CN103396409B - 作为akt蛋白激酶抑制剂的嘧啶基环戊烷 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了式I化合物，包括其互变异构体、拆分的对映异构体、非对映异构体、溶剂合物、代谢产物、盐和可药用前药。还提供了使用本发明化合物作为AKT蛋白激酶抑制剂和用于治疗过度增生性疾病如癌症的方法。

Description

作为AKT蛋白激酶抑制剂的嘧啶基环戊烷
本申请是中国发明专利申请(申请日：2008年7月3日；申请号：200880105869.5(国际申请号：PCT/US2008/069144)；发明名称：作为AKT蛋白激酶抑制剂的嘧啶基环戊烷)的分案申请。
本申请的优选权
本申请要求2007年7月5日提交的美国临时申请序列号60/948,138和2008年1月9日提交的美国临时申请序列号61/020,088的优先权，在此将二者的全文引入作为参考。
技术领域
本发明涉及丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(例如，AKT和相关激酶)的新抑制剂、含所述抑制剂的药物组合物和制备这些抑制剂的方法。例如，所述抑制剂可用于治疗哺乳动物的过度增生性疾病，例如癌症和炎症。
背景技术
蛋白激酶(PK)是通过从ATP转移末端(γ)磷酸对在蛋白质的酪氨酸、丝氨酸和苏氨酸残基上的羟基的磷酸化进行催化的酶。通过信号传导途径，这些激酶根据PK活性以种种方式调节细胞生长、分化和增殖，即，几乎细胞生命的所有方面(Hardie,G.和Hanks,S.(1995)The Protein Kinase Facts Book.Iand II,Academic Press,San Diego,CA)。而且，异常PK活性与多种障碍有关，这些障碍的范围从相对无生命危险的疾病如银屑病至极其致命的疾病如成胶质细胞瘤(脑癌)。蛋白激酶是治疗性调节的重要靶标类别(Cohen,P.(2002)Nature Rev.Drug Discovery1:309)。
值得注意的是，经常有报道称非典型蛋白质磷酸化和/或表达是癌症中的异常细胞增生、转移和细胞存活的一个成因性影响。各种激酶(包括Akt、VEGF、ILK、ROCK、p70S6K、Bcl、PKA、PKC、Raf、Src、PDK1、ErbB2、MEK、IKK、Cdk、EGFR、BAD、CHK1、CHK2和GSK3等)的异常调节和/或表达已经特异性地与癌症相关联。
蛋白激酶包括两类；蛋白酪氨酸激酶(PTK)和丝氨酸-苏氨酸激酶(STK)。蛋白激酶B/Akt酶是在多种人类肿瘤中被过表达的一组丝氨酸/苏氨酸激酶。PI3K脂质产物的表征最为充分的靶标之一是在信号传导途径中PI3K下游的57KD丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶Akt(Hemmings,B.A.(1997)Science275:628；Hay N.(2005)Cancer Cell8:179-183)。Akt是急性转化型逆转录病毒AKT8的原癌基因v-akt的人类同源物。由于它与蛋白激酶A和C的高序列同源性，所以也将Akt称为蛋白激酶B(PKB)和与A和C相关(Related to A and C,RAC)。已知存在Akt的三种同工型，即Akt1、Akt2和Akt3，其呈现出80%的总体同源性(Staal,S.P.(1987)Proc.Natl.Acad.Sci.84:5034；Nakatani,K.(1999)Biochem.Biophys.Res.Commun.257:906；Li等人(2002)CurrentTopics in Med.Chem.2:939-971；WO2005/113762)。Akt同工型共用共同域结构，所述共同域结构由N-端的普列克底物蛋白(pleckstrin)同源域、激酶催化域和C-端的短调节区组成。而且，Akt2和Akt3均呈现出剪接变体。在被PtdInd(3,4,5)P3募集至细胞膜后，Akt被PDK1分别在T308、T309和T305处磷酸化(活化)为同工型Akt1(PKBα)、Akt2(PKBβ)和Akt3(PKBγ)以及分别在S473、S474和S472处磷酸化(活化)为同工型Akt1、Akt2和Akt3。该磷酸化由尚未知晓的激酶(推定名为PDK2)所导致，不过已经显示在该过程中涉及PDK1(Balendran,A.,(1999)Curr.Biol.9:393)、自磷酸化(Toker,A.(2000)J.Biol.Chem.275:8271)和整联蛋白关联的激酶(integrin-linkedkinase,ILK)(Delcommenne,M.(1998)Proc.Natl.Acad.Sci.USA,95:11211)。Akt活化需要它在C-端疏水性基序中的残基Ser473上的磷酸化(Brodbeck等人(1999)J.Biol.Chem.274:9133-9136；Coffer等人(1991)Eur.J.Biochem.201:475-481；Alessi等人(1997)Curr.Biol.7:261-269)。尽管Akt的单磷酸化活化激酶，但是为得到最大激酶活性则需要二(磷酸化)。
Akt被认为通过抑制细胞凋亡以及增强血管生成和增殖而发挥它对癌症的作用(Toker等人(2006)Cancer Res.66(8):3963-3966)。Akt在许多形式的人类癌症中过表达，这些癌症包括但不限于结肠癌(Zinda等人(2001)Clin.Cancer Res.7:2475)、卵巢癌(Cheng等人(1992)Proc.Natl.Acad.Sci.USA89:9267)、脑癌(Haas Kogan等人(1998)Curr.Biol.8:1195)、肺癌(Brognard等人(2001)Cancer Res.61:3986)、胰腺癌(Bellacosa等人(1995)Int.J.Cancer64:280-285；Cheng等人(1996)Proc.Natl.Acad.Sci.93:3636-3641)、前列腺癌(Graff等人(2000)J.Biol.Chem.275:24500)和胃癌(Staal等人(1987)Proc.Natl.Acad.Sci.USA84:5034-5037)。
对于靶向小分子抑制剂治疗，已经探索了PI3K/Akt/雷帕霉素哺乳动物靶标(mammalian target of rapamycin,mTOR)途径(Georgakis,G.和Younes,A.(2006)Expert Rev.Anticancer Ther.6(1):131-140；Granville等人(2006)Clin.Cancer Res.12(3):679-689)。抑制PI3K/Akt信号传导诱发细胞凋亡和抑制具有高Akt水平的肿瘤细胞的生长(Kim等人(2005)Current Opinion in Investig.Drugs6(12):1250-1258；Luo等人(2005)Molecular Cancer Ther.4(6):977-986)。
开发以异常调节途径并最终导致疾病作为靶标的激酶抑制剂对于医药界具有巨大的伦理和商业上的利益。抑制以下(1)、(2)、(3)或(4)的化合物能够成为有价值的抗癌剂：(1)募集Akt至细胞膜、(2)PDK1或PDK2所导致的活化、(3)底物磷酸化或者(4)Akt的下游靶标之一，作为独立的疗法或与其它认可的方法联合。
美国专利申请公开文本2005/0130954披露了多种充当AKT抑制剂的化合物等。所述化合物可用于过度增生性疾病如癌症的治疗。
美国专利申请公开文本2008/0058327和美国专利申请公开文本2008/0051399披露了多种充当AKT抑制剂的化合物等。
发明内容
本发明提供了抑制AKT蛋白激酶的新化合物。本发明化合物具有作为治疗剂的效用，用于能够通过抑制AKT蛋白激酶进行治疗的疾病和病症。
本发明包括具有通式I的化合物以及它们的对映异构体和盐，
其中G、R1、R1a、R2、R2a、R3、R4、R5、R5a和j如下面所定义。
本发明还提供了含式I化合物或者它们的对映异构体或可药用盐的药物组合物。
在又一方面，本发明提供了治疗哺乳动物中由AKT蛋白激酶介导的疾病或医学病症的方法，所述方法包括向所述哺乳动物以有效治疗或预防所述障碍的量给药一种或多种式I化合物或者它们的对映异构体或可药用盐。能够根据本发明方法治疗的AKT蛋白激酶介导的病症包括但不限于炎性、过度增生性、心血管、神经变性、妇科和皮肤疾病和障碍。
在又一方面，本发明提供了抑制在哺乳动物中生成AKT蛋白激酶的方法，所述方法包括向所述哺乳动物以有效抑制AKT蛋白激酶生成的量给药式I化合物或者它们的对映异构体或可药用盐。
在又一方面，本发明提供了抑制AKT蛋白激酶活性的方法，所述方法包括使所述激酶与式I化合物接触。
本发明化合物可以有利地与其它已知治疗剂组合使用。因此，本发明还提供了药物组合物，所述药物组合物包含式I化合物或者它们的对映异构体或可药用盐，以及第二治疗剂。
本发明还提供了在AKT蛋白激酶介导的病症的治疗中用作药物的式I化合物以及它们的对映异构体和可药用盐。
本发明的另一方面是式I化合物或者它们的对映异构体或可药用盐，其用于治疗。在一种实施方式中，所述治疗包括AKT蛋白激酶介导的病症的治疗。
本发明还提供了用于治疗AKT蛋白激酶介导的疾病或障碍的试剂盒，所述试剂盒包含式I化合物或者它们的对映异构体或可药用盐，容器和任选的标示治疗的包装说明书或标签。所述试剂盒还可以包含可用于治疗所述疾病或障碍的第二化合物或含第二药剂的制剂。
本发明的另一方面提供了式I化合物以用于过度增生性疾病的治疗。在又一方面，所述过度增生性疾病是癌症。
本发明还包括本发明化合物的制备方法、分离方法和纯化方法。
在下面的描述中部分地阐述本发明的其它优点和新特征，并且在阅读以下说明书后对于本领域技术人员而言部分优点和新特征将变得显而易见，或者可以通过实践本发明得知。本发明的优点可以通过所附权利要求中具体指出的手段、组合、组合物和方法而实现和获得。
具体地，本发明涉及以下方面：
项1.具有下式的化合物或其对映异构体或盐：
其中：
G是苯基、萘基、5-6元杂芳基或9-10元二环杂芳基，其中所述苯基、萘基、5-6元杂芳基或9-10元二环杂芳基任选地取代有1至4个Ra基团；
R1和R1a独立地选自H、Me、Et、-CH=CH2、-CH2OH、CF3、CHF2或CH2F；
R2是H、-OH、-OMe或F；
R2a是H、Me或F，或者
R2和R2a为氧代；
R3是H、Me、Et或CF3；
R4是H、4-6元杂环基团、环丙基甲基或C1-C4烷基，所述基团任选地被F、-OH或-O(C1-C3烷基)取代；
R5和R5a独立地选自H和C1-C4烷基，或者R5和R5a与它们连接的原子一起形成羰基、5-6元环烷基或5-6元杂环基团，其中所述杂环基团具有氧杂原子；
Ra各自独立地为卤素、C1-C6-烷基、C3-C6环烷基、-O-(C1-C6-烷基)、CF3、-OCF3、S(C1-C6-烷基)、CN、苯基、-OCH2-苯基、NH2、-NO2、-NH-(C1-C6-烷基)、-N-(C1-C6-烷基)2、哌啶基团、吡咯烷基团、吡唑基团、吡啶基团、2-氨基吡啶基团、CH2F、CHF2、-OCH2F、-OCHF2、-OH、-SO2(C1-C6-烷基)、C(O)NH2、C(O)NH(C1-C6-烷基)和C(O)N(C1-C6-烷基)2；以及
j为1或2；并且当j是2时，任选用O杂原子替换与NR4相对的j环碳。
项2.具有下式的化合物或其对映异构体或盐：
其中：
G是任选地取代有1至4个Ra基团的苯基或任选地被卤素取代的5-6元杂芳基；
R1和R1a独立地选自H、Me、Et、-CH=CH2、-CH2OH、CF3、CHF2或CH2F；
R2是H、-OH、-OMe或F；
R2a是H、Me或F，或者
R2和R2a为氧代；
R3是H、Me、Et或CF3；
R4是H、4-6元杂环基团、环丙基甲基或C1-C4烷基，所述基团任选被F、-OH或-O(C1-C3烷基)取代；
R5和R5a独立地选自H和C1-C4烷基，或者R5和R5a与它们连接的原子一起形成5-6元环烷基或5-6元杂环基团，其中所述杂环基团具有氧杂原子；
Ra各自独立地为卤素、C1-C6-烷基、C3-C6环烷基、-O-(C1-C6-烷基)、CF3、-OCF3、S(C1-C6-烷基)、CN、-OCH2-苯基、NH2、-NO2、-NH-(C1-C6-烷基)、-N-(C1-C6-烷基)2、哌啶基团、吡咯烷基团、CH2F、CHF2、-OCH2F、-OCHF2、-OH、-SO2(C1-C6-烷基)、C(O)NH2、C(O)NH(C1-C6-烷基)和C(O)N(C1-C6-烷基)2；
j为1或2；并且当j是2时，任选用O杂原子替换与NR4相对的j环碳。
项3.如项2所述的化合物，其中R2选自H、-OH、-OMe或F；
R2a选自H、Me或F；
R4是H、4-6元杂环基团、环丙基甲基或C1-C4烷基，所述基团任选被-OH或-O(C1-C3烷基)取代；
R5和R5a独立地选自H和C1-C4烷基；以及
j是1或2。
项4.如项1至3中的任意一项所述的化合物，其中R3是H。
项5.如项1至4中的任意一项所述的化合物，其中R5是H。
项6.如项1至5中的任意一项所述的化合物，其中R5a是H。
项7.如项1至4中的任意一项所述的化合物，其中R5是甲基。
项8.如项1至5或项7中的任意一项所述的化合物，其中R5a是甲基。
项9.如项1至4中的任意一项所述的化合物，其中R5是乙基。
项10.如项1至5、项7或项9中的任意一项所述的化合物，其中R5a是乙基。
项11.如项1至4中的任意一项所述的化合物，其中R5和R5a与它们连接的原子一起形成5-6元环烷基。
项12.如项11所述的化合物，其中R5和R5a与它们连接的原子一起形成5-6元环烷基，所述化合物包含以下结构：
其中k是1或2，以及波形线是所述结构与式I所需要的哌嗪相连的位置。
项13.如项1至4中的任意一项所述的化合物，其中R5和R5a与它们连接的原子一起形成5-6元杂环基团，其中所述杂环基团具有氧杂原子。
项14.如项13所述的化合物，其中R5和R5a与它们连接的原子一起形成5-6元杂环基团，其中所述杂环基团具有氧杂原子，所述化合物包含以下结构：
其中k是1或2，以及波形线是所述结构与式I所需要的哌嗪相连的位置。
项15.如项1至14中的任意一项所述的化合物，其中R1是甲基。
项16.如项1至15中的任意一项所述的化合物，其中R1是任选地呈(R)构型的甲基。
项17.如项1至16中的任意一项所述的化合物，其中R1a是H。
项18.如项1至16中的任意一项所述的化合物，其中R1a是甲基。
项19.如项1至14中的任意一项所述的化合物，其中R1是H。
项20.如项1至14中的任意一项所述的化合物，其中R1是乙基。
项21.如项1至14中的任意一项所述的化合物，其中R1是CH=CH2。
项22.如项1至14中的任意一项所述的化合物，其中R1是CH2OH。
项23.如项1至14中的任意一项所述的化合物，其中R1是CH2F。
项24.如项1至14或项18至23中的任意一项所述的化合物，其中R1a是H。
项25.如项1至24中的任意一项所述的化合物，其中R2a是H。
项26.如项1至25中的任意一项所述的化合物，其中R2是F。
项27.如项1至25中的任意一项所述的化合物，其中R2是OH。
项28.如项1至24中的任意一项所述的化合物，其中R2是F。
项29.如项1至24或项28中的任意一项所述的化合物，其中R2a是F。
项30.如项1至25中的任意一项所述的化合物，其中R2是-OMe。
项31.如项1至13中的任意一项所述的化合物，其中G选自4-氯苯基、3-氟-4-氯苯基、3-氟-4-三氟甲基苯基和4-环丙基苯基。
项32.如项1至30中的任意一项所述的化合物，其中G选自4-氯苯基、4-溴苯基、4-环丙基苯基、4-三氟甲基苯基、4-氰基苯基、4-氨甲酰基苯基、4-(甲基磺酰基)苯基、2-氟-4-三氟甲基苯基、3-氟-4-氯苯基、3-氟-4-三氟甲基苯基或3-氟-4-氰基苯基。
项33.如项1至32中的任意一项所述的化合物，其中R4是任选地取代有OH或O(C1-C3烷基)的C1-C4烷基。
项34.如项1至33中的任意一项所述的化合物，其中R4选自甲基、乙基、异丙基、异丁基、CH2CH2OH、CH2CH2CH2OH、CH2C(CH3)2OH和CH2CH2OCH3。
项35.如项1至33中的任意一项所述的化合物，其中R4是环丙基甲基。
项36.如项1至33中的任意一项所述的化合物，其中R4是4-6元杂环基团。
项37.如项1至33或项36中的任意一项所述的化合物，其中R4是四氢吡喃基。
项38.如项1至32中的任意一项所述的化合物，其中R4是H。
项39.如项1至32中的任意一项所述的化合物，其中R4是任选地取代有F的C1-C4烷基。
项40.如项39所述的化合物，其中R4是CH2CF3、CH2CH2F或CH2CHF2。
项41.如项1至40中的任意一项所述的化合物，其中j是1。
项42.如项1至40中的任意一项所述的化合物，其中j是2。
项43.如项1至4中的任意一项所述的化合物，其中R5和R5a与它们连接的原子一起形成氧代基团，所述化合物包含以下结构：
其中波形线是所述结构与式I所需要的哌嗪相连的位置。
项44.如项1至30中的任意一项所述的化合物，其中G是4-氯苯基、4-溴苯基、4-环丙基苯基、4-三氟甲基苯基、4-氰基苯基、4-氨甲酰基苯基、4-(甲基磺酰基)苯基、2-氟-4-三氟甲基苯基、3-氟-4-氯苯基、3-氟-4-三氟甲基苯基、3-氟-4-氰基苯基、4-氯-2,5-二氟苯基、4-氯-2-氟苯基、4-溴-2-氟苯基、4-溴-3-氟苯基、3-氯苯基、2-氟-4-甲基苯基、2,4-二氯苯基、3,4-二氯苯基、4-氟苯基、4-氟-3-三氟甲基苯基、3-溴苯基、3-三氟甲基苯基、3-氟苯基、2-氟-4-甲氧基苯基、4-(1H-吡唑-4-基)苯基、联苯-4-基、4-(2-氨基嘧啶-5-基)苯基、4-叔丁基苯基、2,3-二氟-4-(三氟甲基)苯基、2-氟-3-(三氟甲基)苯基、2-氟-5-(三氟甲基)苯基、4-(三氟甲氧基)苯基和3-氟-4-(三氟甲氧基)苯基。
项45.如项2中定义且在实施例1-32中命名的化合物。
项46.如项2中定义且在实施例1-100中命名的化合物。
项47.如项1中定义且在实施例1-141中命名的化合物。
项48.药物组合物，其包含如项1至47中的任意一项所述的化合物。
项49.治疗哺乳动物中AKT-介导的疾病或障碍的方法，所述方法包括向所述哺乳动物给药有效量的如项1至47中的任意一项所述的化合物。
项50.如项49所述的方法，其中所述疾病或障碍是炎性疾病、过度增生性疾病、心血管疾病、神经变性疾病、妇科疾病或皮肤疾病。
项51.在哺乳动物中抑制AKT蛋白激酶生成的方法，所述方法包括向所述哺乳动物给药有效量的如项1至47中的任意一项所述的化合物。
项52.如项1至47中的任意一项所述的化合物，其用作在治疗AKT蛋白激酶-介导的病症中的药物。
项53.如项1至47中的任意一项所述的化合物在制造用于治疗AKT蛋白激酶-介导的病症的药物中的用途。
项54.用于治疗AKT蛋白激酶-介导的病症的试剂盒，其中所述试剂盒包含：
a)第一药物组合物，所述第一药物组合物包含如项1至47中的任意一项所述的化合物；和
b)使用说明书。
项55.如项54所述的试剂盒，其还包含(c)第二药物组合物，其中所述第二药物组合物包含第二化合物，所述第二化合物是AKT蛋白激酶抑制剂。
项56.制备项1或2的化合物的方法，其包括：
(a)使具有式8的化合物或其盐与具有式7的化合物反应，以制备具有式9的化合物：
(b)将所述具有式9的化合物脱保护；以及
(c)任选地将所述具有式9的化合物官能化以制备式I化合物。
57.制备项1或2的化合物的方法，其包括：
(a)使具有式8的化合物或其盐与具有式83的化合物反应，以制备具有式84的化合物：
(b)将所述具有式84的化合物脱保护；以及
(c)任选地将所述具有式84的化合物官能化，以制备式I化合物。
具体实施方式
现详细参照本发明的某些实施方式，以附加的结构和化学式阐明本发明的实施例。当本发明与所列举的实施方式结合描述时，应该理解，它们并非旨在将本发明局限于那些实施方式。相反地，本发明旨在涵盖可包括在如权利要求定义的本发明的范围内的所有变化形式、修改形式和等价形式。本领域技术人员会认识到与本申请描述的那些方法或物质类似或等价的多种方法和物质，这些方法和物质可用于本发明的实践中。本发明决不限于所描述的方法和物质。如果一篇或多篇引入的文献和类似材料与本申请不同或矛盾(包括但不限于所定义的术语、术语的用法、所描述的技术等)，那么以本申请为准。
定义
本申请使用的术语“烷基”是指1至12个碳原子的饱和直链或支链一价烃基，其中烷基可以任选被一个或多个如下所述的取代基独立地取代。在一种实施方式中，烷基包括C1-C4烷基。在另一种实施方式中，烷基包括C1-C3烷基。在另一种实施方式中，烷基包括C1-C6烷基。烷基的实例包括，但不限于，甲基(“Me”，-CH3)、乙基(“Et”，-CH2CH3)、1-丙基(“n-Pr”，正丙基，-CH2CH2CH3)、2-丙基(“i-Pr”、异丙基，-CH(CH3)2)、1-丁基(“n-Bu”，正丁基，-CH2CH2CH2CH3)、2-甲基-1-丙基(“i-Bu”，异丁基，-CH2CH(CH3)2)、2-丁基(“s-Bu”，仲丁基，-CH(CH3)CH2CH3)、2-甲基-2-丙基(“t-Bu”，叔丁基，-C(CH3)3)、2,2-二甲基丙基(-CH2C(CH3)3)、1-戊基(正戊基，-CH2CH2CH2CH2CH3)、2-戊基(-CH(CH3)CH2CH2CH3)、3-戊基(-CH(CH2CH3)2)、2-甲基-2-丁基(-C(CH3)2CH2CH3)、3-甲基-2-丁基(-CH(CH3)CH(CH3)2)、3-甲基-1-丁基(-CH2CH2CH(CH3)2)、2-甲基-1-丁基(-CH2CH(CH3)CH2CH3)、1-己基(-CH2CH2CH2CH2CH2CH3)、2-己基(-CH(CH3)CH2CH2CH2CH3)、3-己基(-CH(CH2CH3)(CH2CH2CH3))、2-甲基-2-戊基(-C(CH3)2CH2CH2CH3)、3-甲基-2-戊基(-CH(CH3)CH(CH3)CH2CH3)、4-甲基-2-戊基(-CH(CH3)CH2CH(CH3)2)、3-甲基-3-戊基(-C(CH3)(CH2CH3)2)、2-甲基-3-戊基(-CH(CH2CH3)CH(CH3)2)、2,3-二甲基-2-丁基(-C(CH3)2CH(CH3)2)、3,3-二甲基-2-丁基(-CH(CH3)C(CH3)3、1-庚基、1-辛基等。
术语“环烷基”是指具有3至12个碳原子的饱和或部分不饱和的环状烃基。在一种实施方式中，环烷基包括5-6元的环烷基。在另一种实施方式中，环烷基包括C3-C6环烷基。在另一种实施方式中，环烷基包括5元环烷基。在另一种实施方式中，环烷基包括6元环烷基。术语“环烷基”包括单环和多环(例如，二环和三环)环烷基结构，其中多环结构任选地包含稠合至饱和、部分不饱和或芳族的环烷基环或杂环的饱和或部分不饱和的环烷基环。环烷基可以任选被一个或多个本申请所述的取代基独立地取代。
环烷基的实例包括但不限于环丙基、环丁基、环戊基、1-环戊烯-1-基(1-cyclopent-1-enyl)、1-环戊烯-2-基(1-cyclopent-2-enyl)、1-环戊烯-3-基(1-cyclopent-3-enyl)、环己基、1-环己烯-1-基(1-cyclohex-1-enyl)、1-环己烯-2-基(1-cyclohex-2-enyl)、1-环己烯-3-基(1-cyclohex-3-enyl)、环己二烯基(cyclohexadienyl)、环庚基、环辛基、环壬基、环癸基、环十一烷基、环十二烷基、二环[2.2.1]庚烷、二环[2.2.2]辛烷和二环[3.2.2]壬烷。
有时将缩写与元素缩写和化学结构联用，例如，甲醇(“MeOH”)或乙醇(“EtOH”)。
在整篇申请中均使用氢的元素缩写(即，“H”)。
本申请使用的术语“杂芳基”是指具有5-、6-或7-元环的单价芳族基团，以及包括含至少一个杂原子的具有5-10个原子的稠环体系(至少一个环是芳香性的)，所述杂原子独立地选自氮、氧和硫。在允许的情况下，所述杂芳基可以是C-连接的(C-attached)或N-连接的(N-attached)。杂芳基可以任选地被一个或多个本申请所述的取代基独立地取代。在一种实施方式中，杂芳基是5-6元的杂芳基。在另一种实施方式中，杂芳基是9-10元的二环杂芳基。
杂芳基的实例包括但不限于吡啶基、咪唑基、咪唑并吡啶基、嘧啶基、吡唑基、三唑基、吡嗪基、四唑基、呋喃基、噻吩基、异唑基、噻唑基、唑基、异噻唑基、吡咯基、喹啉基、异喹啉基、吲哚基、苯并咪唑基、苯并呋喃基、噌啉基、吲唑基、吲嗪基、酞嗪基、哒嗪基、三嗪基、异吲哚基、蝶啶基、嘌呤基、二唑基、三唑基、噻二唑基、噻二唑基、呋咱基、苯并呋咱基、苯并噻吩基、苯并噻唑基、苯并唑基、喹唑啉基、喹喔啉基、萘啶基和呋喃并吡啶基(furopyridinyl)。
术语“杂环”是指具有3至8个环原子的饱和或部分不饱和的碳环基团，其中至少一个环原子是独立地选自氮、氧和硫的杂原子，剩余环原子是C，其中一个或多个环原子可以任选地被一个或多个本申请所述的取代基独立地取代。在一种实施方式中，杂环是4-6元基团。在其它实施方式中，杂环是5-6元基团、5-元基团或6-元基团。“杂环”包括杂环基团与饱和、部分不饱和或芳族环状基团稠合的基团。
