CN104387376B - 吡啶酮类化合物及其组合物和用途 - Google Patents

Abstract

本发明涉及血液凝固领域。具体地说，本发明涉及一类吡啶酮类化合物，或其立体异构体、互变异构体、氮氧化物、溶剂化物、代谢产物、药学上可接受的盐或前药以及包含该化合物的药物组合物。本发明还涉及这类化合物和药物组合物的制备方法，以及他们在制备用于预防、治疗或减轻患者Xa因子相关的血栓栓塞性疾病的药物中的用途。

Description

吡啶酮类化合物及其组合物和用途

发明领域

本发明属于药物领域，具体涉及一类新的吡啶酮类化合物、药物组合物，及其用于制备药物的用途。更具体地说，本发明所述化合物、组合物可以用于制备Xa因子抑制剂类药物和治疗血栓栓塞性疾病的药物。

背景技术

促凝血(止血)和抗凝血(抗栓)是人体血液系统中两种对立的机制，互为矛盾并保持相对平衡，这一精准和谐的过程维持着循环系统的完整性。当体内抗凝纤溶系统功能逐渐降低，血液中凝血与抗凝血功能失去平衡时则出现凝血，从而引起血栓或栓塞，进而导致诸如心肌梗死、中风、深度静脉血栓、肺栓塞等血栓栓塞性疾病。血栓栓塞性疾病是心血管疾病中危害最严重的疾病，是人类健康的第一杀手。

随着血栓形成机制的进一步阐明，针对血栓形成的特点和原因，研究和开发了很多抗血栓形成的新药，既有抑制血栓形成(抗凝血)和抑制血小板聚集的药物，又有溶解血栓的药物。前者主要是对血栓的形成和增大具有抑制作用，后者主要是将已形成的血栓进行溶解，从而消除血栓性疾病对人类造成的危害。

凝血Xa因子是一种丝氨酸蛋白酶，可以将凝血酶原转化为凝血酶，是一个极具临床价值的抗凝作用靶点，在控制凝血酶形成和活化凝血瀑布中有重要的地位。Xa因子位于内、外源性凝血途径的交汇点，主要催化II因子向IIa因子转化，由于凝血过程存在的生物信号放大，一个凝血Xa因子抑制剂可以抑制138个凝血酶原分子的生理效果。

从目前的研究结果可以清楚地知道，Xa因子的特异性抑制剂可以作为潜在的、有价值的治疗剂，用于治疗血栓栓塞性疾病。本发明提供一种新的Xa因子抑制剂——吡啶酮类化合物，及药学上可接受的盐或其前药，该类化合物能有效的治疗血栓栓塞性疾病。

发明摘要

本发明提供一种化合物或其药物组合物，可以有效预防、减轻或治疗与Xa因子相关的血栓栓塞性疾病。与已有的同类化合物相比，本发明的化合物具有更好的药理活性、药代性质、理化性质和/或毒理特性。具体而言，本发明化合物在FXa抑制实验中显示出较好的活性，在动物体内的药代动力学实验中显示出良好的吸收和较高的生物利用度，并且本发明化合物溶解度较好，具有更优良的成药性。

一方面，本发明涉及一种化合物，其为如式(I)所示的化合物，或式(I)所示化合物的立体异构体互变异构体、氮氧化物、溶剂化物、代谢产物、药学上可接受的盐或前药：

其中，其中，W、X、R¹、R²和n具有如本发明所述的含义。

在一些实施方案中，X为O、S或NR³；

W为CR⁴R^4a或NR⁵；

R¹和R⁵分别独立地为H、C_1-4烷基、C_2-4烯基、C_2-4炔基，其中，R¹和R⁵独立任选地被1、2或3R⁶基团所取代；

各R²独立地为H、D、F、Cl、Br、I、C_1-6烷基、C_2-6烯基、C_2-6炔基、C_3-6环烷基、-OR^c、-NR^aR^b、-C(＝O)R^c、-OC(＝O)R^c或-C(＝O)OR^c；

R³为C_1-4烷基或苯基，其中，各R³独立任选地被1、2或3个R⁶基团所取代；

各R⁴和R^4a分别独立地为H、D、F、Cl、Br、CN、OH、C_1-4烷基、C_2-4烯基、C_2-4炔基、C_1-4烷氧基或C_1-4烷基氨基；

各R⁶独立地为D、F、Cl、Br、I、CN、NO₂、N₃、NH₂、OH、C_1-4烷基、C_2-4烯基、C_2-4炔基、C_1-4烷氧基、C_1-4烷基氨基或C_1-4卤代烷基；

各R^a、R^b和R^c分别独立地为H、C_1-6烷基、C_2-6烯基、C_2-6炔基、C_3-6环烷基、5-6个原子组成的杂环基、苯基或5-6个原子组成的杂芳基，其中，各R^a、R^b和R^c独立任选地被1、2、3、4或5个独立选自D、F、Cl、Br、CN、N₃、OH、NH₂、C_1-4烷基、C_1-4卤代烷基、C_1-4烷氧基或C_1-4烷基氨基的取代基所取代；和

n为0、1、2或3。

在另一些实施方案中，W为CH₂或NR⁵。

在一些实施方案中，R¹和R⁵分别独立地为H、甲基、乙基、丙基、异丙基、环丙基、正丁基或异丁基。

在另一些实施方案中，各R²独立地为H、D、F、Cl、Br、I、C_1-4烷基或C_2-4烯基、C_2-4炔基。

在一些实施方案中，各R^a、R^b和R^c分别独立地为H、甲基、乙基、丙基、异丙基、环丙基、正丁基或异丁基，其中，各R^a、R^b和R^c独立任选地被1、2或3个独立选自D、F、Cl、Br、CN、N₃、OH、NH₂或CF₃的取代基所取代。

在另一些实施方案中，X为O；

W为CH₂或NR⁵；

R¹和R⁵分别独立地为H、甲基、乙基、丙基、异丙基或环丙基；

各R²独立地为H、D、F、Cl或Br；

n为1。

另一方面，本发明涉及一种药物组合物，包含本发明的化合物，及其药学上可接受的载体、赋形剂、稀释剂、辅剂、媒介物或它们的组合。

另一方面，本发明涉及所述的化合物或所述的药物组合物在制备药物中的用途，所述药物用于预防、治疗或减轻血栓栓塞性疾病和弥散性血管内凝血(DIC)。

在一些实施方案中，本发明所述的用途，其中所述血栓栓塞性疾病为心肌梗塞、心绞痛、再阻塞和血管形成术或主动脉冠状功脉分流术后的再狭窄、中风、短暂的局部缺血发作、周围动脉闭塞性疾病、肺栓塞或深静脉血栓形成。

前面所述内容只概述了本发明的某些方面，但并不限于这些方面。这些方面及其他的方面的内容将在下面作更加具体完整的描述。

本发明的详细说明书

定义和一般术语

现在详细描述本发明的某些实施方案，其实例由随附的结构式和化学式说明。本发明意图涵盖所有的替代、修改和等同技术方案，它们均包括在如权利要求定义的本发明范围内。本领域技术人员应认识到，许多与本文所述类似或等同的方法和材料能够用于实践本发明。本发明绝不限于本文所述的方法和材料。在所结合的文献、专利和类似材料的一篇或多篇与本申请不同或相矛盾的情况下(包括但不限于所定义的术语、术语应用、所描述的技术，等等)，以本申请为准。

应进一步认识到，本发明的某些特征，为清楚可见，在多个独立的实施方案中进行了描述，但也可以在单个实施例中以组合形式提供。反之，本发明的各种特征，为简洁起见，在单个实施方案中进行了描述，但也可以单独或以任意适合的子组合提供。

除非另外说明，本发明所使用的所有科技术语具有与本发明所属领域技术人员的通常理解相同的含义。本发明涉及的所有专利和公开出版物通过引用方式整体并入本发明。

除非另外说明，应当应用本文所使用的下列定义。出于本发明的目的，化学元素与元素周期表CAS版，和《化学和物理手册》，第75版，1994一致。此外，有机化学一般原理可参考"Organic Chemistry",Thomas Sorrell,University Science Books,Sausalito:1999,和"March's Advanced Organic Chemistry”by Michael B.Smith and Jerry March,JohnWiley&Sons,New York:2007中的描述，其全部内容通过引用并入本文。

除非另有说明或者上下文中有明显的冲突，本文所使用的冠词“一”、“一个(种)”和“所述”旨在包括“至少一个”或“一个或多个”。因此，本文所使用的这些冠词是指一个或多于一个(即至少一个)宾语的冠词。例如，“一组分”指一个或多个组分，即可能有多于一个的组分被考虑在所述实施方案的实施方式中采用或使用。

本发明所使用的术语“受试对象”是指动物。典型地所述动物是哺乳动物。受试对象，例如也指灵长类动物(例如人类，男性或女性)、牛、绵羊、山羊、马、犬、猫、兔、大鼠、小鼠、鱼、鸟等。在某些实施方案中，所述受试对象是灵长类动物。在其他实施方案中，所述受试对象是人。

本发明所使用的术语“患者”是指人(包括成人和儿童)或者其他动物。在一些实施方案中，“患者”是指人。

术语“包含”为开放式表达，即包括本发明所指明的内容，但并不排除其他方面的内容。

“立体异构体”是指具有相同化学构造，但原子或基团在空间上排列方式不同的化合物。立体异构体包括对映异构体、非对映异构体、构象异构体(旋转异构体)、几何异构体(顺/反)异构体、阻转异构体，等等。

“手性”是具有与其镜像不能重叠性质的分子；而“非手性”是指与其镜像可以重叠的分子。

“对映异构体”是指一个化合物的两个不能重叠但互成镜像关系的异构体。

“非对映异构体”是指有两个或多个手性中心并且其分子不互为镜像的立体异构体。非对映异构体具有不同的物理性质，如熔点、沸点、光谱性质和反应性。非对映异构体混合物可通过高分辨分析操作如电泳和色谱，例如HPLC来分离。

本发明所使用的立体化学定义和规则一般遵循S.P.Parker，Ed.，McGraw-HillDictionary of Chemical Terms(1984)McGraw-Hill Book Company，New York；andEliel，E.and Wilen，S.，“Stereochemistry of Organic Compounds”，John Wiley&Sons，Inc.，New York，1994。

许多有机化合物以光学活性形式存在，即它们具有使平面偏振光的平面发生旋转的能力。在描述光学活性化合物时，使用前缀D和L或R和S来表示分子关于其一个或多个手性中心的绝对构型。前缀d和l或(+)和(-)是用于指定化合物所致平面偏振光旋转的符号，其中(-)或l表示化合物是左旋的。前缀为(+)或d的化合物是右旋的。一种具体的立体异构体是对映异构体，这种异构体的混合物称作对映异构体混合物。对映异构体的50:50混合物称为外消旋混合物或外消旋体，当在化学反应或过程中没有立体选择性或立体特异性时，可出现这种情况。

本发明公开化合物的任何不对称原子(例如，碳等)都可以以外消旋或对映体富集的形式存在，例如(R)-、(S)-或(R,S)-构型形式存在。在某些实施方案中，各不对称原子在(R)-或(S)-构型方面具有至少50％对映体过量，至少60％对映体过量，至少70％对映体过量，至少80％对映体过量，至少90％对映体过量，至少95％对映体过量，或至少99％对映体过量。

依据起始物料和方法的选择，本发明化合物可以以可能的异构体中的一个或它们的混合物，例如外消旋体和非对应异构体混合物(这取决于不对称碳原子的数量)的形式存在。光学活性的(R)-或(S)-异构体可使用手性合成子或手性试剂制备，或使用常规技术拆分。如果化合物含有一个双键，取代基可能为E或Z构型；如果化合物中含有二取代的环烷基，环烷基的取代基可能有顺式或反式构型。

