CN105229008B - 作为选择性NK‑3受体拮抗剂的N‑酰基‑(3‑取代)‑(8‑取代)‑5,6‑二氢‑[1,2,4]三唑并[4,3‑a]吡嗪、药物组合物、用于NK‑3受体介导的病症的方法 - Google Patents

作为选择性NK‑3受体拮抗剂的N‑酰基‑(3‑取代)‑(8‑取代)‑5,6‑二氢‑[1,2,4]三唑并[4,3‑a]吡嗪、药物组合物、用于NK‑3受体介导的病症的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及新型的式(I)化合物以及它们用于治疗性处理的用途。

Description

作为选择性NK-3受体拮抗剂的N-酰基-(3-取代)-(8-取代)- 5,6-二氢-[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡嗪、药物组合物、用于NK- 3受体介导的病症的方法
技术领域
本发明涉及新型N-酰基-(3-取代)-(8-取代)-5,6-二氢-[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡嗪，包括它们的药学上可接受的溶剂化物在内，它们是神经激肽-3受体(NK-3)的选择性拮抗剂并且可用作治疗性化合物，特别是用于治疗和/或预防一系列广泛的CNS和外周疾病或病症。
背景技术
速激肽受体是包括P物质(SP)、神经激肽A(NKA)以及神经激肽B(NKB)在内的被共同命名为“速激肽”的结构相关肽家族的靶标。速激肽是在中枢神经系统(CNS)和外周组织中被合成的，在此它们发挥了多种生物活性。三种速激肽受体是已知的，它们被命名为神经激肽-1(NK-1)受体、神经激肽-2(NK-2)受体以及神经激肽-3(NK-3)受体。速激肽受体属于视紫红质样七次跨膜G蛋白偶联受体。SP具有最高的亲和力并且被认为是NK-1受体的内源性配体，NKA是NK-2受体的内源性配体并且NKB是NK-3受体的内源性配体，尽管在这些配体之间确实存在交叉反应性。已经在不同的物种中鉴定出NK-1受体、NK-2受体以及NK-3受体。NK-1受体和NK-2受体在多种外周组织中表达并且NK-1受体还在CNS中表达；而NK-3受体主要在CNS中表达。
神经激肽受体介导了多种由速激肽刺激的生物效应，包括传递CNS和外周中的兴奋性神经元信号(例如疼痛)、调节平滑肌收缩活动、调节免疫反应和炎症反应、经由扩张外周脉管系统来诱导降压作用以及刺激内分泌腺和外分泌腺分泌。
在CNS中，NK-3受体在包括内侧额叶前皮质、海马体、丘脑以及杏仁核在内的区域中表达。此外，NK-3受体在多巴胺能神经元上表达。已经证实NK-3受体的激活调节了多巴胺、乙酰胆碱以及血清素的释放，这提示了NK-3受体调节剂治疗多种病症的治疗效用，所述病症包括精神病性障碍、焦虑症、抑郁症、精神分裂症以及肥胖、疼痛或炎症(Giardina等,Exp.Opinion Ther.Patents,2000,10(6),939-960；Current Opinion inInvestigational Drugs,2001,2(7),950-956；以及Dawson和Smith,CurrentPharmaceutical Design,2010,16,344-357)。
精神分裂症被分为几个亚组。偏执型的特征在于妄想和幻觉以及不存在思维障碍、行为错乱和情感冷淡。在错乱型(在国际疾病分类(International Classification ofDiseases，ICD)中也被命名为‘青春型精神分裂症’)中，思维障碍和情感冷淡共同存在。在紧张型中，显著的精神运动性障碍是明显的，并且症状可以包括紧张性木僵和蜡样屈曲。在未定型中，存在精神病性症状，但是不符合偏执型、错乱型或紧张型的标准。精神分裂症的症状本身通常表现为三大类，即阳性症状、阴性症状以及认知症状。阳性症状是代表了“过度”的正常体验的那些症状，如幻觉和妄想。阴性症状是其中患者经受缺乏正常体验的那些症状，如快感缺乏和社会交往缺乏。认知症状涉及精神分裂症患者的认知障碍，如缺乏持续性注意力和决策障碍。当前的抗精神病药物(APD)在治疗阳性症状方面是相当成功的，但是对于阴性症状和认知症状来说进展不太理想。与此相反，已经在临床上证实NK-3拮抗剂改善了精神分裂症患者的阳性症状和阴性症状这两者(Meltzer等,Am.J.Psychiatry,2004,161,975-984)并且改善了精神分裂症患者的认知行为(Curr.Opion.Invest.Drug,2005,6,717-721)。
在大鼠中，形态学研究提供证据表明NKB神经元与下丘脑生殖轴之间假定的相互作用(Krajewski等,J.Comp.Neurol.,2005,489(3),372-386)。在弓状核神经元中，NKB的表达与牵涉到孕酮对促性腺激素释放激素(GnRH)分泌的反馈的雌激素受体α和强啡肽共定位(Burke等,J.Comp.Neurol.,2006,498(5),712-726；Goodman等,Endocrinology,2004,145(6),2959-2967)。此外，NK-3受体在下丘脑弓状核中在参与调节GnRH释放的神经元中高表达。
WO 00/43008公开了一种使用特异性NK-3受体拮抗剂抑制促性腺激素和/或雄激素产生的方法。更具体地说，WO 00/43008申请涉及通过施用NK-3受体拮抗剂来降低促黄体激素(LH)的血液水平。与抑制促性腺激素同时或二者择其一，WO 00/43008还涉及使用NK-3受体拮抗剂抑制雄激素的产生。最近，已经假定的是，NKB在弓状核中以自身突触的方式(autosynaptically)作用于亲吻素(kisspeptin)神经元以使亲吻素的脉冲式分泌同步和成形并且驱使GnRH从正中隆起中的纤维释放(Navarro等,J.of Neuroscience,2009,23(38),11859-11866)。所有这些观测结果均表明了NK-3受体调节剂对于性激素依赖性疾病的治疗效用。
NK-3受体还存在于人类乙状结肠的肠肌丛和粘膜下神经丛以及胃底中(Dass等,Gastroenterol.,2002,122(增刊1),摘要M1033)，在肠肌层内在初级传入神经元(IPAN)上注意到特定的表达(Lomax和Furness,Cell Tissue Res,2000,302,59-3)。对IPAN的强烈刺激使肠能动性和肠道敏感性的模式发生改变。电生理学实验已经证实NK-3受体的激活使IPAN中动作电位的电压阈值发生改变并且促进了持久的平台期电位的产生(Copel等,JPhysiol,2009,587,1461-1479)，所述平台期电位可以使这些神经元对机械刺激和化学刺激敏感，从而对肠能动性和分泌造成影响。类似地，肠易激综合征(IBS)的特征在于患者对机械刺激和化学刺激的超敏感性。因此，已经在IBS临床前模型中对NK-3拮抗剂进行测试，其中它们已经被证实有效减少由结肠直肠扩张所引起的伤害感受性行为(Fioramonti等,Neurogastroenterol Motil,2003,15,363-369；Shafton等,Neurogastroenterol Motil,2004,16,223-231)并且在此基础上，NK-3拮抗剂已经被推进到临床研发阶段以用于治疗IBS(Houghton等,Neurogastroenterol Motil,2007,19,732-743；Dukes等,Gastroenterol,2007,132,A60)。
已经针对速激肽受体中的每一种研发出非肽拮抗剂。它们中的一些已经被描述为能够调节NK-2受体和NK-3受体这两者的双重调节剂(WO 06/120478)。然而，已知的非肽NK-3受体拮抗剂存在许多缺点，特别是安全特征差以及CNS穿透性有限，这些缺点可能限制了这些化合物在临床研发中的成功。
在此基础上，新的强效和选择性NK-3受体拮抗剂可能具有治疗价值以制备可用于治疗和/或预防其中涉及NKB和NK-3受体的CNS和外周疾病或病症的药物。
可以通过竞争性结合数据所证实的靶标效能单独对于药物研发来说是不够的。相反，体内功效是视在生理作用部位相对于靶标效能实现相关的“游离”药物浓度而定的。药物分子通常可逆地与血浆中的蛋白质和脂质结合。“游离”分数指的是未结合的并且因此可供用于接合生物靶标并且引出药理活性的药物浓度。这种游离分数通常使用血浆蛋白结合(PPB)测定来确定。游离药物分数不仅与实现所需的药理活性有关，还与潜在地不希望有的活性以及可能的脱靶活性有关，所述潜在地不希望有的活性包括快速的肝脏代谢(引起高首过清除率并且从而引起不佳的口服生物利用度)，所述可能的脱靶活性可能引起安全问题(例如抑制hERG离子通道活性(一种被广泛接受的心血管毒性的标志))。
本发明因此涵盖了通式I的化合物、它们的药学上可接受的溶剂化物以及使用这些化合物或包含这些化合物的组合物作为NK-3受体的拮抗剂的方法。式I的化合物是N-酰基-(3-取代)-(8-取代)-5,6-二氢-[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡嗪。本发明的化合物大体上公开在国际专利申请WO2011/121137中，但是没有化合物被特定例证。另一方面，未取代的并且因此非手性的5,6,7,8-四氢[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡嗪已经在WO2010/125102中被公开为无关靶标，即P2X7的调节剂。
发明内容
在一个总的方面，本发明提供了通式I的化合物：
以及其药学上可接受的溶剂化物，其中：
R1是H、F或甲基；
R1'是H；
R2是H、F、Cl或甲氧基；
R2'是H或F；
R3是H、F、Cl、甲基、三氟甲基、腈或在R5不是甲基的情况下，R3是噻吩-2-基；
R4是甲基、乙基、正丙基、羟乙基、甲氧基乙基、三氟甲基、二氟甲基或氟甲基；
R5是甲基、乙基、甲氧基甲基、三氟甲基、二氟甲基、氟甲基、1-氟乙基、1,1-二氟乙基或2,2,2-三氟乙基，优选地，R5是甲基、乙基、甲氧基甲基、三氟甲基、二氟甲基或氟甲基；
X1是N并且X2是S或O；或X1是S并且X2是N；
表示单键或双键，这取决于X1和X2；
代表式I化合物的(R)型对映体或外消旋体。
在另一个方面，本发明提供了一种药物组合物，所述药物组合物包含至少一种根据本发明的化合物或其药学上可接受的溶剂化物。
本发明还涉及上述化合物或它们的药学上可接受的溶剂化物用作NK-3受体的调节剂，优选地用作NK-3受体的拮抗剂的用途。
本发明还涉及上述化合物或它们的药学上可接受的溶剂化物用作循环LH水平的降低剂的用途。
本发明进一步提供了治疗和/或预防以下疾病的方法：抑郁症、焦虑症、精神病、精神分裂症、精神病性障碍、双相型障碍、认知障碍、帕金森病、阿尔茨海默氏病、注意力不足多动症(ADHD)、疼痛、惊厥、肥胖、炎性疾病，包括肠易激综合征(IBS)和炎性肠病，呕吐、先兆子痫、气道相关疾病，包括慢性阻塞性肺病、哮喘、气道高反应性、支气管收缩以及咳嗽，生殖障碍、避孕和性激素依赖性疾病，包括但不限于良性前列腺增生(BPH)、前列腺增生、转移性前列腺癌、睾丸癌、乳腺癌、卵巢癌、雄激素依赖性痤疮、男性型秃发、子宫内膜异位症、青春期异常、子宫纤维化、子宫纤维瘤、激素依赖性癌症、高雄激素血症、多毛症、男性化、多囊卵巢综合征(PCOS)、经前烦躁症(PMDD)、HAIR-AN综合征(高雄激素血症、胰岛素抵抗以及黑棘皮病)、卵巢卵泡膜细胞增生症(HAIR-AN伴有卵巢间质中黄体化卵泡膜细胞增生)、高卵巢内雄激素浓度的其它表现(例如卵泡成熟停滞、闭锁、无排卵、痛经、功能失调性子宫出血、不孕症)、产生雄激素的肿瘤(男性化卵巢瘤或肾上腺瘤)、月经过多以及子宫腺肌症，所述方法包括向有需要的患者施用治疗有效量的式I的化合物或药学上可接受的溶剂化物。本发明进一步提供了治疗和/或预防以下疾病的方法：抑郁症、焦虑症、精神病、精神分裂症、精神病性障碍、双相型障碍、认知障碍、帕金森病、阿尔茨海默氏病、注意力不足多动症(ADHD)、疼痛、惊厥、肥胖、炎性疾病，包括肠易激综合征(IBS)和炎性肠病，呕吐、先兆子痫、气道相关疾病，包括慢性阻塞性肺病、哮喘、气道高反应性、支气管收缩以及咳嗽，尿失禁、生殖障碍、避孕和性激素依赖性疾病，包括但不限于良性前列腺增生(BPH)、前列腺增生、转移性前列腺癌、睾丸癌、乳腺癌、卵巢癌、雄激素依赖性痤疮、男性型秃发、子宫内膜异位症、青春期异常、子宫纤维化、子宫纤维瘤、子宫平滑肌瘤、激素依赖性癌症、高雄激素血症、多毛症、男性化、多囊卵巢综合征(PCOS)、经前烦躁症(PMDD)、HAIR-AN综合征(高雄激素血症、胰岛素抵抗以及黑棘皮病)、卵巢卵泡膜细胞增生症(HAIR-AN伴有卵巢间质中黄体化卵泡膜细胞增生)、高卵巢内雄激素浓度的其它表现(例如卵泡成熟停滞、闭锁、无排卵、痛经、功能失调性子宫出血、不孕症)、产生雄激素的肿瘤(男性化卵巢瘤或肾上腺瘤)、月经过多以及子宫腺肌症，所述方法包括向有需要的患者施用治疗有效量的式I的化合物或药学上可接受的溶剂化物。优选地，所述患者是温血动物，更优选地是人类。
本发明进一步提供了治疗妇科病症和不孕症的方法。具体来说，本发明提供了在辅助受孕中降低和/或抑制LH高峰的方法，所述方法包括向有需要的患者施用治疗有效量的式I的化合物或药学上可接受的溶剂化物。优选地，所述患者是温血动物，更优选地是女性。
本发明进一步提供了影响雄激素产生以在男性性犯罪者中引起男性去势作用以及抑制性欲冲动的方法，所述方法包括向有需要的患者施用治疗有效量的式I的化合物或药学上可接受的溶剂化物。优选地，所述患者是温血动物，更优选地是男性。
本发明还提供了式I化合物或其药学上可接受的溶剂化物用作药物的用途。优选地，所述药物用于治疗和/或预防抑郁症、焦虑症、精神病、精神分裂症、精神病性障碍、双相型障碍、认知障碍、帕金森病、阿尔茨海默氏病、注意力不足多动症(ADHD)、疼痛、惊厥、肥胖、炎性疾病，包括肠易激综合征(IBS)和炎性肠病，呕吐、先兆子痫、气道相关疾病，包括慢性阻塞性肺病、哮喘、气道高反应性、支气管收缩以及咳嗽，生殖障碍、避孕和性激素依赖性疾病，包括但不限于良性前列腺增生(BPH)、前列腺增生、转移性前列腺癌、睾丸癌、乳腺癌、卵巢癌、雄激素依赖性痤疮、男性型秃发、子宫内膜异位症、青春期异常、子宫纤维化、子宫纤维瘤、激素依赖性癌症、高雄激素血症、多毛症、男性化、多囊卵巢综合征(PCOS)、经前烦躁症(PMDD)、HAIR-AN综合征(高雄激素血症、胰岛素抵抗以及黑棘皮病)、卵巢卵泡膜细胞增生症(HAIR-AN伴有卵巢间质中黄体化卵泡膜细胞增生)、高卵巢内雄激素浓度的其它表现(例如卵泡成熟停滞、闭锁、无排卵、痛经、功能失调性子宫出血、不孕症)、产生雄激素的肿瘤(男性化卵巢瘤或肾上腺瘤)、月经过多以及子宫腺肌症。优选地，所述药物用于治疗和/或预防抑郁症、焦虑症、精神病、精神分裂症、精神病性障碍、双相型障碍、认知障碍、帕金森病、阿尔茨海默氏病、注意力不足多动症(ADHD)、疼痛、惊厥、肥胖、炎性疾病，包括肠易激综合征(IBS)和炎性肠病，呕吐、先兆子痫、气道相关疾病，包括慢性阻塞性肺病、哮喘、气道高反应性、支气管收缩以及咳嗽，尿失禁、生殖障碍、避孕和性激素依赖性疾病，包括但不限于良性前列腺增生(BPH)、前列腺增生、转移性前列腺癌、睾丸癌、乳腺癌、卵巢癌、雄激素依赖性痤疮、男性型秃发、子宫内膜异位症、青春期异常、子宫纤维化、子宫纤维瘤、子宫平滑肌瘤、激素依赖性癌症、高雄激素血症、多毛症、男性化、多囊卵巢综合征(PCOS)、经前烦躁症(PMDD)、HAIR-AN综合征(高雄激素血症、胰岛素抵抗以及黑棘皮病)、卵巢卵泡膜细胞增生症(HAIR-AN伴有卵巢间质中黄体化卵泡膜细胞增生)、高卵巢内雄激素浓度的其它表现(例如卵泡成熟停滞、闭锁、无排卵、痛经、功能失调性子宫出血、不孕症)、产生雄激素的肿瘤(男性化卵巢瘤或肾上腺瘤)、月经过多以及子宫腺肌症。所述药物还可以用于治疗妇科病症、不孕症以及用于影响雄激素产生以引起男性去势作用。
具体实施方式
如上文所指出，本发明涉及式I化合物：
以及其药学上可接受的溶剂化物，其中：
R1是H、F或甲基；
R1'是H；
R2是H、F、Cl或甲氧基；
R2'是H或F；
R3是H、F、Cl、甲基、三氟甲基、腈或在R5不是甲基的情况下，R3是噻吩-2-基；
R4是甲基、乙基、正丙基、羟乙基、甲氧基乙基、三氟甲基、二氟甲基或氟甲基；
R5是甲基、乙基、甲氧基甲基、三氟甲基、二氟甲基、氟甲基、1-氟乙基、1,1-二氟乙基或2,2,2-三氟乙基，优选地，R5是甲基、乙基、甲氧基甲基、三氟甲基、二氟甲基或氟甲基；
X1是N并且X2是S或O；或X1是S并且X2是N；
表示单键或双键，这取决于X1和X2；
代表式I化合物的(R)型对映体或外消旋体。
在本发明的一个具体实施方案中，R5是甲基、乙基、甲氧基甲基、三氟甲基、二氟甲基、氟甲基、1-氟乙基、1,1-二氟乙基或2,2,2-三氟乙基。在另一个具体实施方案中，R5是甲基、乙基、甲氧基甲基、三氟甲基、二氟甲基或氟甲基。在另一个具体实施方案中，R5是1-氟乙基、1,1-二氟乙基或2,2,2-三氟乙基。
