专利名称：作为β－分泌酶抑制剂用于治疗阿尔茨海默病的螺哌啶化合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及用作β-分泌酶抑制剂的化合物，因此该化合物可用于治疗β-分泌酶相关性疾病，例如阿尔茨海默病(Alzheimer′sDisease)。
背景技术：
阿尔茨海默病的特征是脑部淀粉状蛋白以胞外斑块和胞内神经原纤维缠结形式异常沉积。淀粉状蛋白累积率是形成、积聚和从脑部流出速率的综合反映。通常接受的观点是，淀粉状蛋白斑块的主要成分是4kD淀粉状蛋白(βA4，也称为Aβ，β-蛋白和βAP)，它是体积大得多的前体蛋白的蛋白水解产物。淀粉状蛋白的前体蛋白(APP或AβPP)具有受体样结构，带有大的胞外域、跨膜区和短的胞质尾区。Aβ结构域包括APP的胞外结构域和跨膜结构域，因此它的释放意味着存在两个不同蛋白水解事件，产生其NH2端和COOH端。至少存在两种分泌机制，从膜释放APP，产生可溶性COOH截短形式的APP(APPs)。从膜释放APP及其片段的蛋白酶称为“分泌酶”。大部分APPs是通过推定的α-分泌酶而释放的，该酶在Aβ蛋白内切割，释放α-APPs，并且阻止释放完整的Aβ。少部分APPs是通过β-分泌酶而释放的，该酶在APP的NH2端附近切割，产生含有完整Aβ结构域的COOH端片段(CTF)。
因此，β-分泌酶或β-位点淀粉状蛋白前体蛋白切割酶(“BACE”)的活性导致APP的异常切割、Aβ的异常产生和β淀粉状蛋白斑块在脑部异常沉积，这就是阿尔茨海默病的特征(参见R.N.Rosenberg，Arch.Neurol.，第59卷，2002年9月，第1367-1368页；H.Fukumoto等，Arch.Neurol.，第59卷，2002年9月，第1381-1389页；J.T.Huse等，J.Biol.Chem.，第277卷，第18期，2002年5月3日公布，第16278-16284页；K.C.Chen和W.J.Howe，Biochem.Biophys.Res.Comm，第292卷，第702-708页，2002)。因此，可以抑制β-分泌酶或BACE的治疗剂可用于治疗阿尔茨海默病。
本发明的化合物可通过抑制β-分泌酶或BACE的活性而防止不溶性Aβ的形成并阻止Aβ的产生，从而用于治疗阿尔茨海默病。
发明概述本发明涉及新的由以下通式(I)所表示的螺哌啶化合物 或其互变异构体(I′)
及所述化合物或其互变异构体的药学上可接受的盐，它们可用作β-分泌酶抑制剂。
本发明还涉及药物组合物，它包含有效量的式(I)的化合物或其药学上可接受的盐以及药学上可接受的载体。本发明还涉及治疗哺乳动物β-分泌酶相关性疾病(例如阿尔茨海默病)的方法及本发明化合物和药物组合物在治疗上述疾病中的用途。
发明详述在一个实施方案中，本发明涉及治疗哺乳动物β-分泌酶相关性疾病(例如阿尔茨海默病)的方法，所述方法包括给予下式(I)的化合物 或其互变异构体(I′) 及所述化合物或其互变异构体的药学上可接受的盐以及它们的各对映异构体和非对映异构体，其中X为CR5或N；
X′为CR5H或NH；Z为O或S；R1选自(1)氢，(2)-C1-6烷基，(3)-C0-6烷基-C6-10芳基，(4)-C0-6烷基-C5-12杂芳基，(5)-C1-6烷基-C3-12碳环基，其中所述碳环基任选含有1-3个选自S、N和O的环杂原子，(6)-O-R6，和(7)-C0-6烷基-Q1-R6，其中所述R1烷基部分任选被一个或多个下列基团取代(a)-OR4，(b)卤素，(c)氰基，和(d)-NR4R4’，所述R1碳环基部分任选被一个或多个下列基团取代(a)-OR4，(b)＝O，(c)卤素，(d)氰基，(e)-C(＝O)-NR4R4’，(f)-C1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个下列基团取代(I)卤素，(II)-OH，和(III)-C6-10芳基，(g)-NR4-SO2-R4’，
(h)-SO2-R4，(i)-NR4-C(＝O)-R4’，(j)-C(＝O)-OR4，(k)-NR4R4’，(l)-C(＝O)-R4，和(m)-SO2-NR4R4’，所述R1芳基和杂芳基部分任选被一个或多个下列基团取代(a)卤素，(b)-C1-6烷基，(c)-C2-6烯基，(d)-C2-6炔基，(e)-C0-3烷基-C6-10芳基，(f)氰基，(g)-O-C0-3烷基-C6-10芳基，(h)-O-R4，(i)-C(＝O)-NR4R4’，(j)-NR4R4’，(k)-Q2-R7，和(l)-C0-3烷基-C5-12杂芳基，Q1和Q2选自(a)-C(＝O)-，(b)-C(＝O)-O-，(c)-C(＝O)-NR8-，(d)-NR8-C(＝O)-，(e)-S(＝O)n-，(f)-Si(R8R9)-，(g)-S(＝O)2-R8-，
(h)-R8-S(＝O)2-，(i)-O-C(＝O)-，(j)-NR8-C(＝O)-O-，(k)-SO2-NR4-，(l)-NR4SO2-，(m)-NR4-，其中n为0、1或2；R2选自(1)氢，(2)-C1-6烷基，(3)-C0-6烷基-C3-12碳环基，其中所述碳环基任选含有1-3个选自S、N和O的环杂原子，(4)-C0-6烷基-C6-10芳基，(5)-C0-6烷基-Q3-C1-6烷基，(6)-C0-6烷基-C5-12杂芳基，其中所述R2烷基部分任选被一个或多个下列基团取代(a)卤素，(b)氰基，(c)-C3-8环烷基，(d)-O-C1-6烷基，(e)OH，所述R2环烷基部分任选被一个或多个-C1-6烷基取代，所述R2芳基或杂芳基部分任选被一个或多个下列基团取代(a)-OR10，(b)卤素，(c)-氰基，(d)-NO2，(e)-Q4-C1-6烷基，
(f)-C1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个下列基团取代(I)卤素，和(II)氰基，(g)-C0-3烷基-C6-10芳基，其中所述芳基任选被一个或多个下列基团取代(I)卤素，(II)-C1-6烷基，(III)-C2-6烯基，(IV)-C2-6炔基，(V)-O-C1-6烷基，(VI)-SO2-C1-6烷基，(VII)氰基，(VIII)-C3-8环烷基，(IX)-NO2，(X)-SO2-NR4R4’，(h)-SO2-C1-6烷基，(i)-SO2-NR4R4’，(j)-NR4R4’，(k)-C3-8环烷基，(l)-C2-6烯基，(m)-NHC(＝O)-C1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个下列基团取代(I)-NR4R4’，(II)OH，(III)-SO2R4，和(IV)-NHSO2R4，(n)-NHC(＝O)-C0-3烷基-C6-10芳基，其中所述芳基任选被一个或多个下列基团取代(I)NR4R4’，(II)OH，(III)-SO2R4，和(IV)-NHSO2R4，(o)-C0-3烷基-C5-12杂芳基，其中所述杂芳基任选被一个或多个下列基团取代(I)卤素，(II)-C1-6烷基，和(III)＝O，(p)-S(＝O)m-C0-6烷基-C6-10芳基，(q)-CO2-R4，(r)-C(＝O)-NR4R4’，(s)-C0-6烷基-NR4SO2-R4，(t)-O-C2-6烯基，m为0、1或2；Q3和Q4的选择范围与Q1和Q2的相同；R3选自(1)氢，(2)-C0-3烷基-C6-10芳基，(3)-C0-3烷基-C5-12杂芳基，(4)-C0-3烷基-C3-10碳环基，其中所述碳环基任选含有1-3个选自S、N和O的环杂原子，其中所述R3烷基部分任选被一个或多个下列基团取代(a)-OR11，(b)卤素，(c)氰基，(d)-C(＝O)-NR4R4’，
(e)-Q5-C1-6烷基，(f)-Q5-H；所述R3环烷基部分任选被一个或多个下列基团取代(a)-C1-6烷基，(b)-C0-3烷基-C6-10芳基，所述R3芳基和杂芳基部分任选被一个或多个下列基团取代(a)-OR12，(b)-NR4R4’，(c)卤素，(d)氰基，(f)-NO2，(g)-Q6-R4，和(h)-C1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个下列基团取代(I)卤素，(II)氰基，(III)-C1-6烷基，(IV)-O-C1-6烷基，(V)-C3-8环烷基，(VI)-C(＝O)-C1-6烷基，(i)-C2-6烯基，(j)-C2-6炔基，(k)-C0-3烷基-C5-12杂芳基，(l)-O-C2-6烯基，(m)-C0-3烷基-C6-10芳基，其中所述芳基部分任选被一个或多个下列基团取代(I)-C1-6烷基，
(II)-C2-6烯基，(III)-C2-6炔基，(IV)卤素，(V)氰基，(VI)-C3-8环烷基，和(VII)NO2，R12选自(I)氢，(II)-C1-6烷基，(III)-C2-6烯基，(IV)-C2-6炔基，(V)-C3-8环烷基，和(VI)-C0-3烷基-C6-10芳基，所述R12烷基、烯基和炔基部分任选被一个或多个下列基团取代(A)卤素，(B)羟基，(C)氰基，(D)-O-C1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个卤素取代，(E)-NR4R4’，(F)-NR4-S(＝O)2-R4’，(G)-NR4-C(＝O)-R4’，(H)-NR4-C(＝O)-OR4’，(I)-S(＝O)2-NR4-，所述R10环烷基部分任选被一个或多个下列基团取代(A)卤素，
(B)羟基，(C)-氰基，(D)-O-C1-6烷基，和(E)-C1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个卤素取代；所述R12芳基部分任选被一个或多个下列基团取代(A)卤素，(B)氰基，(C)-O-C1-6烷基，和(D)-C1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个卤素取代；Q5和Q6的选择范围与Q1和Q2的相同；R4和R4’选自(1)氢，(2)-C1-8烷基，其中所述烷基任选被下列基团取代(a)卤素，(b)-C3-8环烷基，(c)-CO2C1-6烷基，(d)-OC1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个下列基团取代(I)卤素，或(II)氰基，(3)-C2-8烯基，和(4)-C0-3烷基-C6-10芳基；R5选自(1)氢，(2)-C1-6烷基，
(3)卤素，和(4)-CO2-R4，R6、R7、R8、R9、R10和R11独立选选自(1)氢，(2)-C1-6烷基，(3)-C3-8环烷基，(4)-C0-3烷基-C6-10芳基，其中所述烷基任选被一个或多个下列基团取代(A)卤素，(B)羟基，(C)氰基，(D)-O-C1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个卤素取代，所述环烷基和芳基任选被一个或多个下列基团取代(A)卤素，(B)羟基，(C)氰基，(D)-O-C1-6烷基，和(E)-C1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个卤素取代。
本发明还涉及药物组合物，它包含有效量的式(I)化合物或其药学上可接受的盐以及药学上可接受的载体。
本发明还涉及用于抑制人和动物β-分泌酶活性的药物或组合物的制备方法。本发明还涉及治疗人类的阿尔茨海默病的药物的制备方法，所述方法包括将本发明化合物与药用载体或稀释剂混合。
在另一个实施方案中，本发明涉及新的上述式(I)螺哌啶化合物，前提条件是如果X为N；Z为O；R1为未取代的环己基；R2为未取代的苯基，那么R3不为未取代的苄基。
在一个优选的实施方案中，Z为O。
在该实施方案的一个方面，本发明涉及进一步定义的式(I)化合物，其中X为N，X′为NH。在另一个实施方案中，X为CR5，其中R5优选为氢，X′为CR5H，其中R5优选为氢。
在式(I)化合物的另一个实施方案中，R1为-C1-6烷基或-C0-3烷基-C3-12碳环基，其中所述烷基或碳环基任选被一个或多个下列基团取代(a)-OR4，(b)卤素，(c)氰基，(d)-NR4R4’，和(e)-C1-6烷基。
优选的R1碳环基包括-C3-8碳环基，包括环丁基、环戊基、环己基、吗啉基、四氢吡喃和吡咯烷基。
在式(I)化合物的另一个实施方案中，R1为-C0-3烷基-C6-10芳基，优选苯基或苄基。优选R1芳基部分任选被一个或多个下列基团取代(a)卤素，或(b)-C1-6烷基。
在另一个实施方案中，R1为C0-3烷基-C5-12杂芳基，其中所述杂芳基部分任选被一个或多个下列基团取代(a)卤素，或(b)-C1-6烷基。
优选的R1杂芳基包括吡啶基、噻吩基、呋喃基和咪唑基。
在另一个实施方案中，R2选自(1)-C1-6烷基，(2)-C0-6烷基-C3-8碳环基，和(3)-C0-3烷基-C6-10芳基，如上所述，所述基团被任选取代。
优选R2选自-C1-6烷基、苯基、苄基或-C0-3烷基-C3-8碳环基，如上所述，所述基团被任选取代。
当R2为-C0-3烷基-C6-10芳基时，优选所述芳基部分任选被一个或多个下列基团取代(a)-OR10，(b)卤素，(c)-C1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个下列基团取代(I)卤素，(II)氰基，(III)-C1-6烷基，(IV)-O-C1-6烷基，(V)-C3-8环烷基，(VI)-C(＝O)-C1-6烷基，(d)-C0-3烷基-C6-10芳基，其中所述芳基部分任选被一个或多个下列基团取代(I)-C1-6烷基，(II)-C2-6烯基，(III)-C2-6炔基，(IV)卤素，(V)氰基，(VI)-C3-8环烷基，(VII)NO2，(e)-SO2-C1-6烷基，和(f)-NHC(＝O)-C1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个下列基团取代(I)-NR4R4’，和(II)-OH。
在该实施方案的一个方面，提供下式(II)的化合物
或其互变异构体(II′) 及所述化合物或其互变异构体的药学上可接受的盐以及它们的各对映异构体和非对映异构体，其中X、X′、Z、R1和R3如上定义，R15选自(a)-OR10，(b)卤素，(c)-氰基，(d)-Q4-C1-6烷基，(e)-C1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个下列基团取代(I)卤素，和(II)氰基，(f)-C0-3烷基-C6-10芳基，其中所述芳基任选被一个或多个下列基团取代(I)-卤素，(II)-C1-6烷基，
(V)-O-C1-6烷基，(VI)-SO2-C1-6烷基，(VII)氰基，(VIII)-C3-8环烷基，(X)-SO2-NR4R4’，(g)-SO2-C1-6烷基，(h)-SO2-NR4R4’，(i)-C3-8环烷基，(j)-NHC(＝O)-C1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个下列基团取代(I)-NR4R4’，(II)OH，(III)-SO2R4，和(IV)-NHSO2R4，(k)-C0-3烷基-C5-12杂芳基，其中所述杂芳基任选被一个或多个下列基团取代(I)卤素，(II)-C1-6烷基，和(III)＝O，(l)-S(＝O)m-C0-6烷基-C6-10烷基，(m)-CO2-R4，(n)-C(＝O)-NR4R4’，(o)-C0-6烷基-NR4SO2-R4。
在式(II)化合物的该方面，R3优选为(1)-C0-3烷基-C6-10芳基，或(2)-C0-3烷基-C5-12杂芳基，所述芳基和杂芳基任选被一个或多个下列基团取代(a)-OR12，
(b)-NR4R4’，(c)卤素，(d)氰基，(f)-NO2，(g)-Q6-R4，和(h)-C1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个下列基团取代(I)卤素，(II)氰基，(III)-C1-6烷基，(IV)-O-C1-6烷基，(V)-C3-8环烷基，(VI)-C(＝O)-C1-6烷基，(i)-C2-6烯基，(j)-C2-6炔基，(k)-C0-3烷基-C5-12杂芳基，(l)-C0-3烷基-C6-10芳基，所述芳基部分任选被一个或多个下列基团取代(I)-C1-6烷基，(II)-C2-6烯基，(III)-C2-6炔基，(IV)卤素，(V)氰基，(VI)-C3-8环烷基，和(VII)NO2。
当R3为-C0-3烷基-杂芳基时，优选所述杂芳基选自吡啶基、吡咯基、呋喃基、噻吩基、二氢苯并呋喃、吲哚基、异喹啉基、咪唑基、异唑基、喹啉基、四氢喹啉基、二氢吲哚基和吡啶基。优选当R3为-C0-3烷基-杂芳基时，所述杂芳基被一个或多个下列基团取代
(a)-OR12，(b)卤素，(c)氰基，(d)-C(＝O)-NR4R4’，(e)-C1-6烷基，和(f)-NR4R4’。
在式(II)化合物的优选实施方案中，X为N，Z为O。
在式(I)化合物上述实施方案的另一方面，本发明涉及下式(III)的化合物 或其互变异构体(III′) 及所述化合物或其互变异构体的药学上可接受的盐以及它们的各对映异构体和非对映异构体，其中X、X′、Z、R1和R2如上定义，R16选自(a)-OR12，(b)NR4R4’，(c)卤素，(d)氰基，(f)-NO2，(g)-Q6-R4，和(h)-C1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个下列基团取代(I)卤素，(II)氰基，(III)-C1-6烷基，(IV)-O-C1-6烷基，(V)-C3-8环烷基，(VI)-C(＝O)-C1-6烷基，(i)-C2-6烯基，(j)-C2-6炔基，(k)-C0-3烷基-C5-12杂芳基，和(l)-C0-3烷基-C6-10芳基，其中所述芳基部分任选被一个或多个下列基团取代(I)-C1-6烷基，(II)-C2-6烯基，(III)-C2-6炔基，(IV)卤素，(V)氰基，(VI)-C3-8环烷基，和(VII)NO2。
在式(III)化合物的的优选实施方案，X为N，Z为O。
本文所用的术语“烷基”单独使用或者作为另一取代基的组成部分使用时，是指具有指定碳原子数的饱和直链或支链烃基(例如C1-C10烷基是指具有1-10个碳原子的烷基)。用于本发明的优选烷基是具有1-6个碳原子的C1-6烷基。示例性的烷基包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、戊基、己基等。C0烷基是指化学键。
