinosi veći od 94% mogu se postići u protočnim ćelijama u kojima su obe polućelije odvojene jedna od druge katjonskoizmenjivačkom membranom. Uspešan transfer elektrohemijske redukcije piridina formule (XVII) u amid formule (XIII) iz ćelije-staklene čaše u protočnu ćeliju omogućio je povećanje obima postupka, i njegovu ekonomsku primenu.

[0108] Posebno poželjne su smeše sa jednakim ili većim udelom aprotičnog rastvarača, i jednakim odnosno manjim udelom protičnog rastvarača.

4

[0109] Aprotični rastvarači su opšte poznati stručnjacima. Naročito poželjni su DMF, DMA i acetonitril. Protični rastvarači su takođe opšte poznati stručnjacima. Poželjni protični rastvarači su metanol, mravlja kiselina, etanol i sirćetna kiselina. Naročito poželjna je kombinacija metanola i DMF. Udeo metanola pri tome treba da bude od 0,1-50 mas. %. Poželjan je udeo metanola od 0,5-25 mas.%, a naročito poželjan 1-10 mas.%. U ovoj smeši se poželjno pored metanola nalazi i etanol. Naročito poželjna je kombinacija etanola i DMF. Udeo etanola pri tome treba da bude od 0,1-50 mas. %. Poželjan je udeo etanola od 0,5-25 mas.%, a naročito poželjan 1-10 mas.%. Primena etanola sprečava reakciju transeterifikacije pri kojoj etiletar može da bude transeterifikovan u metiletar.

[0110] Primeri navedeni u nastavku pokazuju da se polazeći od racemskih piridina formule (XVII) pomoću elektrohemijske redukcije može dobiti ciljni proizvod, to jest racemski amid formule (XIII), i pri tome postupak prema pronalasku u sledećem koraku (razdvajanje oba enantiomera formule (I) i ent-(I), npr. u SMB uređaju) dovodi do čistog ciljnog jedinjenja formule (I). Pri tome je neočekivano nađeno da pri upotrebi čistog atropizomera Mlb(R) i Mla(S) elektrohemijska redukcija u ćelijama-staklenim čašama na mrežastim elektrodama platina-iridijum ne dovodi do nastanka racemskog proizvoda formule (XIII). Prilikom redukcije, jedinjenje formule Mlb(R) daje poželjno željeni enantiomer (ciljni proizvod) formule (I) u odnosu od oko 78:22 [(I):ent-(I)]. Polazeći od atropizomera formule Mla(S), u višku se dobija pogrešni enantiomer formule ent-(I): odnos [(I):ent-(I)] = 22:78. Ovo zapažanje otvara mogućnost da se putem selektivne oksidacije jedinjenja formule ent-(I) u jedinjenje formule Mlb(R) reciklirani prinos ciljnog jedinjenja formule (I) po ciklusu (oksidacija-redukcija-hiralni HPLC) još poveća.

[0111] Izolovanje jedinjenja formule (XIII): Pošto je elektrohemijska konverzija bila uspešna (reagens formule (XVII) obično < 1%), reakcioni rastvor je obrađen. Reakcija teče sa visokim prinosima (>98%) i neočekivano čisto, gotovo bez nečistoća. Pokazalo se da je povoljno da se rastvarač prvo većim delom predestiliše i da se zatim proizvod istaloži vodenim taloženjem (dodatak vode), filtrira i suši. Dobijeni proizvod može da se prekristališe iz etanola ili THF, i da se ponovo podvrgne razdvajanju enantiomera putem SMB.

[0112] Ukratko, proces se odvija na sledeći način: Prvo se pogrešni enantiomer ent-(I) oksidiše, i pri tome se dobija jedinjenje formule Mla(S) u višku, u okviru obrade se izvodi termička racemizacija (po potrebi uz kiselu katalizu). Najzad se izolovano racemsko jedinjenje formule (XVII) podvrgava elektrohemijskoj redukciji. Nakon obrade se racemsko jedinjenje formule (XIII) izoluje i prekristališe. Tako dobijeni proizvod formule (XIII) ima veliku čistoću i odvodi se u SMB proces.

[0113] Ovde opisani proces oksidacije/redukcije može više puta da se ponovi, čime se nudi mogućnost da se u proizvodnji na gotovo kontinualan način pogrešni enantiomer formule ent-(I) prevodi u odgovarajući proizvod formule (I), što predstavlja veliku prednost po pitanju troškova. Posle više procesa-ciklusa, dobija se skoro potpuno iskorišćenje pogrešnog enantiomera formule ent-(I).

[0114] Posebno važnom prednošću novog postupka za dobijanje jedinjenja formule (XIII) može se smatrati njegova velika hemijska čistoća. Pošto se radi o farmaceutski aktivnoj supstanci, sve operacije se izvode prema GMP smernicama, i obezbeđuju veliku čistoću intermedijera.

[0115] Nova sinteza je uspela da na veoma efikasan način proizvede jedinjenje formule (I). Postupak nudi značajne prednosti u odnosu na prethodno stanje tehnike, kao što je mogućnost povećanja obima proizvodnje i industrijska proizvodnja. Ukupni prinos je značajno veći od objavljenih podataka, i pored toga je dobijena izvanredna čistoća aktivne supstance. Novi postupak omogućava reproduktivnu, ekonomičnu proizvodnju definisanog jedinjenja formule (I). Ovde opisanim postupkom je već proizvedeno 200 kg supstance za kliničko ispitivanje.

[0116] Predmet ovog pronalaska je postupak za proizvodnju jedinjenja formule (B)

naznačeno time što jedinjenje formule

pri čemu

R1-R5

su nezavisno jedan od drugog vodonik, fluor, hlor, brom, jod, karboksil, karboksilestar, hidroksil, hidroksietar, cijano, nitro, supstituisani i nesupstituisani amid, (C1-C6)-alkil, halo(C1-C6)-alkil, formil, supstituisani i nesupstituisani fenil, supstituisani i nesupstituisani benzil, supstituisani i nesupstituisani naftil, supstituisani i nesupstituisani 5-ili 6-člani heterocikl sa najmanje jednim heteroatomom odabranim iz grupe N, S, O, benzo-kondenzovani 5-ili 6-člani heterocikl,

se oksidiše elektrohemijski, indirektnom elektrohemijskom oksidacijom.

[0117] Dalji predmet ovog pronalaska je postupak kao što je gore opisan, naznačeno time što se indirektna elektrohemijska oksidacija izvodi na temperaturi od 1-100°C i pri normalnom pritisku.

[0118] Dalji predmet ovog pronalaska je postupak kao što je gore opisan, naznačeno time što se indirektna elektrohemijska oksidacija izvodi na oksidacionom potencijalu od -0,1 do 0,6 V u odnosu na referentnu elektrodu Ag/Ag<+>.

[0119] Dalji predmet ovog pronalaska je postupak kao što je gore opisan, naznačeno time što se indirektna elektrohemijska oksidacija izvodi uz primenu DDQ kao medijatora.

[0120] Dalji predmet ovog pronalaska je postupak kao što je gore opisan, naznačeno time što se indirektna elektrohemijska oksidacija izvodi na temperaturi od 1-110°C i pri normalnom pritisku, na oksidacionom potencijalu od -0,1 do 0,6 V u odnosu na referentnu elektrodu Ag/Ag<+>, i uz primenu DDQ kao medijatora.

[0121] Dalji predmet ovog pronalaska je postupak za proizvodnju jedinjenja formule (XVII)

naznačeno time što jedinjenje formule ent-(I)

se oksidiše elektrohemijski, indirektnom elektrohemijskom oksidacijom.

[0122] Dalji predmet ovog pronalaska je postupak kao što je gore opisan, naznačeno time što se indirektna elektrohemijska oksidacija izvodi na temperaturi od 1-100°C i pri normalnom pritisku.

[0123] Dalji predmet ovog pronalaska je postupak kao što je gore opisan, naznačeno time što se indirektna elektrohemijska oksidacija izvodi na oksidacionom potencijalu od -0,1 do 0,6 V u odnosu na referentnu elektrodu Ag/Ag<+>.

[0124] Dalji predmet ovog pronalaska je postupak kao što je gore opisan, naznačeno time što se indirektna elektrohemijska oksidacija izvodi uz primenu DDQ kao medijatora.

[0125] Dalji predmet ovog pronalaska je postupak kao što je gore opisan, naznačeno time što se indirektna elektrohemijska oksidacija izvodi na temperaturi od 1-110°C i pri normalnom pritisku, na oksidacionom potencijalu od -0,1 do 0,6 V u odnosu na referentnu elektrodu Ag/Ag<+>, i uz primenu DDQ kao medijatora.

[0126] Dalji predmet ovog pronalaska je postupak za proizvodnju jedinjenja formule (XVII)

naznačeno time što jedinjenje formul

se oksidiše elektrohemijski, indirektnom elektrohemijskom oksidacijom.

[0127] Dalji predmet ovog pronalaska je postupak kao što je gore opisan, naznačeno time što se indirektna elektrohemijska oksidacija izvodi na temperaturi od 1-100°C i pri normalnom pritisku.

[0128] Dalji predmet ovog pronalaska je postupak kao što je gore opisan, naznačeno time što se indirektna elektrohemijska oksidacija izvodi na oksidacionom potencijalu od -0,1 do 0,6 V u odnosu na referentnu elektrodu Ag/Ag<+>.

[0129] Dalji predmet ovog pronalaska je postupak kao što je gore opisan, naznačeno time što se indirektna elektrohemijska oksidacija izvodi uz primenu DDQ kao medijatora.

[0130] Dalji predmet ovog pronalaska je postupak kao što je gore opisan, naznačeno time što se indirektna elektrohemijska oksidacija izvodi na temperaturi od 1-110°C i pri normalnom pritisku, na oksidacionom potencijalu od -0,1 do 0,6 V u odnosu na referentnu elektrodu Ag/Ag<+>, i uz primenu DDQ kao medijatora.

[0131] Dalji predmet ovog pronalaska je postupak za proizvodnju jedinjenja formule (XVII)

naznačeno time što jedinjenje formul

se oksidiše elektrohemijski, indirektnom elektrohemijskom oksidacijom.

[0132] Dalji predmet ovog pronalaska je postupak kao što je gore opisan, naznačeno time što se indirektna elektrohemijska oksidacija izvodi na temperaturi od 1-100°C i pri normalnom pritisku.

[0133] Dalji predmet ovog pronalaska je postupak kao što je gore opisan, naznačeno time što se indirektna elektrohemijska oksidacija izvodi na oksidacionom potencijalu od -0,1 do 0,6 V u odnosu na referentnu elektrodu Ag/Ag<+>.

4

[0134] Dalji predmet ovog pronalaska je postupak kao što je gore opisan, naznačeno time što se indirektna elektrohemijska oksidacija izvodi uz primenu DDQ kao medijatora.

[0135] Dalji predmet ovog pronalaska je postupak kao što je gore opisan, naznačeno time što se indirektna elektrohemijska oksidacija izvodi na temperaturi od 1-110°C i pri normalnom pritisku, na oksidacionom potencijalu od -0,1 do 0,6 V u odnosu na referentnu elektrodu Ag/Ag<+>, i uz primenu DDQ kao medijatora.

[0136] Predmet ovog pronalaska je postupak za proizvodnju jedinjenja formule M1a(S) i M1b(R)

naznačeno time što se jedinjenje formule ent-(I)

oksidiše.

