Brevet FR3005658A1 — publié le 20141121

La présente invention concerne un procédé de synthèse du 3,4- diméthoxybicyclo[4.2.0]octa-1,3,5-triène-7-carbonitrile de formule (I) : OMe (1) OMe et son application à la synthèse de l'ivabradine et de ses sels d'addition à un acide pharmaceutiquement acceptable. Le composé de formule (I) obtenu selon le procédé de l'invention est utile dans la synthèse de l'ivabradine de formule (II) : MeO ('D MeO ou 3-{3-[{[(7S)-3,4-diméthoxybicyclo[4.2.0]octa-1,3,5-trién-7-yllméthyll (méthyl)amino] propy1}-7,8-diméthoxy-1,3,4,5-tétrahydro-2H-3-benzazépin-2-one, de ses sels d'addition à un acide pharmaceutiquement acceptable et de ses hydrates. L'ivabradine, ainsi que ses sels d'addition à un acide pharmaceutiquement acceptable, et plus particulièrement son chlorhydrate, possèdent des propriétés pharmacologiques et thérapeutiques très intéressantes, notamment des propriétés bradycardisantes, qui rendent ces composés utiles dans le traitement ou la prévention des différentes situations cliniques d'ischémie myocardique telles que l'angine de poitrine, l'infarctus du myocarde et les troubles du rythme associés, ainsi que dans les différentes pathologies comportant des troubles du rythme, notamment supra-ventriculaires. -2- La préparation et l'utilisation en thérapeutique de l'ivabradine et de ses sels d'addition à un acide pharmaceutiquement acceptable, et plus particulièrement de son chlorhydrate, ont été décrites dans le brevet européen EP 0 534 859. Ce brevet décrit la préparation de l'ivabradine à partir du 3,4-diméthoxybicyclo[4.2.0]octa- 1,3,5-triène-7-carbonitrile de formule (I) : OMe (I) OMe qui est transformé en composé de formule (III) : \ OMe N OMe H qui est dédoublé pour conduire au composé de formule (IV) : \ OMe (IV) N H OMe qui est mis en réaction avec le composé de formule (V) : MeO MeO pour conduire au composé de formule (VI) : -3- MeO (VI) MeO dont l'hydrogénation catalytique conduit à l'ivabradine, qui est alors transformée en son chlorhydrate. Compte-tenu de l'intérêt industriel de l'ivabradine et de ses sels, il était impératif de trouver un procédé performant permettant d'accéder au composé de formule (I) avec un bon rendement. La présente invention concerne un procédé de synthèse du composé de formule (I) : OMe (I) OMe caractérisé en ce que le composé de formule (VII) : OMe (VII) OMe est soumis à l'action du 1-(isocyanométhylsulfonyl)-4-méthylbenzène (TosMIC) en présence d'une base dans un solvant organique ou un mélange de solvants organiques pour conduire au composé de formule (I). La quantité de 1-(isocyanométhylsulfony1)-4-méthylbenzène préférentiellement utilisée pour effectuer la transformation du composé de formule (VII) en composé de formule (I) est comprise entre 2 et 5 équivalents. -4- Parmi les bases pouvant être utilisées pour effectuer la transformation du composé de formule (VII) en composé de formule (I), on peut citer à titre non limitatif les bases organiques de type alcoolates comme le tertio-butanolate de potassium, le tertio-butanolate de sodium, l'éthanolate de potassium, l'éthanolate de sodium, le méthanolate de potassium ou le méthanolate de sodium. La base préférentiellement utilisée pour effectuer la transformation du composé de formule (VII) en composé de formule (I) est le tertio-butanolate de potassium. Parmi les solvants organiques pouvant être utilisés pour effectuer la transformation du composé de formule (VII) en composé de formule (I), on peut citer à titre