本文所用的术语“烷氧基”单独使用或者作为另一取代基的组成部分使用时，是指-O-烷基，其中烷基如上定义，并且具有指定碳原子数(例如C1-C10烷氧基是指具有1-10个碳原子的烷氧基)。用于本发明的优选烷氧基是具有1-6个碳原子的C1-6烷氧基。示例性的优选烷氧基包括甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、仲丁氧基和戊氧基。尤其优选的烷氧基是C1-3烷氧基。
本文所用的术语“烯基”单独使用或者作为另一取代基的组成部分使用时，是指具有一个碳碳双键和指定碳原子数的直链或支链烃基(例如C2-10烯基是指具有2-10个碳原子的烯基)。用于本发明的优选烯基是具有2-6个碳原子的C2-6烯基。示例性的烯基包括乙烯基和丙烯基。
本文所用的术语“炔基”单独使用或者作为另一取代基的组成部分使用时，是指具有一个碳碳三键和指定碳原子数的直链或支链烃基(例如C2-10炔基是指具有2-10个碳原子的炔基)。用于本发明的优选炔基是具有2-6个碳原子的C2-6炔基。示例性的炔基包括乙炔基和丙炔基。
本文所用的术语“环烷基”单独使用或者作为另一取代基的组成部分，是指具有指定碳原子数的饱和环状烃基(例如C3-12环烷基是指具有3-12个碳原子的环烷基)。本文所用的术语环烷基包括单环、双环和三环饱和碳环以及桥连碳环和稠合碳环，例如螺稠合环系。
本文所用的优选环烷基是单环C3-8环烷基，具有3-8个碳原子。示例性的单环环烷基包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基等。示例性的桥连环烷基包括金刚烷基和降莰烷基。示例性的稠合环烷基包括十氢萘。
本文所用的术语“碳环基”单独使用或者作为另一取代基的组成部分使用时，是指如上定义的环烷基，或者指非芳族杂环基。非芳族杂环基单独使用或者作为另一取代基的组成部分使用时，是指其中一个或多个环碳原子被杂原子(例如N、S或O)置换的如上定义的环烷基。本发明所用的合适非芳族杂环基包括哌啶基、哌嗪基、吗啉基、四氢呋喃基、四氢噻吩基、吡咯烷基、吡唑烷基、氮杂环丁烷基、四氢吡喃基和咪唑烷基。优选的非芳族杂环基是哌啶基、哌嗪基、四氢呋喃基、四氢吡喃基、吡咯烷基、吗啉基和氮杂环丁烷基。
当本文定义的非芳族杂环基被取代时，取代基可以连接在杂环基的环碳原子或者环杂原子(即氮、氧或硫)上，所述原子具有允许取代的化合价。优选取代基连接在环碳原子上。类似地，当非芳族杂环基为本文定义的取代基时，其连接点可以在杂环基的环碳原子或环杂原子(即氮、氧或硫)上，所述原子具有允许取代的化合价。优选连接点是在环碳原子上。
本文所用的术语“芳基”单独使用或者作为另一取代基的组成部分使用时，是指具有指定碳原子数的芳族环状烃基(例如C6-10芳基是指具有6-10个碳原子的芳基)。术语“芳基”包括多环系以及单环系。本文所用的优选芳基包括苯基和萘基。
术语“芳基”还包括部分芳族的稠合环状烃基(即稠环中的一个为芳族环，而另一个为非芳族环)。部分芳族的示例性芳基是茚满基。
术语“卤素”包括氟、氯、溴和碘。
本文所用的术语“杂芳基”单独使用或者作为另一取代基的组成部分使用时，是指含有至少一个环杂原子(O、N或S)的芳族环基。术语“杂芳基”包括多环系以及单环系。本发明所用的杂芳基例子包括呋喃基、吡喃基、苯并呋喃基、异苯并呋喃基、苯并吡喃基、噻吩基、苯并噻吩基、吡咯基、吡唑基、咪唑基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、吲哚基、苯并咪唑基、喹啉基、异喹啉基、四唑基、吲唑基、萘啶基、三唑基、唑基、二唑基、噻唑基、噻二唑基、异唑基、四氢喹啉基、四氢异喹啉基和二氢吲哚基。
术语“杂芳基”还包括部分芳族的稠合芳族环基(即稠合环中的一个是芳族环，而另一个是非芳族环)。部分芳族的杂芳基的例子包括四氢喹啉基、二氢苯并呋喃基和二氢吲哚基。
当本文定义的杂芳基被取代时，取代基可以连接在杂芳基的环碳原子或环杂原子(即氮、氧或硫)上，所述原子具有允许取代的化合价。优选取代基连接在环碳原子上。类似地，当杂芳基为本文定义的取代基时，其连接点可以在杂芳基的环碳原子或环杂原子(即氮、氧或硫)上，所述原子具有允许取代的化合价。优选连接点是在环碳原子上。
本发明部分化合物具有至少一个不对称中心。根据分子上不同取代基的性质，也可能存在另外的不对称中心。具有不对称中心的化合物产生对映异构体(旋光异构体)、非对映异构体(构型异构体)或两者都产生，混合形式和纯化合物或部分纯化化合物形式的所有可能的对映异构体和非对映异构体，全都包括在本发明的范围之内。本发明包括这些化合物的所有上述异构体形式。
本文所用的术语“互变异构体”是指以平衡混合物形式存在的化合物，它可以分离为两种形式中任何一种，并可通过任一形式反应。互变异构体间的不同之处可能在于原子间的化学键或连接关系，以及分子中各原子的位置或分布。当烯胺基团(例如R2C＝CR-NHR)与其亚胺型互变异构形式(例如R2CH-CR＝NR)以平衡状态存在时，产生一种常见的互变异构现象。在本发明中，式(I)化合物可以上文所示的烯胺形式存在，或者以下图所示的互变异构的亚胺形式(I′)存在
以及所述化合物或其互变异构体的药学上可接受的盐和它们的各对映异构体和非对映异构体，其中X′、Z、R1、R2和R3如上定义。
另外，式(II)化合物可以上文所示的烯胺形式存在，或者以下图所示的亚胺型互变异构形式(II′)存在 以及所述化合物或其互变异构体的药学上可接受的盐和它们的各对映异构体和非对映异构体，其中X′、Z、R1、R3和R15如上定义。
式(III)化合物可以上文所示的烯胺形式存在，或者以下图所示的互变异构的亚胺形式(III′)存在
以及所述化合物或其互变异构体的药学上可接受的盐和它们的各对映异构体和非对映异构体，其中X′、Z、R1、R2和R16如上定义。
本文描述的化合物可能包含一个或多个双键，由此产生顺/反异构体以及其它构象异构体。本发明包括这样的所有可能的异构体以及所述异构体的混合物。
以上所示的式(I)-(III)在某些位置没有明确的立体化学结构。本发明包括式(I)-(III)的所有立体异构体以及它们的药学上可接受的盐。
如本领域已知的那样，通过适当变化本文公开的方法，可实现对映异构体或非对映异构体富集的化合物的独立合成或它们的色谱分离。它们的绝对立体化学结构可通过结晶产物或结晶中间体的X-射线晶体衍射法进行测定，必要时，可以用含有已知绝对构型的不对称中心的试剂衍生所述产物或中间体。
如果需要，可以分离本发明化合物的外消旋混合物，从而得到各对映异构体。可以通过本领域众所周知的方法进行分离，例如，将化合物的外消旋混合物与对映体纯化合物偶合，形成非对映异构体混合物，接着通过分步结晶或色谱等标准方法来分离各非对映异构体。偶合反应常常是用对映体纯的酸或碱形成盐。然后，通过裂解所增加的手性残基，使非对映异构体衍生物转化成纯的对映异构体。也可通过使用手性固定相的色谱法，直接分离本发明化合物的外消旋混合物，这些方法都是本领域众所周知的。
或者，可以使用旋光纯原料或已知构型的试剂，通过本领域众所周知的方法进行立体有择合成，得到化合物的任何对映异构体。
本发明要求保护的化合物可以根据以下的通用方法制备(流程1和2)。
以下流程1给出了哌啶酮衍生物、胺、异腈和氰酸酯间的Ugi四组分偶合反应，得到核心结构1-1。可以进一步加工1-1，例如脱去临时性的R3基团，得到1-2，接着用不同的R3烷基化，得到新结构1-3。
流程1 或者，X＝C的本发明化合物可以按照以下的流程2制备。适当的哌啶酮进行Strecker反应，得到腈2-1，将2-1水解并酯化，得到2-2。酰化为2-3，然后环闭合得到2-4，接着与胺缩合，得到化合物2-5。
流程2 实施例(3-1)-(15-45)和流程3-15描述了本发明化合物的具体实施方案以及本发明化合物的制备方法。
术语“基本纯净的”是指经本领域已知的分析技术测定，所分离物质的纯度至少为90％，优选为95％，甚至更优选为99％。
术语“药学上可接受的盐”是指用药学上可接受的无毒碱(包括无机碱或有机碱)或酸(包括无机酸或有机酸)制备的盐。本发明化合物可以为单盐、二盐或三盐，这取决于游离碱形式的化合物中存在的酸官能团数量。衍生自无机碱的盐包括铝盐、铵盐、钙盐、铜盐、铁盐、亚铁盐、锂盐、镁盐、锰盐、亚锰盐、钾盐、钠盐、锌盐等。特别优选铵盐、钙盐、镁盐、钾盐和钠盐。固体形式的盐可以不止一种的晶体结构存在，也可以水合物形式存在。衍生自药学上可接受的有机无毒碱的盐包括以下化合物的盐伯胺、仲胺、叔胺、取代胺(包括天然的取代胺)、环状胺以及碱性离子交换树脂，例如精氨酸、甜菜碱、咖啡因、胆碱、N，N′-二苄基乙二胺、二乙胺、2-二乙氨基乙醇、2-二甲氨基乙醇、乙醇胺、乙二胺、N-乙基-吗啉、N-乙基哌啶、葡糖胺、氨基葡萄糖、组氨酸、海巴胺(hydrabamine)、异丙胺、赖氨酸、甲基葡糖胺、吗啉、哌嗪、哌啶、聚胺树脂、普鲁卡因、嘌呤、可可碱、三乙胺、三甲胺、三丙胺、氨丁三醇等。当本发明化合物呈碱性时，可以用药学上可接受的无毒酸(包括无机酸和有机酸)制备盐。所述酸包括乙酸、三氟乙酸、苯磺酸、苯甲酸、樟脑磺酸、柠檬酸、乙磺酸、富马酸、葡糖酸、谷氨酸、氢溴酸、盐酸、羟乙磺酸、乳酸、马来酸、苹果酸、扁桃酸、甲磺酸、粘酸、硝酸、双羟萘酸、泛酸、磷酸、琥珀酸、硫酸、酒石酸、对甲苯磺酸等。特别优选柠檬酸、氢溴酸、盐酸、三氟乙酸、马来酸、磷酸、硫酸、富马酸和酒石酸。
本发明涉及本文公开的式(I)-(III)化合物在患者或受试者(例如需要所述抑制的哺乳动物)体内作为β-分泌酶活性或β-位点淀粉状蛋白前体蛋白切割酶(“BACE”)活性抑制剂的用途，包括给予有效量的所述化合物。术语“β-分泌酶”、“β位点淀粉状蛋白前体蛋白切割酶”和“BACE”在本说明书中可以互换使用。除了人类之外，各种其它哺乳动物也可按照本发明的方法进行治疗。
本发明的化合物可用于治疗、缓解、控制阿尔茨海默病或降低其危险。例如，所述化合物可用于预防阿尔茨海默型痴呆，以及用于阿尔茨海默型痴呆的早期、中期或晚期治疗。所述化合物也可用于治疗、缓解、控制由淀粉状蛋白前体蛋白(也称为APP)异常切割介导的疾病和其它可以通过β-分泌酶抑制而治疗或预防的疾病或降低其危险。所述疾病包括轻度认知减退、21三体综合征(唐氏综合征)、脑淀粉状蛋白血管病、变性性痴呆、遗传性脑出血伴有荷兰型淀粉样变性(HCHWA-D)、克-雅氏病(Creutzfeld-Jakob disease)、朊病毒病、肌萎缩性侧索硬化、进行性核上麻痹、头部创伤、中风、胰腺炎、包含体肌炎、其它外周淀粉样变性、糖尿病和动脉粥样硬化。
接受本发明化合物的患者或受试者通常是希望在其体内抑制β-分泌酶酶活性的人(男人或女人)，但也可包括其它哺乳动物，例如狗、猫、小鼠、大鼠、牛、马、羊、兔、猴、黑猩猩或者其它猿类或灵长类，所述动物需要抑制β-分泌酶活性或治疗上述疾病。
当联合用药比任一种药物单独使用更安全或更有效时，本发明化合物可以与一种或多种其它药物联用，以治疗本发明化合物适用的疾病。此外，本发明的化合物可与一种或多种治疗、预防、控制、缓解或降低本发明化合物副作用或毒性危险的其它药物联合使用。所述其它药物可按其常用途径和剂量，与本发明化合物同时或序贯给药。因此，本发明的药物组合物包括那些除了含有本发明化合物之外，还包含一种或多种其它活性成分的组合物。联合药物可以作为单位剂型联合产品部分给药，或者作为药盒给药，或者是作为治疗方案，其中一种或多种其它药物作为治疗方案的组成部分，以单独的剂型给予。
本发明化合物与其它药物以单位剂量或药盒形式的联合药物的实例，包括与例如以下抗阿尔茨海默病药物的联合药物其它β-分泌酶抑制剂或γ-分泌酶抑制剂；tau磷酸化抑制剂；M1受体正变构调节剂；Aβ寡聚体形成阻断剂；5-HT调节剂，例如PRX-03140、GSK742467、SGS-518、FK-962、SL-65.0155、SRA-333和扎利罗登；p25/CDK5抑制剂；NK1/NK3受体拮抗剂；COX-2抑制剂；HMG-CoA还原酶抑制剂；NSAID，包括布洛芬；维生素E；抗淀粉状蛋白抗体，包括抗淀粉状蛋白人源化单克隆抗体；抗炎化合物，例如(R)-氟比洛芬、硝基氟比洛芬、罗格列酮、ND-1251、VP-025、HT-0712和EHT-202；CB-1受体拮抗剂或CB-1受体反向激动剂；抗生素，例如多西环素和利福平；N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体拮抗剂，例如美金刚和neramexane；胆碱酯酶抑制剂，例如加兰他敏、利凡斯的明、多萘哌齐、他克林、phenserine、ladostigil和ABT-089；生长激素促分泌素，例如伊布莫仑、甲磺酸伊布莫仑和卡普瑞林；组胺H3拮抗剂，例如ABT-834、ABT 829和GSK 189254；AMPA激动剂或AMPA调节剂，例如CX-717、LY 451395和S-18986；PDE IV抑制剂；GABAA反向激动剂；神经元烟碱激动剂；选择性M1激动剂；微管亲和性调节激酶(MARK)配体；P-450抑制剂，例如利托那韦；或影响受体或酶的其它药物，所述药物可增加本发明化合物的功效、安全性、方便性或者降低本发明化合物的不良副作用或毒性。上述联合药物仅是说明性的，决不是对本发明的限制。
本文所用的术语“组合物”包括含规定剂量或比例的规定成分的产品，以及由规定剂量的规定成分直接或间接组合而得到的任何产品。该术语涉及药物组合物时，包括含一种或多种活性成分和任选载体(包括惰性成分)的产品，以及由任何两种以上的成分化合、络合或聚集、或由一种或多种成分分解、或由一种或多种成分进行其它类型的反应或相互作用，直接或间接获得的产品。
一般而言，药物组合物的制备是将活性成分均匀、紧密地混入到液体载体或微细固体载体或这两者中，必要时，将产物成形加工为所需制剂。在药物组合物中，式(I)-(III)的活性化合物剂量足以对疾病的进程或状况产生所需效果。因此，本发明药物组合物包括通过将本发明化合物和药学上可接受的载体混合而制备的任何组合物。
根据给药(例如口服或胃肠外(包括静脉内)给药)所需的制剂形式，载体可以采用各种不同的形式。因此，本发明药物组合物可以为适合口服的离散单元，例如胶囊剂、扁囊剂或片剂，每个单元包含预定量的活性成分。此外，组合物可以为散剂、颗粒剂、溶液剂、水性液体中的混悬剂、非水性液体制剂、水包油乳剂或油包水乳剂。除了以上的常见剂型外，式(I)-(VII)表示的化合物或其药学上可接受的盐也可以通过控制释放方式和/或给药装置给药。
口服药物组合物可以按照本领域已知的任何用于制备药物组合物的方法来制备，为了提供药学上美观、适口的制剂，所述组合物可含有一种或多种选自以下的物质甜味剂、矫味剂、着色剂和防腐剂。片剂可含有活性成分以及适于制备片剂的药学上可接受的无毒赋形剂。这些赋形剂可以是例如惰性稀释剂，例如碳酸钙、碳酸钠、乳糖、磷酸钙或磷酸钠；造粒剂和崩解剂，例如玉米淀粉或海藻酸；粘合剂，例如淀粉、明胶或阿拉伯胶；润滑剂，例如硬脂酸镁、硬脂酸或滑石粉。片剂可以不包衣，或者可以通过已知技术包衣，以延缓在胃肠道的崩解和吸收，从而提供较长时间的持续作用。
含本发明组合物的片剂可以通过压制或模制制备，任选使用一种或多种辅助成分或辅料。压制片剂可以如下制备将自由流动形式(例如粉末或颗粒)的活性成分和任选混合的粘合剂、润滑剂、惰性稀释剂、表面活性剂或分散剂在合适机器中压缩。模制片剂可以如下制备将用惰性液体稀释剂润湿的粉末状化合物的混合物在合适机器中模制成型。每片剂优选包含约0.1mg至约500mg活性成分，每扁囊剂或胶囊剂优选包含约0.1mg至约500mg活性成分。
口服组合物也可以是硬质明胶胶囊剂，其中活性成分与惰性固体稀释剂(例如碳酸钙、磷酸钙或高岭土)混合在一起；或者可以是软质明胶胶囊剂，其中活性成分与水性或油性介质(例如花生油、液体石蜡或橄榄油)混合在一起。
其它药物组合物包括水性混悬剂，其中含有活性物质以及适于制备水性混悬剂的赋形剂。另外，油性混悬剂可以通过将活性成分悬浮在植物油(例如花生油、橄榄油、芝麻油或椰子油)或矿物油(例如液体石蜡)中而配制。油性混悬剂也可含有各种不同的赋形剂。本发明的药物组合物也可以是水包油乳剂，其中也可含有赋形剂，例如甜味剂和矫味剂。
药物组合物可以为无菌注射用水性或油性混悬剂形式，或者无菌粉末形式，用于即时制备无菌注射用溶液剂或分散体。所有情况下，最终的注射制剂必须是无菌的，必须是易于注射的有效液体。药物组合物在制备和贮存条件下必须是稳定的；因而，优选能够防止微生物(例如细菌和真菌)污染的保存方式。
本发明的药物组合物可以为适合局部应用的形式，例如气雾剂、乳膏剂、软膏剂、洗剂、撒布粉等。此外，所述组合物可以为适合用于透皮装置的形式。这些制剂可以通过常规加工方法制备。举例来讲，乳膏剂或软膏剂的制备是将亲水性物质和水以及约5％重量至约10％重量的化合物混合，从而得到具有所需稠度的乳膏剂或软膏剂。
本发明的药物组合物也可以为适合直肠给药的形式，其中所述载体为固体。优选所述混合物制成单位剂量的栓剂。合适的载体包括可可油和本领域常用的其它物质。
“药学上可接受的”是指载体、稀释剂或赋形剂必须与制剂的其它成分相容，并且对接受者无害。
术语“给药”或“给予”化合物应理解为给需要治疗的个体提供本发明化合物，本发明化合物为能够以治疗用形式和治疗用量引入所述个体体内的形式，包括但不限于口服剂型，例如片剂、胶囊剂、糖浆剂、混悬剂等；注射用剂型，例如静脉内(IV)、肌内(IM)或腹膜内(IP)等；透皮剂型，包括乳膏剂、凝胶剂、散剂或贴剂；口腔含化剂型；吸入粉剂、喷雾剂、混悬剂等；直肠用栓剂。
术语“有效量”或“治疗有效量”是指由研究人员、兽医、医学博士或其它临床医师所确定的，在组织、系统、动物或人中引发生物反应或药物反应的主题化合物的用量。
本文所用的术语“治疗”是指给予本发明的化合物并包括(1)在经历或表现疾病的病理或症状的动物中抑制疾病(即阻止病理和/或症状的进一步发展)，或(2)在经历或表现疾病的病理或症状的动物中缓解疾病(即逆转病理和/或症状)。术语“控制”包括预防、治疗、消除、缓解疾病或降低所控制疾病的严重程度。
含有本发明化合物的组合物适宜为单位剂型，并且可以通过制药领域众所周知的任何方法制备。术语“单位剂型”是指所有活性和非活性成分混合在合适体系中的单剂量，这样患者或将药物给予患者的人只需打开含有全部剂量的一个容器或包装，而不需要将两个以上的容器或包装中的任何成分混合在一起。单位剂型的典型实例是用于口服给药的片剂或胶囊剂，注射用单剂量小瓶，或者用于直肠给药的栓剂。在此列出的单位剂型并不以任何方式限制本发明，而仅仅是提供单位剂型的典型实例。
含有本发明化合物的组合物可以方便地提供为药盒，因此，提供两种以上的成分(可以是活性或非活性成分、载体、稀释剂等)以及制备实际剂型的说明书，实际制剂由患者或将药物给予患者的人来制备。所述药盒中可以提供所有必需的原料和成分，或者药盒中可带有使用或制备原料或成分的说明书，所述原料或成分必须由患者或将药物给予患者的人自主获得。