示例性杂环基团包括但不限于环氧乙基、氮杂环丙基、硫杂环丙基、氮杂环丁基、氧杂环丁基、硫杂环丁基、1,2-二硫杂环丁基、1,3-二硫杂环丁基、吡咯烷基、哌啶基、吗啉基、硫吗啉基、噻烷基、哌嗪基、高哌嗪基、高哌啶基、氧杂环庚基、硫杂环庚基、氧杂氮杂基、二氮杂基、硫杂氮杂基、二氢噻吩基、二氢吡喃基、二氢呋喃基、四氢呋喃基、四氢噻吩基、四氢吡喃基、四氢噻喃基、1-吡咯啉基、2-吡咯啉基、3-吡咯啉基、二氢吲哚基、2H-吡喃基、4H-吡喃基、二烷基、1,3-二氧杂环戊烷基、吡唑啉基、吡唑烷基、二噻烷基、二硫杂环戊烷基、吡唑烷基咪唑啉基(pyrazolidinylimidazolinyl)、咪唑烷基、3-氮杂二环[3.1.0]己烷基、3-氮杂二环[4.1.0]庚烷基和氮杂二环[2.2.2]己烷基。
本申请使用的术语“卤素”是指氟、氯、溴或碘。
术语“对映异构体”是指化合物的两个立体异构体，这两个立体异构体是彼此的不可重叠的镜像。
术语“非对映异构体”是指一对光学异构体，这对光学异构体不是彼此的镜像。
术语“互变异构体”或“互变形式”是指具有不同能量的结构异构体，所述结构异构体可通过低能垒相互转化。
措辞“可药用”表示物质或组合物与构成制剂的其它成分和/或用其治疗的哺乳动物在化学上和/或毒理学上是相容的。
措辞“有效量”是指：当给药至有此治疗需要的哺乳动物时，足以产生下列效果的化合物的量：(i)治疗或预防一种或多种AKT蛋白激酶、酪氨酸激酶、其它丝氨酸/苏氨酸激酶和/或双重特异性激酶的活性所介导的具体疾病、病症或障碍，(ii)减弱、改善或消除具体疾病、病症或障碍的一种或多种症状，或(iii)预防或延迟本申请所述的具体疾病、病症或障碍的一种或多种症状的发作。
“治疗”是指将由一种或多种AKT蛋白激酶、酪氨酸激酶、其它丝氨酸/苏氨酸激酶和/或双重特异性激酶的活性所影响的(至少部分地)的哺乳动物如人的病症至少减轻。术语“治疗”和“医治”指的是治疗性治疗以及预防或防止性措施，其中目的是预防或延迟(减慢)不希望的生理变化或障碍。对本发明来说，有利的或所需临床效果包括，但不限于，症状减轻，疾病程度降低，疾病状态稳定化(即未恶化)，延迟或减缓疾病发展，改善或减缓疾病状态，和症状缓解(不论是部分的或全部的)，不论是可检测的还是不可检测的。“治疗”还可以是指：与如果不得到医治而预料的存活相比，可以延长存活。需要治疗的那些包括：患有病症或障碍的那些，以及发现倾向于患有病症但还没有诊断为患有病症；从而调节和/或抑制病症的那些。术语“治疗”包括防止性(即，预防性)和减轻性治疗。
本申请使用的术语“哺乳动物”是指患有本申请所述疾病或处于本申请所述疾病的发展危险之中的温血动物，包括但不限于豚鼠、狗、猫、大鼠、小鼠、仓鼠和灵长类，包括人。
术语“包装说明书”指的是通常包括在治疗产品的商业包装中的说明，其包括关于这种治疗产品的指标、用途、剂量、给药、禁忌症和/或涉及使用的警告的信息。
本申请使用的术语“a”是指一个或多个。
本申请使用的术语“该发明化合物”、“本发明化合物”和“式I化合物”包括式I化合物及其互变异构体、拆分的对映异构体、拆分的非对映异构体、外消旋混合物、溶剂合物、代谢产物、盐(包括可药用盐)和可药用前药。
应当理解，在顺序使用两个或更多个基团来定义连接至结构的取代基的情况下，第一个命名的基团被认为是端部基团，最后命名的基团被认为与所述结构相连接。由此，例如，杂芳烷基基团通过烷基与所述结构相连接。
AKT抑制剂
本发明的式I化合物可用于抑制AKT蛋白激酶。除AKT之外，式I化合物也可以用作酪氨酸激酶以及丝氨酸和苏氨酸激酶的抑制剂。这种化合物具有作为治疗剂的效用，用于可以通过抑制AKT蛋白激酶信号途径以及酪氨酸和丝氨酸/苏氨酸激酶受体途径进行治疗的疾病。
一般地，本发明包括式I化合物以及它们的拆分的对映异构体、拆分的非对映异构体和可药用盐，
其中：
G是苯基、萘基、5-6元杂芳基或9-10元二环杂芳基，其中所述苯基、萘基或杂芳基任选地取代有1至4个Ra基团；
R1和R1a独立地选自H、Me、Et、-CH=CH2、-CH2OH、CF3、CHF2或CH2F；
R2选自H、-OH、-OMe或F；
R2a选自H、Me或F，或者
R2和R2a是氧代；
R3是H、Me、Et或CF3；
R4是H、4-6元杂环基团、环丙基甲基或C1-C4烷基，所述基团任选被F、-OH或-O(C1-C3烷基)取代；
R5和R5a独立地选自H和C1-C4烷基，或者R5和R5a与它们连接的原子一起形成羰基、5-6元环烷基或5-6元杂环基团，其中所述杂环基团具有氧杂原子；
Ra各自独立地为卤素、C1-C6烷基、C3-C6环烷基、-O-(C1-C6烷基)、CF3、-OCF3、S(C1-C6烷基)、CN、苯基、-OCH2-苯基、NH2、-NO2、-NH-(C1-C6烷基)、-N-(C1-C6烷基)2、哌啶基团、吡咯烷基团、吡唑基团、吡啶基团、2-氨基吡啶基团、CH2F、CHF2、-OCH2F、-OCHF2、-OH、-SO2(C1-C6烷基)、C(O)NH2、C(O)NH(C1-C6烷基)和C(O)N(C1-C6烷基)2；以及
j为1或2；并且当j是2时，可以用O杂原子替换与NR4相对的j环碳。
一般地，本发明包括式I化合物以及它们的拆分的对映异构体、拆分的非对映异构体和可药用盐，
其中：
G为任选地取代有1至4个Ra基团的苯基或任选地被卤素取代的5-6元杂芳基；
R1和R1a独立地选自H、Me、Et、-CH=CH2、-CH2OH、CF3、CHF2或CH2F；
R2选自H、-OH、-OMe或F；
R2a选自H、Me或F，或者
R2和R2a是氧代；
R3是H、Me、Et或CF3；
R4是H、4-6元杂环基团、环丙基甲基或C1-C4烷基，所述基团任选被F、-OH或-O(C1-C3烷基)取代；
R5和R5a独立地选自H和C1-C4烷基，或者R5和R5a与它们连接的原子一起形成5-6元环烷基或5-6元杂环基团，其中所述杂环基团具有氧杂原子；
Ra各自独立地为卤素、C1-C6-烷基、C3-C6环烷基、-O-(C1-C6-烷基)、CF3、-OCF3、S(C1-C6-烷基)、CN、-OCH2-苯基、NH2、-NO2、-NH-(C1-C6-烷基)、-N-(C1-C6-烷基)2、哌啶基团、吡咯烷基团、CH2F、CHF2、-OCH2F、-OCHF2、-OH、-SO2(C1-C6-烷基)、C(O)NH2、C(O)NH(C1-C6-烷基)和C(O)N(C1-C6-烷基)2；
j为1或2；并且当j是2时，可以用O杂原子替换与NR4相对的j环碳。
在式I的又一种实施方式中，R2选自H、-OH、-OMe或F；
R2a选自H、Me或F；
R4是H、4-6元杂环基团、环丙基甲基或C1-C4烷基，所述基团任选被-OH或-O(C1-C3烷基)取代；
R5和R5a独立地选自H和C1-C4烷基；以及
J为1或2。
提到式I的G基团，实例包括任选地取代有一个或多个Ra基团的苯基(“Ph”)，所述Ra基团独立地选自F、Cl、Br、I、甲基、乙基、异丙基、叔丁基、环丙基、CN、CF3、-OMe、-OEt、-OCF3、-NO2、-SMe和-OCH2Ph。G的示例性实施方式包括苯基、2-氯苯基、3-氯苯基、4-氯苯基、4-氟苯基、4-溴苯基、4-甲基苯基、4-乙基苯基、4-异丙基苯基、4-三氟甲基苯基、4-氰基苯基、4-甲氧基苯基、4-乙氧基苯基、4-甲硫基苯基(4-thiomethylphenyl)、4-三氟甲氧基苯基、4-环丙基苯基、4-氯-3-氟苯基、3,4-二氟苯基、4-溴-3-氟苯基、3-氟-4-甲基苯基、3-氟-4-甲氧基苯基、3-氟-4-三氟甲基苯基、4-氰基-3-氟苯基、3,4-二氯苯基、2,4-二氯苯基、2,4-二氟苯基、2-氯-4-氟苯基、2-氟-4-氯苯基、3,5-二氯苯基、3,5-二氟苯基、3-氯-5-氟苯基、3-氯-4-氟苯基、3-溴-4-氟苯基、3,5-二氟-4-氯苯基、2,3-二氟-4-氯苯基、2,5-二氟-4-氯苯基、3,5-二氟-4-溴苯基、2,3-二氟-4-溴苯基、2,5-二氟-4-溴苯基、4-(OCH2Ph)-苯基、4-氯苯基、2,4-二氯苯基、3,4-二氯苯基、4-氯-3-氟苯基、3-氯-4-氟苯基、3-氟-4-溴苯基、4-氟苯基、3,4-二氟苯基、2,4-二氟苯基、4-溴苯基、4-氯-2-氟苯基、4-甲氧基苯基、4-甲基苯基、4-氰基苯基、4-三氟甲基苯基、4-碘苯基、4-硝基苯基、4-叔丁基苯基、2-氟苯基、3-三氟甲基苯基、2-氟-4-三氟甲基苯基、3-氟-4-三氟甲氧基苯基、3-氟-4-三氟甲基苯基和4-三氟甲氧基苯基。
提到式I的G基团，措辞“任选地被卤素取代的5-6元杂芳基”包括任选地被卤素取代的噻吩基团和吡啶基团。具体实例包括但不限于以下结构：
在式I的一种实施方式中，R3是H。
在式I的另一种实施方式中，R3是甲基，其中所述甲基任选地为(S)构型。
在式I的另一种实施方式中，R3是乙基。
在一种实施方式中，R5是H。在又一种实施方式中，R5a是H。
在另一种实施方式中，R5是甲基。在又一种实施方式中，R5a是甲基。
在另一种实施方式中，R5是乙基。在又一种实施方式中，R5a是乙基。
在一种实施方式中，R5a是H。
在另一种实施方式中，R5a是甲基。
在另一种实施方式中，R5a是乙基。
在某些实施方式中，R5和R5a独立地选自H和C1-C4烷基，或者R5和R5a与它们连接的原子一起形成羰基、5-6元环烷基或5-6元杂环基团，其中所述杂环基团具有氧杂原子。
在某些实施方式中，R5和R5a独立地选自H和C1-C4烷基，或者R5和R5a是氧代，或与它们连接的原子一起形成5-6元环烷基或5-6元杂环基团，其中所述杂环基团具有氧杂原子。
在某些实施方式中，R5和R5a与它们连接的原子一起形成羰基，所述化合物包含以下结构：
其中波形线是所述结构连接至式I所需要的哌嗪基团的地方。
在某些实施方式中，R5和R5a与它们连接的原子一起形成5-6元环烷基。该实施方式形成了二环螺环。在某些实施方式中，R5和R5a与它们连接的原子一起形成5-6元环烷基，所述化合物包含以下结构：
其中k是1或2，以及波形线是所述结构连接至式I所需要的哌嗪基团的地方。
在某些实施方式中，R5和R5a与它们连接的原子一起形成5元环烷基，所述化合物包含以下结构：
其中波形线是所述结构连接至式I所需要的哌嗪基团的地方。
在某些实施方式中，R5和R5a与它们连接的原子一起形成6元环烷基，所述化合物包含以下结构：
其中波形线是所述结构连接至式I所需要的哌嗪基团的地方。
在某些实施方式中，R5和R5a与它们连接的原子一起形成5-6元杂环基团，其中所述杂环基团具有氧杂原子。该实施方式形成螺环基团。在某些实施方式中，R5和R5a与它们连接的原子一起形成5-6元杂环基团，其中所述杂环基团具有氧杂原子，所述化合物包含以下结构：
其中k为1或2，以及波形线是所述结构连接至式I所需要的哌嗪基团的地方。
在某些实施方式中，R5和R5a与它们连接的原子一起形成5元杂环基团，其中所述杂环基团具有氧杂原子，所述化合物包含以下结构：
其中波形线是所述结构连接至式I所需要的哌嗪基团的地方。
在某些实施方式中，R5和R5a与它们连接的原子一起形成6元杂环基团，其中所述杂环基团具有氧杂原子，所述化合物包含以下结构：
其中波形线是所述结构连接至式I所需要的哌嗪基团的地方。
在某些实施方式中，R1为(R)构型。
在式I的一种实施方式中，R1是甲基，其中所述甲基任选地为(R)构型。在式I的某些实施方式中，R1a是H。在式I的某些实施方式中，R1和R1a均为甲基。
在式I的另一种实施方式中，R1是H。在式I的某些实施方式中，R1a是H。
在式I的另一种实施方式中，R1是乙基。在式I的某些实施方式中，R1a是H。
在式I的另一种实施方式中，R1是CH=CH2(乙烯基)。在式I的某些实施方式中，R1a是H。
在式I的另一种实施方式中，R1是CH2OH。在式I的某些实施方式中，R1a是H。
在某些实施方式中，R1是CH2F。在式I的某些实施方式中，R1a是H。
在式I的一种实施方式中，R1a是H。
在某些实施方式中，R2为(R)构型。
在某些实施方式中，R2为(S)构型。
在某些实施方式中，R2是H。
在式I的一种实施方式中，R2和R2a是H。
在某些实施方式中，R2是F。
在式I的另一种实施方式中，R2和R2a为F。
在式I的另一种实施方式中，R2是F且R2a是H。在某些实施方式中，R2是(R)构型的F。在某些实施方式中，R2是(S)构型的F。
在式I的另一种实施方式中，R2是OH。在式I的某些实施方式中，R2a是H。在某些实施方式中，R2是(R)构型的OH。在某些实施方式中，R2是(S)构型的OH。
在式I的另一种实施方式中，R2是OH。在式I的某些实施方式中，R2a是CH3。在某些实施方式中，R2是(R)构型的OH。在某些实施方式中，R2是(S)构型的OH。
在式I的另一种实施方式中，R2是-OMe。在某些实施方式中，R2是(R)构型的-OMe。
在某些实施方式中，R2和R2a是氧代。
在某些实施方式中，R2a为(R)构型。
在某些实施方式中，R2a为(S)构型。
在某些实施方式中，R2a是H。
在某些实施方式中，R2a是CH3。
在某些实施方式中，R2a是F。
在某些实施方式中，G是苯基、萘基、5-6元杂芳基或9-10元二环杂芳基，其中所述苯基、萘基或杂芳基任选地取代有1至4个Ra基团。在某些实施方式中，G是苯基、萘基、5-6元杂芳基或9-10元二环杂芳基，其中所述苯基、萘基或杂芳基任选地取代有1至4个Ra基团，其中所述杂芳基含有1或2个选自氮和氧的杂原子。在某些实施方式中，G是苯基、萘基、5-6元杂芳基或9-10元二环杂芳基，其中所述苯基、萘基或杂芳基任选地取代有1至4个Ra基团，其中所述5-6元杂芳基是噻吩基团，以及所述9-10元二环杂芳基是吲哚基团或苯并异唑基团。在某些实施方式中，G是苯基、萘基、5-6元杂芳基或9-10元二环杂芳基，其中所述苯基、萘基或杂芳基任选地取代有1至4个Ra基团，其中所述5-6元杂芳基是噻吩基团，以及所述9-10元二环杂芳基是吲哚基团。
在某些实施方式中，G是任选地取代有1至4个Ra基团的苯基、任选地取代有卤素的5-6元杂芳基、萘基或9-10元二环杂芳基。
在式I的一种实施方式中，G是任选地取代有1至4个Ra基团的苯基。在某些实施方式中，Ra各自独立地为卤素、C1-C6-烷基、C3-C6环烷基、-O-(C1-C6-烷基)、CF3、-OCF3、S(C1-C6-烷基)、CN、苯基、-OCH2-苯基、NH2、-NO2、-NH-(C1-C6-烷基)、-N-(C1-C6-烷基)2、哌啶基团、吡咯烷基团、吡唑基团、吡啶基团、2-氨基吡啶基团、CH2F、CHF2、-OCH2F、-OCHF2、-OH、-SO2(C1-C6-烷基)、C(O)NH2、C(O)NH(C1-C6-烷基)和C(O)N(C1-C6-烷基)2。G的示例性实施方式包括苯基、2-氯苯基、3-氯苯基、4-氯苯基、4-氟苯基、4-溴苯基、4-甲基苯基、4-乙基苯基、4-异丙基苯基、4-三氟甲基苯基、4-氰基苯基、4-甲氧基苯基、4-乙氧基苯基、4-甲硫基苯基、4-三氟甲氧基苯基、4-环丙基苯基、4-氯-3-氟苯基、3,4-二氟苯基、4-溴-3-氟苯基、3-氟-4-甲基苯基、3-氟-4-甲氧基苯基、3-氟-4-三氟甲基苯基、4-氰基-3-氟苯基、3,4-二氯苯基、2,4-二氯苯基、2,4-二氟苯基、2-氯-4-氟苯基、2-氟-4-氯苯基、3,5-二氯苯基、3,5-二氟苯基、3-氯-5-氟苯基、3-氯-4-氟苯基、3-溴-4-氟苯基、3,5-二氟-4-氯苯基、2,3-二氟-4-氯苯基、2,5-二氟-4-氯苯基、3,5-二氟-4-溴苯基、2,3-二氟-4-溴苯基、2,5-二氟-4-溴苯基、4-(OCH2Ph)-苯基、3-氟-4-溴苯基、4-碘苯基、4-硝基苯基、4-叔丁基苯基、2-氟苯基、3-三氟甲基苯基、2-氟-4-三氟甲基苯基、3-氟-4-三氟甲氧基苯基、4-三氟甲氧基苯基、4-溴-2-氟苯基、2-氟-4-甲基苯基、4-氟-3-三氟甲基苯基、3-溴苯基、3-氟苯基、2-氟-4-甲氧基苯基、4-(1H-吡唑-4-基)苯基、联苯-4-基、4-(2-氨基嘧啶-5-基)苯基、2,3-二氟-4-三氟甲基苯基、2-氟-3-(三氟甲基)苯基和2-氟-5-(三氟甲基)苯基。
在式I的一种实施方式中，G是任选地取代有一个或多个基团的苯基，所述一个或多个基团独立地选自F、Cl、Br、I、甲基、乙基、异丙基、叔丁基、环丙基、CN、CF3、OMe、OEt、OCF3、NO2、SMe和OCH2Ph。G的示例性实施方式包括苯基、2-氯苯基、3-氯苯基、4-氯苯基、4-氟苯基、4-溴苯基、4-甲基苯基、4-乙基苯基、4-异丙基苯基、4-三氟甲基苯基、4-氰基苯基、4-甲氧基苯基、4-乙氧基苯基、4-甲硫基苯基、4-三氟甲氧基苯基、4-环丙基苯基、4-氯-3-氟苯基、3,4-二氟苯基、4-溴-3-氟苯基、3-氟-4-甲基苯基、3-氟-4-甲氧基苯基、3-氟-4-三氟甲基苯基、4-氰基-3-氟苯基、3,4-二氯苯基、2,4-二氯苯基、2,4-二氟苯基、2-氯-4-氟苯基、2-氟-4-氯苯基、3,5-二氯苯基、3,5-二氟苯基、3-氯-5-氟苯基、3-氯-4-氟苯基、3-溴-4-氟苯基、3,5-二氟-4-氯苯基、2,3-二氟-4-氯苯基、2,5-二氟-4-氯苯基、3,5-二氟-4-溴苯基、2,3-二氟-4-溴苯基、2,5-二氟-4-溴苯基、4-(OCH2Ph)-苯基、4-氯苯基、2,4-二氯苯基、3,4-二氯苯基、4-氯-3-氟苯基、3-氯-4-氟苯基、3-氟-4-溴苯基、4-氟苯基、3,4-二氟苯基、2,4-二氟苯基、4-溴苯基、4-氯-2-氟苯基、4-甲氧基苯基、4-甲基苯基、4-氰基苯基、4-三氟甲基苯基、4-碘苯基、4-硝基苯基、4-叔丁基苯基、2-氟苯基、3-三氟甲基苯基、2-氟-4-三氟甲基苯基、3-氟-4-三氟甲氧基苯基、3-氟-4-三氟甲基苯基和4-三氟甲氧基苯基。在具体实施方式中，G选自4-氯苯基、3-氟-4-氯苯基、3-氟-4-三氟甲基苯基和4-环丙基苯基。
在式I的一种实施方式中，G可以是任选地被一个或多个卤素取代的5-6元单环杂芳基。在某些实施方式中，G可以是任选地被卤素取代的噻吩基团或吡啶基团。具体实施方式包括：
在某些实施方式中，G是任选地取代有1至4个Ra基团的萘基。在某些实施方式中，G是萘基。在某些实施方式中，G是萘-1-基或萘-2-基。
在某些实施方式中，G是9-10元二环杂芳基。在某些实施方式中，G是9-10元二环杂芳基，其中所述杂芳基含有1至2个选自氮和氧的杂原子。在某些实施方式中，G是9-10元二环杂芳基，其中所述杂芳基含有1个氮杂原子。在某些实施方式中，G是9-10元二环杂芳基，其中所述杂芳基为吲哚基团或苯并异唑基团。在某些实施方式中，G是9-10元二环杂芳基，其中所述杂芳基是吲哚基团。在某些实施方式中，G是9-10元二环杂芳基，其中所述杂芳基是1H-吲哚-3-基。
在某些实施方式中，G被1个Ra基团所取代。
在某些实施方式中，Ra是Cl。
在某些实施方式中，Ra是Br。
在某些实施方式中，Ra是环丙基。
在某些实施方式中，Ra是三氟甲基。
在某些实施方式中，Ra是氰基。
在某些实施方式中，Ra是-SO2(C1-C6-烷基)。在某些实施方式中，Ra是-SO2CH3。
在某些实施方式中，Ra是C(O)NH2。在某些实施方式中，G是苯甲酰胺基团。
在某些实施方式中，Ra是F。
在某些实施方式中，Ra是苯基。
在某些实施方式中，Ra是2-氨基嘧啶基团。在某些实施方式中，Ra是2-氨基嘧啶-5-基。
在某些实施方式中，Ra是C1-C6烷基。在某些实施方式中，Ra是甲基或叔丁基。
在某些实施方式中，Ra是1H-吡唑基团。在某些实施方式中，Ra是1H-吡唑-4-基。
在某些实施方式中，Ra是甲氧基。
在某些实施方式中，Ra是三氟甲氧基。
在某些实施方式中，G被2个Ra基团所取代。在某些实施方式中，Ra选自F、Cl、CF3或CN。
在某些实施方式中，G是4-氯苯基、4-溴苯基、4-环丙基苯基、4-三氟甲基苯基、4-氰基苯基、4-氨甲酰基苯基(4-benzamide)、4-(甲基磺酰基)苯基、2-氟-4-三氟甲基苯基、3-氟-4-氯苯基、3-氟-4-三氟甲基苯基、3-氟-4-氰基苯基、4-氯-2,5-二氟苯基、4-氯-2-氟苯基、4-溴-2-氟苯基、4-溴-3-氟苯基、3-氯苯基、2-氟-4-甲基苯基、2,4-二氯苯基、3,4-二氯苯基、4-氟苯基、4-氟-3-三氟甲基苯基、3-溴苯基、3-三氟甲基苯基、3-氟苯基、2-氟-4-甲氧基苯基、4-(1H-吡唑-4-基)苯基、联苯-4-基、4-(2-氨基嘧啶-5-基)苯基、4-叔丁基苯基、2,3-二氟-4-(三氟甲基)苯基、2-氟-3-(三氟甲基)苯基、2-氟-5-(三氟甲基)苯基、4-(三氟甲氧基)苯基和3-氟-4-(三氟甲氧基)苯基。
在某些实施方式中，G是4-氯苯基、4-溴苯基、4-环丙基苯基、4-三氟甲基苯基、4-氰基苯基、4-氨甲酰基苯基、4-(甲基磺酰基)苯基、2-氟-4-三氟甲基苯基、3-氟-4-氯苯基、3-氟-4-三氟甲基苯基、3-氟-4-氰基苯基、4-氯-2,5-二氟苯基、4-氯-2-氟苯基、4-溴-2-氟苯基、4-溴-3-氟苯基、2-氟-4-甲基苯基、2,4-二氯苯基、3,4-二氯苯基、4-氟苯基、4-氟-3-三氟甲基苯基、2-氟-4-甲氧基苯基、4-(1H-吡唑-4-基)苯基、联苯-4-基、4-(2-氨基嘧啶-5-基)苯基、4-叔丁基苯基、2,3-二氟-4-(三氟甲基)苯基、2-氟-3-(三氟甲基)苯基、2-氟-5-(三氟甲基)苯基、4-(三氟甲氧基)苯基和3-氟-4-(三氟甲氧基)苯基。
在某些实施方式中，G是4-氯苯基、4-溴苯基、4-环丙基苯基、4-三氟甲基苯基、4-氰基苯基、4-氨甲酰基苯基、4-(甲基磺酰基)苯基、2-氟-4-三氟甲基苯基、3-氟-4-氯苯基、3-氟-4-三氟甲基苯基或3-氟-4-氰基苯基。
在式I的一种实施方式中，R4是C1-C4烷基。在具体实施方式中，R4选自甲基、乙基、异丙基或异丁基。
在式I的一种实施方式中，R4是任选地取代有-OH的C1-C4烷基。在具体实施方式中，R4是CH2CH2OH、CH2CH2CH2OH或CH2C(CH3)2OH。
在式I的一种实施方式中，R4是任选地取代有-O(C1-C3烷基)的C1-C4烷基。在一种具体实施方式中，R4是CH2CH2OCH3。
在式I的一种实施方式中，R4是任选地取代有F的C1-C4烷基。在具体实施方式中，R4是CH2CF3、CH2CH2F或CH2CHF2。
在式I的一种实施方式中，R4是环丙基甲基。
在式I的一种实施方式中，R4是4-6元杂环基团。在一种具体实施方式中，R4是6元杂环基团。在又一种实施方式中，R4是含氧原子的6元杂环基团。在又一种实施方式中，R4是四氢吡喃基。
在又一种实施方式中，R4是四氢吡喃-4-基。
在式I的另一种实施方式中，R4是H。
在式I的一种实施方式中，j是1。当j是1时，式I具有式IA的结构：
在式I的另一种实施方式中，j是2。当j是2时，式I具有式IB的结构：
在式I的另一种实施方式中，j是2，以及可以用O杂原子替换与NR4相对的j环碳。式I的这种实施方式在下面作为式IC示出：
在式I的另一种实施方式中，G是3-取代的苯基。式I的这种实施方式在下面作为式II示出:
其中R1、R1a、R2、R2a、R3、R4、R5、R5a、Ra和j如本申请中所定义。
在式II的某些实施方式中，Ra是卤素或CF3。
在某些实施方式中，式I化合物不含式II化合物。
在某些实施方式中，除非另有陈述，盐是“可药用盐”，其包括保持具体化合物的相应游离酸或碱的生物有效性，并且不是生物学或其他不合需要的盐。
式I化合物还包括这些化合物的其它盐，其不一定是可药用盐，并且其可以用作制备和/或纯化式I化合物的中间体和/或分离式I化合物的对映异构体的中间体。
式I化合物的合成
本发明的化合物可以利用包括与化学领域中熟知的方法相类似的方法的合成路线，具体地按照本申请所包含的描述来合成。起始原料通常可得自商品渠道，例如Sigma-Aldrich(St.Louis,MO)、Alfa Aesar(Ward Hill,MA)或TCI(Portland,OR)，或者使用本领域技术人员熟知的方法方便地制备(例如，利用描述在下列中的方法来制备：Louis F.Fieser和Mary Fieser,Reagents forOrganic Synthesis,v.1-19,Wiley,N.Y.(1967-1999ed.),或Beilsteins Handbuchder organischen Chemie,4,Aufl.ed.Springer-Verlag,Berlin,包括增刊(也可通过Beilstein在线数据库获得))。
可以单独制备式I化合物，或以包括至少2个，例如5至1,000个化合物或10至100个化合物的化合物库形式来制备。式I化合物库可以通过组合的“分开和混合(split and mix)”方法或通过多重平行合成(multiple parallelsyntheses)，利用本领域技术人员已知的操作，使用液相或固相化学过程进行制备。因此，按照本发明的其它方面，提供了包括至少2个式I化合物或其盐的化合物库。
出于示例性的目的，方案1-8显示了制备本发明化合物以及关键中间体的通用方法。对于单个反应步骤的更详细的描述，参见下面的实施例部分。本领域技术人员将理解，可以使用其它合成路线来合成本发明的化合物。尽管在方案中描述了具体起始原料和试剂并且在下面进行了讨论，但可以容易地替换为其它起始原料和试剂，以提供各种衍生物和/或反应条件。此外，可以按照本公开，使用本领域技术人员熟知的常规化学过程，将通过如下所述方法制备的许多化合物进行进一步修饰。
方案1