所得的任何立体异构体的混合物可以依据组分物理化学性质上的差异被分离成纯的或基本纯的几何异构体，对映异构体，非对映异构体，例如，通过色谱法和/或分步结晶法。

可以用已知的方法将任何所得终产物或中间体的外消旋体通过本领域技术人员熟悉的方法拆分成光学对映体，如，通过对获得的其非对映异构的盐进行分离。外消旋的产物也可以通过手性色谱来分离，如，使用手性吸附剂的高效液相色谱(HPLC)。特别地，对映异构体可以通过不对称合成制备，例如，可参考Jacques,et al.,Enantiomers,Racematesand Resolutions(Wiley Interscience,New York,1981)；Principles of AsymmetricSynthesis(2^nd Ed.Robert E.Gawley,Jeffrey Aubé,Elsevier,Oxford,UK,2012)；Eliel,E.L.Stereochemistry of Carbon Compounds(McGraw-Hill,NY,1962)；Wilen,S.H.Tablesof Resolving Agents and Optical Resolutions p.268(E.L.Eliel,Ed.,Univ.of NotreDame Press,Notre Dame,IN 1972)；Chiral Separation Techniques:A PracticalApproach(Subramanian,G.Ed.,Wiley-VCH Verlag GmbH&Co.KGaA,Weinheim,Germany,2007)。

术语“互变异构体”或“互变异构形式”是指具有不同能量的可通过低能垒(lowenergy barrier)互相转化的结构异构体。若互变异构是可能的(如在溶液中)，则可以达到互变异构体的化学平衡。例如，质子互变异构体(protontautomer)(也称为质子转移互变异构体(prototropic tautomer))包括通过质子迁移来进行的互相转化，如酮-烯醇异构化和亚胺-烯胺异构化。价键互变异构体(valence tautomer)包括通过一些成键电子的重组来进行的互相转化。酮-烯醇互变异构的具体实例是戊烷-2,4-二酮和4-羟基戊-3-烯-2-酮互变异构体的互变。互变异构的另一个实例是酚-酮互变异构。酚-酮互变异构的一个具体实例是吡啶-4-醇和吡啶-4(1H)-酮互变异构体的互变。除非另外指出，本发明化合物的所有互变异构体形式都在本发明的范围之内。

像本发明所描述的，本发明的化合物可以任选地被一个或多个取代基所取代，如上面的通式化合物，或者像实施例里面特殊的例子，子类，和本发明所包含的一类化合物。

应了解“任选取代的”这个术语与“取代或非取代的”这个术语可以交换使用。一般而言，术语“取代的”表示所给结构中的一个或多个氢原子被具体取代基所取代。除非其他方面表明，一个任选的取代基团可以在基团各个可取代的位置进行取代。当所给出的结构式中不只一个位置能被选自具体基团的一个或多个取代基所取代，那么取代基可以相同或不同地在各个位置取代。

术语“未取代的”，表示指定基团不带有取代基。

术语“任选地被……所取代”，可以与术语“未取代或被……所取代”交换使用，即所述结构是未取代的或者被一个或多个本发明所述的取代基取代，本发明所述的取代基包括，但不限于D、F、Cl、Br、I、N₃、CN、NO₂、OH、SH、NH₂、烷基、卤代烷基、烯基、炔基、烷氧基、烷硫基、烷基氨基、环烷基、杂环基、芳基、杂芳基、-S(＝O)₂-烷基、-S(＝O)₂NH₂、-C(＝O)-烷基、-OC(＝O)-烷基或-C(＝O)O-烷基。

另外，需要说明的是，除非以其他方式明确指出，在本发明中所采用的描述方式“各……独立地为”与“……各自独立地为”和“……独立地为”可以互换，均应做广义理解，其既可以是指在不同基团中，相同符号之间所表达的具体选项之间互相不影响，也可以表示在相同的基团中，相同符号之间所表达的具体选项之间互相不影响。

在本说明书的各部分，本发明公开化合物的取代基按照基团种类或范围公开。特别指出，本发明包括这些基团种类和范围的各个成员的每一个独立的次级组合。例如，术语“C₁-C₆烷基”特别指独立公开的甲基、乙基、C₃烷基、C₄烷基、C₅烷基和C₆烷基。

在本发明的各部分，描述了连接取代基。当该结构清楚地需要连接基团时，针对该基团所列举的马库什变量应理解为连接基团。例如，如果该结构需要连接基团并且针对该变量的马库什基团定义列举了“烷基”或“芳基”，则应该理解，该“烷基”或“芳基”分别代表连接的亚烷基基团或亚芳基基团。

本发明使用的术语“烷基”或“烷基基团”，表示含有1至20个碳原子，饱和的直链或支链一价烃基基团，其中，所述烷基基团可以任选地被一个或多个本发明描述的取代基所取代。除非另外详细说明，烷基基团含有1-20个碳原子。在一实施方案中，烷基基团含有1-12个碳原子；在另一实施方案中，烷基基团含有1-6个碳原子；在又一实施方案中，烷基基团含有1-4个碳原子；还在一实施方案中，烷基基团含有1-3个碳原子。

烷基基团的实例包含，但并不限于，甲基(Me、-CH₃)，乙基(Et、-CH₂CH₃)，正丙基(n-Pr、-CH₂CH₂CH₃)，异丙基(i-Pr、-CH(CH₃)₂)，正丁基(n-Bu、-CH₂CH₂CH₂CH₃)，异丁基(i-Bu、-CH₂CH(CH₃)₂)，仲丁基(s-Bu、-CH(CH₃)CH₂CH₃)，叔丁基(t-Bu、-C(CH₃)₃)，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)，正己基(-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)，正庚基，正辛基，等等。

术语“亚烷基”表示从饱和的直链或支链烃基中去掉两个氢原子所得到的饱和的二价烃基基团。除非另外详细说明，亚烷基基团含有1-12个碳原子。在一实施方案中，亚烷基基团含有1-6个碳原子；在另一实施方案中，亚烷基基团含有1-4个碳原子；在又一实施方案中，亚烷基基团含有1-3个碳原子；还在一实施方案中，亚烷基基团含有1-2个碳原子。这样的实例包括亚甲基(-CH₂-)，亚乙基(-CH₂CH₂-)，亚异丙基(-CH(CH₃)CH₂-)等等。

术语“烯基”表示含有2-12个碳原子的直链或支链一价烃基，其中至少有一个不饱和位点，即有一个碳-碳sp²双键，其中，所述烯基基团可以任选地被一个或多个本发明所描述的取代基所取代，其包括“cis”和“tans”的定位，或者"E"和"Z"的定位。在一实施方案中，烯基基团包含2-8个碳原子；在另一实施方案中，烯基基团包含2-6个碳原子；在又一实施方案中，烯基基团包含2-4个碳原子。烯基基团的实例包括，但并不限于，乙烯基(-CH＝CH₂)、烯丙基(-CH₂CH＝CH₂)等等。

术语“炔基”表示含有2-12个碳原子的直链或支链一价烃基，其中至少有一个不饱和位点，即有一个碳-碳sp三键，其中，所述炔基基团可以任选地被一个或多个本发明所描述的取代基所取代。在一实施方案中，炔基基团包含2-8个碳原子；在另一实施方案中，炔基基团包含2-6个碳原子；在又一实施方案中，炔基基团包含2-4个碳原子。炔基基团的实例包括，但并不限于，乙炔基(-C≡CH)、炔丙基(-CH₂C≡CH)、1-丙炔基(-C≡C-CH₃)等等。

术语“烷氧基”表示烷基基团通过氧原子与分子其余部分相连，其中烷基基团具有如本发明所述的含义。除非另外详细说明，所述烷氧基基团含有1-12个碳原子。在一实施方案中，烷氧基基团含有1-6个碳原子；在另一实施方案中，烷氧基基团含有1-4个碳原子；在又一实施方案中，烷氧基基团含有1-3个碳原子。所述烷氧基基团可以任选地被一个或多个本发明描述的取代基所取代。

烷氧基基团的实例包括，但并不限于，甲氧基(MeO、-OCH₃)，乙氧基(EtO、-OCH₂CH₃)，1-丙氧基(n-PrO、n-丙氧基、-OCH₂CH₂CH₃)，2-丙氧基(i-PrO、i-丙氧基、-OCH(CH₃)₂)，1-丁氧基(n-BuO、n-丁氧基、-OCH₂CH₂CH₂CH₃)，2-甲基-l-丙氧基(i-BuO、i-丁氧基、-OCH₂CH(CH₃)₂)，2-丁氧基(s-BuO、s-丁氧基、-OCH(CH₃)CH₂CH₃)，2-甲基-2-丙氧基(t-BuO、t-丁氧基、-OC(CH₃)₃)，1-戊氧基(n-戊氧基、-OCH₂CH₂CH₂CH₂CH₃)，2-戊氧基(-OCH(CH₃)CH₂CH₂CH₃)，3-戊氧基(-OCH(CH₂CH₃)₂)，2-甲基-2-丁氧基(-OC(CH₃)₂CH₂CH₃)，3-甲基-2-丁氧基(-OCH(CH₃)CH(CH₃)₂)，3-甲基-l-丁氧基(-OCH₂CH₂CH(CH₃)₂)，2-甲基-l-丁氧基(-OCH₂CH(CH₃)CH₂CH₃)，等等。

术语“卤代烷基”，“卤代烯基”或“卤代烷氧基”表示烷基，烯基或烷氧基基团被一个或多个卤素原子所取代，这样的实例包含，但并不限于，三氟甲基(-CF₃)、三氟甲氧基(-OCF₃)等。

术语“碳环基”或“碳环”表示含有3-12个碳原子的，单价或多价的非芳香性的饱和或部分不饱和单环、双环或者三环体系。碳双环基包括螺碳双环基、稠合碳双环基和桥碳双环基，合适的碳环基基团包括，但并不限于，环烷基、环烯基和环炔基。碳环基基团的实例进一步包括，环丙基、环丁基、环戊基、1-环戊基-1-烯基、1-环戊基-2-烯基、1-环戊基-3-烯基、环己基、1-环己基-1-烯基、1-环己基-2-烯基、1-环己基-3-烯基、环己二烯基、环庚基、环辛基、环壬基、环癸基、环十一烷基、环十二烷基，等等。

术语“环烷基”表示含有3-12个碳原子的，单价或多价的非芳香性的饱和或部分不饱和单环、双环或三环体系。在一实施方案中，环烷基包含3-12个碳原子；在另一实施方案中，环烷基包含3-8个碳原子；在又一实施方案中，环烷基包含3-6个碳原子。环烷基基团的实例包括，但并不限于，环丙基、环丁基、环戊基、环己基，等等。所述环烷基基团可以任选地被一个或多个本发明描述的取代基所取代。

术语“杂环基”和“杂环”在此处可交换使用，都是指包含3-12个环原子的饱和或部分不饱和的单环、双环或三环，其中至少一个环原子选自氮、硫和氧原子。除非另外说明，杂环基可以是碳基或氮基，且-CH₂-基团可以任选地被-C(＝O)-替代。环的硫原子可以任选地被氧化成S-氧化物。环的氮原子可以任选地被氧化成N-氧化合物。杂环基的实例包括，但不限于：环氧乙烷基、氮杂环丁基，氧杂环丁基，硫杂环丁基，吡咯烷基，2-吡咯啉基，3-吡咯啉基，吡唑啉基，吡唑烷基，咪唑啉基，咪唑烷基，四氢呋喃基，二氢呋喃基，四氢噻吩基，二氢噻吩基，1,3-二氧环戊基，二硫环戊基，四氢吡喃基，二氢吡喃基，2H-吡喃基，4H-吡喃基，四氢噻喃基，哌啶基，吗啉基，硫代吗啉基，哌嗪基，二噁烷基，二噻烷基，噻噁烷基，高哌嗪基，高哌啶基，氧杂环庚烷基，硫杂环庚烷基，氧氮杂基，二氮杂基，硫氮杂基，吲哚啉基，1,2,3,4-四氢异喹啉基、1,3-苯并二噁茂基、2-氧杂-5-氮杂双环[2.2.1]庚-5-基。杂环基中-CH₂-基团被-C(＝O)-取代的实例包括，但不限于，2-氧代吡咯烷基、氧代-1,3-噻唑烷基、2-哌啶酮基、3-吗啉酮基、3-硫代吗啉酮基、吡啶酮基、3,5-二氧代哌啶基和嘧啶二酮基。杂环基中硫原子被氧化的实例包括，但不限于，环丁砜基、1,1-二氧代硫代吗啉基。所述的杂环基基团可以独立地未被取代或被一个或多个本发明所描述的取代基所取代。