在治疗、缓解、控制阿尔茨海默病或本发明化合物适用的其它疾病或降低它们的危险性时，当以每千克动物体重约0.1mg至约100mg的日剂量给予本发明化合物时，优选以一次日剂量或一天2-6次分次剂量给予，或者以持续释放形式给予，通常能获得满意的疗效。总日剂量为每千克体重约1.0mg至约2000mg，优选约0.1mg至约20mg。对于70kg成年人来说，总日剂量通常为约7mg至约1,400mg。可以调整该剂量方案，以提供最佳治疗反应。化合物可按每天1-4次的方案给予，优选每天一次或两次。
与载体物质混合，制备单一剂型的活性成分用量将取决于所治疗的主体以及具体的给药方式。例如，用于人的口服制剂适宜包含约0.005mg至约2.5g活性药物，与合适量的载体物质混合。单位剂型通常包含约0.005mg至约1000mg活性成分，典型剂量为0.005mg、0.01mg、0.05mg、0.25mg、1mg、5mg、25mg、50mg、100mg、200mg、300mg、400mg、500mg、600mg、800mg或1000mg，每天给予1-3次。
然而，可以理解的是，对于任何特定患者来说，具体的剂量水平和给药频率可能是不同的，这取决于许多不同的因素，包括使用的具体化合物的活性、化合物的代谢稳定性及化合物的作用时间、年龄、体重、一般健康状况、性别、饮食、给药方式和时间、排泄率、药物组合、具体疾病的严重程度和主体所接受的治疗。
本发明化合物作为β-分泌酶酶活性抑制剂的功效可以通过本领域已知的方法来证明。如下测定酶抑制作用。
ECL测定使用匀相终点电化学发光(ECL)测定法，采用生物素化BACE底物。底物的Km大于100 μM，因为底物溶解度的局限，无法测定该Km。典型反应物包含约0.1nM酶、0.25μM底物和缓冲液(50mM NaOAc(pH 4.5或6.5)、0.1mg/ml BSA、0.2％CHAPS、15mMEDTA和1mM去铁胺)，反应物总体积为100μl。反应进行30分钟后，加入25μl 1M Tris-HCl(pH 8.0)终止反应。所得酶产物通过加入钌化(ruthenylated)抗体来测定，该抗体特异性识别产物的C端残基。将链霉抗生物素包被的磁珠加入到溶液中，将样品进行M-384(IgenInc.，Gaithersburg，MD)分析。在这些条件下，少于10％的底物被BACE1加工。这些研究中所用的酶是可溶性(跨膜结构域和胞质伸展除外)人蛋白，是由杆状病毒表达系统产生的。为了测定化合物的抑制功效，从100μM开始进行三倍连续稀释，制备出12种浓度的抑制剂。将抑制剂的DMSO溶液加入反应混合物(最终DMSO浓度为10％)。采用上述标准反应条件，在室温下进行所有试验。为了求出化合物的IC50，运用四参数方程进行曲线拟合。再现解离常数的误差通常小于2倍。
HPLC测定使用均相终点HPLC测定法，底物为香豆素-CO-REVNFEVEFR，该底物被BACE 1切割，释放与香豆素连接的N端片段。底物的Km大于100μM，因为底物溶解度的局限，无法测定该Km。典型反应物含有约2nM酶、1.0μM底物和缓冲液(50mM NaOAc(pH 4.5或6.5)、0.1mg/ml BSA、0.2％CHAPS、15mM EDTA和1mM去铁胺)，反应物总体积为100μl。反应进行30分钟后，加入25μl 1MTris-HCl(pH 8.0)终止反应。所得反应混合物上样到HPLC上，用5分钟线性梯度将产物与底物分离开来。在这些条件下，少于10％的底物被BACE 1加工。这些研究中使用的酶是可溶性(跨膜结构域和胞质延伸除外)人蛋白，是由杆状病毒表达系统产生的。为了测定化合物的抑制功效，制备12种浓度的抑制剂，浓度范围取决于ECL所预测的功效。将抑制剂的DMSO溶液加入反应混合物(DMSO终浓度为10％)。采用上述标准反应条件，在室温下进行所有实验。为了求出化合物的IC50，运用四参数方程进行曲线拟合。再现解离常数的误差通常小于2倍。
具体地讲，下述实施例中的化合物在上述测定中都具有抑制β-分泌酶的活性，其IC50通常为约1nM-500μM，优选1nM-100μM。所得结果表明化合物在用作β-分泌酶活性抑制剂中的固有活性。
在本文的流程和实施例中描述了本发明化合物的若干制备方法。按照本领域已知的方法或本文说明的方法制备原料。提供下述实施例，便于更全面地理解本发明。这些实施例仅仅是说明性的，不得视为以任何方式限制本发明。
本发明说明书中使用了下列缩写词Me 甲基Et 乙基t-Bu叔丁基Ar 芳基Ph 苯基Bn 苄基Ac 乙酰基THF 四氢呋喃DMSO二甲亚砜EDTA乙二胺四乙酸Boc 叔丁氧基羰基CHAPS 3-[(3-胆酰氨丙基)二甲基铵基]-2-羟基-1-丙烷磺酸盐DCM二氯甲烷DCE二氯乙烷BSA牛血清白蛋白TFA三氟乙酸DMFN，N-二甲基甲酰胺TMSCN 三甲基氰硅烷PS-DIEAN，N-(二异丙基)氨基甲基聚苯乙烯DEA二乙胺DMAN，N-二甲基乙酰胺LDA二异丙基氨基锂DEAD 偶氮二甲酸二乙酯(diethylazole dicarboxylate)rt 室温HPLC 高效液相色谱Ugi四组分偶合的代表性方法(如以下流程3所示)可用于合成多种本发明化合物，包括下面的实施例(3-1)-(3-46)。下图所示实施例(3-1)-(3-46)为烯胺形式，但也可以上文所述的亚胺型互变异构形式存在。
流程3
实施例3-18-苄基-4-(苄基氨基)-1-苯基-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮(3-1) 在10ml烧瓶中，将N-苄基哌啶酮(833mg，4.41mmol)和苄基胩(500mg，4.2mmol)溶于MeOH(2.2ml)中。边搅拌边一次性加入KOCN(313mg，4.41mmol)的H2O(0.9ml)溶液。在5分钟内，分批加入苯胺盐酸盐。搅拌1小时后，粗产物从溶液中析出。所得固体通过真空过滤分离出来，依次用H2O和Et2O漂洗，真空干燥，得到150mg白色固体。取该固体的一部分，用RP-HPLC进一步纯化。将含产物流分倒在NaHCO3水溶液和EtOAc的双相混合物上。分离各层，有机层用盐水洗涤。有机层经Na2SO4干燥，减压除去溶剂，得到目标化合物8-苄基-4-(苄基氨基)-1-苯基-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮(白色固体)1H NMR(400MHz，CDCl3)δ9.05(br s，1H)，7.4-7.2(m，8H)，6.88(d，J＝6.9Hz，2H)，4.66(d，J＝5.2Hz，2H)，3.37(s，2H)，2.75(重叠t′s，J＝6.8Hz，2H)，2.30(重叠t′s，J＝7.2Hz，2)，2.03(m，4H)；LC-MS(M+H)＝425.03；HPLC＝98.6％(215nm)；100％(254nM)。
按照类似的方法制备下述实施例，只是替代使用合适取代的胩和/或胺，得到表1中的产物。对于实施例3-45，用硫氰酸钾替代氰酸钾。使用4-叔丁氧羰基氨基苯胺，脱保护后，用合适酰化试剂进行酰化，制备实施例(3-37)-(3-40)。
表1 按照流程3合成的化合物(或其盐)
流程4A给出了X＝CH的本发明化合物的制备方法，可用于合成多种本发明化合物，包括下面的实施例4A-6(实施例4A-6为烯胺形式，但也可以其互变异构体形式存在)。
流程4A 实施例4A-68-苄基-1-(3-氟苯基)-4-[(4-氟苯基)氨基]-1，8-二氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮 步骤11-苄基-4-[(3-氟苯基)氨基]哌啶-4-甲腈(4A-1)向15g(79mmol)N-苄基哌啶酮的80ml乙酸溶液(0℃)中，加入7.6ml(79mmol)3-氟苯胺，再滴加10.5ml(79mmol)三甲基氰硅烷(TMSCN)。使反应混合物升至室温并搅拌1小时，然后倒入120g冰和120g浓NH4OH的混合物中。所得混合物用CH2Cl2(2×300ml)萃取。合并的萃取液用盐水洗涤，经MgSO4干燥，过滤并浓缩。将残余物悬浮于100ml二异丙醚中，搅拌30分钟，过滤后得到1-苄基-4-[(3-氟苯基)氨基]哌啶-4-甲腈。
1H NMR(CDCl3，400MHz)δ7.26-7.35(m，5H)；7.19(app q，J＝8.06Hz，1H)；6.55-6.66(m，3H)；3.78(s，1H)；3.56(s，2H)；2.80(br m，2H)；2.48(ddd，J＝12.5，12.5，2.2Hz，2H)；2.35(ddd，J＝13.4，2.56，2.56Hz，2H)；1.92(ddd，J＝13.2，13.2，3.1Hz，2H)高分辨质谱(FT/ICR)计算值M+H＝310.1714，实测值310.1749。
步骤21-苄基-4-[(3-氟苯基)氨基]哌啶-4-甲酸乙酯(4A-2)将5g(16mmol)1-苄基-4-[(3-氟苯基)氨基]哌啶-4-甲腈的20ml浓H2SO4溶液剧烈搅拌18小时，然后在冰浴中冷却。缓慢加入浓NaOH和碎冰块以中和混合物，所得不均一混合物用500ml CH2Cl2萃取。有机萃取液经MgSO4干燥，过滤并浓缩，得到4.6g 1-苄基-4-[(3-氟苯基)氨基]哌啶-4-甲腈(黄褐色固体)，将其中的3.5g(10.7mmol)溶于25ml乙二醇中。再加入2.4g固体KOH，将所得混合物加热至190℃达4小时，然后冷却至0℃。依次加入水(100ml)和乙酸，直至pH呈中性。将析出的沉淀过滤，得到第二批产物，将各批产物溶于75mlEtOH中，加入1.5ml浓H2SO4，将所得混合物加热至回流2天，冷却并浓缩。用自动快速色谱法纯化(40g硅胶柱体，0-5％MeOH/CH2Cl2/(10％NH4OH)，15min)，得到1-苄基-4-[(3-氟苯基)氨基]哌啶-4-甲酸乙酯(稠油状物)。
1H NMR(CDCl3，400MHz)δ7.31(m，4H)；7.25(m，1H)；7.05(app q，J＝8.24Hz，1H)；6.41(app dt，J＝8.42 and 2.38Hz，1H)；6.33(dd，J＝8.24 and 2.20Hz，1H)；6.27(app dt，J＝11.5 and 2.20Hz，1H)；4.16(q，J＝7.14Hz，2H)；3.96(s，1H)；3.51(s，2H)；2.63(br m，2H)；2.38(ddd，J＝12.3，12.3，2.01Hz，2H)；2.24(ddd，J＝13.7，3.67，3.67Hz，2H)；2.00(br d，J＝11.3Hz，2H)；1.16(t，J＝7.14，3H).
电喷雾质谱M+H＝357.1。
步骤34-[乙酰基(3-氟苯基)氨基]-1-苄基哌啶-4-甲酸乙酯(4A-3)将0.2g(0.56mmol)1-苄基-4-[(3-氟苯基)氨基]哌啶-4-甲酸乙酯的2.6ml(28mmol)乙酸酐(纯的)溶液加热至120℃达20小时，然后倒入50ml水和浓NH4OH的1∶1混合物中，用100ml EtOAc萃取，依次用水和盐水洗涤，经MgSO4干燥，过滤并浓缩。用自动快速色谱法纯化(40g硅胶柱体，0-5％MeOH/CH2Cl2，15min)，得到4-[乙酰基(3-氟苯基)氨基]-1-苄基哌啶-4-甲酸乙酯。
1H NMR(CDCl3，400MHz)δ7.39(m，1H)；7.20-7.31(m，4H)；7.06-7.15(m，4H)；4.25(q，J＝7.14Hz，2H)；3.46(s，2H)；2.59(br m，2H)；2.30-2.48(m，3H)；2.22(m，2H)；1.72(s，3H)1.63(m，2H)；1.31(t，J＝7.15，3H).
电喷雾质谱M+H＝399.2。
步骤48-苄基-1-(3-氟苯基)-1，8-二氮杂螺[4.5]癸烷-2，4-二酮(4A-4)向0.86g(2.2mmol)4-[乙酰基(3-氟苯基)氨基]-1-苄基哌啶-4-甲酸乙酯的1ml THF溶液(0℃)中，加入3.2ml(6.5mmol，2M的庚烷溶液，THF，乙苯)二异丙基氨基锂溶液，使反应混合物缓慢升至室温，再搅拌14小时。向该混合物中加入50ml水和50ml EtOAc，用1N HCl(约11ml)将pH调节至pH＝6。水层用EtOAc(3×100ml)萃取，合并的萃取液用100ml盐水洗涤，经MgSO4干燥，过滤并浓缩，得到8-苄基-1-(3-氟苯基)-1，8-二氮杂螺[4 5]癸烷-2，4-二酮(固体)。
1H NMR(CDCl3，400MHz)δ7.44(ddd，J＝8.06，8.06 and 6.23Hz，1H)；7.14-7.30(m，6H)；6.95(br d，J＝7.88Hz，1H)；6.89(ddd，J＝9.16，2.02，and 2.02Hz，1H)；3.52(s，2H)；3.26(s，2H)；2.73(m，2H)；2.65(m，2H)；1.85(br m，4H).
电喷雾质谱M+H＝353.1。
步骤68-苄基-1-(3-氟苯基)-4-[(4-氟苯基)氨基]-1，8-二氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮(4A-6)向55mg(0.156mmol)8-苄基-1-(3-氟苯基)-1，8-二氮杂螺[4.5]癸烷-2，4-二酮的2ml无水甲苯溶液中，加入36mg(0.187mmol)对甲苯磺酸一水合物和0.030ml(0.312mmol)4-氟苯胺。将反应混合物回流24小时。真空浓缩除去溶剂。残余物用制备型HPLC纯化(5％至＞95％的CH3CN/H2O，30min、0.05％TFA，C18 PRO YMC 20×150mm)，得到8-苄基-1-(3-氟苯基)-4-[(4-氟苯基)氨基]-1，8-二氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮(白色固体)。
1H NMR(CD3OD，400MHz)δ7.50-7.20(m，7H)， 7.20-6.98(m 6H)，5.24(s，1H)，3.60(s，2H)，2.99-2.80(m，2H)，2.36-2.43(m，2H)，2.24-1.98(m，2H)，2.10(m，1H)，1.00(m，2H).
高分辨质谱(FT/ICR)计算值M+H＝446.2039，实测值446.2035。
流程4B给出了X＝CR4或X′＝CR4R4’的本发明化合物的替代制备方法，包括下面的实施例4B-7(实施例4B-7为烯胺形式，但也可以其互变异构体形式存在)。Strecker加合物4A-1首先被酰化，得到4B-2，然后用碱如NaOMe环化为4B-3。在此处，4B-3型结构及其衍生物对于本发明也是有用的。用强酸如6N HCl水溶液使4B-3型结构脱羧，最初得到4B-4a型结构，它也是本发明要求保护的。在酸中持续加热后，得到中间体4B-4b(与流程4A中的4A-4相同)。然后，将4B-4b用合适的胺处理，得到4B-5型最终化合物(4A-4)。另外，对于X＝CR4和R4＝氟的情况，路线4A或4B中的倒数第二种化合物，例如4B-5可以用氟化剂处理，得到4B-6型化合物。
流程4B 实施例4B-78-苄基-4-[(2-乙基苯基)氨基]-1-(3-氟苯基)-1，8-二氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮
步骤1酰化后得到4B-2型中间体。向9.0g(29.1mmol)3-[(1-苄基-4-氰基哌啶-4-基)(3-氟苯基)氨基]-3-氧代丙酸乙酯(如上所述的中间体4A-1)的150ml CH2Cl2溶液(室温)中，加入4.9ml(37.8mmol)氯甲酰乙酸乙酯和5.1ml(43.6mmol)2，6-二甲基吡啶，3小时后，反应物用150mlCH2Cl2稀释，用水和盐水洗涤。有机部分经Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到3-[(1-苄基-4-氰基哌啶-4-基)(3-氟苯基)氨基]-3-氧代丙酸乙酯。LC/MS[M+H]＝424.0。
步骤24B-3型中间体8-苄基-1-(3-氟苯基)-1，8-二氮杂螺[4.5]癸烷-2，4-二酮向14.9g(35.2mmol)3-[(1-苄基-4-氰基哌啶-4-基)(3-氟苯基)氨基]-3-氧代丙酸乙酯的20ml甲醇溶液(室温)中，加入7.6ml(42.2mmol)30％w/v甲醇钠/甲醇。1小时后，浓缩反应物，得到4-氨基-8-苄基-1-(3-氟苯基)-2-氧代-1，8-二氮杂螺[4.5]癸-3-烯-3-甲酸乙酯和4-氨基-8-苄基-1-(3-氟苯基)-2-氧代-1，8-二氮杂螺[4.5]癸-3-烯-3-甲酸甲酯的混合物，将其悬浮于200ml 6N HCl中，加热至80℃。18小时后，将反应物冷却至0℃，用浓NaOH调节pH至pH＝10，用EtOAc(9×200ml)萃取。合并的萃取液用盐水洗涤，经Na2SO4干燥，过滤并浓缩，得到红色泡沫状物。用CH2Cl2结晶，得到酮酰胺中间体8-苄基-1-(3-氟苯基)-1，8-二氮杂螺[4.5]癸烷-2，4-二酮。LC/MS[M+H]＝353.1。
步骤3用胺浓缩后得到4B-4型结构。8-苄基-4-[(2-乙基苯基)氨基]-1-(3-氟苯基)-1，8-二氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮(4B-7)向100mg(0.28mmol)8-苄基-1-(3-氟苯基)-1，8-二氮杂螺[4.5]癸烷-2，4-二酮的0.71ml无水甲苯溶液中，加入70mg(0.37mmol)对甲苯磺酸一水合物和61μl(0.50mmol)2-乙基苯胺。将反应物加热至回流18小时，然后用EtOAc稀释，用1N NaOH洗涤，经Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩。所得粗产物在硅胶上纯化，使用20-60％EtOAc/己烷，得到标题实施例化合物8-苄基-4-[(2-乙基苯基)氨基]-1-(3-氟苯基)-1，8-二氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮(黄褐色泡沫状物)。
1H NMR(CD3OD，400MHz)δ7.43(q，J＝7.38Hz，1H)，7.32(m，1H)，7.24(m，6H)，7.16(m，3H)，7.08(m，2H)，4.55(s，1H)，3.41(s，2H)，2.80(m，2H)，2.64(q，J＝7.51Hz，2H)，2.38(m，2H)，2.19(m，2H)，2.10(dt，J＝11.5 and 3.85Hz，2H)，1.18(t，J＝7.51Hz，3H)；LC/MS[M+H]＝456.1.