[0137] Predmet ovog pronalaska je postupak za proizvodnju jedinjenja formule Mla(S) i Mlb(R) kao što je gore opisano, naznačeno time što se oksidacija izvodi hemijskim oksidacionim sredstvima.

[0138] Dalji predmet ovog pronalaska je postupak za proizvodnju racemskog jedinjenja formule (XVII)

naznačeno time što se smeša jedinjenja formule Mla(S) i Mlb(R)

termički racemizuje.

[0139] Predmet ovog pronalaska je postupak za proizvodnju jedinjenja formule (XVII) kao što je gore opisano, naznačeno time što se smeša jedinjenja formule M1a(S) i Mlb(R) racemizuje na temperaturi od 70 do 110°C, uz dodatak kiseline ili bez nje.

[0140] Dalji predmet ovog pronalaska je postupak za proizvodnju jedinjenja formule (I) i ent-(I)

naznačeno time što se jedinjenja formule (XVII) ili Mla(S) ili Mlb(R) ili smeša Mla(S) i Mlb(R)

elektrohemijski redukuju.

[0141] Predmet ovog pronalaska je postupak za proizvodnju jedinjenja formule (I) i ent-(I) kao što je gore opisano, naznačeno time što se elektrohemijska redukcija izvodi u ćelijistaklenoj čaši ili protočnoj ćeliji u prisustvu metanola.

[0142] Predmet ovog pronalaska je postupak za proizvodnju jedinjenja formule (I) i ent-(I) kao što je gore opisano, naznačeno time što se elektrohemijska redukcija izvodi u ćelijistaklenoj čaši ili protočnoj ćeliji u prisustvu etanola.

[0143] Dalji predmet ovog pronalaska je postupak za proizvodnju jedinjenja formule (I) i ent-(I) kao što je gore opisano

naznačeno time što se jedinjenja formule (XVII) ili Mla(S) ili Mlb(R) ili smeša Mla(S) i Mlb(R)

4

elektrohemijski redukuju,

i naznačeno time što se jedinjenja formule (XVII), M1a(S) i Mlb(R) dobijaju putem termičke izomerizacije iz jedinjenja formule M1a (S) i Mlb (R)

i naznačeno time što se jedinjenje formule ent-(I)

oksidiše.

[0144] Predmet ovog pronalaska je postupak za proizvodnju jedinjenja formule (I) i ent-(I) kao što je gore opisano,

naznačeno time što se jedinjenja formule (XVII) ili Mla(S) ili Mlb(R) ili smeša Mla(S) i Mlb(R)

elektrohemijski redukuju u ćeliji-staklenoj čaši ili protočnoj ćeliji u prisustvu metanola, i naznačeno time što se jedinjenja formule (XVII), M1a(S) i M1b(R) dobijaju putem termičke izomerizacije iz jedinjenja formule M1a(S) i M1b(R)

i naznačeno time što se jedinjenje formule ent-(I)

4

oksidiše hemijskim oksidacionim sredstvom.

[0145] Predmet ovog pronalaska je postupak za proizvodnju jedinjenja formule (I) i ent-(I) kao što je gore opisano,

naznačeno time što se jedinjenja formule (XVII) ili Mla(S) ili Mlb(R) ili smeša Mla(S) i Mlb(R)

elektrohemijski redukuju u ćeliji-staklenoj čaši ili protočnoj ćeliji u prisustvu etanola, i naznačeno time što se jedinjenja formule (XVII), Mla(S) i Mlb(R) dobijaju putem termičke izomerizacije iz jedinjenja formule Mla(S) i Mlb(R)

4

i naznačeno time što se jedinjenje formule ent-(I)

oksidiše hemijskim oksidacionim sredstvom.

Eksperimentalni deo

Skraćenice i akronimi:

[0146]

MS: Masa određena masenom spektrometrijom

HPLC: Tečna hromatografija visokih performansi

DMF: dimetilformamid

Red-Al rastvor u toluolu: natrijum-bis-(2-metoksi-etoksi)-aluminijum-dihidrid u toluolu

THF: tetrahidrofuran

Vod. HCl: vodeni rastvor hlorovodonične kiseline

DMAP: 4-(dimetilamino)-piridin

Primeri

Primer 1

Metil-4-brom-2-metoksibenzoat (XV)

4

[0147] 3,06 kg (22,12 mol) kalijum karbonata je dodato u 3,61 acetona i zagrevano uz refluks. U tu suspenziju je dodato 1,2 kg 4-brom-2-hidroksibenzojeve kiseline (5,53 mol), suspendovano u acetonu 7,81 i isprano sa 0,6 l acetona. Zagrevanje je trajalo jedan sat uz refluks (burno razvijanje gasa!). Na kraju je tokom ključanja dodavano 2,65 kg (21,01 mol) dimetilsulfata tokom 4 sata. Na kraju je posle toga mešanje trajalo 2,5 sata uz refluks.

Rastvarač je najvećim delom predestilisan (tako da može da se meša) i dodato je 12 l toluola, i na kraju je na 110°C predestilisan preostali aceton. Predestilisano je oko 3 l destilata, koji je dopunjen dodatkom još 3 l toluola. Smeša je ostavljena da se ohladi na 20°C i u to je dodato 10,8 l vode, i snažno je mešano. Organska faza je razdvojena, i vodena faza je još jednom ekstrahovana sa 6,1 l toluola. Spojene organske faze su isprane sa 3 l zasićenog rastvora kuhinjske soli, i faza toluola je uparena do oko 4 l. Određivanjem sadržaja dobijenog uparavanjem jednog dela i preračunavanjem, dobija se prinos od 1,306 kg (96,4% teorijskog). Rastvor se direktno koristi u sledećoj reakciji.

HPLC-metoda A: RT oko 11,9 min.

MS (EIpos): m/z = 245 [M+H]<+>

<1>H NMR (400 MHz, CD2Cl2): δ = 3,84 (s, 3H), 3,90 (s, 3H), 7,12-7,20 (m, 2H), 7,62 (d, 1H).

Primer 2

4-brom-2-metoksibenzaldehid (XVI)

[0148] Pripremljeno je 1,936 kg (6,22 mol) 65% rastvora Red-Al u toluolu sa 1,25 l toluola na -5°C. U taj rastvor je dodato 0,66 kg (6,59 mol) 1-metilpiperazina, i isprano sa 150 ml toluola, pri čemu je temperatura održavana između -7 i -5°C. Mešano je 30 minuta na 0°C. Ovaj rastvor je onda dodat u rastvor 1,261 kg (5,147 mol) metil-4-brom-2-metoksibenzoata (XV), rastvorenog u 4 l toluola, pri čemu je temperatura održavana između -8 i 0°C. Dva puta je isprano sa 0,7 l toluola i mešano 1,5 sat na 0°C. Kod obrade je na 0°C dodat hladan vodeni rastvor sumporne kiseline (12,5 l vode 1,4 kg konc. sumporne kiseline). Temperatura pri tome sme da poraste najviše za 10°C (polako se dodaje). pH vrednost je po potrebi podešena na pH 1 dodatkom sumporne kiseline. Organska faza je razdvojena, i vodena faza je ekstrahovana sa 7,6 l toluola. Spojene organske faze su isprane sa 5,1 l vode, i zatim u najvećoj meri koncentrovane, i ostatak je prenet u 10 l DMF. Rastvor je ponovo koncentrovan na oko 5 l. Određivanjem sadržaja dobijenog uparavanjem jednog dela i preračunavanjem, dobija se prinos od 1,041 kg (94,1% teorijskog). Rastvor se direktno koristi u sledećoj reakciji.

HPLC-metoda A: RT oko 12,1 min.

4

MS (EIpos): m/z = 162 [M+H]<+>

<1>H-NMR (CDCl3, 400MHz): δ = 3,93 (3H, s), 7,17 (2H, m), 7,68 (1H, d), 10,40 (1H, s) Primer 3

4-formil-3-metoksibenzonitril (VI)

[0149] 719 g (3,34 mol) 4-brom-2-metoksibenzaldehida (XVI) rastvorenog u 4,5 l DMF je pomešano sa 313 g (0,74 mol) kalijum heksacijanoferata (K4[Fe(CN)6]) i 354 g (3,34 mol) natrijum karbonata i dodatnih 1,2 l DMF, i dodato je 3,8 g (0,017 mol) paladijum acetata. Mešanje je trajalo 3 sata na 120°C. Smeša je ostavljena da se ohladi na 20°C i dodato je 5,7 l vode. Smeša je ekstrahovana sa 17 l etil acetata, i vodena faza je još jednom isprana sa 17 l etil acetata. Organske faze su spojene i uglavnom koncentrovane, prenete u 5 l izopropanola i koncentrovane na oko 2 l. Nakon zagrevanja do ključanja, ukapano je 2 l vode. Smeša je ohlađena na 50°C i ponovo je dodato 2 l vode. Ohlađeno je na 3°C i mešano 1 sat na ovoj temperaturi. Proizvod je odvojen filtracijom i ispran vodom (2 puta 1,2 litra). Sušen je na 40°C pod vakuumom.

Prinos: 469 g (87 % od teor.) čvrste supstance bež boje.

HPLC-metoda A: RT oko 8,3 min.

MS (EIpos): m/z = 162 [M+H]+

1H-NMR (300 MHz, DMSO-d6): δ = 3,98 (s, 3H), 7,53 (d, 1H), 7,80 (s, 1H), 7,81 (d, 1H), 10,37 (s, 1H).

Primer 4

2-cijanoetil 4-(4-cijano-2-metoksifenil)-2,8-dimetil-5-okso-1,4,5,6-tetrahidro-1,6-naftiridin-3-karboksilat (X)

Varijanta A

[0150] 1,035 kg (6,422 mol) 4-formil-3-metoksibenzonitrila (VI), 1,246 kg (8,028 mol) 2-cijanetil-3-oksobutanoata, 54,6 g (0,642 mol) piperidina i 38,5 g (0,642 mol) glacijalne sirćetne kiseline zagrevano je u 10 l dihlormetana 6,5 sati pod refluksom u aparaturi za odvajanje vode. Ostavi se da se ohladi na sobnu temperaturu, i organska faza se dva puta ispere sa po 5 l vode. Onda se faza dihlormetana koncentruje pod normalnim pritiskom, i ostatak koji još uvek može da se meša se prenese u 15,47 kg 2-butanola, i doda se 0,717 kg (5,78 mol) 4-amino-5-metilpiridona. Preostali dihlormetan se predestiliše, dok se ne postigne interna temperatura od 98°C. Na kraju se zagreva 20 sati uz refluks. Ohladi se na 0°C, ostavi

4

4 sata na toj temperaturi da se meša, i proizvod se filtrira. Suši se na 40°C u vakuumu pod nosećim gasom.

Prinos: 2,049 kg (87,6% od teorijskog u odnosu na 4-amino-5-metilpiridon, jer se ta komponenta koristi u manjku) bledožute čvrste supstance.

HPLC-metoda A: RT oko 9,7 min.

MS (EIpos): m/z = 405 [M+H]<+>

<1>H-NMR (300 MHz, DMSO-d6): δ = 2,03 (s, 3H), 2,35 (s, 3H), 2,80 (m., 2H), 3,74 (s, 3H), 4,04 (m, 1H), 4,11 (m, 1H), 5,20 (s, 1H), 6,95 (s, 1H), 7,23 (dd, 1H), 7,28-7,33 (m, 2H), 8,18 (s, 1H), 10,76 (s, 1H).

