CN1062908A - 抗增生的取代的三环化合物的制备方法 - Google Patents

抗增生的取代的三环化合物的制备方法 Download PDF

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CN1062908A
CN1062908A CN91110490A CN91110490A CN1062908A CN 1062908 A CN1062908 A CN 1062908A CN 91110490 A CN91110490 A CN 91110490A CN 91110490 A CN91110490 A CN 91110490A CN 1062908 A CN1062908 A CN 1062908A
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Abstract

本发明涉及一些抑制胸苷酸合酶(TS)的取代的 三环化合物，含有这些三环化合物的药物组合物，和 使用这些化合物抑制TS的应用，包括所有抑制TS 所产生的作用。抑制TS所产生的作用包括抑制较 高级生物体和微生物细胞，例如酵母和真菌的生长和 增生。这些作用包括抗肿瘤活性。本发明还公开了 制备本发明取代的三环化合物的方法。

Description

本发明涉及一些抑制胸苷酸合酶（“TS”）的取代的三环化合物，含有这些三环化合物的药物组合物和这些化合物抑制TS的用途，包括所有TS抑制所产生的作用。抑制TS所产生的作用包括抑制较高级生物体和微生物细胞如酵母和真菌的生长和增生，这些作用包括抗肿瘤活性，本发明还公开了制备这些取代的三环化合物的方法。
一大类的抗增生剂中包括抗代谢化合物。已知用作叶酸拮抗剂的一特殊小类的抗代谢物是维生素叶酸的拮抗药。一般，叶酸拮抗剂与叶酸的结构，包括叶酸特征的对-苯甲酰基谷氨酸酯部分极为相似。长久以来在设计和合成抗肿瘤剂时TS被认为是重要的目标酶，有一些叶酸盐类似物已被合成并研究了它们抑制TS的能力，例如，参见Brixner等，Folate Analogues as Inhibitors of Thymidylate Synthase，J.Med.Chem.30，675（1987）;Jones等，Quinazoline Antifolates Inhibiting Thymidylate Synthase：Benzoyl Ring Modificafions，J.Med.Chem.，29，468（1986）;Jones等，Quinazoline Antifolates Inhibiting Thymidylate Synthase：Variation of the Amino Acid，J.Med.Chem.，29，1114（1986）;以及Jones等，Quinazoline Antifolates Inhibiting Thymidylate Synthase：Variation of the N10Substituent，J.Med.Chem.28，1468（1985）;和共同待审批的1989年11月6日申请的序号为07/432，338的美国专利申请。
本发明介绍了一类新的特别不类似于叶酸结构并出乎预料之外能抑制TS酶的取代的三环化合物。本发明还涉及了含有这些取代的三环化合物的药物组合物，和这些化合物抑制TS的用途，包括所有抑制TS所产生的作用。抑制TS所产生的作用包括对较高级生物体和微生物细胞如酵母和真菌的生长和增生的抑制。这些作用包括抗肿瘤活性。本发明还公开了制备取代的三环化合物的方法。
本发明涉及具有式（Q）的能抑制胸苷酸合酶的抗增生三环化合物：