优选的式I化合物和其药学上可接受的溶剂化物是如下的化合物，其中：
R1是H、F或甲基；
R1'是H；
R2是H、F、Cl或甲氧基；
R2'是H或F；
R3是H、F、Cl、甲基、三氟甲基、腈或在R5不是甲基的情况下，R3是噻吩-2-基；
R4是甲基、乙基、正丙基或羟乙基；
R5是甲基、乙基、三氟甲基、二氟甲基、1-氟乙基、1,1-二氟乙基或2,2,2-三氟乙基，优选地，R5是甲基、乙基或三氟甲基；
X1是N并且X2是S或O，优选地，X1是N并且X2是S。
在本发明的一个实施方案中，式I化合物是(R)型对映体。在另一个实施方案中，式I化合物是外消旋体。
在一个实施方案中，优选的式I化合物是式I'化合物：
以及其药学上可接受的溶剂化物，其中R1、R1'、R2、R2'、R3、R4、R5、X1以及X2如式I中所定义，并且表示单键或双键，这取决于X1和X2。
在一个实施方案中，优选的式I化合物是式I"化合物：
以及其药学上可接受的溶剂化物，其中R1、R1'、R2、R2'、R3、R4、R5、X1以及X2如式I中所定义，并且表示单键或双键，这取决于X1和X2。
在一个实施方案中，优选的式I化合物是式Ia化合物：
以及其药学上可接受的溶剂化物，其中：
R1是H、F或甲基；
R1'是H；
R2是H、F、Cl或甲氧基；
R2'是H或F；
R3是H、F、Cl、甲基、三氟甲基或腈；
R4是甲基、乙基、正丙基、羟乙基、甲氧基乙基、三氟甲基、二氟甲基或氟甲基，优选地，R4是甲基、乙基、正丙基或羟乙基；
R5是甲基、乙基、甲氧基甲基、三氟甲基、二氟甲基、氟甲基、1-氟乙基、1,1-二氟乙基或2,2,2-三氟乙基，优选地，R5是甲基、乙基、甲氧基甲基、三氟甲基、二氟甲基或氟甲基，优选地，R5是甲基、乙基、三氟甲基或二氟甲基，优选地，R5是甲基、乙基或三氟甲基；
代表式Ia化合物的(R)型对映体或外消旋体。
在一个实施方案中，优选的式Ia化合物是式Ia'化合物和式Ia"化合物：
以及其药学上可接受的溶剂化物，其中R1、R1'、R2、R2'、R3、R4以及R5如式Ia中所定义。
优选的式Ia'化合物和式Ia"化合物以及其药学上可接受的溶剂化物是如下的化合物，其中：
R1是H、F或甲基；
R1'是H；
R2是H、F、Cl或甲氧基；
R2'是H或F；
R3是H、F、Cl、甲基、三氟甲基或腈；
R4是甲基、乙基、正丙基或羟乙基；
R5是甲基、乙基、三氟甲基或二氟甲基，优选地，R5是甲基、乙基或三氟甲基。
在一个实施方案中，优选的式Ia化合物是式Ia-1化合物：
以及其药学上可接受的溶剂化物，其中：
R3是H、F、Cl、甲基、三氟甲基或腈，优选地，R3是H、F或Cl；
R4是甲基、乙基、正丙基、羟乙基、甲氧基乙基、三氟甲基、二氟甲基或氟甲基，优选地，R4是甲基、乙基、正丙基或羟乙基；
R5是甲基、乙基、甲氧基甲基、三氟甲基、二氟甲基、氟甲基、1-氟乙基、1,1-二氟乙基或2,2,2-三氟乙基，优选地，R5是甲基、乙基、甲氧基甲基、三氟甲基、二氟甲基或氟甲基，优选地，R5是甲基、乙基、三氟甲基或二氟甲基，优选地，R5是甲基、乙基或三氟甲基；
代表(R)型对映体或外消旋体。
在一个实施方案中，优选的式Ia-1化合物是式Ia-1'化合物：
以及其药学上可接受的溶剂化物，其中R3、R4以及R5如式Ia-1中所定义。
在一个实施方案中，优选的式Ia化合物是式Ia-2化合物：
以及其药学上可接受的溶剂化物，其中：
R1是H、F或甲基；
R1'是H；
R2是H、F、Cl或甲氧基；
R2'是H或F；
R3是H、F、Cl、甲基、三氟甲基或腈；
R5是甲基、乙基、甲氧基甲基、三氟甲基、二氟甲基、氟甲基、1-氟乙基、1,1-二氟乙基或2,2,2-三氟乙基，优选地，R5是甲基、乙基、甲氧基甲基、三氟甲基、二氟甲基或氟甲基，优选地，R5是甲基、乙基、三氟甲基或二氟甲基，优选地，R5是甲基、乙基或三氟甲基；
代表(R)型对映体或外消旋体。
在一个实施方案中，优选的式Ia-2化合物是式Ia-2'化合物：
以及其药学上可接受的溶剂化物，其中R1、R1'、R2、R2'、R3以及R5如式Ia-2中所定义。
在一个实施方案中，优选的式Ia化合物是式Ia-3化合物：
以及其药学上可接受的溶剂化物，其中：
R1是H、F或甲基；
R1'是H；
R2是H、F、Cl或甲氧基；
R2'是H或F；
R3是H、F、Cl、甲基、三氟甲基或腈；
R4是甲基、乙基、正丙基、羟乙基、甲氧基乙基、三氟甲基、二氟甲基或氟甲基，优选地，R4是甲基、乙基、正丙基或羟乙基；
代表(R)型对映体或外消旋体。
在一个实施方案中，优选的式Ia-3化合物是式Ia-3'化合物：
以及其药学上可接受的溶剂化物，其中R1、R1'、R2、R2'、R3以及R4如式Ia-3中所定义。
在一个实施方案中，优选的式I化合物是式Ib化合物：
以及其药学上可接受的溶剂化物，其中：
R3是F或在R5不是甲基的情况下，R3是噻吩-2-基；
R5是甲基、乙基、三氟甲基、二氟甲基、氟甲基、1-氟乙基、1,1-二氟乙基或2,2,2-三氟乙基，优选地，R5是甲基、乙基、三氟甲基、二氟甲基或氟甲基，优选地，R5是甲基、乙基、1-氟乙基、1,1-二氟乙基或2,2,2-三氟乙基，优选地，R5是甲基或乙基；
代表式Ib化合物的(R)型对映体或外消旋体。
在一个实施方案中，优选的式Ib化合物是式Ib'化合物：
以及其药学上可接受的溶剂化物，其中R3和R5如式Ib中所定义。
在一个实施方案中，优选的式Ib化合物是式Ib"化合物：
以及其药学上可接受的溶剂化物，其中R3和R5如式Ib中所定义。
在一个实施方案中，优选的式Ib化合物是式Ib-1化合物：
以及其药学上可接受的溶剂化物，其中R5是甲基、乙基、三氟甲基、二氟甲基或氟甲基，优选地，R5是甲基或乙基。
在一个实施方案中，优选的式Ib化合物是式Ib-2化合物：
以及其药学上可接受的溶剂化物，其中R5是乙基、三氟甲基、二氟甲基或氟甲基，优选地，R5是乙基。
在一个实施方案中，优选的式I化合物是式Ic化合物：
以及其药学上可接受的溶剂化物，其中：
R1是H、F或甲基；
R1'是H；
R2是H、F、Cl或甲氧基；
R2'是H或F；
R3是H、F、Cl、甲基、三氟甲基或腈；
R4是甲基、乙基、正丙基或羟乙基；
R5是甲基、乙基或三氟甲基；
代表(R)型对映体或外消旋体。
在一个实施方案中，优选的式Ic化合物是式Ic'化合物：
以及其药学上可接受的溶剂化物，其中：
R1是H、F或甲基，优选地，R1是H；
R1'是H；
R2是H、F、Cl或甲氧基，优选地，R2是H；
R2'是H或F，优选地，R2'是H；
R3是H、F、Cl、甲基、三氟甲基或腈，优选地，R3是F；
R4是甲基、乙基、正丙基或羟乙基，优选地，R4是甲基；
R5是甲基、乙基或三氟甲基，优选地，R5是甲基。
本发明的特别优选的式I化合物是下表1中所列的化合物以及其药学上可接受的溶剂化物。
表1
在表1中，术语“Cpd”意指化合物。
表1中的化合物是使用Ultra 12.0版(珀金埃尔默公司(PerkinElmer))来命名的。
式I化合物可以通过不同的方式使用本领域技术人员已知的反应来制备。
本发明进一步涉及一种制造式I化合物：
以及其药学上可接受的溶剂化物的方法，其中：
R1是H、F或甲基；
R1'是H；
R2是H、F、Cl或甲氧基；
R2'是H或F；
R3是H、F、Cl、甲基、三氟甲基、腈或在R5不是甲基的情况下，R3是噻吩-2-基；
R4是甲基、乙基、正丙基、羟乙基、甲氧基乙基、三氟甲基、二氟甲基或氟甲基，优选地，R4是甲基、乙基、正丙基或羟乙基；
R5是甲基、乙基、甲氧基甲基、三氟甲基、二氟甲基、氟甲基、1-氟乙基、1,1-二氟乙基或2,2,2-三氟乙基，优选地，R5是甲基、乙基、甲氧基甲基、三氟甲基、二氟甲基或氟甲基，优选地，R5是甲基、乙基或三氟甲基；
X1是N并且X2是S或O；或X1是S并且X2是N，优选地，X1是N并且X2是S或O，更优选地，X1是N并且X2是S；
表示单键或双键，这取决于X1和X2；
代表式I化合物的(R)型对映体或外消旋体；
所述方法的特征在于它包括以下步骤：
a)使式(i)的化合物
其中：
PG表示合适的保护基，例如像DMB、PMB、Boc、烯丙基、二苯基-磷酰胺(diphenyl-phosphiramide)(DPP)、2-三甲基甲硅烷基乙磺酰基(SES)，优选地，PG是DMB；
R4'是如上文所定义的R4或羟乙基的可还原的前体以及因此甲氧基乙基的进一步的前体，例如像-CH2CO2烷基；其中术语“羟乙基的可还原的前体或因此甲氧基乙基的进一步的前体”指的是当与例如像LiAlH4的还原剂反应时被还原成羟乙基，然后任选地进一步被转化成甲氧基乙基的任何化学基团；
代表(R)型对映体或外消旋体；
与式(ii)的化合物反应
其中：
R5'是如上文所定义的R5、H或1-((叔丁基二苯基甲硅烷基)氧)乙基，优选地，R5'是如上文所定义的R5或H；
X1和X2如上文所定义；以及
表示单键或双键，这取决于X1和X2；
以获得式(iii)的化合物
其中PG、R4'、R5'、X1以及X2如上文所定义，代表(R)型对映体或外消旋体，并且表示单键或双键，这取决于X1和X2；
b)使用合适的脱保护剂使式(iii)的化合物脱保护以得到式(iv)的化合物
其中R4'、R5'、X1以及X2如上文所定义，代表(R)型对映体或外消旋体，并且表示单键或双键，这取决于X1和X2；
c)当R5'是H时，通过直接C-H三氟甲基化或二氟甲基化引入三氟甲基或二氟甲基，得到式(v)的化合物
其中R4'、X1以及X2如上文所定义并且R5是三氟甲基或二氟甲基，代表(R)型对映体或外消旋体，并且表示单键或双键，这取决于X1和 X2；
d)使用式(vi)的化合物
其中R1、R1'、R2、R2'以及R3如上文所定义；
使其中R5'不是H的式(iv)化合物或式(v)化合物进行N-酰化，得到式(vii)的化合物
其中R1、R1'、R2、R2'、R3、R4'、X1以及X2如上文所定义，
代表(R)型对映体或外消旋体，
表示单键或双键，这取决于X1和X2；以及
R5"是如式I中所定义的R5或1-((叔丁基二苯基甲硅烷基)氧)乙基；
e)任选地进一步进行以下两个步骤中的一个或两个：
e')当R4'是羟乙基的可还原的前体以及因此甲氧基乙基的进一步的前体时，进行还原步骤，任选地继而形成甲醚；
e")当R5"是1-((叔丁基二苯基甲硅烷基)氧)乙基时，进行醇脱保护的步骤，随后进行氟化以形成1-氟乙基R5基团；或进行醇脱保护的步骤，继而进行氧化步骤和随后的氟化步骤以得到1,1-二氟乙基R5基团；
以得到式I的化合物。
在一个优选的实施方案中，在本发明的方法中所使用的保护基PG是DMB。
根据一个实施方案，在步骤c)可以通过直接C-H三氟甲基化或二氟甲基化来引入三氟甲基或二氟甲基，如由Ji Y.等在PNAS,2011,108(35),14411-14415中或由FujiwaraY.等在JACS,2012,134,1494-1497中所述。
根据一个实施方案，可以通过DAST氟化来在步骤e")进行氟化步骤以形成1-氟乙基R5基团或1,1-二氟乙基R5基团。可以如WO2004/103953的第51页中所述来进行DAST氟化。
实施例部分中所述的反应方案仅具有说明性并且不应当被视为以任何方式限制本发明。根据一个实施方案，可以使用以下实施例中所详述的本发明的手性合成来制备式I的化合物。
本发明进一步涉及本发明的化合物或其药学上可接受的溶剂化物用作NK-3受体的拮抗剂的用途。
因此，在一个特别优选的实施方案中，本发明涉及式I和子式的化合物，特别是上表1中的那些化合物、或其药学上可接受的溶剂化物用作NK-3受体拮抗剂的用途。
因此，在另一个方面，本发明涉及这些化合物或其溶剂化物用于合成药物活性成分，如选择性NK-3受体拮抗剂的用途。
用途
本发明的化合物因此可用作药物，特别是用于预防和/或治疗抑郁症、焦虑症、精神病、精神分裂症、精神病性障碍、双相型障碍、认知障碍、帕金森病、阿尔茨海默氏病、注意力不足多动症(ADHD)、疼痛、惊厥、肥胖、炎性疾病，包括肠易激综合征(IBS)和炎性肠病；呕吐、先兆子痫、气道相关疾病，包括慢性阻塞性肺病、哮喘、气道高反应性、支气管收缩以及咳嗽，生殖障碍、避孕和性激素依赖性疾病，包括但不限于良性前列腺增生(BPH)、前列腺增生、转移性前列腺癌、睾丸癌、乳腺癌、卵巢癌、雄激素依赖性痤疮、男性型秃发、子宫内膜异位症、青春期异常、子宫纤维化、子宫纤维瘤、激素依赖性癌症、高雄激素血症、多毛症、男性化、多囊卵巢综合征(PCOS)、经前烦躁症(PMDD)、HAIR-AN综合征(高雄激素血症、胰岛素抵抗以及黑棘皮病)、卵巢卵泡膜细胞增生症(HAIR-AN伴有卵巢间质中黄体化卵泡膜细胞增生)、高卵巢内雄激素浓度的其它表现(例如卵泡成熟停滞、闭锁、无排卵、痛经、功能失调性子宫出血、不孕症)、产生雄激素的肿瘤(男性化卵巢瘤或肾上腺瘤)、月经过多以及子宫腺肌症。本发明的化合物因此可用作药物，特别是用于预防和/或治疗抑郁症、焦虑症、精神病、精神分裂症、精神病性障碍、双相型障碍、认知障碍、帕金森病、阿尔茨海默氏病、注意力不足多动症(ADHD)、疼痛、惊厥、肥胖、炎性疾病，包括肠易激综合征(IBS)和炎性肠病；呕吐、先兆子痫、气道相关疾病，包括慢性阻塞性肺病、哮喘、气道高反应性、支气管收缩以及咳嗽，尿失禁、生殖障碍、避孕和性激素依赖性疾病，包括但不限于良性前列腺增生(BPH)、前列腺增生、转移性前列腺癌、睾丸癌、乳腺癌、卵巢癌、雄激素依赖性痤疮、男性型秃发、子宫内膜异位症、青春期异常、子宫纤维化、子宫纤维瘤、子宫平滑肌瘤、激素依赖性癌症、高雄激素血症、多毛症、男性化、多囊卵巢综合征(PCOS)、经前烦躁症(PMDD)、HAIR-AN综合征(高雄激素血症、胰岛素抵抗以及黑棘皮病)、卵巢卵泡膜细胞增生症(HAIR-AN伴有卵巢间质中黄体化卵泡膜细胞增生)、高卵巢内雄激素浓度的其它表现(例如卵泡成熟停滞、闭锁、无排卵、痛经、功能失调性子宫出血、不孕症)、产生雄激素的肿瘤(男性化卵巢瘤或肾上腺瘤)、月经过多以及子宫腺肌症。
本发明还提供了一种用于延缓患者中以下疾病发作的方法：抑郁症、焦虑症、精神病、精神分裂症、精神病性障碍、双相型障碍、认知障碍、帕金森病、阿尔茨海默氏病、注意力不足多动症(ADHD)、疼痛、惊厥、肥胖、炎性疾病，包括肠易激综合征(IBS)和炎性肠病，呕吐、先兆子痫、气道相关疾病，包括慢性阻塞性肺病、哮喘、气道高反应性、支气管收缩以及咳嗽，生殖障碍、避孕和性激素依赖性疾病，包括但不限于良性前列腺增生(BPH)、前列腺增生、转移性前列腺癌、睾丸癌、乳腺癌、卵巢癌、雄激素依赖性痤疮、男性型秃发、子宫内膜异位症、青春期异常、子宫纤维化、子宫纤维瘤、激素依赖性癌症、高雄激素血症、多毛症、男性化、多囊卵巢综合征(PCOS)、经前烦躁症(PMDD)、HAIR-AN综合征(高雄激素血症、胰岛素抵抗以及黑棘皮病)、卵巢卵泡膜细胞增生症(HAIR-AN伴有卵巢间质中黄体化卵泡膜细胞增生)、高卵巢内雄激素浓度的其它表现(例如卵泡成熟停滞、闭锁、无排卵、痛经、功能失调性子宫出血、不孕症)、产生雄激素的肿瘤(男性化卵巢瘤或肾上腺瘤)、月经过多以及子宫腺肌症，所述方法包括向有需要的患者施用药学有效量的式I化合物或其药学上可接受的溶剂化物。本发明还提供了一种用于延缓患者中以下疾病发作的方法：抑郁症、焦虑症、精神病、精神分裂症、精神病性障碍、双相型障碍、认知障碍、帕金森病、阿尔茨海默氏病、注意力不足多动症(ADHD)、疼痛、惊厥、肥胖、炎性疾病，包括肠易激综合征(IBS)和炎性肠病，呕吐、先兆子痫、气道相关疾病，包括慢性阻塞性肺病、哮喘、气道高反应性、支气管收缩以及咳嗽，尿失禁、生殖障碍、避孕和性激素依赖性疾病，包括但不限于良性前列腺增生(BPH)、前列腺增生、转移性前列腺癌、睾丸癌、乳腺癌、卵巢癌、雄激素依赖性痤疮、男性型秃发、子宫内膜异位症、青春期异常、子宫纤维化、子宫纤维瘤、子宫平滑肌瘤、激素依赖性癌症、高雄激素血症、多毛症、男性化、多囊卵巢综合征(PCOS)、经前烦躁症(PMDD)、HAIR-AN综合征(高雄激素血症、胰岛素抵抗以及黑棘皮病)、卵巢卵泡膜细胞增生症(HAIR-AN伴有卵巢间质中黄体化卵泡膜细胞增生)、高卵巢内雄激素浓度的其它表现(例如卵泡成熟停滞、闭锁、无排卵、痛经、功能失调性子宫出血、不孕症)、产生雄激素的肿瘤(男性化卵巢瘤或肾上腺瘤)、月经过多以及子宫腺肌症，所述方法包括向有需要的患者施用药学有效量的式I化合物或其药学上可接受的溶剂化物。
优选地，所述患者是温血动物，更优选地是人类。