non limitatif les alcools tels que méthanol, éthanol, isopropanol, tertio-butanol, le tétrahydrofurane, l'éthylène glycol ou le diméthylsufoxyde. Le solvant organique utilisé pour effectuer la transformation du composé de formule (VII) en composé de formule (I) peut également être constitué par un mélange de deux solvants parmi les solvants organiques précédemment cités. Le solvant préférentiellement utilisé pour effectuer la transformation du composé de formule (VII) en composé de formule (I) est un mélange de tétrahydrofurane et de méthanol. La transformation du composé de formule (VII) en composé de formule (I) est conduite à une température préférentiellement comprise entre -20 °C et 50°C. La présente invention concerne également un procédé de synthèse du composé de formule (I) à partir du composé de formule (VII), caractérisé en ce que ledit composé de formule (VII) est préparé à partir du composé de formule (VIII) : OMe OMe (v11) -5- qui est transformé en composé de formule (IX) : RO OMe OMe OR dans laquelle R représente un groupement (C1-C4)alkyle, en présence d'un 1,1-dialkoxyéthène, dont les groupements alkoxy possèdent de 1 à 4 atomes de carbone, et d'un dérivé organométallique dans un solvant organique, lequel est transformé en composé de formule (VII) : OMe OMe par une réaction d'hydrolyse, lequel est transformé en produit de formule (I) : OMe (I) OMe selon le procédé décrit plus haut. Le 1,1-dialkoxyéthène préférentiellement utilisé pour effectuer la transformation du composé de formule (VIII) en composé de formule (IX) est le 1,1-diéthoxyéthène. -6- La quantité de 1,1-diéthoxyéthène préférentiellement utilisée pour effectuer la transformation du composé de formule (VIII) en composé de formule (IX) est comprise entre 0,8 et 5 équivalents. Parmi les dérivés organométalliques pouvant être utilisés pour effectuer la transformation du composé de formule (VIII) en composé de formule (IX), on peut citer à titre non limitatif le n-butyllithium, le s-butyllithium, le t-butyllithium, le phényllithium ou le chlorure d'isopropylmagnésium. Le dérivé organométallique préférentiellement utilisé pour effectuer la transformation du composé de formule (VIII) en composé de formule (IX) est le n-butyllithium. La quantité de n-butyllithium préférentiellement utilisée pour effectuer la transformation du composé de formule (VIII) en composé de formule (IX) est comprise entre 1 et 3 équivalents. Parmi les solvants organiques pouvant être utilisés pour effectuer la transformation du composé de formule (VIII) en composé de formule (IX), on peut citer à titre non limitatif le toluène, le tétrahydrofurane, le dichlorométhane et le chlorobenzène. Le solvant préférentiellement utilisé pour effectuer la transformation du composé de formule (VIII) en composé de formule (IX) est le toluène. La transformation du composé de formule (VIII) en composé de formule (IX) est conduite à une température préférentiellement comprise entre -20 °C et 30°C. La réaction d'hydrolyse du composé de formule (IX) en composé de formule (VII) peut être effectuée dans un milieu aqueux acide composé d'un mélange : d'un solvant organique tel que le tétrahydrofurane, l'acétate d'éthyle, le toluène ou le dichlorométhane, et d'un acide aqueux tel que l'acide chlorhydrique (1N à 12N) en excès. -7- Les exemples suivants illustrent l'invention. Les points de fusion ont été mesurés sur un appareil à point de fusion capillaire de type Buchi Melting point B-545. Les spectres RMN sont