Figure 911104909_IMG19
其中：
X和y组成至少含有一个氮原子的五或六元杂环;
Z是氢、卤素、碳、氧或氮原子;
U是碳或氮原子;
n是0或整数1;
V是碳或氮原子;
W是碳或氮原子;
A在1-位或2-位上，是氮原子、硫原子或是取代的或未取代的亚烷基;
Ar是具有一个或多个环的芳基或杂芳基;
B或者是（ⅰ）氧或氮原子，或-CO-或-SO2-基团，其中的任意一个与氨基酸、芳基、杂环基或烷基相连，或者是（ⅱ）取代的或未取代的烷基。
如本文所用的词语“能够抑制胸苷酸合酶的化合物”表示该化合物的TS抑制常数Ki小于或等于大约10-4M。更可取的本发明化合物的Ki值小于大约10-5M，优选的是小于大约10-6M，更优选的是小于大约10-9M，最优选的是在大约10-12至10-14M的范围内。
式（Q）中的X和Y可以形成任何至少含有一个氮的五元或六元杂环，例如吡咯、咪唑、吡唑、吡啶、吡嗪、嘧啶和哒嗪环，最好X和Y形成下式结构的环：
Figure 911104909_IMG20
其中P是氢;低碳烷基，如甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基等;或氨基-NR1R2，其中R1和R2分别表示氢、烷基、氨基、羟基，等等。
式（Q）中的Z可以是氢原子;卤素原子，如氯、溴或氟;碳原子，它与其它适当的原子一起，可以形成这些基团，如取代或未取代的烷基、烯基、炔基、烷氧基-亚烷基、烯丙基、苄基、乙酰基、氨基甲酰基、烷氧羰基、氰基、苯乙酰基、氨基烷基等;氧原子，它与其它适当的原子一起，可以形成这些基团，如羟基、烷氧基、草酰氨基、草氨酰基、乙酰氧基、苯氧基、苯氨基磺酰基、苯磺酰氨基等;或氮原子，它与其它适当的原子一起，可以形成这些基团，如氨基、硝基、乙酰氨基、苯胺基、苯甲酰氨基、甲酰胺基、肼基、羟氨基、异氰基、硝氨基、亚硝基、草酰氨基、磺氨基、烷基氨基，等等。最好Z是氢原子。
式（Q）中的整数n可以是0或1，但最好是0。换句话说，在上文给出的式中，左手边的环或是六元环，或是七元环。
式（Q）中的U、V和W各自分别是碳或氮原子，并与（CH2）n和式中指出的其它适当碳原子一起，形成6-或7-元环，如苯、环己烷、吡啶、四氢吡啶、哒嗪、嘧啶、1，2，3-三嗪、环庚烷、四氢吖庚因等环。
在优选方案中，U是碳原子，V是碳原子，W是氮原子。最优选的是，U、V和W与（CH2）n和上式中指出的一个或多个其它碳原子一起，形成具有下列结构的环：
Figure 911104909_IMG21
一般来说，上述式（Q）中的A处于由U、-（CH2）n、V、W和上述其它适当原子形成的环的1-或2-位上。A可以是氮原子，它与其它适当的原子一起，可以形成如二或三取代的氨基等基团;硫原子，它与其它适当的原子一起，可以形成如硫键（-S-）、硫代亚烷基、硫代酰胺等基团;或任何取代或未取代的亚烷基，如亚甲基、亚乙基、正-亚丙基、异亚丙基、正-亚丁基、叔-亚丁基、正-亚己基，等等。应注意的是，如果A是硫，那么W和V必须是碳以便生成适当的稳定化合物。优选的是，A是取代或未取代的亚烷基，例如，亚甲基、亚乙基、正-亚丙基、异亚丙基、正-亚丁基、叔-亚丁基、正-亚己基，等等。