本发明的化合物特别可用于治疗和/或预防性激素依赖性疾病，包括但不限于良性前列腺增生(BPH)、前列腺增生、转移性前列腺癌、睾丸癌、乳腺癌、卵巢癌、雄激素依赖性痤疮、男性型秃发、子宫内膜异位症、青春期异常、子宫纤维化、子宫纤维瘤、激素依赖性癌症、高雄激素血症、多毛症、男性化、多囊卵巢综合征(PCOS)、经前烦躁症(PMDD)、HAIR-AN综合征(高雄激素血症、胰岛素抵抗以及黑棘皮病)、卵巢卵泡膜细胞增生症(HAIR-AN伴有卵巢间质中黄体化卵泡膜细胞增生)、高卵巢内雄激素浓度的其它表现(例如卵泡成熟停滞、闭锁、无排卵、痛经、功能失调性子宫出血、不孕症)、产生雄激素的肿瘤(男性化卵巢瘤或肾上腺瘤)、月经过多以及子宫腺肌症。本发明的化合物特别可用于治疗和/或预防性激素依赖性疾病，包括但不限于良性前列腺增生(BPH)、前列腺增生、转移性前列腺癌、睾丸癌、乳腺癌、卵巢癌、雄激素依赖性痤疮、男性型秃发、子宫内膜异位症、青春期异常、子宫纤维化、子宫纤维瘤、子宫平滑肌瘤、激素依赖性癌症、高雄激素血症、多毛症、男性化、多囊卵巢综合征(PCOS)、经前烦躁症(PMDD)、HAIR-AN综合征(高雄激素血症、胰岛素抵抗以及黑棘皮病)、卵巢卵泡膜细胞增生症(HAIR-AN伴有卵巢间质中黄体化卵泡膜细胞增生)、高卵巢内雄激素浓度的其它表现(例如卵泡成熟停滞、闭锁、无排卵、痛经、功能失调性子宫出血、不孕症)、产生雄激素的肿瘤(男性化卵巢瘤或肾上腺瘤)、月经过多以及子宫腺肌症。
在一个具体的实施方案中，本发明的化合物特别可用于治疗和/或预防良性前列腺增生(BPH)、子宫内膜异位症、子宫纤维化、子宫纤维瘤、多囊卵巢综合征(PCOS)、经前烦躁症(PMDD)、HAIR-AN综合征(高雄激素血症、胰岛素抵抗以及黑棘皮病)、卵巢卵泡膜细胞增生症(HAIR-AN伴有卵巢间质中黄体化卵泡膜细胞增生)、高卵巢内雄激素浓度的其它表现(例如卵泡成熟停滞、闭锁、无排卵、痛经、功能失调性子宫出血、不孕症)、产生雄激素的肿瘤(男性化卵巢瘤或肾上腺瘤)、月经过多以及子宫腺肌症。在一个具体的实施方案中，本发明的化合物特别可用于治疗和/或预防良性前列腺增生(BPH)、子宫内膜异位症、子宫纤维化、子宫纤维瘤、子宫平滑肌瘤、多囊卵巢综合征(PCOS)、经前烦躁症(PMDD)、HAIR-AN综合征(高雄激素血症、胰岛素抵抗以及黑棘皮病)、卵巢卵泡膜细胞增生症(HAIR-AN伴有卵巢间质中黄体化卵泡膜细胞增生)、高卵巢内雄激素浓度的其它表现(例如卵泡成熟停滞、闭锁、无排卵、痛经、功能失调性子宫出血、不孕症)、产生雄激素的肿瘤(男性化卵巢瘤或肾上腺瘤)、月经过多以及子宫腺肌症。
在一个具体的实施方案中，本发明的化合物特别可用于治疗和/或预防子宫内膜异位症、子宫纤维化、子宫纤维瘤、子宫平滑肌瘤、多囊卵巢综合征(PCOS)以及良性前列腺增生(BPH)。
在一个具体的实施方案中，本发明的化合物特别可用于治疗和/或预防子宫内膜异位症。
在一个具体的实施方案中，本发明的化合物特别可用于治疗和/或预防子宫纤维化。
在一个具体的实施方案中，本发明的化合物特别可用于治疗和/或预防子宫纤维瘤。
在一个具体的实施方案中，本发明的化合物特别可用于治疗和/或预防子宫平滑肌瘤。
在一个具体的实施方案中，本发明的化合物特别可用于治疗和/或预防多囊卵巢综合征(PCOS)。
在一个具体的实施方案中，本发明的化合物特别可用于治疗和/或预防良性前列腺增生(BPH)。
在一个具体的实施方案中，本发明的化合物特别可用于治疗和/或预防也被称为潮热的热潮红。
在一个具体的实施方案中，本发明的化合物特别可用于治疗和/或预防围绝经期病况(即‘热潮红’)、体外受精(‘IVF’)、男性避孕、女性避孕、性犯罪者的去势。
本发明的化合物还可用于治疗妇科病症和不孕症。具体来说，本发明提供了在辅助受孕中降低和/或抑制LH高峰的方法。
本发明的化合物还可用于引起男性去势作用以及抑制男性的性欲冲动。这在男性性犯罪者的治疗方面特别受关注。
本发明进一步提供了式I的化合物或其药学上可接受的溶剂化物用于制造用于治疗和/或预防患者的以下疾病的药物的用途：抑郁症、焦虑症、精神病、精神分裂症、精神病性障碍、双相型障碍、认知障碍、帕金森病、阿尔茨海默氏病、注意力不足多动症(ADHD)、疼痛、惊厥、肥胖、炎性疾病，包括肠易激综合征(IBS)和炎性肠病，呕吐、先兆子痫、气道相关疾病，包括慢性阻塞性肺病、哮喘、气道高反应性、支气管收缩以及咳嗽，生殖障碍、避孕和性激素依赖性疾病，包括但不限于良性前列腺增生(BPH)、前列腺增生、转移性前列腺癌、睾丸癌、乳腺癌、卵巢癌、雄激素依赖性痤疮、男性型秃发、子宫内膜异位症、青春期异常、子宫纤维化、子宫纤维瘤、激素依赖性癌症、高雄激素血症、多毛症、男性化、多囊卵巢综合征(PCOS)、经前烦躁症(PMDD)、HAIR-AN综合征(高雄激素血症、胰岛素抵抗以及黑棘皮病)、卵巢卵泡膜细胞增生症(HAIR-AN伴有卵巢间质中黄体化卵泡膜细胞增生)、高卵巢内雄激素浓度的其它表现(例如卵泡成熟停滞、闭锁、无排卵、痛经、功能失调性子宫出血、不孕症)、产生雄激素的肿瘤(男性化卵巢瘤或肾上腺瘤)、月经过多以及子宫腺肌症。本发明进一步提供了式I的化合物或其药学上可接受的溶剂化物用于制造用于治疗和/或预防患者的以下疾病的药物的用途：抑郁症、焦虑症、精神病、精神分裂症、精神病性障碍、双相型障碍、认知障碍、帕金森病、阿尔茨海默氏病、注意力不足多动症(ADHD)、疼痛、惊厥、肥胖、炎性疾病，包括肠易激综合征(IBS)和炎性肠病，呕吐、先兆子痫、气道相关疾病，包括慢性阻塞性肺病、哮喘、气道高反应性、支气管收缩以及咳嗽，尿失禁、生殖障碍、避孕和性激素依赖性疾病，包括但不限于良性前列腺增生(BPH)、前列腺增生、转移性前列腺癌、睾丸癌、乳腺癌、卵巢癌、雄激素依赖性痤疮、男性型秃发、子宫内膜异位症、青春期异常、子宫纤维化、子宫纤维瘤、子宫平滑肌瘤、激素依赖性癌症、高雄激素血症、多毛症、男性化、多囊卵巢综合征(PCOS)、经前烦躁症(PMDD)、HAIR-AN综合征(高雄激素血症、胰岛素抵抗以及黑棘皮病)、卵巢卵泡膜细胞增生症(HAIR-AN伴有卵巢间质中黄体化卵泡膜细胞增生)、高卵巢内雄激素浓度的其它表现(例如卵泡成熟停滞、闭锁、无排卵、痛经、功能失调性子宫出血、不孕症)、产生雄激素的肿瘤(男性化卵巢瘤或肾上腺瘤)、月经过多以及子宫腺肌症。
优选地，所述患者是温血动物，更优选地是人类。
本发明特别提供了式I的化合物或其药学上可接受的溶剂化物用于制造治疗和/或预防以下疾病的药物的用途：性激素依赖性疾病，包括但不限于良性前列腺增生(BPH)、前列腺增生、转移性前列腺癌、睾丸癌、乳腺癌、卵巢癌、雄激素依赖性痤疮、男性型秃发、子宫内膜异位症、青春期异常、子宫纤维化、子宫纤维瘤、激素依赖性癌症、高雄激素血症、多毛症、男性化、多囊卵巢综合征(PCOS)、经前烦躁症(PMDD)、HAIR-AN综合征(高雄激素血症、胰岛素抵抗以及黑棘皮病)、卵巢卵泡膜细胞增生症(HAIR-AN伴有卵巢间质中黄体化卵泡膜细胞增生)、高卵巢内雄激素浓度的其它表现(例如卵泡成熟停滞、闭锁、无排卵、痛经、功能失调性子宫出血、不孕症)、产生雄激素的肿瘤(男性化卵巢瘤或肾上腺瘤)、月经过多以及子宫腺肌症。本发明特别提供了式I的化合物或其药学上可接受的溶剂化物用于制造治疗和/或预防以下疾病的药物的用途：性激素依赖性疾病，包括但不限于良性前列腺增生(BPH)、前列腺增生、转移性前列腺癌、睾丸癌、乳腺癌、卵巢癌、雄激素依赖性痤疮、男性型秃发、子宫内膜异位症、青春期异常、子宫纤维化、子宫纤维瘤、子宫平滑肌瘤、激素依赖性癌症、高雄激素血症、多毛症、男性化、多囊卵巢综合征(PCOS)、经前烦躁症(PMDD)、HAIR-AN综合征(高雄激素血症、胰岛素抵抗以及黑棘皮病)、卵巢卵泡膜细胞增生症(HAIR-AN伴有卵巢间质中黄体化卵泡膜细胞增生)、高卵巢内雄激素浓度的其它表现(例如卵泡成熟停滞、闭锁、无排卵、痛经、功能失调性子宫出血、不孕症)、产生雄激素的肿瘤(男性化卵巢瘤或肾上腺瘤)、月经过多以及子宫腺肌症。
在一个具体的实施方案中，式I的化合物或其药学上可接受的溶剂化物可以用于制造治疗和/或预防以下疾病的药物：子宫内膜异位症、子宫纤维化、子宫纤维瘤、子宫平滑肌瘤、多囊卵巢综合征(PCOS)以及良性前列腺增生(BPH)。
在一个具体的实施方案中，式I的化合物或其药学上可接受的溶剂化物可以用于制造治疗和/或预防子宫内膜异位症的药物。
在一个具体的实施方案中，式I的化合物或其药学上可接受的溶剂化物可以用于制造治疗和/或预防子宫纤维化的药物。
在一个具体的实施方案中，式I的化合物或其药学上可接受的溶剂化物可以用于制造治疗和/或预防子宫纤维瘤的药物。
在一个具体的实施方案中，式I的化合物或其药学上可接受的溶剂化物可以用于制造治疗和/或预防子宫平滑肌瘤的药物。
在一个具体的实施方案中，式I的化合物或其药学上可接受的溶剂化物可以用于制造治疗和/或预防多囊卵巢综合征(PCOS)的药物。
在一个具体的实施方案中，式I的化合物或其药学上可接受的溶剂化物可以用于制造治疗和/或预防良性前列腺增生(BPH)的药物。
在一个具体的实施方案中，式I的化合物或其药学上可接受的溶剂化物可以用于制造治疗和/或预防也被称为潮热的热潮红的药物。
本发明进一步提供了式I的化合物或其药学上可接受的溶剂化物用于制造在患者中在辅助受孕中降低和/或抑制LH高峰的药物的用途。优选地，所述患者是温血动物，更优选地是女性。
本发明进一步提供了式I的化合物或其药学上可接受的溶剂化物用于制造引起男性去势作用以及抑制男性的性欲冲动的药物的用途。这在男性性犯罪者的治疗方面特别受关注。
根据本发明的另一个特征，提供了一种用于调节需要这种治疗的患者，优选地温血动物，并且甚至更优选地人类的NK-3受体活性的方法，所述方法包括向所述患者施用有效量的本发明的化合物或其药学上可接受的溶剂化物。
根据一个实施方案，本发明的化合物、它们的药学上可接受的溶剂化物可以作为联合疗法的一部分被施用。因此，在本发明的范围内包括了如下的实施方案，所述实施方案包括除了作为活性成分的本发明的化合物、其药学上可接受的溶剂化物之外，还共同施用另外的治疗剂和/或活性成分；以及所述实施方案包括如下组合物和药物，其除了作为活性成分的本发明的化合物、其药学上可接受的溶剂化物之外，还含有另外的治疗剂和/或活性成分。常被称为“联合疗法”的这些多药物方案可以用于治疗和/或预防由NK-3受体调节所介导的或与NK-3受体调节相关的任何疾病或病况。治疗剂的这些组合的使用对于治疗需要治疗的患者或处于成为这种患者的风险的个体中的上述病症来说是特别相关的。
除了治疗功效的要求之外(所述要求可能需要除了式I的NK-3受体调节剂化合物或其药学上可接受的溶剂化物之外，还要使用活性剂)，可能还存在强制或高度建议使用药物组合的另外的理由，所述组合包括代表辅助疗法的活性成分，即补足和补充由本发明的NK-3受体调节剂化合物所发挥的功能的活性成分。用于辅助治疗的目的的合适的辅助性治疗剂包括如下的药物，所述药物并不是直接治疗或预防由NK-3受体调节所介导的或与NK-3受体调节相关的疾病或病况，而是治疗基本的或潜在的NK-3受体调节的疾病或病况所直接引起的或间接伴有的疾病或病况。
根据本发明的另一个特征，式I的化合物、其药学上可接受的溶剂化物可以与抗精神病药物(APD)一起用于联合疗法中以提高功效以及使得与APD相关的副作用减到最低程度，所述抗精神病药物包括但不限于多巴胺2/3受体拮抗剂和5-HT2受体拮抗剂。更具体来说，式I的化合物、其药学上可接受的溶剂化物可以作为辅助疗法与非典型抗精神病药物组合使用，所述非典型抗精神病药物包括但不限于利培酮(risperidone)、氯氮平(clozapine)、奥氮平(olanzapine)，其中所述NK-3受体调节剂可以对非典型抗精神病药起到剂量限制的作用，并且因此使患者避免了那些非典型抗精神病药物的一些副作用。
因此，本发明的治疗方法和药物组合物可以单一疗法的形式利用式I的化合物或其药学上可接受的溶剂化物，但是所述方法和组合物也可以多重疗法的形式使用，其中共同施用一种或多种式I化合物或它们的药学上可接受的溶剂化物与一种或多种其它治疗剂的组合。
在本发明的上述实施方案组合中，式I的化合物、其药学上可接受的溶剂化物和其它治疗活性剂可以在剂型方面单独施用或彼此联合施用，以及在它们的施用时间方面，依次施用或同时施用。因此，一种组成药剂可以在施用一种或多种其它组成药剂之前、同时或之后施用。
本发明还提供了药物组合物，所述药物组合物包含式I的化合物或其药学上可接受的溶剂化物以及至少一种药学上可接受的载体、稀释剂、赋形剂和/或佐剂。如上文所示，本发明还涵盖了除了作为活性成分的本发明的化合物、其药学上可接受的溶剂化物之外，还含有另外的治疗剂和/或活性成分的药物组合物。
本发明的另一个目的在于一种药物，所述药物包含至少一种本发明的化合物或其药学上可接受的溶剂化物作为活性成分。
根据本发明的另一个特征，提供了式I的化合物或其药学上可接受的溶剂化物用于制造用于调节需要这种治疗的患者的NK-3受体活性的药物的用途，所述用途包括向所述患者施用有效量的本发明的化合物或其药学上可接受的溶剂化物。
优选地，所述患者是温血动物，更优选地是人类。
如上文所述，本发明的化合物、它们的药学上可接受的溶剂化物可以用于单一疗法或联合疗法中。因此，根据一个实施方案，本发明提供了本发明的化合物用于制造用于上文所述的目的至少之一的药物的用途，其中所述药物与至少一种另外的治疗剂和/或活性成分被组合施用于需要所述药物的患者，优选温血动物，并且甚至更优选人类。这种多药物方案的益处和优势、可能的施用方案以及合适的另外的治疗剂和/或活性成分是上文所述的那些。
一般来说，对于药物用途来说，本发明的化合物可以被配制成药物制剂，所述药物制剂包含至少一种本发明的化合物和至少一种药学上可接受的载体、稀释剂、赋形剂和/或佐剂以及任选的一种或多种另外的药物活性化合物。
借助于非限制性实例，这种制剂可以呈适用于口服施用、适用于肠胃外施用(如通过静脉内注射、肌内注射或皮下注射或静脉内输注)、适用于局部施用(包括眼部)、适用于通过吸入、通过皮肤贴剂、通过植入物、通过栓剂等施用的形式。根据施用方式可以是固体、半固体或液体的这些合适的施用形式以及用于制备其的方法和载体、稀释剂以及赋形剂对于本领域技术人员来说将是清楚的；参考Remington's Pharmaceutical Sciences(《雷明顿药物科学》)的最新版本。
这些制剂的一些优选的而非限制性的实例包括片剂、丸剂、粉剂、糖锭、锭剂、扁囊剂、酏剂、悬浮液、乳液、溶液、糖浆、气溶胶、软膏剂、乳剂、洗剂、软明胶胶囊和硬明胶胶囊、栓剂、滴剂、用于以推注和/或连续施用的无菌注射溶液和无菌包装的粉剂(通常在使用之前复原)，它们可与本身适用于这些制剂的载体、赋形剂以及稀释剂一起来配制，如乳糖、右旋糖、蔗糖、山梨糖醇、甘露醇、淀粉、阿拉伯树胶、磷酸钙、藻酸盐、黄蓍胶、明胶、硅酸钙、微晶纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、纤维素、(无菌)水、甲基纤维素、羟基苯甲酸甲酯和羟基苯甲酸丙酯、滑石粉、硬脂酸镁、食用油、植物油和矿物油或其合适的混合物。所述制剂可以任选地含有通常用于药物制剂中的其它物质，如润滑剂、湿润剂、乳化剂和助悬剂、分散剂、崩解剂、增量剂、填充剂、防腐剂、甜味剂、调味剂、流动调节剂、隔离剂等。所述组合物还可以被配制成提供其中所含的一种或多种活性化合物的快速释放、持续释放或延迟释放。
本发明的药物制剂优选地呈单位剂型的形式，并且可以被适当地包装在例如盒、泡罩、小瓶、瓶子、小药囊、安瓿或任何其它合适的单剂量或多剂量支持物或容器(它可以被适当地标记)中；任选地具有含有产品信息和/或使用说明的一个或多个活页。一般来说，这样的单位剂量将含有0.05mg至1000mg，并且通常1mg至500mg，优选地2mg至150mg的至少一种本发明的化合物，例如每单位剂量约2mg、4mg、8mg、16mg、32mg、64mg或128mg。根据另一个实施方案，这样的单位剂量将含有每单位剂量0.05mg至1000mg，并且通常1mg至500mg，优选地2mg至400mg，优选地2mg至200mg的至少一种本发明的化合物。
通常，根据待预防或治疗的病况和施用途径，本发明的活性化合物通常将以每天每公斤患者体重0.001mg至10mg，更经常每天每公斤患者体重0.01mg至4mg，优选地每天每公斤患者体重0.02mg至1.5mg，例如每天每公斤患者体重约0.02mg、0.04mg、0.08mg、0.16mg、0.32mg、0.64mg或1.28mg来施用，它可以单次日剂量的形式施用、分为一次或多次日剂量施用、或例如使用滴注而基本上连续施用。根据另一个实施方案，本发明的活性化合物通常将以每天每公斤患者体重0.001mg至10mg，更经常每天每公斤患者体重0.01mg至7mg，优选地每天每公斤患者体重0.03mg至3.5mg来施用，它可以单次日剂量的形式施用、分为一次或多次日剂量施用、或例如使用滴注而基本上连续施用。
根据一个实施方案，本发明的活性化合物将以单次日剂量的形式施用、分为一次、两次或更多次日剂量施用、或例如使用滴注而基本上连续施用。
定义
以下定义和解释是关于如包括说明书和权利要求书这两者在内的整个本申请通篇所使用的术语。
当描述本发明的化合物时，除非另有说明，否则将根据以下定义解释所使用的术语。
术语“烷基”指的是式CnH2n+1的烃基，其中n是大于或等于1的数字。一般来说，本发明的烷基包含1至4个碳原子，优选地1至3个碳原子。烷基可以是直链的或支链的。合适的烷基包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基以及叔丁基。
如本文所用的术语“噻吩-2-基”意指下式的基团：