可以按照类似于上述流程4A和4B中描述的方法，制备表1a中下列类型的化合物(或其盐)。
表1a
实施例4B-248-苄基-4-(环己胺)-3-氟-1-(3-氟苯基)-1，8-二氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮(4B-24) 向插烯(vinylgous)酰胺8-苄基-4-(环己胺)-1-(3-氟苯基)-1，8-二氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮(11mg，0.025mmol)的无水DMA溶液中，加入Selectfluor(9mg，0.025mmol)。将溶液在室温下搅拌过夜。用制备型HPLC纯化(5％至＞95％CH3CN/H2O，30min，0.05％TFA，C18 PROYMC 20×150mm)，得到固体产物。
1H NMR(CD3OD，400MHz)δ7.51-7.11(m，9H)，4.17(s，2H)，3.51-3.41(m，3H)，2.54(m，3H)，2.34-2.30(m，2H)，1.80(m，2H)，1.60(m，2H)，1.40(m，3H)，1.37-1.12(m，5H).HRMS(FT/ICR)计算值M+H＝452.2508，实测值452.2513.
实施例4B-254-氨基-8-苄基-1-(5-溴-2-氟苯基)-2-氧代-1，8-二氮杂螺[4.5]癸-3-烯-3-甲酸乙酯
向1-苄基-4-[(2-溴-5-氟苯基)氨基]哌啶-4-甲腈(100mg，0.258mmol，用2-溴-4-氟苯胺通过Strecker反应制备)的2ml二氯甲烷溶液中，加入氯甲酰乙酸乙酯(43μl，0.335mmol)。将溶液在室温下搅拌1小时。真空除去溶剂，残余物用制备型HPLC纯化(5％至＞95％CH3CN/H2O，30min，0.05％TFA，C18 PRO YMC 20×150mm)，得到白色固体产物。
1H NMR(CD3OD，400MHz)δ7.60-7.05(m，8M)，4.29-4.15(m，4H)，3.53-3.50(m，2H)，2.69-2.53(m，4H)，1.30(m，3H).LC/MS[M+1]＝502.0实施例4B-264-氨基-8-苄基-1-[4-氟-4′-(甲磺酰基)联苯-2-基]-1，8-二氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮 脱羧化4B-25，采用类似实施例4B-1的条件分离，然后用[4-(甲磺酰基)苯基]硼酸按照例如15-2所述进行Suzuki偶合反应，用RP-HPLC纯化，得到标题化合物(白色固体)。LC/MS[M+H]＝506.3。
流程5给出了合成具有其它R3基团的化合物的方法，例如下述实施例(5-3)(图示的实施例(5-3)为烯胺形式，但也可以亚胺型互变异构体形式存在)。
流程5 实施例5-38-(3-溴苄基)-4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮
步骤14-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-2-氧代-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-8-甲酸叔丁酯(5-1)一边搅拌，一边向4.05g(20.3mmol)N-叔丁氧羰基哌啶酮和2.11g(19.3mmol)环己基胩的10ml MeOH悬浮液中，一次性加入2.06g(25.4mmol)异氰酸钾的2.8ml H2O溶液，接着在5分钟内，分批加入3.0g(20.3mmol)3-氟苯胺盐酸盐。在搅拌2小时后，将反应物用250mlCH2Cl2处理。有机层用水(2×50ml)、盐水(1×50ml)洗涤，经Na2SO4干燥，过滤，真空浓缩至干，得到粗制油状物(9.68g)。用自动快速色谱法纯化(0-5.5％MeOH/CH2Cl2，28m)，得到4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-2-氧代-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-8-甲酸叔丁酯(白色固体)。
1H NMR(CDCl3，400MHz)δ7.41(m，1H)，7.11(m，1H)，7.05(d，J＝7.88Hz，1H)，6.99(m，1H)，5.40(br s，1H)，4.02(m，1H)，3.58(m，2H)，3.27(m，2H)，2.05(m，4H)，1.92(m，2H)，1.71(m，4H)，1.44(m，12H)，1.24(m，2H).
电喷雾质谱M+H＝445.2。
步骤24-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-2-氧代-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯二盐酸盐5-2向2.74g(6.16mmol)4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-2-氧代-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-8-甲酸叔丁酯的50ml EtOAc悬浮液(0℃)中，通入HCl气体，直到溶剂达到饱和。在冷却下搅拌反应物30m，真空浓缩。将固体残余物再次浓缩至干(2×乙醚)，高真空干燥，得到4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-2-氧代-1，3-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯的二盐酸盐(微细白色固体)。
1H NMR(DMSO，400MHz)δ10.73(br s，1H)，9.58(br s，1H)，9.21(s，1H)，8.36(br s，1H)，7.46(m，4H)，3.82(br m，1H)，3.36(br s，2H)，2.92(br s，2H)，2.55(m，2H)，2.33(br m，2H)，1.87(br s，2H)，1.75(br s，2H)，1.52(br m，3H)，1.29(br m，2H)，1.16(m，1H).
电喷雾质谱M+H＝345.2。
步骤38-(3-溴苄基)-4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮(5-3)
向600mg(1.44mmol)4-(环己基铵基)-1-(3-氟苯基)-2-氧代-1，3-二氮杂-8-氮螺[4.5]癸-3-烯二盐酸盐、376μl(2.16mmol)二异丙基乙胺、427mg(2.01mmol)三乙酰氧基硼氢化钠和20ml DCE的悬浮液中，滴加251μl(2.16mmol)3-溴苯甲醛的4ml DCE溶液。在室温、氮气氛下搅拌所得不均一混合物。将反应混合物用50ml CH2Cl2处理，用20ml饱和NaHCO3(水溶液)、20ml盐水洗涤，经Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩。用自动快速色谱法纯化(0-5％ MeOH/CH2Cl2，25m)，得到白色固体产物。
1H NMR(CDCl3，400MHz)δ7.75(d，J＝8.15Hz，1H)，7.45(m，2H)，7.36(m，1H)，7.22(m，1H)，7.15(d，J＝7.69Hz，1H)，7.02(m，3H)，3.97(m，1H)，3.50(s，2H)，2.76(m，2H)，2.43(m，2H)，2.09(m，4H)，1.95(m，2H)，1.75(m，2H)，1.68(m，1H)，1.41(m，2H)，1.23(m，3H).
高分辨质谱(FT/ICR)计算值M+H＝513.1660，实测值513.1697。
实施例(5-4)4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-8-{3-[(1-甲基丙-2-烯基)氧基]苄基}-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮
步骤1 步骤13-[(1-甲基丙-2-烯基)氧基]苯甲醛在室温、氩气氛下，向三苯膦(0.1.611g，6.142mmol)、3-丁烯-2-醇(Fluka，0.423ml，4.91mmol)、3-羟基苯甲醛(0.5g，4.09mmol)和10ml无水THF的溶液中，滴加DEAD(0.964ml，6.142mmol)。10分钟后，真空浓缩反应物，用35g Redisep柱体纯化，用5％-30％EtOAc/己烷梯度洗脱。
步骤24-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-8-{3-[(1-甲基丙-2-烯基)氧基]苄基}-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮使用以上的醛，按照实施例(5-3)描述的方法制备本化合物。
1H NMR(CDCl3，400Mh)，δ8.07(d，J＝7.9Hz，1H)；7.34(m，1H)；7.23(t，J＝8.24，8.06Hz，1H)；7.00(m，3H)；6.84(m，3H)；5.89(ddd，J＝6.4，5.9，11.0，21.9Hz，1H)；5.25(dd，J＝1.1，17.4Hz，1H)；5.17(d，J＝10.6Hz，1H)；4.80(m，1H)；3.95(m，1H)；3.49(s，2H)；2.78(m，2H)；2.44(m，2H)；2.12(m，2H)；2.07(m，2H)；1.94(m，2H)；1.74(m，2H)；1.67(m，2H)；1.43(d，J＝6.5Hz，3H)；1.39(m，1H)；1.22(m，3H).
质谱(m+1)＝505。
实施例(5-5)4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-8-(3-异丙氧基苄基)-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮
步骤13-异丙氧基苯甲醛 此烷基化方法类似于J Med Chem(2002)，45(18)，3891-3904中介绍的方法。在室温、氩气氛下，将3-羟基苯甲醛(0.500g，4.094mmol)溶于10ml EtOH，磁力搅拌。依次加入K2CO3(1.132g，8.189mmol)、2-碘丙烷(0.819ml，8.819mmol)。升至60℃。18小时后，加入第二批等量烷基碘(0.819ml，8.189mmol)，继续在60℃加热。4小时后，冷却至室温，真空浓缩。残余物在EtOAc和H2O之间分配。有机层用1M NaOH(2×20ml)洗涤，有机层经MgSO4干燥，过滤并真空浓缩，得到醛。
步骤24-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-8-(3-异丙氧基苄基)-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮(5-6)将4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-2-氧代-1，3-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯二盐酸盐(5-2，0.500g，1.198mmol)和3-异丙氧基醛(0.197g，1.198mmol)悬浮在5ml CHCl3中。加入Hunigs碱(0.313ml，1.795mmol)。搅拌0.5小时后，加入二氧化硅负载的氰基硼氢化物(cyanoborohydride silicabound)(1mmol/g，1.318g，1.318mmol)(Aldrich)，然后加入0.034mlHOAc。静置1小时，然后在150℃微波加热20分钟。滤出硅胶，真空浓缩。用Redi-sep 40g硅胶柱体纯化，用含饱和NH3的0-5％甲醇/CH2Cl2洗脱，收集含杂质固体产物。用EtOAc漂洗固体，收集纯化固体，得到产物。
1H NMR(CDCl3，400Mh)，δ8.11(d，J＝7.4Hz，1H)；7.40(m，1H)；7.24(m，1H)；7.02(m，3H)；6.80(m，3H)；4.55(五重峰，J＝6.04Hz，1H)；3.98(m，1H)；3.50(s，2H)；2.79(m，2H)；2.43(m，2H)；2.10(m，2H)；2.02(m，2H)；1.97(m，2H)；1.74(m，2H)；1.64(m，2H)；1.38(m，1H)；1.33(d，J＝6.0Hz，6H)；1.23(m，3H).
质谱(m+1)＝493。
流程6给出了制备R1为甲基的化合物的方法，例如下述实施例(6-3)-(6-6)。图示的实施例(6-3)-(6-6)为烯胺形式，但也可以如上所述的亚胺型互变异构体形式存在。
流程6
实施例6-34-甲基-1-(3-氟苯基)-2-氧代-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯(6-3) 中间体6-11-(3-氟苯基)-2-氧代-4-[(三甲基甲硅烷基)甲基]氨基-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-8-甲酸叔丁酯中间体6-1按照以上中间体5-1的相同方法制备。
中间体6-21-(3-氟苯基)-4-(甲基氨基)-2-氧代-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-8-甲酸叔丁酯在5分钟内，向1.04g(2.41mmol)1-(3-氟苯基)-2-氧代-4-{[(三甲基甲硅烷基)甲基]氨基}-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-8-甲酸叔丁酯(按照以上中间体5-1的相同方法制备)的50ml THF溶液中，加入3.61ml(3.61mmol)1.0M四丁基氟化铵的THF溶液，使反应物升至60℃过夜。将反应物真空浓缩至干，残余物用100ml CH2Cl2处理。有机层用水(1×25ml)、盐水(1×25ml)洗涤，经Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩至干，得到粗制油状物(1.6g)。用快速色谱纯化(0-7.5％MeOH/CH2Cl2，25m)，得到1-(3-氟苯基)-4-(甲基氨基)-2-氧代-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-8-甲酸叔丁酯6-2(白色固体)。
1H NMR(CDCl3，400MHz)δ7.39(m，1H)，7.12(m，1H)，7.03(d，J＝7.95Hz，1H)，6.97(m，1H)，5.70(br s，1H)，3.54(m，2H)，3.11(d，J＝4.76Hz，3H)，2.02(m，2H)，1.92(m，2H)，1.42(s，9H).
高分辨质谱(FT/ICR)计算值M+H＝377.1984，实测值377.2010。
4-甲基-1-(3-氟苯基)-2-氧代-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯(6-3)按照类似于中间体5-2的方法制备，表2中的实施例以及它们的药学上可接受的盐按照流程6以及类似中间体5-3的方法制备。
表2按流程6的类似方法合成的化合物(或其盐) 流程7给出了另一种制备具有其它R3基团的化合物的方法，例如实施例(7-2)和(7-3)。图示的实施例(7-2)和(7-3)为烯胺形式，但也可以亚胺型互变异构体形式存在。
流程7 实施例(7-2)4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-8-[(2′-乙烯基-1，1′-联苯-3-基)甲基]-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮(7-2)
向0.020g(0.039mmol)8-(3-溴苄基)-4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮(5-3)的0.5ml脱气的DMF∶H2O(4∶1)溶液中，加入0.006g(0.039mmol)(2-乙烯基苯基)硼酸、0.003g(0.006mmol)3，3′，3″-次膦基三(苯磺酸)和0.001g(0.002mmol)乙酸钯II和16μl(.117mmol)二异丙胺。将反应物在100℃微波加热10分钟。用制备型HPLC纯化(5-95％CH3CN/H2O，30min，0.05％TFA，C18 PROYMC 20×150mm)，得到4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-8-[(2′-乙烯基-1，1′-联苯-3-基)甲基]-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮(白色固体)。
NMR1H NMR(CD3OD)δ7.65(dd，J＝6.8Hz，2.2Hz，1H)，7.43(dt，J＝7.96Hz，6.32Hz，1H)，7.34(m，3H)7.17(m，7H)，6.61(dd，J＝17.49Hz，10.99Hz，1H)，5.70(d，J＝17.58，1H)，5.15(d，J＝10.99Hz，1H)，3.75(m，1H)，3.46(s，1H)，2.78(m，2H)，2.14(m，6H)，1.93(m，2H)，1.74(m，2H)，1.63(m，1H)，1.34(m，4H)，1.17(m，1H).
高分辨质谱(FT/ICR)计算值M+H＝537.3024，实测值537.3038。
实施例(7-3)4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-8-[3-(4-甲基吡啶-3-基)苄基]-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮(7-3)
步骤13-{[4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-2-氧代-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-8-基]甲基}苯基硼酸(7-1) 向3.0g(7.188mmol)4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-2-氧代-1，3-二氮杂-8-氮螺[4.5]癸-3-烯二盐酸盐的30ml THF∶AcOH(9∶1)溶液中，加入1.8g(12.005mmol)3-甲酰基苯基硼酸、5.53g(21.567mmol)PS-DIEA树脂和5.97g(14.388mmol)MP-氰基硼氢化物树脂。将不均一反应混合物在室温下搅拌24小时，然后过滤，用100ml甲醇洗涤，浓缩。用自动快速色谱法纯化(8-30％ CH3CN/H2O，41min，0.05％TFA，反相YMC ODSA 120，粒度15-30μm)，得到3-{[4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-2-氧代-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-8-基]甲基}苯基硼酸(固体)。
1H NMR(CD3OD，400MHz)δ7.44(m，1H)，7.38(d，J＝7.32Hz，1H)，7.29(s，1H)，7.18(m，1H)，7.09(m，3H)6.93(m，1H)，3.75(m，1H)，3.31(s，2H)，2.78(m，2H)，2.12(m，4H)，1.97(m，4H)，1.78(m，2H)，1.65(m，1H)，1.35(m，5H).
高分辨质谱(FT/ICR)计算值M+H＝478.2661，实测值478.2709。
步骤24-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-8-[3-(4-甲基吡啶-3-基)苄基]-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮(7-3)向0.100g(0.209mmol)3-{[4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-2-氧代-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-8-基]甲基}苯基硼酸(7-1)的1mlCH3CN∶H2O溶液中，加入0.030g(0.174mmol)3-溴-4-甲基吡啶和0.007g(0.011mmol)三(4，6-二甲基-3-磺胺酸基(sulfanato)苯基)膦和0.001g(0.004mmol)乙酸钯II和0.037g(0.349mmol)碳酸钠。将反应物在120℃微波加热20分钟。用制备型HPLC纯化(5-95％CH3CN/H2O，30min，0.05％TFA，C18 PRO YMC 20×150mm)，得到4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-8-[3-(4-甲基吡啶-3-基)苄基]-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮(白色固体)。
NMR1H NMR(CD3OD)δ8.37(d，J＝5.04Hz，1H)，8.29(s，1H)，7.42(m，3H)，7.19(m，6H)，3.76(m，1H)，3.47(s，2H)，2.77(m，2H)，2.29(s，3H)，2.14(m，6H)，1.95(m，2H)，1.77(m，2H)，1.66(m，1H)，1.36(m，4H)，1.18(m，1H).
高分辨质谱(FT/ICR)计算值M+H＝526.2977，实测值526.3012。
下表3中的实施例(7-4)-(7-109)按照类似于流程3、5和7的方法制备。图示的实施例(7-4)-(7-109)和它们的药学上可接受的盐为烯胺形式，但也可以亚胺型互变异构体形式存在。
表3-根据流程5和7，按照类似于实施例(5-3)-(5-5)和(7-2)-(7-3)的方法合成的化合物(或其盐)
流程8给出了制备含氨基吡啶R3取代基的化合物的方法，例如实施例(8-1)-(8-4)。图示的实施例(8-1)-(8-4)为烯胺形式，但也可以亚胺型互变异构体形式存在。
流程8 实施例(8-1)8-[(6-溴吡啶-3-基)甲基]-4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮(8-1)
实施例(8-1)按照中间体5-3的相同方法制备，电喷雾质谱M+H＝418.2。
实施例(8-2)8{[6-(苄基氨基)吡啶-3-基]甲基}-4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮(8-2) 向27mg(0.052mmol)8-[(6-溴吡啶-3-基)甲基]-4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮(8-1，按照中间体5-3的相同方法制备)、9mg(0.094mmol)叔丁醇钠、2mg(0.003mmol)外消旋-2，2′-双(二苯基膦基)-1，1′-联萘(BlNAP)和2mg(0.003mmol)三(二亚苄基丙酮)合二钯(0)的600μl干燥脱气的甲苯悬浮液中，加入29μl(0.262mmol)苄胺。封闭反应容器，使其升至110℃过夜。倾析澄清甲苯层，萃取(2×热甲苯)残余物。将合并的有机萃取液真空浓缩至干、残余物溶于900μl DMF中，用制备型HPLC纯化(5％至＞95％CH3CN/H2O，30m，0.05％TFA，C18 PRO YMC 20×150mm)，在冷冻干燥后，得到8-{[6-(苄基氨基)吡啶-3-基]甲基}-4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-2-氧代-1，3-二氮杂-8-氮螺[4.5]癸-3-烯双(三氟醋酸盐)(白色蓬松状固体)。1H NMR(CD3OD和K2CO3，400MHz)δ7.70(s，1H)，7.34(m，5H)，7.23(m，2H)，7.08(m，3H)，6.47(d，J＝8.60Hz，1H)，4.49(s，2H)，3.77(m，1H)，3.28(s，2H)，2.68(m，2H)，2.12(m，4H)，2.00(m，4H)，1.80(m，2H)，1.68(m，1H)，1.33(m，5H).
高分辨质谱(FT/ICR)计算值M+H＝541.3086，实测值541.3103。
实施例(8-3)5-{[4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-2-氧代-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-8-基]甲基}吡啶-2-基氨基甲酸叔丁酯(8-3) 向188mg(0.45mmol)4-(环己基铵基)-1-(3-氟苯基)-2-氧代-1，3-二氮杂-8-氮螺[4.5]癸-3-烯二盐酸盐(5-2)和136mg(0.473mmol)5-(溴甲基)吡啶-2-基氨基甲酸叔丁酯(按照类似于PCT申请WO 00/0665570介绍的方法制备，在溴化步骤用甲磺酸酐(methanesulfonicanhydredl)/二甲基吡啶/LiBr/THF 0-55℃替代)的2.5ml DMF溶液中，加入399mg(2.89mmol)碳酸钾颗粒，在55℃剧烈搅拌混合物过夜。将反应混合物用30ml H2O处理，用EtOAc(3×25ml)萃取。合并的萃取液用H2O(1×20ml)、盐水(1×20ml)洗涤，经Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩至干，得到粗制油性固体(390mg)。用自动快速色谱法纯化(0-6％MeOH/CH2Cl2，20m)，得到5-{[4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-2-氧代-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-8-基]甲基}吡啶-2-基氨基甲酸叔丁酯(白色固体)。
1H NMR(DMSO，400MHz)δ9.67(s，1H)，8.09(d，J＝7.78Hz，1H)，7.97(s，1H)，7.69(d，J＝8.42Hz 1H)，7.46(dd，J＝8.52，2.10Hz，1H)，7.36(m，1H)，7.14(m，2H)，7.07(d，J＝8.15Hz，1H)，3.68(m，1H)，3.22(s，2H)，2.53(m，2H)，2.09(m，2H)，1.82(m，4H)，1.73(m，1H)，1.61(m，1H)，1.47(s，9H)，1.29(m，5H)，1.12(m，1H).