如上文指出的，Ar可以是许多具有一个或多个环的芳基或杂芳基基团中的任何一种。所用的芳环基团的例子包括苯基、1，2，3，4-四氢萘基、萘基、菲基、蒽基等。典型杂芳基基团的例子包括5-元单环基团，如噻吩基、吡咯基、2H-吡咯基、咪唑基、吡唑基、呋喃基、异噻唑基、呋咱基、异噁唑基等;6-元单环基团，如吡啶基、吡喃基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基等;以及多环杂芳基基团，如苯并〔b〕噻吩基、萘并〔2，3-b〕噻吩基、噻蒽基、异苯并呋喃基、苯并吡喃基、呫吨基、苯并氧硫杂环己二烯基、中氮茚基、异吲哚基、3H-吲哚基、吲哚基、吲唑基、嘌呤基、4H-喹嗪基、异喹啉基、喹啉基、2，3-二氮杂萘基、1，5-二氮杂萘基、喹喔啉基、喹唑啉基、噌啉基、蝶啶基、4H-咔唑基、咔唑基、β-咔啉基、菲啶基、吖啶基、
Figure 911104909_IMG22
啶基、菲咯啉基、吩嗪基、异噻唑基、吩噻嗪基、吩噁嗪基等。最好Ar是单环或双环芳基，如苯基或萘基。
B.上文讨论的Ar基团上的取代基，可以是氧原子，它可以单独形成一个醚键（-O-），或可以与其它适当的原子一起形成如羟基、烯氧基、草酰氨基、草氨酰基、乙酰氧基、苯氧基、苯氨基磺酰基、苯磺酰氨基等基团;或是氮原子，它与其它适当的原子一起，可以形成这些基团，如其中R1和R2可以分别是烷基等等的NR1R2氨基、硝基、乙酰氨基、苯胺基、苯甲酰氨基、甲酰胺基、肼基、羟氨基、异氰基、硝氨基、亚硝基、草酰氨基、磺氨基等;或是-CO-、-SO2-基团。
上述任何一个二价B基团可以进一步连接氨基酸基团，如丙氨酸、精氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、半胱氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、甘氨酸、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、苯基丙氨酸、脯氨酸、丝氨酸、苏氨酸、色氨酸、酪氨酸、缬氨酸等;连接芳基基团，如苯基、萘基等;杂环基团，如噻吩基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、异噻唑基、嘧啶基、吡嗪基、四氢吡嗪基、苯并〔b〕噻吩基、萘并〔2，3-b〕噻吩基、苯并氧硫杂环己二烯基、吲唑基、2，3-二氮杂萘基、噌啉基、咔啉基、菲咯啉基、吩噁嗪基等，或连接烷基，如甲基、乙基、正-丙基、异丙基、正-丁基、叔-丁基、正-己基等。最后，B本身可以是烷基，如甲基、乙基、正-丙基、异丙基、正-丁基、叔-丁基、正-己基等。
在优选方案中，B是-CO-或-SO2-基团，连接到芳基或杂环基团上，最好是苯基或四氢吡嗪基。当B包括芳基时，芳基可以是未取代的，或可以被一个或多个多种给电子和吸电子取代基取代。典型的取代基包括卤素、羟基、烷氧基、烷基、羟基烷基、氟代烷基、氨基、-CN、-NO2、烷氧羰基、氨基甲酰基、羰基、羧基二氧基、羧基、氨基酸羰基、氨基酸磺酰基、氨磺酰基、对氨基苯磺酰基、巯基、亚磺基、亚硫酰基、磺基、亚磺酰氨基、磺酰基等。最优选的是，B是连接到苯基上的-SO2-基团，苯基或是未取代的，或在对位上被羟基或烷氧基如甲氧基、乙氧基、异丙氧基、叔丁氧基、氯代乙氧基等基团取代。
对-Ar-B来说特别优选的结构包括：
Figure 911104909_IMG23
Figure 911104909_IMG24
其中R是H或烷基，如甲基;以及
Figure 911104909_IMG25
其中T是H或-CN。
除了上文定义的取代基B外，式（Q）中的Ar也可以被一个或多个多种给电子和吸电子取代基取代。典型的取代基包括卤素、羟基、烷氧基、烷基、羟基烷基、氟代烷基、氨基、-CN、-NO2、烷氧羰基、氨基甲酰基、羰基、羧基二氧基、羧基、氨基酸羰基、氨基酸磺酰基、氨磺酰基、对氨基苯磺酰基、巯基、亚磺基、亚硫酰基、磺基、亚硫酰氨基、磺酰基等。优选的是，这些附加的取代基选自-CN、氟代烷基和磺酰基。