其中箭头限定了连接点。
本发明的(3-取代)-(8-取代)-5,6-二氢-[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡嗪的环原子是基于以下方案来编号的。
化合物中来自不对称碳的键一般使用以下各项来描绘：实线实心楔形或虚线楔形使用实心楔形或虚线楔形来描绘来自不对称碳原子的键意图表明仅意图包括所示的立体异构体。
式I和其子式的化合物在位置8处含有立构碳中心并且因此可以(R)型对映体和(S)型对映体的形式存在。在本发明的一个实施方案中，式I的化合物关于C8位置不是纯的(S)型对映体。
在本发明的化合物中，在C8位置处带有取代基的虚线楔形用于描绘(R)型对映体，因此不包括其外消旋混合物。
在本发明的化合物中，具有紧邻C8位置的星形的虚线用于描绘虚线楔形以表示(R)型对映体或描绘实线以描绘被称作“外消旋体”的(R)型对映体和(S)型对映体的外消旋混合物。
举例来说，(R)-(3,4-二氯苯基)(8-甲基-3-(3-甲基-1,2,4-噻二唑-5-基)-5,6-二氢-[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡嗪-7(8H)-基)甲酮(化合物编号1)被描述成：
这种化合物的外消旋混合物，即(3,4-二氯苯基)(8-甲基-3-(3-甲基-1,2,4-噻二唑-5-基)-5,6-二氢-[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡嗪-7(8H)-基)甲酮(化合物编号38)被描述成：
术语“溶剂化物”在本文中用来描述本发明中的化合物，所述化合物含有化学计量或亚化学计量的一种或多种药学上可接受的溶剂分子，如乙醇。术语“水合物”指的是当所述溶剂是水时。
所有对式I化合物的提及均包括对其溶剂化物、多组分复合体以及液晶的提及。
本发明的化合物包括如上文所定义的式I的化合物，包括其所有的多晶型物和晶体惯态、其前药和前药以及同位素标记的式I化合物在内。
本发明还大体上涵盖了式I化合物的所有药学上可接受的前体药物(predrug)和前药(prodrug)。
如本文所用的术语“前药”意指式I化合物的药理学上可接受的衍生物，例如像酯，所述衍生物的体内生物转化产物产生生物活性药物。前药的特征一般在于生物利用度提高并且在体内容易被代谢成生物活性化合物。
如本文所用的术语“前体药物”意指将被修饰以形成药物物质的任何化合物，其中所述修饰可以在体内或体外发生，以及在所述前体药物到达其中欲施用药物的身体部位之前或之后发生。
术语“患者”指的是正等待接受或正接受医疗护理、或为/将成为医疗程序的对象的温血动物，更优选地人类。
术语“人类”指的是两种性别以及处在任何发育阶段(即新生儿、婴儿、少年、青年、成年人)的受试者。
如本文所用的术语“治疗(treat)”、“治疗(treating)”以及“治疗(treatment)”意包括缓解、减轻或消除病况或疾病和/或它伴有的症状。
如本文所用的术语“预防(prevent)”、“预防(preventing)”以及“预防(prevention)”指的是延缓或阻止病况或疾病和/或它伴有的症状发作、阻止患者患病况或疾病、或降低患者患病况或疾病的风险的方法。
如本文所用的术语“治疗有效量”(或更简单地“有效量”)意指活性剂或活性成分(例如NK-3拮抗剂)足以在接受它的施用的患者中实现所需的治疗作用或预防作用的量。
术语“施用(administration)”或其变体(例如“施用(administering)”)意指将活性剂或活性成分(例如NK-3拮抗剂)单独地或作为药学上可接受的组合物的一部分提供给待治疗或预防病况、症状或疾病的患者。
“药学上可接受的”意指药物组合物的成分彼此相容并且对其患者无害。
如本文所用的术语“拮抗剂”意指如下的化合物，所述化合物与激动剂(例如内源性配体)在相同的位点处竞争性地或非竞争性地结合受体，并且对受体具有可逆的和竞争性的结合亲和力而不直接调节受体信号转导，但是尽管如此仍占据激动剂(例如内源性配体)的结合位点，从而阻断激动剂介导的受体信号转导。
如本文所用的术语“性激素依赖性疾病”意指由过量的、不适当的或不受调节的性激素产生和/或对性激素的异常生理反应所加重的或所引起的疾病。在男性中这类疾病的实例包括但不限于良性前列腺增生(BPH)、前列腺增生、转移性前列腺癌、睾丸癌、雄激素依赖性痤疮、男性型秃发以及男孩性早熟。在女性中这类疾病的实例包括但不限于子宫内膜异位症、青春期异常、子宫纤维化、子宫纤维瘤、子宫平滑肌瘤、激素依赖性癌症(卵巢癌、乳腺癌)、产生雄激素的肿瘤(男性化卵巢瘤或肾上腺瘤)、高雄激素血症、多毛症、男性化、多囊卵巢综合征(PCOS)、经前烦躁症(PMDD)、HAIR-AN综合征(高雄激素血症、胰岛素抵抗以及黑棘皮病)、卵巢卵泡膜细胞增生症(HAIR-AN伴有卵巢间质中黄体化卵泡膜细胞增生)、高卵巢内雄激素浓度的其它表现(例如卵泡成熟停滞、闭锁、无排卵、痛经、功能失调性子宫出血、不孕症)、月经过多以及子宫腺肌症(子宫肌肉内子宫内膜生长异常)。
如本文所用的术语“精神病性障碍”意指影响心智的一组疾病。这些疾病改变了患者清晰思考、做出正确判断、在情感上有响应、有效地沟通、理解现实以及做出适当的行为的能力。当症状严重时，患有精神病性障碍的患者难以与现实保持联系，并且往往不能满足日常生活的普通要求。精神病性障碍包括但不限于精神分裂症、精神分裂症样障碍、分裂情感性障碍、妄想性障碍、短期性精神病性障碍、分享性精神病性障碍、由于一般医学病况所引起的精神病性障碍、物质诱发型精神病性障碍或未另外具体指明的精神病性障碍(Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders(《精神障碍的诊断和统计学手册》),第4版,华盛顿特区的美国精神病学协会(American Psychiatric Association,Washington,D.C.),1994)。
如本文所用的术语“药物载体”意指用作在其中配制和/或施用药物活性剂的溶剂或稀释剂的载体或惰性介质。药物载体的非限制性实例包括乳膏剂、凝胶、洗剂、溶液、以及脂质体。
将参考以下实施例更好地理解本发明。这些实施例意图代表本发明的具体实施方案，而不意图限制本发明的范围。
附图说明
图1是表示在口服化合物编号5(3mg/kg)或载体(0.5％甲基纤维素)之后，在完整雄性大鼠中随时间推移的血浆睾酮水平的图表。
图2是表示在口服3mg/kg、10mg/kg或30mg/kg的化合物编号5之后，良性前列腺增生(BPH)大鼠模型中的前列腺重量的直方图。
图3是表示在口服化合物编号5(10mg/kg)或载体(0.5％甲基纤维素)之后，在连续发情周期的持续时间内所跟踪的成年雌性大鼠中的雌二醇水平的直方图。
实施例
化学实施例
除非另有说明，否则所有所报告的温度均是以摄氏度(℃)来表示；所有反应均是在室温(RT)进行的。
在所有反应之后进行薄层色谱(TLC)分析(TLC板，硅胶60 F254，默克公司(Merck))，所述分析用于监测反应，建立硅胶快速色谱条件。在本发明中使用的所有其它TLC显影剂/可视化技术、实验设备或纯化程序在未被具体详述时，均被假定为是本领域技术人员已知的，并且描述在诸如以下的标准参考手册中：i)Gordon,A.J.；Ford,R.A.“TheChemist's Companion-A Handbook of Practical Data,Techniques,and References(《化学工作者指南-实用数据、技术以及参考文献手册》)”,纽约的威利出版社(Wiley:NewYork),1972；ii)Vogel's Textbook of Practical Organic Chemistry(《沃氏实用有机化学教程》),Pearson Prentice Hall:伦敦(London),1989。
HPLC-MS谱通常是在Agilent LCMS上使用电喷射离子化(ESI)获得的。Agilent仪器包括自动采样器1100、二元泵1100、紫外线多波长检测器1100以及6100单四极杆质谱仪。所使用的色谱柱是Sunfire 3.5μm，C18，3.0mm×50mm的尺寸。
通常所使用的洗脱液是溶液A(含0.1％TFA的H2O)和溶液B(含0.1％TFA的MeCN)的混合物。
以每分钟1.3毫升的流动速率如下施加梯度：梯度A(用于分析最终化合物和中间体)：保持5％的溶液B的初始条件0.2分钟，在6分钟内线性增加到95％的溶液B，在95％保持1.75分钟，在0.25分钟内回到初始条件并且维持2.0分钟；梯度B(用于分析粗样品和反应混合物)：保持5％的溶液B的初始条件0.2分钟，在2.0分钟内线性增加到95％，在95％保持1.75分钟，在0.25分钟内回到初始条件并且维持2分钟。
使用在具有手动或自动(自动采样器1100)进样能力的Agilent 1100(二元泵和紫外线多波长检测器)上进行的手性HPLC来进行手性纯度的测定。所使用的柱是CHIRALPAKIA 5μm，4.6mm×250mm，4.6mm×250mm，等度模式。根据每一次分离的具体情况确定洗脱液的选择。关于所使用的手性HPLC法的进一步细节提供于下文中。
方法A：柱：CHIRALPAK IA 5μm，4.6mm×250mm；洗脱液：EtOAc+0.1％的DEA；流动速率：每分钟1.0mL；在254nm或280nm进行UV检测；柱处于室温，使用洗脱液作为样品溶剂。
方法B：柱：CHIRALPAK IA 5μm，4.6mm×250mm；洗脱液：EtOAc/己烷(50:50)+0.1％的DEA；流动速率：每分钟1.0mL；在254nm或280nm进行UV检测；柱处于室温，使用洗脱液作为样品溶剂。
方法C：柱：CHIRALPAK IA 5μm，4.6mm×250mm；洗脱液：己烷/乙醇(80:20v/v)+0.1％的DEA；流动速率：每分钟1.0mL；在254nm或280nm进行UV检测；柱处于室温，使用洗脱液作为样品溶剂。
方法D：柱：CHIRALPAK IA 5μm，4.6mm×250mm；洗脱液：己烷/乙醇(50:50v/v)+0.1％的DEA；流动速率：每分钟1.0mL；在254nm或280nm进行UV检测；柱处于室温，使用洗脱液作为样品溶剂。
方法E：柱：CHIRALPAK ID 5μm，4.6mm×250mm；洗脱液：己烷/乙醇(80:20v/v)+0.1％的DEA；流动速率：每分钟1.0mL；在254nm或280nm进行UV检测；柱处于室温，使用洗脱液作为样品溶剂。
方法F：柱：CHIRALPAK IA 5μm，4.6mm×250mm；洗脱液：DCM/乙醇(98:2v/v)+0.1％的DEA；流动速率：每分钟1.0mL；在254nm或280nm进行UV检测；柱处于室温，使用洗脱液作为样品溶剂。
方法G：柱：CHIRALPAK IA 5μm，4.6mm×250mm；洗脱液：DCM/乙醇(98:2v/v)+0.1％的DEA；流动速率：每分钟1.0mL；在254nm或280nm进行UV检测；柱处于室温，使用洗脱液作为样品溶剂。
方法H：柱：CHIRALPAK IB 5μm，4.6mm×250mm；洗脱液：TBME+0.1％的DEA；流动速率：每分钟1.0mL；在254nm或280nm进行UV检测；柱处于室温，使用洗脱液作为样品溶剂。
方法I：柱：CHIRALPAK IC 5μm，4.6mm×250mm；洗脱液：TBME/乙醇(98:2v/v)+0.1％的DEA；流动速率：每分钟1.0mL；在254nm或280nm进行UV检测；柱处于室温，使用洗脱液作为样品溶剂。
方法J：柱：CHIRALPAK ID 5μm，4.6mm×250mm；洗脱液：EtOAc/DCM/IPA乙醇(3:1:1v/v)+0.1％的DEA；流动速率：每分钟1.0mL；在254nm或280nm进行UV检测；柱处于室温，使用洗脱液作为样品溶剂。
方法K：柱：CHIRALPAK IC 5μm，4.6mm×250mm；洗脱液：TBME/甲醇(98:2v/v)+0.1％的DEA；流动速率：每分钟1.0mL；在254nm或280nm进行UV检测；柱处于室温，使用洗脱液作为样品溶剂。
方法L：柱：CHIRALPAK IB 5μm，4.6mm×250mm；洗脱液：TBME/甲醇(98:2v/v)+0.1％的DEA；流动速率：每分钟1.0mL；在254nm或280nm进行UV检测；柱处于室温，使用洗脱液作为样品溶剂。
通常在手动进样的Agilent 1200仪器(制备泵1200和紫外线多波长检测器1200)上进行制备型HPLC纯化。所使用的色谱柱是Waters Sunfire 5μm，C18，19mm×100mm；或XBridge 5μm，C18，19mm×100mm，这取决于所利用的洗脱液系统的类型，即低pH值条件或高pH值条件。
对于高pH值HPLC纯化，洗脱液通常由溶液A(0.04M碳酸氢铵的水溶液+0.1％的浓NH4OH)和溶液B(其为MeCN)的混合物组成。根据每一种被纯化的样品中的杂质概况来调整梯度，从而允许杂质与所需化合物之间的充分分离。
在高pH值HPLC纯化没有提供足够的纯度的极少数情况下，应用低pH值HPLC。对于低pH值HPLC纯化，洗脱液通常由溶液A(含0.1％TFA的H2O)和溶液B(其为MeCN)的混合物组成。根据每一种被纯化的样品中的杂质概况来调整梯度，从而允许杂质与所需化合物之间的充分分离。通过液-液萃取从被蒸发的级分中去除TFA。
在手动进样的Agilent 1200仪器(制备泵1200和紫外线多波长检测器1200)上进行手性制备型HPLC纯化。所使用的手性柱是CHIRALPAK IA 5μm，20mm×250mm；或CHIRALPAKIA 5μm，10mm×250mm。所有手性HPLC方法均是以等度模式使用的。基于提供最佳的手性分离的分析型手性HPLC实验(参见上文)来选择洗脱液混合物。
在Bruker Avance DRX 300仪器上记录1H(300MHz)谱、19F(282MHz)谱以及13C NMR(75MHz)谱。化学位移以百万分率(ppm，δ单位)来表示。偶合常数以赫兹(Hz)表示。在NMR谱中所观测到的多重性的缩写如下：s(单峰)、d(双峰)、t(三重峰)、q(四重峰)、m(多重峰)、br(宽峰)。
除非另外说明，否则溶剂、试剂以及起始材料从商业供应商那里购买并且原样使用。
使用以下缩写：
Boc：叔丁氧羰基，
Cpd：化合物，
DAST：(二乙氨基)三氟化硫，
DCM：二氯甲烷，
DEA：二乙胺，
DMB：2,4-二甲氧基苄基，
DMB-CHO：2,4-二甲氧基苯甲醛，
DPP：二苯基磷酰胺，
ee：对映体过量，
eq.：当量，
EtOAc：乙酸乙酯，
EtOH：乙醇，
g：克，
h：小时，
IPA：异丙醇，
L：升，
MeOH：甲醇，
μL：微升，
mg：毫克，
mL：毫升，
mmol：毫摩尔，
min：分钟，
P：通过HPLC-MS所测定的在254nm或215nm处的UV纯度，
PMB：4-甲氧基苄基，
rt：室温，
SES：2-三甲基甲硅烷基乙磺酰基，
tBu：叔丁基，
TBDPS：叔丁基二苯基甲硅烷基，
TBME：叔丁基甲醚，
TFA：三氟乙酸，
TLC：薄层色谱。
下文所述的中间体和化合物是使用Ultra 12.0版(珀金埃尔默公司)来命名的。
I.外消旋合成
I.1.外消旋合成的一般合成方案
本发明的化合物可以使用方案1中所述的方法来合成，所述方案代表外消旋产物合成。然后可以对外消旋产物进行手性HPLC以进行手性分离。
方案1：用于制备本发明的化合物的一般外消旋合成方案。
所述一般合成方案包括以下步骤：
步骤1：通过使用梅尔魏因试剂(Meerwein reagent)(Et3OBF4)使受DMB保护的酮基哌嗪1.1转化成亚氨醚1。
步骤2：随后使酯2.2转化成酰肼2。可以通过使酸2.1酯化来获得酯2.2。
步骤3：使酰肼2与亚氨醚1之间进行环化脱水，得到受保护的三唑并哌嗪3.1。之后，对3.1进行酸解脱保护，得到3。在适用时，从R5'引入R5，得到3'。
步骤4：将由此所获得的三唑并哌嗪中间体3(或3')经由与适当的酰氯4.1反应而酰化，得到由通式4表示的外消旋的最终目标结构。任选地，在R4'含有可还原的基团，如酯基时，可以例如通过使R4'还原来使R4转化。随后通过使用制备型手性HPLC纯化来获得手性化合物4'。
I.2.步骤1：保护和向亚氨醚1的转化
方法A：使受DMB保护的酮基哌嗪1.1转化成亚氨醚1
方法A是用于合成具有DMB保护基的亚氨醚中间体1的程序并且详述于下文中：
方案2：向亚氨醚1转化。
通过其中R4'是Me的中间体1a的合成来说明方法A。
1-(2,4-二甲氧基苄基)-5-乙氧基-6-甲基-1,2,3,6-四氢吡嗪1a的合成
方案3：1-(2,4-二甲氧基苄基)-5-乙氧基-6-甲基-1,2,3,6-四氢吡嗪1a的合成