方案1示出制备具有通式10的化合物的方法。适当取代的苯基乙酸(1)与手性助剂(例如，Evans’唑烷酮(2))的缩合可以使用酰氯如新戊酰氯作为活化剂在叔胺碱如Hunig’s碱的存在下进行。用还原剂(例如，二异丁基氢化铝(“DIBAL-H”)，在-78°C至25°C)还原内酰胺(4)，并用甲醇且在酸如对甲苯磺酸(“pTsA”)的存在下淬灭，得到中间体甲氧基杂环(5)。(3)和(5)的缩合可以使用适合的路易斯酸和弱碱(例如，四氯化钛和二异丙基乙基胺)完成，以形成2-取代的杂环(6)。该反应可能需要在低温(例如，-100°C至0°C)进行，以在反应中获得可接受的非对映异构选择性。使用碱(例如，LiOH、H2O2)在0°C至50°C水解手性助剂，得到羧酸(7)。可以使用肽键形成条件(例如，2-(1H-苯并三唑-1-基)-1,1,3,3-四甲基脲六氟磷酸盐(“2-(1H-benzotriazole-1-yl)-1,1,3,3-tetramethyluronium hexafluorophosphate,HBTU”)，N,N-二异丙基乙基胺(“DIEA”)，在0°C至50°C)将酸(7)偶联至哌嗪中间体(8)，从而合成完全加工的类似物(fully elaborated analog)。使用无水酸(例如，二烷中的HCl)将化合物(9)脱保护，得到游离胺。如果需要，在标准条件下该胺的还原胺化(使用醛和还原剂(例如，NaBH(OAc)3))、烷基化或酰基化容许制备叔胺(10)。
使用可选择的手性助剂、不同立体化学的Evans’助剂或反应条件/试剂可以导致分离出产物的可选择的立体异构体，从而提供得到化合物6的可选择的绝对立体化学的一般路线。
方案2
方案2示出了制备式I的化合物19(其中R2、R2a和R1是氢，R1a是甲基)的方法。根据方案1，中间体13可以通过以下方法制备：溴化(+)-长叶薄荷酮11以提供二溴化物12，然后用碱如乙醇钠处理二溴化物12。将蒲勒烯酸酯(pulegenate)13臭氧分解，得到酮酯14。通过在碱如KOH的存在下使酮酯14与硫脲反应而构成嘧啶环。通过用催化剂如Raney Ni在氨中还原，将在化合物15的2-位的巯基除去。对羟基嘧啶16进行氯化，得到4-氯嘧啶17。氯嘧啶17与哌嗪的SNAr反应提供中间体18。在将中间体18脱保护后，用适当取代的氨基酸酰化哌嗪衍生物，然后进行第二次脱保护步骤和任选的其它官能化，提供化合物19。
方案3
方案3阐述了制备式I的化合物26(其中R1是甲基，R2和R2a是F，R1a是H)的方法。根据方案3，使用适当的氧化剂如间氯过氧苯甲酸(“m-CPBA”)、过硫酸氢钾制剂(Oxone)等，于适合的温度(例如，0°C至室温)，在适当的溶剂如二氯甲烷(“DCM”)或氯仿中对化合物20(根据方案2的方法制备)(其中Pg是适当的胺保护基团(对于适合的胺保护基团，参见Greene和Wuts的Protective Groups in Organic Synthesis,Wiley-Interscience,第三版,第7章))进行氧化，得到N-氧化物21，然后可以将N-氧化物21用适当的酸酐如乙酸酐酰化，并加热，以提供酯22的混合物。使用碱如NaOH或LiOH的水溶液进行酯水解，得到仲醇23的混合物，然后，可以在标准条件下氧化仲醇23的混合物(对于将醇氧化至酮的适当的实例，参见Larock的Comprehensive Organic Transformations)，以得到酮24。用氟化试剂如DAST或Deoxo-Fluor，在适当的溶剂如DCM或氯仿中处理酮24，提供偕二氟化的化合物25。在适当的条件下从化合物25除去氮保护基团(参见Greene和Wuts的Protective Groups in Organic Synthesis,Wiley-Interscience,第三版,第7章)，得到相应的脱保护的胺(未示出)。使用标准偶联试剂(参见，例如，Miklos Bodanszky的Principles of Peptide Synthesis)，在存在叔胺碱的情况下或不存在叔胺碱的情况下，在适合的溶剂(例如，二甲基甲酰胺(“DMF”)、DCM、氯仿、四氢呋喃(“THF”)等)中，用适当保护的氨基酸酰化脱保护的哌嗪，然后除去保护基团，并另外进行任选的官能化，得到化合物26。
方案4
方案4示出制备化合物40、40a、41和42的方法。根据方案4，使用氨合成子胺化化合物27，得到化合物28。使用例如甲酸铵，在甲酰胺的存在下，在50°C至250°C和/或在高压形成嘧啶，得到二环单元29。使用例如POCl3或SOCl2活化化合物29，得到活化的嘧啶30。使用适合的保护/取代的哌啶在0°C至150°C置换该离去基团，得到哌啶31。使用例如m-CPBA或过硫酸氢钾制剂在-20°C至50°C进行氧化，得到N-氧化物32。用酰化剂(例如，乙酸酐)进行处理，然后加热(40°C至200°C)，导致重排以得到化合物33。使用例如LiOH或NaOH在0°C至50°C进行水解，得到醇34。使用例如Swern条件、MnO4或吡啶-SO3络合物，在适当的温度进行氧化，得到酮35。使用例如在氢存在下的催化手性催化剂、Corey-Bakshi-Shibata催化剂(“CBS催化剂”)或在手性配体存在下的硼氢化物还原剂进行不对称还原，在醇36或37处得到(R)或(S)立体化学。可选择地，可以使用非手性还原剂(例如，H2、Pd/C)，使环戊烷单元上的甲基提供面选择性和非对映异构选择性。如果还原给出较低的非对映异构选择性，则可以使用例如色谱法、结晶或衍生化来分离非对映异构体。用氟化剂(例如，DAST，在-20°C至100°C)处理化合物36或37，分别得到具有反转立体化学的氟化类似物38或39。最终，使用例如酸在0°C至50°C除去叔丁氧基羰基(“Boc”)、使用适当官能化的氨基酸进行酰化并最后对该氨基酸的胺进行官能化(例如，除去任何保护基、烷基化、还原胺化或酰化，以引入新取代基)，得到最终的化合物41和42。
可选择地，使用例如酸在0°C至50°C除去36或37的Boc-基团，使用适当官能化的氨基酸进行酰化并最后对该氨基酸的胺进行官能化(例如，除去任何保护基、烷基化、还原胺化或酰化，以引入新取代基)，得到最终的化合物40和40a。
可选择地，可以任选地将化合物34官能化，然后使用色谱或非对映体技术进行分离，接着进行任选的脱官能化(例如，参见方案8)，以得到化合物36和37。
在方案4中，R5和R5a独立地选自H和C1-C4烷基，或者R5和R5a与它们连接的原子一起形成5-6元环烷基或5-6元杂环基团，其中所述杂环基团具有氧杂原子。
方案5
方案5示出制备化合物47的方法。根据方案5，使用氨合成子胺化化合物43，得到化合物44。使用例如甲酸铵，在甲酰胺的存在下，在50°至250°C和/或在高压形成嘧啶，得到二环单元45。使用例如POCl3或SOCl2活化化合物45，得到活化嘧啶，并使用适合的保护/取代的哌啶在0°C至150°C置换该离去基团，得到哌啶46。使用例如酸在0°C至50°C除去Boc-基团、使用适当官能化的氨基酸进行酰化并最后对该氨基酸的胺进行官能化(例如，除去任何保护基、烷基化、还原胺化或酰化，以引入新取代基)，得到最终的化合物47。然后可以对这些类似物实施分离技术，以得到单一的对映异构体。
方案6
方案6示出制备化合物53、55和56的方法，其包括R1的后期官能化。根据方案6，使用氨合成子胺化化合物48，得到化合物49。使用例如甲酸铵，在甲酰胺的存在下，在50°C至250°C和/或在高压形成嘧啶，得到二环单元50。使用例如POCl3或SOCl2活化化合物50，得到活化的嘧啶，并使用适合的保护/取代的哌啶在0°C至150°C置换该离去基团，得到哌啶51。烯烃可以保持原样，或者使用例如臭氧在-100°C至-50°C进行官能化，接着进行还原后处理(work up)(例如，NaBH4)，可得到羟甲基衍生物52。可选择地，使用例如H2/Pd/C，在0°C至50°C，在1atm至50atm还原烯烃，得到乙基衍生物54。随后，使用例如酸在0°C至50°C将Boc-基团脱保护，使用适当官能化的氨基酸进行酰化，并对该氨基酸的胺进行最终的官能化(例如，除去任何保护基，烷基化、还原胺化或酰化，以引入新取代基)，得到最终的化合物53、55和56。然后，可以对这些类似物实施分离技术，以得到单一对映异构体。
方案7
方案7示出了制备式I的化合物66(其中R2是OH，R2a是H)的方法。嘧啶58的形成可以通过以下方法实现：在碱如KOH的存在下，在适当的溶剂如乙醇中，使酮酯57与硫脲进行反应。在标准还原条件下(例如，Raney Ni和NH4OH)将化合物58的巯基还原以提供化合物59之后，可以在标准条件下(例如，在DIEA/二氯乙烯(“DCE”)中的POCl3)活化羟基嘧啶59以提供化合物60。然后，在标准条件下(例如，在适当的溶剂如CHCl3中的m-CPBA)氧化化合物60以给出嘧啶氧化物61。用乙酸酐处理嘧啶氧化物，得到重排产物62。化合物63通过以下方法获得：在标准SNAr反应条件下，使化合物62与适当取代的哌啶进行反应，以提供化合物63。将化合物63水解以提供化合物64，然后将化合物64脱保护以得到中间体65。用适当的氨基酸在偶联试剂如HBTU的存在下酰化哌嗪基环戊二烯并[d]嘧啶65，接着任选的进行官能化，得到式I的化合物66。
方案8
方案8示出制备式I的化合物74、75、76和77(其中R1是甲基，R2是羟基或甲氧基)的方法。根据方案8，在标准条件下(例如，POCl3)氯化羟基嘧啶67提供4-氯嘧啶68。用氧化剂如m-CPBA或过氧化氢氧化4-氯嘧啶68提供N-氧化物69。用乙酸酐重排N-氧化物69，得到中间体70。使化合物70与需要的哌嗪进行反应，以提供化合物71。对化合物71进行分离(例如，具有手性固定相的HPLC)，然后用碱如氢氧化锂处理使其水解，以分别提供化合物72和73。然后使化合物72和73脱保护(例如，用于Boc基团的4N HCl/二烷)，接着与适当的氨基酸进行反应并任选地官能化(例如，还原胺化、烷基化、酰化等)，以分别提供化合物74和75。
可选择地，可以将化合物72和73的7-羟基用烷基化试剂如烷基卤(例如，MeI)在碱如NaH或KOH的存在下烷基化，接着脱保护(例如，用于Boc基团的4N HCl/二烷)；与适当的氨基酸反应并任选地官能化(例如，还原胺化、烷基化、酰化等)，以提供化合物76和77，其中R2是甲氧基。
可选择地，可以将化合物71水解(例如，碱如LiOH)，然后官能化以易于分离(例如，4-硝基苯甲酰氯、三乙胺)，分离并水解(例如，碱如氢氧化锂)，以得到醇72和73。
方案9
方案9示出形成受保护的氨基酸单元83的方法，所述受保护的氨基酸单元83的立体化学是化合物7中所示的另一种立体化学。可以通过以下方法将适合的酯(例如，化合物1)转化成重氮类似物80：在例如乙腈中，在胺碱(例如，DBU)的存在下，在-20°C至室温用适合的叠氮化物(例如，4-乙酰氨基苯磺酰叠氮化物，79；4-乙酰氨基苯磺酰叠氮化物本身通过以下方法获得：用叠氮化钠，在丙酮/水中，于0°C至室温处理磺酰氯，78)进行处理，以得到化合物80。可以用适当保护且任选取代的环状胺81，在手性铑催化剂(例如，Rh2(S-DOSP)4(四[N-[(4-十二烷基苯基)磺酰基]-(L)-脯氨酸根]二铑))或类似催化剂(如Davies,Huw ML等人,J.Am.Chem.Soc.,Vol.118,No.29,pp.6897-6907(1996)和Davies,Huw ML等人,J.Am.Chem.Soc.,Vol.125,No.21,pp.6462-6468(2003))的存在下，于-78°C至100°C的温度处理该化合物80，以得到化合物82。通过改变配体、配体的立体化学或温度，可以获得可选择的立体化学结果或对映异构体/非对映异构体过量(参见，例如，Davies,Huw ML等人,J.Am.Chem.Soc.,Vol.125,No.21,pp.6462-6468(2003)和其中引用的参考文献)。随后使用例如氢氧化锂，在水性有机溶剂体系(例如，H2O/THF)中，于0°C至室温进行水解，得到所需的酸83。酸83可以与方案1-8中所述的任何以哌嗪为核心的体系(例如，化合物8)偶联。
因此，本发明的另一方面提供了制备式I化合物的方法，所述方法包括：
(a)使式8化合物或其盐与式7化合物进行反应，以制备式9化合物：
式(8)，
在式(8)中R1、R1a、R2、R2a和R3如本申请所定义；
式(7)，
在式(7)中R5、R5a和j如本申请中所定义；
式(9)，
(b)将式9化合物脱保护；以及
(c)任选地将式9化合物官能化以制备式I化合物。
因此，本发明的另一方面提供了制备式I化合物的方法，所述方法包括：
(a)使式8化合物或其盐与式83化合物进行反应，以制备式84化合物：
式(8)，
其中R1、R1a、R2、R2a和R3如本申请中所定义；
式(83)，
其中R5、R5a和j如本申请中所定义；
式(84)
(b)将式84化合物脱保护；以及
(c)任选地将式84化合物官能化，以制备式I化合物。
在式I化合物的制备中，可能需要保护中间体的远端官能团(remotefunctionalities)(例如伯胺或仲胺等)。对这种保护的需要是不同的，这取决于远端官能团的性质和制备方法的条件。合适的氨基-保护基(NH-Pg)包括乙酰基、三氟乙酰基、叔丁氧羰基(BOC)、苄氧羰基(CBz)和9-芴基亚甲基氧基羰基(Fmoc)。本领域技术人员容易确定这种保护的需要。对于保护基和其用途的概述，参见T.W.Greene,Protective Groups in Organic Synthesis,JohnWiley&Sons,New York,1991。
分离方法
本发明化合物可以具有一个或多个不对称中心；因此，这些化合物可以作为单独的(R)-或(S)-立体异构体或作为它们的混合物的形式制备。除非另外指明，在说明书和权利要求中对具体化合物的描述或命名意在包括单独的对映异构体和非对映异构体，以及它们的混合物、外消旋物或非消旋物。因此，本发明还包括本发明化合物的所有的该异构体(包括非对映体混合物、纯的非对映异构体和纯的对映异构体)。非对映异构体具有不同的物理性质，例如，熔点、沸点、光谱性质和反应性。
将反应产物互相分离和/或从起始原料中分离可能是有利的。利用本领域普通技术，将各个步骤或系列步骤的所需产物分离和/或纯化(下文中称为分离)至所需均匀度。典型地，这种分离包括多相萃取、从溶剂或溶剂混合物中结晶、蒸馏、升华或色谱分离。色谱分离可以包括许多方法，包括例如：反相和正相色谱；空间排阻色谱；离子交换色谱；高、中和低压液相色谱法和装置；小型分析；模拟移动床(SMB)和制备薄层色谱法或厚层色谱法，以及小规模薄层和快速色谱技术。本领域技术人员将施用最可能的技术以实现所需分离。
基于物理化学差异，利用本领域技术人员熟知的方法，例如色谱法和/或分级结晶，可以将非对映异构体混合物分离为其单一非对映异构体。对映异构体可以如下分离：通过与合适的旋光性化合物(例如手性助剂，例如手性醇或Mosher's酰氯)反应，将对映异构体混合物转化为非对映异构体混合物，分离非对映异构体，并将单一非对映异构体转化(例如水解)为相应的纯对映异构体。还可以使用手性HPLC柱分离对映异构体。
基本不含立体异构体的单一立体异构体(例如，对映异构体)可以通过以下方法获得：使用诸如用旋光拆分剂形成非对映异构体的方法拆分外消旋混合物(Eliel,E.和Wilen,S."Stereochemistry of Organic Compounds,"John Wiley&Sons,Inc.,New York,1994；Lochmuller,C.H.,(1975)J.Chromatogr.,113(3):283-302)。可以使用任何适合的方法将本发明手性化合物的外消旋混合物分离和拆分，包括：(1)用手性化合物形成离子型非对映异构体的盐并使用分级结晶或其它方法进行分离，(2)用手性衍生化试剂形成非对映异构体化合物，分离所述非对映异构体并转化成纯立体异构体，和(3)直接在手性条件下分离基本纯的或富集的立体异构体。参见："Drug Stereochemistry,Analytical Methods and Pharmacology,"Irving W.Wainer,Ed.,Marcel Dekker,Inc.,New York(1993)。
在方法(1)中，非对映异构体盐可以由对映异构体纯的手性碱例如番木鳖碱、奎宁、麻黄碱、马钱子碱、α-甲基-β-苯乙胺(苯丙胺)等与携带酸性官能团例如羧酸官能团和磺酸官能团的不对称化合物的反应形成。通过分级结晶或离子色谱，可以诱导分离非对映异构体盐。对于氨基化合物的旋光异构体的分离，加入手性羧酸或磺酸，例如樟脑磺酸、酒石酸、扁桃酸或乳酸，可以致使形成非对映异构体盐。
可选择地，通过方法(2)，使所要拆分的底物与手性化合物的一个对映异构体反应，形成非对映异构体对(E.和Wilen,S."Stereochemistry ofOrganic Compounds",John Wiley&Sons,Inc.,1994,p.322)。非对映异构体化合物可以由不对称化合物与对映异构体纯的手性衍生化试剂例如薄荷基衍生物的反应而形成，然后分离非对映异构体，并水解，以产生纯的或富集的对映异构体。测定光学纯度的方法包括：在碱的存在下制备外消旋混合物的手性酯，例如薄荷基酯如(-)氯甲酸薄荷基酯，或Mosher酯，α-甲氧基-α-(三氟甲基)苯基乙酸酯(Jacob III.J.Org.Chem.(1982)47:4165)，并分析1H NMR光谱，确定两种阻转异构的对映异构体或非对映异构体的存在情况。按照分离阻转异构的萘基-异喹啉的方法(WO96/15111)，通过正和反相色谱法，可以分离和拆分阻转异构化合物的稳定的非对映异构体。
通过方法(3)，可以通过色谱法使用手性固定相来分离两种对映异构体的外消旋混合物("Chiral Liquid Chromatography"(1989)W.J.Lough编,Chapman和Hall,New York；Okamoto,J.of Chromatogr.,(1990)513:375-378)。通过区别其它手性分子(带有不对称碳原子)所使用的方法(例如旋光和圆二色性)，可以区别富集的或纯对映异构体。
本发明化合物还可以以不同的互变异构的形式存在，所有的这些形式包括在本发明范围内。例如，质子互变异构体(亦称质子迁移互变异构体(prototripic tautomer))包括通过质子的迁移而进行的相互转化，例如酮-烯醇和亚胺-烯胺异构化。价键互变异构体包括通过一些成键电子的重构而进行的相互转化。
在本申请显示的结构中，如果任何具体手性原子的立体化学没有具体指出，那么考虑所有的立体异构体且包括为本发明化合物。如果立体化学用表示具体构型的实体楔形或虚线来说明，那么该立体异构体就为如此说明和定义的。
给药和药物制剂
本发明的化合物可以通过适合于所治疗病症的任何适宜的途径给药。合适的途径包括口服、肠胃外(包括皮下、肌内、静脉内、动脉内、真皮内、鞘内和硬膜外)、经皮、直肠、经鼻、局部(包括口腔和舌下)、阴道、腹膜内、肺内和鼻内。
所述化合物可以以任何适宜的给药形式给药，例如，片剂、粉剂、胶囊剂、溶液剂、分散剂、混悬剂、糖浆剂、喷雾剂、栓剂、凝胶剂、乳剂、贴片剂等。该组合物可以含有药物制备中的常规组分，例如，稀释剂、载体、pH调节剂、甜味剂、填充剂和其它活性剂。如果希望肠胃外给药，组合物将是无菌的且呈适于注射或输注的溶液剂或混悬剂的形式。
典型制剂通过混合本发明化合物和载体或赋形剂而制备。适合的载体和赋形剂是本领域技术人员公知的，详细描述于例如Howard C.Ansel等人,Pharmaceutical Dosage Forms and Drug Delivery Systems,(8th Ed.2004)；Alfonso R.Gennaro等人,Remington:The Science and Practice ofPharmacy,(20th Ed.2000)；和Raymond C.Rowe,Handbook of PharmaceuticalExcipients,(5th Ed.2005)。所述制剂还可以包含一种或多种缓冲剂、稳定剂、表面活性剂、湿润剂、润滑剂、乳化剂、悬浮剂、防腐剂、抗氧化剂、遮光剂(opaquing agents)、助流剂、加工助剂、着色剂、甜味剂、芳香剂、矫味剂、稀释剂和其它已知添加剂，以提供药物(即，本发明化合物或其药物组合物)的精美外观或有助于药物产品(即，药物)的制造。
本发明的一种实施方式包括含式I化合物或其立体异构体或可药用盐的药物组合物。在又一种实施方式中，本发明提供了含式I化合物或其立体异构体或可药用盐，以及可药用载体或赋形剂的药物组合物。
用式I化合物的治疗方法
本发明化合物可以用作预防剂或治疗剂，用于治疗通过调控或调节AKT蛋白激酶、酪氨酸激酶、其它丝氨酸/苏氨酸激酶和/或双重特异性激酶所介导的疾病或障碍。可以按照本发明方法治疗的AKT蛋白激酶介导的病症包括，但不限于，炎性、过度增生性、心血管、神经变性、妇科和皮肤疾病和障碍。
在一种实施方式中，所述药物组合物用于治疗过度增生性障碍，包括下列类型的癌症：(1)心脏：肉瘤(血管肉瘤、纤维肉瘤、横纹肌肉瘤、脂肉瘤)、粘液瘤、横纹肌瘤、纤维瘤、脂肪瘤和畸胎瘤；(2)肺：支气管癌(鳞状细胞癌、未分化的小细胞癌、未分化的大细胞癌、腺癌)、蜂窝状(细支气管)癌、支气管腺瘤、肉瘤、淋巴瘤、软骨瘤性错构瘤、间皮瘤、非小细胞肺癌、小细胞肺癌；(3)胃肠：食道(鳞状细胞癌、腺癌、平滑肌肉瘤、淋巴瘤)、胃(癌、淋巴瘤、平滑肌肉瘤)、胰腺(导管(ductal)腺癌、胰岛瘤、胰升血糖素瘤、胃泌素瘤、类癌瘤、舒血管肠肽瘤)、小肠(腺癌、淋巴瘤、类癌瘤、卡波斯肉瘤(Karposi's sarcoma)、平滑肌瘤、血管瘤、脂肪瘤、纤维神经瘤、纤维瘤)、大肠(腺癌、管状腺瘤、绒毛状腺瘤、错构瘤、平滑肌瘤)；(4)泌尿生殖道：肾脏(腺癌、胚胎性癌肉瘤[韦母氏瘤]、淋巴瘤、白血病)、膀胱和尿道(鳞状细胞癌、转移细胞癌、腺癌)、前列腺(腺癌、肉瘤)、睾丸(精原细胞瘤、畸胎瘤、胚胎性癌、畸胎癌、绒膜癌、肉瘤、间质细胞癌、纤维瘤、纤维腺瘤、腺瘤样瘤、脂肪瘤)；(5)肝脏：肝癌(肝细胞癌)、肝胆管型肝癌、肝胚细胞瘤、血管肉瘤、肝细胞性的腺瘤、血管瘤；(6)骨骼：骨原性肉瘤(骨肉瘤)、纤维肉瘤、恶性的纤维组织细胞瘤、软骨肉瘤、尤因氏肉瘤、恶性淋巴瘤(网状细胞肉瘤)、多重骨髓癌、恶性的巨细胞瘤脊索瘤、骨软骨瘤(骨软骨性外生骨疣)、良性软骨瘤、成软骨细胞瘤、软骨黏液样纤维瘤、骨样骨瘤和巨细胞瘤；(7)神经体系：头骨(骨瘤、血管瘤、肉芽瘤、黄瘤、畸形性骨炎)、脑膜(脑膜瘤、脑膜肉瘤、神经胶质瘤病)、脑(星形细胞瘤、成神经管细胞瘤、神经胶质瘤、室管膜瘤、胚组织瘤[松果体瘤]、多形性恶性胶质瘤、少突神经胶质细胞瘤、神经鞘瘤、成视网膜细胞瘤、先天性肿瘤)、脊髓纤维神经瘤、脑膜瘤、神经胶质瘤、肉瘤)；(8)妇科疾病：子宫(子宫内膜癌)、宫颈(宫颈癌、肿瘤前子宫颈非典型增生)、卵巢(卵巢癌[浆液性囊腺癌、粘液性囊腺癌、未分类的癌]、粒膜-膜的细胞肿瘤、卵巢塞莱二氏细胞瘤、无性细胞瘤、恶性畸胎瘤)、外阴(鳞状细胞癌、上皮内癌、腺癌、纤维肉瘤、黑素瘤)、阴道(透明细胞癌、鳞状细胞癌、葡萄样肉瘤(胚胎性横纹肌肉瘤)、输卵管(癌)；(9)血液：血液(骨髓性白血病[急性和慢性]、急性淋巴母细胞性白血病、慢性淋巴细胞性白血病、骨髓组织增生性疾病、多重骨髓癌、脊髓发育不良综合症)、霍奇金氏病、非霍奇金氏淋巴瘤[恶性淋巴瘤]；(10)皮肤：晚期黑素瘤、恶性黑素瘤、皮肤基底细胞癌、鳞状细胞癌、卡波斯肉瘤、结构不良型痣(molesdysplastic nevi)、脂肪瘤、血管瘤、皮肤纤维瘤、瘢痕瘤、牛皮癣；(11)肾上腺：神经母细胞瘤；(12)乳腺：转移性的乳腺癌；乳腺腺癌；(13)结肠；(14)口腔；(15)毛细胞白血病；(16)头和颈；(17)及其它，包括难治疗的转移性疾病；卡波济氏肉瘤；Bannayan-Zonana综合症；和考登病(Cowden disease)或Lhermitte-Duclos病，及其它种类的过度增生性障碍。
本发明的化合物和方法也可以用于治疗下列疾病和病症：例如类风湿性关节炎、骨关节炎、节段性回肠炎、血管纤维瘤、眼睛疾病(例如视网膜血管再生、糖尿病性视网膜病、年龄相关的黄斑变性、黄斑变性等)、多发性脑硬化、肥胖症、再狭窄、自身免疫疾病、过敏、哮喘、子宫内膜异位、动脉粥样硬化、静脉移植狭窄、迫位吻合修复移植狭窄、前列腺增生、慢性阻塞性肺病、牛皮癣、由于组织修复而造成的神经损伤抑制、瘢痕组织形成(可以帮助创伤愈合)、多发性脑硬化、炎性疾病肠病、感染、尤其是细菌、病毒、逆转录病毒或寄生虫感染(通过增加细胞凋亡)、肺病、瘤、帕金森氏症、移植排斥(免疫抑制剂)、脓毒性休克等。
因此，本发明的另一个方面提供了治疗哺乳动物中AKT蛋白激酶介导的疾病或医学病症的方法，包括向所述哺乳动物以有效治疗或预防所述障碍的量给药一种或多种式I化合物或其可药用盐或前药。
在癌的情况下，有效量的药物可以减少癌细胞数目；降低肿瘤大小；抑制(即在某种程度上减缓，优选终止)癌细胞浸透到周围器官中；抑制(即在某种程度上减缓，优选终止)肿瘤转移；在某种程度上抑制肿瘤生长；和/或在某种程度上减轻与癌相关的一种或多种症状。为了达到药物可以防止生长和/或将已存在的癌细胞杀死的程度，其可以具有细胞生长抑制性和/或细胞毒性。对于癌症治疗，可以例如通过评价疾病进展的时间(TTP)和/或测定应答率(RR)来测量其效果。
满足该要求的式I化合物的量将根据许多因素而变化，例如具体化合物、病症和其严重程度、需要治疗的哺乳动物的特性(例如体重)，然而，通常可以由本领域技术人员来确定。
本发明还提供了式I化合物，其用于治疗AKT蛋白激酶介导的病症。