在一实施方案中，杂环基为3-6个原子组成的杂环基，是指包含3-6个环原子的饱和或部分不饱和的单环，其中至少一个环原子选自氮、硫和氧原子。除非另外说明，3-6个原子组成的杂环基可以是碳基或氮基，且-CH₂-基团可以任选地被-C(＝O)-替代。环的硫原子可以任选地被氧化成S-氧化物。环的氮原子可以任选地被氧化成N-氧化合物。3-6个原子组成的杂环基的实例包括，但不限于：环氧乙烷基、氮杂环丁基，氧杂环丁基，硫杂环丁基，吡咯烷基，2-吡咯啉基，3-吡咯啉基，吡唑啉基，吡唑烷基，咪唑啉基，咪唑烷基，四氢呋喃基，二氢呋喃基，四氢噻吩基，二氢噻吩基，1,3-二氧环戊基，二硫环戊基，四氢吡喃基，二氢吡喃基，2H-吡喃基，4H-吡喃基，四氢噻喃基，哌啶基，吗啉基，硫代吗啉基，哌嗪基，二噁烷基，二噻烷基，噻噁烷基。杂环基中-CH₂-基团被-C(＝O)-取代的实例包括，但不限于，2-氧代吡咯烷基、氧代-1,3-噻唑烷基、2-哌啶酮基、3-吗啉酮基、3-硫代吗啉酮基、吡啶酮基、3,5-二氧代哌啶基和嘧啶二酮基。杂环基中硫原子被氧化的实例包括，但不限于，环丁砜基、1,1-二氧代硫代吗啉基。所述的3-6个原子组成的杂环基基团可以独立地未被取代或被一个或多个本发明所描述的取代基所取代。

在另一实施方案中，杂环基为5个原子组成的杂环基，是指包含5个环原子的饱和或部分不饱和的单环，其中至少一个环原子选自氮、硫和氧原子。除非另外说明，5个原子组成的杂环基可以是碳基或氮基，且-CH₂-基团可以任选地被-C(＝O)-替代。环的硫原子可以任选地被氧化成S-氧化物。环的氮原子可以任选地被氧化成N-氧化合物。5个原子组成的杂环基的实例包括，但不限于：吡咯烷基，2-吡咯啉基，3-吡咯啉基，吡唑啉基，吡唑烷基，咪唑啉基，咪唑烷基，四氢呋喃基，二氢呋喃基，四氢噻吩基，二氢噻吩基，1,3-二氧环戊基，二硫环戊基。杂环基中-CH₂-基团被-C(＝O)-取代的实例包括，但不限于，2-氧代吡咯烷基、氧代-1,3-噻唑烷基。杂环基中硫原子被氧化的实例包括，但不限于，环丁砜基。所述的5个原子组成的杂环基基团可以独立地未被取代或被一个或多个本发明所描述的取代基所取代。

在另一实施方案中，杂环基为6个原子组成的杂环基，是指包含6个环原子的饱和或部分不饱和的单环，其中至少一个环原子选自氮、硫和氧原子。除非另外说明，6个原子组成的杂环基可以是碳基或氮基，且-CH₂-基团可以任选地被-C(＝O)-替代。环的硫原子可以任选地被氧化成S-氧化物。环的氮原子可以任选地被氧化成N-氧化合物。6个原子组成的杂环基的实例包括，但不限于：四氢吡喃基，二氢吡喃基，2H-吡喃基，4H-吡喃基，四氢噻喃基，哌啶基，吗啉基，硫代吗啉基，哌嗪基，二噁烷基，二噻烷基，噻噁烷基。杂环基中-CH₂-基团被-C(＝O)-取代的实例包括，但不限于，2-哌啶酮基、3-吗啉酮基、3-硫代吗啉酮基、吡啶酮基、3,5-二氧代哌啶基和嘧啶二酮基。杂环基中硫原子被氧化的实例包括，但不限于，1,1-二氧代硫代吗啉基。所述的6个原子组成的杂环基基团可以独立地未被取代或被一个或多个本发明所描述的取代基所取代。

术语“n个原子组成的”，其中n是整数，典型地描述分子中成环原子的数目，在所述分子中成环原子的数目是n。例如，哌啶基是6个原子组成的杂环烷基，而1,2,3,4-四氢萘基是10个原子组成的碳环基基团。

在本发明中所使用的术语“不饱和的”表示基团中含有一个或多个不饱和度。

术语“杂原子”是指O、S、N、P和Si，包括N、S和P任何氧化态的形式；伯、仲、叔胺和季铵盐的形式；或者杂环中氮原子上的氢被取代的形式，例如，N(像3,4-二氢-2H-吡咯基中的N)，NH(像吡咯烷基中的NH)或NR(像N-取代的吡咯烷基中的NR)。

术语“卤素”是指氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)或碘(I)。

术语“芳基”表示含有6-14个环原子，或6-12个环原子，或6-10个环原子的单环、双环和三环的碳环体系，其中，至少一个环体系是芳香族的，其中每一个环体系包含3-7个原子组成的环，且有一个或多个附着点与分子的其余部分相连。术语“芳基”可以和术语“芳香环”交换使用。芳基基团的实例可以包括苯基、萘基和蒽基。所述芳基基团可以独立地未被取代或被一个或多个本发明所描述的取代基所取代。

术语“杂芳基”表示含有5-12个环原子，或5-10个环原子，或5-6个环原子的单环、双环和三环体系，其中至少一个环体系是芳香族的，且至少一个芳香环体系包含一个或多个杂原子，其中每一个环体系包含5-7个原子组成的环，且有一个或多个附着点与分子其余部分相连。术语“杂芳基”可以与术语“杂芳环”或“杂芳族化合物”交换使用。在一实施方案中，杂芳基为包含1、2、3或4个独立选自O、S和N的杂原子的5-6个原子组成的杂芳基。所述杂芳基基团可以独立地未被取代或被一个或多个本发明所描述的取代基所取代。

杂芳基基团的实例包括，但并不限于，2-呋喃基、3-呋喃基、N-咪唑基、2-咪唑基、4-咪唑基、5-咪唑基、3-异噁唑基、4-异噁唑基、5-异噁唑基、2-噁唑基、4-噁唑基、5-噁唑基、N-吡咯基、2-吡咯基、3-吡咯基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、2-嘧啶基、4-嘧啶基、5-嘧啶基、哒嗪基(如3-哒嗪基)、2-噻唑基、4-噻唑基、5-噻唑基、四唑基(如5-四唑基)、三唑基(如2-三唑基和5-三唑基)、2-噻吩基、3-噻吩基、吡唑基(如2-吡唑基)、异噻唑基、1,2,3-噁二唑基、1,2,5-噁二唑基、1,2,4-噁二唑基、1,2,3-三唑基、1,2,3-硫代二唑基、1,3,4-硫代二唑基、1,2,5-硫代二唑基、吡嗪基、1,3,5-三嗪基；也包括以下的双环，但绝不限于这些双环：苯并咪唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、吲哚基(如2-吲哚基)、嘌呤基、喹啉基(如2-喹啉基，3-喹啉基，4-喹啉基)、异喹啉基(如1-异喹啉基、3-异喹啉基或4-异喹啉基)、咪唑并[1,2-a]吡啶基、吡唑并[1,5-a]吡啶基、吡唑并[1,5-a]嘧啶基、咪唑并[1,2-b]哒嗪基、[1,2,4]三唑并[4,3-b]哒嗪基、[1,2,4]三唑并[1,5-a]嘧啶基、[1,2,4]三唑并[1,5-a]吡啶基，等等。

术语“烷基氨基”包括“N-烷基氨基”和“N,N-二烷基氨基”，其中氨基基团分别独立地被一个或两个烷基基团所取代。其中一些实施例是，烷基氨基是一个或两个C_1-6烷基连接到氮原子上的较低级的烷基氨基基团。另外一些实施例是，烷基氨基是C_1-4的较低级的烷基氨基基团。合适的烷基氨基基团可以是单烷基氨基或二烷基氨基，这样的实例包括，但并不限于，N-甲氨基，N-乙氨基，N,N-二甲氨基，N,N-二乙氨基等等。

术语“芳氧基”或“芳基氧基”包括任选取代的芳基，如本发明所定义的，连接到氧原子上，并且由氧原子与分子其余部分相连，其中芳基基团具有如本发明所述的含义，这样的实例包括，但并不限于苯氧基，甲苯氧基，乙苯氧基等。

术语“氨基烷基”包括被一个或多个氨基所取代的C_1-10直链或支链烷基基团。其中一些实施例是，氨基烷基是被一个或多个氨基基团所取代的C_1-6“较低级的氨基烷基”，这样的实例包括，但并不限于，氨甲基，氨乙基，氨丙基，氨丁基和氨己基。

像本发明所描述的，取代基画一个键连接到中心的环上形成的环体系(如式a所示)代表取代基在该环体系上任何可取代的位置都可以取代。例如，式a代表取代基可以在A环上任何可能被取代的位置，如式b～式d所示。

术语“保护基团”或“PG”是指一个取代基与其他官能团起反应的时候，通常用来阻断或保护特殊的功能性。例如，“氨基的保护基团”是指一个取代基与氨基基团相连来阻断或保护化合物中氨基的功能性，合适的氨基保护基团包括乙酰基，三氟乙酰基，叔丁氧羰基(BOC,Boc)，苄氧羰基(CBZ,Cbz)和9-芴亚甲氧羰基(Fmoc)。相似地，“羟基保护基团”是指羟基的取代基用来阻断或保护羟基的功能性，合适的保护基团包括乙酰基和甲硅烷基。“羧基保护基团”是指羧基的取代基用来阻断或保护羧基的功能性，一般的羧基保护基包括-CH₂CH₂SO₂Ph，氰基乙基，2-(三甲基硅烷基)乙基，2-(三甲基硅烷基)乙氧基甲基，2-(对甲苯磺酰基)乙基，2-(对硝基苯磺酰基)乙基，2-(二苯基膦基)乙基，硝基乙基，等等。对于保护基团一般的描述可参考文献：T W.Greene,Protective Groups in Organic Synthesis,John Wiley&Sons,New York,1991；and P.J.Kocienski,Protecting Groups,Thieme,Stuttgart,2005.

本发明所使用的术语“前药”，代表一个化合物在体内转化为式(I)所示的化合物。这样的转化受前体药物在血液中水解或在血液或组织中经酶转化为母体结构的影响。本发明前体药物类化合物可以是酯，在现有的发明中酯可以作为前体药物的有苯酯类，脂肪族(C_1-24)酯类，酰氧基甲基酯类，碳酸酯，氨基甲酸酯类和氨基酸酯类。例如本发明里的一个化合物包含羟基，即可以将其酰化得到前体药物形式的化合物。其他的前体药物形式包括磷酸酯，如这些磷酸酯类化合物是经母体上的羟基磷酸化得到的。关于前体药物完整的讨论可以参考以下文献：T.Higuchi and V.Stella,Pro-drugs as Novel DeliverySystems,Vol.14of the A.C.S.Symposium Series,Edward B.Roche,ed.,BioreversibleCarriers in Drug Design,American Pharmaceutical Association and PergamonPress,1987,J.Rautio et al.,Prodrugs:Design and Clinical Applications,NatureReview Drug Discovery,2008,7,255-270,and S.J.Hecker et al.,Prodrugs ofPhosphates and Phosphonates,Journal of Medicinal Chemistry,2008,51,2328-2345。

“代谢产物”是指具体的化合物或其盐在体内通过代谢作用所得到的产物。一个化合物的代谢产物可以通过所属领域公知的技术来进行鉴定，其活性可以通过如本发明所描述的那样采用试验的方法进行表征。这样的产物可以是通过给药化合物经过氧化，还原，水解，酰氨化，脱酰氨作用，酯化，脱脂作用，酶裂解等等方法得到。相应地，本发明包括化合物的代谢产物，包括将本发明的化合物与哺乳动物充分接触一段时间所产生的代谢产物。