Varijanta B

[0151] 1,344 kg (8,34 mol) 4-formil-3-metoksibenzonitrila (VI), 71 g (0,834 mol) piperidina i 50,1 g (0,834 mol) glacijalne sirćetne kiseline se doda u 6 l izopropanola, i na 30°C tokom 3 sata se dodaje rastvor 1,747 kg (11,26 mol) 2-cijanetil-3-oksobutanoata u 670 ml izopropanola. Meša se jedan sat na 30°C. Ohladi se na 0-3°C, i meša se 0,5 sata. Proizvod se odvoji filtracijom, i ispere 2 puta sa po 450 ml hladnog izopropanola. Radi određivanja prinosa se suši pod vakuumom na 50°C (2,413 kg, 97% od teor.), ali se obično, zbog visokog prinosa, dalje radi direktno sa proizvodom vlažnim od izopropanola. Proizvod se zato prenese u 29 l izopropanola, i doda se 1,277 kg (7,92 mol) 4-amino-5-metilpiridona, i meša se 24 h na internoj temperaturi od 100°C pod natpritiskom oko 1,4 bara u zatvorenom sudu. Hladi se preko platforme tokom 5 h na 0°C, i meša još 3 sata na 0°C. Proizvod se odvoji filtracijom i ispere sa 2,1 l hladnog izopropanola. Suši se pod vakuumom na 60°C.

Prinos: 2,819 kg (88% od teorijskog u odnosu na 4-amino-5-metilpiridon, jer se ta komponenta koristi u manjku) bledožute čvrste supstance.

HPLC-metoda A: RT oko 9,7 min.

MS (EIpos): m/z = 405 [M+H]<+>

<1>H-NMR (300 MHz, DMSO-d6): δ = 2,03 (s, 3H), 2,35 (s, 3H), 2,80 (m., 2H), 3,74 (s, 3H), 4,04 (m, 1H), 4,11 (m, 1H), 5,20 (s, 1H), 6,95 (s, 1H), 7,23 (dd, 1H), 7,28-7,33 (m, 2H), 8,18 (s, 1H), 10,76 (s, 1H).

Primer 5

2-cijanoetil-4-(4-cijano-2-metoksifenil)-5-etoksi-2,8-dimetil-1,4-dihidro-1,6-naftiridin-3-karboksilat (XI)

[0152] 2,142 kg (5,3 mol) 2-cijanoetil 4-(4-cijano-2-metoksifenil)-2,8-dimetil-5-okso-1,4,5,6-tetrahidro-1,6-naftiridin-3-karboksilata (X) i 4,70 kg (29 mol) trietilestra ortosirćetne kiseline rastvoreno je u 12,15 l dimetilacetamida i dodato je 157,5 g koncentrovane sumporne kiseline. Zagrevano je 1,5 sati na 115°C i ohlađeno na 50°C. Na 50°C je tokom 30 minuta ukapano 12,15 l vode. Po završetku dodavanja, dodato je radi pelcovanja 10 g naslovnog jedinjenja (XI), i ukapano je još 12,15 l vode tokom 30 minuta na 50°C. Ohlađeno je na 0°C (platforma, 2 sata), i mešano 2 sata na 0°C. Proizvod je odvojen filtracijom, 2 puta ispran sa po 7,7 l vode, i sušen pod vakuumom na 50°C.

Prinos: 2114,2 g (92,2 % od teor.) bledožute čvrste supstance.

HPLC-metoda B: RT oko 10,2 min.

MS (EIpos): m/z = 433 [M+H]<+>

<1>H-NMR (300 MHz, DMSO-d6): δ = 1,11 (t, 3H), 2,16 (s, 3H), 2,42 (s, 3H), 2,78 (m, 2H), 3,77 (s, 3H), 4,01-4,13 (m, 4H), 5,37 (s, 1H), 7,25 (d, 1H), 7,28-7,33 (m, 2H), 7,60 (s, 1H), 8,35 (s, 1H).

Alternativno, reakcija može da se izvodi u NMP-u (1-metil-2-pirolidon)

2-cijanoetil-4-(4-cijano-2-metoksifenil)-5-etoksi-2,8-dimetil-1,4-dihidro-1,6-naftiridin-3-karboksilat (XI)

[0153] 2,142 kg (5,3 mol) 2-cijanoetil 4-(4-cijano-2-metoksifenil)-2,8-dimetil-5-okso-1,4,5,6-tetrahidro-1,6-naftiridin-3-karboksilata (X) i 2,35 kg (14,5 mol) trietilestra ortosirćetne kiseline rastvoreno je u 3,21 kg NMP (1-metil-2-pirolidon) i dodato je 157,5 g koncentrovane sumporne kiseline. Zagrevano je 1,5 sati na 115°C i ohlađeno na 50°C. Na 50°C je tokom 30 minuta ukapano 2,2 l vode. Po završetku dodavanja, dodato je radi pelcovanja 10 g naslovnog jedinjenja (XI), i ukapano je još 4,4 l vode tokom 30 minuta na 50°C. Ohlađeno je na 0°C (platforma, 2 sata), i mešano 2 sata na 0°C. Proizvod je odvojen filtracijom, 2 puta ispran sa po 4 l vode, i sušen pod vakuumom na 50°C.

Prinos: 2180,7 g (95,1% od teor.) bledožute čvrste supstance.

HPLC-metoda B: RT oko 10,2 min.

Primer 6

4-(4-cijano-2-metoksifenil)-5-etoksi-2,8-dimetil-1,4-dihidro-1,6-naftiridin-3-karboksilna kiselina (XII)

[0154] 2,00 kg (4,624 mol) 2-cijanoetil 4-(4-cijano-2-metoksifenil)-5-etoksi-2,8-dimetil-1,4-dihidro-1,6-naftiridin-3-karboksilata (XI) je rastvoreno u smeši 12 l THF i 6 l vode, i ohlađeno na 0°C. U taj rastvor je tokom 15 minuta na 0°C ukapan rastvor natrijum hidroksida (napravljen od 0,82 kg 45% vod. NaOH (9,248 mol) i 4,23 l vode), i mešan je 1,5 sati na 0°C. Rastvor je dva puta ekstrahovan sa po 4,8 l metil-terc-butiletra, i jednom sa 4,8 l etil acetata.

1

Vodeni rastvor je na 0°C podešen na pH 7 pomoću razblažene hlorovodonične kiseline (napravljene od 0,371 kg 37% HCl i 1,51 l vode). Ostavljen je da se zagreje na 20°C, i dodat je vodeni rastvor 2,05 kg amonijum hlorida u 5,54 l vode. Mešano je 1 sat na 20°C, proizvod je filtriran i još 2 puta ispran sa po 1,5 l vode i jednom sa 4 l acetonitrila. Suši se na 40°C u vakuumu pod nosećim gasom.

Prinos: 1736,9 g (99 % od teor.) skoro bezbojnog praha (samo blago žućkast).

HPLC-metoda C: RT: oko 6,8 min.

MS (EIpos): m/z = 380 [M+H]<+>

<1>H-NMR (300 MHz, DMSO-d6): δ = 1,14 (t, 3H), 2,14 (s, 3H), 2,37 (s, 3H), 3,73 (s, 3H), 4,04 (m, 2H), 5,33 (s, 1H), 7,26 (m, 2H), 7,32 (s, 1H), 7,57 (s, 1H), 8,16 (s, 1H), 11,43 (br. s, 1H).

[0155] Alternativna obrada pomoću toluola za ekstrakciju:

4-(4-cijano-2-metoksifenil)-5-etoksi-2,8-dimetil-1,4-dihidro-1,6-naftiridin-3-karboksilna kiselina (XII)

[0156] 2,00 kg (4,624 mol) 2-cijanoetil 4-(4-cijano-2-metoksifenil)-5-etoksi-2,8-dimetil-1,4-dihidro-1,6-naftiridin-3-karboksilata (XI) je rastvoreno u smeši 12 l THF i 6 l vode, i ohlađeno na 0°C. U taj rastvor je tokom 15 minuta na 0°C ukapavan rastvor natrijum hidroksida (napravljen od 0,82 kg 45% vod. NaOH (9,248 mol) i 4,23 l vode, i mešan je 1,5 sat na 0°C. Dodato je 5 l toluola i 381,3 g natrijum acetata, i snažno je mešano. Faze su ostavljene da se rasloje, i organska faza je razdvojena. Vodena faza je pomoću 10% hlorovodonične kiseline podešena na pH 6,9 (na pH oko 9,5 ubačeno je 10 g naslovnog jedinjenja za pelcovanje). Po završetku taloženja proizvoda, mešano je još 1 sat na 0°C, zatim je izvršena filtracija i supstanca je dva puta isprana sa po 4 l vode, i dva puta sa po 153 ml toluola. Suši se na 40°C u vakuumu pod nosećim gasom (azot, 200 mbar). Prinos: 1719,5 g (98 % od teor.) skoro bezbojnog praha (samo blago žućkast).

HPLC-metoda C: RT: oko 6,8 min.

Primer 7

4-(4-cijano-2-metoksifenil)-5-etoksi-2,8-dimetil-1,4-dihidro-1,6-naftiridin-3-karboksamid (XIII)

[0157] 1,60 kg (4,22 mol) 4-(4-cijano-2-metoksifenil)-5-etoksi-2,8-dimetil-1,4-dihidro-1,6-naftiridin-3-karboksilne kiseline (XII) i 958 g (5,91 mol) 1,1-karbodiimidazola dodato je u 8 l THF, i na 20°C je dodat 51 g (0,417 mol) DMAP. Mešano je jedan sat na 20°C (razvija se

2

gas!) i zatim je zagrevano 2,5 sata na 50°C. U taj rastvor je dodato 2,973 kg (18,42 mol) heksametildisilazana, i zagrevano je 22 sata uz refluks. Dodato je još 1,8 l THF, i ohlađeno na 5°C. Tokom 3 sata je dodavana smeša od 1,17 l THF i 835 g vode, tako da temperatura ostane između 5 i 20°C. Zatim je zagrevanje trajalo jedan sat uz refluks, hlađenje preko platforme (3 sata) na 0°C, i još jedan sat je mešano na toj temperaturi. Proizvod je odvojen filtriranjem, i ispran 2 puta sa po 2,4 l THF i dva puta sa po 3,2 l vode. Suši se pod vakuumom na 70°C, pod nosećim gasom.

Prinos: 1,501 kg (94% od teor.) skoro bezbojnog praha (samo blago žućkast).

HPLC-metoda B: RT oko 6,7 min.

MS (EIpos): m/z = 379 [M+H]<+>

<1>H-NMR (300 MHz, DMSO-d6): δ = 1,05 (t, 3H), 2,12 (s, 3H), 2,18 (s, 3H), 3,82 (s, 3H), 3,99-4,07 (m, 2H), 5,37 (s, 1H), 6,60-6,84 (m, 2H), 7,14 (d, 1H), 7,28 (dd, 1H), 7,37 (d, 1H), 7,55 (s, 1H), 7,69 (s, 1H).

Primer 8

(4S)-4-(4-cijano-2-metoksifenil)-5-etoksi-2,8-dimetil-1,4-dihidro-1,6-naftiridin-3-karboksamid (I) kao rastvor u smeši acetonitril/metanol 40:60

Razdvajanje enantiomera na SMB uređaju

[0158] Kao napojni rastvor korišćen je rastvor koji odgovara koncentraciji koja se sastoji od 50 g racemata 4-(4-cijano-2-metoksifenil)-5-etoksi-2,8-dimetil-1,4-dihidro-1,6-naftiridin-3-karboksamida (XIII), rastvorenog u 1 litru smeše metanol/acetonitril 60:40.