高分辨质谱(FT/ICR)计算值M+H＝551.3141，实测值551.3157。
实施例(8-4)8-[(6-氨基吡啶-3-基)甲基]-4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-2-氧代-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯(8-4) 向64mg(0.116mmol)5-{[4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-2-氧代-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-8-基]甲基}吡啶-2-基氨基甲酸叔丁酯的1.5ml EtOAc悬浮液(0℃)中通入HCl气体，直到溶剂达到饱和。在冷却下搅拌反应物30分钟，真空浓缩。将固体残余物再次浓缩至干(2×乙醚)，高真空干燥，得到8-[(6-氨基吡啶-3-基)甲基]-4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-2-氧代-1，3-二氮杂-8-氮螺[4.5]癸-3-烯二盐酸盐(微细白色固体)。1H NMR(CD3OD和K2CO3，400MHz)δ7.65(s，1H)，7.41(m，1H)，7.27(dd，J＝8.48，2.34Hz，1H)，7.16(m，1H)，7.07(m，2H)，6.51(d，J＝8.52Hz，1H)，3.77(m，1H)，3.28(s，2H)，2.68(m，2H)，2.13(m，4H)，1.99(m，4H)，1.80(m，2H)，1.68(m，1H)，1.34(m，5H).
高分辨质谱(FT/ICR)计算值M+H＝451.2616，实测值451.2617。
表4中的氨基吡啶实施例(8-5)-(8-25)按照类似于流程8描述的方法制备。图示的实施例(8-5)-(8-25)和它们的药学上可接受的盐为烯胺形式，但也可以亚胺型互变异构体形式存在。实施例(8-26)按照(8-5)-(8-25)的相同方法制备，原料为8-[(6-溴苯基)甲基]-4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮。
表4 按流程8合成的化合物(或其盐)
加工R3取代基的代表性方法(如以下流程9所示)，可用于合成多种本发明化合物，包括下面的实施例(9-4)-(9-11)。图示的实施例(9-4)-(9-11)为烯胺形式，但也可以如上文所述的亚胺型互变异构体形式存在。
流程9 实施例9-42-(3-{[4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-2-氧代-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-8-基]甲基}苯氧基)丙基氨基甲酸叔丁酯
步骤12-羟基丙基氨基甲酸叔丁酯(9-2)2-羟基丙基氨基甲酸叔丁酯(2)Biorg.Med.Chem.，6，19982405-2419。
将二碳酸二叔丁酯(8.19g，37.4mmol)的CH2Cl2(30ml)溶液加入到1-氨基-2-丙醇的77ml 10％ Et3N/MeOH溶液中。在室温、氩气氛下搅拌。在6小时后，真空浓缩。用120g redisep柱体纯化，用1∶1 EtOAc∶己烷洗脱。真空浓缩干净的流分。
步骤22，3-(甲酰基苯氧基)丙基氨基甲酸叔丁酯(9-3)在室温下，将2，3-(甲酰基苯氧基)丙基氨基甲酸叔丁酯溶于三苯膦(0.805g，3.07mmol)、3-羟基苯甲醛(0.25g，2.047mmol)和2-羟基丙基氨基甲酸叔丁酯(0.395g，2.25mmol)的无水甲苯(5ml)。一次性加入ADDP(偶氮二甲酰二哌啶)(0.755g，3.07mmol)。快速升温至80℃。在5小时后，冷却至室温。用CH2Cl2稀释，滤出固体，用CH2Cl2洗涤。真空浓缩滤液。溶于50ml CH2Cl2中。依次用1N NaOH(2×20ml)、盐水洗涤。经Na2SO4干燥，过滤，真空浓缩。用120g isco redisep柱体纯化，用5％-25％EtOAc/己烷洗脱，得到醛。
2-(3-{[4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-2-氧代-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-8-基]甲基}苯氧基)丙基氨基甲酸叔丁酯(9-4)
2，3-(甲酰基苯氧基)丙基氨基甲酸叔丁酯和4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-2-氧代-1，3-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯二盐酸盐(5-2)按照类似于实施例(5-6)的方法偶合。
1H NMR(CDCl3，400Mh)，δ7.98(bd，J＝8.05Hz，1H)；7.35(m，1H)；7.24(m，1H)；7.03(m，2H)；6.97(m，1H)；6.82(m，3H)；4.88(bs，1H)；4.50(bs，1H)；3.97(m，1H)；3.49(s，2H)；3.44(m，2H)；3.25(m，1H)；2.78(m，2H)；2.44(m，2H)；2.07(m，4H)；1.95(m，2H)；1.72(m，3H)；1.44(s，9H)；1.39(m，2H)；1.27(d，J＝6.0Hz，3H)；1.19(m，3H).
质谱(m+1)＝608。
实施例9-58-[3-(2-氨基-1-甲基乙氧基)苄基]-4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮(9-5) 在室温下，将2ml TFA加入到(4)(0.103g，0.169mmol)的5mlCH2Cl2冰冷溶液，同时磁力搅拌。15分钟后，真空浓缩反应物。将残余物溶于CH3CN中，然后用Gilson纯化，反相100×30mm YMCJ-sphere柱体，用含0.1％TFA的10-60％CH3CN/H2O洗脱。在Genie vac上真空浓缩适当的流分。干燥的流分在NaHCO3(水溶液)和CH2Cl2之间分配，分离，水层用CH2Cl2洗涤。合并的有机层用盐水洗涤，经Na2SO4干燥，过滤并真空浓缩，得到0.123mg。NMR(CDCl3)显示存在杂质。重复上述纯化步骤，直到没有杂质存在，得到产物。
1H NMR(CDCl3，400Mh)，δ8.01(bd，J＝8.5Hz，1H)；7.35(m，1H)；7.25(m，1H)；7.01(m，3H)；6.86(d，J＝9.3Hz，1H)；6.81(m，2H)；4.37(q，J＝5.8，5.4，1H)；3.97(m，1H)；3.51(d，J＝2.4Hz，2H)；2.9(m，2H)；2.79(m，4H)；2.41(m，2H)；2.13(m，2H)；2.03(m，4H)；1.72(m，2H)；1.65(m，1H)；1.45(m，2H)；1.28(d，J＝6.0Hz，3H)；1.24(m，3H).
质谱(m+1)＝508。
8-[3-(2-氨基-1-(R)-甲基乙氧基)苄基]-4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮和8-[3-(2-氨基-1-(S)-甲基乙氧基)苄基]-4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮(9-5和9-5)。
8-[3-(2-氨基-1-甲基乙氧基)苄基]-4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮的外消旋混合物(100mg)通过手性色谱分离。将化合物在Chiral Pak AD柱体上用含1ml/L DEA的20％EtOH/己烷洗脱。质谱(m+1)＝508。
实施例9-6N-[4-(3-{[4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-2-氧代-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-8-基]甲基}苯氧基)丁基]甲磺酰胺(9-6) 在室温下，将甲磺酰氯(.019ml，0.245mmol)滴加到8-{3-[(6-氨基己基)氧基]苄基}-4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮(0.116mg，0.222mmol)、5ml CH2Cl2和Et3N(0.034ml，0.245mmol)的溶液中。在室温下搅拌0.5小时，真空浓缩反应物。将残余物重新溶于CH2Cl2中，依次用H2O、盐水洗涤。经Na2SO4干燥，过滤，真空浓缩。残余物在40g硅胶柱体上纯化，用100％CH2Cl2(含饱和氨)至4％MeOH/CH2Cl2(含饱和氨)洗脱。合并干净的流分，真空浓缩，得到产物。
1H NMR(CDCl3，400Mh)，δ7.73(bd，J＝8.0Hz，1H)；7.35(dd，J＝8.1，14.6Hz，1H)；7.23(m，1H)；7.01(m，3H)；6.83(m，3H)；4.70(m，1H)；4.55(m，1H)；3.97(m，1H)；3.49(d，J＝3.8Hz，2H)；3.41(m，1H)；3.27(m，1H)；2.99(s，3H)；2.74(m，2H)；2.40(m，2H)；2.09(m，4H)；1.97(m，2H)；1.72(m，3H)；1.41(m，2H)；1.30(d，J＝6.1Hz，3H)；1.24(m，3H).
质谱(m+1)＝600。
表5表5中的化合物(或其盐)按照类似于9-4、9-5和9-6的方法制备，使用合适的试剂。
加工R3取代基的代表性方法(如以下流程10所示)可用于合成多种本发明化合物，包括下面的实施例(10-1)-(10-3)。图示的实施例(10-1)-(10-3)为烯胺形式，但也可以如上文所述的亚胺型互变异构体形式存在。
流程10
实施例10-28-[3-(氨基甲基)苄基]-4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮 将0.470g(1.02mmol)8-[3-氰基苄基]-4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮(实施例(7-12))和少量RaneyNickel(在水中)的50ml EtOH悬浮液首先抽空，通入氮气三次，然后置于氢气罐下，搅拌过夜。滤出催化剂，真空浓缩滤液，得到纯净产物。
1H NMR(400MHz，CDCl3)δ7.98-8.0(m，1H)，7.28-7.52(m，4H)，7.20-7.24(m，1H)，7.12-7.14(m，1H)，6.97-7.04(m，2H)，4.70(s，2H)，3.95-4.05(m，1H)，3.69-3.73(m，1H)，2.74-2.81(m，2H)，2.4-2.46(m，2H)，2.05-2.14(m，4H)，1.92-2.03(m，2H)，1.35-1.75(m，9H).
精确的MS实测值464.2806，理论值464.2820。
实施例10-3N-(3-{[4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-2-氧代-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-8-基]甲基}苄基)甲磺酰胺
将0.05g(0.11mmol)4-(环己基氨基)-8-[3-(氨基甲基)苄基]-1-(3-氟苯基)-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮(实施例(7-12))、0.02ml(0.22mmol)甲磺酰氯和过量K2CO3的2ml CH2Cl2悬浮液在室温下搅拌过夜。将反应物过滤，浓缩。将剩余油状物溶于0.5ml CH2Cl2中，用Isco自动系统纯化，采用Biotage Flash 25(S)柱体，以20ml/min用0-5％ MeOH/CH2Cl2洗脱15分钟，在5％ MeOH保持30分钟。第二个洗脱的产物通过HPLC/MS和NMR纯化。
1H NMR(400MHz，CDCl3)δ7.79-7.83(m，1H)，7.45-7.54(m，2H)，7.33-7.4(m，2H)，7.12-7.14(m，1H)，6.96-7.05(m，3H)，4.31-4.39(m，1H)，3.92-4.05(m，1H)，3.48-3.52(m，1H)，2.65-2.80(m，2H)，2.4-2.50(m，2H)，1.90-2.20(m，6H)，1.62-1.8(m，4H)，1.55(s，3H)，1.30-1.50(m，2H)，1.15-1.30(m，4H).MS 542.4加工R3取代基的代表性方法(如以下流程11所示)可用于合成多种本发明化合物，包括下面的实施例(11-2)-(11-8)。图示的实施例(11-2)-(11-8)为烯胺形式，但也可以如上文所述的亚胺型互变异构体形式存在。
实施例11-28-(3-氨基苄基)-4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮
将1.0g(2.1mmol)8-(3-硝基苄基)-4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮(实施例104)和0.57g(2.5mmol)SnCl2二水合物的100ml EtOH溶液加热至回流，搅拌过夜。HPLC/MS证实完全转化，因此将反应混合物通过硅藻土过滤，用EtOH洗涤，然后浓缩滤液。将剩余油状物在3N NaOH和EtOAc之间分配。在水层中形成白色稠状沉淀。有机层用盐水洗涤，经Na2SO4干燥，过滤，浓缩，得到纯净产物。
1H NMR(400MHz，CDCl3)δ8.09-8.11(m，1H)，7.32-7.36(m，1H)，7.10-7.13(m，1H)，6.96-7.03(m，3H)，6.60-6.63(m，2H)，6.53(s，1H)，3.95-4.0(m，1H)，3.43(s，2H)，2.75-2.80(m，2H)，2.37-2.42(m，2H)，1.93-2.12(m，5H)，1.64-1.75(m，3H)，1.35-1.41(m，2H)，1.16-1.27(m，4H).MS 450.4实施例11-3N-(3-{[4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-2-氧代-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-8-基]甲基}苯基)乙酰胺 将0.05g(0.11mmol)4-(环己基氨基)-8-[3-氨基苄基]-1-(3-氟苯基)-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮、0.1ml(0.11mmol)乙酰氯和过量K2CO3的2ml CH2Cl2悬浮液在室温下搅拌过夜。过滤反应物，浓缩，将剩余油状物溶于1ml CH2Cl2中，用Isco自动系统纯化，采用BiotageFlash 25(S)柱体，以20ml/min用0-5％MeOH/CH2Cl2洗脱15分钟，在5％ MeOH保持30分钟。第二个洗脱的产物通过HPLC/MS和NMR纯化。
1H NMR(400MHz，CDCl3)δ7.88-7.90(m，1H)，7.63-7.70(m，2H)，7.30-7.35(m，1H)，7.19-7.24(m，1H)，6.92-7.04(m，4H)，3.90-3.94(m，1H)，3.47(s，2H)，2.72-2.78(m，2H)，2.29-2.36(m，4H)，2.14(s，3H)，1.98-2.1(m，6H)，1.62-1.73(m，2H)，1.13-1.41(m，4H).MS 492.4实施例11-4N-(3-{[4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-2-氧代-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-8-基]甲基}苯基)甲磺酰胺 通过上述实施例11-3的方法制备，只是用磺酰氯替代乙酰氯。
1H NMR(400MHz，CDCl3)δ7.60-7.62(m，1H)，7.30-7.38(m，2H)，7.20(s，1H)，7.12-7.14(m，1H)，6.96-7.07(m，4H)，3.92-3.96(m，1H)，3.51(s，2H)，3.00(s，3H)，2.69-2.75(m，2H)，2.36-2.43(m，2H)，1.97-2.14(m，6H)，1.68-1.74(m，2H)，1.16-1.42(m，6H).MS 528.1实施例11-54-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-8-{3-[(2-甲基戊基)氨基]苄基}-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮
方法Z将0.05g(0.11mmol)4-(环己基氨基)-8-[3-氨基苄基]-1-(3-氟苯基)-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮(实施例11-2)、0.01ml(0.13mmol)2-甲基戊-1-醛、0.05ml HOAc和0.05g(0.22mmol)三乙酰氧基硼氢化钠的5ml二氯乙烷悬浮液在室温下搅拌过夜。将反应物用饱和碳酸氢钠水溶液猝灭，用CH2Cl2稀释，剧烈搅拌15分钟。有机层用盐水洗涤，经Na2SO4干燥，过滤，浓缩。剩余油状物用Isco自动系统纯化，采用Biotage Flash 25(S)柱体，用5％MeOH/CH2Cl2以20ml/min洗脱30分钟。产物第二个洗脱出来。
1H NMR(400MHz，CDCl3)δ8.22-8.24(m，1H)，7.31-7.37(m，1H)，7.11-7.15(m，1H)，6.94-7.02(m，3H)，6.52-6.56(m，2H)，6.43(s，1H)，3.94-3.97(m，1H)，3.65-3.70(m，1H)，3.45(s，2H)，3.00-3.06(m，1H)，2.77-2.90(m，3H)，2.39-2.45(m，2H)，1.87-2.14(m，7H)，1.64-1.74(m，3H)，1.13-1.44(m，8H)，0.89-0.97(m，6H).MS 534.3实施例11-64-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-8-[3-(异丙基氨基)苄基]-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮
此化合物按照方法Z制备，用丙酮替代醛。
1H NMR(400MHz，CDCl3)δ8.18-8.2(m，1H)，7.31-7.36(m，1H)，7.11-7.14(m，1H)，6.96-7.03(m，3H)，6.50-6.54(m，2H)，6.41(s，1H)，3.94-3.97(m，1H)，3.59-3.65(m，1H)，3.45(s，2H)，2.77-2.83(m，2H)，2.38-2.44(m，2H)，1.91-2.13(m，3H)，1.63-1.75(m，3H)，1.34-1.43(m，2H)，1.14-1.25(m，6H).MS 492.4实施例11-74-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-8-[2-(异丙基氨基)苄基]-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮 按照方法Z制备，用丙酮替代醛，并用8-(2-氨基苄基)-4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮(实施例80)替代底物。MS 492.4。
实施例11-84-[(2-{[4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-2-氧代-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-8-基]甲基}苯基)氨基]丁腈 将0.05g(0.11mmol)8-(2-氨基苄基)-4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮(实施例80)、过量4-溴丁腈和Cs2CO3的2ml CH3CN悬浮液加热至60℃，搅拌2天。HPLC/MS显示有少量产物，因此将反应物过滤，浓缩。剩余油状物用Isco自动系统纯化，采用Biotage Flash 25(M)柱体，用0-5％ MeOH+0.5MNH3/CH2Cl2以20ml/min洗脱30分钟。最后洗脱出产物。
1H NMR(400MHz，CDCl3)δ7.3 1-7.42(m，1H)，6.83-7.18(m，5H)，6.57-6.70(m，2H)，4.6-4.8(br m，1H)，3.57-3.97(m，6H)，3.28(m，1H)，2.65-2.70(m，1H)，2.39-2.58(m，4H)，2.21-2.25(m，1H)，1.67-2.08(m，9H)，1.26-1.43(m，4H).MS 517.1加工R3取代基的代表性方法(如以下流程12所示)可用于合成多种本发明化合物，包括下面的实施例(12-4)。图示的实施例(12-4)为烯胺形式，但也可以如上文所述的亚胺型互变异构体形式存在。
流程12 实施例12-43-(3-{[4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-2-氧代-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-8-基]甲基}苯基)-2-甲基丙腈(12-4)
步骤13-(3-溴苯基)-2-甲基丙腈(12-2)在干冰-丙酮浴上，向2.5ml(5mmol)LDA(2M的THF溶液)的10ml THF溶液滴加0.7ml(4.76mmol)3-溴丙腈(9-1)。将溶液搅拌15分钟，然后通过套管转移到0.31ml(5mmol)MeI的10ml THF溶液(也冷却至-78℃)。撤去冷却浴，使反应物升至室温，搅拌30分钟。反应物用饱和NH4Cl水溶液猝灭，将产物萃取到EtOAc中。有机层经Na2SO4干燥，过滤，浓缩。将剩余油状物溶于1ml CH2Cl2中，用Isco自动系统纯化，采用Biotage Flash 40(M)柱体，用50-100％ EtOAc/己烷洗脱。最后洗脱出产物。MS 224.0 NB#212867-102。
步骤23-(3-甲酰基苯基)-2-甲基丙腈(12-3)向装有冷凝器和2个隔片的三颈烧瓶通入氮气，然后在烧瓶中装入0.6g(2.7mmol)3-(3-溴苯基)-2-甲基丙腈(9-2)、0.275g(4mmol)甲酸钠、0.155g(0.13mmol)四(三苯基膦)合钯，由气罐中通入CO达5分钟。将固体悬浮于10ml DMF中，将CO连续通入悬浮液中。将烧瓶用油浴在100′加热20分钟，然后在110′加热，同时搅拌。1.5小时后，颜色从黄色变为深橙色，HPLC/MS分析显示已没有原料，有一种主要产物。冷却反应物，用盐水猝灭。产物萃取到EtOAc中，经Na2SO4干燥，过滤，浓缩。将产物溶于1ml CH2Cl2中，用Isco自动系统纯化，采用Biotage Flash 25(M)柱体，用0-50％EtOAc/己烷以25ml/min洗脱15分钟，保持30分钟。最后洗脱出产物。MS 174.1NB#212867-104。
步骤33-(3-{[4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-2-氧代-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-8-基]甲基}苯基)-2-甲基丙腈(12-4)向0.35g(0.92mmol)4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮和0.25ml(1.4mmol)DIEA的20ml二氯乙烷溶液中，加入0.16g(0.92mmol)3-(3-甲酰基苯基)-2-甲基丙腈(9-3)。将悬浮液搅拌10分钟，然后加入0.4g(1.9mmol)三乙酰氧基硼氢化钠，在室温下搅拌反应物过夜。HPLC/MS显示已没有原料，这样将反应物用100ml饱和碳酸氢钠猝灭，用CH2Cl2稀释。有机层用盐水洗涤，经Na2SO4干燥，过滤，浓缩。剩余油状物用Isco自动系统纯化，采用Biotage Flash 25(M)柱体，用5％MeOH+0.5M NH3/CH2Cl2以25ml/min洗脱30分钟。产物第二个洗脱出来。
1H NMR(400MHz，CDCl3)δ7.80-7.82(d，1H J＝8Hz)，7.28-7.37(m，2H)，7.14-7.19(m，3H)，6.96-7.04(m，3H)，3.94-3.97(m，1H)，3.51(s，2H)，2.84-2.87(m，3H)，2.71-2.78(m，2H)，2.34-2.41(m，2H)，1.97-2.11(m，6H)，1.65-1.75(m，3H)，1.33-1.41(m，5H)，1.17-1.25(m，3H).MS 502.0
流程13 加工R3取代基的代表性方法(如以下流程13所示)可用于合成多种本发明化合物，包括下面的实施例(13-4)-(13-5)。图示的实施例(13-4)-(13-5)为烯胺形式，但也可以如上文所述的亚胺型互变异构体形式存在。
实施例13-44-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-8-[(6-异丙氧基吡啶-2-基)甲基]-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮
步骤12-溴-6-异丙氧基吡啶此化合物按照类似于WO 02/076983(第80页)介绍的方法制备。在氮气氛下，将无水异丙醇(25ml，42.2mmol)加入烘箱干燥的250ml三颈烧瓶，加入钠颗粒(0.5g，21.1mmol)，将反应物加热至80℃，以溶解钠。加入固体2，6-二溴吡啶(10g，42.2mmol)，将反应物在95℃加热。在加热～2.5小时后，冷却反应物，在乙醚和水之间分配。蒸发有机层，得到固体和油状物，将混合物悬浮于己烷中，冷却，过滤除去固体。小心蒸发滤液，二氧化硅色谱(用己烷洗脱)处理，得到透明、无色油状产物。
1H NMR(400MHz，CDCl3)δ8.23(d，J＝7.8Hz，1H)，7.53(t，J＝8.2Hz，1H)，7.33(dd，J＝8.0，14.7Hz，1H)，7.0(m，3H)，6.75(d，J＝7.2Hz，1H)，6.60(d，J＝8.3Hz，1H)，5.22(m，1H)，3.93(m，1H)，3.59(s，2H)，2.90(m，2H)，2.55(m，2H)，2.12(m，2H)，2.0(m，4H)，1.7-1.5(m，4H)，1.4-1.3(m，2H)，1.33(d，J＝6.2Hz，6H)，1.15(m，3H).