本发明所使用的“药学上可接受的盐”是指本发明的化合物的有机盐和无机盐。药学上可接受的盐在所属领域是为我们所熟知的，如文献：S.M.Berge et al.,describepharmaceutically acceptable salts in detail in J.Pharmaceutical Sciences,1977,66:1-19.所记载的。药学上可接受的无毒的酸形成的盐包括，但并不限于，与氨基基团反应形成的无机酸盐有盐酸盐，氢溴酸盐，磷酸盐，硫酸盐，高氯酸盐，和有机酸盐如乙酸盐，草酸盐，马来酸盐，酒石酸盐，柠檬酸盐，琥珀酸盐，丙二酸盐，或通过书籍文献上所记载的其他方法如离子交换法来得到这些盐。其他药学上可接受的盐包括己二酸盐，藻酸盐，抗坏血酸盐，天冬氨酸盐，苯磺酸盐，苯甲酸盐，重硫酸盐，硼酸盐，丁酸盐，樟脑酸盐，樟脑磺酸盐，环戊基丙酸盐，二葡萄糖酸盐，十二烷基硫酸盐，乙磺酸盐，甲酸盐，反丁烯二酸盐，葡庚糖酸盐，甘油磷酸盐，葡萄糖酸盐，半硫酸盐，庚酸盐，己酸盐，氢碘酸盐，2-羟基-乙磺酸盐，乳糖醛酸盐，乳酸盐，月桂酸盐，月桂基硫酸盐，苹果酸盐，丙二酸盐，甲磺酸盐，2-萘磺酸盐，烟酸盐，硝酸盐，油酸盐，棕榈酸盐，扑酸盐，果胶酸盐，过硫酸盐，3-苯基丙酸盐，苦味酸盐，特戊酸盐，丙酸盐，硬脂酸盐，硫氰酸盐，对甲苯磺酸盐，十一酸盐，戊酸盐，等等。通过适当的碱得到的盐包括碱金属，碱土金属，铵和N⁺(C_1-4烷基)₄的盐。本发明也拟构思了任何所包含N的基团的化合物所形成的季铵盐。水溶性或油溶性或分散产物可以通过季铵化作用得到。碱金属或碱土金属盐包括钠，锂，钾，钙，镁，等等。药学上可接受的盐进一步包括适当的、无毒的铵，季铵盐和抗平衡离子形成的胺阳离子，如卤化物，氢氧化物，羧化物，硫酸化物，磷酸化物，硝酸化物，C_1-8磺酸化物和芳香磺酸化物。

本发明的“溶剂化物”是指一个或多个溶剂分子与本发明的化合物所形成的缔合物。形成溶剂化物的溶剂包括，但并不限于，水，异丙醇，乙醇，甲醇，二甲亚砜，乙酸乙酯，乙酸和氨基乙醇。术语“水合物”是指溶剂分子是水所形成的缔合物。

如本发明所使用的术语“治疗”任何疾病或病症，在其中一些实施方案中指改善疾病或病症(即减缓或阻止或减轻疾病或其至少一种临床症状的发展)。在另一些实施方案中，“治疗”指缓和或改善至少一种身体参数，包括可能不为患者所察觉的身体参数。在另一些实施方案中，“治疗”指从身体上(例如稳定可察觉的症状)或生理学上(例如稳定身体的参数)或上述两方面调节疾病或病症。在另一些实施方案中，“治疗”指预防或延迟疾病或病症的发作、发生或恶化。

本发明所使用的“血栓栓塞性疾病”是指由血栓形成和血栓栓塞两种病理过程所引的疾病，又称血栓性疾病。血栓形成是指在一定条件下，血液有形成份在血管内或心脏内膜局部形成栓子，造成血管部分或完全堵塞，相应部位血液供应障碍的病理过程。血栓栓塞为血栓由形成部位脱落，在随血液流动过程中，部分或全部堵塞血管，引起血管或系统缺血、缺氧、坏死、淤血及水肿的病理过程。血栓栓塞性疾病的实例包括但不限于动脉心血管血栓栓塞疾病、静脉心血管血栓栓塞疾病和在心脏的腔室中的血栓栓塞疾病。此类疾病更具体的实例包括，但并不限于，心肌梗塞、心绞痛(包括不稳定绞痛)、急性冠状动脉综合征、再阻塞和血管形成术或主动脉冠状功脉分流术后的再狭窄、中风、短暂的局部缺血发作、周围动脉闭塞性疾病、动脉血栓、冠状动脉血栓形成、脑动脉血栓形成、脑栓塞、肾栓塞、肺栓塞、血栓性静脉炎、静脉血栓形成或深静脉血栓形成，等等。

本发明所使用的“弥散性血管内凝血(DIC)”是指在多种疾病基础上发生的凝血系统激活，导致小血管内广泛微血栓形成，消耗大量凝血因子并继发纤溶亢进，进而引起全身性出血及微循环衰竭的临床综合征。广泛的微血栓的形成会导致多器官功能衰竭，激活纤溶系统并使凝血因子耗竭，从而继发出血。因此弥散性血管内凝血是一种凝血与出血并发的综合症。目前，主要的治疗方法是在积极控制原发病的基础上进行抗凝、替代、抗血小板聚集及对症支持治疗等。因此，可以使用本发明公开的化合物治疗弥散性血管内凝血。

可药用的酸加成盐可与无机酸和有机酸形成，例如乙酸盐、天冬氨酸盐、苯甲酸盐、苯磺酸盐、溴化物/氢溴酸盐、碳酸氢盐/碳酸盐、硫酸氢盐/硫酸盐、樟脑磺酸盐、氯化物/盐酸盐、氯茶碱盐、柠檬酸盐、乙二磺酸盐、富马酸盐、葡庚糖酸盐、葡糖酸盐、葡糖醛酸盐、马尿酸盐、氢碘酸盐/碘化物、羟乙基磺酸盐、乳酸盐、乳糖醛酸盐、月桂基硫酸盐、苹果酸盐、马来酸盐、丙二酸盐、扁桃酸盐、甲磺酸盐、甲基硫酸盐、萘甲酸盐、萘磺酸盐、烟酸盐、硝酸盐、十八酸盐、油酸盐、草酸盐、棕榈酸盐、扑酸盐、磷酸盐/磷酸氢盐/磷酸二氢盐、聚半乳糖酸盐、丙酸盐、硬脂酸盐、琥珀酸盐、磺基水杨酸盐、酒石酸盐、甲苯磺酸盐和三氟乙酸盐。

可以由其衍生得到盐的无机酸包括例如盐酸、氢溴酸、硫酸、硝酸、磷酸等。

可以由其衍生得到盐的有机酸包括例如乙酸、丙酸、羟基乙酸、草酸、马来酸、丙二酸、琥珀酸、富马酸、酒石酸、柠檬酸、苯甲酸、扁桃酸、甲磺酸、乙磺酸、对甲苯磺酸、磺基水杨酸等。

可药用碱加成盐可与无机碱和有机碱形成。

可以由其衍生得到盐的无机碱包括，例如铵盐和周期表的I族至XII族的金属。在某些实施方案中，该盐衍生自钠、钾、铵、钙、镁、铁、银、锌和铜；特别适合的盐包括铵、钾、钠、钙和镁盐。

可以由其衍生得到盐的有机碱包括伯胺、仲胺和叔胺，取代的胺包括天然存在的取代的胺、环状胺、碱性离子交换树脂等。某些有机胺包括，例如，异丙胺、苄星青霉素(benzathine)、胆碱盐(cholinate)、二乙醇胺、二乙胺、赖氨酸、葡甲胺(meglumine)、哌嗪和氨丁三醇。

本发明的可药用盐可以用常规化学方法由母体化合物、碱性或酸性部分来合成。一般而言，该类盐可以通过使这些化合物的游离酸形式与化学计量量的适宜碱(如Na、Ca、Mg或K的氢氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐等)反应，或者通过使这些化合物的游离碱形式与化学计量量的适宜酸反应来进行制备。该类反应通常在水或有机溶剂或二者的混合物中进行。一般地，在适当的情况中，需要使用非水性介质如乙醚、乙酸乙酯、乙醇、异丙醇或乙腈。在例如“Remington′s Pharmaceutical Sciences”，第20版，Mack Publishing Company，Easton，Pa.，(1985)；和“药用盐手册：性质、选择和应用(Handbook of PharmaceuticalSalts：Properties，Selection，and Use)”，Stahl and Wermuth(Wiley-VCH，Weinheim，Germany，2002)中可找到另外一些适宜盐的列表。

另外，本发明公开的化合物、包括它们的盐，也可以以它们的水合物形式或包含其溶剂(例如乙醇，DMSO，等等)的形式得到，用于它们的结晶。本发明公开化合物可以与药学上可接受的溶剂(包括水)固有地或通过设计形成溶剂化物；因此，本发明旨在包括溶剂化的和未溶剂化的形式。

本发明给出的任何结构式也意欲表示这些化合物未被同位素富集的形式以及同位素富集的形式。同位素富集的化合物具有本发明给出的通式描绘的结构，除了一个或多个原子被具有所选择原子量或质量数的原子替换。可引入本发明化合物中的示例性同位素包括氢、碳、氮、氧、磷、硫、氟和氯的同位素，如²H，³H，¹¹C，¹³C，¹⁴C，¹⁵N，¹⁷O，¹⁸O，¹⁸F，³¹P，³²P，³⁵S，³⁶Cl和¹²⁵I。

另一方面，本发明所述化合物包括同位素富集的本发明所定义的化合物，例如，其中存在放射性同位素，如³H，¹⁴C和¹⁸F的那些化合物，或者其中存在非放射性同位素，如²H和¹³C。该类同位素富集的化合物可用于代谢研究(使用¹⁴C)、反应动力学研究(使用例如²H或³H)、检测或成像技术，如正电子发射断层扫描术(PET)或包括药物或底物组织分布测定的单光子发射计算机断层成像术(SPECT)，或可用于患者的放疗中。¹⁸F富集的化合物对PET或SPECT研究而言是特别理想的。同位素富集的式(I)所示化合物可以通过本领域技术人员熟悉的常规技术或本发明中的实施例和制备过程所描述使用合适的同位素标记试剂替代原来使用过的未标记试剂来制备。

此外，较重同位素特别是氘(即，²H或D)的取代可提供某些治疗优点，这些优点是由代谢稳定性更高带来的。例如，体内半衰期增加或剂量需求降低或治疗指数得到改善带来的。应当理解，本发明中的氘被看做式(I)化合物的取代基。可以用同位素富集因子来定义该类较重同位素特别是氘的浓度。本发明所使用的术语“同位素富集因子”是指所指定同位素的同位素丰度和天然丰度之间的比例。如果本发明化合物的取代基被指定为氘，该化合物对各指定的氘原子而言具有至少3500(各指定氘原子处52.5％的氘掺入)、至少4000(60％的氘掺入)、至少4500(67.5％的氘掺入)，至少5000(75％的氘掺入)，至少5500(82.5％的氘掺入)、至少6000(90％的氘掺入)、至少6333.3(95％的氘掺入)、至少6466.7(97％的氘掺入)、至少6600(99％的氘掺入)或至少6633.3(99.5％的氘掺入)的同位素富集因子。本发明可药用的溶剂化物包括其中结晶溶剂可以是同位素取代的例如D₂O、丙酮-d₆、DMSO-d₆的那些溶剂化物。

除非其他方面表明，本发明的化合物的所有互变异构形式都包含在本发明的范围之内。另外，除非其他方面表明，本发明所描述的化合物的结构式包括一个或多个不同的原子的富集同位素。

本发明的化合物的描述

本发明提供一种化合物，或其药物组合物，可以有效治疗与Xa因子相关的血栓栓塞性疾病。

一方面，本发明涉及一种化合物，其为如式(I)所示的化合物，或式(I)所示化合物的立体异构体、互变异构体、氮氧化物、溶剂化物、代谢产物、药学上可接受的盐或前药：

其中：X、W、R¹、R²和n具有如本发明所述的含义。

在一些实施方案中，X为O、S或NR³；

W为CR⁴R^4a或NR⁵；

R¹和R⁵分别独立地为H、C_1-4烷基、C_2-4烯基、C_2-4炔基，其中，R¹和R⁵独立任选地被1、2或3R⁶基团所取代；

各R²独立地为H、D、F、Cl、Br、I、C_1-6烷基、C_2-6烯基、C_2-6炔基、C_3-6环烷基、-OR^c、-NR^aR^b、-C(＝O)R^c、-OC(＝O)R^c或-C(＝O)OR^c；