[0159] On je podvrgnut hromatografiji na SMB uređaju na stacionarnoj fazi: Chiralpak AS-V, 20 µm. Pritisak je iznosio 30 bara, kao eluent je korišćena smeša metanol/acetonitril 60:40.

[0160] 9,00 kg 4-(4-cijano-2-metoksifenil)-5-etoksi-2,8-dimetil-1,4-dihidro-1,6-naftiridin-3-karboksamida (XII) rastvoreno je u 180 l smeše metanol/acetonitril 60:40 i hromatografisano pomoću SMB uređaja. Nakon koncentrovanja frakcija koje sadrže proizvod, dobijeno je 69,68 litara 6,2% rastvora (odgovara 4,32 kg (4S)-4-(4-cijano-2-metoksifenil)-5-etoksi-2,8-dimetil-1,4-dihidro-1,6-naftiridin-3-karboksamida (I) kao rastvora u smeši acetonitril/metanol 40:60).

Prinos: 4,32 kg (S)-enantiomera (48% od teorijskog), rastvoren u 69,68 litara smeše acetonitril/metanol 40:60 kao bezbojna frakcija.

Enantiomerna čistoća: > 98,5% e.v. (HPLC, metoda D)

Uzorak je koncentrovan pod vakuumom, dajući: MS (EIpos): m/z = 379 [M+H]<+>

<1>H-NMR (300 MHz, DMSO-d6): δ = 1,05 (t, 3H), 2,12 (s, 3H), 2,18 (s, 3H), 3,82 (s, 3H), 3,99-4,07 (m, 2H), 5,37 (s, 1H), 6,60-6,84 (m, 2H), 7,14 (d, 1H), 7,28 (dd, 1H), 7,37 (d, 1H), 7,55 (s, 1H), 7,69 (s, 1H).

Na analogan način je izolovan (R) enantiomer ent-(I)

Prinos: 4,41 kg (R)-enantiomera (48% od teorijskog), rastvoren u 71,00 litara smeše acetonitril/metanol 40:60 kao bezbojna frakcija.

Enantiomerna čistoća: > 98,5% e.v. (HPLC, metoda D)

Uzorak je koncentrovan pod vakuumom, dajući: MS (EIpos): m/z = 379 [M+H]+

1H-NMR (300 MHz, DMSO-d6): δ = 1,05 (t, 3H), 2,12 (s, 3H), 2,18 (s, 3H), 3,82 (s, 3H), 3,99-4,07 (m, 2H), 5,37 (s, 1H), 6,60-6,84 (m, 2H), 7,14 (d, 1H), 7,28 (dd, 1H), 7,37 (d, 1H), 7,55 (s, 1H), 7,69 (s, 1H).

Primer 9

(4S)-4-(4-cijano-2-metoksifenil)-5-etoksi-2,8-dimetil-1,4-dihidro-1,6-naftiridin-3-karboksamid (I)

Kristalizacija i podešavanje polimorfizma

[0161] 64,52 litra 6,2% rastvora iz primera 8 u smeši acetonitiril/metanol 40:60 (odgovara 4,00 kg jedinjenja I) je filtrirano preko filter sveće (1,2 um), a zatim na 250 mbar koncentrovano toliko da je rastvor još mogao da se meša. Dodato je 48 l etanola i denaturisano toluolom, i ponovo destilisano na 250 mbar do granice mešljivosti (ponovna destilacija u etanol). Zatim je dodato još 48 l etanola, denaturisano toluolom, i zatim destilisano na normalnom pritisku do ukupne zapremine od oko 14 l (temperatura plašta 98°C). Hladi se preko platforme (4 sata) na 0°C, i meša još 2 sata na 0°C, i proizvod se odvoji filtracijom. Proizvod je dva puta ispran sa po 4 l hladnog etanola, i zatim osušen pod vakuumom na 50°C.

Prinos: 3,64 kg (91% od teor.) bezbojnog kristalnog praha

Enantiomerna čistoća: >> 99% e.v. (HPLC-metoda D); retenciona vremena/RRT: (4S)-4-(4-cijano-2-metoksifenil)-5-etoksi-2,8-dimetil-1,4-dihidro-1,6-naftiridin-3-karboksamid (1) oko

4

11 min. RRT: 1,00; (4R)-4-(4-cijano-2-metoksifenil)-5-etoksi-2,8-dimetil-1,4-dihidro-1,6-naftiridin-3-karboksamid (1) oko 9 min. RRT: 0,82

Čistoća: > 99,8% (HPLC-metoda B), RT: oko 6,7 min.

Sadržaj: 99,9% (prema eksternom standardu)

Specifična rotacija (hloroform, 589 nm, 19,7°C, c = 0,38600 g / 100 ml): - 148,8°.

MS (EIpos): m/z = 379 [M+H]<+>

<1>H-NMR (300 MHz, DMSO-d6): δ = 1,05 (t, 3H), 2,12 (s, 3H), 2,18 (s, 3H), 3,82 (s, 3H), 3,99-4,07 (m, 2H), 5,37 (s, 1H), 6,60-6,84 (m, 2H), 7,14 (d, 1H), 7,28 (dd, 1H), 7,37 (d, 1H), 7,55 (s, 1H), 7,69 (s, 1H).

Tačka topljenja: 252°C (jedinjenje formule ent- (I) u kristalnom obliku modifikacije I)

[0162] Na analogan način je izolovan (R) enantiomer ent-(I). Međutim, on je dodatno koncentrovan da bi se smanjio gubitak prinosa:

71,00 litar 6,2% rastvora iz primera 8 u smeši acetonitiril/metanol 40:60 (odgovara 4,00 kg jedinjenja ent-(I)) je filtriran preko filter sveće (1,2 um), a zatim na 250 mbar koncentrovan toliko da je rastvor još mogao da se meša. Dodato je 48 l etanola, denaturisano toluolom, i ponovo destilisano na 250 mbar do granice mešljivosti (ponovna destilacija u etanol). Zatim je dodato još 48 l etanola, denaturisano toluolom, i zatim destilisano na normalnom pritisku do ukupne zapremine od oko 10 l (temperatura plašta 98°C). Hladi se preko platforme (4 sata) na 0°C, i meša još 2 sata na 0°C, i proizvod se odvoji filtracijom. Proizvod je dva puta ispran sa po 2 l hladnog etanola, i zatim osušen pod vakuumom na 50°C.

Prinos: 3,88 kg (97 % od teor.) bezbojnog kristalnog praha

Enantiomerna čistoća: >> 99% e.v. (HPLC-metoda D); retenciona vremena/RRT: (4S)-4-(4-cijano-2-metoksifenil)-5-etoksi-2,8-dimetil-1,4-dihidro-1,6-naftiridin-3-karboksamid (1) oko 11 min. RRT: 1,00; (4R)-4-(4-cijano-2-metoksifenil)-5-etoksi-2,8-dimetil-1,4-dihidro-1,6-naftiridin-3-karboksamid (1) oko 9 min. RRT: 0,82

Čistoća: > 99,8% (HPLC-metoda B), RT: oko 6,7 min.

Sadržaj: 99,9% (prema eksternom standardu) specifična rotacija (hloroform, 589 nm, 19,7°C, c = 0,38600 g / 100 ml): 148,8°.

MS (EIpos): m/z = 379 [M+H]+

1H-NMR (300 MHz, DMSO-d6): δ = 1,05 (t, 3H), 2,12 (s, 3H), 2,18 (s, 3H), 3,82 (s, 3H), 3,99-4,07 (m, 2H), 5,37 (s, 1H), 6,60-6,84 (m, 2H), 7,14 (d, 1H), 7,28 (dd, 1H), 7,37 (d, 1H), 7,55 (s, 1H), 7,69 (s, 1H).

Tačka topljenja: 252°C

Hemijska oksidacija

Primer 10

Dobijanje racemskog jedinjenja (XVII) iz racemskog jedinjenja (XIII) hemijskim metodama

Rac 4-(4-cijano-2-metoksifenil)-5-etoksi-2,8-dimetil-1,6-naftiridin-3-karboksamid [0163] 100,00 g (264,25 mmol) 4(R,S)-4-(4-cijano-2-metoksifenil)-5-etoksi-2,8-dimetil-1,4-dihidro-1,6-naftiridin-3-karboksamida (XIII) je dodato u 4 kg dihlormetana, i u to je dodato 68,98 g (303,88 mmol) 2,3-dihlor-5,6-dicijano-1,4-benzohinona (DDQ) na 20°C. Meša se 1 h na 20°C. Talog je odvojen filtracijom i 2 puta ispran sa po 400 g dihlormetana. Reakciona smeša je koncentrovana u vakuumu do suva, i ostatak je prebačen u 1200 g etanola.

Zagrevano je uz refluks, i predestilisano je oko 800 g etanola. Ostavljeno je na sobnoj temperaturi da se ohladi, i mešano 1 h na 20°C. Proizvod je odvojen filtracijom, i ispran sa malo etanola (oko 80 g), osušen preko noći pod vakuumom (50°C).

Prinos: 87,30 g (87,54% od teor.) čvrste supstance bež boje.

MS (EIpos): m/z = 378 [M+H]+

1H NMR (500 MHz, DMSO-d6): δ = 0,72 (t, 3H), 2,50 (s, 3H), 2,70 (s, 3H), 3,65 (s, 1H), 4,00 (m (širok), 2H), 7,30 (d, 1H), 7,45 (d, 1H), 7,50 (s, 2H), 7,69 (s, 1H), 8,05 (s, 1H) Primer 11a

Dobijanje M1a(S) iz ent-(I) hemijskim metodama

(S)-4-(4-cijano-2-metoksifenil)-5-etoksi-2,8-dimetil-1,6-naftiridin-3-karboksamid (M1a(S))

[0164] 100,00 g (264,25 mmol) 4(R)-4-(4-cijano-2-metoksifenil)-5-etoksi-2,8-dimetil-1,4-dihidro-1,6-naftiridin-3-karboksamida (ent-(I)) je dodato u 4 kg dihlormetana, i u to je dodato 68,98 g (303,88 mmol) 2,3-dihlor-5,6-dicijano-1,4-benzohinona (DDQ) na 20°C. Meša se 1 h na 20°C. Talog je odvojen filtracijom i 2 puta ispran sa po 400 g dihlormetana. Reakciona smeša je koncentrovana u vakuumu do suva, i ostatak je prebačen u 1200 g etanola.

Zagrevano je uz refluks, i predestilisano je oko 800 g etanola. Ostavljeno je na sobnoj temperaturi da se ohladi, i mešano 1 h na 20°C. Proizvod je odvojen filtracijom, i ispran sa malo etanola (oko 80 g), osušen preko noći pod vakuumom (50°C).

Prinos: 85,80 g (86,04 % od teor.) čvrste supstance bež boje.

HPLC: RT oko 6,08 min. (Hiralna faza: Chiralpak AS-H (250 x 4 mm), eluent: i-heksan: etanol = 50:50)

MS (EIpos): m/z = 378 [M+H]+

1H NMR (500 MHz, DMSO-d6): δ = 0,72 (t, 3H), 2,50 (s, 3H), 2,70 (s, 3H), 3,65 (s, 1H), 4,00 (m (širok), 2H), 7,30 (d, 1H), 7,45 (d, 1H), 7,50 (s, 2H), 7,69 (s, 1H), 8,05 (s, 1H) Primer 11b

Dobijanje Mlb(R) iz (I)

(R)-4-(4-cijano-2-metoksifenil)-5-etoksi-2,8-dimetil-1,6-naftiridin-3-karboksamid (M1b(R))

[0165] 100,00 g (264,25 mmol) 4(S)-4-(4-cijano-2-metoksifenil)-5-etoksi-2,8-dimetil-1,4-dihidro-1,6-naftiridin-3-karboksamida (I) je dodato u 4 kg dihlormetana, i u to je dodato 68,98 g (303,88 mmol) 2,3-dihlor-5,6-dicijano-1,4-benzohinona (DDQ) na 20°C. Meša se 1 h na 20°C. Talog je odvojen filtracijom i 2 puta ispran sa po 400 g dihlormetana. Reakciona smeša je koncentrovana u vakuumu do suva, i ostatak je prebačen u 1200 g etanola.