根据本发明，在特别优选的一组能够抑制胸苷酸合酶的化合物中，式（Q）中的X和Y形成下面的环：
Figure 911104909_IMG26
其中P是低级烷基如甲基，氨基或氢;U是碳;n是0;V是碳;W是氮;A是亚甲基;-Ar-B选自下列基团：
Figure 911104909_IMG27
Figure 911104909_IMG28
其中R是H或烷基，如甲基;以及
Figure 911104909_IMG29
其中T是H或-CN。
本发明特别优选的化合物的例子包括那些落入上述基团范围的化合物，其中P是氢，-Ar-B是：
Figure 911104909_IMG30
其中P是-NH2，-Ar-B是：
Figure 911104909_IMG31
其中P是-CH2，-Ar-B是：
Figure 911104909_IMG32
其中P是-NH2，-Ar-B是：
Figure 911104909_IMG33
其中P是-NHCH3，-Ar-B是：
Figure 911104909_IMG34
其中P是-NH2，-Ar-B是：
Figure 911104909_IMG35
其中P是-NH2，-Ar-B是：
Figure 911104909_IMG36
其中R是H或烷基，如甲基;以及
其中P是-NH2，-Ar-B是：
Figure 911104909_IMG37
其中T是H或-CN。
根据本发明，在另一个特别优选的方案中，式（Q）中的X和Y形成下式的环：
Figure 911104909_IMG38
其中P选自-NH2和甲基;U是碳;n是0;V是碳;W是氮;A是亚甲基;-Ar-B是：
Figure 911104909_IMG39
根据本发明，在更进一步优选的一组化合物中，式（Q）中的X和Y组成下式的环：
其中P选自基团-NHOH和-NHNH2;U是碳;n是0;V是碳;W是氮;A是亚甲基;-Ar-B是：
Figure 911104909_IMG41
根据本发明，在更进一步特别优选的、能够抑制胸苷酸合酶的化合物中，式（Q）中的X和Y形成下式的环：
Figure 911104909_IMG42
U是碳;n是0;V是碳;W是碳;A是二价硫;-Ar-B是：
Figure 911104909_IMG43
本发明还涉及了制备发明化合物的方法，其包括下述步骤：
（1）使式B-Ar-A-D化合物，其中A、Ar和B定义如上，D是可置换基团，与式（Ⅰ）的化合物进行反应，
其中X-前体和Y-前体是当其互相合环时，能形成至少含有一个氮原子的五元或六元杂环的基团，形成具有下式的取代的化合物：
（2）将X-前体和Y-前体相互合环，形成含有至少一个氮原子的五元或六元杂环。
可以置换的基团D可以是在所用反应条件下可被置换的任何基团，典型的例子是卤素，如氟、氯或溴;取代的磺酰氧基，如甲磺酰氧基、三氟甲磺酰氧基、对甲苯磺酰氧基、或4-溴代苯磺酰氧基;醛基等。卤素是优选的可置换基团，而溴是特别优选的。
第一步B-Ar-A-D与式（Ⅰ）化合物的反应可以在有机溶剂中进行。一般说来，当使用有机溶剂时，它是非质子传递溶剂，如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲亚砜或四氢呋喃。特别优选的溶剂包括二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺。
一般第一步也可以在有弱碱的存在下进行，该碱本身将不与反应物反应。有用的碱包括，例如，有机碱如取代的胺，如二异丙基乙胺、二甲基-仲-丁基胺、N-甲基-N-乙基苯胺、N，N-二甲基苯胺等;以及无机弱碱，如碳酸钠、碳酸钾和/或碳酸钙等。第一步的反应温度可以在大约于室温至约100℃的范围内变化，但最好是在大约65℃至85℃的范围内。