R³为C_1-4烷基或苯基，其中，各R³独立任选地被1、2或3个R⁶基团所取代；

各R⁴和R^4a分别独立地为H、D、F、Cl、Br、CN、OH、C_1-4烷基、C_2-4烯基、C_2-4炔基、C_1-4烷氧基或C_1-4烷基氨基；

各R⁶独立地为D、F、Cl、Br、I、CN、NO₂、N₃、NH₂、OH、C_1-4烷基、C_2-4烯基、C_2-4炔基、C_1-4烷氧基、C_1-4烷基氨基或C_1-4卤代烷基；

各R^a、R^b和R^c分别独立地为H、C_1-6烷基、C_2-6烯基、C_2-6炔基、C_3-6环烷基、5-6个原子组成的杂环基、苯基或5-6个原子组成的杂芳基，其中，各R^a、R^b和R^c独立任选地被1、2、3、4或5个独立选自D、F、Cl、Br、CN、N₃、OH、NH₂、C_1-4烷基、C_1-4卤代烷基、C_1-4烷氧基或C_1-4烷基氨基的取代基所取代；和

n为0、1、2或3。

在另一些实施方案中，W为CH₂或NR⁵。

在一些实施方案中，R¹和R⁵分别独立地为H、甲基、乙基、丙基、异丙基、环丙基、正丁基或异丁基。

在另一些实施方案中，各R²独立地为H、D、F、Cl、Br、I、C_1-4烷基或C_2-4烯基、C_2-4炔基。

在一些实施方案中，各R^a、R^b和R^c分别独立地为H、甲基、乙基、丙基、异丙基、环丙基、正丁基或异丁基，其中，各R^a、R^b和R^c独立任选地被1、2或3个独立选自D、F、Cl、Br、CN、N₃、OH、NH₂或CF₃的取代基所取代。

在另一些实施方案中，X为O；

W为CH₂或NR⁵；

R¹和R⁵分别独立地为H、甲基、乙基、丙基、异丙基或环丙基；

各R²独立地为H、D、F、Cl或Br；

n为1。

在一些实施方案中，本发明涉及到以下其中之一的化合物或其立体异构体、互变异构体、氮氧化物、溶剂化物、代谢产物、药学上可接受的盐或它的前药，但绝不限于这些化合物：

另一方面，本发明涉及一种药物组合物，包含本发明的化合物，及其药学上可接受的载体、赋形剂、稀释剂、辅剂、媒介物或它们的组合。

另一方面，本发明涉及所述的化合物或所述的药物组合物在制备药物中的用途，所述药物用于预防、治疗或减轻血栓栓塞性疾病和弥散性血管内凝血(DIC)。

在一些实施方案中，本发明所述的用途，其中所述血栓栓塞性疾病为心肌梗塞、心绞痛、再阻塞和血管形成术或主动脉冠状功脉分流术后的再狭窄、中风、短暂的局部缺血发作、周围动脉闭塞性疾病、肺栓塞或深静脉血栓形成。

另一方面，本发明涉及所述的化合物或所述的药物组合物在制备药物中的用途，所述药物用于抑制Xa因子。

本发明包含本发明化合物及其药学上可接受的盐的应用，用于生产医药产品治疗患者血栓栓塞性疾病，包括那些本发明所描述的疾病。本发明包含药物组合物，该药物组合物包括式(I)所代表的化合物与至少一种药学上可接受的载体，赋形剂，稀释剂，辅剂，媒介物的结合所需的有效治疗量。

本发明同样包含治疗或减轻患者血栓栓塞性疾病，或对此病症敏感的方法，该方法包含使用式(I)所代表化合物的治疗有效量对患者进行治疗。

本发明所述血栓栓塞性疾病为心肌梗塞、心绞痛、再阻塞和血管形成术或主动脉冠状功脉分流术后的再狭窄、中风、短暂的局部缺血发作、周围动脉闭塞性疾病、肺栓塞或深静脉血栓形成。

除非其他方面表明，本发明的化合物所有的立体异构体，几何异构体，互变异构体，氮氧化物，水合物，溶剂化物，代谢产物，盐和药学上可接受的前药都属于本发明的范围。

具体地说，盐是药学上可接受的盐。术语“药学上可接受的”包括物质或组合物必须是适合化学或毒理学地，与组成制剂的其他组分和用于治疗的哺乳动物有关。

本发明的化合物的盐还包括用于制备或纯化式(I)所示化合物的中间体或式(I)所示化合物分离的对映异构体的盐，但不一定是药学上可接受的盐。

如果本发明的化合物是碱性的，则想得到的盐可以通过文献上提供的任何合适的方法制备得到，例如，使用无机酸，如盐酸，氢溴酸，硫酸，硝酸和磷酸等等。或者使用有机酸，如乙酸，马来酸，琥珀酸，扁桃酸，富马酸，丙二酸，丙酮酸，草酸，羟乙酸和水杨酸；吡喃糖酸，如葡萄糖醛酸和半乳糖醛酸；α-羟酸，如柠檬酸和酒石酸；氨基酸，如天门冬氨酸和谷氨酸；芳香族酸，如苯甲酸和肉桂酸；磺酸，如对甲苯磺酸，乙磺酸，等等。

如果本发明的化合物是酸性的，则想得到的盐可以通过合适的方法制备得到，如，使用无机碱或有机碱，如氨(伯氨，仲氨，叔氨)，碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物，等等。合适的盐包括，但并不限于，从氨基酸得到的有机盐，如甘氨酸和精氨酸，氨，如伯氨、仲氨和叔氨，和环状氨，如哌啶，吗啉和哌嗪等，和从钠，钙，钾，镁，锰，铁，铜，锌，铝和锂得到无机盐。

本发明化合物的药物组合物，制剂，给药和用途

本发明提供一种药物组合物，其包含本发明公开的化合物，或实施例中所列出的化合物，和药学上可接受的赋形剂、载体、佐剂、溶媒或它们的组合。本发明的组合物中化合物的量能有效地治疗或减轻患者血栓栓塞性疾病或作为Xa因子抑制剂。

本发明的化合物存在自由形态，或合适的、作为药学上可接受的衍生物。根据本发明，药学上可接受的衍生物包括，但并不限于，药学上可接受的前药，盐，酯，酯类的盐，或能直接或间接地根据患者的需要给药的其他任何加合物或衍生物，本发明其他方面所描述的化合物，其代谢产物或它的残留物。

像本发明所描述的，本发明药学上可接受的组合物进一步包含药学上可接受的载体，辅剂，或赋形剂，这些像本发明所应用的，包括任何溶剂，稀释剂，或其他液体赋形剂，分散剂或悬浮剂，表面活性剂，等渗剂，增稠剂，乳化剂，防腐剂，固体粘合剂或润滑剂，等等，适合于特有的目标剂型。如以下文献所描述的：In Remington:The Science and Practiceof Pharmacy,21st edition,2005,ed.D.B.Troy,Lippincott Williams&Wilkins,Philadelphia,and Encyclopedia of Pharmaceutical Technology,eds.J.Swarbrickand J.C.Boylan,1988-1999,Marcel Dekker,New York,综合此处文献的内容，表明不同的载体可应用于药学上可接受的组合物的制剂和它们公知的制备方法。除了任何常规的载体媒介与本发明的化合物不相容的范围，例如所产生的任何不良的生物效应或与药学上可接受的组合物的任何其他组分以有害的方式产生的相互作用，它们的用途也是本发明所考虑的范围。

可作为药学上可接受载体的物质包括，但并不限于，离子交换剂，铝，硬脂酸铝，卵磷脂，血清蛋白，如人血清蛋白，缓冲物质如磷酸盐，甘氨酸，山梨酸，山梨酸钾，饱和植物脂肪酸的部分甘油酯混合物，水，盐或电解质，如硫酸鱼精蛋白，磷酸氢二钠，磷酸氢钾，氯化钠，锌盐，胶体硅，三硅酸镁，聚乙烯吡咯烷酮，聚丙烯酸脂，蜡，聚乙烯-聚氧丙烯-阻断聚合体，羊毛脂，糖，如乳糖，葡萄糖和蔗糖；淀粉如玉米淀粉和土豆淀粉；纤维素和它的衍生物如羧甲基纤维素钠，乙基纤维素和乙酸纤维素；树胶粉；麦芽；明胶；滑石粉；辅料如可可豆脂和栓剂蜡状物；油如花生油，棉子油，红花油，麻油，橄榄油，玉米油和豆油；二醇类化合物，如丙二醇和聚乙二醇；酯类如乙基油酸酯和乙基月桂酸酯；琼脂；缓冲剂如氢氧化镁和氢氧化铝；海藻酸；无热原的水；等渗盐；林格(氏)溶液；乙醇，磷酸缓冲溶液，和其他无毒的合适的润滑剂如月桂硫酸钠和硬脂酸镁，着色剂，释放剂，包衣衣料，甜味剂，调味剂和香料，防腐剂和抗氧化剂。

本发明化合物可以以口服剂的形式被施用，如片剂，胶囊(其中的每一个都包括持续释放或者定时释放的配方)，丸剂，粉剂，粒剂，酏剂，酊剂，悬浮剂，糖浆剂，和乳化剂。它们也可以以静脉内(大丸剂或者输液)，腹膜内，皮下或者肌肉内的形式施用，所有使用的剂量形式都是药学领域的普通技术人员所熟知的。它们可以单独施用，但一般将基于所选择的施用方式和标准的药学实践选择一种药学载体一起施用。

本发明化合物的给药方案将随已知的各种因素而不同，如特定试剂的药动学特征及其模式和施用途径；接受者的种族，年龄，性别，健康状况，医疗状况和体重；症状的性质和程度；并行的治疗的种类；治疗的频率；施药的途径，病人的肾和肝功能，和希望达到的效果。一个医师或者兽医可以作出决定并开出有效量的药物来预防、抵销或者阻止血栓栓塞疾病的发展。

根据一般的指导原则，为了达到指定的效果，所使用的每一种活性成分的日口服剂量的范围为大约0.001到1000mg/kg体重之间，优选地，在大约0.01到100mg/kg体重之间。而且，最优选地，在大约1.0到20mg/kg体重/天之间。对于静脉内的施用，在常规速率的输液过程中最优选的剂量范围为大约1到大约10mg/kg体重/分钟。本发明化合物可以以每日一次来施用，或者可以以每日分两次，三次或者四次进行施用。

本发明的化合物可以经过合适的鼻内载体的局部使用以鼻内形式施用，或者通过使用经皮药贴以经皮途径施用。当以经皮传递系统的形式施用时，在整个用药期间施用的剂量是连续的而不是间歇的。

典型地，该化合物与根据施用的形式和常规的药学实践来选择的合适的药物稀释剂，赋形剂，或者载体(在此是指药物载剂)混和施用，施用方式可以是口服片剂，胶囊，酏剂，糖浆等等。

例如，对于以片剂或者胶囊形式口服施用，活性药物组分可以和一种口服的、非毒性的、药学上可接受的惰性载剂结合，如乳糖，淀粉，蔗糖，葡萄糖、甲基纤维素，硬脂酸镁，磷酸二钙，硫酸钙，甘露醇，山梨醇等等；对于以液体形式口服施用，口服药物组分可以和任何口服的、非毒性的、药学上可以接受的惰性载剂结合，如乙醇，甘油，水等等。而且，当需要或必需时，合适的粘合剂、滑润剂、分解试剂以及着色剂也可以加入到混合物中。合适的粘合剂包括淀粉、明胶、天然糖如葡萄糖或者β-乳糖，玉米甜味剂，天然的和合成的树胶如阿拉伯胶，黄芪胶，或者藻酸钠，羧甲基纤维素，聚乙烯乙二醇，蜡等等。在这些剂型中应用的润滑剂包括油酸钠，硬脂酸钠，硬脂酸镁，苯甲酸钠，乙酸钠，氯化钠等等。分解剂包括，但不限于，淀粉，甲基纤维素，琼脂，膨润土，黄原胶，等等。