将烘干(115℃)的碳酸钠(18.6g，98mmol，2.25当量)放置在500mL 圆底烧瓶中。将圆底烧瓶回填以Ar，然后用橡胶隔片盖上。添加4-(2,4-二甲氧基苄基)-3-甲基哌嗪-2-酮1.1a(20.6g，78mmol，1当量)在无水DCM(250mL)中的溶液，继而一次性添加三乙基氧四氟硼酸(18.6g，98mmol，1.25当量)。之后，在室温将反应混合物进一步搅拌1小时，此后，将反应混合物用水(250mL)稀释。将水层用DCM(3×150mL)萃取。将有机层合并，经过MgSO4干燥，过滤并且在减压下浓缩。然后将粗制化合物在硅胶(EtOAc)上纯化，得到呈橙色油状的所需产物1a。收率：13.2g，58％。LCMS：P＝93％，保留时间＝1.8分钟，(M+H+H2O)+:311；1H-NMR(CDCl3):δ7.23(d,J＝8.8Hz,1H),6.48(d,J＝8.8Hz,1H),6.44(s,1H),4.02(m,2H),3.92(s,3H),3.91(s,3H),3.86(d,JAB＝14.0Hz,1H),3.46(d,JAB＝14.0Hz,1H),3.44(m,2H),3.10(m,1H),2.79(m,1H),2.32(m,1H),1.35(d,J＝6.8Hz,3H),1.24(t,J＝6.0Hz,3H)。
I.3.步骤2：酰肼2的形成
方法B：酰肼2
方法B是用于合成酰肼2的程序并且详述于下文中：
方案4：酰肼2的形成。
在配备有冷凝器的圆底烧瓶中，将酯2.2(1当量)溶解在无水EtOH中并且在室温至回流的温度范围下用水合肼(1.2当量至20当量，优选地 1.5当量至10当量)处理。在使反应混合物达到室温之后，将溶液在减压下浓缩。可以使用市售DCM:MeOH(1:1)的混合物进行共蒸发以去除残留水。然后使残余物重结晶和/或沉淀或在二氧化硅垫上纯化，得到2。
I.4.步骤3：产生三唑并哌嗪3的环化脱水
方法C：环化脱水和酸解
方法C是用于合成三唑并哌嗪3的程序并且详述于下文中：
方案5：产生三唑并哌嗪3的环化脱水。
步骤1：在配备有冷凝器的圆底烧瓶中，将亚氨醚1(1当量)溶解在无水MeOH中，向其中一次性添加2(1当量)。在回流下将所得溶液搅拌过夜。之后，使反应混合物达到室温并且在减压下去除挥发物。然后使用硅胶色谱将粗制化合物纯化，得到所需产物3.1。
步骤2：向含DCM的圆底烧瓶中添加3.1(1当量)。然后，在室温将TFA(5当量至75当量)添加到反应混合物中。搅拌30分钟之后，将混合物浓缩。然后，将DCM添加到由此所获得的残余物中，并且用饱和NaHCO3洗涤。将水层用DCM萃取两次，将有机层用盐水洗涤，经过MgSO4干燥，过滤并且在减压下浓缩，得到粗产物3。粗产物3可以未经进一步纯化即直接用于下一步中。
在一个实施方案中，同等使用的替代性后处理(work-up)包括在搅拌下在室温将上文所获得的干燥残余物用4M HCl/二烷(20当量)处理。在5分钟之后，添加Et2O以帮助沉淀。将这种沉淀物在真空下滤出，用Et2O洗涤并且在高真空下干燥，得到呈盐酸盐形式的3。
在另一个实施方案中，可以将HCl用于步骤2：向3.1(1当量)在市售的异丙醇或乙醇中的溶液中一次性添加4M HCl的1,4-二烷溶液(3当量至20当量)。在60℃搅拌反应混合物。在通过HPLC-MS监测的转化完成(1小时至10小时)之后，使反应混合物冷却到室温，然后用冰浴进一步冷却到0℃。之后，添加Et2O。在搅拌15分钟-30分钟之后，将沉淀物过滤并且在真空中干燥，得到呈盐酸盐形式的3。
备注：当R5'≠R5＝H时，可以经由直接的三氟甲基化或直接的二氟甲基化引入诸如三氟甲基或二氟甲基的基团(Ji Y.等,PNAS,2011,108(35),14411-14415；Fujiwara Y.等,JACS,2012,134,1494-1497)。
I.5.步骤4：产生最终产物的酰化
方法D：酰化和手性HPLC纯化
方法D是用于合成外消旋产物4和对它进行纯化以获得通式I的(R)型对映体4'化合物的程序。方法D详述于下文中：
方案6：酰化和手性HPLC纯化。
在室温向粗产物3(1当量)在无水DCM中的溶液中添加4.1(1.17当量至1.3当量)，继而在15秒内逐滴添加N-甲基吗啉(1当量至3.5当量)。在室温将反应混合物搅拌1分钟至30分钟并且将乳状悬浮液倒入1MHCl溶液中或直接用DCM稀释。用DCM萃取水相。将有机相合并，任选地用1M NaOH、水、盐水洗涤，经过MgSO4干燥并且蒸发至干燥。将残余物溶解在DCM和Et2O中并且缓慢地添加以引起沉淀。将固体滤出，用Et2O洗涤并且在真空下干燥，得到4。或者，将残余物初步在硅胶上纯化，之后仅在硅胶上沉淀或纯化。
然后可以在适用时使取代基R4'转化成R4。这种转化的一个实例是通过化合物12的合成来说明的，化合物12中R4是羟乙基，其是由R4'＝-CH2CO2烷基的还原获得的。
在-40℃向4(1当量)在无水THF中的溶液中添加LAH(1当量)，在-40℃将反应混合物搅拌5分钟至30分钟并且将混合物用1M NaOH溶液骤冷。将所得混合物用DCM萃取两次。将有机相合并，经过MgSO4干燥并且蒸发至干燥。然后将残余物4”在硅胶上纯化。
可以通过根据上述方法进行手性制备型HPLC来将化合物4或4”纯化，得到相应的手性(R)型化合物4'。化合物4、4”以及4'是本发明的式I化合物。
II.手性合成
II.1.用于手性合成的一般合成方案
可以使用方案7中所述的本发明的手性方法来合成本发明的手性化合物。
方案7：用于制备本发明的手性化合物的一般合成方案。
将手性酮基哌嗪B用“PG”保护基保护，产生受PG保护的手性酮基哌嗪C。通过使用梅尔魏因试剂(Et3OBF4)使受PG保护的手性酮基哌嗪C 转化成亚氨醚D。在加热条件下在甲醇中使酰肼E与亚氨醚D之间进行缩合反应，得到受PG保护的哌嗪F，随后将所述受PG保护的哌嗪F脱保护，得到式G的化合物。
在一个实施方案中，当保护基PG是DMB时，在室温在DCM中使用TFA来进行DMB基团脱保护步骤(从F到G)，继而用HCl进行TFA盐交换或在高pH值萃取，从而回收游离哌嗪G。
在适用时，于G的R5'引入R5，得到G'。
使用适当的酰氯H将G或G'酰化，得到I的(R)型对映体，其通常为>90％对映体过量(手性HPLC)。然后在适用时，对I的R4'进行修饰以得到R4，从而得到I'。
然后在适用时，对I或I'的R5"进行修饰以得到R5，从而分别得到I”或I”'。
II.2.步骤1：酮基哌嗪B的保护
II.2.1.将酮基哌嗪B用烯丙基保护以得到受保护的酮基哌嗪C1
方案8：B的烯丙基保护。
通过中间体(R)-4-烯丙基-3-甲基哌嗪-2-酮(即其中R4'是Me的化合物C1)的合成来说明烯丙基保护。
在室温向(R)-3-甲基哌嗪-2-酮(0.5g，4.38mmol)在市售的无水THF(44mL)中的溶液中添加K2CO3(1.2g，8.76mmol)。然后一次性添加3-溴-1-丙烯(0.41mL，4.82mmol)，并且在回流下将反应混合物搅拌14小时。
将反应混合物冷却到室温，浓缩，然后将残余物用水(10mL)和DCM(10mL)溶解。将有机层分离，经过MgSO4干燥，过滤并且浓缩，得到460mg黄色油状物。1H-NMR分析显示所需产物明显地是主产物。粗物质原样用于以下步骤中。
LCMS：P>90％，保留时间＝0.2分钟，(M+H)+:155。1H-NMR(CDCl3):δ6.2(m,1H),5.8(m,1H),5.3(m,2H),3.4(m,3H),3.3(q,J＝7.2Hz,1H),3.1(m,2H),2.6(m,1H)。
II.2.2.将酮基哌嗪B用DPP保护以得到受保护的酮基哌嗪C2
方案9：B的DPP保护。
通过中间体(R)-4-(二苯基磷酰基)-3-甲基哌嗪-2-酮(即其中R4'是Me的化合物C2)的合成来说明DPP保护。
在Ar气氛下在室温向(R)-3-甲基哌嗪-2-酮(0.5g，4.38mmol)在市售的无水DCM(9mL)中的溶液中一次性添加二苯基次膦酰氯(0.84mL，4.38mmol)，继而逐滴添加N-甲基吗啉(1.2mL，8.76mmol)。在回流下将反应混合物搅拌72小时。
将反应混合物浓缩，然后将粗制化合物在硅胶上(DCM/MeOH：99/1)纯化，得到呈无色油状的所需产物。收率：0.54g，88％。LCMS：P＝98％，保留时间＝2.0分钟，(M+H)+:315；手性HPLC保留时间＝26.7分钟，对映体过量＝99.4％；1H-NMR(CDCl3):δ7.9(m,4H),7.5(m,6H),6.1(bs,1H),3.9(m,1H),3.6(m,1H),3.3(m,2H),3.2(m,1H),1.5(m,3H)。
II.2.3.将酮基哌嗪B用Boc保护以得到受保护的酮基哌嗪C3
方案10：B的Boc保护。
通过中间体(R)-2-甲基-3-氧代哌嗪-1-甲酸叔丁酯(即其中R4'是Me的化合物C3)的合成来说明Boc保护。
在0℃向(R)-3-甲基哌嗪-2-酮(0.33g，2.87mmol)在市售的无水DCM(10mL)中的溶液中一次性添加Boc2O(0.77mL，3.30mmol)。使反应混合物达到室温并且搅拌1小时。
将反应混合物在减压下浓缩并且将残余物溶解在DCM(100mL)中并且用0.5M HCl(90mL)和盐水(120mL)洗涤，经过MgSO4干燥，过滤并且在减压下浓缩。然后将粗制化合物在硅胶上(DCM/MeOH：99/1)纯化，得到呈无色油状的所需产物。收率：0.45g，33％。LCMS：P＝98％，保留时间＝1.9分钟，(M+H)+:215；1H-NMR(CDCl3):δ6.3(bs,1H),4.6(m,1H),4.1(m,1H),3.5(m,1H),3.3-3.1(m,2H),1.5(m,3H),1.4(s,9H)。
II.2.4.将酮基哌嗪B用SES保护以得到受保护的酮基哌嗪C4
方案11：B的SES保护。
通过中间体(R)-3-甲基-4-((2-(三甲基甲硅烷基)乙基)磺酰基)哌嗪-2-酮(即其中R4'是Me的化合物C4)的合成来说明SES保护。
在Ar气氛下在室温向(R)-3-甲基哌嗪-2-酮(0.25g，2.19mmol)在市售的无水DCM(4.5mL)中的溶液中一次性添加2-(三甲基甲硅烷基)乙磺酰氯(0.44mL，2.30mmol)，继而逐滴添加N-甲基吗啉(0.45mL g，4.38mmol)。在室温将反应混合物搅拌16小时。
将反应混合物用水(10mL)和DCM(10mL)稀释。将有机层分离，经过MgSO4干燥，过滤并且浓缩。然后将粗制化合物在硅胶上(DCM/MeOH：99/1)纯化，得到呈无色油状的所需产物。收率：0.08g，13％。LCMS：P＝95％，保留时间＝2.1分钟，(M+H)+:279；手性HPLC保留时间＝7.2分钟，对映体过量＝99.6％；1H-NMR(CDCl3):δ6.1(bs,1H),4.5(m,1H),3.8(m,1H),3.6(m,1H),3.4(m,1H),3.3(m,1H),2.9(m,2H),1.6(m,3H),1.0(m,2H),0.1(s,9H)。
II.3.步骤2：向亚氨醚D的转化
方法E：向亚氨醚的转化
一般方法E是用于合成中间体D的程序。
方案12：向亚氨醚D的转化。
通过中间体(R)-1-(2,4-二甲氧基苄基)-5-乙氧基-6-甲基-1,2,3,6-四氢吡嗪D5-1(即其中PG是DMB并且R4'是Me的化合物D)的合成来说明方法E。相应的受DMB保护的酮基 哌嗪C5 是可商购获得的。
将烘干(115℃)的碳酸钠(2.48g，23.40mmol，2.25当量)放置在圆底烧瓶中。将圆底烧瓶回填以Ar，然后用橡胶隔片盖上。添加(R)-4-(2,4-二甲氧基苄基)-3-甲基哌嗪-2-酮C-1(2.75g，10.40mmol，1当量)在无水DCM(35mL)中的溶液，继而一次性添加新鲜制备的三乙基氧四氟硼酸(2.48g，13.05mmol，1.25当量)。之后，在室温将反应混合物进一步搅拌45分钟至1小时，此后将反应混合物用饱和NaHCO3水溶液(100mL)稀释。将水层用DCM(3×200mL)萃取。将有机层合并，经过MgSO4干燥，过滤并且在减压下浓缩，得到3.1g黄色油状物。然后将粗制化合物在硅胶上(EtOAc/MeOH：99/1)纯化，得到呈浅黄色油状的所需产物D-1。收率：1.44g，48％。LCMS：P＝95％，保留时间＝1.8分钟，(M+H2O+H)+:311；手性HPLC保留时间＝12.3分钟，对映体过量>97％。1H-NMR(CDCl3):δ7.23(d,J＝8.8,1H),6.48(d,J＝8.8,1H),6.44(s,1H),4.02(m,2H),3.92(s,6H),3.86(d,JAB＝14.0,1H),3.46(d,JAB＝14.0,1H),3.44(m,2H),3.10(m,1H),2.79(m,1H),2.32(m,1H),1.35(d,J＝6.8,3H),1.24(t,J＝6.0,3H)。
或者可以将反应混合物用盐水处理。在进一步搅拌约20分钟之后，再添加水和DCM，从而产生相分离。然后将有机层经过MgSO4干燥，过滤并且在减压下浓缩。然后将粗制化合物在硅胶上纯化。
通过中间体(R)-1-烯丙基-5-乙氧基-6-甲基-1,2,3,6-四氢吡嗪(即其中PG是烯丙基并且R4'是Me的化合物D1)的合成来进一步说明方法E。
在0℃向(R)-4-烯丙基-3-甲基哌嗪-2-酮(0.35g，2.27mmol，1当量)在DCM(7.6mL)中的溶液中一次性添加碳酸钠(0.54g，5.11mmol，2.25当量)，继而一次性添加市售的三乙基氧四氟硼酸(0.54g，2.84mmol，1.25当量)。之后，在室温将反应混合物进一步搅拌45分钟，此后将反应混合物用DCM(10mL)和盐水(10mL)稀释。分离各层并且将水层用DCM(2×5mL)进一步萃取。将有机层合并，经过MgSO4干燥，过滤并且在减压下浓缩。然后将粗制化合物在硅胶(EtOAc)上纯化，得到呈无色油状的所需产物。收率：0.19g，46％。LCMS：P＝95％，保留时间＝1.5分钟，(M+H)+:183；1H-NMR(CDCl3):δ5.9(m,1H),5.2(m,2H),4.0(m,2H),3.5(m,2H),3.3(m,1H),3.1-3.0(m,2H),2.8(m,1H),2.4(m,1H),1.3(m,6H)。
还由特定的试剂制备以下中间体：
(R)-(3-乙氧基-2-甲基-5,6-二氢吡嗪-1(2H)-基)二苯基氧化膦，收率：44％。LCMS：P＝98％，保留时间＝2.0分钟，(M+H2O+H)+:361；手性HPLC保留时间＝4.8分钟，对映体过量＝99.4％；1H-NMR(CDCl3):δ7.9(m,4H),7.5(m,6H),4.0(m,2H),3.7(m,1H),3.6(m,1H),3.5(m,1H),3.1(m,2H),1.4(m,3H),1.2(m,3H)。
(R)-3-乙氧基-2-甲基-5,6-二氢吡嗪-1(2H)-甲酸叔丁酯，收率：68％。LCMS：P＝98％，保留时间＝1.8分钟，(M+H2O+H)+:261；1H-NMR(CDCl3):δ4.3(m,1H),4.1(m,2H),3.9(m,1H),3.5(m,2H),2.9(m,1H),1.5(s,9H),1.3(d,J＝6.9Hz,3H),1.2(t,J＝7.0Hz,3H)。
(R)-5-乙氧基-6-甲基-1-((2-(三甲基甲硅烷基)乙基)磺酰基)-1,2,3,6-四氢吡嗪，收率：68％。LCMS：P＝70％，保留时间＝2.0分钟，(M+H2O+H)+:325；手性HPLC保留时间＝4.8分钟，对映体过量＝97.3％；1H-NMR(CDCl3):δ4.3(m,1H),4.1(m,2H),3.6(m,3H),3.2(m,1H),2.9(m,2H),1.5(m,3H),1.3(m,3H),1.0(m,2H),0.0(s,9H)。
II.4.步骤3：产生F的环化脱水
方法F：环化脱水
一般方法F是用于合成手性三唑并哌嗪中间体F的一般程序。
方案13：酰肼F的形成。
在配备有冷凝器的圆底烧瓶中，将亚氨醚D(1当量)溶解在无水MeOH中，向其中一次性添加E(1当量)。在55℃至70℃范围的温度下将所得溶液搅拌6小时至8小时范围的一段时间。通过HPLC分析监测反应的完成。将反应混合物冷却到室温并且在减压下去除溶剂。然后通过硅胶色谱将粗制化合物纯化，得到所需产物F。
在本发明的一个实施方案中，粗制化合物在反应混合物冷却期间沉淀。在这种情况下，在室温将沉淀物在MeOH中搅拌约5小时，之后过滤，用MeOH洗涤并且烘干。
通过中间体(R)-5-(7-烯丙基-8-甲基-5,6,7,8-四氢-[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡嗪-3-基)-3-甲基-1,2,4-噻二唑(即其中PG是烯丙基，R4'是Me，X1是N，X2是S并且R5'是甲基的化合物F1)的合成来说明环化脱水。
在室温向(R)-1-烯丙基-5-乙氧基-6-甲基-1,2,3,6-四氢吡嗪(0.14g，0.77mmol)中一次性添加3-甲基-1,2,4-噻二唑-5-碳酰肼(0.12g，0.77mmol)。将混合物用市售的无水MeOH(0.77mL)稀释以使得完全溶解并且将所得混合物加热到60℃，持续16小时。