本发明的另一个方面是式I化合物在药物制备中的用途，所述药物用于治疗，例如用于治疗或预防AKT蛋白激酶介导的病症。
组合治疗
本发明化合物和其立体异构体和可药用盐可以单独使用或与其它治疗剂组合使用，以用于治疗。在一种实施方式中，本发明化合物可以单独使用或与化学治疗剂组合使用。本发明化合物可以与一种或多种另外的药物(例如，通过不同的作用机理起作用的抗炎化合物)组合使用。所述药物组合制剂或给药方案的第二化合物优选的是对本发明化合物具有补充活性，使得它们互相不造成不利影响。这些分子在组合中以对于预期目的有效的量适合地存在。所述化合物可以在单一药物组合物中一起给药，或者分开给药，当分开给药时，可以同时给药，或者以任何次序顺序给药。该顺序给药可以在时间上接近或在时间上远离。
化学治疗剂的实例包括埃洛替尼(Erlotinib)(Genentech,Inc./OSI Pharm.)、曲妥单抗(Genentech,Inc.)；贝伐单抗(Genentech,Inc.)；美罗华(Genentech,Inc./BiogenIdec,Inc.)、硼替佐米(Bortezomib)(Millennium Pharm.)、氟维司群(AstraZeneca)、舒尼替尼(sutent)(SU11248,Pfizer)、来曲唑(Novartis)、甲磺酸伊马替尼(Novartis)、PTK787/ZK222584(Novartis)、奥沙利铂(Sanofi)、5-FU(5-氟尿嘧啶)、亚叶酸、雷帕霉素(Sirolimus,Wyeth)、拉帕替尼(lapatinib)(GSK572016,Glaxo Smith Kline)、洛那法尼(lonafarnib)(SCH66336)、索拉非尼(sorafenib)(BAY43-9006,Bayer Labs)和吉非替尼(Gefitinib)(AstraZeneca)、AG1478、AG1571(SU5271；Sugen)、烷基化剂如硫替派和环磷酰胺(cyclosphosphamide)、(多柔比星)、(紫杉醇；Bristol-Myers Squibb,Princeton,N.J.)、(不含克列莫佛(Cremophor))和(多西紫杉醇(doxetaxel)；-Poulenc Rorer,Antony,France)。
制品
在本发明的另一种实施方式中，提供了含可用于治疗上述障碍的材料的制品或“试剂盒”。在一种实施方式中，试剂盒包含容器，该容器包含本发明的化合物。合适的容器包括例如瓶、小瓶、注射器、泡罩包装等。容器可以由各种材料例如玻璃或塑料形成。容器可以容纳对于治疗病症有效的本发明化合物或其制剂，并且可以具有无菌的入口(例如，容器可以是静脉内溶液袋或具有可以用皮下注射针刺穿的塞子的小瓶)。
试剂盒还可以在容器上或与容器相关地包含标签或包装说明书。在一种实施方式中，标签或包装说明书注明包含本发明化合物的组合物可用于治疗例如AKT激酶介导的病症。标签或包装说明书还可以注明组合物可用于治疗其它障碍。
在某些实施方式中，试剂盒适于递送固体口服形式的本发明化合物，例如片剂或胶囊剂。优选的是，这种试剂盒包含许多单位剂量。这种试剂盒可以包含卡片，其上面标明了与它们的预期用途有关的剂量。这种试剂盒的实例是“泡罩包装”。泡罩包装在包装工业中为大家所熟知，并且广泛地用于包装药物单位剂型。如果需要的话，可以提供记忆辅助工具，例如，以数字、字母或其它标志形式，或用日程表，在可给药剂量的治疗日程中标明天数。
按照另一种实施方式，试剂盒可以包括(a)第一容器，其中含有本发明化合物；和(b)第二容器，其中含有第二药物制剂，其中第二药物制剂包括可用于治疗AKT激酶介导障碍的第二化合物。可选择地，或另外地，试剂盒还可以包含第三容器，其包含可药用的缓冲液例如抑菌注射用水(BWFI)、磷酸盐缓冲盐水、林格溶液和葡萄糖溶液。其还可以包含其它合乎需要的材料(从商品和使用者观点来说)，包含其它缓冲液、稀释剂、过滤器、针和注射器。
试剂盒还可以包含给药本发明化合物和第二药物制剂(如果存在的话)的指示。例如，如果试剂盒包含第一组合物(包含本发明化合物)和第二药物制剂，则试剂盒还可以包含向需要的患者同时、顺序或分开给药第一和第二药物组合物的指示。
在其中试剂盒包含本发明组合物和第二治疗剂的某些其它实施方式中，试剂盒可以包含用于容纳单独组合物的容器，例如分离的瓶或分离的薄箔包装，然而，单独的组合物也可以包含在单一未分离的容器之内。在某些实施方式中，试剂盒包含给药单独组分的说明书。当单独组分优选以不同剂型(例如口服和肠胃外)给药时，以不同的剂量间隔给药时，或当处方医师希望对所述组合的单个组分进行滴定时，试剂盒形式是特别有利的。
因此，本发明的又一方面提供了用于治疗Akt激酶介导的障碍或疾病的试剂盒，其中所述试剂盒包含：a)第一药物组合物，其包含本发明化合物或其可药用盐；和b)使用说明书。
在某些实施方式中，试剂盒还包含：(c)第二药物组合物，其中第二药物组合物包含适于治疗Akt激酶介导的障碍或疾病的第二化合物。在包含第二药物组合物的某些实施方式中，试剂盒进一步包含说明书，用于说明向需要的患者同时、顺序或分开给药所述第一和第二药物组合物。在某些实施方式中，所述第一和第二药物组合物包含在分开的容器中。在其它实施方式中，所述第一和第二药物组合物包含在相同容器中。
尽管首先式I化合物具有作为哺乳动物治疗剂的价值，但它们还可用于(根据需要)控制AKT蛋白激酶、酪氨酸激酶、其它丝氨酸/苏氨酸激酶和/或双重特异性激酶。因此，它们可用作药理学标准品，用于开发新的生物试验和寻找新的药理学试剂。
可在体外、体内或在细胞系中测试本发明化合物对于AKT蛋白激酶、酪氨酸激酶、其它丝氨酸/苏氨酸激酶和/或双重特异性激酶的活性。体外测试包括测定抑制激酶活性的测试。交替性体外测试可定量抑制剂与激酶结合的能力，并且可以通过在结合之前放射性标记抑制剂、分离抑制剂/激酶复合物以及测定结合的放射性标记的量来测量，或通过运行竞争性实验(其中用已知的放射性配体培养新的抑制剂)来测量。这些以及其它用于体外和细胞培养的测试对于本领域技术人员是公知的。
尽管已经在某种程度上详细地描述和说明了本发明，但应当理解，仅仅通过举例完成了本公开，在不背离下文所要求的本发明的主旨和范围的情况下，本领域技术人员可以借助于各个部分的组合和排列作出许多变化。
生物学实施例
AKT-1激酶测试
本发明描述的化合物的活性可用以下激酶测试来确定，所述测试使用市售IMAP试剂盒通过荧光偏振(fluorescence polarization)来测量全长人重组活性AKT-1对荧光标记的肽进行的磷酸化。
测试物质获自IMAP AKT Assay Bulk Kit(产品编号R8059,MolecularDevices,Sunnyvale,CA)。试剂盒物质包括IMAP反应缓冲液(5×)。稀释的1×IMAP反应缓冲液含有10mM Tris-HCl(pH7.2)、10mM MgCl2、0.1%BSA和0.05%NaN3。在即将使用前常规地添加DTT至1mM的最终浓度。还包括IMAP结合缓冲液(5×)和IMAP结合试剂。将结合溶液制备成IMAP结合试剂在1×IMAP结合缓冲液中的1:400稀释液。
荧光标记的AKT底物(Crosstide)具有序列(Fl)-GRPRTSSFAEG。将20μM储备溶液在1×IMAP反应缓冲液中配制。
所使用的板包括用于化合物稀释和制备化合物-ATP混合物的Costar3657(由聚丙烯制成的382孔并具有白色V形底)。测试板为PackardProxyPlateTM-384F。
所使用的AKT-1从用PDK1和MAP激酶2激活的全长人重组AKT-1来制备。
为了进行测试，制备化合物于二甲基亚砜(“DMSO”)中的10mM储备溶液。将储备溶液和对照化合物连续稀释(1:2,九次)在DMSO(10μL化合物+10μL DMSO)中，得到遍及期望剂量范围的50×稀释系列。接着，将化合物于DMSO中的2.1μL等分液转移至Costar3657板(含有50μL10.4μM ATP于含有1mM DTT的1×IMAP反应缓冲液中的溶液)。充分混合后，将2.5μL等分液转移至ProxyPlateTM-384F板。
通过加入2.5μL含有200nM荧光标记的肽底物和4nM AKT-1的等分溶液来开始测试。将板以1000g离心1分钟，然后在环境温度孵育60分钟。然后通过加入15μL结合溶液来淬灭反应，再次离心，在环境温度再孵育30分钟，然后在所配置的Victor1420Multilabel HTS计数器上读取，从而测量荧光偏振。
在上述测试中，对实施例1-100的化合物进行测试，发现具有小于1μM的IC50。
在上述测试中，对实施例1-141的化合物进行测试，发现具有小于1μM的IC50。
制备实施例
为了说明本发明，包含了下列实施例。然而，应该理解，这些实施例不是限制本发明的，而仅仅提出实践本发明的方法。本领域技术人员可以认识到，可以容易地修改所描述的化学反应，以制备许多其它的本发明化合物，并且认为制备本发明化合物的其它方法在本发明范围之内。例如，利用对本领域技术人员显而易见的改进，可以成功地进行未举例说明的本发明化合物的合成，例如，通过恰当地保护干扰基团，通过使用本领域已知的其它合适试剂(不是所描述的那些试剂)，和/或通过进行反应条件的常规改进。或者，认为本申请公开的或本领域已知的其它反应对于制备本发明的其它化合物具有实用性。
在如下所述实施例中，除非另有陈述，所有的温度以摄氏温度列出。试剂是从商品供应商如Sigma-Aldrich、Alfa Aesar或TCI购买的，并且未经进一步纯化即使用，除非另有陈述。四氢呋喃(“THF”)、二氯甲烷(“DCM”)、甲苯和二烷是从Aldrich购买的，在可靠的密封瓶中，并且按原样使用。
下面列出的反应一般在氮或氩气的正压下或用干燥管(除非另有说明)在无水溶剂中进行，反应烧瓶通常配备橡胶隔片，用于通过针筒引入底物(substrate)和试剂。玻璃器皿是烘干的和/或加热干燥的。
1H NMR光谱是在Varian仪器(在400MHz运转)上记录的。1H-NMR光谱是以CDCl3、CD3OD、D2O或d6-DMSO溶液获得的(以ppm报道)，使用四甲基硅烷(0.00ppm)或残余溶剂(CDCl3:7.25ppm；CD3OD:3.31ppm；D2O:4.79ppm；d6-DMSO：2.50ppm)作为参考标准。当报道峰值多重性时，使用下列缩写：s(单峰)，d(双峰)，t(三重峰)，q(四重峰)，m(多重峰)，br(宽峰)，dd(双二重峰)，dt(双三重峰)。偶合常数(当给出时)是以赫兹(Hz)报道。
实施例A
4-((5R)-7-羟基-5,7-二甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1- 羧酸叔丁酯
在-78°C将(R)-4-(5-甲基-7-氧代-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯(40mg，0.120mmol；参见实施例3，步骤8)在THF(4mL)中的溶液添加至甲基锂在乙醚(0.088mL，0.132mmol)中的1.5M溶液中。将所得的混合物在-78°C搅拌1小时并用饱和NH4Cl水溶液淬灭。用EtOAc萃取水层(2X)。将有机层干燥(MgSO4)并浓缩。通过二氧化硅柱(5.0g)纯化(用EtOAc洗脱)残留物，得到作为固体的4-((5R)-7-羟基-5,7-二甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯(29mg，69%)。LCMS(APCI+)[M-Boc+H]+349.1；保留时间：2.49分钟。
实施例B
(S)-2-((S)-1-(叔丁氧基羰基)-5,5-二甲基吡咯烷-2-基)-2-(3-氯苯基)乙酸
步骤1：在N2下的1000mL烧瓶中，将2-(3-氯苯基)乙酸(3.50g，20.51mmol)添加至无水THF(300mL)中，并将内容物冷却至0°C。向搅拌的溶液添加DIEA(3.93mL,22.6mmol)，接着分批添加三甲基乙酰氯(2.60g,21.5mmol)。在分开的烧瓶中，在N2下将(R)-4-苄基唑烷-2-酮(3.82g,21.5mmol)添加至无水THF(75mL)中并冷却至-78°C。向该冷的搅拌着的溶液中添加n-BuLi(8.21mL,20.5mmol)，并将整个内容物在-78°C搅拌30分钟。然后在0°C将该溶液缓慢添加至混合酸酐中。将反应搅拌2小时并通过TLC(25%乙酸乙酯/己烷，KMnO4染色)确认完成。将反应用水(250mL)淬灭并用乙酸乙酯(250mL)稀释。将各层分开，并将有机物用盐水(100mL)洗涤，干燥(MgSO4)且浓缩成油状物。使用快速色谱法(10%乙酸乙酯/己烷至25%乙酸乙酯/己烷)纯化该油状物，得到(R)-4-苄基-3-(2-(3-氯苯基)乙酰基)唑烷-2-酮(1.99g,6.03mmol,29.4%收率)。1H NMR(400MHz,CDCl3)7.37-7.20(m,7H),7.14(d,J=6.64Hz,2H),4.73-4.64(m,1H),4.28(dd,J1=16.00Hz,J2=33.97Hz,2H),4.22-4.16(m,2H),3.27(dd,J1=3.12Hz,J2=13.27Hz,1H),2.77(dd,J1=9.37Hz,J2=13.27Hz,1H)。
步骤2：将(R)-4-苄基-3-(2-(3-氯苯基)乙酰基)唑烷-2-酮(0.975g,2.96mmol)在无水DCM(125mL)中的溶液冷却至-78°C，并加入TiCl4(3.10mL,3.10mmol)。向该搅拌着的冷溶液添加DIEA(0.566mL,3.25mmol)，持续15分钟。将5-甲氧基-2,2-二甲基吡咯烷-1-羧酸叔丁酯(0.881g,3.84mmol)在DCM(20mL)中的溶液添加至该冷混合物中。将该反应在-78°C搅拌15分钟，然后升温至-10°C(冰/丙酮)并搅拌3小时。用NH4Cl淬灭反应，用DCM(50mL)、水(50mL)稀释，并将各层分开。用DCM(25mL)萃取水层，干燥(MgSO4)并浓缩成油状物。TLC(10%乙酸乙酯/己烷)在Rf～0.2处示出希望的产物。使用快速色谱法(5%乙酸乙酯/己烷-10%乙酸乙酯/己烷)进行纯化，得到(S)-5-((S)-2-((R)-4-苄基-2-氧代唑烷-3-基)-1-(3-氯苯基)-2-氧代乙基)-2,2-二甲基吡咯烷-1-羧酸叔丁酯(0.98g,1.86mmol,62.9%收率)。HPLC,254nm,100%纯度,保留时间=3.86分钟。
步骤3：将30%H2O2(0.447mL,4.65mmol)添加至LiOH-H2O(0.156g,3.72mmol)在THF/水(75mL；2:1)中的溶液，并将该溶液在室温搅拌10分钟。将该溶液冷却至0°C并用THF(15mL)中的(S)-5-((S)-2-((R)-4-苄基-2-氧代唑烷-3-基)-1-(3-氯苯基)-2-氧代乙基)-2,2-二甲基吡咯烷-1-羧酸叔丁酯(0.98g,1.9mmol)处理。然后将该混合物在0°C搅拌2小时，接着使其升温至室温并搅拌过夜。将该反应混合物冷却至0°C，用1M Na2SO3(10mL)处理并搅拌10分钟。然后将该反应混合物升温至室温并搅拌10分钟。将反应混合物浓缩，用乙酸乙酯(2X50mL)萃取。将水溶液部分用HSO4(s)酸化至约1至约2的pH，用DCM/MeOH(3X100mL；10:1)萃取并浓缩，得到(S)-2-((S)-1-(叔丁氧基羰基)-5,5-二甲基吡咯烷-2-基)-2-(3-氯苯基)乙酸(0.330g,0.897mmol,48.2%收率)。LC/MS,保留时间=3.59分钟,(APCI+)m/z=284[M+H,-100amu,(boc)]。
实施例C
(2S)-2-(4-氯苯基)-2-(5-氧代吡咯烷-2-基)乙酸
可以使用5-甲氧基-2-吡咯烷酮(可商购自供应商如TRC BiomedicalResearch Chemicals of North York,Ontario,Canada)如实施例B中所述制备(2S)-2-(4-氯苯基)-2-(5-氧代吡咯烷-2-基)乙酸。
实施例1
(S)-2-(4-氯苯基)-1-(4-((5R,7R)-7-氟-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d] 嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-((S)-吡咯烷-2-基)乙酮
步骤1：将4-((5R,7S)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯(0.843g,2.521mmol)溶解在二氯甲烷(40mL)中并冷却至-20°C。用DAST(0.9992mL,7.562mmol)处理该溶液并在-20°C搅拌100分钟。3小时之后，用冰淬灭反应，然后升温至环境温度。分离混合物。用二氯甲烷(2X)萃取水相(pH为约1)，并将合并的有机物用6%NaHCO3(2X)洗涤，经Na2SO4干燥，并浓缩成深色油状物(0.91g)。在SiO2(Biotage40S,装填有洗脱液)上对该物质进行色谱分离并用2:1己烷/乙酸乙酯(“EtOAc”)洗脱。干净地回收希望的4-((5R,7R)-7-氟-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯(0.6138g,72%)。将4-((5R,7R)-7-氟-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯(0.6138g,1.825mmol)溶解在二烷(5mL)中并冷却至0°C。滴加HCl在二烷(11.40mL,45.61mmol；4M)中的溶液，然后使反应混合物升温至环境温度，同时搅拌60小时。将反应混合物真空浓缩，再次悬浮在MeOH中并再次浓缩(3X)。将残留物溶解在MeOH(3.7mL)中并滴加至含乙醚(100mL)的快速搅拌的烧瓶中。将固体在氮气氛下过滤，用乙醚洗涤并在氮气下干燥，得到作为固体的(5R,7R)-7-氟-5-甲基-4-(哌嗪-1-基)-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶二盐酸盐(539mg,96%)。LC/MS(APCI)+m/z237.2。
步骤2：在甲苯(100mL)中混合2-(4-氯苯基)乙酸(20.00g,117.2mmol)和(R)-4-苄基唑烷-2-酮(10.39g,58.62mmol)。添加三乙胺(32.68mL,234.5mmol)，并将溶液加热至80°C。滴加新戊酰氯(14.42mL,117.2mmol)在甲苯(25mL)中的溶液。在添加后，将混合物加热回流16小时。将反应混合物冷却，用2N HCl(2X)、水、5%Na2CO3(2X)、饱和NaCl洗涤，经Na2SO4干燥并真空浓缩成固体(约10g)。在SiO2上用4:1己烷/乙酸乙酯洗脱对粗固体进行色谱分离。回收作为固体的(R)-4-苄基-3-(2-(4-氯苯基)乙酰基)唑烷-2-酮(15.4g,80%)。1H NMR(CDCl3,400MHz)δ7.34-7.26(m,7H),7.16-7.11(m,2H),4.71-4.64(m,1H),4.35-4.16(m,4H),3.26(dd,J1=2.9,J2=13.2,1H),2.76(dd,J1=9.3,J2=13.2,1H)。
步骤3：将2-氧代吡咯烷-1-羧酸叔丁酯(12.33g,66.57mmol)溶解在Et2O(60mL)中并冷却至-78°C。用DIBAL-H(45.27mL,67.90mmol)[1.5M，在甲苯中]滴加处理该悬浮液，并将混合物在-78°C搅拌2小时。用浴使混合物升温至环境温度并搅拌过夜。通过添加对甲苯磺酸水合物(0.075g)在MeOH(75mL)中的溶液淬灭反应。将混合物在环境温度搅拌16小时。将白色悬浮液真空浓缩成白色固体。将该白色固体再次悬浮在Rochelle's盐(0.5N)和乙酸乙酯的混合物中。将各层分开，并用二氯甲烷洗涤水层两遍。将合并的有机层用饱和NaCl洗涤，经Na2SO4干燥并真空浓缩，得到油状物。将氯化钛(IV)溶液(10.007mL,10.007mmol)[1M，在甲苯中]冷却至0°C，并用溶解在二氯甲烷(20mL)中的(R)-4-苄基-3-(2-(4-氯苯基)乙酰基)唑烷-2-酮(3.000g,9.0970mmol)溶液处理。5分钟之后，添加二异丙基乙基胺(1.7430mL,10.007mmol)。将所得的溶液在0°C搅拌1小时，然后冷却至-20°C。添加溶解在二氯甲烷(20mL)中的2-甲氧基吡咯烷-1-羧酸叔丁酯(2.5549g,13.646mmol)溶液，并将混合物在-20°C搅拌75分钟。将混合物用饱和NH4Cl(约100mL)淬灭并用水稀释，以溶解固体。在分离后，用二氯甲烷(3X)洗涤水层。将合并的有机物用水(2X)洗涤，经Na2SO4干燥并真空浓缩。在SiO2上用8:1己烷/乙酸乙酯洗脱对回收的油状物进行色谱分离。回收作为粘性泡沫的(S)-2-((S)-2-((R)-4-苄基-2-氧代唑烷-3-基)-1-(4-氯苯基)-2-氧代乙基)吡咯烷-1-羧酸叔丁酯(1.8g,40%)。MS(APCI+)[M+Na]521.1。
步骤4：将氢氧化锂水合物(0.04709g,1.122mmol)添加至THF/水(3:1,19mL)溶液中并搅拌至溶解。将混合物冷却至0°C并用30%过氧化氢(0.2314mL,2.244mmol)处理并搅拌10分钟。添加(S)-2-((S)-2-((R)-4-苄基-2-氧代唑烷-3-基)-1-(4-氯苯基)-2-氧代乙基)吡咯烷-1-羧酸叔丁酯(0.280g,0.5611mmol)在THF(2mL)中的溶液。将反应混合物在0°C搅拌30分钟。薄层色谱(“TLC”)显示出没有很大进展。因此，使反应混合物升温至环境温度并搅拌过夜。通过添加1.5M Na2SO3(1mL)淬灭反应并搅拌15分钟。将反应混合物用Et2O稀释并分离。用Et2O洗涤(2X)水溶液部分，然后用3N HCl调节pH为1。用乙酸乙酯萃取水溶液部分(3X)。将合并的有机层用水(2X)、饱和NaCl洗涤，经Na2SO4干燥并真空浓缩成缓慢固化的粘稠的油(0.15g,81%)。1HNMR(CDCl3,400MHz)δ7.30(d,2H),7.21(d,2H),4.53-4.40(m,1H),4.37-4.27(m,1H),3.34-3.22(m,1H),2.98-2.90(m,1H),2.02-1.90(m,1H),1.83-1.74(m,1H),1.64-1.53(m,2H),1.50(s,9H)。
步骤5：使(5R,7R)-7-氟-5-甲基-4-(哌嗪-1-基)-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶二盐酸盐(0.050g,0.16mmol)与(S)-2-((S)-1-(叔丁氧基羰基)吡咯烷-2-基)-2-(4-氯苯基)乙酸(0.055g,0.16mmol)在二氯甲烷(10mL)中混合。添加二异丙基乙基胺(0.1mL,0.57mmol)和HBTU(0.061g,0.16mmol)，并将混合物在环境温度搅拌1小时。通过真空浓缩除去溶剂，并通过柱色谱法在SiO2上用2:1的己烷/乙酸乙酯洗脱纯化残留物。将产物溶解在二烷(1mL)中并用4M HCl在二烷(2mL)中的溶液进行处理。在环境温度搅拌2小时之后，将混合物真空浓缩，得到(S)-2-(4-氯苯基)-1-(4-((5R,7R)-7-氟-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-((S)-吡咯烷-2-基)乙酮盐酸盐(0.060g,81%收率)。MS(APCI+)[M+H]458.2。
实施例2
(S)-2-(4-氯苯基)-1-(4-((5R,7S)-7-氟-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d] 嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-((S)-吡咯烷-2-基)乙酮
步骤1：将4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯(1.190g,3.558mmol)溶解在二氯甲烷(55mL)中并冷却至-20°C。将该溶液用DAST(1.410mL,10.68mmol)处理并在-20°C搅拌1小时。用冰淬灭反应，然后升温至环境温度。用饱和NH4Cl稀释混合物并分离。用二氯甲烷(2X)萃取水相，并将合并的有机物经Na2SO4干燥且浓缩成油状物。在SiO2(Biotage40S，装填有二氯甲烷)上对该油状物进行色谱分离，然后用2.5%MeOH/DCM洗脱，再用3.5%MeOH/DCM洗脱。将混合级分(fractions)浓缩，并在SiO2(Biotage40S，装填有DCM)上对该物质再次进行色谱分离，并用2己烷/EtOAc洗脱。收集作为油的产物，得到4-((5R,7S)-7-氟-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯(0.725g,61%)。LCMS(APCI+)m/z337.0[M+H]+；Rf3.13min。