本发明化合物也可以以脂质体传递系统的形式施用，如小的单层的囊泡，大的单层的囊泡以及多层囊泡。脂质体可以通过不同的磷脂形成，如胆固醇，硬脂胺，或者磷脂酰胆碱。

本发明化合物也与可溶性的聚合物偶联，该多聚物作为靶向的药物载剂。这样的多聚物包括聚乙烯吡咯烷酮，吡喃共聚物，聚羟基丙基甲基丙烯酸胺-酚，聚羟基乙基天冬酰胺酚，或者用棕榈酰残基取代的聚乙烯氧化物-聚赖氨酸。而且，本发明化合物可以与一类生物可降解的聚合物偶联，用于完成可控制的药物释放，例如，聚乳酸，聚羟基乙酸，聚乳酸和聚羟基乙酸的共聚物，聚ε己内酯，聚羟基丁酸，聚原酸酯，聚缩醛，聚二氢吡喃，聚氰基丙烯酸酯，和水凝胶的交联的或者两亲性的阻断共聚物。

适于施用的剂型(药物组合物)的每一单位剂量，可以含有大约1mg到大约100mg的活性成分。在这些药物组合物中，活性成分的重量一般将占组合物的总重量的大约0.5-95％。

明胶胶囊可以含有活性成分以及粉末载剂，如乳糖，淀粉，纤维素衍生物，硬脂酸镁，硬脂酸，等等。可以使用类似的稀释剂制作压缩片剂。可以制造片剂和胶囊作为可持续释放的产物来提供在一段时间内连续释放的药物。压缩的片剂可以加糖衣或者包上一层薄膜来掩盖任何不愉快的味道而且使片剂与空气隔绝，或者加上肠溶性的包被以用于在肠胃消化道中选择性地分解。

口服施用的液体剂型可以含有着色剂和调味料以提高病人的接受度。

通常，水，一种合适的油，盐水，水合的右旋糖(葡萄糖)，和相关的糖溶液以及二醇(如丙二醇或者聚乙二醇)是不经肠道的溶液的合适载剂。不经肠道施用的溶液优选含有活性成分的水溶性盐，合适的稳定剂，以及可能必要的缓冲液物质。抗氧化剂是合适的稳定剂，如亚硫酸氢钠，亚硫酸钠，或者维生素C，既可以单独也可以组合使用也可以用柠檬酸和其盐以及EDTA钠盐。此外，不经肠道的溶液也含有防腐剂，如洁尔灭，甲基-或者丙基-对羟基苯甲酸酯，和氯代丁醇。

其中本发明的化合物与其它的抗凝试剂组合，例如，对于每千克病人体重，一种日剂量可以是大约0.1到100mg的式(I)的化合物和大约1到7.5mg的第二抗凝剂。对于一种片剂剂型，本发明的化合物一般可以是每个剂量单位有大约5到10mg，而且第二抗凝集剂的量是每个剂量单位有大约从1到5mg。其中，其它的抗凝试剂具体包括，但不限于，阿哌沙班、利伐沙班、依度沙班、贝曲沙班、达比加群、贝米肝素、依诺肝素钠、亭扎肝素钠、达那肝素钠、戊聚糖钠、那屈肝素钙、阿地肝素钠、帕肝素钠等等。

根据一般的指导原则，本发明化合物与一种抗血小板试剂组合施用，一般的日剂量可以是每公斤病人体重大约0.01到25mg的式(I)的化合物和大约50到150mg的抗血小板试剂，优选大约0.1到1mg的式(I)的化合物和大约1到3mg的抗血小板试剂。

当式(I)的化合物与溶栓剂组合施用时，一般的日剂量可以是每公斤病人体重大约0.1到1mg的式(I)的化合物，而且在溶栓剂存在的条件下，与溶栓剂单独施用时的一般剂量相比，当溶栓剂与式(I)的化合物一起施用时，溶栓剂的剂量可以降低大约70-80％。

当两个或者多个前述的第二治疗剂与式(I)的化合物一起施用时，一般地，考虑到联合施用时治疗剂的附加的或者协同的效果，在典型的日剂量和典型的剂型中的每一个组分的量，相对于单独施用时的通常剂量，可以有所下降。

特别地，当作为一个单一的剂量单位提供时，存在着组合的活性成分之间发生化学反应的可能性。由于这一原因，当式(I)的化合物和第二治疗剂在一个单一的剂量单位中被联合时，它们的配制方法要使活性成分间的物理接触最小化(即是，减少)，尽管活性成分组合在一个单一的剂量单位内。例如，一种活性成分可以是肠溶衣包被。通过肠溶衣包被一种活性成分，有可能不仅仅使联合的活性成分间的接触最小化，而且还有可能控制这些成分中的一种在胃肠道中的释放以便这些组分的一种并不在胃中释放而在小肠中释放。活性成分的一种也可以包裹上影响其在胃肠道中的持续释放而且也可用于减少联合的活性成分间的物理接触的材料进一步，持续释放的组分也可以额外地用肠溶衣包被以便于这一成分只在肠道中发生释放。还有另一个方法涉及联合产物的配方，其中的一个组分用一种持续的和/或肠溶释放的聚合物包被，而且另一个组分也用多聚物如一种低粘性级别的羟基丙基甲基纤维素(HPMC)或者其它的合适的在该领域内已知的材料包被，以达到进一步分离活性成分的目的。聚合物包被对与其它组分的反应形成了一种额外的阻碍。

一旦了解本公开内容，这些以及其它的使本发明的联合产物的组分间的接触最小化的方法对于本领域技术人员是很明显的，无论它们是以单一剂型施用或者以分离的形式施用，但是是在相同的时间或以相同的方式施用。

本发明涉及的化合物或者其药用盐或其水合物能有效用于预防、处理、治疗或减轻患者血栓栓塞性疾病，特别是能有效治疗心肌梗塞、心绞痛、再阻塞和血管形成术或主动脉冠状功脉分流术后的再狭窄、中风、短暂的局部缺血发作、周围动脉闭塞性疾病、肺栓塞或深静脉血栓形成。

一般合成过程

一般地，本发明的化合物可以通过本发明所描述的方法制备得到，除非有进一步的说明，其中取代基的定义如式(I)所示。下面的反应方案和实施例用于进一步举例说明本发明的内容。

所属领域的技术人员将认识到：本发明所描述的化学反应可以用来合适地制备本发明的其他化合物，且用于制备本发明的化合物的其它方法都被认为是在本发明的范围之内。例如，根据本发明那些非例证的化合物的合成可以成功地被所属领域的技术人员通过修饰方法完成，如适当的保护干扰基团，通过利用其他已知的试剂除了本发明所描述的，或将反应条件做一些常规的修改。另外，本发明所公开的反应或已知的反应条件也公认地适用于本发明其他化合物的制备。

下面所描述的实施例，除非其他方面表明所有的温度定为摄氏度。试剂购买于商品供应商如Aldrich Chemical Company,Arco Chemical Company and Alfa ChemicalCompany，使用时都没有经过进一步纯化，除非其他方面表明。一般的试剂从汕头西陇化工厂，广东光华化学试剂厂，广州化学试剂厂，天津好寓宇化学品有限公司，青岛腾龙化学试剂有限公司，和青岛海洋化工厂购买得到。

无水四氢呋喃，二氧六环，甲苯，乙醚是经过金属钠回流干燥得到。无水二氯甲烷和氯仿是经过氢化钙回流干燥得到。乙酸乙酯，石油醚，正己烷，N,N-二甲基乙酰胺和N,N-二甲基甲酰胺是经无水硫酸钠事先干燥使用。

以下反应一般是在氮气或氩气正压下或在无水溶剂上套一干燥管(除非其他方面表明)，反应瓶都塞上合适的橡皮塞，底物通过注射器打入。玻璃器皿均是经过干燥的。

色谱柱是使用硅胶柱。硅胶(300-400目)购于青岛海洋化工厂。核磁共振光谱以CDC1₃,d₆-DMSO,CD₃OD或d₆-丙酮为溶剂(报导以ppm为单位)，用TMS(0ppm)或氯仿(7.25ppm)作为参照标准。当出现多重峰的时候，将使用下面的缩写：s(singlet，单峰),d(doublet，双峰),t(triplet，三重峰),m(multiplet，多重峰),br(broadened，宽峰),dd(doublet ofdoublets，四重峰),dt(doublet of triplets，双三重峰),ddd(doublet of doublet ofdoublets，双双二重峰),ddt(doublet of doublet of triplets，双双三重峰),dddd(doublet of doublet of doublet of doublets，双双双二重峰)。偶合常数，用赫兹(Hz)表示。

低分辨率质谱(MS)数据通过配备G1312A二元泵和a G1316A TCC(柱温保持在30℃)的Agilent 6320系列LC-MS的光谱仪来测定的，G1329A自动采样器和G1315B DAD检测器应用于分析，ESI源应用于LC-MS光谱仪。

低分辨率质谱(MS)数据通过配备G1311A四元泵和G1316A TCC(柱温保持在30℃)的Agilent 6120系列LC-MS的光谱仪来测定的，G1329A自动采样器和G1315D DAD检测器应用于分析，ESI源应用于LC-MS光谱仪。

以上两种光谱仪都配备了Agilent Zorbax SB-C18柱，规格为2.1×30mm，5μm。注射体积是通过样品浓度来确定；流速为0.6mL/min；HPLC的峰值是通过在210nm和254nm处的UV-Vis波长来记录读取的。流动相为0.1％的甲酸乙腈溶液(相A)和0.1％的甲酸超纯水溶液(相B)。梯度洗脱条件如表1所示：

表1

化合物纯化是通过Agilent 1100系列高效液相色谱(HPLC)来评价的，其中UV检测在210nm和254nm处，Zorbax SB-C18柱，规格为2.1×30mm，4μm，10分钟，流速为0.6mL/min，5-95％的(0.1％甲酸乙腈溶液)的(0.1％甲酸水溶液)，柱温保持在40℃。

下面简写词的使用贯穿本发明：

NH₄C1 氯化氨

CBZ,Cbz 苄氧基羰基

TBDMS,TBS 叔丁基二甲基硅基

Ms 甲磺酰基

HATU 2-(7-偶氮苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯

DIEA,DIPEA N,N-二异丙基乙胺

CHCl₃ 氯仿

CDC1₃ 氘代氯仿

CuI 碘化亚铜

KI 碘化钾

DMF N,N-二甲基甲酰胺

DMAP 4-二甲氨基吡啶

DMSO 二甲基亚砜

EA,EtOAc 乙酸乙酯

g 克

mg 毫克

mol 摩尔

mmol 毫摩尔

h 小时

min 分钟

HCl 盐酸

H₂ 氢气

MeOH,CH₃OH 甲醇

EtOH,CH₃CH₂OH 乙醇

CH₂Cl₂,DCM 二氯甲烷

mL 毫升

μL 微升

N₂ 氮气

Pd/C 钯/碳

PE 石油醚(60-90℃)

PPh₃ 三苯基膦

K₂CO₃ 碳酸钾

RT,rt 室温

NaHCO₃ 碳酸氢钠

NaCl 氯化钠

NaOH 氢氧化钠

Na₂SO₄ 硫酸钠

NaN₃ 叠氮化钠

THF 四氢呋喃

TBHP 过氧化叔丁醇

TEBAC 苄基三乙基氯化铵

Et₃N,TEA 三乙胺

H₂O 水

n-BuLi 正丁基锂

n-Bu₄NF 四正丁基氟化铵

DIBAH,DIBAL-H 二异丁基氢化铝

Ti(Oi-Pr)₄ 钛酸四异丙酯

L-(+)-DET L-(+)-酒石酸二乙酯

Ph₃P 三苯基膦

FXa因子Xa

制备本发明公开化合物的典型合成步骤如下面的合成方案1～2所示。除非另外说明，R²和n具有如本发明所述的定义。

合成方案1：

具有如式(12)所示的本发明公开化合物可以通过合成方案1描述的一般合成方法制备得到，具体步骤可参考实施例。合成方案1中，吡咯烷酮类化合物化合物(1)在硼氢化钠的作用下还原得到醇类化合物(2)。化合物(2)与对甲苯磺酰氯(3)，在碱性溶剂，如吡啶中反应得到化合物(4)。接着，化合物(4)与领苯二甲酰亚胺钾(5)在TEBAC的催化作用下，生成化合物(6)。化合物(6)与化合物(7)，在碳酸钾和碘化亚铜的作用下，在经催化量的N¹,N²-二甲基乙烷-1,2-二胺催化，于二氧六环中，加热条件下反应，得到化合物(9)。化合物(9)在甲胺作用下，发生水解反应，生成(10)，该反应的适合温度范围在50℃～200℃之间。化合物(10)与取代的噻吩甲酸(11)在HATU和DMAP的作用下缩合得到化合物(12)。