Zagrevano je uz refluks, i predestilisano je oko 800 g etanola. Ostavljeno je na sobnoj temperaturi da se ohladi, i mešano 1 h na 20°C. Proizvod je odvojen filtracijom, i ispran sa malo etanola (oko 80 g), osušen preko noći pod vakuumom (50°C).

Prinos: 85,80 g (86,04 % od teor.) čvrste supstance bež boje.

HPLC: RT oko 9,03 min. (Hiralna faza: Chiralpak AS-H (250 x 4 mm), eluent: i-heksan: etanol = 50: 50)

MS (EIpos): m/z = 378 [M+H]+

1H NMR (500 MHz, DMSO-d6): δ = 0,72 (t, 3H), 2,50 (s, 3H), 2,70 (s, 3H), 3,65 (s, 1H), 4,00 (m (širok), 2H), 7,30 (d, 1H), 7,45 (d, 1H), 7,50 (s, 2H), 7,69 (s, 1H), 8,05 (s, 1H) Primer 12a

Dobijanje racemskog (XVII) iz ent-(I)

4-(4-cijano-2-metoksifenil)-5-etoksi-2,8-dimetil-1,6-naftiridin-3-karboksamid [0166] 100,00 g (264,25 mmol) 4(R)-4-(4-cijano-2-metoksifenil)-5-etoksi-2,8-dimetil-1,4-dihidro-1,6-naftiridin-3-karboksamida (ent-(I)) je dodato u 4 kg dihlormetana, i u to je dodato 68,98 g (303,88 mmol) 2,3-dihlor-5,6-dicijano-1,4-benzohinona (DDQ) na 20°C. Meša se 1 h na 20°C. Talog je odvojen filtracijom i 2 puta ispran sa po 400 g dihlormetana. Reakciona smeša je koncentrovana u vakuumu do suva, i ostatak je prebačen u 1200 g etanola.

Zagrevano je u autoklavu 3 sata na 120°C pod pritiskom, i zatim je predestilisano oko 900 g etanola. Ostavljeno je na sobnoj temperaturi da se ohladi, i mešano 1 h na 20°C. Proizvod je odvojen filtracijom, i ispran sa malo etanola (oko 40 g), osušen preko noći pod vakuumom (50°C).

Prinos: 92,47 g (92,73% od teor.) čvrste supstance bež boje.

MS (EIpos): m/z = 378 [M+H]+

1H NMR (500 MHz, DMSO-d6): δ = 0,72 (t, 3H), 2,50 (s, 3H), 2,70 (s, 3H), 3,65 (s, 1H), 4,00 (m (širok), 2H), 7,30 (d, 1H), 7,45 (d, 1H), 7,50 (s, 2H), 7,69 (s, 1H), 8,05 (s, 1H) Primer 12b

Dobijanje Mla(S) iz ent-(I) pomoću oksidacije sa HNO3

[0167] Uvođenje pod N2.75,0 g 4(R)-4-(4-cijano-2-metoksifenil)-5-etoksi-2,8-dimetil-1,4-dihidro-1,6-naftiridin-3-karboksamida (ent(I)) je suspendovano u 1000 g ACN i ohlađeno na 9°C. U to je ukapano 12,68 g pušljive azotne kiseline tokom 10 min. Čvrsta supstanca se nakratko zgrudvala, ali se zatim odmah rastvorila. Smeša je ostavljena da se zagreje na RT (trajanje 1 h) i dobijen je svetložut, bistar rastvor. Mešanje je trajalo 4 h na RT, i posle oko 30 min je dobijen tamnonarandžasti rastvor, pa prljavožuta suspenzija. Nakon 4 h masa je ohlađena na 10°C i reakcija je ugašena sa 50 ml vode. Zatim je pomoću 80 ml zas. rastvora NaHCO3podešen pH na 7,2 (dobije se žuta suspenzija). Čvrsta supstanca je izolovana (prvi deo), isprana vodom. Filtrat je u rotacionom uparivaču na 40°C uparen na oko 1/3 početne zapremine, mešan 1,5 h u ledenom kupatilu (5°C), istaložena čvrsta supstanca (drugi deo) je izolovana, isprana sa 100 ml hladne vode. Dobijena čvrsta supstanca je preko noći osušena pod vakuumom.

Prinos: 59,7 g = 86,7% teor.

Analitika 1. deo

EV: M1a: 83,6% Mlb: 16,4%

Sadržaj: 98,9%

Analitika 2. deo

EV: M1a: 77,4% Mlb: 22,6%

Čistoća: 99,2 F1.%

Sadržaj: 94,5%

Dobijanje racemskog M1(XVII) iz obogaćenog M1a (S)

[0168] 100 g obogaćenog M1a (EV: M1a: 83,6% Mlb: 16,4%) dodato je u 1000 ml nbutanola i zagrevano u vodenom kupatilu, na temperaturi 135°C. Dalje je nastavljeno mešanje još 6 h pod refluksom (žuta, retka suspenzija). Ohlađena je, i ostavljena preko noći da se meša na RT. Rastvor je koncentrovan na rotacionom uparivaču na oko 50°C (do dobijanja mešljive suspenzije) i zatim je mešano 1 h na 5°C. Kristali su filtrirani, isprani sa malo hladnog butanola i osušeni preko noći pod vakuumom na 40°C < 200 mbar.

Prinos: 85,9 g = 85,9% teor. (na osnovu sadržaja reaktanta: 90,9% od teor.)

EV: 50,5% M1a, 49,5% Mlb

Elektrohemijska oksidacija

Primer 24

Ciklična voltametrija jedinjenja (I) u odsustvu 2,3-dihlor-5,6-dicijano-1,4-benzohinona (DDQ)

[0169] 2,17 g (10 mmol) tetraetilamonijumtetrafluorborata (Et4NBF4) rastvoreno je u 100 ml acetonitrila. Onda je dodato 378,4 mg (1 mmol) (4S)-4-(4-cijano-2-metoksifenil)-5-etoksi-2,8-dimetil-1,4-dihidro-1,6-naftiridin-3-karboksamida (I).

[0170] Ciklična voltametrija je izvedena sa Pt kavezom kao radnom elektrodom i Pt žicom kao pomoćnom elektrodom i Ag/Ag+ (10 mmol/1) u acetonitrilu kao referentnom elektrodom tokom 10 ciklusa sa diskretizacijom od 250 odn.100 mV/s.

Primer 25

Ciklična voltametrija (VI) u prisustvu DDQ

[0171] 2,17 g (10 mmol) tetraetilamonijumtetrafluorborata (Et4NBF4) rastvoreno je u 100 ml acetonitrila. Zatim je dodato 22,7 mg (0,1 mmol) DDQ i 378,4 mg (1 mmol) jedinjenja formule (I). Molski odnos DDQ:DHP tako iznosi 1:10.

[0172] Ciklična voltametrija je izvedena sa Pt kavezom kao radnom elektrodom i Pt žicom kao pomoćnom elektrodom i Ag/Ag+ (10 mmol/l) u acetonitrilu kao referentnom elektrodom tokom 10 ciklusa sa diskretizacijom od 250 odn.100 mV/s.

Primer 26:

Oksidacija ent-(I) u prisustvu DDQ (10 mol%)

[0173] 2,17 g (10 mmol) tetraetilamonijumtetrafluorborata (Et4NBF4) rastvoreno je u 100 ml acetonitrila. Zatim je dodato 22,7 mg (0,1 mmol) DDQ i 378,4 mg (1 mmol) jedinjenja formule ent-(I) (10 mmol). Molski odnos DDQ:ent-(I) tako iznosi 1:10.

[0174] Zatim je rastvor pri konstantnom potencijalu podvrgnut elektrolizi, pri čemu je anoda (radna elektroda) održavana na potencijalu od 300 mV u odnosu na Ag/Ag+ (10 mmol/l). Nakon prolaza naelektrisanja od 180 C (odgovara 2,1 F) (u periodu od oko 2 h) reakcija je zaustavljena. U tom trenutku prinos (XVII) je iznosio 94% sa odnosom atropizomera Mla(S):Mlb(R) = 90:10.

[0175] Reakcioni profil je praćen čestim uzorkovanjem i HPLC analizom. Profil je prikazan na slici 6. Količina proizvoda (XVII) i reaktanata raste (opada) tokom vremena. Nastajanje proizvoda je usklađeno sa prenosom električnog naelektrisanja, što ukazuje na veliku efikasnost struje.

Primer 27:

Oksidacija (I) u prisustvu DDQ (1 mol%)

[0176] 2,17 g (10 mmol) tetraetilamonijumtetrafluorborata (Et4NBF4) rastvoreno je u 100 ml acetonitrila. Zatim je dodato 2,3 mg (0,01 mmol) DDQ i 378,4 mg (1 mmol) jedinjenja formule (I). Molski odnos DDQ:(I) tako iznosi 1:100.

[0177] Zatim je rastvor pri konstantnom potencijalu podvrgnut elektrolizi, pri čemu je anoda (radna elektroda) održavana na potencijalu od 300 mV u odnosu na Ag/Ag+ (10 mmol/l). Nakon prolaza naelektrisanja od 180 C (2,1 F) (u periodu od oko 4 h) reakcija je zaustavljena. U tom trenutku prinos M1 prema HPLC analizi iznosio je 89% (Mla:Mlb = 13:87). Narednim dodavanjem 2,3 mg (0,01 mmol) DDQ (i time povećanjem njegovog udela na 2 mol%) i narednom elektrolizom u periodu od 1 h raste prinos prema HPLC analizi na 96% jedinjenja formule (XVII) na (M1a(S):M1b(R) = 13:87).

Primer 28:

Direktna elektrohemijska oksidacija (XIII)

[0178] 2,17 g (10 mmol) tetraetilamonijumtetrafluorborata (Et4NBF4) rastvoreno je u 100 ml acetonitrila. Zatim je dodato 378,4 mg (1 mmol) jedinjenja formule (XIII).

[0179] Zatim je rastvor pri konstantnom potencijalu podvrgnut elektrolizi, pri čemu je anoda (radna elektroda) održavana na potencijalu od 1000 mV u odnosu na Ag/Ag+ (10 mmol/l). Nakon prolaza naelektrisanja od 180 C (2,1 F) (u periodu od oko 2 h) reakcija je zaustavljena. U tom trenutku prinos (XVII) je bio <50%.

Primer 29:

Racemizacija i izolovanje (XVII) nakon posredovane elektrohemijske oksidacije [0180] Rastvor iz primera 26 je prenet u 200 g etanola. Zagrevano je u autoklavu 3 sata na 120°C pod pritiskom, i zatim je predestilisano oko 150 g etanola. Ostavljeno je na sobnoj temperaturi da se ohladi, i mešano 1 h na 20°C. Proizvod je odvojen filtracijom, i ispran sa malo etanola (oko 80 g), osušen preko noći pod vakuumom (50°C).