LCMS(m+1)＝215.1，217.1步骤26-异丙氧基吡啶-2-甲醛6-异丙氧基吡啶-2-甲醛按照用于甲氧基类似物(D.L Comins，M.O.Killpack，J.Org.Chem.，1990，55 69-73)的类似方法制备。在氩气氛下，将2-溴-6-异丙氧基吡啶(1g，4.6mmol)溶于10ml无水THF中，冷却至-78℃，加入2.5M正丁基锂(1.9ml，4.8mmol)，保持反应物温度低于-65℃。搅拌反应物45分钟后，加入DMF(0.717ml，9.25mmol)，再次保持温度低于-60℃，搅拌反应物15分钟，然后用饱和碳酸氢钠溶液猝灭。分离各层，水层用CHCl3萃取，有机层经Na2SO4干燥，过滤，小心蒸发，残余物用色谱法处理(0-50％乙醚/己烷)，得到油状产物。LCMS(m+1)＝165.2。
步骤34-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-8-[(6-异丙氧基吡啶-2-基)甲基]-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮此化合物按照类似实施例(5-6)的方法制备，采用流程13步骤2的中间体和化合物(5-2)。LCMS(m+1)＝494.1。
实施例13-58-[(6-仲丁氧基吡啶-2-基)甲基]-4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮 8-[(6-仲丁氧基吡啶-2-基)甲基]-4-(环己基氨基)-1-(3-氟苯基)-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸-3-烯-2-酮按照类似实施例13-4的方法制备，只是在最后步骤使用二氯乙烷。LCMS(m+1)＝508.1。
流程14A给出了制备14A-5中间体8-苄基-1-苯基-4-硫代-1，3，8-三氮杂-螺[4.5]癸烷-2-酮的方法，该中间体可用于制备本发明化合物。市售14A-1可以用适当的烷基卤(如苄基氯)和合适的碱(如碳酸钾)在合适的溶剂(如乙腈)中烷基化，得到14A-2。M.E.Kopach等，J.Org.Chem.，2003 68 5739-5741介绍了类似方法。A-2进行改良的Strecker反应，得到14A-3；然后用异氰酸氯磺酰酯在二氯甲烷中处理，得到14A-4。P.L.Feldman和M.F.Brackeen，J.Org.Chem.，1990，55，4207-4209以及其中的参考文献介绍了类似方法。将14A-4用Na2S硫醇化，得到14A-5。将中间体14A-5用不同的胺在合适的溶剂(如DMSO或DMF)中加热处理，得到本发明化合物14A-6。
流程14A
流程14 实施例141-(3-氟苯基)-4-异丁基氨基-8-(3-异丙氧基-苄基)-1，3，8-三氮杂-螺[4.5]癸-3-烯-2-酮(14-8)
步骤13-异丙氧基-苄基溴(14-3)向3-异丙氧基-苯甲醛14-1(20g，122mmol)的甲醇(400ml)溶液中，在0℃分几批加入硼氢化钠(5g)。所得混合物在室温下搅拌3小时。通过加入饱和NH4OH猝灭反应物。萃取(EtOAc)，浓缩，得到无色油状物14-2(MH+，166)，无需纯化直接使用。将(3-异丙氧基-苯基)-甲醇14-2重新溶于乙醚(244ml)，在0℃滴加PBr3(11.5ml，122mmol)。在0℃搅拌反应混合物，然后在室温搅拌3小时，猝灭(MeOH)，萃取(EtOAc)，浓缩，得到无色油状物14-3。(MH+，288)。
步骤21-(3-异丙氧基-苄基)-哌啶-4-酮一水合物(14-4)将4-哌啶酮盐酸盐一水合物(19.52g，127.12mmol)、1-溴甲基-3-异丙氧基-苯(19.41g，84.76mmol)、K2CO3和DMF(150ml)的混合物在室温下搅拌16小时。真空除去溶剂，将残余物萃取(EtOAc/盐水)，干燥(Na2SO4)，浓缩，色谱法纯化(硅胶，EtoAc/己烷，2/3)，得到14-4。(MH+，266)。
步骤34-(3-氟-苯基)-1-(3-异丙氧基-苄基)-哌啶-4-甲腈(14-5)在10分钟内，向1-(3-异丙氧基-苄基)-哌啶-4-酮一水合物14-4(7.98g，30mmol)和苯胺(3.67g，33mmol)的冰醋酸(30ml)溶液中滴加TMSCN(2.98g，30mmol)，维持温度低于40℃。再搅拌反应混合物30分钟，倒入冷NH4OH混合物(30ml NH4OH和30g冰)中。缓慢加入NH4OH，直到pH达到10。萃取(CHCl3)，干燥(Na2SO4)并浓缩，用硅胶纯化，得到14-5。LCMS(MH+368.3)。
步骤41-(3-氟-苯基)-8-(3-异丙氧基-苄基)-4-硫代-1，3，8-三氮杂-螺[4.5]癸烷-2-酮(14-7)将4-(3-氟-苯基)-1-(3-异丙氧基-苄基)-哌啶-4-甲腈 14-5(5.28g，15.0mmol)溶于氯仿(15ml)。搅拌溶液，冷却至0℃，此时，滴加异氰酸氯磺酰酯(Acros，1.75ml，20.1mmol，1.25eq)，使得形成大量白色沉淀。撤去冰浴，用磁力搅拌器剧烈搅拌浆状物10分钟。此时，LCMS(MH+411.2)显示所述腈耗尽。加入水(15ml)，在室温下剧烈搅拌不均一混合物1小时。在500ml Erlenmeyer烧瓶(用于适应大型搅拌桨)中，将硫化钠(无水的，Aldrich，22.5g，288mmol)溶于水(200ml)，用冰/异丙醇浴冷却至0℃以下的内部温度。将乙酸(约28ml)在约10分钟内滴加到经过搅拌的溶液，确保内部温度接近0℃。(在加入期间，生成了大量浅色沉淀，混合物变得浓稠。乙酸加入接近完毕时稠度变小。)当pH试纸显示pH约为6时，停止加入，溶液略呈现轻微浅绿色。此时，将以上亚胺浆状物加入硫化物溶液，使用二氯甲烷(～30ml)帮助转移。加入异丙醇(50ml)，用汽罐密封烧瓶，从冰浴中移出，剧烈搅拌16小时。反应物用二氯甲烷稀释，用水和足够的饱和碳酸氢钠溶液洗涤，以确保为碱性pH值。除去有机层，水层用二氯甲烷萃取(2次)。将合并的有机层干燥(MgSO4)，过滤，浓缩至黄色固体。将固体重新悬浮于二氯甲烷中，沉积到用于色谱的硅胶上。将样品用硅胶快速色谱法纯化，采用Combiflash系统(80g柱体)，50％乙酸乙酯/己烷作为洗脱剂(产物Rf～0.25)，得到产物14-7。LCMS(MH+428.2)。
步骤61-(3-氟苯基)-4-异丁基氨基-8-(3-异丙氧基-苄基)-1，3，8-三氮杂-螺[4.5]癸-3-烯-2-酮(14-8)向1-(3-氟-苯基)-8-(3-异丙氧基-苄基)-4-硫代-1，3，8-三氮杂-螺[4.5]癸烷-2-酮SNS-1(21.4mg，0.05mmol)的DMSO(1ml)溶液中，加入异丁胺(36.5mg，0.5mmol)。将反应混合物在110℃加热12小时。粗产物用制备型HPLC纯化，得到(14-8)。
1H NMR(CD3OD)δ7.29(br s，1H)，7.18(m，1H)，7.05(m，3H)，6.90(d，J＝8.31Hz，1H)，6.76(br m，2H)，4.50(m，1H)，4.06(br s，2H)，3.00-3.20(br，2H)，2.2-2.8(br，4H)，1.92(br，1H)，1.19(d，J＝5.87Hz)，0.86(m，6H).EI-MS m/z467.25(MH+).
表6表6中的化合物(或其盐)按照类似于流程14的方法制备。
R2的加工可以通过在流程3或流程14-A中使用不同的取代苯胺，或者用15-1与不同的硼酸或硼酸酯进行Suzuki偶合反应。加工R2取代基的代表性方法(如以下流程1 5所示)，可用于合成多种本发明化合物，包括下面的实施例(15-2)-(15-42)。硼酸酯可以按照流程15-A制备。图示的实施例(15-2)-(15-42)为烯胺形式，但也可以如上文所述的亚胺型互变异构体形式存在。
流程15 流程15-A用芳基卤合成硼酸酯的通用方法 此方法基于Miyaura等(J.Org.Chem.，1995，60，7508-7510)研发的条件。将芳基卤15-A-1(0.20mmol，1eq)、乙酸钾(0.60mmol，3eq.)、二硼酸二(频哪醇酯)(0.18mmol，0.9eq.)和PdCl2(dppf)(0.020mmol，0.1eq.)加入圆底烧瓶中。加入无水DMF(3ml)，烧瓶中通入氮气，然后封闭。搅拌所得混合物，放入80℃油浴中。通过LCMS监测反应。在芳基溴耗尽后(几小时)，反应混合物用乙酸乙酯/水萃取3-4次，然后用盐水洗涤两次。所得有机溶液经MgSO4干燥，浓缩，得到粗制的硼酸酯15-A-2，将其直接用于后续Suzuki偶合反应。流程15-B-E描述了一系列用芳基卤合成硼酸酯的代表性方法。
流程15-B 将化合物15-B-1(0.230g 0.90mmol)加入到甲胺盐酸盐(0.091g1.35mmol)、吡啶(0.364ml 4.50mmol)和二氯甲烷(10ml)的搅拌溶液(0℃)中。使反应混合物升至室温，通过LCMS监测反应。在原料耗尽后(约3小时)，混合物用乙醚/饱和碳酸氢钠溶液萃取两次。有机溶液用磷酸二氢钠水溶液(pH＝3-4)洗涤两次，用盐水洗涤两次。有机溶液经MgSO4干燥，浓缩，得到粗制的磺酰胺15-B-2。吡啶将粗制的15-B-2(0.050g，0.20mmol)、乙酸钾(0.059g，0.60mmol)、二硼酸二(频哪醇酯)(0.046g，0.18mmol)和PdCl2(dppf)(0.016g0.020mmol)加入到圆底烧瓶中。然后，加入无水DMF(3ml)，烧瓶中通入氮气，然后封闭。搅拌所得混合物，放入80℃油浴中。通过LCMS监测反应。在原料耗尽后，反应混合物用乙酸乙酯/水萃取3-4次，然后用盐水洗涤两次。所得有机溶液经MgSO4干燥，浓缩，得到粗制的硼酸酯15-B-3，无需纯化，将其直接用于Suzuki偶合反应，得到实施例15-35。用Boykin催化剂，按照已经介绍的标准条件进行Suzuki偶合反应。
流程15-C
在0℃、氮气氛下，将3-氯丙基磺酰氯(1.200g，0.00678mol)滴加到对溴苯胺(1.032g 0.00600mol)、吡啶(5ml)和二氯甲烷(90ml)的搅拌溶液。使混合物升至室温，搅拌过夜。浓缩所得混合物，用Et2O/磷酸二氢钠水溶液(pH＝3-4)萃取。将有机溶液用饱和碳酸氢钠溶液洗涤两次，用盐水洗涤两次，然后经MgSO4干燥，浓缩，得到粗制15-C-1(1.630g，87％)。
将粗制的15-C-1(1.630g，0.0052mol)溶于10ml DMF中。将所得溶液滴加到60％NaH(分散于矿物油中，0.480g，0.0104mol)和DMF(30ml)的搅拌混合物(0℃)。使反应混合物升至室温，搅拌过夜。在完成后，将反应物用饱和NH4Cl水溶液猝灭，用乙醚萃取两次。所得醚溶液用磷酸二氢钠水溶液(pH＝3-4)洗涤两次，用饱和NaHCO3水溶液洗涤两次，然后用盐水洗涤两次。有机溶液经MgSO4干燥，浓缩，得到粗制的15-C-2(1.295g，90％)。
将粗制的15-C-2(0.156g，0.566mmol)、乙酸钾(0.167g，1.698mmol)、二硼酸二(频哪醇酯)(0.144g，0.509mmol)和PdCl2(dppf)(0.046g，0.0566mmol)加入圆底烧瓶中。然后加入无水DMF(10ml)，烧瓶中通入氮气。搅拌所得混合物，放入80℃油浴中。通过LCMS监测反应。在原料耗尽后(1-2小时)，反应混合物用乙酸乙酯稀释，用水和盐水分别洗涤两次。所得有机溶液经MgSO4干燥，浓缩，得到粗制的硼酸酯15-C-3，无需纯化，直接用于下一步骤。用Boykin催化剂，按照已经描述的标准条件进行Suzuki偶合反应。产物为实施例15-36。
流程15-D 向4-溴苯甲酸(402.0mg，2mmol)的DMF(10ml)溶液中，加入HATU(836.5mg，2.2mmol)和DIEA(697.0μl，4mmol)。在室温下搅拌5分钟后，加入甲胺盐酸盐(135.0mg，2mmol)。将溶液在室温下搅拌过夜。反应混合物用水稀释，用乙酸乙酯萃取两次。合并的萃取液用饱和碳酸氢钠、1M HCl和盐水洗涤，经硫酸镁干燥，过滤并浓缩至干，得到15-D-1(181.1mg，42.0％，白色晶体)。
将15-D-1(107.0mg，0.5mmol)、二硼酸二(频哪醇酯)(139.7mg，0.55mmol)和乙酸钾(245.4mg，2.5mmol)的2.5ml DMF溶液用氮气净化，然后加入PdCl2(dppf)(11.0mg，0.015mmol)。将溶液在80℃加热2小时，然后冷却至室温。将反应物用水猝灭，然后用乙酸乙酯萃取两次。有机溶液依次用水、饱和碳酸氢钠、盐水洗涤。有机溶液经硫酸镁干燥，过滤并浓缩至干，得到硼酸酯15-D-2(91.1mg，61.0％)。采用典型Suzuki偶合条件和Boykin催化剂，用硼酸酯15-D-2和催化剂制备最终化合物实施例15-14。
流程15-E 将4-溴苯基磺酰氯(3.33g，13.0mmol，1.0eq.)和二甲胺盐酸盐(1.58g，19.4mmol，1.49eq.)加入烧瓶中。依次加入THF(25ml)、DIEA(5.2ml，29.9mmol，2.3eq.)。在室温下剧烈搅拌反应物5.5小时，然后用乙醚稀释，依次用1N盐酸、饱和碳酸氢钠溶液洗涤。所得溶液经硫酸镁干燥，过滤并浓缩，得到粗产物。所得粗产物通过从二氯甲烷∶己烷中重结晶而纯化，得到磺酰胺15-E-1(1.1788g，34％)。
将上述N，N-二甲基-4-溴苯基磺酰胺(0.486g，1.84mmol，1.0eq.)、二硼酸二(频哪醇酯)(538.5mg，2.12mmol，1.15eq.)、乙酸钾(881.2mg，8.98mmol，4.88eq.)和PdCl2(dppf)(11.0mg，0.015mmol)加入20ml闪烁管。加入DMF(6ml)，闪烁管中通入氮气，封闭，置于80℃铝块中搅拌。2小时后，冷却反应物至室温，用乙醚稀释，用水洗涤。有机溶液经硫酸镁干燥，过滤并浓缩。粗产物用硅胶快速色谱法(20％乙酸乙酯/己烷)纯化，得到所需硼酸酯15-E-2(256.2mg，45％)，直接用于下述实施例15-2的制备。
实施例152′-[4-环己基氨基-8-(3-异丙氧基-苄基)-2-氧代-1，3，8-三氮杂-螺[4.5]癸-3-烯-1-基]-4′-氟-联苯基-4-磺酸二甲酰胺(15-2)
步骤1步骤22′-[4-环己基氨基-8-(3-异丙氧基-苄基)-2-氧代-1，3，8-三氮杂-螺[4.5]癸-3-烯-1-基]-4′-氟-联苯基-4-磺酸二甲酰胺(15-2)将溴化物(15-1，按照类似于实施例14的方法制备)(60.4mg，0.106mmol，1.0eq.)、硼酸(51.8mg，0.166mmol，1.57eq.)、钯催化剂(26.7mg，0.045mmol，0.43eq.，有关催化剂制备，参见Boykin等，J.Org.Chem.，2004，69，13，4330-4335)和磷酸钾(70.6mg，0.333mmol，3.1eq.)加入1打兰的小瓶中。加入磁力搅拌棒，然后加入无水乙醇(1ml)。密封小瓶，将其放入在加热板上的90℃铝块中搅拌。当反应物出现黑色钯沉淀(约3小时)，冷却反应物至室温。通过硅藻土过滤反应物，所得溶液用反相HPLC(含0.1％TFA的乙腈∶水)直接纯化，得到为TFA盐的所需二芳基产物。
1H NMR(400MHz，MeOH-d4)δ7.83(d，J＝8.3Hz，2H)，7.59(m，2H)，7.33(m，4H)，7.11(br s，1H)，6.84(m，2H)，4.75-4.50(m，1H)，4.14(s，2H)，2.68(s，6H)，2.50-2.00(m，2H)，2.00-1.60(m，6H)，1.50-1.20(m，10H).EI-MS m/z676(M+H)+.