enregistrés sur un appareil Briiker à 400 MHz pour les spectres proton et à 100MHz pour les spectres carbone. Les déplacements chimiques (8) sont exprimés en ppm (référence interne TMS). Les abréviations suivantes ont été utilisées pour qualifier les pics : singulet (s), doublet (d), doublet de doublet (dd), triplet (t), quadruplet (q), multiplet (m). Liste des abréviations utilisées P.F.: point de fusion THF : tétrahydrofurane TosMIC : 1-(isocyanométhylsulfony1)-4-méthylbenzène Préparation A : 1,2-dibromo-4,5-diméthoxybenzène 16,16 g de 1,2-diméthoxybenzène (117 mmol) sont agités à 0°C dans du CC14 (120 mL). 13,2 mL de dibrome (2,2 éq; 257,4 mmol; 41,13 g) en solution dans CC14 (25 mL) sont additionnés goutte-à-goutte (30 min) en surveillant la température (0-5°C) [Placer une sortie qui bulle dans une solution de Na2CO3 afin de neutraliser l'acide bromhydrique qui se forme]. Après 2 heures d'agitation à 0 °C, le milieu réactionnel est ensuite versé sur un mélange eau+glace, la phase organique est lavée avec une solution aqueuse de NaHSO3 à 10% puis avec une solution aqueuse de NaOH à 10%. On obtient après évaporation et séchage 33,42 g d'un solide blanc correspondant au produit du titre. Rendement = 97% P.F. 92-93 °C RMN Ifl (CDC13): 8 = 7,06 (s; 2H); 3,86 (s; 6H). RMN 13C (CDC13): 8 = 148,8; 115,9; 114,7; 56,2. -8- Préparation B : 1,1-diéthoxyéthène Le montage se présente comme suit: un ballon de 50 mL muni d'un set de distillation (colonne -20 cm; réfrigérant -20 cm, thermomètre de distillation). 20 g de 2-bromo-1,1- diéthoxyéthane (101,25 mmol) est additionné rapidement (1 minute) à du tertio-butanolate de potassium (102 mmol; 11,4 g) refroidi dans un bain de glace. Il se forme une fumée blanche très dense. Lorsque la réaction est terminée (5-10 minutes), le milieu réactionnel est chauffé à 120-130°C (lecture plaque chauffante), et le tertio-butanol généré pendant la réaction est distillé à pression atmosphérique. Lorsque tout le tertio-butanol a été distillé, une trompe à eau est branchée sur le set de distillation. De cette manière, le produit attendu est distillé sous vide en quelques secondes. On obtient 8,5g d'un liquide incolore, contenant des traces de tertio-butanol. Rendement = 72% RMN 111 (CDC13): 8 = 3,78 (q; 4H); 3,03 (s; 2H); .1,25 (t; 6H). Exemple 1 : 7,7-diéthoxy-3,4-diméthoxybicyclo[4.2.01oeta-1,3,5-triène 2,55 g de 1,2-dibromo-4,5-diméthoxybenzène (8,62 mmol; 2 éq), 500 mg de 1,1- diéthoxyéthène (4,31 mmol; 1 éq) dans 25 mL de toluène sont agités à 0°C sous argon. 3,5 mL de n-butyllitium (2,5M dans l'hexane, 8,62 mmol; 2 éq) sont additionnés goutte-à-goutte à 0°C. Lorsque l'addition est terminée, le milieu réactionnel est agité 22 heures à température ambiante. Le milieu réactionnel est ensuite hydrolysé et extrait 3 fois à l'acétate d'éthyle. Les phases organiques sont séchées et évaporées, et le brut est purifié par colonne chromatographique sur gel de silice (éluant : heptane/acétate d'éthyle 90/10). On obtient 333 mg d'une huile jaune qui cristallise à température ambiante. Rendement = 31% RMN 1f1 (CDC13):8 = 6,86 (s; 1H); 6,79 (s; 1H); 3,84 (s; 6H); 3,72 (q; 4H); 3,30 (s; 2H); .1,25 (t; 6H). -9- Exemple 2 : 3,4-diméthoxybieyelo[4.2.01octa-1,3,5-trién-7-one Le 7,7-diéthoxy-3,4-dimethoxy-bicyclo[4.2.0]octa-1(6),2,4-triene (1,76 g, 6,98 mmol) est agité dans un mélange THF/eau (6/1) à température ambiante. 