反应方案2：

具有如式(24)所示的本发明公开化合物可以通过合成方案2描述的一般合成方法制备得到，具体步骤可参考实施例。合成方案2中，氨基酸衍生物(13)在溴和氢氧化钠的作用下，以水为溶剂加热反应，发生环合得到化合物(14)。化合物(14)与叔丁醇、三氯氧磷在碱性有机溶剂，如吡啶中反应得到化合物(15)，接着化合物(15)在氢化钠的作用下经碘甲烷的甲基化作用，生成化合物(16)。化合物(16)经钯催化的氢化还原反应得到化合物(17)。化合物(17)与化合物(7)，在碳酸钾和碘化亚铜的作用下，在经催化量的N¹,N²-二甲基乙烷-1,2-二胺催化，于二氧六环中，加热条件下反应，得到化合物(18)。化合物(18)在酸性条件下(如三氟乙酸，氯化氢的乙酸乙酯溶液)脱去Boc保护基得到化合物(19)。化合物(19)与硼烷反应后再经甲醇处理，得到还原产物化合物(20)，然后，化合物(20)与加完磺酰氯反应得到中间体化合物(21)，接着化合物(21)，在加热的条件下与叠氮化钠发生取代反应，生成化合物(22)。化合物(22)在三苯基膦的作用下还原得到胺(23)，再与取代的噻吩甲酸(11)在HATU和DMAP的作用下缩合得到化合物(24)。

下面的实施例可以对本发明做进一步的描述，然而，这些实施例不应作为对本发明的范围的限制。

实施例

实施例15-氯-N-((5-氧代-1-(4-((2-氧代吡啶-1(2H)-基)甲基)噻吩-2-基)吡咯 烷-3-基)甲基)噻吩-2-甲胺

步骤1)4-(羟甲基)吡咯烷-2-酮

将5-吡咯烷酮-3-甲酸甲酯(5.0g,34.93mmol)溶于异丙醇(80mL)中，加入硼氢化钠(4.72g,122.3mmol)，在0℃下搅拌2小时后，升温至室温搅拌过夜。加入甲醇(20mL)，减压蒸去溶剂，所得残留物经硅胶柱层析纯化(乙酸乙酯/甲醇(v/v)＝10/1)，得标题化合物为白色固体(4.0g,99.5％)。

MS(ESI,pos.ion)m/z:116.15[M+1]⁺.

步骤2)(5-氧代吡咯烷-3-基)甲基-4-甲基苯磺酸酯

将4-(羟甲基)吡咯烷-2-酮(1.9g,16.5mmol)和吡啶(40mL)溶于二氯甲烷(20mL),在-5℃下加入甲基磺酰氯(4.72g,24.8mmol),在室温下搅拌5小时，用二氯甲烷(30mL×3)萃取。合并有机相，依次用水(20mL×2)、饱和食盐水(30mL)洗涤，无水硫酸钠干燥。过滤，减压蒸去溶剂，所得残留物经硅胶柱层析纯化(石油醚/乙酸乙酯(v/v)＝2/1)，得标题化合物为黄色固体(1.33g,29.9％)。

MS(ESI,pos.ion)m/z:270.15[M+1]⁺.

步骤3)2-((5-氧代吡咯烷-3-基)甲基)异吲哚啉-1,3-二酮

向50mL的两口圆底烧瓶中依次加入(5-氧代吡咯烷-3-基)甲基、4-甲基苯磺酸酯(1.30g,4.83mmol)、邻苯二甲酰亚胺钾(1.34g,7.24mmol)、苄基三乙基氯化铵(0.166g,0.724mmol)和DMF(10mL)，所得反应体系升温至100℃搅拌12小时。反应混合物减压蒸去溶剂，所得残留物经硅胶柱层析纯化(石油醚/乙酸乙酯(v/v)＝1/1)，得标题化合物为白色固体(0.5g,42.4％)。

MS(ESI,pos.ion)m/z:245.15[M+1]⁺.

步骤4)2-((5-氧代-1-(4-((2-氧代吡啶-1(2H)-基)甲基)噻吩-2-基)吡咯烷-3- 基)甲基)异吲哚啉-1,3-二酮

氮气保护下，向50mL的密封罐中依次加入2-((5-氧代吡咯烷-3-基)甲基)异吲哚啉-1,3-二酮(0.83g,3.07mmol)、1-((5-溴噻吩-3-基)甲基)吡啶-2(1H)-酮(0.5g,2.05mmol)、碳酸钾(0.858g,6.14mmol)、碘化亚铜(117mg,0.614mmol)、N¹,N²-二甲基乙烷-1,2-二胺(54mg,0.614mmol)和1,4-二氧六环(15mL)，加热至125℃搅拌12小时。冷至室温，用乙酸乙酯(20mL×3)萃取。合并有机相，依次用水(20mL×2)、饱和食盐水(20mL)洗涤，无水硫酸钠干燥。过滤，减压蒸去溶剂，所得粗产品经柱层析纯化(石油醚/乙酸乙酯(v/v)＝1/1)，得标题化合物为白色固体(0.29g,33％)。

MS(ESI,pos.ion)m/z:434.1[M+1]⁺.

步骤5)1-((5-(4-(氨基甲基)-2-氧代吡咯烷-1-基)噻吩-3-基)甲基)吡啶-2 (1H)-酮

将甲胺(40％水溶液,5.0mL)加入到2-((5-氧代-1-(4-((2-氧代吡啶-1(2H)-基)甲基)噻吩-2-基)吡咯烷-3-基)甲基)异吲哚啉-1,3-二酮(0.27g,0.63mmol)的乙醇(20mL)溶液中，所得反应体系加热至95℃，搅拌1.5小时。减压蒸去溶剂，粗产品不经纯化直接投下一步。

步骤6)5-氯-N-((5-氧代-1-(4-((2-氧代吡啶-1(2H)-基)甲基)噻吩-2-基)吡咯 烷-3-基)甲基)噻吩-2-甲酰胺

向50mL的两口圆底烧瓶中依次加入2-氯噻吩-5-甲酸(0.24g,1.5mmol)、N,N-二异丙基乙胺(0.496mL,3.0mmol)、二氯甲烷(30mL)、HATU(0.764g,1.95mmol)，在室温下搅拌1小时后再加入1-((5-(4-(氨基甲基)-2-氧代吡咯烷-1-基)噻吩-3-基)甲基)吡啶-2(1H)-酮(0.202g,0.665mmol)。所得反应体系在室温下搅拌过夜，反应结束后，用二氯甲烷(30mL×2)萃取。合并有机相，依次用水(20mL×2)和饱和食盐水(20mL)洗涤，无水硫酸钠干燥。过滤，减压蒸去溶剂，所得残留物经硅胶柱层析纯化(石油醚/乙酸乙酯(v/v)＝2/1)，得标题化合物为白色固体(0.25g,84％)。

MS(ESI,pos.ion)m/z:448.05[M+1]⁺；

¹H NMR(400MHz,CDCl₃):δ7.40(d,J＝4.0Hz,1H),7.38-7.30(m,2H),6.96(s,1H),6.91(d,J＝4.0Hz,1H),6.78(s,1H),6.60(d,J＝9.1Hz,1H),6.48(s,1H),6.20(t,J＝6.7Hz,1H),5.04(s,2H),3.96-3.87(m,1H),3.64(dd,J＝10.1,5.2Hz,1H),3.58-3.51(m,1H),3.48-3.39(m,1H),2.92(s,1H),2.77(dd,J＝17.4,8.9Hz,1H),2.42(dd,J＝17.3,6.0Hz,1H).

实施例2(S)-5-氯-N-((3-甲基-2-氧代-1-(4-((2-氧代吡啶-1(2H)-基)甲基)噻 吩-2-基)咪唑烷-4-基)甲基)噻吩-2-甲酰胺

步骤1)(S)-3-((苄氧)羰基)-2-氧代咪唑烷-4-甲酸

将氢氧化钠(4.51g,113mmol)溶于蒸馏水中(200mL)，加入溴素(2.21g,0.708mL,13.8mmol)和(R)-4-氨基-2-(((苄氧基)羰基)氨基)-4-氧代丁酸(10.0g,37.6mmol)。所得反应体系加热至55℃，搅拌3小时。然后，反应混合物冷至室温，用乙酸乙酯(2×50mL)萃取，分出的水相用6M的盐酸调至pH＝1，此时有白色固体析出，移至冰箱4℃下冷藏过夜。过滤，得标题化合物为白色固体(3.91g,39.4％)。

MS(ESI,pos.ion)m/z:263.1[M+1]⁺.

步骤2)(S)-1-苄基5-叔-丁基2-氧代咪唑烷-1,5-二甲酸酯

在0℃下，将三氯氧磷(3.3g,2.0mL,22mmol)加入(S)-3-((苄氧)羰基)-2-氧代咪唑烷-4-甲酸(3.91g,14.8mmol)、吡啶(9mL)、氯仿(20mL)和叔丁醇(12mL)的混合溶液中。维持0℃搅拌30分钟后移至室温搅拌4小时。将反应液缓慢加到乙酸钠(30g)的冰水(200mL)溶液中淬灭反应。所得混合物用氯仿(100mL)萃取，合并的有机层依次用0.1M的稀盐酸(50mL)、水(50mL)、饱和食盐水(40mL)洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，减压蒸去溶剂。所得残留物经硅胶柱层析纯化(石油醚/乙酸乙酯(v/v)＝2/3)，得标题化合物为白色固体(2.95g,62.2％)。

MS(ESI,pos.ion)m/z:321.3[M+1]⁺；

¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ7.45-7.30(m,5H),6.25(s,1H),5.28(q,J＝12.3Hz,2H),4.64(dd,J＝10.1,3.6Hz,1H),3.40(dd,J＝9.6,3.6Hz,1H),1.41(s,9H).

步骤3)(S)-1-苄基4-叔-丁基3-甲基-2-氧代咪唑烷-1,4-二甲酸酯

将(S)-1-苄基5-叔-丁基2-氧代咪唑烷-1,5-二甲酸酯(1.95g,6.09mmol)溶于DMF(30mL)中，在0℃下，向其中依次加入60％的氢化钠(0.365g,9.13mmol)和碘甲烷(4.6g,2.0mL,32mmol)，加完后，反应体系在室温下搅拌6小时。反应结束后用乙酸乙酯(30mL×3)萃取。合并的有机相依次用水(20mL×2)、饱和食盐水(40mL)洗涤，无水硫酸钠干燥。过滤后减压蒸去溶剂，所得残留物经硅胶柱层析纯化(石油醚/乙酸乙酯(v/v)＝1/2)，得标题化合物为白色固体(1.17g,57.5％)。

MS(ESI,pos.ion)m/z:3235.1[M+1]⁺.