步骤2：将4-((5R,7S)-7-氟-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯(0.725g,2.155mmol)溶解在二烷(5mL)中并冷却至0°C。滴加HCl在二烷(13.47mL,53.88mmol；4M)中的溶液。使反应混合物升温至环境温度并搅拌16小时。在约8小时后形成白色沉淀物。将反应混合物真空浓缩，再次悬浮在MeOH中，并再次浓缩(3X)。将残留物溶解在MeOH(约2至3mL)中并滴加至含乙醚(80mL)的快速搅拌的烧瓶。将白色固体在氮气氛下过滤并在氮气下干燥，得到作为白色固体的(5R,7S)-7-氟-5-甲基-4-(哌嗪-1-基)-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶二盐酸盐(555mg,83%)。LCMS(ESI+)m/z237.2[M+H]+；Rf:1.70min。
步骤3：根据对实施例1所述的操作，使用(5R,7S)-7-氟-5-甲基-4-(哌嗪-1-基)-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶二盐酸盐制备(S)-2-(4-氯苯基)-1-(4-((5R,7S)-7-氟-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-((S)-吡咯烷-2-基)乙酮二盐酸盐(0.66g,89%)。MS(APCI+)[M+H]458.2
实施例3
(S)-2-(4-氯苯基)-1-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并 [d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-((S)-吡咯烷-2-基)乙酮
步骤1：使用干冰-异丙醇浴将在EtOAc(900mL)中的蒲勒烯酸乙酯(130g,662mmol)冷却至-78°C。对该混合物进行臭氧分解，直到反应混合物在颜色上变为紫色。在该点，停止臭氧发生，并将反应混合物从干冰浴移开。鼓泡氧气通过反应混合物，直到反应混合物变为黄色。在真空下浓缩反应混合物，并将所得的残留物溶解在冰乙酸(400mL)中。将溶液冷却至0°C，并历经30分钟分批添加Zn粉(65g,993mmol)。然后将反应混合物搅拌2小时，在该点通过硅藻土(Celite)垫过滤反应混合物以除去锌粉。将乙酸用NaOH和NaHCO3水溶液中和至pH7并用乙醚(3X800mL)萃取。将合并的有机物用盐水洗涤，经MgSO4干燥并浓缩，得到作为褐色液体的(2R)-2-甲基-5-氧代环戊烷羧酸乙酯(107g,95%)。
步骤2：将乙酸铵(240.03g,3113.9mmol)添加至(R)-2-甲基-5-氧代环戊烷羧酸乙酯(106.0g,622.78mmol)在MeOH(1.2L)中的溶液。将反应混合物在氮气下于室温搅拌20小时，之后通过TLC和HPLC确认反应完成。浓缩反应混合物以除去MeOH。将所得的残留物溶解在DCM中，用H2O洗涤两遍，用盐水洗涤一遍，干燥(Na2SO4)，过滤并浓缩，得到作为橙色油状的(R)-2-氨基-5-甲基环戊-1-烯羧酸乙酯(102g,97%收率)。LC/MS(APCI+)m/z170[M+H]+。
步骤3：将在甲酰胺(303.456mL,7640.19mmol)中含(R)-2-氨基-5-甲基环戊-1-烯羧酸乙酯(161.61g,955.024mmol)和甲酸铵(90.3298g,1432.54mmol)的溶液加热至150°C的内温并搅拌17小时。将反应混合物冷却，并转移至2L单颈烧瓶(single nextracted flask)。然后通过高真空蒸馏除去过量的甲脒。一旦甲脒停止馏出，将在蒸馏锅中剩余的油溶解在DCM中并用盐水(3X200mL)洗涤。用DCM萃取合并的水洗涤液。将合并的有机萃取液干燥(Na2SO4)，过滤并浓缩。将所得的油溶解在最少量的DCM中，并使用分液漏斗将该溶液添加至搅拌的乙醚溶液(约5体积的乙醚对DCM溶液)，形成一些沉淀物。通过中等熔结漏斗(medium frit funnel)用乙醚洗涤过滤除去该沉淀物，并丢弃。浓缩滤液，再重复两遍从乙醚研磨，然后在高真空管线上干燥，得到作为糊状固体的(R)-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-醇(93.225g,65.00%收率)。LC/MS(APCI-)m/z149.2。
步骤4：将纯的POCl3(463.9mL,5067mmol)通过添加漏斗(additionfunnel)缓慢添加至(R)-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-醇(152.2g,1013mmol)在DCE(1.2L)中的0°C溶液中。在添加完成后，反应混合物升温至室温，然后加热至回流并搅拌70分钟。通过HPLC确认反应完成。将反应混合物冷却至室温，分4部分如下淬灭过量POCl3：将反应混合物转移至分液漏斗并滴入在冰浴中冷却的含冰和饱和NaHCO3溶液的烧杯中。一旦每个部分的反应混合物加入完成，将淬灭的混合物搅拌30分钟，以确保在转移至分液漏斗中之前POCl3完全消除。将混合物转移至分液漏斗，并用DCM萃取两遍。将合并的萃取液干燥(Na2SO4)，过滤并浓缩。在硅胶上如下纯化粗产物：将硅胶(1kg)在9:1己烷:乙酸乙酯中成浆到3L熔结漏斗上(在真空下沉降硅胶，顶部有沙)。用DCM/己烷混合物装填粗产物，使用1L侧口烧瓶在真空下洗脱化合物。高Rf副产物首先洗脱，然后是作为油状的(R)-4-氯-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶(104.4g,61.09%收率)。将三乙胺(93.0mL,534mmol)和哌嗪-1-羧酸叔丁酯(34.8g,187mmol)添加至(R)-4-氯-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶(30.0g,178mmol)在n-BuOH(250mL)中的溶液。将反应混合物在氮气下加热至回流并搅拌过夜(17小时)，之后在旋转蒸发器上浓缩。将所得的油状物溶解在DCM中，用H2O洗涤，干燥(Na2SO4)，过滤并浓缩。在硅胶上，首先用2:1己烷:乙酸乙酯洗脱，直到产物干净地洗脱，然后用梯度为1:1至1:5的DCM:乙酸乙酯洗脱，从而纯化所得的油状物，得到作为粉末的(R)-4-(5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯(42.0g,74.1%收率)。LC/MS(APCI+)m/z319.1[M+H]+。
步骤5：将固体77%max.m-CPBA(23.9g,107mmol)分批添加至(R)-4-(5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯(20.0g,62.8mmol)在CHCl3(310mL)中的0°C溶液。将反应混合物搅拌5分钟，然后升温至室温并搅拌90分钟。7.5小时之后，HPLC表现类似。将反应混合物冷却至0°C，然后添加NaHCO3(13.2g,157mmol)和另外0.5当量的m-CPBA。将反应混合物搅拌过夜(14小时)。将反应混合物冷却至0°C，并通过添加漏斗滴加Na2S2O3(29.8g,188mmol)在H2O(50mL)中的溶液。接着，通过添加漏斗加入Na2CO3(24.6g,232mmol)在H2O(70mL)中的溶液(混合物变得均匀)。将反应混合物搅拌30分钟，然后用CHCl3(3X150mL)萃取混合物。将合并的萃取液干燥(Na2SO4)，过滤并浓缩，得到N-氧化物。LC/MS(APCI+)m/z335.1[M+H]+。
步骤6：将Ac2O(77.0mL,816mmol)添加至得自步骤5的N-氧化物(21.0g,62.8mmol)。将反应混合物在氮气下在90°C沙浴中加热并搅拌100分钟。将反应混合物冷却至室温，并通过旋转蒸发除去过量乙酸酐。将所得的油溶解在DCM中，然后将其小心地倾入冰饱和的Na2CO3中。用DCM萃取混合物，并且将合并的萃取液干燥(Na2SO4)，过滤并浓缩，得到作为泡沫的(5R)-4-(7-乙酰氧基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯(23.6g,100%)。LC/MS(APCI+)m/z377.1[M+H]+。
步骤7：将LiOH-H2O(6.577g,156.7mmol)添加至(5R)-4-(7-乙酰氧基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯(23.6g,62.69mmol)在2:1THF:H2O(320mL)中的0°C溶液。将反应混合物搅拌10分钟，然后升温至室温。LC/MS在3小时和4.5小时看起来相同。将反应混合物冷却至0°C，然后向该混合物添加饱和NH4Cl。将混合物搅拌5分钟，并通过旋转蒸发除去大部分THF。用EtOAc(3X250mL)萃取混合物，并将合并的萃取液干燥(Na2SO4)，过滤并浓缩。在Biotage65M上对粗产物进行快速色谱分离：首先用4:1的DCM:乙酸乙酯，然后用梯度为1:1至1:4的DCM:乙酸乙酯。一旦产物洗脱，则使乙酸乙酯快速通过柱。然后，用30:1的DCM:MeOH洗脱剩余的产物(8.83g)。用Biotage40M，使用相同的条件，再次对混合的级分进行快速色谱分离，又得到2.99g，得到合并产率的作为泡沫的(5R)-4-(7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯(11.82g,56.38%收率)。LC/MS(APCI+)m/z335.1[M+H]+。
步骤8：将DMSO(5.45mL,76.8mmol)在DCM(50mL)中的溶液通过添加漏斗滴加至草酰氯(3.35mL,38.4mmol)在DCM(150mL)中的-78°C溶液中。将反应混合物搅拌35分钟，然后通过添加漏斗缓慢添加(5R)-4-(7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯(9.17g,27.4mmol)在DCM(80mL)中的溶液。将反应混合物在-78°C再搅拌1小时，然后向该混合物添加纯的三乙胺(18.0mL,129mmol)。然后使反应混合物升温至室温，接着搅拌30分钟。添加H2O。用DCM(3X200mL)萃取混合物，并将合并的萃取液干燥(Na2SO4)，过滤并真空浓缩。在硅胶(Biotage65M)上纯化粗产物：用约800mL4:1DCM:EtOAc冲洗柱，然后梯度至1:1DCM:乙酸乙酯，直到产物洗脱，然后用1:4DCM:EtOAc洗脱产物，得到作为泡沫的(R)-4-(5-甲基-7-氧代-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯(7.5g,82.3%收率)。从DCM/己烷浓缩(3X)该泡沫，得到泡沫。HPLC>95%面积。LC/MS(APCI+)m/z333[M+H]+。
步骤9：将三乙胺(4.33mL,31.1mmol；在使用前用氮气脱气30分钟)和甲酸(1.36mL,36.1mmol；在使用前用氮气脱气30分钟)添加至(R)-4-(5-甲基-7-氧代-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯(9.75g,29.3mmol)在DCM(210mL；在使用前用氮气脱气30分钟)中的溶液。将混合物搅拌5分钟，然后添加Ru催化剂(0.0933g,0.147mmol)。将反应在正氮气压力下搅拌过夜(18小时)。将反应混合物浓缩至干，并高真空干燥。在装填了1:1DCM:乙酸乙酯的Biotage65M上对不纯物质进行快速色谱分离：用500mL冲洗，然后用1:4DCM:乙酸乙酯洗脱，直到产物出现为止(第二个斑点)，然后梯度至纯的乙酸乙酯，然后用25:1DCM:MeOH洗脱剩余产物。合并级分并在旋转蒸发器上浓缩。再次从DCM/己烷浓缩残留物，得到作为泡沫的4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯(较多)和4-((5R,7S)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯(较少)(9.35g,95.3%收率)的混合物。LC/MS(APCI+)m/z335[M+H]+。通过对原醇次甲基(carbinol methine)进行积分，1H NMR(CDCl3)显示88%的非对映异构选择性。
步骤10：将4-硝基苯甲酰氯(4.27g,23.0mmol)添加至4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯(7.0g,20.9mmol)和三乙胺(4.38mL,31.4mmol)在DCM(110mL)中的0°C溶液。将反应混合物在室温搅拌过夜，之后添加饱和NaHCO3。搅拌混合物10分钟，然后用DCM萃取。将合并的萃取液干燥(Na2SO4)，过滤并浓缩。在Biotage65M上对粗产物进行快速色谱分离(用3:1己烷:乙酸乙酯装填粗产物，然后用2:1己烷:乙酸乙酯洗脱4-((5R,7R)-5-甲基-7-(4-硝基苯甲酰氧基)-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯和少许混合级分)。然后，使用1:2己烷:乙酸乙酯洗脱4-((5R,7S)-5-甲基-7-(4-硝基苯甲酰氧基)-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯。通过旋转蒸发浓缩具有产物的级分，得到作为泡沫的4-((5R,7R)-5-甲基-7-(4-硝基苯甲酰氧基)-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯(8.55g,84.5%收率)。LC/MS(APCI+)m/z484[M+H]+。1H NMR(CDCl3)显示单一非对映异构体)。通过旋转蒸发浓缩具有其它非对映异构体的级分，得到作为泡沫的4-((5R,7S)-5-甲基-7-(4-硝基苯甲酰氧基)-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯(0.356g,3.52%收率)。LC/MS(APCI+)m/z484[M+H]+。
步骤11：将LiOH-H2O(0.499g,11.9mmol)添加至4-((5R,7R)-5-甲基-7-(4-硝基苯甲酰氧基)-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯(2.30g,4.76mmol)在2:1THF:H2O(40mL)中的0°C溶液。使反应混合物升温至室温并搅拌1小时。通过旋转蒸发除去THF，添加饱和NaHCO3，并用乙酸乙酯萃取混合物。将合并的萃取液用饱和NaHCO3洗涤(1X)，干燥(Na2SO4)，过滤并浓缩，得到作为泡沫的4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯(1.59g,100.0%收率)。HPLC显示，在刚刚后处理之后，产物>98面积%纯度。LC/MS(APCI+)m/z335[M+H]+。使用类似的方法制备4-((5R,7S)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯。
步骤12：将4M HCl/二烷(11.2mL,44.9mmol)添加至4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯(0.600g,1.79mmol)在二烷(15mL)中的溶液。将反应混合物在氮气下于室温搅拌过夜(20小时)。将混合物浓缩至干并在高真空管线上干燥。将粗产物悬浮在乙醚中，超声处理并搅拌5分钟。将固体通过中等熔结漏斗用氮气压过滤分离，用乙醚洗，在氮气压下干燥，并在高真空管线上进一步干燥，得到作为粉末的(5R,7R)-5-甲基-4-(哌嗪-1-基)-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-7-醇二盐酸盐(0.440g,79.8%收率)。LC/MS(APCI+)m/z235。使用类似的方法制备(5R,7S)-5-甲基-4-(哌嗪-1-基)-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-7-醇二盐酸盐。
步骤13：使(S)-2-((S)-1-(叔丁氧基羰基)吡咯烷-2-基)-2-(4-氯苯基)乙酸(0.1765g,0.5194mmol)与(5R,7R)-5-甲基-4-(哌嗪-1-基)-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-7-醇二盐酸盐(0.1596g,0.5194mmol)混合，然后在二氯甲烷(4.5mL)中浆化。将该悬浮液用二异丙基乙基胺(0.2714mL,1.558mmol)处理，然后用HBTU(0.1970g,0.5194mmol)处理，并将混合物在环境温度搅拌16小时。用10%Na2CO3淬灭反应，然后分离。将水溶液部分用二氯甲烷洗涤两遍。将合并的有机物部分用Na2SO4干燥并真空浓缩。在SiO2上用4%MeOH/二氯甲烷洗脱，对残留物进行色谱分离，得到(S)-2-((S)-1-(4-氯苯基)-2-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-氧代乙基)吡咯烷-1-羧酸叔丁酯(0.256g,89%)。MS(ESI+)[M+H]556.1/558.1。
步骤14：将(S)-2-((S)-1-(4-氯苯基)-2-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-氧代乙基)吡咯烷-1-羧酸叔丁酯(0.74g,1.331mmol)溶于二烷(3mL)中并用在二烷(8.317mL,33.27mmol)中的4M氯化氢进行处理。将混合物在环境温度搅拌8小时。将反应混合物真空浓缩，再次溶解并从MeOH再次浓缩，重复三遍。然后，将残留物再次溶解在MeOH(3mL)中并滴加至搅拌的Et2O(100mL)。在搅拌30分钟之后，将固体收集，用Et2O洗涤，然后在氮气氛下风干。回收作为白色固体的(S)-2-(4-氯苯基)-1-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-((S)-吡咯烷-2-基)乙酮(0.47g,79%)。MS(ESI+)[M+H]456.1/458.1。
实施例4
(S)-2-(4-氯苯基)-1-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并 [d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-((S)-哌啶-2-基)乙酮
步骤1：根据对实施例1所述的操作，使用2-氧代哌啶-1-羧酸叔丁酯制备(S)-2-((S)-2-((R)-4-苄基-2-氧代唑烷-3-基)-1-(4-氯苯基)-2-氧代乙基)哌啶-1-羧酸叔丁酯。1H NMR(CDCl3,400MHz)δ7.35-7.25(m,7H),7.16-7.10(m,2H),4.71-4.64(m,1H),4.35-4.17(m,3H),3.26(dd,1H),3.17-3.05(m,3H),2.76(dd,1H),1.89-1.61(m,6H),1.49(s,9H)。
步骤2：根据对实施例1所述的操作，使用(S)-2-((S)-2-((R)-4-苄基-2-氧代唑烷-3-基)-1-(4-氯苯基)-2-氧代乙基)哌啶-1-羧酸叔丁酯制备(S)-2-((S)-1-(叔丁氧基羰基)哌啶-2-基)-2-(4-氯苯基)乙酸。MS(APCI-)[M-H]352.1/354.1。
步骤3：根据对实施例3所述的操作，使用(S)-2-((S)-1-(叔丁氧基羰基)哌啶-2-基)-2-(4-氯苯基)乙酸制备(S)-2-((S)-1-(4-氯苯基)-2-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-氧代乙基)哌啶-1-羧酸叔丁酯。MS(APCI+)[M+H]570.1。
步骤4：根据对实施例3所述的操作，使用(S)-2-((S)-1-(4-氯苯基)-2-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-氧代乙基)哌啶-1-羧酸叔丁酯制备(S)-2-(4-氯苯基)-1-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-((S)-哌啶-2-基)乙酮。MS(APCI+)[M+H]470.2；2.28分钟。
实施例5
(S)-2-(3-氟-4-(三氟甲基)苯基)-1-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢 -5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-((S)-吡咯烷-2-基)乙酮
步骤1：(R)-4-苄基-3-(2-(3-氟-4-(三氟甲基)苯基)乙酰基)唑烷-2-酮：将2-(3-氟-4-(三氟甲基)苯基)乙酸(5.0g,22.5mmol)溶解在乙醚(100mL)中的溶液冷却至0°C，然后用三乙胺(3.3mL,23.7mmol)和新戊酰氯(2.9mL,23.5mmol)处理。将所得的溶液在0°C搅拌1小时，然后冷却至-78°C。同时，将(R)-4-苄基唑烷-2-酮(3.99g,22.5mmol)溶解在THF(100mL)中的溶液冷却至-78°C并用丁基锂(12mL,25.2mmol)缓慢处理。将所得的溶液在-78°C搅拌15分钟，然后通过套管(cannula)添加至混合的酸酐溶液中。将混合物在-78°C搅拌15分钟，然后升温至0°C，保持30分钟。添加饱和NH4Cl(50mL)以淬灭反应。真空浓缩反应混合物，并用乙酸乙酯(3X150mL)萃取残留物。有机相经Na2SO4干燥并浓缩。通过柱色谱法，用己烷/乙酸乙酯(4:1)洗脱，将残留物纯化(4.9g,57.1%收率)。1H NMR(CDCl3,400MHz)δ7.59(t,J=8.2,1H),7.34-7.12(m,7H),4.74-4.66(m,1H),4.39(d,J=16,1H),4.29(d,J=16,1H),4.27-4.19(m,2H),3.27(dd,1H),2.78(dd,1H)。
步骤2：(S)-2-((S)-2-((R)-4-苄基-2-氧代唑烷-3-基)-1-(3-氟-4-(三氟甲基)苯基)-2-氧代乙基)吡咯烷-1-羧酸叔丁酯：将(R)-4-苄基-3-(2-(3-氟-4-(三氟甲基)苯基)乙酰基)唑烷-2-酮(1.6g,4.20mmol)溶解在二氯甲烷(40mL)中，冷却至-78°C并用氯化钛(IV)(4.4mL,4.40mmol)缓慢处理。接着用二异丙基乙基胺(0.76mL,4.36mmol)处理。在-78°C搅拌混合物15分钟，并添加2-甲氧基吡咯烷-1-羧酸叔丁酯(1.0g,4.97mmol)。在15分钟之后，使反应升温至环境温度，保持一小时。用饱和NH4Cl(20mL)淬灭反应，并用二氯甲烷(3X100mL)萃取。有机相经Na2SO4干燥并真空浓缩。通过柱色谱法，用己烷/乙酸乙酯(4:1)洗脱，将残留物纯化(1.44g,62.3%收率)。7.55(t,J=8.2,1H),7.38-7.18(m,7H),5.61-5.51(m,1H),4.72-4.56(m,2H),4.16-4.02(m,2H),3.43-3.34(m,1H),3.28-3.15(m,1H),2.77-2.61(m,1H),1.96-1.80(m,1H),1.75-1.56(m,4H),1.48(s,9H)。
步骤3：(S)-2-((S)-1-(叔丁氧基羰基)吡咯烷-2-基)-2-(3-氟-4-(三氟甲基)苯基)乙酸：将氢氧化锂水合物(0.22g,5.24mmol)溶解在THF(20mL)和水(10mL)中，然后用过氧化氢(35wt%)(1.00g,10.3mmol)处理。在环境温度搅拌30分钟之后，将溶液冷却至0°C。以在THF(10mL)中的溶液的形式添加(S)-2-((S)-2-((R)-4-苄基-2-氧代唑烷-3-基)-1-(3-氟-4-(三氟甲基)苯基)-2-氧代乙基)吡咯烷-1-羧酸叔丁酯(1.44g,2.62mmol)。将混合物在0°C搅拌1小时，然后升温至环境温度过夜。用10%K2SO3(4mL)和饱和NaHCO3(4mL)淬灭反应，并在环境温度搅拌20分钟。真空浓缩反应混合物，并用乙醚(3X50mL)洗涤水相。将水相用乙酸乙酯(50mL)稀释，冷却至0°C，并用1N HCl酸化pH为3。分离有机相，并用乙酸乙酯(3X50mL)萃取水相。将合并的有机相用1N HCl(2X20mL)洗涤，经Na2SO4干燥，然后真空浓缩(0.036g,3.52%收率)。MS(APCI-)[M-H]389.8。
步骤4：(S)-2-((S)-1-(3-氟-4-(三氟甲基)苯基)-2-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-氧代乙基)吡咯烷-1-羧酸叔丁酯：使(S)-2-((S)-1-(叔丁氧基羰基)吡咯烷-2-基)-2-(3-氟-4-(三氟甲基)苯基)乙酸(0.036g,0.092mmol)和(5R,7R)-5-甲基-4-(哌嗪-1-基)-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-7-醇二盐酸盐(0.028g,0.092mmol)在二氯甲烷(5mL)中浆化，然后用二异丙基乙基胺(0.06mL,0.34mmol)处理。然后用HBTU(0.036g,0.095mmol)处理。在环境温度搅拌混合物1小时。真空浓缩反应混合物，并通过柱色谱法用乙酸乙酯洗脱纯化(0.040g,72%收率)。MS(APCI+)[M+H]608.2。