然后使反应混合物达到室温，此后在减压(1-2毫巴)下去除溶剂。然后将粗制残余物溶解在DCM(10mL)中，并且将由此获得的有机相用NaOH(1M，10mL)洗涤。然后将有机层经过MgSO4干燥，过滤并且在减压(1-2毫巴)下浓缩，得到呈黄色固体状的所需产物。收率：0.09g，42％。LCMS：P＝95％，保留时间＝1.6分钟，(M+H)+:277；手性HPLC保留时间＝21.6分钟，对映体过量＝98.9％；1H-NMR(CDCl3):δ5.9(m,1H),5.3(m,2H),4.5(m,1H),4.4(m,1H),4.1(m,1H),3.5(m,1H),3.3(m,1H),3.1(m,1H),2.8(m,1H),2.7(s,3H),1.6(m,3H)。
还由特定的试剂制备以下中间体：
(R)-(8-甲基-3-(3-甲基-1,2,4-噻二唑-5-基)-5,6-二氢-[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡嗪-7(8H)-基)二苯基氧化膦，收率：31％(反应时间：48小时和硅胶纯化(EtOAc))。LCMS：P＝96％，保留时间＝2.2分钟，(M+H)+:437；手性HPLC保留时间＝7.5分钟，对映体过量＝98.3％；1H-NMR(CDCl3):δ7.9(m,4H),7.5(m,6H),4.9(m,1H),4.8(dd,J＝3.1,13.6Hz,1H),4.3(dt,J＝4.9,12.2Hz,1H),3.6(m,1H),3.5(m,1H),2.7(s,3H),1.6(d,J＝6.9Hz,3H)。
(R)-8-甲基-3-(3-甲基-1,2,4-噻二唑-5-基)-5,6-二氢-[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡嗪-7(8H)-甲酸叔丁酯，收率：83％(反应时间：48小时)。LCMS：P＝97％，保留时间＝2.3分钟，(M+H)+:337；手性HPLC保留时间＝19.4分钟，对映体过量＝95.1％；1H-NMR(CDCl3):δ5.7(m,1H),4.9(m,1H),4.5(m,1H),4.2(m,1H),3.3(m,1H),2.7(s,3H),1.6(d,J＝6.9Hz,3H),1.5(s,9H)。
(R)-3-甲基-5-(8-甲基-7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙基)磺酰基)-5,6,7,8-四氢-[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡嗪-3-基)-1,2,4-噻二唑，收率：28％(反应时间：48小时)。LCMS：P＝40％，保留时间＝2.5分钟，(M+H)+:401；手性HPLC保留时间＝7.1分钟，对映体过量＝92.4％；1H-NMR(CDCl3):δ4.9(m,1H),4.3(m,1H),4.1(m,1H),3.6(m,1H),3.0(m,1H),2.7(s,3H),1.6(m,2H),1.4(m,3H),1.0(m,2H),0.0(s,9H)。
II.5.步骤4：PG脱保护
上述保护基(PG)的脱保护的方法是本领域技术人员已知的。作为实例，可以参考“Greene's Protective Groups in Organic Synthesis(《格林的有机合成中的保护基》)”：
—烯丙基：第四版的第806页；
—DPP：第四版的第844页；
—Boc：第四版的第725页；
—SES：第四版的第854页。
方法G：DMB脱保护-TFA/DCM
方案14：DMB脱保护。
可以使用TFA进行DMB的脱保护。
当使用粗制的或沉淀的F(而不是在硅胶上纯化的F)时，在脱保护之前如下进行预洗涤：将F溶解在DCM中并且任选地用1M NaOH洗涤以去除残留的E。然后将DCM萃取物经过硫酸镁干燥，过滤并且用DCM洗涤滤饼。
将F用DCM稀释并且在室温将TFA(7.6当量)添加到F的DCM溶液中。在室温将混合物搅拌2小时-2小时30分。通过HPLC监测脱保护的完成。添加水，将混合物搅拌30分钟并且过滤。将滤饼用水和DCM洗涤。分离滤液层。通过添加4M NaOH将水层的pH值调节到12-13。然后添加氯化钠并且将水溶液用DCM萃取。将包含G的DCM萃取物浓缩并且不经进一步纯化而用于下一步中。
II.6.三唑并哌嗪G中R5'向R5的任选转化
方案15：三唑并哌嗪G中R5'向R5转化，产生G'。
然后在适用时可以于R5'(特别是当R5'＝H时)引入取代基R5。这种转化的一个实例是通过其中R5是三氟甲基的中间体G'的合成来说明的。
在室温向G(1当量)在DCM/水(3/1)中的溶液中添加三氟甲烷亚磺酸钠(3当量)和2-氢过氧化-2-甲基丙烷(5当量)。不搅拌反应混合物并且将它置于室温。通过HPLC-MS监测转化，如果需要的话，可以添加额外量的每一种试剂。将所得混合物用DCM稀释并且用4MNaOH饱和溶液骤冷。分离各层并且将水层用EtOAc萃取两次。将有机相合并，经过MgSO4干燥并且蒸发至干燥。将残余物在硅胶上纯化或以粗产物用于下一步中。
这种转化的另一个实例是通过其中R5是二氟甲基的中间体G'的合成来说明的。
向G(R5'＝H)(R)-5-(8-甲基-5,6,7,8-四氢-[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡嗪-3-基)-1,2,4-噻二唑(0.29g，1.13mmol)和双(二氟甲基亚磺酰基氧)锌(0.67g，2.26mmol)在DCM(5mL)和水(2mL)中的悬浮液中添加TFA(0.09mL， 1.13mmol)，继而在剧烈搅拌下缓慢添加2-氢过氧化-2-甲基丙烷(0.77mL，5.64mmol)。
当转化不再增加(HPLC-MS监测)时，在室温仍在剧烈搅拌下添加双(二氟甲基亚磺酰基氧)锌和2-氢过氧化-2-甲基丙烷(额外3次，分别是(1.001g，3.39mmol)和(0.773mL，5.64mmol))。
在总共4天之后，将反应混合物用EtOAc(50mL)稀释并且小心地用饱和NaHCO3溶液(30mL)骤冷，然后用NaHCO3固体骤冷直到没有观测到鼓泡为止。将反应混合物在硅藻土垫上过滤并且分离滤液的各相。再将水相在硅藻土垫上过滤，然后用EtOAc(2×50mL)萃取滤液。将有机相合并，经过MgSO4干燥，过滤并且在减压下浓缩。然后将粗制化合物在硅胶上(DCM/MeOH：99/1)纯化，得到呈无色油状的所需产物。收率：0.03g，10％。LCMS：P＝97％，保留时间＝1.8分钟，(M+H)+:273；1H-NMR(CDCl3):δ6.8(t,JH-F＝53.5Hz,1H),4.7(m,1H),4.3(m,2H),3.5(m,1H),3.3(m,1H),1.7(d,J＝6.7Hz,3H)；19F-NMR(CDCl3):δ-113.5(dd,J＝3.2,53.5Hz,2F)。
II.7.步骤5：产生产物I的酰化
方法H：酰化NMM/DCM
一般方法H是用于合成本发明的式I的(R)型对映体的一般程序。
方案16：酰化。
在0℃向粗制的G或G'(1当量)在无水DCM中的溶液中添加H(1.3当量)，继而在15秒内逐滴添加N-甲基吗啉(2.2当量)。在室温将反应混合物搅拌10分钟并且将乳状悬浮液倒入1M HCl中。用DCM萃取水相。将有机相合并，用1M NaOH、盐水洗涤，经过MgSO4干燥并且蒸发至干燥。通过硅胶色谱将粗制化合物纯化，得到所需产物(R)-I。
对映体过量％的测量确认在酸解脱保护和N-酰化步骤期间没有发生可检测的外消旋化。
方法I：酰化-双相条件
或者，可以在双相条件下进行反应。
在这种情况下，在室温将饱和碳酸氢钠溶液添加到G或G'(1当量)的DCM浆液中。添加H(1当量)并且在室温将混合物搅拌约20分钟至过夜范围的一段时间。通过HPLC监测反应的完成。分离各层并且将DCM相用水洗涤。将DCM萃取物用硫酸镁干燥并且过滤，用DCM洗涤滤饼。然后浓缩DCM萃取物。添加TBME并且在室温将所得浆液搅拌过夜。将固体通过过滤收集，用TBME洗涤并且晾干(pulled dry)。可以通过硅胶色谱或通过结晶将粗制化合物纯化。
对映体过量％的测量确认在酸解脱保护和N-酰化步骤期间没有发生可检测的外消旋化。
然后可以在适用时使取代基R4'转化成R4(参见外消旋合成)。
II.8.由I/I'产生产物I"/I"'的任选的进一步转化
化合物45：从其中R5"＝1-((叔丁基二苯基甲硅烷基)氧)乙基的化合物I/I'，对烷氧基应用公知的叔丁基氟化铵TBDPS脱保护，继而对后来的醇进行DAST氟化，从而产生外消旋化合物45。可以通过在制备型HPLC上纯化来分离两种非对映体，得到45-1和45-2。
化合物43：从其中R5"＝1-((叔丁基二苯基甲硅烷基)氧)乙基的化合物I/I'，对烷氧基应用公知的叔丁基氟化铵TBDPS脱保护，继而进行戴斯-马丁氧化(Dess-Martinoxidation)，然后对后来的酮进行DAST氟化，从而产生化合物43。III.化学表征
化合物1：HPLC-MS：tR＝4.1分钟，(M+H)+＝409；手性HPLC(方法C)：对映体过量％＝99.0；1H-NMR(CDCl3):δ7.6(m,2H),7.3(m,1H),5.8(m,1H),4.9(m,1H),4.6(m,1H),4.3(m,1H),3.6(m,1H),2.7(s,3H),1.7(d,3H)。
化合物2：HPLC-MS：tR＝3.8分钟，(M+H)+＝373；手性HPLC(方法A)：对映体过量％＝98.0；1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ7.5(m,2H),7.2(m,2H),5.8(m,1H),4.9(dd,1H),4.6(m,1H),4.3(m,1H),3.6(m,1H),3.1(q,2H),1.8(d,3H),1.4(t,3H)；19F-NMR(CDCl3):δ-98.5。
化合物3：HPLC-MS：tR＝3.8分钟，(M+H)+＝375；手性HPLC(方法 C)：对映体过量％＞99.8；1H-NMR(CDCl3):δ7.5(m,4H),5.8(m,1H),4.9(m,1H),4.6(m,1H),4.3(m,1H),3.6(m,1H),2.7(s,3H),1.7(d,3H)。
化合物4：HPLC-MS：tR＝3.9分钟，(M+H)+＝393；手性HPLC(方法C)：对映体过量％＝99.0；1H-NMR(CDCl3):δ7.6(m,1H),7.3(s,1H),7.2(m,1H),5.8(m,1H),4.9(m,1H),4.6(m,1H),4.3(m,1H),3.6(m,1H),2.7(s,3H),1.7(d,3H)；19F-NMR(CDCl3):δ-98.4。
化合物5：HPLC-MS：tR＝3.4分钟，(M+H)+＝359；手性HPLC(方法C)：对映体过量％＝99.0；1H-NMR(CDCl3):δ7.5(m,2H),7.3(m,2H),5.8(m,1H),4.9(m,1H),4.6(m,1H),4.3(m,1H),3.5(m,1H),2.7(s,3H),1.7(d,3H)；19F-NMR(CDCl3):δ-98.4。
化合物6：HPLC-MS：tR＝3.8分钟，(M+H)+＝393；手性HPLC(方法C)：对映体过量％＝99.5；1H-NMR(CDCl3):δ7.6(m,1H),7.3(m,2H),5.7(m,1H),4.9(m,1H),4.5(m,1H),4.3(m,1H),3.5(m,1H),2.7(s,3H),1.8(d,3H)；19F-NMR(CDCl3):δ-96.2。
化合物7：HPLC-MS：tR＝3.8分钟，(M+H)+＝395；手性HPLC(方法C)：对映体过量％＝98.9；1H-NMR(CDCl3):δ7.1(m,2H),5.8(m,1H),5.0(m,1H),4.5(m,1H),4.3(m,1H),3.6(m,1H),2.7(s,3H),1.8(d,3H)；19F-NMR(CDCl3):δ-75.8。
化合物8：HPLC-MS：tR＝3.7分钟，(M+H)+＝395；手性HPLC(方法C)：对映体过量％＝99.0；1H-NMR(CDCl3):δ7.1(m,2H),6.2(m,1H),5.3-5.0(m,2H),4.3-3.6(m,2H),2.7(s,3H),1.8(m,3H)；19F-NMR(CDCl3): δ-49.4,-72.0,-77.4。
化合物9：HPLC-MS：tR＝3.6分钟，(M+H)+＝377；手性HPLC(方法C)：对映体过量％＝99.4；1H-NMR(CDCl3):δ7.3(m,3H),5.8(m,1H),4.9(dd,1H),4.6(m,1H),4.3(td,1H),3.6(td,1H),2.7(s,3H),1.7(d,3H)；19F-NMR(CDCl3):δ-72.1,-74.4。
化合物10：HPLC-MS：tR＝4.0分钟，(M+H)+＝413；手性HPLC(方法C)：对映体过量％＝99.0；1H-NMR(CDCl3):δ7.2(m,1H),6.2(m,1H),5.2-5.0(m,2H),4.3(m,1H),3.9-3.4(m,2H),2.7(s,3H),1.8(m,3H)；19F-NMR(CDCl3):δ-54.2,-56.3,-67.1,-72.8。
化合物11：HPLC-MS：tR＝3.2分钟，(M+H)+＝389；手性HPLC(方法A)：对映体过量％＞99.8；1H-NMR(CDCl3):δ7.5(m,2H),7.2(m,2H),6.1(m,1H),4.9(dd,1H),4.3(m,2H),3.9(m,2H),3.6(m,1H),2.7(s,3H),2.4(m,1H),2.2(m,1H)；19F-NMR(CDCl3):δ-97.9。
化合物12：是化合物11的外消旋体。
化合物13：HPLC-MS：tR＝4.1分钟，(M+H)+＝357；手性HPLC(方法B)：对映体过量％＝98.7；1H-NMR(CDCl3):δ7.5(m,2H),7.2(m,2H),5.8(m,1H),4.8(dd,1H),4.6(m,1H),4.3(td,1H),3.6(td,1H),2.9(q,2H),1.8(d,3H),1.4(t,3H)；19F-NMR(CDCl3):δ-98.7。
化合物14：是化合物5的外消旋体。
化合物15：HPLC-MS：tR＝3.4分钟，(M+H)+＝359；手性HPLC(方法B)：对映体过量％＞99.8；1H-NMR(CDCl3):δ7.5(m,1H),7.2(m,3H), 5.8(m,1H),4.9(dd,1H),4.6(m,1H),4.3(td,1H),3.6(td,1H),2.7(s,3H),1.7(d,3H)；19F-NMR(CDCl3):δ-96.2。
化合物16：HPLC-MS：tR＝3.7分钟，(M+H)+＝375；1H-NMR(CDCl3):δ7.5-7.3(m,4H),5.8(m,1H),4.9(dd,1H),4.6(m,1H),4.3(td,1H),3.6(td,1H),2.7(s,3H),1.7(d,3H)。
化合物17：HPLC-MS：tR＝3.6分钟，(M+H)+＝377；1H-NMR(CDCl3):δ7.3(m,1H),7.0(m,2H),5.8(m,1H),4.9(dd,1H),4.6(m,1H),4.3(td,1H),3.6(td,1H),2.8(s,3H),1.8(d,3H)；19F-NMR(CDCl3):δ-101.2。
化合物18：HPLC-MS：tR＝3.5分钟，(M+H)+＝377；1H-NMR(CDCl3):δ7.5(m,1H),7.0-6.9(m,2H),6.2(m,1H),5.2-4.9(m,2H),4.3(m,1H),4.0-3.7(m,1H),2.7(s,3H),1.7(m,3H)；19F-NMR(CDCl3):δ-95.7,-102.5。
化合物19：HPLC-MS：tR＝3.6分钟，(M+H)+＝355；1H-NMR(CDCl3):δ7.4(m,4H),5.8(m,1H),4.9(dd,1H),4.6(m,1H),4.3(td,1H),3.6(td,1H),2.7(s,3H),2.4(s,3H),1.7(d,3H)。
化合物20：HPLC-MS：tR＝3.3分钟，(M+H)+＝341；手性HPLC(方法C)：对映体过量％＝96.8；1H-NMR(CDCl3):δ7.5(m,5H),5.8(m,1H),4.9(dd,1H),4.6(m,1H),4.3(td,1H),3.6(td,1H),2.7(s,3H),1.7(d,3H)。
化合物21：HPLC-MS：tR＝4.0分钟，(M+H)+＝409；1H-NMR(CDCl3):δ7.7(d,2H),7.6(d,1H),5.8(m,1H),4.9(dd,1H),4.6(m,1H),4.3(td,1H),3.6(m,1H),2.7(s,3H),1.7(d,3H)；19F-NMR(CDCl3):δ-60.1。