X-前体和Y-前体互相合环形成至少含有一个氮原子的五元或六元杂环的第二步反应在有环化剂如HC（OCH3）3/HCl、CNBr、CH3C（OCH3）3/HCl或金属如锡和乙酸的混合物的存在下进行。最优选的是，环化剂是HC（OCH3）3/HCl或CNBr。
该反应可在有机溶剂的存在下进行，该溶剂是如甲醇、乙醇、丁醇、乙腈，其混合物等。例如，当环化剂是CNBr时，最好使用甲醇和乙腈的混合物。然而，反之，当环化剂是HC（OCH3）3/HCl时，一般是将反应起始物溶于HC（OCH3）3本身，而没有任何附加溶剂，然后在合环步骤起始时加入相当少量的HCl。
合环步骤所用的温度范围是从稍低于室温至大约70℃，但最好是从大约20至60℃。
应该指出，X-前体，Y-前体，U，V和W中的一个或多个可能包括一种或多种化学基团，该基团在取代步骤（1）或合环步骤（2）之前、之后或过程中，
（a）可以被保护基团保护，或
（b）可以除去一个或多个任意的保护基团。
环氮原子，如U、V或W的合适的保护基团可以是，例如，新戊酰氧基甲基基团，其可以用碱如氢氧化钠通过水解除去;叔-丁基氧基羰基基团，其可以用酸如盐酸或用碱如氢氧化锂通过水解除去;或2-（三甲基甲硅烷基）乙氧基甲基基团，其可以通过氟化物盐如四正丁基氟化铵或用酸如盐酸除去。
羟基的合适的保护基团是，例如，酯化基团如乙酰基或苯甲酰基基团，其可以用碱如氢氧化钠通过水解除去。或者，当起始物料中的其它基团不含烯基或炔基基团时，保护基团可以是，例如，α-芳基烷基，如苄基，其可以在有催化剂如钯/炭或阮内（Raney）镍的存在下通过氢化除去。
巯基的合适的保护基团是，例如，酯化基团如乙酰基基团，其可以用碱如氢氧化钠通过水解除去。
氨基的合适的保护基团可以是，例如，烷基羰基如乙酰基（CH3CO-）或苯甲酰基基团，其可以通过用无机酸如硝酸、硫酸或盐酸处理除去，或用氢氧化钠通过碱性水解除去。氨基的其它保护基团是烷氧羰基如甲氧羰基或叔丁氧羰基。这些基团可以通过用有机酸如三氟乙酸处理除去，或者，保护基团可以是苄氧基羰基基团，其可以通过用Lewis酸如三（三氟乙酸）硼或者在有钯/炭催化剂的存在下用氢气处理而除去。
伯氨基团的合适的保护基团是，例如，烷基羰基如乙酰基，其可以通过用无机酸如硝酸、硫酸或盐酸处理除去;或邻苯二甲酰基，其可以通过用烷基胺如3-二甲氨基丙胺，用肼，或用氨进行处理而除去。
羧基的合适的保护基团可以是酯化基团，例如，甲基或乙基，其可以用碱如氢氧化钠通过水解除去。另一个有用的保护基团是叔丁基，其可以通过用有机酸如三氟乙酸处理而除去。
优选的保护基团包括酯化基团，α-芳基烷基基团，烷基羰基基团，取代或未取代的烷氧羰基基团，邻苯二甲酰基基团，新戊酰氧基甲基基团或甲氧基醚一型基团如甲氧基甲基或2-（三甲基甲硅烷基）乙氧基甲基。
本发明的一个具体方面涉及由式（Ⅰ）的起始化合物制备能够抑制胸苷酸合酶的取代的三环化合物的方法，其中式（Ⅰ）化合物具有式（Ⅱ）的结构：
Figure 911104909_IMG46
其中Ac是CH2CO-保护基团。制备这组起始化合物的方法可以包括下述步骤：
（1）选择性地保护式（Ⅲ）氨基化合物：
Figure 911104909_IMG47
形成相应的乙酰胺;以及
（2）硝化相应的乙酰胺形成式（Ⅱ）化合物。
第一步中，给式Ⅱ化合物引入保护基团形成相应的乙酰胺的反应最好是在有机溶剂，如吡啶等的存在下，用适当的酸酐化合物如乙酸酐处理式（Ⅲ）的胺化合物来完成。保护基团的引入可以在低于或高于室温的温度下进行。但是，一般保护基团的引入是在大约-10至+15℃的温度下进行，最好是在-10至-5℃之间。