步骤5：(S)-2-(3-氟-4-(三氟甲基)苯基)-1-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-((S)-吡咯烷-2-基)乙酮：将(S)-2-((S)-1-(3-氟-4-(三氟甲基)苯基)-2-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-氧代乙基)吡咯烷-1-羧酸叔丁酯(0.040g,0.066mmol)溶解在二氯甲烷(4mL)和MeOH(1mL)中并用在二烷(2mL,8.0mmol)中的HCl处理。将混合物在环境温度搅拌过夜。将反应混合物真空浓缩以制备希望的产物(0.033g,99%收率)。MS(APCI+)[M+H]508.1；2.13分钟。
实施例6
(S)-2-(4-氯苯基)-1-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并 [d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-((S)-1-甲基哌啶-2-基)乙酮
根据对实施例7所述的操作，使用(S)-2-(4-氯苯基)-1-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-((S)-哌啶-2-基)乙酮制备(0.0056g,50%)。MS(ESI+)[M+H]484.2。
实施例7
(S)-2-(4-氯苯基)-1-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并 [d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-((S)-1-甲基吡咯烷-2-基)乙酮
用37%甲醛水溶液(0.1109mL,4.027mmol)、甲酸(0.1519mL,4.027mmol)和水(400uL)处理(S)-2-(4-氯苯基)-1-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-((S)-吡咯烷-2-基)乙酮二盐酸盐(0.213g,0.4027mmol)。将混合物加热至回流，保持6小时。在冷却后，将反应混合物用饱和NaHCO3中和，然后用二氯甲烷萃取。用二氯甲烷(2X)萃取水溶液。将合并的有机物部分经Na2SO4干燥并真空浓缩。在SiO2上，用从2%MeOH/1%NH4OH/二氯甲烷至5%MeOH/1%NH4OH/二氯甲烷的分级梯度洗脱，对残留物进行色谱分离。将游离碱收集并真空浓缩。从MeOH浓缩残留物，然后再次溶解在MeOH中。用在二烷中的HCl(4M,1mL,4mmol)处理该溶液。将溶液真空浓缩，再次悬浮在MeOH中并再次浓缩，重复三遍。将溶液再次溶解在MeOH(0.25mL+0.125mL洗涤液)中，并滴加至含Et2O(15mL)的搅拌的烧瓶。搅拌悬浮液30分钟。然后将该悬浮液过滤，用Et2O洗涤，并在氮气氛下干燥。回收作为固体的(S)-2-(4-氯苯基)-1-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-((S)-1-甲基吡咯烷-2-基)乙酮二盐酸盐(0.117g,62%)。MS(ESI+)[M+H]470.1/472.1。1H NMR(CD3OD,400MHz)δ8.57(s,1H),7.47-7.41(dd,4H),5.31(t,J=8.0Hz,1H),4.54(d,J=9.1Hz,1H),4.25-4.16(m,2H),4.11-4.05(m,1H),3.93-3.62(m,6H),3.51-3.42(m,1H),3.26-3.17(m,1H),2.95(s,3H),2.34-2.26(m,1H),2.23-2.06(m,3H),2.05-1.92(m,1H),1.85-1.73(m,1H),1.21-1.16(d,3H)。
实施例8
(S)-2-(4-氯苯基)-1-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并 [d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-((S)-1-异丙基吡咯烷-2-基)乙酮
将(S)-2-(4-氯苯基)-1-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-((S)-吡咯烷-2-基)乙酮二盐酸盐(0.074g,0.1399mmol)溶解在1,2-二氯乙烷(0.50mL)中并用二异丙基乙基胺(0.04874mL,0.2798mmol)、丙-2-酮(0.03082mL,0.4197mmol)和三乙酰氧基硼氢化钠(0.1483g,0.6996mmol)进行处理。在40°C搅拌混合物18小时。用3N HCl淬灭反应并搅拌30分钟。通过缓慢添加饱和NaHCO3，将反应混合物中和至pH为约8至约8.5。将反应混合物用二氯甲烷稀释并分离。用二氯甲烷(2X)洗涤水层，并且将合并的有机物经Na2SO4干燥并真空浓缩。在SiO2上用5%MeOH/1%NH4OH/二氯甲烷洗脱，对该物质进行色谱分离。将回收的游离碱(51.2mg)溶解在二烷(1mL)中并用在二烷(1.5mL)中的4N HCl处理。在搅拌5分钟之后，真空浓缩混合物。用MeOH将混合物再次溶解并再次真空浓缩，重复三遍。将混合物再次溶解在MeOH(0.5mL+0.25mL洗涤液)中并滴加至搅拌的Et2O(30mL)。搅拌所得的固体30分钟。然后将该固体过滤，用Et2O洗涤并在氮气氛下干燥。回收作为固体的(S)-2-(4-氯苯基)-1-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-((S)-1-异丙基吡咯烷-2-基)乙酮二盐酸盐(0.026g,59%)。MS(ESI+)[M+H]498.2/500.1。1H NMR(CD3OD,400MHz)δ8.56(s,1H),7.44(dd,4H),5.29(t,J=8.1Hz,1H),4.56(d,J=10.3,1H),4.44-4.35(m,1H),4.29-4.06(m,3H),3.87-3.75(m,3H),3.72-3.62(m,1H),3.60-3.35(m,5H),2.31-2.25(m,1H),2.23-2.08(m,2H),2.07-1.95(m,1H),1.90-1.78(m,1H),1.78-1.68(m,1H),1.39(d,3H),1.32(d,3H),1.18(d,3H)。
实施例9
(S)-2-(4-氯苯基)-1-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并 [d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-((S)-1-异丁基吡咯烷-2-基)乙酮
根据对实施例8所述的操作，使用异丁醛制备。MS(ESI+)[M+H]512.2。1H NMR(CD3OD,400MHz)δ8.56(s,1H),7.44(dd,4H),5.28(t,1H),4.60(d,J=8.9Hz,1H),4.30-4.16(m,2H),4.11-4.02(m,1H),3.93-3.59(m,5H),3.55-3.42(m,2H),3.37-3.23(m,1H),3.09-3.03(dd,1H),2.32-2.24(m,1H),2.22-1.94(m,5H),1.85-1.75(m,1H),1.17(d,3H),1.08(d,3H),1.00(d,3H)。
实施例10
(S)-2-(4-氯苯基)-1-(4-((5R,7S)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d] 嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-((S)-1-甲基吡咯烷-2-基)乙酮
根据对实施例7所述的操作，使用(S)-2-(4-氯苯基)-1-(4-((5R,7S)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-((S)-吡咯烷-2-基)乙酮制备。MS(ESI+)[M+H]470.1/472.1。1H NMR(CDCl3,400MHz)δ8.59(s,1H),7.43(dd,4H),5.13(dd,1H),4.53(d,1H),4.30-4.13(m,2H),3.97-3.88(m,1H),3.80-3.64(m,3H),3.57-3.41(m,2H),3.26-3.17(m,1H),2.95(s,3H),2.84-2.75(m,1H),2.16-2.06(m,2H),2.03-1.92(m,1H),1.85-1.74(m,1H),1.65-1.58(dt,1H),1.24(d,3H)。
实施例11
(S)-2-(4-氯苯基)-1-(4-((5R,7S)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d] 嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-((S)-吡咯烷-2-基)乙酮
步骤1：根据对实施例3所述的操作，使用(5R,7S)-5-甲基-4-(哌嗪-1-基)-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-7-醇二盐酸盐制备(S)-2-((S)-1-(4-氯苯基)-2-(4-((5R,7S)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-氧代乙基)吡咯烷-1-羧酸叔丁酯(0.22g,87%)。MS(ESI+)[M+H]556.0/558.0。
步骤2：根据对实施例3所述的操作，使用(S)-2-((S)-1-(4-氯苯基)-2-(4-((5R,7S)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-氧代乙基)吡咯烷-1-羧酸叔丁酯制备(S)-2-(4-氯苯基)-1-(4-((5R,7S)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-((S)-吡咯烷-2-基)乙酮(0.175g,84%)。MS(ESI+)[M+H]456.1/458.1。1H NMR(CD3OD,400MHz)δ8.59(s,1H),7.43(dd,4H),5.12(dd,1H),4.45(d,J=9.8Hz,1H),4.26-4.16(m,1H),4.14-4.05(m,1H),3.94-3.82(m,2H),3.79-3.67(m,3H),3.56-3.47(m,1H),3.46-3.37(m,1H),3.37-3.31(m,2H),2.84-2.75(dt,1H),2.16-2.05(m,1H),1.98-1.74(m,3H),1.65-1.58(dt,1H),1.40-1.34(m,3H),1.23(d,3H)。
实施例12
(S)-2-(4-氯苯基)-1-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并 [d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-((S)-1,5,5-三甲基吡咯烷-2-基)乙酮
步骤1：将5,5-二甲基吡咯烷-2-酮(0.1078g,0.95265mmol)[Ganem,B.和Osby,JO；Tet Lett26:6413(1985)]溶解在THF(3mL)中并冷却至-20°C。将该溶液用六甲基二硅基胺化锂(“lithium hexamethyldisilazide,LHMDS”；1.0479mL,1.0479mmol)处理并在-20°C搅拌30分钟。添加重碳酸二叔丁酯(di-tert-Butyl dicarbonate,0.24950g,1.1432mmol)，并使反应混合物升温至环境温度。将反应混合物在环境温度搅拌2小时，然后用饱和NH4Cl淬灭，用乙酸乙酯稀释并分离。将有机层用饱和NH4Cl、饱和NaHCO3、饱和NaCl洗涤，经Na2SO4干燥并真空浓缩成油状物。在SiO2上用4:1己烷/乙酸乙酯洗脱，对粗产物进行色谱分离。回收作为固体的2,2-二甲基-5-氧代吡咯烷-1-羧酸叔丁酯(Rf为0.11，在4:1己烷/乙酸乙酯中)(0.087g,43%)。1HNMR(CDCl3,400MHz)δ2.48(t,J=7.8,2H),1.85(t,2H),1.54(s,9H),1.47(s,6H)。
步骤2：将2,2-二甲基-5-氧代吡咯烷-1-羧酸叔丁酯(1.170g,5.4859mmol)溶解在Et2O(15mL)中并冷却至-78°C。用DIBAL-H(3.7304mL,5.5956mmol)处理该溶液。将混合物在-78°C搅拌2小时，然后升温至环境温度过夜。通过添加对甲苯磺酸水合物(0.012g)在MeOH(12mL)中的溶液的等分液(7mL)淬灭反应。将混合物在环境温度搅拌60小时。将该悬浮液真空浓缩并再次悬浮在Rochelle's盐(0.5N)和乙酸乙酯的混合物中。在分离后，用乙酸乙酯(2X)洗涤水溶液部分。然后将合并的有机物用饱和NaCl洗涤，经Na2SO4干燥并真空浓缩成浅色油状物(92%)。将氯化钛(IV)(3.7128ml,3.7128mmol)在甲苯中的溶液冷却至0°C并用(R)-4-苄基-3-(2-(4-氯苯基)乙酰基)唑烷-2-酮(1.1131g,3.3753mmol)溶解在二氯甲烷(7mL)中的溶液处理。在5分钟后，添加二异丙基乙基胺(0.64671mL,3.7128mmol)。将所得的溶液在0°C搅拌1小时，然后冷却至-20°C。添加5-甲氧基-2,2-二甲基吡咯烷-1-羧酸叔丁酯(1.090g,5.0630mmol)在二氯甲烷(7mL)中的溶液，并将混合物在-20°C搅拌75分钟。用饱和NH4Cl(约4mL)淬灭反应并用水稀释，以溶解固体。在分离后，用二氯甲烷(3X)洗涤水溶液部分。将合并的有机物用水(2X)洗涤，经Na2SO4干燥并真空浓缩。在SiO2上用9:1己烷/乙酸乙酯洗脱，对粗产物进行色谱分离，得到(S)-5-((S)-2-((R)-4-苄基-2-氧代唑烷-3-基)-1-(4-氯苯基)-2-氧代乙基)-2,2-二甲基吡咯烷-1-羧酸叔丁酯(1.09g,61%)。MS(ESI+)[M+H]526.7/528.8。
步骤3：根据对实施例1所述的操作，使用(S)-5-((S)-2-((R)-4-苄基-2-氧代唑烷-3-基)-1-(4-氯苯基)-2-氧代乙基)-2,2-二甲基吡咯烷-1-羧酸叔丁酯制备(S)-2-((S)-1-(叔丁氧基羰基)-5,5-二甲基吡咯烷-2-基)-2-(4-氯苯基)乙酸(0.55g,72%)。1H NMR(CDCl3,400MHz)δ7.33-7.21(m,4H),4.60-4.51(m,1H),4.39-4.32(m,1H),2.04-1.92(m,2H),1.78-1.68(m,2H),1.51(s,9H),1.22(s,6H)。
步骤4：根据对实施例3所述的操作，使用(S)-2-((S)-1-(叔丁氧基羰基)-5,5-二甲基吡咯烷-2-基)-2-(4-氯苯基)乙酸制备(S)-5-((S)-1-(4-氯苯基)-2-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-氧代乙基)-2,2-二甲基吡咯烷-1-羧酸叔丁酯(0.315g,79%)。MS(ESI+)[M+H]584.0/586.1。
步骤5：根据对实施例3所述的操作，使用(S)-5-((S)-1-(4-氯苯基)-2-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-氧代乙基)-2,2-二甲基吡咯烷-1-羧酸叔丁酯制备(S)-2-(4-氯苯基)-2-((S)-5,5-二甲基吡咯烷-2-基)-1-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)乙酮(0.278g,93%)。MS(ESI+)[M+H]484.2/486.2。
步骤6：根据对实施例7所述的操作，使用(S)-2-(4-氯苯基)-2-((S)-5,5-二甲基吡咯烷-2-基)-1-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)乙酮制备(S)-2-(4-氯苯基)-1-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-((S)-1,5,5-三甲基吡咯烷-2-基)乙酮(0.016g,62%)。MS(ESI+)[M+H]498.2/500.1。1H NMR(CD3OD,400MHz)δ8.57(s,1H),7.52-7.42(m,4H),5.28(t,J=7.8Hz,1H),4.81-4.76(m,1H),4.40-4.31(q,1H),4.22-4.12(m,1H),4.05-3.97(m,1H),3.96-3.63(m,5H),3.56-3.49(m,1H),2.55(s,3H),2.32-2.24(m,1H),2.23-1.96(m,4H),1.86-1.76(m,1H),1.55(s,3H),1.34(s,3H),1.19(d,3H)。
实施例13
(S)-2-(4-环丙基苯基)-1-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二 烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-((S)-吡咯烷-2-基)乙酮
步骤1：用氯化锌(II)(64.00mL,32.00mmol)在THF中的溶液处理在THF中的环丙基溴化镁(64.0mL,32.00mmol)。将混合物在环境温度搅拌20分钟。以在THF(2mL)中的溶液的形式添加2-(4-溴苯基)乙腈(5.228g,26.67mmol)和双[三叔丁基膦]合钯(bis[tri-t-butyl phosphine]palladium,0.6814g,1.333mmol)。在氮气下于环境温度搅拌反应混合物12小时。将反应用饱和NH4Cl淬灭，用二氯甲烷稀释并分离。用二氯甲烷(2X)洗涤水层，然后将合并的有机层用水(3X)洗涤，经Na2SO4干燥并真空浓缩。在SiO2上用25:1己烷/乙酸乙酯洗脱，对粗产物进行色谱分离，得到2-(4-环丙基苯基)乙腈(2.76g,66%)。1H NMR(CDCl3,400MHz)δ7.20(d,J=8.2,2H),7.07(d,J=8.2,2H),3.70(s,2H),1.94-1.85(m,1H),1.01-0.95(m,2H),0.71-0.66(m,2H)。
步骤2：将甲醇(65mL)冷却至0°C并用HCl(g)饱和。用2-(4-环丙基苯基)乙腈(2.76g,17.56mmol)在甲醇(6mL)中的溶液处理该溶液。在使用含CaSO4的干燥管的情况下将反应混合物加热至回流过夜。将反应混合物冷却并真空浓缩。将粗混合物再次悬浮在乙酸乙酯和水中，然后分离。将有机层用饱和NaHCO3、饱和NaCl洗涤，经Na2SO4干燥并真空浓缩，得到作为油状物的2-(4-环丙基苯基)乙酸甲酯(3.10g,93%)。1H NMR(CDCl3,400MHz)δ7.16(d,J=8.3,2H),7.02(d,2H),3.68(s,3H),3.58(s,2H),1.92-1.83(m,1H),0.97-0.91(m,2H),0.70-0.64(m,2H)。
步骤3：将2-(4-环丙基苯基)乙酸甲酯(3.10g,16.30mmol)溶解在THF/MeOH/水(2:2:1,80mL)混合物中，并用氢氧化锂水合物(0.8548g,20.37mmol)处理该溶液。然后在环境温度搅拌该混合物4小时。将反应混合物用3N HCl中和至pH为4并真空浓缩。将固体再次溶解在乙酸乙酯和水中。将pH用3N HCl再次调节为约3至约4。然后将各层分离。用乙酸乙酯(2X)洗涤水层。然后，将合并的有机层用饱和NaCl洗涤，经Na2SO4干燥并浓缩，得到2-(4-环丙基苯基)乙酸(2.82g,98%)。1H NMR(CDCl3,400MHz)δ7.16(d,J=8.2,2H),7.03(d,2H),3.60(s,2H),1.92-1.83(m,1H),0.98-0.91(m,2H),0.70-0.64(m,2H)。
步骤4：使2-(4-环丙基苯基)乙酸(2.82g,16.003mmol)与(R)-4-苄基唑烷-2-酮(3.4030g,19.204mmol)在甲苯(14mL)中混合。用三乙胺(6.6917mL,48.010mmol)处理该悬浮液，然后加热至80°C。用新戊酰氯(1.9893mL,16.003mmol)在甲苯(3.5mL)中的溶液滴加处理该溶液。将反应混合物在80°C加热过夜。将反应混合物冷却并用2N HCl洗涤，然后分离。用甲苯洗涤水层，然后将合并的有机物用2N HCl、水、饱和NaHCO3(2X)、饱和NaCl洗涤，经Na2SO4干燥并真空浓缩。在SiO2上用9:1己烷/乙酸乙酯洗脱，对粗产物进行色谱分离，得到(R)-4-苄基-3-(2-(4-环丙基苯基)乙酰基)唑烷-2-酮(3.43g,64%)。1H NMR(CDCl3,400MHz)δ7.33-7.20(m,5H),7.16-7.11(m,2H),7.05(d,J=8.2,2H),4.70-4.63(m,1H),4.32-4.14(m,4H),3.26(dd,J1=3.2,J2=13.3,1H),2.75(dd,J1=9.5,J2=13.3,1H),1.93-1.85(m,1H),0.98-0.92(m,2H),0.72-0.66(m,2H)。
步骤5：根据对实施例1所述的操作，使用(R)-4-苄基-3-(2-(4-环丙基苯基)乙酰基)唑烷-2-酮制备(S)-2-((S)-1-(叔丁氧基羰基)吡咯烷-2-基)-2-(4-环丙基苯基)乙酸(0.287g,26%)。MS(ESI+)[M+H]345.7。
步骤6：根据对实施例3所述的操作，使用(S)-2-((S)-1-(叔丁氧基羰基)吡咯烷-2-基)-2-(4-环丙基苯基)乙酸制备(S)-2-((S)-1-(4-环丙基苯基)-2-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-氧代乙基)吡咯烷-1-羧酸叔丁酯(0.199g,94%)。MS(ESI+)[M+H]562.1。
步骤7：根据对实施例3所述的操作，使用(S)-2-((S)-1-(4-环丙基苯基)-2-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-氧代乙基)吡咯烷-1-羧酸叔丁酯制备(S)-2-(4-环丙基苯基)-1-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-((S)-吡咯烷-2-基)乙酮(0.145g,77%)。MS(ESI+)[M+H]462.2。1HNMR(CD3OD,400MHz)δ8.56(s,1H),7.26(d,2H),7.13(d,2H),5.29(dd,1H),5.32-5.26(dd,1H),4.32(d,1H),4.29-4.18(m,1H),4.12-3.95(m,2H),3.88-3.61(m,6H),3.51-3.38(m,1H),3.35-3.30(m,1H),2.32-2.24(m,1H),2.22-2.03(m,2H),1.95-1.85(m,2H),1.82-1.73(m,2H),1.40-1.34(m,1H),1.16(d,3H),1.01-0.95(m,2H),0.69-0.64(m,2H)。
表1中所示的实施例14-32也可以根据上述方法制备。
表1
实施例33
(S)-2-(4-氯苯基)-1-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并 [d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-((S)-1-(2,2,2-三氟乙基)吡咯烷-2-基)乙酮
使(S)-2-(4-氯苯基)-1-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-((S)-吡咯烷-2-基)乙酮(28mg,0.53mmol；参见实施例3)在丙酮(0.4mL)中浆化，并用二异丙基乙基胺(0.032mL,0.18mmol)、4-二甲基氨基吡啶(“DMAP”；0.0006g,0.005mmol)和三氟甲磺酸3,3,3-三氟丙酯(0.016g,0.066mmol)处理。将反应混合物加热至回流，保持9小时。添加另外的三氟甲磺酸3,3,3-三氟丙酯(0.016g,0.066mmol)，并将混合物在回流的情况下加热16小时。将反应混合物使用N2(g)浓缩并在SiO2上用2%MeOH/二氯甲烷洗脱进行色谱分离。在色谱分离后，将产物溶解在乙酸乙酯中并用饱和NH4Cl洗涤3遍，用饱和NaHCO3洗涤1遍，用饱和NaCl洗涤1遍，经Na2SO4干燥并真空浓缩。将残留物从二烷浓缩，用在二烷(2mL)中的4M HCl处理并真空浓缩。将该盐再次溶解在MeOH中并再次浓缩，重复三遍。将该盐溶解在最少量的MeOH中并滴加至Et2O。将该盐过滤并用Et2O洗涤，然后在真空下干燥(12.8mg,39%)。MS(ESI+)[M+H]538.2/540.1。1H NMR(CD3OD,400MHz)δ.8.58(s,1H),7.47-7.36(m,4H),5.31(t,1H),4.48-3.96(m,3H),3.91-3.44(m,7H),2.35-2.27(m,1H),2.23-2.13(m,1H),2.05-1.88(m,2H),1.84-1.71(m,1H),1.68-1.56(m,1H),1.19(d,3H)。