Elektrohemijska redukcija

[0181] Kao reaktanti za elektrohemijsku redukciju koriste se putem oksidacije dobijena jedinjenja formule ent-I, jedinjenja formule (XIII), odnosno kao poređenje iz jedinjenja formule (I) dobijeni atropizomeri jedinjenja 4-(4-cijano-2-metoksifenil)-5-etoksi-2,8-dimetil-1,6-naftiridin-3-karboksamida, tj. jedinjenja Mla(S) odn. Mlb(R), kao i njihove smeše (rac.M1).

[0182] Konverzija ovih reagenasa i prinos ciljnih proizvoda određeni su kontinualnim uzorkovanjem tokom elektrohemijske redukcije i zatim HPLC analizom [HPLC metoda E]. Odnos enantiomera I standardno postavljen na 100 na kraju postupka je još jednom dodatno određen u odnosu na ent-(I) hiralnom HPLC metodom [HPLC metoda F].

Primer 13

Redukcija jedinjenja Mlb(R) (pristup sa 0,2 g)

[0183] Korišćena je struktura sa troelektrodnim sistemom koji se sastoji od radne elektrode [mrežasta elektroda prema Vinkleru koja se sastoji od platine/iridijuma 90/10% (225 meša/cm2, prečnik žice = 0,12 mm, valjkasta geometrija), pomoćne elektrode [firma ALS: platinska žica, namotana, dužine 23 cm, prečnik žice 0,5 mm] i referentne elektrode [firma ALS: tip Ag/Ag+; nevodena referentna elektroda sa 0,01 M AgNO3 i 0,1 M tetrabutilamonijum perhloratom u acetonitrilu]. Pomoćna elektroda je postavljena u staklenu cevčicu zatvorenu na dnu pomoću membrane. Kao membrana je korišćen PTFE filter [firma: Sartorius Stedim Biotech GmbH] veličine pora 0,45 µm. Kao izvor struje i napona korišćen je potenciostat firme Gamry [tip: Interface 1000].

1

[0184] 0,2 g jedinjenja Mlb(R) (0,53 mmol) dobijenog u primeru 11b rastvoreno je u 75 g metanola. Zatim je dodato 3,2 g provodne soli tetraetilamonijum tetrafluorborata (14,74 mmol). Staklena čaša je napunjena ovim rastvorom. U komoru pomoćne elektrode odvojenu membranom dodat je rastvor bez supstrata koji se sastojao od 0,16 M tetraetilamonijum tetrafluorborata u metanolu.

[0185] Tokom 2 sata je struja regulisana na -30 mA. Zatim je struja podešena na -180 mA. Nakon dodatnih 4 h određena je konverzija od >99% i in situ prinos > 97%. Odnos enantiomera (I):ent-(I) je iznosio 79:21.

Primer 14

Redukcija jedinjenja M1b(R) (pristup sa 1,0 g)

[0186] Ponovo je korišćena struktura sa troelektrodnim sistemom, kako je opisano u primeru 13.

[0187] 1,0 g jedinjenja Mlb(R) (2,66 mmol) dobijenog u primeru 11b suspendovano je u 80 g metanola, pri čemu se supstrat gotovo potpuno rastvorio. Zatim je dodato 4,5 g provodne soli tetraetilamonijum tetrafluorborata (20,73 mmol). Staklena čaša je napunjena ovim rastvorom. U komoru pomoćne elektrode odvojenu membranom dodat je rastvor bez supstrata koji se sastojao od 0,21 M tetraetilamonijum tetrafluorborata u metanolu.

[0188] Eksperiment je vođen potenciostatski, pri čemu ciljni potencijal od -3 V prema referentnoj elektrodi nije dostignut. Tokom celog trajanja eksperimenta bio je primenjen maksimalni mogući napon ćelije koji daje Interface 1000 („compliance voltage“ prema proizvođaču: 22 V). Posle 6 h eksperimenta i protoka naelektrisanja od 2650 kulona (odgovara prosečnom protoku struje od 122 mA) određena je konverzija od >99% i in situ prinos ciljnog proizvoda > 97%. Odnos enantiomera I:ent-(I) je iznosio 76:24.

Primer 15

Redukcija jedinjenja Mlb(R) (pristup sa 1,0 g)

[0189] Ponovo je korišćena struktura sa troelektrodnim sistemom, kako je opisano u primeru 13.

2

[0190] 1,0 g jedinjenja Mlb(R) (2,66 mmol) dobijenog u primeru 11b suspendovano je u 80 g metanola, pri čemu se supstrat gotovo potpuno rastvorio. Zatim je dodato 3,5 g provodne soli tetraetilamonijum tetrafluorborata (16,12 mmol). Staklena čaša je napunjena ovim rastvorom. U komoru pomoćne elektrode odvojenu membranom dodat je rastvor bez supstrata koji se sastojao od 0,16 M tetraetilamonijum tetrafluorborata u metanolu.

[0191] Eksperiment je vođen potenciostatski, analogno primeru 14.

[0192] Posle 4 h eksperimenta i protoka naelektrisanja od 2193 kulona (odgovara prosečnom protoku struje od 152 mA) eksperiment je završen. Konverzija je u tom trenutku iznosila 79% i in situ prinos ciljnog proizvoda 79%. Odnos enantiomera (I):ent-(I) je iznosio 78:22.

Primer 16

Redukcija jedinjenja M1a(S) (pristup sa 0,5 g)

[0193] Ponovo je korišćena struktura sa troelektrodnim sistemom, kako je opisano u primeru 13.

[0194] 0,5 g jedinjenja Mla(S) (1,33 mmol) dobijenog u primeru 1 rastvoreno je u 80 g metanola. Zatim je dodato 3,5 g provodne soli tetraetilamonijum tetrafluorborata (16,12 mmol). Staklena čaša je napunjena ovim rastvorom. U komoru pomoćne elektrode odvojenu membranom dodat je rastvor bez supstrata koji se sastojao od 0,16 M tetraetilamonijum tetrafluorborata u metanolu.

[0195] Eksperiment je vođen potenciostatski, analogno primeru 14.

[0196] Posle 5 h eksperimenta i protoka naelektrisanja od 2132 kulona (odgovara prosečnom protoku struje od 118 mA) eksperiment je završen. Konverzija je u tom trenutku iznosila 73% i in situ prinos ciljnog proizvoda 73%. Odnos enantiomera (I):ent-(I) je iznosio 22:78.

Primer 17

Dobijanje racemske smeše (XIII) iz racemske smeše M1(XVII): Redukcija smeše atropizomera koja se sastoji od 50 mas.% Mlb(R) i 50 mas.% Mla(S) (pristup sa 0,5 g racemata)

[0197] Ponovo je korišćena struktura sa troelektrodnim sistemom, kako je opisano u primeru 13.

[0198] 0,5 g racemske smeše Mla(S)/Mlb(R) (1,33 mmol) dobijene u primeru 12 rastvoreno je u 80 g metanola. Zatim je dodato 3,5 g provodne soli tetraetilamonijum tetrafluorborata (16,12 mmol). Staklena čaša je napunjena ovim rastvorom. U komoru pomoćne elektrode odvojenu membranom dodat je rastvor bez supstrata koji se sastojao od 0,16 M tetraetilamonijum tetrafluorborata u metanolu.

[0199] Eksperiment je vođen potenciostatski, analogno primeru 14.

[0200] Posle 4,5 h eksperimenta i protoka naelektrisanja od 2500 kulona (odgovara prosečnom protoku struje od 154 mA) eksperiment je završen. Konverzija je u tom trenutku iznosila 79% i in situ prinos ciljnog proizvoda 79%. Odnos enantiomera I:ent-(I) je iznosio 50:50.

Primer 18

Redukcija jedinjenja Mlb(R) (pristup sa 0,6 g)

[0201] Ponovo je korišćena struktura sa troelektrodnim sistemom, kako je opisano u primeru 13.

[0202] 0,6 g jedinjenja Mlb(R) (1,59 mmol) dobijenog u primeru 11b rastvoreno je u smeši rastvarača koja se sastojala od 50 g metanola i 50 g N,N-dimetilformamida. Zatim je dodato 6 g provodne soli tetraetilamonijum tetrafluorborata (27,64 mmol). Staklena čaša je napunjena ovim rastvorom. U komoru pomoćne elektrode odvojenu membranom dodat je rastvor bez supstrata koji se sastojao od 0,24 M tetraetilamonijum tetrafluorborata u metanolu.

[0203] Eksperiment je vođen potenciostatski, analogno primeru 14.

[0204] Posle 4,5 h eksperimenta i protoka naelektrisanja od 1187 kulona (odgovara prosečnom protoku struje od 73 mA) konverzija je iznosila 98%, a in situ prinos ciljnog proizvoda je bio 95%. Odnos enantiomera (I):ent-(I) je iznosio 83:17.

Primer 19

4

Redukcija jedinjenja M1b(R) (pristup sa 0,6 g)

[0205] Struktura i eksperimentalni uslovi su odabrani analogno primeru 18, osim što je kao radna elektroda korišćena porozna ugljenična elektroda (firma: ALS).

[0206] Eksperiment je vođen potenciostatski, analogno primeru 14.

[0207] Posle 3 h i 10 min eksperimenta i protoka naelektrisanja od 494 kulona (odgovara prosečnom protoku struje od 43 mA) konverzija je iznosila 100%, a in situ prinos ciljnog proizvoda je bio 97%. Odnos enantiomera I:ent-(I) je iznosio 52:48.

Primer 20

Redukcija jedinjenja M1b(R) (protočna ćelija)

[0208] U narednim primerima je umesto ćelije-staklene čaše korišćena protočna ćelija (Micro Flow Cell) firme Electrocell. Kao radna elektroda korišćena je titanska elektroda prevučena platinom. Pomoćna elektroda je bio grafit. Anolitna i katolitna ćelija su odvojene jedna od druge pomoću katjonsko-izmenjivačke membrane (tip fumapem F-9100-PK firme Fumatech). Membrana je prethodno potopljena u demineralizovanu vodu, i postavljena je vlažna. Nakon sklapanja ćelije, ona je isprana metanolom. Pomoću peristaltičke pumpe [tip: Sci-Q 323; firma: Watson Marlow] ispiranje metanolom, a zatim reakcionim rastvorima je moglo kontinualno da se primenjuje kroz obe polućelije (po 61/h).

[0209] Kao izvor struje i napona korišćen je potenciostat firme Gamry [tip: Reference 3000].

[0210] 1 g jedinjenja Mlb(R) (2,66 mmol) dobijenog u primeru 11b rastvoreno je u smeši rastvarača koja se sastojala od 4 g metanola i 190 g DMF. Zatim je dodato 4,5 g provodne soli tetraetilamonijum tetrafluorborata (20,73 mmol). Tim rastvorom je punjen katolitni tok iz rezervoara koji je ugrađen u tok. Analognim rastvorom bez jedinjenja Mlb(R) napunjen je anolitni tok.

[0211] Protok struje u eksperimentu je ograničen na maks. 300 mA. Nakon protoka naelektrisanja od oko 1000 C (odgovara 4 F), konverzija je iznosila 63%, a nakon ukupno 3000 C (12F) >94%. Nisu primećeni značajni sporedni proizvodi.