化合物22：HPLC-MS：tR＝3.7分钟，(M+H)+＝373；手性HPLC(方法B)：对映体过量％＞99.7；1H-NMR(CDCl3):δ7.5(m,2H),7.3(m,2H),5.8(m,1H),4.9(dd,1H),4.6(m,1H),4.3(m,1H),3.6(m,1H),2.7(s,3H),2.2-2.0(m,2H),1.1(m,3H)；19F-NMR(CDCl3):δ-98.4。
化合物23：是化合物22的外消旋体。
化合物24：HPLC-MS：tR＝4.0分钟，(M+H)+＝387；手性HPLC(方法D)：对映体过量％＝95.5；1H-NMR(CDCl3):δ7.5(m,2H),7.2(m,2H),5.8(m,1H),4.9(m,1H),4.6(m,1H),4.2(m,1H),3.6(m,1H),2.7(s,3H),2.1-2.0(m,2H),1.6(m,2H),1.0(m,3H)；19F-NMR(CDCl3):δ-98.2。
化合物25：HPLC-MS：tR＝3.5分钟，(M+H)+＝389；1H-NMR(CDCl3):δ7.2(m,2H),7.0(m,2H),5.8(m,1H),4.9(dd,1H),4.6(m,1H),4.3(td,1H),3.9(s,3H),3.5(td,1H),2.7(s,3H),1.8(d,3H)；19F-NMR(CDCl3):δ-76.3。
化合物26：HPLC-MS：tR＝3.5分钟，(M+H)+＝355；1H-NMR(CDCl3):δ7.4-7.2(m,4H),6.3(m,1H),5.3-4.8(m,2H),4.3-3.8(m,1H),3.5-3.4(m,1H),2.7(2s,3H),2.3(s,3H).1.7(2s,3H)。
化合物27：HPLC-MS：tR＝3.4分钟，(M+H)+＝371；1H-NMR(CDCl3):δ7.4(m,1H),7.0(m,3H),5.8(m,1H),4.9(dd,1H),4.6(m,1H),4.3(td,1H),3.8(s,3H),3.5(td,1H),2.7(s,3H),1.7(d,3H)。
化合物28：HPLC-MS：tR＝3.1分钟，(M+H)+＝343；手性HPLC(方法C)：对映体过量％＝96.1；1H-NMR(CDCl3):δ7.5(m,2H),7.2(m,2H),5.8(m,1H),4.9(dd,1H),4.6(m,1H),4.3(td,1H),3.5(td,1H),2.5(s,3H),1.7(d,3H)；19F-NMR(CDCl3):δ-98.3。
化合物29：HPLC-MS：tR＝3.2分钟，(M+H)+＝366；手性HPLC(方法B)：对映体过量％＝99.0；1H-NMR(CDCl3):δ7.8(d,2H),7.6(d,2H),5.8(m,1H),4.9(dd,1H),4.6(m,1H),4.3(td,1H),3.6(td,1H),2.7(s,3H),1.7(d,3H)。
化合物30：HPLC-MS：tR＝4.9分钟，(M+H)+＝421；手性HPLC(方法A)：对映体过量％＝98.2；1H-NMR(CDCl3):δ7.7(d,2H),7.5(d,2H),7.4(m,2H),7.1(m,1H),5.9(m,1H),4.8(dd,1H),4.7(m,1H),4.3(td,1H),3.6(td,1H),2.9(q,2H),1.8(d,3H),1.4(t,3H)。
化合物31：是化合物10的外消旋体。
化合物32：是化合物9的外消旋体。
化合物33：是化合物8的外消旋体。
化合物34：是化合物7的外消旋体。
化合物35：是化合物6的外消旋体。
化合物36：是化合物4的外消旋体。
化合物37：是化合物3的外消旋体。
化合物38：是化合物1的外消旋体。
化合物39：是化合物2的外消旋体。
化合物40：是化合物13的外消旋体。
化合物41：HPLC-MS：tR＝4.8分钟，(M+H)+＝413；手性HPLC(方法B)：对映体过量％＝99.7；1H-NMR(CDCl3):δ7.5(m,2H),7.2(m,2H),5.8 (m,1H),4.9(dd,1H),4.6(m,1H),4.3(td,1H),3.6(td,1H),1.8(d,3H)；19F-NMR(CDCl3):δ-62.9,-98.7。
化合物42：HPLC-MS：tR＝4.3分钟，(M+H)+＝395；手性HPLC(方法B)：对映体过量％＝97.4；1H-NMR(CDCl3):δ7.5(m,2H),7.1(m,2H),6.8(t,JH-F＝53.5Hz,1H),5.8(m,1H),4.9(dd,J＝3.1,13.6Hz,1H),4.6(m,1H),),4.3(dt,J＝4.6,13.3Hz,1H),3.6(m,1H),1.8(d,J＝6.9Hz,3H)；19F-NMR(CDCl3):δ-105.2(s,1F),-113.4(dd,J＝9.6,53.4Hz,2F)。
化合物43：HPLC-MS：tR＝4.4分钟，(M+H)+＝393；手性HPLC(方法C)：对映体过量％＝96.3；1H-NMR(CDCl3):δ7.5(m,2H),7.2(m,2H),5.9(m,1H),4.8(dd,J＝3.3,13.5Hz,1H),4.6(m,1H),4.3(dt,J＝4.2,12.7Hz,1H),3.6(m,1H),2.2(t,J＝8.6Hz,3H),1.8(d,J＝6.9Hz,3H)；19F-NMR(CDCl3):δ-88.3(q,J＝18.3Hz,2F),-105.0(s,1F)。
化合物44：HPLC-MS：tR＝4.4分钟，(M+H)+＝411；手性HPLC(方法C)：对映体过量％＝98.6；1H-NMR(CDCl3):δ7.5(m,2H),7.2(m,2H),5.8(m,1H),4.8(dd,J＝3.5,13.6Hz,1H),4.6(m,1H),4.3(dt,J＝4.0,12.2Hz,1H),3.7(q,J＝10.0Hz,2H),3.6(m,1H),1.8(d,J＝6.9Hz,3H)；19F-NMR(CDCl3):δ-61.1(t,J＝9.6Hz,1F),-105.0(s,1F)。
化合物45：HPLC-MS：tR＝4.4分钟，(M+H)+＝375；手性HPLC(方法C)：对映体过量％＝98.5；1H-NMR(CDCl3):δ7.5(m,2H),7.2(m,2H),5.9(m,1H),5.8(m,1H),4.9(m,1H),4.6(m,1H),4.3(m,1H),3.6(m,1H),1.9(d,J＝6.9Hz,3H),1.8(m,3H)；19F-NMR(CDCl3):δ-105.0(s,1F),-175.0 (m,1F)。
化合物45-1：HPLC-MS：tR＝4.4分钟，(M+H)+＝375；手性HPLC(方法C)：对映体过量％＝99.2；1H-NMR(CDCl3):δ7.5(m,2H),7.2(m,2H),5.9(m,1H),5.8(m,1H),4.9(m,1H),4.6(m,1H),4.3(m,1H),3.6(m,1H),1.9(d,J＝6.9Hz,3H),1.8(m,3H)；19F-NMR(CDCl3):δ-105.0(s,1F),-175.0(m,1F)。
化合物45-2：HPLC-MS：tR＝4.4分钟，(M+H)+＝375；手性HPLC(方法C)：对映体过量％＝91.7；1H-NMR(CDCl3):δ7.5(m,2H),7.2(m,2H),5.9(m,1H),5.8(m,1H),4.9(m,1H),4.6(m,1H),4.3(m,1H),3.6(m,1H),1.9(d,J＝6.9Hz,3H),1.8(m,3H)；19F-NMR(CDCl3):δ-105.0(s,1F),-175.0(m,1F)。
生物实施例
功能测定
使用人类NK-3受体进行的水母发光蛋白测定
细胞内钙水平的改变是G蛋白偶联受体活性的公认指标。通过体外水母发光蛋白功能测定来评估本发明的化合物抑制NKA介导的NK-3受体激活的功效。使用表达人类NK-3受体以及编码发光蛋白水母发光蛋白的构建体的中国仓鼠卵巢重组细胞进行这一测定。在辅因子腔肠素的存在下，水母发光蛋白发射可测量的光，该发光与细胞内(胞质)游离钙的量成比例。
拮抗剂测试
在将化合物(以不同的浓度)与细胞一起预孵育(3分钟)，继而添加相当于EC80(3nM)的最终浓度的参考激动剂(NKA)并且在后续的90秒的时间内记录发射的光(FDSS6000，滨松公司(Hamamatsu))之后，测量本发明的化合物的拮抗剂活性。使用读数器软件对发射光的强度进行积分。基于对添加神经激肽A的发光响应的浓度依赖性抑制作用来测量化合物拮抗剂的活性。
获得本发明的化合物的抑制曲线并且确定抑制50％的参考激动剂响应的化合物的浓度(IC50)(参见下表2中的结果)。表2中所示的IC50值表明本发明的化合物是强效的NK-3拮抗剂化合物。
竞争性结合测定
通过测量本发明的化合物以浓度依赖性方式竞争性地和可逆地置换被充分表征的NK-3放射性配体的能力来测定本发明的化合物对人类NK-3受体的亲和力。
与人类NK-3受体的3H-SB222200结合竞争测定
通过体外放射性配体结合测定来评估本发明的化合物抑制NK-3受体选择性拮抗剂3H-SB222200的结合的能力。由稳定表达人类NK-3受体的中国仓鼠卵巢重组细胞制备膜。将所述膜在HEPES 25mM/NaCl 0.1M/CaCl2 1mM/MgCl25mM/BSA 0.5％/皂素10μg/ml的缓冲液中在pH 7.4下与5nM 3H-SB222200(ARC公司)以及不同浓度的本发明的化合物一起孵育。在过滤之后通过使用TopCount-NXT读数器(普克德公司(Packard))对膜相关的放射性进行定量来测定与受体结合的3H-SB222200的量。获得本发明的化合物的竞争曲线，并且通过线性回归分析来确定置换50％的结合放射性配体的浓度(IC50)，然后通过以下公式计算表观抑制常数(Ki)值：Ki＝IC50/(1+[L]/Kd)，其中[L]是游离的放射性配体的浓度并且Kd是它在受体处的解离常数，由饱和结合实验所得出(Cheng和Prusoff,1973)(参见下表2中的结果)。
表2示出了利用本发明的化合物使用3H-SB222200结合竞争测定所获得的生物学结果。这些结果表明本发明的化合物对人类NK-3受体表现出强亲和力。
表2
选择性测定
测定本发明的化合物优先于其它人类NK受体，即NK-1受体和NK-2受体的选择性。
人类NK-1
在表达人类NK-1受体的CHO重组细胞中评价本发明的化合物对NK-1受体的亲和力。由这些细胞制备膜悬浮液。在这一测定中使用以下放射性配体：[3H]P物质(珀金埃尔默公司，目录号NET111520)。在50mM Tris/5mM MnCl2/150mM NaCl/0.1％BSA(pH 7.4)中进行结合测定。结合测定由25μl的膜悬浮液(96孔培养板中每孔约5μg的蛋白质)、递增浓度(在测定缓冲液中稀释)的50μl的化合物或参考配体(P物质)以及2nM的[3H]P物质组成。将培养板在水浴中在25℃孵育60分钟，然后经过具有过滤单元(珀金埃尔默公司)的GF/C过滤器(珀金埃尔默公司，6005174，在室温在0.5％的PEI中预先浸泡2小时)过滤。通过使用TopCount-NXT读数器(普克德公司)测量过滤器上保留的放射性。获得本发明的化合物的竞争曲线并且确定置换50％的结合放射性配体的化合物的浓度(IC50)，然后通过以下公式计算表观抑制常数Ki值：Ki＝IC50/(1+[L]/KD)，其中[L]是游离的放射性配体的浓度并且KD是它在受体处的解离常数，由饱和结合实验所得出(Cheng和Prusoff,1973)。
人类NK-2
在表达人类NK-2受体的CHO重组细胞中评价本发明的化合物对NK-2受体的亲和力。由这些细胞制备膜悬浮液。在这一测定中使用以下放射性配体：[125I]-神经激肽A(珀金埃尔默公司，目录号NEX252)。在25mM HEPES/1mM CaCl2/5mM MgCl2/0.5％BSA/10μg/ml皂素(pH 7.4)中进行结合测定。结合测定由25μl的膜悬浮液(96孔培养板中每孔约3.75μg的蛋白质)、递增浓度(在测定缓冲液中稀释)的50μl的化合物或参考配体(神经激肽A)以及0.1nM的[125I]-神经激肽A组成。将培养板在水浴中在 25℃孵育60分钟，然后经过具有过滤单元(珀金埃尔默公司)的GF/C过滤器(珀金埃尔默公司，6005174，在室温在不含皂素的测定缓冲液中预先浸泡2小时)过滤。通过使用TopCount-NXT读数器(普克德公司)测量过滤器上保留的放射性。获得本发明的化合物的竞争曲线并且确定置换50％的结合放射性配体的化合物的浓度(IC50)，然后通过以下公式计算表观抑制常数Ki值：Ki＝IC50/(1+[L]/KD)，其中[L]是游离的放射性配体的浓度并且KD是它在受体处的解离常数，由饱和结合实验所得出(Cheng和Prusoff,1973)。
在上文所述的NK-1和NK-2测定中测试的本发明的化合物对人类NK-1受体和人类NK-2受体表现出低的亲和力：与人类NK-3受体相比，Ki有超过200倍的升高(表3)。因此，根据本发明的化合物已经被证实为具有优先于NK-1受体和NK-2受体的选择性。
表3
化合物编号 hNK-3(Ki，nM) hNK-1(Ki，nM) hNK-2(Ki，nM)
1 11 10300 7500
2 15 23800 >30000
3 19 >30000 >30000
4 20 19900 23000
5 23 >30000 >30000
6 24 22100 25000
7 26 >30000 36000
8 26 >30000 >30000
9 30 >30000 >30000
10 31 >30000 49000
11 32 22000 >30000
12 59 NA NA
13 40 >30000 >30000
14 42 >30000 >30000
15 45 >30000 >30000
16 49 >30000 37000
17 51 >30000 >30000
18 54 >30000 >30000
19 56 >30000 >30000
20 60 >30000 >30000
21 63 >30000 >30000
22 69 >30000 >30000
23 150 NA NA
24 78 >30000 >30000
25 85 >30000 >30000
26 88 >30000 >30000
27 100 >30000 >30000
28 110 >30000 >30000
29 150 >30000 >30000
30 7 40000 32000
31 70 >30000 >30000
32 59 >30000 >30000
33 89 >30000 >30000
34 38 >30000 >30000
35 73 >30000 30000
36 43 >30000 36000
37 41 32000 >30000
38 26 21000 28000
39 28 >30000 >30000
40 83 >30000 >30000
41 11 NA NA
42 48 >30000 >30000
43 59 >30000 >30000
44 45 >30000 >30000
45 101 >30000 >30000
45-1 100 >30000 >30000
45-2 83 >30000 >30000
NA：不可得
hERG抑制测定
人类ether-a-go-go相关基因(hERG)编码心脏中的参与心脏复极化的内向整流电压门控钾通道(IKr)。IKr电流抑制已经被证实会延长心脏动作电位，这是与心律失常的风险增加相关的一种现象。IKr电流抑制解释了药物诱发的QT间期延长的已知病例中的绝大多数。由于这些心脏毒性作用，许多药物已经从后期临床试验中被撤出，因此在药物研发早期对抑制剂进行鉴定是很重要的。
hERG抑制研究旨在定量本发明的化合物对在稳定转染的具有人类ether-a-go-go相关基因(hERG)的HEK 293细胞中在常氧条件下所产生的钾选择性IKr电流的体外作用。
在基线条件下以及在施加测试化合物(暴露5分钟)之后记录在电压脉冲期间所引出的全细胞电流(通过手动膜片钳来采集)。测试化合物的浓度(0.3μM；3μM；10μM；30μM)反映了被认为超过临床前模型中的预期功效剂量下的浓度的范围。
所施加的脉冲方案描述如下：使保持电位(每3秒)从-80mV阶跃到最大值+40mV，从-40mV开始以8个+10mV的增量阶跃，持续1秒的时间。然后在这些递增阶跃中的每一个之后，使膜电位回到-55mV，持续1秒，并且最终复极化到-80mV，持续1秒。
将所记录的电流密度针对基线条件归一化，并且针对在使用无测试化合物条件下的实验设计情况下的溶剂效应和时间依赖性电流衰减(run-down)进行校正。
获得化合物的抑制曲线并且确定减少50％的在基线条件下所测定的电流密度的浓度(IC50)。IC50值高于10μM的所有化合物均被认为不是hERG通道的强效抑制剂，而具有低于1μM的IC50值的化合物则被认为是强效的hERG通道抑制剂。