第二步硝化由胺化合物经选择性保护而形成的乙酰胺的反应可以在有一种或多种熟知的硝化剂，如（1）硝酸和硫酸的混合物;（2）硝酸、硫酸和乙酸的混合物;或（3）硝酸和乙酸酐的混合物的存在下进行。最好硝化试剂是硝酸和硫酸的混合物。硝化步骤可以在在很宽的温度范围内进行，但一般是在大约-10至+10℃的温度下进行，最好是在大约-10至5℃之间。
式（Ⅲ）的胺化合物可通过几种不同的反应途径制备。在一种方案中，式（Ⅲ）的胺化合物可通过把由U、V和W和适当数目的碳和氢原子组成的六元或七元环中具有一个或多个不饱和位置的、与胺相应的化合物还原来制备。在该方案中，还原反应可在很宽的还原条件下进行，但最好是在水中或有机溶剂如甲醇、乙醇、四氢呋喃、乙酸等之中，并在有还原剂，如肼化合物或氢气，在至少一个大气压，最好是在大约1至50psi的压力下进行。也可以使用还原催化剂，如氧化铂（如Ishikawa等，在Chem.pharm.Bull.，37，2103（1989）中所述，该文献在此引用作为参考文献）。
在最优选的方案中，具有一个或多个不饱和位置的，相应于胺的化合物具有下式结构：
Figure 911104909_IMG48
并通过用氢气和氧化铂催化剂在有机溶剂如冰乙酸中进行处理而还原。
或者，在另一个优选方案中，式（Ⅲ）的胺化合物制备如下：
（1）硝化式（Ⅳ）的不饱和化合物：
Figure 911104909_IMG49
形成具有下式硝化的化合物：
Figure 911104909_IMG50
（2）还原该硝化的化合物形成式（Ⅲ）的胺。
该硝化步骤（1）的反应条件一般同于上述的常规硝化反应。但是，最好该硝化步骤是在有硝酸的存在下，并在大约-10至20℃的温度下进行。Amit等，J.Chem.Soc.Perkins  Ⅱ，57（1976）描述了采用这些条件的特别优选的硝化方法，该文献在此被引用为参考文献。
用于还原步骤（2）的反应条件可有很大的变化，但一般包括下列的一种或多种：（a）在盐酸的存在下用Sncl2处理;（b）在乙酸的存在下用锌处理;（c）在苯和甲醇中用Fe+3（CO）12处理;（d）在钯/炭催化剂存在下用氢气处理;（e）在有机溶剂如冰乙酸中，在有氧化铂催化剂的存在下用氢气处理;以及（f）在有还原催化剂的存在下用肼处理。但是，优选的还原步骤（2）是在有机溶剂，例如醇，如甲醇之中，在钯/炭催化剂存在下，以氢气作还原剂来完成。
最优选的是，式（Ⅳ）化合物具有下式结构：
Figure 911104909_IMG51
其中Ac是乙酰基（CH3CO-）保护基团，它在硝化步骤和还原步骤之间除去。这个保护基团的消除可以用上述消除氨基保护基的一般方法来完成。优选的是，乙酰基基团可在溶剂，例如，水、醇如乙醇，或水和醇的混合物中，在大约溶剂沸点的温度下，用无机酸如盐酸进行处理而除去。
如上文所述，X-前体和Y-前体是当它们相互合环时能形成至少含有一个氮的五元或六元杂环的那些基团。在优选的实施方案中，下式化合物：
Figure 911104909_IMG52
X-前体是-NH-Ac，Y-前体是-NO2。在此方案中，-NH-Ac和-NO2基团可以用几个可选择的方法中的一种互相合环，其中两种如下文方法（A）和（B）所述。
在方法（A）中，化合物依次用下述试剂处理：
（1）脱保护剂，例如，无机酸如盐酸，将-NH-Ac基团转化成游离氨基;
（2）还原剂，例如肼，在有还原催化剂如Raney镍的存在下;以及
（3）环化剂，如HC（OCH3）3、CH3C（OCH3）3或CNBr，形成具有下式的环：
Figure 911104909_IMG53