Primer 21

Dobijanje racemske smeše (XIII) iz racemske smeše M1(XVII)

[0212] Kao ćelija za elektrolizu ponovo je korišćena Micro Flow Cell firme Electrocell, kao što je opisano u primeru 20. Za razliku od primera 20, ovde je 10 g (26,6 mmol) jedinjenja rac.M1, dobijenog u primeru 12, rastvoreno u smeši rastvarača koja se sastojala od 4 g metanola i 190 g DMF-a. Zatim je dodato 4,5 g provodne soli tetraetilamonijum tetrafluorborata (20,73 mmol). Ovim rastvorom je napunjen katolitni tok. Analognim rastvorom bez reaktanta napunjen je anolitni tok.

[0213] Nakon protoka naelektrisanja od 30000 C (12 F) elektrohemijska redukcija je prekinuta. HPLC analizom (metoda E) određen in situ prinos rac. (XIII) iznosio je 95%. Katolitni rastvor je na kraju odveden na obradu.

[0214] Izolovanje rac-(XIII): Rastvarač je prvo većim delom predestilisan, i zatim je proizvod istaložen vodenim taloženjem (dodatak vode), filtriran i osušen.

[0215] Tako dobijeni sirovi proizvod može da se prekristališe iz etanola ili THF, i da se ponovo podvrgne razdvajanju enantiomera putem SMB.

Primer 30

Dobijanje racemske smeše (XIII) iz racemske smeše M1(XVII): Redukcija smeše atropizomera koja se sastoji od 50 mas.% Mlb (R) i 50 mas.% Mla (S) (pristup sa 10 g racemata)

[0216] U narednim primerima je umesto ćelije-staklene čaše korišćena protočna ćelija (Micro Flow Cell: površina elektrode 10 cm2) firme Electrocell.

[0217] Kao radna elektroda korišćena je titanska elektroda prevučena platinom. Pomoćna elektroda je bio grafit. Anolitna i katolitna ćelija su odvojene jedna od druge pomoću katjonsko-izmenjivačke membrane (tip Nation® N-424 firme DUPONT). Membrana je prethodno potopljena u demineralizovanu vodu, i postavljena je vlažna. Nakon sklapanja ćelije, ona je isprana smešom rastvarača od 20 mas.% metanola i 80 mas.% DMF. Pomoću peristaltičke pumpe [tip: Sci-Q 323; firma: Watson Marlow] rastvor za ispiranje metanol/DMF, a zatim reakcioni rastvori su mogli kontinualno da se provode kroz obe polućelije (po 5 kg/h). Pomoću zasebnog zatvorenog rashladnog toka, oba rastvora elektrolita (anolitni i katolitni tok) su temperirana na 20°C. Kao izvor struje i napona korišćen je potenciostat firme Gamry [tip: Reference 3000].

[0218] 10 g jedinjenja rac.M1 (26,6 mmol) dobijenog u primeru 12b rastvoreno je u smeši rastvarača koja se sastojala od 21,4 g metanola i 85,6 g DMF-a. Zatim je dodato 1,25 g provodne soli tetraetilamonijum tetrafluorborata (5,76 mmol) i 1,45 g sirćetne kiseline (24,17 mmol). Tim rastvorom je punjen katolitni tok iz rezervoara koji je ugrađen u tok. Anolitni tok je napunjen analognim rastvorom bez jedinjenja rac.M1 (anolitna masa na početku eksperimenta = 358,7 g). Eksperiment je vođen galvanostatski. Konstantni protok struje je iznosio 350 mA. Posle 20 h, eksperiment je završen i obe polućelije su ispražnjene.

Konverzija jedinjenja rac. M1 iznosila je 99%. In situ prinos ciljne komponente (XIII) nakon 20 h iznosio je > 98%. Nisu primećeni značajni sporedni proizvodi. Selektivnost proizvoda (XIII) je bila oko 99%. Koncentracija proizvoda je na kraju eksperimenta bila oko 37 mg/g. Razblaženje je bilo rezultat transfera rastvarača sa anolita u katolit (ukupne mase na katolitu odnosno anolitu posle pražnjenja ćelije = 264 odn.214 g)

[0219] Izolovanje rac-(XIII): Posle uklanjanja smeše rastvarača (DMF/MeOH) i provodne soli, proizvod je dobijen u većem prinosu i sa većom čistoćom.

Primer 31

Dobijanje racemske smeše (XIII) iz racemske smeše M1(XVII): Redukcija smeše atropizomera koja se sastoji od 50 mas.% Mlb (R) i 50 mas.% Mla (S) (pristup sa 10 g racemata)

[0220] Primenjena je ćelija za elektrolizu opisana u primeru 30, kao i tamo opisana struktura eksperimenta.

[0221] Za razliku od toga, 10 g jedinjenja rac.M1 (26,6 mmol) dobijenog u primeru 12b rastvoreno je u smeši rastvarača koja se sastojala od 16,6 g metanola i 66,4 g DMF. Zatim je dodato 0,97 g provodne soli tetraetilamonijum tetrafluorborata (4,47 mmol) i 1,09 g sirćetne kiseline (18,1 mmol). Tim rastvorom je punjen katolitni tok iz rezervoara koji je ugrađen u tok. Anolitni tok je napunjen analognim rastvorom bez jedinjenja rac.M1 (anolitna masa na početku eksperimenta = 282 g).

[0222] Eksperiment je vođen galvanostatski. Konstantni protok struje je iznosio 400 mA.

[0223] Nakon oko 6 h eksperimenta, katolit se zamutio, a u rezervoaru je primećeno stvaranje belog taloga. Eksperiment je završen nakon 10 h. Nastali talog je filtriran (1,7 g) i bez daljeg koraka prečišćavanja ispitan pomoću HPLC analize. Racemsko jedinjenje (XIII) je analizirano sa > 99,6 površ.%. U preostalom filtratu, odnos između ciljnog proizvoda (XIII) i supstrata (rac. M1 (XVII)) iznosio je 89:10 površ.%. Nisu primećeni značajni sporedni proizvodi. Selektivnost proizvoda (XIII) je bila oko 99%.

[0224] Koncentracija proizvoda (jedinjenje XIII) u filtratu iznosila je oko 43 mg/g. Ukupne mase katolita i anolita nakon pražnjenja ćelije iznosile su: 174 odn.197 g.

Primer 32

Dobijanje racemske smeše (XIII) iz racemske smeše M1(XVII): Redukcija smeše atropizomera koja se sastoji od 50 mas.% Mlb (R) i 50 mas.% Mla (S) (pristup sa 36 g racemata)

[0225] Kao ćelija za elektrolizu u ovom primeru je korišćena Multipurpose Cell (MPC, površina elektrode 100 cm2) firme Electrocell. Kao radna elektroda korišćena je titanska elektroda prevučena platinom. Pomoćna elektroda je bio grafit. Anolitna i katolitna ćelija su odvojene jedna od druge pomoću katjonsko-izmenjivačke membrane (tip Nation® N-424 firme DUPONT). Membrana je prethodno potopljena u demineralizovanu vodu, i postavljena je vlažna. Nakon sklapanja ćelije, ona je isprana smešom rastvarača od 20 mas.% metanola i 80 mas.% DMF. Pomoću cirkulacione pumpe [tip: Labor-Reaktionsmischer HMR 050; firma: Fink] i merača protoka Cori-Flow (firma Bronkhorst) ispiranje rastvorom metanol/DMF, a zatim reakcionim rastvorima je moglo kontinualno da se primenjuje kroz obe polućelije (po 50 kg/h). Višenamenska ćelija je takođe povezana na rashladni tok, koji je regulisan pomoću kriostata (firma Julabo, tip: FP45). Temperature anolita i katolita su bile 22°C.

[0226] Kao izvor struje i napona korišćen je potenciostat firme Delta Elektronika [tip:

ES030-10]. Nakon ispiranja anolitnog i katolitnog toka najmanje 15 min, sledeći rastvori su uvedeni u rezervoare:

Katolit: 36 g (95,7 mmol) jedinjenja rac.M1 (XVII) dobijenog u primeru 12b rastvoreno je u smeši rastvarača od 100 g metanola, 400 g DMF, 6 g (27,64 mmol) tetraetilamonijum tetrafluorborata (Et4NBF4) i 5 g (83,3 mmol) sirćetne kiseline.

Anolit: Ovde je korišćen rastvor bez supstrata, od 250 g metanola, 1000 g DMF, 15 g (69,1 mmol) provodne soli (Et4NBF4) i 12,5 g (208,3 mmol) sirćetne kiseline.

[0227] Eksperiment je vođen galvanostatski. Konstantni protok struje je iznosio 3A. Posle 10 h, eksperiment je završen i obe polućelije su ispražnjene. Konverzija jedinjenja rac. M1 iznosila je 95,7% (HPLC površ.%). In situ prinos ciljne komponente (XIII) nakon 10 h iznosio je 95,3% (HPLC površ.%). Nisu primećeni značajni sporedni proizvodi (selektivnost prema ciljnom proizvodu > 99,5%). Koncentracija proizvoda je na kraju eksperimenta bila > 2,6 mas.%. Razblaženje je bilo rezultat transfera rastvarača sa anolita u katolit. (Ukupne mase katolita i anolita nakon pražnjenja ćelije = 1296 g odn.482 g).

[0228] Izolovanje rac-(XIII): Posle uklanjanja smeše rastvarača (DMF/MeOH) i provodne soli, proizvod je dobijen u većem prinosu i sa većom čistoćom. Dobijeni sirovi proizvod može dodatno da se prekristališe iz etanola ili THF, i da se ponovo podvrgne razdvajanju enantiomera putem SMB.

Primer 22

Rendgenska strukturna analiza monokristala jedinjenja formule M1b(R): (R)-4-(4-cijan-2-metoksifenil)-5-etoksi-2,8-dimetil-1,6-naftiridin-3-karboksamid

[0229]

Metoda analize: Rendgenska strukturna analiza monokristala

Ispitivani kristal: Bezbojni blok, 0,40 x 0,20 x 0,20 mm<3>

Eksperimentalni deo:

[0230] Određivanje kristalne strukture je izvedeno pomoću difraktometra (Oxford Diffraction, Xcalibur Serie), opremljenog CCD detektorom površine (model Ruby), takozvanom „sealed tube“ rendgenskom cevi sa CuKa zračenjem, osmijumskim reflektorom kao monohromatorom i rashladnim uređajem Cryojet za merenje niskih temperatura (T =100 K).

[0231] 360° prikupljanje podataka Omega i Phi Scan. Korišćeni programi: Prikupljanje i redukcija podataka pomoću programa Crysalis (Oxford Diffraction 2007). Rešenje kristalne strukture je primenjeno, izvedeno i pomoću XP-programa vizuelno predstavljeno direktnim metodama, kao što je SHELXTL verzija 6.10 (Sheldrick, Univerzitet Göttingen (Nemačka), 2000). Nedostajući atomi su na kraju lokalizovani pomoću diferencijalne Furijeove sinteze, i dodati na listu atoma. Prečišćavanje prema metodi najmanjih kvadrata na F2 izvedeno je sa svim izmerenim intenzitetima, i pomoću programa SHELXTL verzija 6.10 (Sheldrick, Univerzitet Göttingen (Nemačka), 2000). Svi nevodonikovi atomi na kraju prečišćeni, uključujući anizotropne parametre odstupanja.