表7表7中的化合物(或其盐)按照类似于流程14和15的方法制备。
实施例15-464-环己基氨基-8-环丙基甲基-1-(4′-二甲基氨磺酰基-4-氟-联苯-2-基)-2-氧代-1，3-二氮杂-8-氮-螺[4.5]癸-3-烯三氟乙酸盐
将N-(叔丁氧基羰基)-4-哌啶酮(10.13g，50.8mmol，1.0eq)和2-溴-5-氟苯胺(11.60g，61.0mmol，1.2eq.)加入烧瓶中。依次加入乙酸(75ml)、三甲基硅烷基氰(7.75ml，58.1mmol，1.14eq.)。在室温下搅拌混合物24小时，然后加入到200ml冰和200ml饱和氢氧化铵溶液的混合物中。所得混合物用二氯甲烷萃取两次，有机溶液经硫酸镁干燥，过滤并浓缩，得到22.57g粗产物。将此氨基腈通过已经描述的标准方法转化为乙内酰硫脲。
将粗制的硫醇(由标准硫醇化条件制备，8.47g，17.5mmol，1.0eq.)和环己胺(8.0ml，70mmol，4.0eq.)溶于DMSO(32ml)。搅拌溶液，在油浴中加热至115℃达24小时，然后冷却至室温。所得溶液用乙醚稀释，用1N盐酸洗涤，然后经硫酸镁干燥，过滤并浓缩。使粗制的氨基乙内酰脲通过2L烧结漏斗中的600ml二氧化硅垫过滤(依次用70％乙酸乙酯/己烷、100％乙酸乙酯作为洗脱溶剂)，从而纯化。此过程得到所需产物(2.0971g，23％，暗绿色半固体)。将其中一部分氨基乙内酰脲(528.6mg)溶于二烷(4ml)。加入4N氯化氢/二烷溶液(5ml)，让反应物静置3小时，然后浓缩。将粗产物用二氯甲烷处理，用饱和碳酸氢钠溶液洗涤。有机溶液经硫酸镁干燥，过滤并浓缩。粗制的游离碱通过硅胶快速色谱纯化(5％ 2N氨(甲醇)∶95％二氯甲烷)，得到所需的脱保护的哌啶(241mg，56％)。
向脱保护的哌啶(127.0mg，0.3mmol)的DMF(3ml)溶液中，依次加入碳酸钾(45.6mg，0.33mmol)、环丙烷甲基溴(32.3μl，0.33mmol)。将溶液在80℃加热15小时，冷却至室温，然后用水猝灭。产物用乙酸乙酯萃取三次，依次用水、1M HCl水溶液和盐水洗涤。有机溶液经硫酸镁干燥，过滤并浓缩至干。产物用制备型TLC纯化(用1％甲醇/99％乙酸乙酯洗脱)，得到环丙基甲基哌啶芳基溴(52.6mg，36.8％)。
按照已经描述的标准Suzuki偶合条件，用以上的芳基溴和Boykin催化剂制备最终化合物实施例15-43。MS(MH+)582.3。
实施例15-474-环己基氨基-8-(3-异丙氧基-苄基)-1-[3-(5-甲基-[1，2，4]二唑-3-基)-苯基]-2-氧代-1，3-二氮杂-8-氮-螺[4.5]癸-3-烯三氟乙酸盐 向3-氨基-苯甲腈(4.7g，40.0mmol)的200ml THF溶液中，依次加入三乙胺(5.6ml，40.0mmol)、二碳酸二叔丁酯(8.7g，40.0mmol)。回流加热两天后，冷却溶液，然后在水和乙酸乙酯之间分配。产物用乙酸乙酯萃取三次，用1M HCl水溶液和盐水洗涤，经硫酸镁干燥，过滤并浓缩至干。产物用硅胶色谱法纯化(用10％己烷/90％乙酸乙酯洗脱)，得到A(8.31g，93.2％)。
将A(6.54g，30mmol)、50％w/w羟胺水溶液(3.6ml，60mmol)和60ml乙醇的混合溶液回流3小时。高真空除去乙醇，得到易碎泡沫状B(7.3g，96.9％)。
将B(1.7g，7.0mmol)、乙酰氯(746.5μl，10.5mmol)的35.0ml吡啶溶液回流1天。高真空除去吡啶。所得粗产物在乙酸乙酯和水之间分配。产物用乙酸乙酯萃取三次，依次用1M HCl水溶液、盐水洗涤，经硫酸镁干燥，过滤并浓缩至干。产物用硅胶色谱法纯化(用15％己烷/85％乙酸乙酯洗脱)，得到C。如下脱去Boc保护基团在室温下搅拌C的50ml 4M HCl/二烷溶液30分钟，真空蒸发二烷，得到苯胺盐酸盐D(944.8mg，64.3％，灰白色固体)。按照流程3描述的标准Ugi反应条件，将苯胺转化为所需产物实施例15-47。MS(MH+)577.25。
实施例15-481-[2-(4-乙酰基氨基-哌啶-1-基)-5-氟-苯基]-4-环己基氨基-8-(3-异丙氧基-苄基)-2-氧代-1，3-二氮杂-8-氮-螺[4.5]癸-3-烯三氟乙酸盐
在装有搅拌棒的20ml闪烁管中，将4-叔丁氧基羰基氨基-哌啶(804.4mg，4.02mmol，1.0eq.)和2，5-二氟硝基苯(679.5mg，4.27mmol，1.06eq.)溶于DMSO(4ml)。加入二异丙基乙胺(DIEA，1ml，7.75mmol，1.93eq.)，将小瓶密封，放置到70℃的铝块中搅拌3.5小时。然后冷却溶液至室温，用乙醚稀释，用1N盐酸洗涤。有机溶液经MgSO4干燥，过滤，浓缩，得到芳基哌啶A(1.5261g，112％)，直接用于下一步骤。
向A(339.36mg，1.0mmol)、2.5ml甲醇和2.5ml水的溶液中，依次加入氯化铵(266.5mg，5mmol)、锌粉(327mg，5mmol)。在室温下搅拌反应混合物1小时，然后通过硅藻土垫过滤。将盐酸(1mmol)加入到游离胺中，得到胺盐酸盐。浓缩滤液，得到B(307.5mg，89.0％，白色固体)。
向1-(3-异丙氧基-苄基)-哌啶-4，4-二醇(132.5mg，0.5mmol)、B(169.9mg，0.55mmol)和冰醋酸(0.5ml)的冰冷溶液中，缓慢加入三甲基硅烷基氰(73.4μl，0.55mmol)。使反应混合物保持在0℃达5分钟，然后使其在30分钟内升至室温。所得混合物用饱和氢氧化铵和冰的混合物猝灭，直到pH值达到10，然后用二氯甲烷萃取两次。合并的二氯甲烷萃取液用盐水洗涤，经硫酸镁干燥，浓缩。所得粗产物通过制备型TLC纯化(20％乙酸乙酯/60％己烷)，得到C(234.5mg，83.0％，油性残余物)。
向C(234.5mg，0.415mmol)和1.5ml氯仿的冰冷溶液中，滴加异氰酸氯磺酰酯(39.7μl，0.46mmol)。在室温下搅拌反应物30分钟，然后通过830μl水猝灭。将反应混合物在室温下再搅拌1小时，然后加入到H2S的0℃水溶液(622.5mg Na2S+313.0ml H2O+622.5-650.0μl乙酸)，此溶液在临用前制备。在室温下搅拌所得混合物24小时，然后用饱和碳酸氢钠溶液碱化，直到pH＞7，然后用乙酸乙酯萃取两次。合并的萃取液用盐水洗涤，经硫酸镁干燥，浓缩。所得粗产物用制备型TLC纯化(40％乙酸乙酯/60％己烷)，得到D(98.8mg，38.0％，油性残余物)。
向D(98.8mg，0.158mmol)的2ml DMSO溶液中，加入环己胺(200μl，1.58mmol)。将反应混合物在110℃加热2天。粗产物用制备型反相HPLC纯化，在冷冻干燥后，得到为TFA盐的E(59.7mg，54.7％，微细黄色粉沫)。
利用0.5ml 25％TFA/DCM在室温下反应10分钟，脱去E(30mg，0.43mmol)中的Boc。真空干燥TFA胺盐，重新溶于0.5ml四氢呋喃中。将三乙胺(0.09mmol，12.5μl)加入到反应溶液中，然后加入乙酰氯(～4.0μl，0.052mmol)，在室温下搅拌反应物15分钟。粗制的反应物用制备型反相HPLC纯化，然后冷冻干燥，得到15-45(6.4mg，23.6％，微细黄色粉沫)。MS(MH+)633.3。
尽管已经根据某些具体实施方案描述和说明了本发明，但是本领域技术人员应该知道，可以在不偏离本发明的精神和范围的情况下，对方法和方案进行各种修改、变化、修饰、替代、删除或增加。因此，本发明由所附权利要求书的范围来限定，并且在尽可能宽的合理范围内解释所述权利要求书。
权利要求
1.一种下式(I)的化合物 或其互变异构体(I′) 及所述化合物或其互变异构体的药学上可接受的盐以及它们的各对映异构体和非对映异构体，其中X为CR5或N；X′为CR5H或NH；Z为O或S；R1选自(1)氢，(2)-C1-6烷基，(3)-C0-6烷基-C6-10芳基，(4)-C0-6烷基-C5-12杂芳基，(5)-C0-6烷基-C3-12碳环基，其中所述碳环基任选含有1-3个选自S、N和O的环杂原子，(6)-O-R6，和(7)-C0-6烷基-Q1-R6，其中所述R1烷基部分任选被一个或多个下列基团取代(a)-OR4，(b)卤素，(c)氰基，和(d)-NR4R4’，所述R1碳环基部分任选被一个或多个下列基团取代(a)-OR4，(b)＝O，(c)卤素，(d)氰基，(e)-C(＝O)-NR4R4’，(f)-C1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个下列基团取代(I)卤素，(II)-OH，和(III)-C6-10芳基，(g)-NR4-SO2-R4’，(h)-SO2-R4，(i)-NR4-C(＝O)-R4’，(j)-C(＝O)-OR4，(k)-NR4R4’，(l)-C(＝O)-R4，和(m)-SO2-NR4R4’，所述R1芳基和杂芳基部分任选被一个或多个下列基团取代(a)卤素，(b)-C1-6烷基，(c)-C2-6烯基，(d)-C2-6炔基，(e)-C0-3烷基-C6-10芳基，(f)氰基，(g)-O-C0-3烷基-C6-10芳基，(h)-O-R4，(i)-C(＝O)-NR4R4’，(j)-NR4R4’，(k)-Q2-R7，和(l)-C0-3烷基-C5-12杂芳基，Q1和Q2选自(a)-C(＝O)-，(b)-C(＝O)-O-，(c)-C(＝O)-NR8-，(d)-NR8-C(＝O)-，(e)-S(＝O)n-，(f)-Si(R8R9)-，(g)-S(＝O)2-R8-，(h)-R8-S(＝O)2-，(i)-O-C(＝O)-，(j)-NR8-C(＝O)-O-，(k)-SO2-NR4，(l)-NR4SO2-，(m)-NR4，其中n为0、1或2；R2选自(1)氢，(2)-C1-6烷基，(3)-C0-6烷基-C3-12碳环基，其中所述碳环基任选含有1-3个选自S、N和O的环杂原子，(4)-C0-6烷基-C6-10芳基，(5)-C0-6烷基-Q3-C1-6烷基，(6)-C0-6烷基-C5-12杂芳基，其中所述R2烷基部分任选被一个或多个下列基团取代(a)卤素，(b)氰基，(c)-C3-8环烷基，(d)-O-C1-6烷基，(e)OH，所述R2环烷基部分任选被一个或多个-C1-6烷基取代，所述R2芳基或杂芳基部分任选被一个或多个下列基团取代(a)-OR10，(b)卤素，(c)-氰基，(d)-NO2，(e)-Q4-C1-6烷基，(f)-C1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个下列基团取代(I)卤素，和(II)氰基，(g)-C0-3烷基-C6-10芳基，其中所述芳基任选被一个或多个下列基团取代(I)卤素，(II)-C1-6烷基，(III)-C2-6烯基，(IV)-C2-6炔基，(V)-O-C1-6烷基，(VI)-SO2-C1-6烷基，(VII)氰基，(VIII)-C3-8环烷基，(IX)-NO2，(X)-SO2-NR4R4’，(h)-SO2-C1-6烷基，(i)-SO2-NR4R4’，(j)-NR4R4’，(k)-C3-8环烷基，(l)-C2-6烯基，(m)-NHC(＝O)-C1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个下列基团取代(I)-NR4R4’，(II)OH，(III)-SO2R4，和(IV)-NHSO2R4，(n)-NHC(＝O)-C0-3烷基-C6-10芳基，其中所述芳基任选被一个或多个下列基团取代(I)NR4R4’，(II)OH，(III)-SO2R4，和(IV)-NHSO2R4，(o)-C0-3烷基-C5-12杂芳基，其中所述杂芳基任选被一个或多个下列基团取代(I)卤素，(II)-C1-6烷基，和(III)＝O，(p)-S(＝O)m-C0-6烷基-C6-10芳基，(q)-CO2-R4，(r)-C(＝O)-NR4R4’，(s)-C0-6烷基-NR4SO2-R4，(t)-O-C2-6烯基，m为0、1或2；Q3和Q4的选择范围与Q1和Q2的相同；R3选自(1)氢，(2)-C0-3烷基-C6-10芳基，(3)-C0-3烷基-C5-12杂芳基，(4)-C0-3烷基-C3-10碳环基，其中所述碳环基任选含有1-3个选自S、N和O的环杂原子，其中所述R3烷基部分任选被一个或多个下列基团取代(a)-OR11，(b)卤素，(c)氰基，(d)-C(＝O)-NR4R4’，(e)-Q5-C1-6烷基，(f)-Q5-H；所述R3环烷基部分任选被一个或多个下列基团取代(a)-C1-6烷基，(b)-C0-3烷基-C6-10芳基，所述R3芳基和杂芳基部分任选被一个或多个下列基团取代(a)-OR12，(b)-NR4R4’，(c)卤素，(d)氰基，(f)-NO2，(g)-Q6-R4，和(h)-C1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个下列基团取代(I)卤素，(II)氰基，(III)-C1-6烷基，(IV)-O-C1-6烷基，(V)-C3-8环烷基，(VI)-C(＝O)-C1-6烷基，(i)-C2-6烯基，(j)-C2-6炔基，(k)-C0-3烷基-C5-12杂芳基，(l)-O-C2-6烯基，(m)-C0-3烷基-C6-10芳基，其中所述芳基部分任选被一个或多个下列基团取代(I)-C1-6烷基，(II)-C2-6烯基，(III)-C2-6炔基，(IV)卤素，(V)氰基，(VI)-C3-8环烷基，和(VII)NO2，R12选自(I)氢，(II)-C1-6烷基，(III)-C2-6烯基，(IV)-C2-6炔基，(V)-C3-8环烷基，和(VI)-C0-3烷基-C6-10芳基，所述R12烷基、烯基和炔基部分任选被一个或多个下列基团取代(A)卤素，(B)羟基，(C)氰基，(D)-O-C1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个卤素取代，(E)-NR4R4’，(F)-NR4-S(＝O)2-R4’，(G)-NR4-C(＝O)-R4’，(H)-NR4-C(＝O)-OR4’，(I)-S(＝O)2-NR4，所述R10环烷基部分任选被一个或多个下列基团取代(A)卤素，(B)羟基，(C)-氰基，(D)-O-C1-6烷基，和(E)-C1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个卤素取代；所述R12芳基部分任选被一个或多个下列基团取代(A)卤素，(B)氰基，(C)-O-C1-6烷基，和(D)-C1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个卤素取代；Q5和Q6的选择范围与Q1和Q2的相同；R4和R4’选自(1)氢，(2)-C1-8烷基，其中所述烷基任选被下列基团取代(a)卤素，(b)-C3-8环烷基，(c)-CO2C1-6烷基，(d)-OC1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个下列基团取代(I)卤素，或(II)氰基，(3)-C2-8烯基，和(4)-C0-3烷基-C6-10芳基；R5选自(1)氢，(2)-C1-6烷基，(3)卤素，和(4)-CO2-R4，R6、R7、R8、R9、R10和R11独立选选自(1)氢，(2)-C1-6烷基，(3)-C3-8环烷基，(4)-C0-3烷基-C6-10芳基，其中所述烷基任选被一个或多个下列基团取代(A)卤素，(B)羟基，(C)氰基，(D)-O-C1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个卤素取代，所述环烷基和芳基任选被一个或多个下列基团取代(A)卤素，(B)羟基，(C)氰基，(D)-O-C1-6烷基，和(E)-C1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个卤素取代；前提条件是如果X为N；Z为O；R1为未取代的环己基；R2为未取代的苯基，那么R3不为未取代的苄基。
2.权利要求1的化合物，其中X为N，或者X′为NH。
3.权利要求1或2的化合物，其中Z为O。
4.权利要求1或2的化合物，其中R1为-C1-6烷基或-C0-3烷基-C3-12碳环基，其中所述烷基或碳环基如同权利要求1中那样任选被取代。
5.权利要求1或2的化合物，其中R1为-C0-3烷基-C6-10芳基，所述芳基部分任选被一个或多个下列基团取代(a)卤素，或(b)-C1-6烷基。
6.权利要求1或2的化合物，其中R1为-C0-3烷基-C5-12杂芳基，所述杂芳基任选被一个或多个下列基团取代(a)卤素，或(b)-C1-6烷基。
7.权利要求1-6中任一项的化合物，其中R2选自(1)-C1-6烷基，(2)-C0-6烷基-C3-8碳环基，和(3)-C0-3烷基-C6-10芳基，其中所述烷基、碳环基或芳基部分如同权利要求1中那样任选被取代。
8.权利要求的化合物7，其中R2为苯基或苄基，并且所述苯基或苄基如同权利要求1中那样任选被取代。
9.权利要求1的化合物，所述化合物为下式(II)化合物 或其互变异构体(II′) 及所述化合物或其互变异构体的药学上可接受的盐以及它们的各对映异构体和非对映异构体，其中X、X′、Z、R1和R3如权利要求1中定义，R15选自(a)-OR10，(b)卤素，(c)-氰基，(d)-Q4-C1-6烷基，(e)-C1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个下列基团取代(I)卤素，和(II)氰基，(f)-C0-3烷基-C6-10芳基，其中所述芳基任选被一个或多个下列基团取代(I)卤素，(II)-C1-6烷基，(V)-O-C1-6烷基，(VI)-SO2-C1-6烷基，(VII)氰基，(VIII)-C3-8环烷基，(X)-SO2-NR4R4’，(g)-SO2-C1-6烷基，(h)-SO2-NR4R4’，(i)-C3-8环烷基，(j)-NHC(＝O)-C1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个下列基团取代(I)-NR4R4’，(II)OH，(III)-SO2R4，和(IV)-NHSO2R4，(k)-C0-3烷基-C5-12杂芳基，其中所述杂芳基任选被一个或多个下列基团取代(I)卤素，(II)-C1-6烷基，和(III)＝O，(l)-S(＝O)m-C0-6烷基-C6-10芳基，(m)-CO2-R4，(n)-C(＝O)-NR4R4’，(o)-C0-6烷基-NR4SO2-R4。
10.权利要求9的化合物，其中X为N，或者X′为NH。
11.权利要求9或10的化合物，其中Z为O。
12.权利要求9、10和11中任一项的化合物，其中R3选自(1)-C0-3烷基-C6-10芳基，或(2)-C0-3烷基-C5-12杂芳基，所述芳基和杂芳基任选被一个或多个下列基团取代(a)-OR12，(b)-NR4R4’，(c)卤素，(d)氰基，(e)-NO2，(f)-Q6-R4，和(g)-C1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个下列基团取代(I)卤素，(II)氰基，(III)-C1-6烷基，(IV)-O-C1-6烷基，(V)-C3-8环烷基，(VI)-C(＝O)-C1-6烷基，(h)-C2-6烯基，(i)-C2-6炔基，(j)-C0-3烷基-C5-12杂芳基，(k)-C0-3烷基-C6-10芳基，所述芳基部分任选被一个或多个下列基团取代(I)-C1-6烷基，(II)-C2-6烯基，(III)-C2-6炔基，(IV)卤素，(V)氰基，(VI)-C3-8环烷基，和(VII)NO2。