实施例34
(S)-2-(4-氯苯基)-1-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并 [d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-((R)-吡咯烷-2-基)乙酮
步骤1：将在水(60mL)中的KOH(8.3g,147.9mmol)添加至(2R)-2-甲基-5-氧代环戊烷羧酸乙酯(20g,117.5mmol)和硫脲(9.2g,120.9mmol)的混合物在乙醇(100mL)中的溶液。将混合物回流10小时。在冷却后，除去溶剂。将所得的残留物用浓HCl(12mL)在0°C中和，然后用DCM(3X150mL)萃取。除去溶剂，并通过硅胶色谱法用己烷/乙酸乙酯(2:1)洗脱纯化所得的残留物，得到(R)-2-巯基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-醇(12g,56%)。MS(APCI+)[M+H]+183。
步骤2：将Raney镍(15g)和NH4OH(20mL)添加至(R)-2-巯基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-醇(12g,65.8mmol)在蒸馏水(100mL)中的悬浮液中。将混合物回流3小时，然后过滤。浓缩滤液，得到(R)-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-醇(9.89g,99%)。MS(APCI+)[M+H]+151。
步骤3：根据实施例3步骤4-7的操作将(R)-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-醇转化成(5R)-4-(7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯。
步骤4：将(R)-4-(7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯(2.50g,7.48mmol)溶解在二氯甲烷(30mL)中，冷却至0°C并用4-溴苄基氯(1.81g,8.22mmol)和三乙胺(3.13mL,22.4mmol)处理。立即移除冰浴，并将反应混合物在环境温度搅拌3小时。将反应混合物倾入饱和NaHCO3中并分离。用二氯甲烷(2X)洗涤水层。然后将合并的有机层用饱和NaHCO3(2X)、6%NaHCO3(1X)洗涤，经Na2SO4干燥并真空浓缩。用2:1己烷:乙酸乙酯洗脱，对残留物进行柱层析(Biotage40M)，得到(R)-4-(7-(4-溴苯甲酰氧基)-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯(1.29g,33%)。
步骤5：在SiO2上对(R)-4-(7-(4-溴苯甲酰氧基)-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯(0.832g,1.608mmol)进行色谱分离，用2:1己烷:乙酸乙酯洗脱，得到4-((5R,7R)-7-(4-溴苯甲酰氧基)-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯(0.31g,37%)；然后转换成1:1己烷:乙酸乙酯，得到4-((5R,7S)-7-(4-溴苯甲酰氧基)-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯(415.3mg,49%)。
步骤6：在0°C将氢氧化锂水合物(0.779mL,28.0mmol)添加至4-((5R,7R)-7-(4-溴苯甲酰氧基)-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯(5.8g,11.2mmol)在THF:H2O(150mL,2:1)中的溶液。使混合物升温至室温并在室温搅拌1小时。将混合物真空浓缩，吸收到饱和碳酸氢钠(100mL)中并萃取到EtOAc(2X200mL)中。将反应混合物经Na2SO4干燥并真空浓缩，得到作为泡沫的4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯(3.8g,11.4mmol,100%收率)。类似地，将4-((5R,7S)-7-(4-溴苯甲酰氧基)-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯(1.29g,2.49mmol)溶解在THF:H2O(10mL,2:1)中，冷却至0°C，然后用固体氢氧化锂水合物处理。在环境温度搅拌该溶液16小时。用饱和NH4Cl淬灭反应并真空浓缩。用乙酸乙酯和少量的水稀释所得的残留物。将各层分离，并用乙酸乙酯洗涤水层。将合并的有机层用饱和NaHCO3(2X)、饱和NaCl洗涤，经Na2SO4干燥并真空浓缩。在高真空下干燥所得的残留物，得到作为泡沫的4-((5R,7S)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯(0.843g,100%)。
步骤7：将4M HCl/二烷(11.2mL,44.9mmol)添加至4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯(0.600g,1.79mmol)在二烷(15mL)中的溶液。将反应混合物在氮气下于室温搅拌过夜(20小时)。将混合物浓缩至干并在高真空管线上干燥。将粗产物悬浮在乙醚中，超声处理并搅拌5分钟。将固体通过中等熔结漏斗在氮气压下过滤分离，用乙醚洗，在氮气压下干燥并在高真空管线上进一步干燥，得到作为粉末的(5R,7R)-5-甲基-4-(哌嗪-1-基)-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-7-醇二盐酸盐(0.440g,79.8%收率)。LC/MS(APCI+)m/z235。使用类似的方法制备(5R,7S)-5-甲基-4-(哌嗪-1-基)-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-7-醇二盐酸盐。
步骤8：将叠氮化钠(7.8g,120mmol)装入含有水的1L圆底烧瓶中。将4-乙酰氨基苯-1-磺酰氯(23.4g,100mmol)溶解在丙酮中，并将该溶液缓慢添加至叠氮化钠溶液。然后将反应混合物在室温搅拌16小时并用水稀释。然后除去丙酮。过滤固体，得到作为白色固体的4-乙酰氨基苯磺酰叠氮化物(21g,87%)。
步骤9：将4-乙酰氨基苯磺酰叠氮化物(1.43g,5.96mmol)和2-(4-氯苯基)乙酸甲酯(1g,5.42mmol)在乙腈(27mL)中的溶液冷却至0°C。然后将DBU(0.907g,0.891mL,5.96mmol)滴加至反应混合物。将混合物搅拌过夜，之后使其通过二氧化硅填充物并用柱色谱法(EtOAc)纯化，得到作为固体的2-(4-氯苯基)-2-重氮基乙酸甲酯(0.95g,83%)。
步骤10：将在己烷(4.7mL,0.2M)中的2-(4-氯苯基)-2-重氮基乙酸甲酯(200mg,0.95mmol,1当量)缓慢添加至搅拌的吡咯烷-1-羧酸叔丁酯(325mg,1.9mmol,2当量)和Rh2(S-DOSP)4(6.25mg,0.01mmol,0.01当量)在己烷(4.7mL)中的溶液。将该溶液冷却至-40°C。搅拌反应混合物1.5小时。将反应混合物升温至室温，真空浓缩并用EtOAc洗脱通过SiO2填充物。将其浓缩成泡沫且不经纯化即使用，得到含(R)-2-((S)-1-(4-氯苯基)-2-甲氧基-2-氧代乙基)吡咯烷-1-羧酸叔丁酯的物质(336mg,100%)。MS(ESI+)[M+H]353.8。
步骤11：将(R)-2-((S)-1-(4-氯苯基)-2-甲氧基-2-氧代乙基)吡咯烷-1-羧酸叔丁酯(336mg)溶解在THF/H2O(3:1,4.7mL)中，并添加LiOH(42mg,1.05当量)。在室温搅拌混合物3小时。用10%KHSO4和EtOAc淬灭反应。用EtOAc(2X)洗涤水层。将合并的有机层经MgSO4干燥，过滤并浓缩，得到含(S)-2-((R)-1-(叔丁氧基羰基)吡咯烷-2-基)-2-(4-氯苯基)乙酸的物质(144mg,45%)。MS(ESI+)[M+H]337.9。
步骤12：使用类似于实施例1步骤5所述的操作将(S)-2-((R)-1-(叔丁氧基羰基)吡咯烷-2-基)-2-(4-氯苯基)乙酸(144mg,0.424mmol)转化成(S)-2-(4-氯苯基)-1-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-((R)-吡咯烷-2-基)乙酮(25mg,10%)。LCMS(apci+)456.0/458.0[M+H]+；1.93分钟。还分离出一些(S)-2-(4-氯苯基)-1-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-((S)-吡咯烷-2-基)乙酮(66mg,28%)。
实施例35
(S)-2-(4-氯苯基)-2-((S)-5,5-二甲基吡咯烷-2-基)-1-(4-((5R,7R)-5-(氟甲 基)-7-羟基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)乙酮
步骤1：使用实施例3步骤2-4中所述的操作将2-氧代-5-乙烯基环戊烷羧酸乙酯(Nugent,W.A.；Hobbs,Jr,F.W.,J.Org.Chem,1986,51,3376-3378)转化成4-(5-乙烯基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯。
步骤2：将4-(5-乙烯基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯(566mg)在DCM(20mL)中的溶液冷却至-78°C。用臭氧流鼓泡15分钟。在-78°C用氧气鼓泡，接着用氮气鼓泡。添加乙基甲基硫醚(Ethyl methylsulfide,2mL)。使混合物历经1小时升温至室温。浓缩内容物。使所得的残留物在DCM和半饱和NaCl溶液之间分配。分离有机层。用DCM(2X)萃取水层。将合并的有机溶液干燥(Na2SO4)。将粗产物溶解在MeOH(10mL)中并冷却至0°C。分批添加NaBH4(150mg)。在0°C搅拌混合物2小时。用10%HOAc(5mL)淬灭反应。将混合物浓缩并在水和EtOAc之间分配。分离有机层。用EtOAc(2X)萃取水层。将合并的有机溶液干燥(Na2SO4)。用快速色谱法纯化粗物质，得到4-(5-(羟基甲基)-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯(73mg,13%)。MS:335.2(M+1)。可以使用手性柱色谱法拆分该物质。
步骤3：将(R)-4-(5-(羟基甲基)-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯(30.0mg,0.0897mmol)溶解在四氢呋喃(0.080mL)中。向该溶液添加全氟-1-丁烷磺酰氟(0.0644mL,0.359mmol)和三乙胺三氢氟酸盐(triethylamine trishydrofluoride,0.0584mL,0.359mmol)，接着添加三乙胺(0.150mL,0.726mmol)。在室温搅拌反应混合物12小时。浓缩反应混合物，并在SiO2上用10%MeOH/DCM洗脱，对该物质进行色谱分离。分离出希望的4-((R)-5-氟甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并嘧啶-4-基)-哌嗪-1-羧酸叔丁酯(25.0mg,83%)。LC/MS(APCI)+m/z337.2。
步骤4：使用类似于实施例3步骤12-14中所述的操作，将4-((R)-5-氟甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并嘧啶-4-基)-哌嗪-1-羧酸叔丁酯转化成(S)-2-(4-氯苯基)-2-((S)-5,5-二甲基吡咯烷-2-基)-1-(4-((5R,7R)-5-(氟甲基)-7-羟基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)乙酮。m/z502.2；1H NMR(500MHz,CD3OD)d ppm8.60(s,1H),7.44(q,J=8.73Hz,4H),5.29-5.20(m,1H),4.61-4.52(m,1H),4.50-4.36(m,1H),4.34-4.13(m,2H),4.13-3.95(m,2H),3.90-3.83(m,1H),3.80-3.73(m,1H),3.70-3.62(m,1H),3.60-3.54(m,2H),3.52-3.41(m,2H),2.54-2.43(m,1H),2.27-2.13(m,1H),2.05-1.85(m,4H),1.54(s,3H),1.44(s,3H)。
实施例36
(S)-2-(4-氯苯基)-1-(4-((R)-7,7-二氟-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d] 嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-((S)-5,5-二甲基吡咯烷-2-基)乙酮
步骤1：在塑料瓶中将(R)-4-(5-甲基-7-氧代-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯(1.0g,3.0mmol，参见实施例3)溶解在DCM(15mL)中，然后历经约5分钟添加纯的DAST。在42小时之后于室温通过倾入到混合有冰的饱和的碳酸氢钠水溶液中淬灭反应。将有机层用EtOAc稀释，用水洗涤3遍，用盐水洗涤1遍，然后经硫酸钠干燥。在过滤后，将残留物浓缩并经柱色谱法(首先用70:30己烷/乙酸乙酯，然后用1:1己烷/乙酸乙酯)纯化，得到(R)-4-(7,7-二氟-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯(300mg,28%)。
步骤2：将4M HCl/二烷(2.27mL,9.09mmol)添加至(R)-4-(7,7-二氟-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯(0.092g,0.260mmol)在二烷(2mL)中的溶液。将反应混合物在室温搅拌过夜，之后将其浓缩至干并在高真空下干燥，得到作为固体的(R)-7,7-二氟-5-甲基-4-(哌嗪-1-基)-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶二盐酸盐(0.079g,93.0%收率)。
步骤3：使用实施例3步骤13和14中所述的操作，将(R)-7,7-二氟-5-甲基-4-(哌嗪-1-基)-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶二盐酸盐转化成(S)-2-(4-氯苯基)-1-(4-((R)-7,7-二氟-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-((S)-5,5-二甲基吡咯烷-2-基)乙酮。LCMS(apci+)578.6[M+H]+；2.22min；1H NMR(400MHz,D2O)δppm(8.38(s,1H),7.31(d,J=8.6Hz,2H),7.22(d,J=8.2Hz,2H),4.26-4.20(m,1H),4.18-3.98(m,2H),3.89-3.80(m,1H),3.71-3.63(m,1H),3.57-3.43(m,4H),3.18-3.10(m,1H),2.81-2.62(m,1H),2.26-2.12(m,1H),1.87-1.69(m,4H),1.35(s,3H),1.30(s,3H),1.02(d,J=6.6,3H)。
表2中示出的实施例37-96也可以根据上述方法制备。
表2
实施例97
(S)-2-(4-氯苯基)-1-(4-((5R,7S)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d] 嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-((R)-吗啉-3-基)乙酮
步骤1：将3-氧代吗啉-4-羧酸叔丁酯(8.65g,43.0mmol；如Chandrakumar,N.S.等人；在J Med Chem35:2928(1992)中所述制备)溶解在Et2O(45mL)中并冷却至-78°C。用DIBAL-H(在甲苯中的1.5M溶液；29.2mL,43.8mmol)滴加处理该溶液，并将混合物在-78°C搅拌90分钟。然后使混合物升温至环境温度并搅拌过夜。用饱和NH4Cl(50mL)淬灭反应并搅拌20分钟。将反应混合物用乙酸乙酯(100mL)和Rochelle's盐(50mL的0.5N溶液)稀释，然后搅拌20分钟。添加另外的Rochelle's盐(75mL,0.5N)，然后将反应混合物搅拌20分钟并分离。用乙酸乙酯(2X)洗涤水溶液部分。然后将合并的有机物用Rochelle's盐(0.5N)、饱和NaHCO3、饱和NaCl洗涤两遍，经Na2SO4干燥并浓缩成油，3-羟基吗啉-4-羧酸叔丁酯(7.0g,80%)。
步骤2：将3-羟基吗啉-4-羧酸叔丁酯(7.0g,34.4mmol)溶解在MeOH(65mL)中并用对甲苯磺酸水合物(0.65g,3.4mmol)处理。将反应在环境温度搅拌40小时。真空浓缩反应混合物。然后将所得的残留物溶解在乙酸乙酯中并用10%Na2CO3(2X)、饱和NaCl洗涤，经Na2SO4干燥并真空浓缩成油状物，3-甲氧基吗啉-4-羧酸叔丁酯(5.85g,78%)。1H NMR(CDCl3,400MHz)δ4.00-3.91(m,2H),3.81-3.58(m,1H),3.58-3.46(m,2H),3.38-3.21(m,2H),3.32(s,3H),1.49(s,9H)。
步骤3：将氯化钛(IV)(2.00mL,2.00mmol；1M，在甲苯中)溶液冷却至0°C并用(R)-4-苄基-3-(2-(4-氯苯基)乙酰基)唑烷-2-酮(0.60g,1.82mmol)溶解在二氯甲烷(3.5mL)中的溶液处理。在5分钟后，添加二异丙基乙基胺(0.348mL,2.00mmol)。将所得的溶液在0°C搅拌1小时，然后冷却至-20°C。添加3-甲氧基吗啉-4-羧酸叔丁酯(0.592g,2.72mmol)溶解在二氯甲烷(3.5mL)中的溶液，并将混合物在-20°C搅拌15分钟。然后使反应混合物升温至0°C。使反应混合物在浴中历经3小时缓慢升温至10°C。用饱和NH4Cl(约4mL)淬灭反应，并用水稀释，以溶解固体。在分离之后，用二氯甲烷(3X)洗涤水溶液部分。将合并的有机物用水(2X)洗涤，经Na2SO4干燥并真空浓缩。在SiO2上用10至25%乙酸乙酯/己烷的梯度洗脱，对粗产物进行色谱分离。回收作为泡沫的(R)-3-((S)-2-((R)-4-苄基-2-氧代唑烷-3-基)-1-(4-氯苯基)-2-氧代乙基)吗啉-4-羧酸叔丁酯(0.607g,65%)。MS(APCI+)[M+H]514.7/516.8。
步骤4：将氢氧化锂水合物(0.098g,2.3mmol)溶解在水(28mL)中，冷却至0°C并用THF(83mL)稀释。将该溶液用30%过氧化氢(0.48mL,4.7mmol)处理并搅拌10分钟。添加(R)-3-((S)-2-((R)-4-苄基-2-氧代唑烷-3-基)-1-(4-氯苯基)-2-氧代乙基)吗啉-4-羧酸叔丁酯(0.607g,1.17mmol)溶解在THF(3mL)中的溶液。将反应混合物在浴中升温至环境温度并搅拌20小时。用Na2SO3(约7mL,1.5M)淬灭反应，直到反应混合物对淀粉-碘试纸呈阴性。然后将反应混合物真空浓缩。用乙酸乙酯(2X)萃取水层。将水层用3N HCl调节pH为约1至约2并用乙酸乙酯(3X)萃取。将最终的乙酸乙酯萃取液经Na2SO4干燥并真空浓缩成固体，(S)-2-((R)-4-(叔丁氧基羰基)吗啉-3-基)-2-(4-氯苯基)乙酸(310mg,74%)。MS(APCI+)[M+H-Boc]256.0/258.0。
步骤5：将(S)-2-((R)-4-(叔丁氧基羰基)吗啉-3-基)-2-(4-氯苯基)乙酸(0.051g,0.143mmol)与(5R,7S)-5-甲基-4-(哌嗪-1-基)-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-7-醇二盐酸盐(0.0440g,0.143mmol)混合，然后在二氯甲烷(1.4mL)中浆化。将悬浮液用二异丙基乙基胺(0.0749mL,0.430mmol)处理，然后用HBTU(0.0544g,0.143mmol)处理。然后将混合物在环境温度搅拌60小时。用10%Na2CO3淬灭反应并分离。用二氯甲烷(3X)洗涤反应混合物，然后将合并的有机物用Na2SO4干燥并真空浓缩。在SiO2(Biotage12M)上对所得的残留物进行色谱分离(用二氯甲烷(96mL)洗脱，然后用0%至5%MeOH/二氯甲烷(500mL)洗脱和用5%MeOH/二氯甲烷(96mL)洗脱)。希望的物质在大约1%MeOH/二氯甲烷中干净地洗脱，得到作为油状物的(R)-3-((S)-1-(4-氯苯基)-2-(4-((5R,7S)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-氧代乙基)吗啉-4-羧酸叔丁酯(81.2mg,99%)。
步骤6：将(R)-3-((S)-1-(4-氯苯基)-2-(4-((5R,7S)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-氧代乙基)吗啉-4-羧酸叔丁酯(0.0389g,0.0680mmol)溶解在二烷(1mL)中并用在二烷中的4M氯化氢(0.425mL,1.70mmol)处理。将该溶液在环境温度搅拌过夜。将反应混合物真空浓缩，再次悬浮在二烷中并真空浓缩。从MeOH(3遍)浓缩残留物，然后溶解在MeOH中。然后将该溶液滴加至Et2O，得到(S)-2-(4-氯苯基)-1-(4-((5R,7S)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-((R)-吗啉-3-基)乙酮二盐酸盐(20mg,54%)。m/z472.1/474.0；1HNMR(400MHz,CD3OD)d ppm8.57(s,1H),7.48(d,2H),7.40(d,2H),5.13-5.07(m,1H),4.50(d,1H),4.15-4.05(m,1H),4.01-3.55(m,13H),3.53-3.39(m,1H),2.83-2.73(m,1H),1.65-1.56(m,1H),1.23(d,3H)。
表3中示出的实施例98-100也可以根据上述方法制备。
表3
实施例101
(S)-2-(4-氯-2,5-二氟苯基)-2-((S)-5,5-二甲基吡咯烷-2- 基)-1-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪 -1-基)乙酮
步骤1：在室温将三氟甲磺酸(9.9mL,110mmol)添加至2-氯-1,4-二氟苯(2.2g,15mmol)，然后冷却至0°C。然后分多份添加N-碘代琥珀酰亚胺(3.16g,14.1mmol)。在10分钟之后，将反应混合物升温至室温并搅拌2小时。将反应混合物倾入冰水并用己烷萃取。将有机层用饱和Na2SO4洗涤，干燥并浓缩。用硅胶色谱法(100%己烷)纯化粗产物，得到1-氯-2,5-二氟-4-碘代苯(3.0g,74%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.52(dd,J=5.4,7.8,1H),7.17–7.08(m,1H)。