815 mg d'une solution aqueuse d'HCl 11N (1,1eq, 7,7 mmol) sont ensuite ajoutés. Le milieu réactionnel est agité pendant 2h à température ambiante. De l'eau est ajoutée pour faciliter les deux extractions avec l'acétate d'éthyle (2x30 mL). Les phases organiques sont séchées sur MgSO4, puis mises à sec. On obtient 1,01 g de produit du titre sous forme d'une poudre grise. Rendement = 81% RMN 1H (CDC13): 7,02 (s; 2H); 6,82 (s; 2H); 3,99 (s; 3H); 3,87 (s; 5H). RMN13C (CDC13): 185,8; 155,9; 151,4; 146,2; 138,7; 105,6; 102,3; 56,4; 56,1; 51,0. P.F. = 146 °C Exemple 3 : 3,4-diméthoxybicyclo[4.2.0]oeta-1,3,5-triène-7-earbonitrile Une solution de TosMIC (0,98 g, 4,98 mmol, 2,3 éq) dans le THF (3 mL) est coulée en 20 minutes sur une solution de tertio-butanolate de potassium (1,22 g ; 10,9 mmol ; 5 éq) dans le THF (7,5 mL) agité à 0°C sous azote. Puis 200 jaL de méthanol sont ajouté sur le milieu et l'agitation est maintenue pendant 30 minutes à 0°C. Parallèlement, dans un second tricol, on charge la 3,4-diméthoxybicyclo[4.2.0]octa-1(6),2,4-trién-7-one (0,39 g, 2,17 mmol, 1 éq), le bromure de lithium (0,19 g, 2,17 mmol, 1 éq) et le THF (2,5 mL). Après refroidissement à 0°C sous azote, la solution de TosMIC et de tertio-butanolate de potassium est transférée sur le milieu réactionnel. Après retour à température ambiante, la solution est portée à 40°C et agitée pendant 16h à cette température. Le milieu est ensuite hydrolysé avec une solution de HC1 11N (0,7 mL, 7,73 mmol) dans l'eau (2 mL). Après évaporation sous pression réduite du THF, le produit est extrait par 5 mL de dichlorométhane. La phase organique est lavée deux fois par 2 x 5 mL d'eau avant mise à sec. Le produit brut est purifié par colonne chromatographique sur gel de silice avec le mélange binaire méthylcyclohexane/acétate d'éthyle 75/25 pour obtenir le produit du titre sous forme d'une poudre crème. Rendement = 54% -10- RMN 1H (CDC13): 6,76 (s; 1H); 6,68 (s; 1H); 4,14 (m; 1H); 3,83 (s; 6H); 3,59-3,41 (m; 2H). RMN13C (CDC13): 151,4; 150,4; 134,2; 129,7; 119,9; 106,9; 106,1; 56,2; 35,5; 22,6. Exemple 4 : 3,4-diméthoxy-N-méthylbieyelo[4.2.01octa-1,3,5-trién-7-amine D'après EP 0 534 859 Stade 1 : chlorhydrate de 3 ,4-diméthoxybicycl o [4.2.0] o cta-1,3,5-trién-7-amine On ajoute goutte à goutte et sous agitation à température ambiante, 312 mL d'une solution molaire de borane complexé avec du THF à une solution de 25 g de 3,4- diméthoxybicyclo[4.2.0]octa-1,3,5-triène-7-carbonitrile dans 250 mL de THF. On laisse en contact pendant 12 heures, puis on ajoute 200 mL d'éthanol et on agite 1 heure. On ajoute, goutte à goutte, 100 mL d'éther chlorhydrique 3,3N. On obtient 27,7 g du produit attendu. Rendement = 90% P.F. = 205°C Stade 2 : (3,4-diméthoxybicyclo[4.2.0]octa-1,3,5-trién-7-yl)carbamate d'éthyle On coule 1,5 mL de chloroformiate d'éthyle sur une suspension de 3,4 g du composé obtenu au stade 1 de 4,5 mL de triéthylamine et de 50 mL de dichlorométhane. On laisse une nuit sous agitation à température ambiante puis on lave à l'eau et à l'acide chlorhydrique 1N. On sèche et on évapore à sec le solvant. On obtient 3,2 g d'une huile correspondant au produit attendu. Rendement = 80% Stade 3 : 3 ,4-diméthoxy-N-méthylbi cycl o [4.2.0] octa-1,3,5 -trién-7-amine On ajoute 3,2 g du composé obtenu au stade 2 en solution dans 30 mL de THF à une suspension de 0,9 g de LiA1H4 dans 20 mL de THF. On porte au reflux 1 heure 30 minutes puis on hydrolyse par 0,6 ml d'eau et 0,5 mL de soude à 20%, et enfin par 2,3 mL d'eau. Les sels minéraux sont ensuite filtrés, rincés au THF puis le filtrat obtenu est évaporé