其中P是烷基如甲基，氨基或氢。在方法（A）中，所选择的环化剂将决定P的含义。例如，如果环化剂是HC（OCH3）3，P将是氢;如果环化剂是CH3C（OCH3）3，P将是甲基;如果环化剂是CNBr，P将是氨基。
在另一方法（B）中，含有-NH-Ac基团作为X-前体和-NO2基团作为Y-前体的化合物，在乙酸的存在下，直接用金属如锡，锌等处理。在得到的合环化合物中P将是甲基。尽管可以有多种其它已知的环化方法，在采用方法（A）或方法（B）时环化方法（B）是优选的。
本发明的另一个方面涉及药物组合物，它包括药学上可接受的稀释剂或载体以及至少一种抑制胸苷酸合酶有效量的本发明化合物。组合物含有本发明化合物的总量最好是有效量。
可以在本发明的药物组合物中使用的取代的三环化合物包括所有上文描述的化合物，以及这些化合物的药学上可接受的盐。含有碱性基团的本发明化合物的药学上可接受的酸加成盐是在适当的时候，用现有技术中已知的方法，在有碱性胺存在下，与强或中等强度的有机或无机酸形成的。本发明中包括的酸加成盐的例子是马来酸盐、富马酸盐、乳酸盐、草酸盐、甲磺酸盐、乙磺酸盐、苯磺酸盐、酒石酸盐、柠檬酸盐、盐酸盐、氢溴酸盐、硫酸盐、磷酸盐和硝酸盐。含有酸性基团的本发明化合物的药学上可接受的碱加成盐是用已知方法从有机或无机碱制备的，包括，例如，无毒的碱金属和碱土金属碱，如氢氧化钙、钠、钾和铵;以及无毒的有机碱如三乙胺、丁胺，哌嗪和三（羟甲基）甲胺。
如上所述，本发明化合物具有抗增生活性，这是一种其本身可以以抗肿瘤活性的形式来表示的特性。本发明化合物可以是本身具有活性，或者它可以是在体内能转化成活性化合物的前体药物。优选的发明化合物具有抑制L1210细胞系生长的活性，这是一种能在细胞组织培养中生长的小鼠血癌细胞系。这些发明化合物也具有抑制细菌如大肠杆菌生长的活性，这是一种能在培养中生长的革兰氏-阴性细菌。
根据本发明的取代的三环化合物以及其药学上可接受的盐可以被混入常规的剂型，如胶囊、片剂或可注射制剂。可以使用药学上可接受的固体或液体载体。固体载体包括淀粉、乳糖、硫酸钙二水合物、石膏粉、蔗糖、滑石、明胶、琼脂、果胶、阿拉伯胶、硬脂酸镁和硬脂酸。液体载体包括糖浆、花生油、橄榄油、盐水和水。同样地，载体或稀释剂可以包括任何延长释放物质，如甘油一硬脂酸酯或甘油二硬脂酸酯，单独地使用或与蜡一起使用。当使用液体载体时，制剂可以是糖浆、酏剂、乳剂、软明胶胶囊、无菌注射液（如溶液），如安瓿剂，或含水或无水液体悬浮剂。
药物制剂可用包括多个步骤的下述常规药物化学技术制备，例如，对于片剂形式，必要时进行混合、造粒和压片，或者在适当的时候进行混合、填充和溶解各组分，以便给出所需的，可用于口服、非肠道、局部、阴道内、鼻内、支气管内、眼睛内、耳内以及直肠内给药的产品。
本发明组合物可进一步含有一种或多种其它化合物，这些化合物是抗肿瘤剂，如有丝分裂抑制剂（例如，长春花碱），烷基化剂（例如，顺式-铂，羰铂和环磷酰胺），DHFR抑制剂（例如，氨甲蝶呤，piritrexim或trimetrexate），抗代谢物（例如，5-氟尿嘧啶和阿糖胞苷），嵌入抗菌素（例如，亚德里亚霉素和博莱霉素），酶（例如，天冬酰胺酶），topoisomerase抑制剂（例如，etoposide）或生物响应改性剂（例如，干扰素）。
本发明组合物也可以含有一种或多种其它化合物，它们包括抗菌剂、杀真菌剂、杀寄生虫剂、抗病毒剂、治牛皮癣药和抗球虫剂。抗菌剂的例子包括，例如，氨磺酰如磺胺甲基异噁唑、磺胺嘧啶、磺胺-5-甲氧嘧啶或周效磺胺;DHFR抑制剂如甲氧苄氨嘧啶，bromodiaprim或trimetrexate;青霉素;先锋霉素;氨基糖苷类抗生素;蛋白质合成的抑菌的抑制剂;喹诺酮羧酸和它们的稠合异噻唑并类似物。