Podaci o kristalima i prečišćavanju strukture jedinjenja formule Mlb (R): (R)-4-(4-cijan-2-metoksifenil)-5-etoksi-2,8-dimetil-1,6-naftiridin-3-karboksamid Identifikaciona šifra: Mlb

Empirijska formula: C21 H20 N4 O3

Molekulska masa: 376,41

Temperatura: 100 K

Talasna dužina: 1,54178 Å

Kristalni sistem: Ortorombični

Prostorna grupa: P2(1)2(1)2(1)

Konstante rešetke: a = 9,70950(10) Å

b= 10,67390(10) Å

c= 18,9480(2) Å

Zapremina: 1963,74(3) Å

Z 4

Specifična gustina (izračunata): 1,273 Mg/m3

Apsorpcioni koeficijent: 0,714 mm-1

F(000) 792

Kristalna masa: 0,40 x 0,20 x 0,20 mm3

Teta opseg za prikupljanje podataka: 4,67 do 65,66°.

Opseg indeksa: -11 ≤ h ≤ 9, -12 ≤ k ≤ 12, -19 ≤ l ≤ 22

Snimljeni refleksi: 15493

Nezavisni refleksi: 3367 [R(int) = 0,0230]

Kompletnost za teta= 65,66° 99,5%

Korekcija apsorpcije: Crysalis

Metoda prečišćavanja: Metoda pune matrice najmanjih kvadrata na F2

Podaci / ograničenja / parametar: 3367 / 0 / 257

Kvalitet prilagođavanja na F2: 1,048

Finalna R vrednost: [I>2sigma(I)] R1 = 0,0242, wR2 = 0,0636

R vrednost (svi podaci): R1 = 0,0249, wR2 = 0,0641

Apsolutni strukturni parametar: -0,18(13)

Najveća i najmanja gustina razlike: 0,142 i -0,139 e.Ä-3

Rendgenska strukturna analiza:

[0232] Rendgenska strukturna analiza je pokazala da kada sistem prstena 1,6-naftiridin-3-karboksamida leži u ravni papira, supstituent 4-cijan-2-metoksifenil stoji poprečno, pri čemu je onda metoksi grupa iza ravni papira.

Određivanje apsolutne konfiguracije

H. D. Flack, Acta Cryst., 1983, A39, 876-881

H. D. Flack, G. Bernardinelli, Acta Cryst., 1999, A55, 908-915

H. D. Flack, G. Bernardinelli, J. Appl. Cryst., 2000, 33, 1143-1148.

Jedinjenje formule Mlb(R) tako ima apsolutnu konfiguraciju R (Ra)

[0233] Davanje naziva apsolutnoj konfiguraciji vrši se po pravilima Kana, Ingolda i Preloga za aksijalna hiralna jedinjenja

Primer 23

Određivanje apsolutne konfiguracije Mb niza preko korelacije CD spektara

(Videti sliku 7)

1

Fizičko-hemijska karakterizacija jedinjenja formule (I) u kristalnom obliku modifikacije I

[0234] Jedinjenje formule (I) u kristalnom obliku modifikacije I topi se na 252°C, ΔH = 95 -113 Jg<-1>(brzina zagrevanja 20 Kmin<-1>).

[0235] Praćena je depresija tačke topljenja u zavisnosti od brzine zagrevanja.

[0236] Tačka topljenja opada pri manjoj brzini zagrevanja (npr.2 Kmin<-1>) jer dolazi do razlaganja.

[0237] Nisu primećeni drugi fazni prelazi. Gubitak mase od oko 0,1% je primećen do temperature od 175°C.

Stabilnost i čuvanje u vlažnim uslovima

[0238] Uzorci jedinjenja formule (I) u kristalnom obliku modifikacije I čuvani su na relativnoj vlažnosti vazduha od 85% i 97% (25°C). Uzorci su posle 12 meseci analizirani pomoću DSC, TGA i XRPD. Posle 12 meseci u oba slučaja je utvrđena promena mase od < 0,1%. To znači da jedinjenje formule (I) u kristalnom obliku modifikacije I ne pokazuje znatnu apsorpciju vode pod tim uslovima čuvanja. Prema DSC, TGA i XRPD analizi, nema razlike kod jedinjenja formule (I) u kristalnom obliku modifikacije I.

HPLC uslovi / metode

Metoda A

[0239]

YMC Hydrosphere C18

150*4,6 mm, 3,0 µm

25°C, 1 ml/min , 270 nm, 4 nm

0': 70% TFA 0,1%*; 30% acetonitril

17': 20% TFA 0,1%; 80% acetonitril

18': 70% TFA 0,1%; 30% acetonitril

*: TFA u vodi

Metoda B

[0240]

2

YMC Hydrosphere C18

150*4,6 mm, 3,0 µm

25°C, 1 ml/min , 255 nm, 6 nm

0': 90% TFA 0,1%; 10% acetonitril

20': 10% TFA 0,1%; 90% acetonitril

18': 10% TFA 0,1 %; 90% acetonitril

Metoda C

[0241]

Nucleodur Gravity C18

150*2 mm, 3,0 µm

35°C, 0,22 ml/min. ,255 nm, 6 nm

Rastvor A: 0,58 g amonijum hidrogen fosfata i 0,66 g amonijum dihidrogen fosfata u 1 l

Voda (amonijum fosfatni pufer pH 7,2)

Rastvor B: Acetonitril

0': 30% B; 70% A

15': 80% B; 20% A

25': 80% B; 20% A

Metoda D

[0242]

Dužina kolone: 25 cm

Unutrašnji prečnik: 4,6 mm

Punjenje: Chiralpak IA, 5 µm

Reagensi: 1. Acetonitril, za HPLC

2. Metil-terc-butil-etar (MTBE), p.a.

Ispitivani rastvor Uzorak je u koncentraciji od 1,0 mg/ml

rastvoren u acetonitrilu.

(Npr. oko 25 mg uzorka, precizno izmerenog, rastvoriti u acetonitrilu

do 25,0 ml.)

Eluciono sredstvo A. acetonitril

B. metil-terc-butil-etar (MTBE), p.a.

Protok 0,8 ml/min

Temperatura pećnice za kolonu 25°C

Talasna dužina detekcije: 255 nm

Širina trake: 6 nm

Injekciona zapremina 5µl

Sastav eluenata A i B pomešati u zapreminskom odnosu 90:10.

Vreme razvijanja hromatograma 30 min

Retenciona vremena/RRT:

(4S)-4-(4-cijano-2-metoksifenil)-5-etoksi-2,8-dimetil-1,4-dihidro-1,6-naftiridin-3-karboksamid (1) oko 11 min. RRT: 1,00

(4R)-4-(4-cijano-2-metoksifenil)-5-etoksi-2,8-dimetil-1,4-dihidro-1,6-naftiridin-3-karboksamid (1) oko 9 min. RRT: 0,82

Metoda E

[0243]

YMC Hydrosphere C18

150*4,6 mm, 3 µm veličina zrna

25°C, 1 ml/min , tipični početni pritisak: oko 160 bar

Merna talasna dužina: 255 nm, širina trake: 6 nm

Gradijent:

[0244]

0': 90% mravlja kiselina 0,1%*; 10% acetonitril

20': 10% mravlja kiselina 0,1%; 90% acetonitril

25': 90% mravlja kiselina 0,1%; 10% acetonitril

*: Mravlja kiselina u vodi

Retenciona vremena:

[0245]

Metoda F

[0246]

4

Chiralpak IA

150*4,6 mm, 5 µm veličina zrna

25°C, 0,8 ml/min

Merna talasna dužina: 255 nm, širina trake: 6 nm

Mobilna faza: Acetonitril terc-butilmetiletar (MTBE) pomešani u zapreminskom odnosu 90:10

Retenciona vremena:

[0247]

Opis slika:

[0248]

Slika 1: Termička racemizacija jedinjenja formule ent-(I) u 1-butanolu bez dodatka katalitičke količine kiseline.

Slika 2: Termička racemizacija jedinjenja formule ent-(I) u 1-butanolu sa dodatkom i bez dodatka katalitičke količine kiseline.

Slika 3: Uobičajene vrste elektrohemijskih ćelija. Ćelija-staklena čaša, H ćelija i protočna ćelija sa filter presama.

Slika 4: Reakciona šema posredovane elektrohemijske oksidacije ent-(I) u (XVII) pomoću DDQ.

Slika 5: Ciklična voltametrija DDQ, DHP i jedinjenja formule ent-(I) i smeše DDQ:DHP (V) 1:10 prema primerima 24 i 25

Slika 6: Razvoj reaktanta DHP ent-(I) i proizvoda PYR (XVII) određenih HPLC analizom u funkciji vremena prema primeru 26. Linije predstavljaju samo vrednosti izračunate na osnovu protoka elektrona i 100% efikasnosti struje.

Slika 7: CD spektar jedinjenja formule Mlb(R) (u acetonitrilu)

Slika 8: Kristalna struktura jedinjenja formule M1b(R): (R)-4-(4-cijan-2-metoksifenil)-5-etoksi-2,8-dimetil-1,6-naftiridin-3-karboksamid

Slika 9: Kristalna struktura jedinjenja formule M1b(R): (R)-4-(4-cijan-2-metoksifenil)-5-etoksi-2,8-dimetil-1,6-naftiridin-3-karboksamid

Claims (8)

1. Patentni zahtevi 1. Postupak za dobijanje jedinjenja formule M1a(S) i M1b(R)

   naznačeno time što se jedinjenje formule ent-(I)

   oksidiše.
2. 2. Postupak za dobijanje jedinjenja formule Mla(S) i Mlb(R) prema zahtevu 1, naznačeno time što se oksidacija izvodi hemijskim oksidacionim sredstvima.
3. 3. Postupak za dobijanje racemskog jedinjenja formule (XVII)

   naznačeno time što se smeša jedinjenja formule M1a(S) i Mlb(R)

   termički racemizuje.
4. 4. Postupak za dobijanje jedinjenja formule (XVII) prema zahtevu 3, naznačeno time što se smeša jedinjenja formule Mla(S) i Mlb(R) racemizuje na temperaturi od 70 do 110°C, uz dodatak kiseline ili bez nje.
5. 5. Postupak za dobijanje jedinjenja formule (I) i ent-(I)

   naznačeno time što se jedinjenja formule (XVII) ili Mla(S) ili Mlb(R) ili smeša Mla(S) i Mlb(R)

   elektrohemijski redukuju.
6. 6. Postupak za dobijanje jedinjenja formule (I) i ent-(I) prema zahtevu 5, naznačeno time što se elektrohemijska redukcija izvodi u ćeliji-staklenoj čaši ili protočnoj ćeliji u prisustvu metanola.
7. 7. Postupak za dobijanje jedinjenja formule (I) i ent-(I) prema zahtevu 5

   naznačeno time što se jedinjenja formule (XVII) ili Mla(S) ili Mlb(R) ili smeša Mla(S) i Mlb(R)

   elektrohemijski redukuju, i naznačeno time što se jedinjenja formule (XVII), Mla(S) i Mlb(R) dobijaju putem termičke izomerizacije iz jedinjenja formule Mla(S) i Mlb(R)

   i naznačeno time što se jedinjenje formule ent-(I)

   oksidiše.
8. 8. Postupak za dobijanje jedinjenja formule (I) i ent-(I) prema zahtevu 7

   naznačeno time što se jedinjenja formule (XVII) ili Mla(S) ili Mlb(R) ili smeša Mla(S) i Mlb(R)

   elektrohemijski redukuju u ćeliji-staklenoj čaši ili protočnoj ćeliji u prisustvu metanola, i naznačeno time što se jedinjenja formule (XVII), Mla(S) i Mlb(R) dobijaju putem termičke izomerizacije iz jedinjenja formule Mla(S) i Mlb(R)

   i naznačeno time što se jedinjenje formule ent-(I)

   oksidiše hemijskim oksidacionim sredstvom. 1