13.权利要求12的化合物，其中R3为苄基，其任选被一个或多个下列基团取代(a)-OR12，(b)NR4R4’，(c)卤素，(d)氰基，(f)-NO2，(g)-Q6-R4，和(h)-C1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个下列基团取代(I)卤素，(II)氰基，(III)-C1-6烷基，(IV)-O-C1-6烷基，(V)-C3-8环烷基，(VI)-C(＝O)-C1-6烷基，(i)-C2-6烯基，(j)-C2-6炔基，(k)-C0-3烷基-C5-12杂芳基，(l)-C0-3烷基-C6-10芳基，其中p为0或1，所述芳基部分任选被一个或多个下列基团取代(I)-C1-6烷基，(II)-C2-6烯基，(III)-C2-6炔基，(IV)卤素，(V)氰基，(VI)-C3-8环烷基，和(VII)NO2。
14.权利要求1的化合物，所述化合物为下式(III)化合物 或其互变异构体(III′) 及所述化合物或其互变异构体的药学上可接受的盐以及它们的各对映异构体和非对映异构体，其中X、X′、Z、R1和R2如权利要求1中定义，R16选自(a)-OR12，(b)NR4R4’，(c)卤素，(d)氰基，(f)-NO2，(g)-Q6-R4，和(h)-C1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个下列基团取代(I)卤素，(II)氰基，(III)-C1-6烷基，(IV)-O-C1-6烷基，(V)-C3-8环烷基，(VI)-C(＝O)-C1-6烷基，(i)-C2-6烯基，(j)-C2-6炔基，(k)-C0-3烷基-C5-12杂芳基，(l)-C0-3烷基-C6-10芳基，其中所述芳基部分任选被一个或多个下列基团取代(I)-C1-6烷基，(II)-C2-6烯基，(III)-C2-6炔基，(IV)卤素，(V)氰基，(VI)-C3-8环烷基，和(VII)NO2。
15.权利要求14的化合物，其中X为N，或者X′为NH。
16.化合物，选自及其互变异构体；及其药学上可接受的盐。
17.一种制备用于抑制人和动物β-分泌酶活性的药物或组合物的方法，所述方法包括将权利要求1的化合物或其药学上可接受的盐与药用载体或稀释剂混合。
18.一种药物组合物，它包含治疗有效量的下式(I)化合物 或其互变异构体(I′) 及所述化合物或其互变异构体的药学上可接受的盐以及它们的各对映异构体和非对映异构体，其中X为CR5或N；X′为CRSH或NH；Z为O或S；R1选自(1)氢，(2)-C1-6烷基，(3)-C0-6烷基-C6-10芳基，(4)-C0-6烷基-C5-12杂芳基，(5)-C0-6烷基-C3-12碳环基，其中所述碳环基任选含有1-3个选自S、N和O的环杂原子，(6)-O-R6，和(7)-C0-6烷基-Q1-R6，其中所述R1烷基部分任选被一个或多个下列基团取代(a)-OR4，(b)卤素，(c)氰基，和(d)-NR4R4’，所述R1碳环基部分任选被一个或多个下列基团取代(a)-OR4，(b)＝O，(c)卤素，(d)氰基，(e)-C(＝O)-NR4R4’，(f)-C1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个下列基团取代(I)卤素，(II)-OH，和(III)-C6-10芳基，(g)-NR4-SO2-R4’，(h)-SO2-R4，(i)-NR4-C(＝O)-R4’，(j)-C(＝O)-OR4，(k)-NR4R4’，(l)-C(＝O)-R4，和(m)-SO2-NR4R4’，所述R1芳基和杂芳基部分任选被一个或多个下列基团取代(a)卤素，(b)-C1-6烷基，(c)-C2-6烯基，(d)-C2-6炔基，(e)-C0-3烷基-C6-10芳基，(f)氰基，(g)-O-C0-3烷基-C6-10芳基，(h)-O-R4，(i)-C(＝O)-NR4R4’，(j)-NR4R4’，(k)-Q2-R7，和(l)-C0-3烷基-C5-12杂芳基，Q1和Q2选自(a)-C(＝O)-，(b)-C(＝O)-O-，(c)-C(＝O)-NR8-，(d)-NR8-C(＝O)-，(e)-S(＝O)n-，(f)-Si(R8R9)-，(g)-S(＝O)2-R8-，(h)-R8-S(＝O)2-，(i)-O-C(＝O)-，(j)-NR8-C(＝O)-O-，(k)-SO2-NR4-，(l)-NR4SO2-，(m)-NR4-，其中n为0、1或2；R2选自(1)氢，(2)-C1-6烷基，(3)-C0-6烷基-C3-12碳环基，其中所述碳环基任选含有1-3个选自S、N和O的环杂原子，(4)-C0-6烷基-C6-10芳基，(5)-C0-6烷基-Q3-C1-6烷基，(6)-C0-6烷基-C5-12杂芳基，其中所述R2烷基部分任选被一个或多个下列基团取代(a)卤素，(b)氰基，(c)-C3-8环烷基，(d)-O-C1-6烷基，(e)OH，所述R2环烷基部分任选被一个或多个-C1-6烷基取代，所述R2芳基或杂芳基部分任选被一个或多个下列基团取代(a)-OR10，(b)卤素，(c)-氰基，(d)-NO2，(e)-Q4-C1-6烷基，(f)-C1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个下列基团取代(I)卤素，和(II)氰基，(g)-C0-3烷基-C6-10芳基，其中所述芳基任选被一个或多个下列基团取代(I)卤素，(II)-C1-6烷基，(III)-C2-6烯基，(IV)-C2-6炔基，(V)-O-C1-6烷基，(VI)-SO2-C1-6烷基，(VII)氰基，(VIII)-C3-8环烷基，(IX)-NO2，(X)-SO2-NR4R4’，(h)-SO2-C1-6烷基，(i)-SO2-NR4R4’，(j)-NR4R4’，(k)-C3-8环烷基，(l)-C2-6烯基，(m)-NHC(＝O)-C1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个下列基团取代(I)-NR4R4’，(II)OH，(III)-SO2R4，和(IV)-NHSO2R4，(n)-NHC(＝O)-C0-3烷基-C6-10芳基，其中所述芳基任选被一个或多个下列基团取代(I)NR4R4’，(II)OH，(III)-SO2R4，和(IV)-NHSO2R4，(o)-C0-3烷基-C5-12杂芳基，其中所述杂芳基任选被一个或多个下列基团取代(I)卤素，(II)-C1-6烷基，和(III)＝O，(p)-S(＝O)m-C0-6烷基-C6-10芳基，(q)-CO2-R4，(r)-C(＝O)-NR4R4’，(s)-C0-6烷基-NR4SO2-R4，(t)-O-C2-6烯基，m为0、1或2；Q3和Q4的选择范围与Q1和Q2的相同；R3选自(1)氢，(2)-C0-3烷基-C6-10芳基，(3)-C0-3烷基-C5-12杂芳基，(4)-C0-3烷基-C3-10碳环基，其中所述碳环基任选含有1-3个选自S、N和O的环杂原子，其中所述R3烷基部分任选被一个或多个下列基团取代(a)-OR11，(b)卤素，(c)氰基，(d)-C(＝O)-NR4R4’，(e)-Q5-C1-6烷基，(f)-Q5-H；所述R3环烷基部分任选被一个或多个下列基团取代(a)-C1-6烷基，(b)-C0-3烷基-C6-10芳基，所述R3芳基和杂芳基部分任选被一个或多个下列基团取代(a)-OR12，(b)-NR4R4’，(c)卤素，(d)氰基，(f)-NO2，(g)-Q6-R4，和(h)-C1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个下列基团取代(I)卤素，(II)氰基，(III)-C1-6烷基，(IV)-O-C1-6烷基，(V)-C3-8环烷基，(VI)-C(＝O)-C1-6烷基，(i)-C2-6烯基，(j)-C2-6炔基，(k)-C0-3烷基-C5-12杂芳基，(l)-O-C2-6烯基，(m)-C0-3烷基-C6-10芳基，其中所述芳基部分任选被一个或多个下列基团取代(I)-C1-6烷基，(II)-C2-6烯基，(III)-C2-6炔基，(IV)卤素，(V)氰基，(VI)-C3-8环烷基，和(VII)NO2，R12选自(I)氢，(II)-C1-6烷基，(III)-C2-6烯基，(IV)-C2-6炔基，(V)-C3-8环烷基，和(VI)-C0-3烷基-C6-10芳基，所述R12烷基、烯基和炔基部分任选被一个或多个下列基团取代(A)卤素，(B)羟基，(C)氰基，(D)-O-C1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个卤素取代，(E)-NR4R4’，(F)-NR4-S(＝O)2-R4’，(G)-NR4-C(＝O)-R4’，(H)-NR4-C(＝O)-OR4’，(I)-S(＝O)2-NR4-，所述R10环烷基部分任选被一个或多个下列基团取代(A)卤素，(B)羟基，(C)-氰基，(D)-O-C1-6烷基，和(E)-C1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个卤素取代；所述R12芳基部分任选被一个或多个下列基团取代(A)卤素，(B)氰基，(C)-O-C1-6烷基，和(D)-C1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个卤素取代；Q5和Q6的选择范围与Q1和Q2的相同；R4和R4’选自(1)氢，(2)-C1-8烷基，其中所述烷基任选被下列基团取代(a)卤素，(b)-C3-8环烷基，(c)-CO2C1-6烷基，(d)-OC1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个下列基团取代(I)卤素，或(II)氰基，(3)-C2-8烯基，和(4)-C0-3烷基-C6-10芳基；R5选自(1)氢，(2)-C1-6烷基，(3)卤素，和(4)-CO2-R4，R6、R7、R8、R9、R10和R11独立选选自(1)氢，(2)-C1-6烷基，(3)-C3-8环烷基，(4)-C0-3烷基-C6-10芳基，其中所述烷基任选被一个或多个下列基团取代(A)卤素，(B)羟基，(C)氰基，(D)-O-C1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个卤素取代，所述环烷基和芳基任选被一个或多个下列基团取代(A)卤素，(B)羟基，(C)氰基，(D)-O-C1-6烷基，和(E)-C1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个卤素取代。
19.一种治疗有需要的患者的阿尔茨海默病的方法，所述方法包括给予所述患者治疗有效量的下式(I)化合物 或其互变异构体(I′) 及所述化合物或其互变异构体的药学上可接受的盐以及它们的各对映异构体和非对映异构体，其中X为CR5或N；X′为CR5H或NH；Z为O或S；R1选自(1)氢，(2)-C1-6烷基，(3)-C0-6烷基-C6-10芳基，(4)-C0-6烷基-C5-12杂芳基，(5)-C0-6烷基-C3-12碳环基，其中所述碳环基任选含有1-3个选自S、N和O的环杂原子，(6)-O-R6，和(7)-C0-6烷基-Q1-R6，其中所述R1烷基部分任选被一个或多个下列基团取代(a)-OR4，(b)卤素，(c)氰基，和(d)-NR4R4’，所述R1碳环基部分任选被一个或多个下列基团取代(a)-OR4，(b)＝O，(c)卤素，(d)氰基，(e)-C(＝O)-NR4R4’，(f)-C1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个下列基团取代(I)卤素，(II)-OH，和(III)-C6-10芳基，(g)-NR4-SO2-R4’，(h)-SO2-R4，(i)-NR4-C(＝O)-R4’，(j)-C(＝O)-OR4，(k)-NR4R4’，(l)-C(＝O)-R4，和(m)-SO2-NR4R4’，所述R1芳基和杂芳基部分任选被一个或多个下列基团取代(a)卤素，(b)-C1-6烷基，(c)-C2-6烯基，(d)-C2-6炔基，(e)-C0-3烷基-C6-10芳基，(f)氰基，(g)-O-C0-3烷基-C6-10芳基，(h)-O-R4，(i)-C(＝O)-NR4R4’，(j)-NR4R4’，(k)-Q2-R7，和(l)-C0-3烷基-C5-12杂芳基，Q1和Q2选自(a)-C(＝O)-，(b)-C(＝O)-O-，(c)-C(＝O)-NR8-，(d)-NR8-C(＝O)-，(e)-S(＝O)n-，(f)-Si(R8R9)-，(g)-S(＝O)2-R8-，(h)-R8-S(＝O)2-，(i)-O-C(＝O)-，(j)-NR8-C(＝O)-O-，(k)-SO2-NR4-，(l)-NR4SO2-，(m)-NR4-，其中n为0、1或2；R2选自(1)氢，(2)-C1-6烷基，(3)-C0-6烷基-C3-12碳环基，其中所述碳环基任选含有1-3个选自S、N和O的环杂原子，(4)-C0-6烷基-C6-10芳基，(5)-C0-6烷基-Q3-C1-6烷基，(6)-C0-6烷基-C5-12杂芳基，其中所述R2烷基部分任选被一个或多个下列基团取代(a)卤素，(b)氰基，(c)-C3-8环烷基，(d)-O-C1-6烷基，(e)OH，所述R2环烷基部分任选被一个或多个-C1-6烷基取代，所述R2芳基或杂芳基部分任选被一个或多个下列基团取代(a)-OR10，(b)卤素，(c)-氰基，(d)-NO2，(e)-Q4-C1-6烷基，(f)-C1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个下列基团取代(I)卤素，和(II)氰基，(g)-C0-3烷基-C6-10芳基，其中所述芳基任选被一个或多个下列基团取代(I)卤素，(II)-C1-6烷基，(III)-C2-6烯基，(IV)-C2-6炔基，(V)-O-C1-6烷基，(VI)-SO2-C1-6烷基，(VII)氰基，(VIII)-C3-8环烷基，(IX)-NO2，(X)-SO2-NR4R4’，(h)-SO2-C1-6烷基，(i)-SO2-NR4R4’，(j)-NR4R4’，(k)-C3-8环烷基，(l)-C2-6烯基，(m)-NHC(＝O)-C1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个下列基团取代(I)-NR4R4’，(II)OH，(III)-SO2R4，和(IV)-NHSO2R4，(n)-NHC(＝O)-C0-3烷基-C6-10芳基，其中所述芳基任选被一个或多个下列基团取代(I)NR4R4’，(II)OH，(III)-SO2R4，和(IV)-NHSO2R4，(o)-C0-3烷基-C5-12杂芳基，其中所述杂芳基任选被一个或多个下列基团取代(I)卤素，(II)-C1-6烷基，和(III)＝O，(p)-S(＝O)m-C0-6烷基-C6-10芳基，(q)-CO2-R4，(r)-C(＝O)-NR4R4’，(s)-C0-6烷基-NR4SO2-R4，(t)-O-C2-6烯基，m为0、1或2；Q3和Q4的选择范围与Q1和Q2的相同；R3选自(1)氢，(2)-C0-3烷基-C6-10芳基，(3)-C0-3烷基-C5-12杂芳基，(4)-C0-3烷基-C3-10碳环基，其中所述碳环基任选含有1-3个选自S、N和O的环杂原子，其中所述R3烷基部分任选被一个或多个下列基团取代(a)-OR11，(b)卤素，(c)氰基，(d)-C(＝O)-NR4R4’，(e)-Q5-C1-6烷基，(f)-Q5-H；所述R3环烷基部分任选被一个或多个下列基团取代(a)-C1-6烷基，(b)-C0-3烷基-C6-10芳基，所述R3芳基和杂芳基部分任选被一个或多个下列基团取代(a)-OR12，(b)-NR4R4’，(c)卤素，(d)氰基，(f)-NO2，(g)-Q6-R4，和(h)-C1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个下列基团取代(I)卤素，(II)氰基，(III)-C1-6烷基，(IV)-O-C1-6烷基，(V)-C3-8环烷基，(VI)-C(＝O)-C1-6烷基，(i)-C2-6烯基，(j)-C2-6炔基，(k)-C0-3烷基-C5-12杂芳基，(l)-O-C2-6烯基，(m)-C0-3烷基-C6-10芳基，其中所述芳基部分任选被一个或多个下列基团取代(I)-C1-6烷基，(II)-C2-6烯基，(III)-C2-6炔基，(IV)卤素，(V)氰基，(VI)-C3-8环烷基，和(VII)NO2，R12选自(I)氢，(II)-C1-6烷基，(III)-C2-6烯基，(IV)-C2-6炔基，(V)-C3-8环烷基，和(VI)-C0-3烷基-C6-10芳基，所述R12烷基、烯基和炔基部分任选被一个或多个下列基团取代(A)卤素，(B)羟基，(C)氰基，(D)-O-C1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个卤素取代，(E)-NR4R4’，(F)-NR4-S(＝O)2-R4’，(G)-NR4-C(＝O)-R4’，(H)-NR4-C(＝O)-OR4’，(I)-S(＝O)2-NR4-，所述R10环烷基部分任选被一个或多个下列基团取代(A)卤素，(B)羟基，(C)-氰基，(D)-O-C1-6烷基，和(E)-C1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个卤素取代；所述R12芳基部分任选被一个或多个下列基团取代(A)卤素，(B)氰基，(C)-O-C1-6烷基，和(D)-C1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个卤素取代；Q5和Q6的选择范围与Q1和Q2的相同；R4和R4’选自(1)氢，(2)-C1-8烷基，其中所述烷基任选被下列基团取代(a)卤素，(b)-C3-8环烷基，(c)-CO2C1-6烷基，(d)-OC1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个下列基团取代(I)卤素，或(II)氰基，(3)-C2-8烯基，和(4)-C0-3烷基-C6-10芳基；R5选自(1)氢，(2)-C1-6烷基，(3)卤素，和(4)-CO2-R4，R6、R7、R8、R9、R10和R11独立选选自(1)氢，(2)-C1-6烷基，(3)-C3-8环烷基，(4)-C0-3烷基-C6-10芳基，其中所述烷基任选被一个或多个下列基团取代(A)卤素，(B)羟基，(C)氰基，(D)-O-C1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个卤素取代，所述环烷基和芳基任选被一个或多个下列基团取代(A)卤素，(B)羟基，(C)氰基，(D)-O-C1-6烷基，和(E)-C1-6烷基，其中所述烷基任选被一个或多个卤素取代。
全文摘要
本发明涉及式(I)螺哌啶化合物，该化合物是β－分泌酶抑制剂，因此可用于治疗β－分泌酶相关性疾病，例如阿尔茨海默病。本发明还涉及包含该化合物的药物组合物及该化合物和组合物在治疗β－分泌酶相关性疾病中的用途。
文档编号C07D401/04GK101068545SQ200580034396
公开日2007年11月7日 申请日期2005年10月12日 优先权日2004年10月13日
发明者J·C·巴洛, C·A·科伯恩, M·S·埃格伯特森, G·B·麦戈伊, M·A·麦惠特, L·A·奈尔逊, H·G·塞尔尼克, S·R·斯陶菲尔, 杨志强, 杨文津, 路万里, B·法尔, K·E·赖特尔 申请人:默克公司, 森尼西斯制药公司