à sec. On obtient 2,3 g du composé attendu. Rendement = 92% Exemple 5 : (7S)-3,4-diméthoxy-N-méthylbicyclo[4.2.0locta-1,3,5-trién-7-amine D'après EP 0 534 859 On fait réagir l'amine obtenue à l'exemple 4 avec une quantité équimolaire de l'acide (d) camphosulfonique dans l'éthanol. Après évaporation sous vide du solvant, le sel est recristallisé une première fois dans l'acétate d'éthyle puis dans l'acétonitrile jusqu'à l'obtention de l'énantiomère cible avec une pureté optique supérieure à 99% (évaluation par HPLC sur colonne Chiralcel © OD). Exemple 6 : 3-{3-[{R7S)-3,4-diméthoxybicyclo[4.2.01octa-1,3,5-trién-7- yl]méthyl}(méthypamino]propyll-7,8-diméthoxy-1, 3-dihydro-2H-3-benzazépin-2-one D'après EP 0 534 859 La solution de sel de (d) camphosulfonate obtenu à l'exemple 5 dans l'acétate d'éthyle est amenée à pH basique à l'aide d'hydroxyde de sodium puis la phase organique est séparée, lavée, séchée sue Na2SO4 et évaporée. On porte ensuite au reflux pendant 18 heures un mélange composé de 5,6 g de carbonate de potassium, 2,2 g de l'amine ci-dessus dans 100 mL d'acétone et de 4g de 3-(3- iodopropy1)-7,8-diméthoxy-1,3-dihydro-2H-3-benzazépin-2-one. On évapore le solvant sous vide, on reprend le résidu à l'acétate d'éthyle, puis on extrait à l'acide chlorhydrique 3N. On amène la phase aqueuse décantée à pH basique à l'aide d'hydroxyde de sodium, puis on l'extrait à l'acétate d'éthyle. Après lavage à neutralité et séchage sur MgSO4, on évapore sous vide pour obtenir 4,5 g d'une huile qui est purifiée sur colonne de silice en utilisant comme éluant un mélange dichlorométhane/méthanol (90/10). Rendement = 64%25 -12- Exemple 7 : 3-{3-[{R7S)-3,4-diméthoxybicyclo[4.2.0]octa-1,3,5-trién-7- yliméthyl}(méthypamino]propy1}-7,8-diméthoxy-1,3,4, 5-tétrahydro-2H-3-benzazépin2-one D'après EP 0 534 859 5 g du composé obtenu à l'exemple 6 dans 50 mL d'acide acétique glacial sont hydrogénés dans un appareil de Parr, sous un pression de 4,9 bar d'hydrogène à température ambiante pendant 24 heures, en présence d' 1 g d'hydroxyde de palladium à 10%. On filtre le catalyseur, on évapore le solvant, puis on reprend le résidu sec à l'eau et à l'acétate d'éthyle. On sèche la phase organique sur sulfate de magnésium anhydre, on concentre sous vide puis le résidu est purifié sur colonne de silice en utilisant comme éluant un mélange dichlorométhane/méthanol (95/5). Après recristallisation dans l'acétate d'éthyle, on obtient 2g du composé attendu. Rendement = 40% P.F. = 101-103°C15 REVENDICATIONS1. Procédé de synthèse du composé de formule (I) : OMe (I) OMe caractérisé en ce que le composé de formule (VII) : OMe (VU) OMe est soumis à l'action du 1-(isocyanométhylsulfony1)-4-méthylbenzène (TosMIC) en présence d'une base dans un solvant organique pour conduire au composé de formule (I). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la quantité de 1- (isocyanométhylsulfonyl)-4-méthylbenzène utilisée pour effectuer la transformation du composé de formule (VII) en composé de formule (I) est comprise entre 2 et 5 équivalents. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la base utilisée pour effectuer la transformation du composé de formule (VII) en composé de formule (I) est choisi parmi le tertio-butanolate de potassium, le tertio- butanolate de sodium, l'éthanolate de potassium, l'éthanolate de sodium, le méthanolate de potassium ou le méthanolate de sodium. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la base utilisée pour effectuer la transformation du composé de formule (VII) en composé de formule (I) est le tertio- butanolate de potassium.-14- 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le solvant organique utilisé pour effectuer la transformation du composé de formule (VII) en composé de formule (I) est choisi parmi le méthanol, l'éthanol, l'isopropanol, le tertio-butanol, le tétrahydrofurane, l'éthylène glycol et le diméthylsufoxyde ou un mélange de deux parmi ces solvants. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le solvant organique utilisé pour effectuer la transformation du composé de formule (VII) en composé de formule (I) est un mélange de tétrahydrofurane et de méthanol. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la transformation du composé de formule (VII) en composé de formule (I) est conduite à une température comprise entre -20 °C et 50°C. 8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le composé de formule (VII) est préparé à partir du composé de formule (VIII) : OMe (VIII) OMe qui est transformé en composé de formule (IX) : RO OMe OMe OR dans laquelle R représente un groupement (Ci-C4)alkyle, en présence d'un 1,1-dialkoxyéthène, dont les groupements alkoxy possèdent de 1 à 4 atomes de carbone, et d'un dérivé organométallique dans un solvant organique, lequel est hydrolysé en composé de formule (VII) :-15- OMe OMe (VII) 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le 1,1-dialkoxyéthène utilisé pour effectuer la transformation du composé de formule (VIII) en composé de formule (IX) est le 1,1-diéthoxyéthène. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la quantité de 1,1 diéthoxyéthène utilisée pour effectuer la transformation du composé de formule (VIII) en composé de formule (IX) est comprise entre 1 et 3 équivalents. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que le dérivé organométallique utilisé pour effectuer la transformation du composé de formule (VIII) en composé de formule (IX) est choisi parmi le n-butyllithium, le s- butyllithium, le t-butyllithium, le phényllithium et le chlorure d'isopropylmagnésium. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que le dérivé organométallique utilisé pour effectuer la transformation du composé de formule (VIII) en composé de formule (IX) est le n-butyllithium. 13. Procédé selon la revendication 12, caractérisée en ce que la quantité de n-butyllithium utilisée pour effectuer la transformation du composé de formule (VIII) en composé de formule (IX) est comprise entre 1 et 3 équivalents. 14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 13, caractérisé en ce que le solvant organique utilisé pour effectuer la transformation du composé de formule (VIII) en composé de formule (IX) est choisi parmi le toluène, le tétrahydrofurane, le dichlorométhane et le chlorobenzène. 15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que le solvant organique utilisé pour effectuer la transformation du composé de formule (VIII) en composé de formule (I) est le toluène.-16- 16. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que la transformation du composé de formule (VIII) en composé de formule (IX) est conduite à une température comprise entre -20 °C et 30°C. 17. Procédé de synthèse de l'ivabradine, de ses sels pharmaceutiquement acceptables et de ses hydrates, dans lequel le composé de formule (VII) est transformé en intermédiaire de formule (I) suivant le procédé de la revendication 1, puis l'intermédiaire de formule (I) est transformé en ivabradine.