当在hERG抑制测定中测试时，本发明的化合物被测定为具有如表4中所示的IC50值。
血浆蛋白结合的测定
化学品/药物的药物代谢动力学和药效动力学特性在很大程度上随化学品与血浆或血清蛋白的可逆性结合而变。一般来说，只有药物的未结合部分或“游离的部分”可供用于扩散或转运穿过细胞膜，以及与药理学/毒理学靶标相互作用。因此，化合物的血浆蛋白结合(PPB)的程度影响了它的作用以及它的分布和消除。
平衡透析法使得能够对化合物的血浆蛋白结合(PPB)进行测定，所述平衡透析法是用于可靠估测血浆中非结合的药物分数的一种被承认的和标准的方法。RED(快速平衡透析)装置插入物是由两个并排的腔室制成的，这两个腔室被透析膜(MWCO：约8,000)的由O形环密封的垂直圆筒隔开。将含有药物(5μM或如果已知的话，另外对应于有效剂量的血液浓度)的血浆添加到一个腔室中，而将缓冲液添加到另一个腔室中。在振荡下在37℃孵育4小时之后，从每一个腔室中取出等分试样并且通过LC-MS/MS程序分析，该程序使得能够测定游离的药物和结合的药物这两者。
表4中所提供的百分比对于本发明的化合物来说表示与血浆蛋白结合的药物分数。“游离分数”可以被计算为100％-rPPB％(即表4中所公开的百分比的互补百分比，对应于未结合的并且因此可供用于接合生物靶标并且引出药理活性的药物浓度)。
表4
NA：不可得
评估化合物在大鼠中的活性的体内测定(经口给药)
用于评估本发明的化合物对促黄体激素(LH)的循环水平的影响的去势雄性大鼠 模型
通过以下生物学研究来测定本发明的化合物抑制促黄体激素(LH)分泌的作用。
在人类和啮齿类动物中，有良好前例的是，去势允许增强的、持续的GnRH信号转导以及随之发生的循环LH的升高。因此，使用去势大鼠模型来提供广泛的指标以测量LH抑制作用作为测试化合物对GnRH信号转导通路的抑制作用的标志。
去势的成年雄性斯泼累格-多雷(Sprague-Dawley，SD)大鼠(150g-175g)购自让维耶公司(Janvier)(法国的圣贝尔特万(St Berthevin,France))。所有动物每笼2只被关养在温控室(22℃±2℃)和50％±5％相对湿度中，存在12小时/12小时光/暗周期(在下午6点00分关灯)。使动物在研究前有3周的术后恢复。每天处理动物。不限量地提供标准的饲料和自来水。每周更换一次动物笼中的垫草。在研究当天，在开始实验前使动物适应操作室1小时的时间。
将本发明的化合物在0.5％的甲基纤维素中配制。
在基础采样(T0)后，向大鼠经口施用单次剂量的本发明的化合物或载体。然后在给药后多个时间点(45分钟、90分钟、150分钟、300分钟以及420分钟)时采集血液样品。经由尾静脉取血获得血液样品，将所述血液样品抽到含EDTA的管中并且立即离心。收集血浆样品并且将所述血浆样品储存在-80℃冰箱中直到测定为止。使用来自RIAZEN-大鼠LH,Zentech(比利时列日(Liège,Belgium))的放射免疫测定试剂盒来测定血清LH水平。基线被限定为初始的基础血液样品。
当在上文所述的去势雄性大鼠模型中测试时，本发明的化合物编号1、2、4、5、8、9、11、13、20以及30在小于或等于30mg/kg的剂量显著地抑制了循环LH水平(具有统计显著性，p<0.05)。
本发明的化合物对性腺完整的雄性大鼠的血浆睾酮的影响
所述研究被设计成评价本发明的化合物在以3mg/kg口服后对SD性腺完整的雄性大鼠的睾酮循环水平的影响。
简单地说，用于这一研究的实验方法如下：
经由单次口服3mg/kg的本发明的化合物来对两组接受颈静脉插管术的非禁食的大鼠(雄性，斯泼累格-多雷，200g至225g；n＝4只大鼠/组)进行给药。用载体给药对照组。将本发明的化合物制备成含有0.5％甲基纤维素的无热原水的剂量制剂。使用EDTA-3K作为抗凝剂，经由颈静脉中所植入的导管以预定的时间间隔采集血液样品。将样品冷却并且通过离心快速处理以获得相应的血浆样品。通过对在施用前5分钟时(基础时间)以及在给药后45分钟、90分钟、150分钟、300分钟、480分钟以及24小时之时对于所有组所采集的血浆样品进行RIA来测定睾酮激素水平。
当在性腺完整的雄性大鼠中测试时，化合物编号5在测试期内与载体处理组相比显著地抑制了血浆睾酮水平(图1)。
本发明的化合物对良性前列腺增生(BPH)大鼠模型的前列腺重量减轻的作用
简单地说，按照文献(Scolnick等,J.Andrology,1994,15(4),287-297；Rick等,J.Urol.,2012,187,1498-1504；参见图2，阴性对照对比BHP)中先前所述的方法，每天对成年雄性大鼠注射睾酮，持续四周以引起前列腺增大。然后每天用本发明的化合物处理大鼠，持续三周。在用3mg/kg、10mg/kg或30mg/kg的本发明的化合物处理(每天一次；口服)21天之后，评价前列腺重与体重的比率(每100g体重的前列腺克数)作为BPH的指标。将处理组与BPH组(进行21天的载体施用的睾酮诱发的BPH组)或对照组(在诱发阶段注射玉米油，继而进行载体处理而不是测试化合物处理)进行比较。通过使用单因素方差分析(One-WayANOVA)，继而使用邓奈特检验(Dunnett's test)进行统计分析来进行组间比较。
当在良性前列腺增生大鼠模型中测试时，化合物编号5表现出使前列腺重量减轻到正常水平(即没有暴露于外源睾酮的大鼠中的水平；图2)的浓度响应。
本发明的化合物对雌性大鼠中的雌二醇循环水平的影响
这一研究的目的在于评价本发明的化合物在以10mg/kg(每天两次)口服10天的时间之后对雌性大鼠中的血浆雌二醇水平的影响。
简单地说，用于这一研究的实验方法如下：
与发情周期同步地处理两组成年雌性大鼠(斯泼累格-多雷，约320g)。因此，在发情前期阶段(与峰值雌二醇水平相一致，如图3中的第1天上所示)开始处理，并且通过经口施用10mg/kg的本发明的化合物或向对照组经口施用载体来对大鼠进行每天两次给药(约9点30分和17点30分)。将本发明的化合物制备成含有0.5％甲基纤维素的无热原水的剂量制剂。通过对由血液采集所获得的血浆样品进行ELISA来测定所有组的雌二醇水平，所述血液采集是在图3中所呈现的所有天时在每天9点30分施用测试制品前30分钟时进行的。
在接受载体处理的成年雌性大鼠中，每4-5天观测到雌二醇峰，与预期的大鼠发情周期持续时间一致。使用化合物编号5进行的处理在连续两个发情周期内所跟踪的时间过程中显著地降低了雌二醇水平。这一发现在发情前期阶段(即对于载体组来说，在第5天和第9天时)是最明显的，在这一阶段中雌二醇水平上升，与排卵相一致。

Claims (29)

1.一种式I的化合物：
其中：
R1是H、F或甲基；
R1'是H；
R2是H、F、Cl或甲氧基；
R2'是H或F；
R3是H、F、Cl、甲基、三氟甲基或氰基；
R4是甲基、乙基、正丙基、羟乙基、甲氧基乙基、三氟甲基、二氟甲基或氟甲基；
R5是甲基、乙基、甲氧基甲基、三氟甲基、二氟甲基、氟甲基、1-氟乙基、1,1-二氟乙基或2,2,2-三氟乙基；
X1是N并且X2是S或O；或X1是S并且X2是N；
表示单键或双键，这取决于X1和X2；
代表式I化合物的(R)型对映体或外消旋体。
2.根据权利要求1所述的化合物，其具有式I'和I"：
其中R1、R1'、R2、R2'、R3、R4、R5、X1以及X2如权利要求1中所定义；以及
表示单键或双键，这取决于X1和X2。
3.根据权利要求1或2所述的化合物，其具有式Ia：
其中：
R1是H、F或甲基；
R1'是H；
R2是H、F、Cl或甲氧基；
R2'是H或F；
R3是H、F、Cl、甲基、三氟甲基或氰基；
R4是甲基、乙基、正丙基、羟乙基、甲氧基乙基、三氟甲基、二氟甲基或氟甲基；
R5是甲基、乙基、甲氧基甲基、三氟甲基、二氟甲基或氟甲基；
代表式Ia化合物的(R)型对映体或外消旋体。
4.根据权利要求1或2所述的化合物，其选自式Ia'和Ia"：
其中R1、R1'、R2、R2'、R3、R4以及R5如权利要求3中所定义。
5.根据权利要求1或2所述的化合物，其具有式Ia-1：
其中：
R3是H、F、Cl、甲基、三氟甲基或氰基；
R4是甲基、乙基、正丙基、羟乙基、甲氧基乙基、三氟甲基、二氟甲基或氟甲基；
R5是甲基、乙基、甲氧基甲基、三氟甲基、二氟甲基或氟甲基；
代表式Ia-1化合物的(R)型对映体或外消旋体。
6.根据权利要求1或2所述的化合物，其具有式Ia-2：
其中：
R1是H、F或甲基；
R1'是H；
R2是H、F、Cl或甲氧基；
R2'是H或F；
R3是H、F、Cl、甲基、三氟甲基或氰基；
R5是甲基、乙基、甲氧基甲基、三氟甲基、二氟甲基或氟甲基；
代表式Ia-2化合物的(R)型对映体或外消旋体。
7.根据权利要求1或2所述的化合物，其具有式Ia-3：
其中：
R1是H、F或甲基；
R1'是H；
R2是H、F、Cl或甲氧基；
R2'是H或F；
R3是H、F、Cl、甲基、三氟甲基或氰基；
R4是甲基、乙基、正丙基、羟乙基、甲氧基乙基、三氟甲基、二氟甲基或氟甲基；
代表式Ia-3化合物的(R)型对映体或外消旋体。
8.根据权利要求1或2所述的化合物，其具有式Ib：
其中：
R3是F；
R5是甲基、乙基、三氟甲基、二氟甲基、氟甲基、1-氟乙基、1,1-二氟乙基或2,2,2-三氟乙基；
代表式Ib化合物的(R)型对映体或外消旋体。
9.根据权利要求1或2所述的化合物，其具有式Ib'：
其中R3和R5如权利要求8中所定义。
10.根据权利要求1或2所述的化合物，其具有式Ic：
其中：
R1是H、F或甲基；
R1'是H；
R2是H、F、Cl或甲氧基；
R2'是H或F；
R3是H、F、Cl、甲基、三氟甲基或氰基；
R4是甲基、乙基、正丙基或羟乙基；
R5是甲基、乙基或三氟甲基；
代表式Ic化合物的(R)型对映体或外消旋体。
11.根据权利要求1或2所述的化合物，其具有式Ic'：
其中：
R1是H、F或甲基；
R1'是H；
R2是H、F、Cl或甲氧基；
R2'是H或F；
R3是H、F、Cl、甲基、三氟甲基或氰基；
R4是甲基、乙基、正丙基或羟乙基；
R5是甲基、乙基或三氟甲基。
12.根据权利要求1或2所述的化合物，所述化合物选自由以下各项组成的组：
13.根据权利要求1或2所述的化合物，其选自由以下各项组成的组：
(R)-(3-(3-乙基-1,2,4-噻二唑-5-基)-8-甲基-5,6-二氢-[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡嗪-7(8H)-基)(4-氟苯基)甲酮；
(R)-(4-氯苯基)(8-甲基-3-(3-甲基-1,2,4-噻二唑-5-基)-5,6-二氢-[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡嗪-7(8H)-基)甲酮；
(R)-(4-氟苯基)(8-甲基-3-(3-甲基-1,2,4-噻二唑-5-基)-5,6-二氢-[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡嗪-7(8H)-基)甲酮；
(4-氟苯基)(8-甲基-3-(3-甲基-1,2,4-噻二唑-5-基)-5,6-二氢-[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡嗪-7(8H)-基)甲酮；和
(R)-(4-氟苯基)(8-甲基-3-(3-甲基-1,2,4-二唑-5-基)-5,6-二氢-[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡嗪-7(8H)-基)甲酮。
14.根据权利要求1或2所述的化合物，其是(R)-(4-氟苯基)(8-甲基-3-(3-甲基-1,2,4-噻二唑-5-基)-5,6-二氢-[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡嗪-7(8H)-基)甲酮。
15.一种药物组合物，所述药物组合物包含根据权利要求1至14中任一项所述的化合物，以及至少一种药学上可接受的载体、稀释剂、赋形剂和/或佐剂。
16.一种药物，所述药物包含根据权利要求1至14中任一项所述的化合物。
17.根据权利要求1至14中任一项所述的化合物在制备用于治疗和/或预防以下疾病的药物中的用途：精神病、帕金森病、阿尔茨海默氏病、注意力不足多动症、疼痛、惊厥、肥胖、炎性疾病、呕吐、先兆子痫、气道相关疾病、尿失禁、生殖障碍、避孕和性激素依赖性疾病。
18.根据权利要求1至14中任一项所述的化合物在制备用于治疗和/或预防以下疾病的药物中的用途：抑郁症、焦虑症、精神分裂症、精神病性障碍、双相型障碍和认知障碍。
19.根据权利要求17或18所述的用途，其中所述炎性疾病选自肠易激综合征和炎性肠病。
20.根据权利要求17或18所述的用途，其中所述气道相关疾病选自慢性阻塞性肺病、哮喘、气道高反应性、支气管收缩以及咳嗽。
21.根据权利要求17或18所述的用途，其中所述性激素依赖性疾病选自前列腺增生、转移性前列腺癌、睾丸癌、乳腺癌、卵巢癌、雄激素依赖性痤疮、男性型秃发、子宫内膜异位症、青春期异常、子宫纤维化、子宫纤维瘤、子宫平滑肌瘤、激素依赖性癌症、高雄激素血症、多毛症、男性化、多囊卵巢综合征、经前烦躁症、HAIR-AN综合征、卵巢卵泡膜细胞增生症、卵泡成熟停滞、闭锁、无排卵、痛经、功能失调性子宫出血、不孕症、男性化卵巢瘤、肾上腺瘤、月经过多以及子宫腺肌症。
22.根据权利要求21所述的用途，其中所述前列腺增生是良性前列腺增生。
23.根据权利要求17或18所述的用途，其中所述化合物是(R)-(4-氟苯基)(8-甲基-3-(3-甲基-1,2,4-噻二唑-5-基)-5,6-二氢-[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡嗪-7(8H)-基)甲酮。
24.根据权利要求1至14中任一项所述的化合物在制备用于治疗和/或预防热潮红的药物中的用途。
25.根据权利要求24所述的用途，其中所述化合物是(R)-(4-氟苯基)(8-甲基-3-(3-甲基-1,2,4-噻二唑-5-基)-5,6-二氢-[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡嗪-7(8H)-基)甲酮。
26.根据权利要求1至14中任一项所述的化合物在制备用于降低循环LH水平的药物中的用途。
27.根据权利要求26所述的用途，其中所述化合物是(R)-(4-氟苯基)(8-甲基-3-(3-甲基-1,2,4-噻二唑-5-基)-5,6-二氢-[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡嗪-7(8H)-基)甲酮。
28.一种制造根据权利要求1至14中任一项所述的化合物的方法，所述方法的特征在于它包括以下步骤：
a)使式(i)的化合物
其中：
PG表示合适的保护基；
R4'是如权利要求1中所定义的R4，或羟乙基的可还原的前体；
代表(R)型对映体或外消旋体；
与式(ii)的化合物反应
其中：
R5'是如权利要求1中所定义的R5、H或1-((叔丁基二苯基甲硅烷基)氧)乙基；
X1和X2如权利要求1中所定义；
表示单键或双键，这取决于X1和X2；
以获得式(iii)的化合物
其中PG、R4'、R5'、X1以及X2如上文所定义，代表(R)型对映体或外消旋体，并且表示单键或双键，这取决于X1和X2；
b)用合适的脱保护剂使式(iii)的化合物脱保护以得到式(iv)的化合物
其中R4'、R5'、X1以及X2如上文所定义，代表(R)型对映体或外消旋体，并且表示单键或双键，这取决于X1和X2；
c)当R5'是H时，通过直接C-H三氟甲基化或二氟甲基化引入三氟甲基或二氟甲基，得到式(v)的化合物
其中R4'、X1以及X2如上文所定义并且R5是三氟甲基或二氟甲基，代表(R)型对映体或外消旋体，并且表示单键或双键，这取决于X1和X2；
d)用式(vi)的化合物
其中R1、R1'、R2、R2'以及R3如权利要求1中所定义；
使其中R5'不是H的式(iv)化合物或式(v)化合物进行N-酰化，得到式(vii)的化合物
其中R1、R1'、R2、R2'、R3、R4'、X1以及X2如上文所定义，
代表(R)型对映体或外消旋体，
表示单键或双键，这取决于X1和X2；以及
R5"是如权利要求1中所定义的R5，或1-((叔丁基二苯基甲硅烷基)氧)乙基；
e)任选地进一步进行以下两个步骤e')和e")中的一个或两个：
e')当R4'是羟乙基的可还原的前体时，还原步骤，任选地继而形成甲醚；
e")当R5"是1-((叔丁基二苯基甲硅烷基)氧)乙基时，醇脱保护的步骤，继而氟化以形成1-氟乙基R5基团；或醇脱保护的步骤，继而氧化步骤，以及继而氟化步骤以得到1,1-二氟乙基R5基团；
以得到根据权利要求1至14中任一项所述的式I化合物。
29.根据权利要求28所述的方法，其中所述保护基选自DMB、PMB、Boc、烯丙基、二苯基-磷酰胺或2-三甲基甲硅烷基乙磺酰基。
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