步骤2：在氮气下将碘化亚铜(I)(69.4mg,0.364mmol)、2-苯基苯酚(93.0mg,0.546mmol)和碳酸铯(1.78g,5.46mmol)添加至干燥烧瓶中。向该混合物添加丙二酸乙酯(1.11mL,7.29mmol)，接着添加在四氢呋喃(3.64mL,44.9mmol)中的1-氯-2,5-二氟-4-碘代苯(1.00g,3.64mmol)。将反应混合物密封并加热至90°C。在12小时之后，使反应混合物冷却至室温，然后用饱和NH4Cl和EtOAc稀释。将有机层分离，干燥并通过硅藻土过滤。通过硅胶色谱法(0-30%EtOAc-己烷)纯化褐色油，得到2-(4-氯-2,5-二氟苯基)丙二酸二乙酯(0.65g,58%)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.37(dd,J=6.3,9.3,1H),7.17(dd,J=6.1,8.9,1H),4.91(s,1H),4.33–4.14(m,4H),1.28(t,J=7.2,6H)。
步骤3：将2-(4-氯-2,5-二氟苯基)丙二酸二乙酯(330mg,1.08mmol)溶解在EtOH(1mL)中，然后添加NaOH(0.6mL,5N)。将所得的溶液在环境温度搅拌12小时。此时，将反应混合物加热至60°C，保持3小时，之后用HCl(1N)酸化至pH为1。将反应混合物用水(1mL)稀释，然后用乙醚萃取2遍。将合并的有机物经硫酸镁干燥，过滤并浓缩，得到2-(4-氯-2,5-二氟苯基)乙酸，其未经进一步纯化即使用。
步骤4：如实施例B步骤1-3中所述，从2-(4-氯-2,5-二氟苯基)乙酸开始制备(S)-2-((S)-1-(叔丁氧基羰基)-5,5-二甲基吡咯烷-2-基)-2-(4-氯-2,5-二氟苯基)乙酸。
步骤5：如实施例1步骤5中所述，使用(S)-2-((S)-1-(叔丁氧基羰基)-5,5-二甲基吡咯烷-2-基)-2-(4-氯-2,5-二氟苯基)乙酸制备(S)-2-(4-氯-2,5-二氟苯基)-2-((S)-5,5-二甲基吡咯烷-2-基)-1-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)乙酮。1H NMR(400MHz,D2O)δ8.37(s,1H),7.37(dd,J=6.2,9.2,1H),7.16–7.08(m,1H),5.24(t,J=7.9,1H),4.49(d,J=9.1,1H),4.25–4.13(m,1H),4.11–3.99(m,1H),3.85–3.66(m,J=19.2,3H),3.64–3.29(m,4H),2.23–2.13(m,1H),2.08–1.96(m,J=13.2,1H),1.93–1.71(m,4H),1.37(s,3H),1.31(s,3H),1.20(d,J=5.9,3H),0.98(d,J=7.0,3H)。
实施例102
(S)-2-(4-氯-2-氟苯基)-2-((S)-5,5-二甲基吡咯烷-2-基)-1-(4-((5R,7R)-7-羟 基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)乙酮
步骤1：将(5R,7R)-5-甲基-4-(哌嗪-1-基)-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-7-醇二盐酸盐(0.109g,0.356mmol；参见实施例3，步骤12)、HATU(0.123g,0.324mmol)和可力丁(collidine,0.171mL,1.30mmol)添加至(S)-2-((S)-1-(叔丁氧基羰基)-5,5-二甲基吡咯烷-2-基)-2-(4-氯-2-氟苯基)乙酸(0.125g,0.324mmol；类似于实施例B中所述的方法制备)在DCM(25mL)中的溶液。将反应在室温搅拌过夜。在水(20mL)和DCM(50mL)之间分配反应混合物，并将各层分离。用水(2X10mL)洗涤有机物。用DCM(25mL)反萃取水溶液部分，干燥(MgSO4)并浓缩成油状物，用快速色谱法(5%MeOH/DCM)纯化该油，得到(S)-5-((S)-1-(4-氯-2-氟苯基)-2-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-氧代乙基)-2,2-二甲基吡咯烷-1-羧酸叔丁酯(0.116g,0.193mmol,59.5%收率)。LC/MS=3.79分钟,(APCI+)m/z=602[M+H]+。
步骤2：将在二烷(3mL,0.191mmol)中的4N HCl添加至(S)-5-((S)-1-(4-氯-2-氟苯基)-2-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-氧代乙基)-2,2-二甲基吡咯烷-1-羧酸叔丁酯(0.115g,0.191mmol)在无水DCM(30mL)中的溶液并在室温搅拌2小时。将反应混合物浓缩至干，得到(S)-2-(4-氯-2-氟苯基)-2-((S)-5,5-二甲基吡咯烷-2-基)-1-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)乙酮二盐酸盐(0.093g,0.162mmol,84.7%收率)。HPLC,220nM=1.93分钟,100%纯度。LC/MS=2.22分钟,(APCI+)m/z=502[M+H]+。1HNMR(400MHz,D2O)8.38(s,1H),7.27(d,J=10.54Hz,1H),7.21-7.15(m,2H),5.22(t,J=7.81Hz,1H),4.43(d,J=8.98Hz,1H),4.19(dd,J1=8.59Hz,J2=14.8Hz,1H),4.15-4.05(m,1H),3.87-3.75(m,2H),3.74-3.46(m,5H),3.42(q,J=7.03Hz,2H),3.39-3.25(m,2H),2.19(dd,J1=7.08Hz,J2=13.27Hz,1H),2.07-1.97(m,1H),1.90-1.72(m,4H),1.36(s,3H),1.31(s,3H),1.04(t,J=7.03Hz,2H),0.97(d,J=7.03Hz,3H)。
实施例103
(S)-2-(4-溴-2-氟苯基)-2-((S)-5,5-二甲基吡咯烷-2-基)-1-(4-((5R,7R)-7-羟 基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)乙酮
步骤1：将HATU(0.149g,0.391mmol)添加至(R)-2-(4-溴-2-氟苯基)-2-((S)-1-(叔丁氧基羰基)-5,5-二甲基吡咯烷-2-基)乙酸(0.168g,0.391mmol；类似于实施例B中所述的方法制备)、(5R,7R)-5-甲基-4-(哌嗪-1-基)-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-7-醇二盐酸盐(0.1g,0.326mmol；参见实施例3，步骤12)和N-乙基-N-异丙基丙-2-胺(0.171mL,0.977mmol)在DCM(8mL)中的溶液，并将反应混合物在室温搅拌过夜。然后用H2O淬灭反应。用H2O(3X30mL)洗涤反应混合物。将有机层用MgSO4干燥，过滤并浓缩。用快速色谱法纯化，得到(S)-5-((S)-1-(4-溴-2-氟苯基)-2-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-氧代乙基)-2,2-二甲基吡咯烷-1-羧酸叔丁酯(0.0334g,0.0517mmol,15.9%收率)。LCMS(APCI+)646.4,648.5m/z[M+H]+；保留时间=4.25分钟。
步骤2：将4.0M HCl/二烷(0.121mL,0.483mmol)添加至(S)-5-((S)-1-(4-溴-2-氟苯基)-2-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-氧代乙基)-2,2-二甲基吡咯烷-1-羧酸叔丁酯(0.104g,0.161mmol)在DCM(1mL)中的溶液。将该溶液搅拌过夜，并除去溶剂，得到(S)-2-(4-溴-2-氟苯基)-2-((R)-5,5-二甲基吡咯烷-2-基)-1-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)乙酮二盐酸盐(0.0618g,0.0998mmol,62.0%收率)。HPLC,254nm=1.988分钟，99.66%纯度，LCMS(APCI+)547.7m/z[M+H]+；保留时间=2.45分钟。1H NMR(400MHz,D2O)8.58(s,1H),7.54(dd,J1=1.952Hz,J2=9.761Hz,1H),7.46(dd,J1=1.562Hz,J2=8.199Hz,1H),7.35(t,J=7.809Hz,1H),5.32(t,J=8.199Hz,1H),4.79(d,J=9.761Hz,1H),4.40-4.31(m,1H),4.0-3.9(m,2H),3.82-3.62(m,3H),2.30-2.28(m,1H),2.27-2.15(m,1H),2.02-1.84(m,4H),1.58(s,3H),1.44(s,3H),1.29(d,J=6.637Hz,3H)。
实施例104
(S)-2-(4-溴-3-氟苯基)-2-((S)-5,5-二甲基吡咯烷-2-基)-1-(4-((5R,7R)-7-羟 基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)乙酮
步骤1：将N-乙基-N-异丙基丙-2-胺(0.045mL,0.26mmol)添加至(S)-2-(4-溴-3-氟苯基)-2-((S)-1-(叔丁氧基羰基)-5,5-二甲基吡咯烷-2-基)乙酸(0.035g,0.081mmol；类似于实施例B中所述的方法制备)、(5R,7R)-5-甲基-4-(哌嗪-1-基)-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-7-醇二盐酸盐(0.025g,0.081mmol；参见实施例3，步骤12)和2-(3H-[1,2,3]三唑并[4,5-b]吡啶-3-基)-1,1,3,3-四甲基异脲六氟磷(V)酸盐(2-(3H-[1,2,3]triazolo[4,5-b]pyridin-3-yl)-1,1,3,3-tetramethylisouroniumhexafluorophosphate(V),0.031g,0.081mmol)在DCM(5mL)中的溶液。将反应在室温搅拌过夜。然后将反应用H2O淬灭，用H2O(3X30mL)洗涤，用MgSO4干燥，过滤并浓缩。用快速色谱法纯化所得的残留物，得到(S)-5-((S)-1-(4-溴-3-氟苯基)-2-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-氧代乙基)-2,2-二甲基吡咯烷-1-羧酸叔丁酯(23%收率)。LCMS(APCI+)648.2m/z[M+H]+；保留时间=4.28分钟。
步骤2：将在二烷(1.5mL)中的4.0M HCl添加至(S)-5-((S)-1-(4-溴-3-氟苯基)-2-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-氧代乙基)-2,2-二甲基吡咯烷-1-羧酸叔丁酯(0.012g,0.0186mmol)在DCM(5mL)中的溶液。将该溶液在室温搅拌过夜，然后除去溶剂，得到(S)-2-(4-溴-3-氟苯基)-2-((S)-5,5-二甲基吡咯烷-2-基)-1-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)乙酮二盐酸盐(0.00367g,0.00593mmol,31.9%收率)。HPLC,254nm=1.99分钟，96.93%纯度，LCMS(APCI+)548.3m/z[M+H]+；保留时间=2.56分钟，1HNMR(400MHz,CD3OD)8.59(s,1H),7.71(t,J=7.418Hz,1H),7.39(dd,J1=1.562Hz,J2=9.761Hz,1H),7.22(d,J=7.418Hz,1H),5.30(t,J=7.809Hz,1H),4.53(d,J=9.371Hz,1H),3.81-3.65(m,6H),2.30(dd,J1=7.809Hz,J2=12.884Hz,1H),2.21-2.15(m,1H),2.02-1.85(m,4H),1.55(s,3H),1.45(s,3H),1.19(d,J=7.028Hz,3H)。
实施例105
(S)-2-(3-氯苯基)-2-((S)-5,5-二甲基吡咯烷-2-基)-1-(4-((5R,7R)-7-羟基-5- 甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)乙酮
步骤1：将(5R,7R)-5-甲基-4-(哌嗪-1-基)-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-7-醇二盐酸盐(0.0661g,0.215mmol)、HATU(0.0744g,0.196mmol)和DIEA(d0.742；0.0341mL,0.196mmol)添加至(S)-2-((S)-1-(叔丁氧基羰基)-5,5-二甲基吡咯烷-2-基)-2-(3-氯苯基)乙酸(0.072g,0.196mmol,参见实施例B，步骤3)在DCM(25mL)中的溶液。将反应在室温搅拌过夜。在水(20mL)和DCM(50mL)之间分配反应混合物，并将各层分离。用水(2X10mL)洗涤有机物。用DCM(25mL)反萃取水溶液部分，干燥(MgSO4)，浓缩成油状物并用快速色谱法(5%MeOH/DCM)纯化，得到(S)-5-((S)-1-(3-氯苯基)-2-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-氧代乙基)-2,2-二甲基吡咯烷-1-羧酸叔丁酯(0.090g,0.154mmol,78.7%收率)。LC/MS=3.79分钟,(APCI+)m/z=584[M+H]+。
步骤2：将在二烷(6mL,24mmol)中的4M HCl添加至(S)-5-((S)-1-(3-氯苯基)-2-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)-2-氧代乙基)-2,2-二甲基吡咯烷-1-羧酸叔丁酯(0.020g,0.034mmol)在无水DCM(15mL)中的溶液并搅拌过夜。将溶剂蒸发至干，得到(S)-2-(3-氯苯基)-2-((S)-5,5-二甲基吡咯烷-2-基)-1-(4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-基)乙酮二盐酸盐(0.015g,0.027mmol,79%收率)。HPLC,220nm，保留时间=1.91分钟，92%纯度。LC/MS,保留时间=2.15分钟，(APCI+)m/z=484[M+H]+。1H NMR(400MHz,D2O)8.35(s,1H),7.35-7.28(m,3H),7.25-7.15(m,1H),5.22(t,J=8.20Hz,1H),4.28-4.00(m,2H),3.88-3.71(m,1H),3.67-3.55(m,1H),3.55-3.42(m,4H),3.36-3.05(m,1H),2.16(dd,J1=7.81Hz,J2=13.27Hz,1H),2.10-1.93(m,1H),1.88-1.70(m,4H),1.36(s,3H),1.30(s,3H),0.94(d,J=7.03Hz,3H)。
实施例106
(S)-1-(4-((5R,7R)-7-甲氧基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基) 哌嗪-1-基)-2-((S)-吡咯烷-2-基)-2-(4-(三氟甲基)苯基)乙酮
步骤1：在0°C将4-((5R,7R)-7-羟基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯在DMF(2mL)中的溶液滴加至NaH(50mg,1.98mmol)在DMF(5mL)中的悬浮液中。然后滴加碘甲烷(700mg,5mmol)在DMF(1mL)中的溶液。在0°C搅拌反应混合物1小时。将反应用冰/饱和NH4Cl淬灭，用DCM(2X10mL)萃取。将合并的有机物干燥(Na2SO4)，过滤并浓缩，得到作为油状物的4-((5R,7R)-7-甲氧基-5-甲基-6,7-二氢-5H-环戊二烯并[d]嘧啶-4-基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯，其未经纯化即使用。MS(APCI+)[M+H]+349.0。类似地，如实施例3步骤12-14中所述，代替适当的起始材料，使用该物质制备标题化合物。m/z504.3；1H NMR(400MHz,D2O)d ppm8.49(s,1H),7.81(d,J=8.4Hz,2H),7.58(d,J=8.4Hz,2H),5.16(t,J=7.6Hz,1H),4.49-3.61(m,10H),3.47(s,3H),3.38-3.33(m,3H),2.37-1.78(m,6H),1.36-1.32(m,2H),1.08(d,J=6.8Hz,3H)。
表4中所示的实施例107-141也可以根据上述方法制备。
表4
尽管连同列举的实施方式描述了本发明，但是应理解的是，它们不意在将本发明限制于这些实施方式。相反，本发明意在覆盖所有的可选方案(alternatives)、改变(modifications)和等同物(equivalents)，所述可选方案、改变和等同物可以包括在权利要求所定义的本发明范围内。因此，前面的描述被认为仅是说明本发明的主旨。
当在说明书和下面的权利要求中使用时，词语“包括”、“包含”、“含有”和“含”意在具体说明所叙述的性能、整体、组分或步骤的存在，但不排除存在或填加一或多种其它性能、整体、组分、步骤或基团。

Claims (42)

1.具有下式的化合物或其对映异构体或盐：
其中：
G是苯基、萘基、5-6元杂芳基或9-10元二环杂芳基，其中所述苯基、萘基、5-6元杂芳基或9-10元二环杂芳基任选地取代有1至4个Ra基团，或G是4-(2-氨基嘧啶-5-基)苯基；
R1和R1a独立地选自H、Me、Et、-CH＝CH2、-CH2OH、CF3、CHF2或CH2F；
R2是H、-OH、-OMe或F；
R2a是H、Me或F，或者
R2和R2a为氧代；
R3是H、Me、Et或CF3；
R4是H、4-6元杂环基团、环丙基甲基或C1-C4烷基，所述基团任选地被F、-OH或-O(C1-C3烷基)取代；
R5和R5a与它们连接的原子一起形成5-6元杂环基团，其中所述杂环基团具有氧杂原子；
Ra各自独立地为卤素、C1-C6-烷基、C3-C6环烷基、-O-(C1-C6-烷基)、CF3、-OCF3、S(C1-C6-烷基)、CN、苯基、-OCH2-苯基、NH2、-NO2、-NH-(C1-C6-烷基)、-N-(C1-C6-烷基)2、哌啶基团、吡咯烷基团、吡唑基团、吡啶基团、2-氨基吡啶基团、CH2F、CHF2、-OCH2F、-OCHF2、-OH、-SO2(C1-C6-烷基)、C(O)NH2、C(O)NH(C1-C6-烷基)和C(O)N(C1-C6-烷基)2；以及
j为1或2；并且当j是2时，任选用O杂原子替换与NR4相对的j环碳。
2.具有下式的化合物或其对映异构体或盐：
其中：
G是任选地取代有1至4个Ra基团的苯基或任选地被卤素取代的5-6元杂芳基；
R1和R1a独立地选自H、Me、Et、-CH＝CH2、-CH2OH、CF3、CHF2或CH2F；
R2是H、-OH、-OMe或F；
R2a是H、Me或F，或者
R2和R2a为氧代；
R3是H、Me、Et或CF3；
R4是H、4-6元杂环基团、环丙基甲基或C1-C4烷基，所述基团任选被F、-OH或-O(C1-C3烷基)取代；
R5和R5a与它们连接的原子一起形成5-6元杂环基团，其中所述杂环基团具有氧杂原子；
Ra各自独立地为卤素、C1-C6-烷基、C3-C6环烷基、-O-(C1-C6-烷基)、CF3、-OCF3、S(C1-C6-烷基)、CN、-OCH2-苯基、NH2、-NO2、-NH-(C1-C6-烷基)、-N-(C1-C6-烷基)2、哌啶基团、吡咯烷基团、CH2F、CHF2、-OCH2F、-OCHF2、-OH、-SO2(C1-C6-烷基)、C(O)NH2、C(O)NH(C1-C6-烷基)和C(O)N(C1-C6-烷基)2；
j为1或2；并且当j是2时，任选用O杂原子替换与NR4相对的j环碳。
3.如权利要求2所述的化合物，其中R2选自H、-OH、-OMe或F；
R2a选自H、Me或F；
R4是H、4-6元杂环基团、环丙基甲基或C1-C4烷基，所述基团任选被-OH或-O(C1-C3烷基)取代；以及
j是1或2。
4.如权利要求1所述的化合物，其中R3是H。
5.如权利要求1至4中的任意一项所述的化合物，其中R5和R5a与它们连接的原子一起形成5-6元杂环基团，其中所述杂环基团具有氧杂原子。
6.如权利要求5所述的化合物，其中R5和R5a与它们连接的原子一起形成5-6元杂环基团，其中所述杂环基团具有氧杂原子，所述化合物包含以下结构：
其中k是1或2，以及波形线是所述结构与式I所需要的哌嗪相连的位置。
7.如权利要求1所述的化合物，其中R1是甲基。
8.如权利要求1所述的化合物，其中R1是任选地呈(R)构型的甲基。
9.如权利要求1所述的化合物，其中R1a是H。
10.如权利要求1所述的化合物，其中R1a是甲基。
11.如权利要求1所述的化合物，其中R1是H。
12.如权利要求1所述的化合物，其中R1是乙基。
13.如权利要求1所述的化合物，其中R1是CH＝CH2。
14.如权利要求1所述的化合物，其中R1是CH2OH。
15.如权利要求1所述的化合物，其中R1是CH2F。
16.如权利要求1或11至15中的任意一项所述的化合物，其中R1a是H。
17.如权利要求1所述的化合物，其中R2a是H。
18.如权利要求1所述的化合物，其中R2是F。
19.如权利要求1所述的化合物，其中R2是OH。
20.如权利要求1所述的化合物，其中R2是F。
21.如权利要求1所述的化合物，其中R2a是F。
22.如权利要求1所述的化合物，其中R2是-OMe。
23.如权利要求1所述的化合物，其中G选自4-氯苯基、3-氟-4-氯苯基、3-氟-4-三氟甲基苯基和4-环丙基苯基。
24.如权利要求1所述的化合物，其中G选自4-氯苯基、4-溴苯基、4-环丙基苯基、4-三氟甲基苯基、4-氰基苯基、4-氨甲酰基苯基、4-(甲基磺酰基)苯基、2-氟-4-三氟甲基苯基、3-氟-4-氯苯基、3-氟-4-三氟甲基苯基或3-氟-4-氰基苯基。
25.如权利要求1所述的化合物，其中R4是任选地取代有OH或O(C1-C3烷基)的C1-C4烷基。
26.如权利要求1所述的化合物，其中R4选自甲基、乙基、异丙基、异丁基、CH2CH2OH、CH2CH2CH2OH、CH2C(CH3)2OH和CH2CH2OCH3。
27.如权利要求1所述的化合物，其中R4是环丙基甲基。
28.如权利要求1所述的化合物，其中R4是4-6元杂环基团。
29.如权利要求1所述的化合物，其中R4是四氢吡喃基。
30.如权利要求1所述的化合物，其中R4是H。
31.如权利要求1所述的化合物，其中R4是任选地取代有F的C1-C4烷基。
32.如权利要求31所述的化合物，其中R4是CH2CF3、CH2CH2F或CH2CHF2。
33.如权利要求1所述的化合物，其中j是1。
34.如权利要求1所述的化合物，其中j是2。
35.如权利要求1所述的化合物，其中G是4-氯苯基、4-溴苯基、4-环丙基苯基、4-三氟甲基苯基、4-氰基苯基、4-氨甲酰基苯基、4-(甲基磺酰基)苯基、2-氟-4-三氟甲基苯基、3-氟-4-氯苯基、3-氟-4-三氟甲基苯基、3-氟-4-氰基苯基、4-氯-2,5-二氟苯基、4-氯-2-氟苯基、4-溴-2-氟苯基、4-溴-3-氟苯基、3-氯苯基、2-氟-4-甲基苯基、2,4-二氯苯基、3,4-二氯苯基、4-氟苯基、4-氟-3-三氟甲基苯基、3-溴苯基、3-三氟甲基苯基、3-氟苯基、2-氟-4-甲氧基苯基、4-(1H-吡唑-4-基)苯基、联苯-4-基、4-(2-氨基嘧啶-5-基)苯基、4-叔丁基苯基、2,3-二氟-4-(三氟甲基)苯基、2-氟-3-(三氟甲基)苯基、2-氟-5-(三氟甲基)苯基、4-(三氟甲氧基)苯基和3-氟-4-(三氟甲氧基)苯基。
36.药物组合物，其包含如权利要求1至35中的任意一项所述的化合物。
37.用于治疗AKT蛋白激酶-介导的病症的试剂盒，其中所述试剂盒包含：
a)第一药物组合物，所述第一药物组合物包含如权利要求1至35中的任意一项所述的化合物；和
b)使用说明书。
38.如权利要求37所述的试剂盒，其还包含(c)第二药物组合物，其中所述第二药物组合物包含第二化合物，所述第二化合物是AKT蛋白激酶抑制剂。
39.制备权利要求1的化合物的方法，其包括：
(a)使具有式8的化合物或其盐与具有式7的化合物反应，以制备具有式9的化合物：
(b)将所述具有式9的化合物脱保护；以及
(c)任选地将所述具有式9的化合物官能化以制备式I化合物。
40.制备权利要求1的化合物的方法，其包括：
(a)使具有式8的化合物或其盐与具有式83的化合物反应，以制备具有式84的化合物：
(b)将所述具有式84的化合物脱保护；以及
(c)任选地将所述具有式84的化合物官能化，以制备式I化合物。
41.如权利要求1至35中的任意一项所述的化合物在制备用于在哺乳动物中抑制AKT蛋白激酶生成的药物中的用途。
42.如权利要求1至35中的任意一项所述的化合物在制备用于治疗AKT蛋白激酶-介导的病症的药物中的用途。
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