步骤4)(S)-3-甲基-2-氧代咪唑烷-4-甲酸叔丁酯

向(S)-1-苄基4-叔-丁基3-甲基-2-氧代咪唑烷-1,4-二甲酸酯(1.17g,3.50mmol)的甲醇(50mL)溶液中，加入10％钯碳(0.45g)，所得反应体系在氢气氛围下，室温搅拌72小时。反应结束后，过滤，滤液减压蒸去溶剂，得标题化合物为白色油状物(0.70g,100％)。

步骤5)(R)-3-甲基-2-氧代-1-(4-((2-氧代吡啶-1(2H)-基)甲基)噻吩-2-基)咪 唑烷-4-甲酸叔丁酯

氮气保护下，向50mL的密封罐中依次加入(S)-3-甲基-2-氧代咪唑烷-4-甲酸叔丁酯(0.700g,3.50mmol)、1-((5-溴噻吩-3-基)甲基)吡啶-2(1H)-酮(0.944g,3.49mmol)、碳酸钾(1.45g,10.5mmol)、碘化亚铜(0.134g,0.700mmol)、N¹,N²-二甲基乙烷-1,2-二胺(0.154g,1.75mmol)和1,4-二氧六环(20mL)，所得反应混合物加热至120℃搅拌10小时。反应混合物冷至室温，用乙酸乙酯(30mL×3)萃取。合并有机相，依次用水(20mL×2)、饱和食盐水(40mL)洗涤，无水硫酸钠干燥。过滤，减压蒸去溶剂，所得粗产品残留物经硅胶柱层析纯化(石油醚/乙酸乙酯(v/v)＝1/2)，得标题化合物为白色固体(0.865g,63.5％)。

MS(ESI,pos.ion)m/z:390.2[M+1]⁺.

步骤6)(R)-3-甲基-2-氧代-1-(4-((2-氧代吡啶-1(2H)-基)甲基)噻吩-2-基)咪 唑烷-4-甲酸

在(R)-3-甲基-2-氧代-1-(4-((2-氧代吡啶-1(2H)-基)甲基)噻吩-2-基)咪唑烷-4-甲酸叔丁酯(0.865g,2.22mmol)的二氯甲烷(10mL)溶液中加入三氟乙酸(5mL)。所得反应体系在室温下搅拌过夜。反应结束后，向其中加入2M的碳酸氢钠水溶液(20mL)，用乙酸乙酯(20mL×3)萃取。合并有机相，依次用水(20mL×2)、饱和食盐水(20mL)洗涤，无水硫酸钠干燥。过滤，减压蒸去溶剂，得标题化合物为黑色油状物(740mg,99.9％)。

MS(ESI,pos.ion)m/z:332.1[M+1]⁺

步骤7)(R)-1-((5-(4-(羟甲基)-3-甲基-2-氧代咪唑烷-1-基)噻吩-3-基)甲基) 吡啶-2(1H)-酮

在冰浴下，向(R)-3-甲基-2-氧代-1-(4-((2-氧代吡啶-1(2H)-基)甲基)噻吩-2-基)咪唑烷-4-甲酸(0.740g,2.22mmol)的四氢呋喃(20mL)溶液中缓慢滴加硼烷的四氢呋喃溶液(1.0M,4.0mL,4.0mmol)，在冰浴下搅拌1.5小时后，移至室温搅拌过夜。加入甲醇(10mL)淬灭反应，然后减压蒸去溶剂。所得残留物用乙酸乙酯溶解，加水(10mL)并用乙酸乙酯(30mL×3)萃取。合并有机相，依次用水(20mL×2)、饱和食盐水(40mL)洗涤，无水硫酸钠干燥。过滤，减压蒸去溶剂，所得粗产品经柱层析纯化(丙酮/二氯甲烷(v/v)＝1/2)，得标题化合物为白色固体(0.391g,55.2％)。

步骤8)(R)-(3-甲基-2-氧代-1-(4-((2-氧代吡啶-1(2H)-基)甲基)噻吩-2-基)咪 唑烷-4-基)甲基甲磺酸酯

将(R)-1-((5-(4-(羟甲基)-3-甲基-2-氧代咪唑烷-1-基)噻吩-3-基)甲基)吡啶-2(1H)-酮(0.391g,1.22mmol)、N,N-二异丙基乙胺(0.68g,5.3mmol)和4-二甲氨基吡啶(0.015g,0.122mmol)溶于二氯甲烷(20mL),在0℃下，向其中加入甲基磺酰氯(0.30g,2.6mmol),所得反应体系在室温下搅拌4小时，减压蒸去溶剂，所得粗产品经柱层析纯化(丙酮/二氯甲烷(v/v)＝1/2)，得标题化合物为黄色油状物(0.486g,100％)。

MS(ESI,pos.ion)m/z:398.1[M+1]⁺.

步骤9)(R)-1-((5-(4-(叠氮甲基)-3-甲基-2-氧代咪唑烷-1-基)噻吩-3-基)甲 基)吡啶-2(1H)-酮

将(R)-(3-甲基-2-氧代-1-(4-((2-氧代吡啶-1(2H)-基)甲基)噻吩-2-基)咪唑烷-4-基)甲基甲磺酸酯(0.760g,1.91mmol)和叠氮化钠(1.24g,19.1mmol)溶于DMF(40mL)中，所得反应体系升温至100℃后搅拌反应1小时。反应体系冷却至室温后，加水(40mL)，用乙酸乙酯(30mL×3)萃取。合并有机相，依次用水(20mL×2)、饱和食盐水(40mL)洗涤，无水硫酸钠干燥。过滤，滤液减压蒸去溶剂，所得粗产品经柱层析纯化(石油醚/二氯甲烷(v/v)＝20/1)，得标题化合物为黄色油状物(0.384g,58.3％)。

MS(ESI,pos.ion)m/z:345.1[M+1]⁺.

步骤10)(S)-1-((5-(4-(叠氮甲基)-3-甲基-2-氧代咪唑烷-1-基)噻吩-3-基)甲 基)吡啶-2(1H)-酮

将(R)-1-((5-(4-(叠氮甲基)-3-甲基-2-氧代咪唑烷-1-基)噻吩-3-基)甲基)吡啶-2(1H)-酮(0.384g,1.11mmol)溶于四氢呋喃(20mL)和水(2mL)的混合溶液中，向其中加入三苯基膦(0.584g,2.23mmol)。所得反应体系在室温下搅拌过夜后减压蒸去溶剂，所得粗产品经柱层析纯化(甲醇/二氯甲烷(v/v)＝1/20)，得标题化合物为无色油状物(0.274g,77.2％)。

MS(ESI,pos.ion)m/z:319.2[M+1]⁺.

步骤11)(S)-5-氯-N-((3-甲基-2-氧代-1-(4-((2-氧代吡啶-1(2H)-基)甲基)噻 吩-2-基)咪唑烷-4-基)甲基)噻吩-2-甲酰胺

向50mL的两口圆底烧瓶中依次加入2-氯噻吩-5-甲酸(0.168g,1.03mmol)、N,N-二异丙基乙胺(0.6mL,4.0mmol)、二氯甲烷(20mL)和HATU(0.490g,1.29mmol)，所得反应体系在室温下搅拌1小时后加入(S)-1-((5-(4-(叠氮甲基)-3-甲基-2-氧代咪唑烷-1-基)噻吩-3-基)甲基)吡啶-2(1H)-酮(0.274g,0.861mmol)。反应混合物继续在室温下搅拌6小时，然后用二氯甲烷(30mL×2)萃取。合并有机相，依次用水(20mL×2)、饱和食盐水(20mL)洗涤，无水硫酸钠干燥。过滤，减压蒸去溶剂，所得粗产品经柱层析纯化(二氯甲烷/丙酮(v/v)＝4/1)，得标题化合物为白色固体(0.22g,55％)。

MS(ESI,pos.ion)m/z:463.0[M+1]⁺.

¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ7.54(s,1H),7.47(d,J＝4.0Hz,1H),7.34(ddd,J＝14.5,7.3,1.7Hz,2H),6.87(d,J＝4.0Hz,1H),6.57(d,J＝6.1Hz,2H),6.20(td,J＝6.7,1.3Hz,1H),6.15(t,J＝2.8Hz,1H),5.06-4.89(m,2H),3.95-3.81(m,2H),3.76(dd,J＝19.5,10.2Hz,1H),3.64(dd,J＝9.4,5.5Hz,1H),2.93(s,3H).

生物活性测试

A.人类FXa酶抑制实验

试验方法

人类凝血因子Xa(FXa)的酶活性通过对于FXa特异性的生色底物的转化测定。对此，因子Xa从生色底物中裂解掉对-硝基苯胺。该测定如下述在微孔滴定板上进行。

将测试物按不同浓度溶于10％的二甲亚砜中，取化合物5μL与人类FXa(10nM溶于50mM Tris，150mM NaCl，pH＝8.3)10μL混合，在25℃恒温培养箱中孵育15min，孵育后加入FXa发色底物(800μM,sigma)5μL，于25℃ 405nm处动力学测试吸光度值。

数据分析

将含有测试物质的测试混合物和不含测试物质的空白对照混合物比较并由这些数据计算得到IC₅₀值，结果参见表2，表2为本发明实施例提供的化合物在FXa酶抑制实验中的实验结果。

表2本发明实施例提供的化合物在FXa酶抑制实验中的实验结果

根据实验结果可知，本发明化合物具有较好的凝血因子Xa抑制活性。

B.体外抗凝作用测试

测试化合物延长兔血浆的凝血时间，评估化合物的体外抗凝作用

实验方法

1.各浓度化合物的配制

取4μL各本发明化合物工作液(100mM)，用二甲亚砜液稀释成各个浓度的工作液。

2.血浆样品的制备

取若干只兔，耳缘静脉注射3％戊巴比妥溶液(30mg/kg)麻醉，用含3.8％枸橼酸钠0.2mL的真空采血管腹主动脉采血至2mL，收集多管，上下颠倒混匀数次，静置10min，于3000rpm离心10min，吸取各管血浆，将所有血浆混至同一离心管，1.6mL每管分装，迅速置入-80℃冰箱保存备用。

3.加样及测定凝血时间PT和APTT

准备好1.5mL EP管，每管加入180μL血浆标本；向各管血标本中分别加入4μL相应浓度的药物，对照组加入4μL二甲亚砜溶液，震荡混匀，37℃孵育5min；用Sysmex CA1500全自动血凝仪测定PT以及APTT。

数据分析

绘制量效曲线，对曲线进行拟合，由此计算出使凝血时间加倍的受测试化合物浓度(CT₂)。结果参见表3，表3为本发明实施例提供的化合物在体外抗凝作用试验中的实验结果。

表3本发明实施例提供的化合物体外抗凝作用实验结果

根据实验结果可知，本发明化合物具有显著的延长凝血时间的作用。

理化性质实验

A.化合物的溶解度测试

实验方法

向15mL锥形管中加入水(10mL)，边振荡边加入样品，直至样品停止溶解，37℃恒温水浴振摇24h，振摇速度40rpm。振摇结束后，将样品经水系微孔滤膜(0.45μm，Φ13mm)过滤，弃去初滤液，精密移取续滤液(500μL)，加入稀释液乙腈-水(500μL，v/v＝60/40)，二者混匀，即得供试品溶液。

取供试品溶液(40μL)，采用HPLC检测，通过外标一点法计算样品浓度，实验结果见表4。表4为本发明实施例提供的化合物在溶解度测试实验中的实验结果。

表4本发明实施例提供的化合物在溶解度测试实验中的实验结果

根据实验结果可知，本发明化合物具有较好的溶解性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (5)

1.一种化合物，其为如式(I)所示的化合物或式(I)所示化合物的药学上可接受的盐：

其中：

X为O；

W为CH₂或NR⁵；

R¹和R⁵分别独立地为H、甲基、乙基或丙基；

各R²独立地为H、D、F、Cl或Br；和

n为1。

2.根据权利要求1所述的化合物，具有以下其中之一的结构：

或上述结构的药学上可接受的盐。

3.一种药物组合物，包含权利要求1-2任一所述的化合物，及其药学上可接受的载体、赋形剂、稀释剂、辅剂、媒介物或它们的组合。

4.权利要求1-2任一项所述的化合物或权利要求3所述的药物组合物在制备药物中的用途，所述药物用于预防、治疗或减轻血栓栓塞性疾病和弥散性血管内凝血。

5.根据权利要求4所述的用途，其中所述血栓栓塞性疾病为心肌梗塞、心绞痛、再阻塞和血管形成术或主动脉冠状功脉分流术后的再狭窄、中风、短暂的局部缺血发作、周围动脉闭塞性疾病、肺栓塞或深静脉血栓形成。