本发明的另一方面涉及抑制胸苷酸合酶的治疗方法，该方法包括给脊椎动物宿主如哺乳动物或鸟类施用抑制胸苷酸合酶有效量的本发明三环化合物。本发明化合物特别适用于治疗哺乳类宿主，如人类宿主，以及治疗鸟类宿主。
上述任何取代的三环化合物或其药学上可接受的盐可以用于本发明治疗方法。本发明化合物可以以含有上文所述那些稀释剂或载体的药学上可接受的组合物形式用于本发明的治疗方法。化合物的剂量最好包括含有有效量活性化合物的药物剂量单位。所谓有效量是指足以有效抑制TS并且通过服用一个或多个药物剂量单位后能产生有益作用的量。对于脊椎动物宿主来说典型的每日剂量单位是每平方米脊椎动物宿主的身体面积活性化合物的给药量可高达约5000mg。
通过任何已知的用药方法可将选定的剂量施用于需要通过胸苷酸合酶抑制时行治疗的温血动物或哺乳动物，如人类患者。这些用药方法包括局部使用（例如软膏或乳油）、口服、直肠使用（例如栓剂）、肠胃外使用、注射或连续输注使用、阴道内使用、鼻内使用、支气管内使用、耳内使用或眼内使用。
根据本发明的取代的三环化合物可进一步被认为能产生任何一种或多种抗增生作用，抗菌作用，抗寄生物作用，抗病毒作用，治牛皮癣作用，抗原生动物作用，抗球虫作用或抗真菌作用。该化合物特别适用于在隐匿有肿瘤的脊椎动物体内产生抗肿瘤作用。
本发明化合物是叶酸盐辅助因子的拮抗药，因此它们也可以影响一种或多种其它与叶酸盐相关的酶体系。可能受影响的其它与叶酸盐相关的酶体系的例子包括5，10-亚甲基四氢叶酸盐还原酶，丝氨酸羟甲基转移酶和glycineamineribotide甲酰基转移酶。
下列实施例说明了本发明，但发明的范围和精神并不局限于此。
实施例
本发明所有化合物的结构用质子核磁共振谱，红外光谱，元素微量分析进一步证实或者，在某些情况下，用质谱进一步证实。
质子核磁共振谱是用General Electric QE-300共振仪测定的，在300MHz的场强下操作。化学位移以每百万分之几（δ）为单位报告，并如此制定参照，对于CDCl3，CHCl3峰为7.26ppm。对于D6DMSO，DMSO峰为2.49ppm。标准和峰分裂数如下标示：s，单峰;d，二重峰;dd，双二重峰;t，三重峰;brs，宽单峰;brd，宽二重峰;br，宽信号;以及m，多重峰。
质谱是用VG7070E-HF高分辨质谱仪测定的，用直接插入法，70ev的电离电压和200℃的离子源温度。红外吸收光谱是在Perkin-Elmer  457分光计上进行的。元素微量分析给出的结果是元素理论值的±0.4%。
N，N-二甲基甲酰胺（“DMF”）用活化（250°）3- 分子筛干燥，N，N-二甲基乙酰胺（“DMA”）（Aldrich Gold Label级）用同样方法干燥。四氢呋喃（“THF”）是在氮气下从苯酮羰游基钠中蒸发出的。术语“醚”表示乙醚，术语“汽油”表示b·p·36-53℃的石油醚。
快速色谱是用硅胶60（Merck Art 9385）进行的，当该粗制固体不溶于所选的洗脱剂时，将其溶于极性较大的溶剂中，并加入Merck Art 7734二氧化硅。浆液在一个装填有粗玻璃料以防止硅石喷溅的旋转蒸发器中蒸发至干。然后将涂渍的二氧化硅装入柱中。薄层色谱（“TLC”）是在预涂的二氧化硅60F（MercK Art 5719）板上进行的。萃取液用无水Na SO或MgSO4干燥。熔点是在Mel-Temp仪上测定的，未校正。
实施例1：化合物2和3的制备
根据下列反应路线制备化合物2和3：
Figure 911104909_IMG55
化合物2-6-硝基四氢喹啉的制备
按照Amit等在J.Chem.Soc.Perkins  Ⅱ，57（1976）中描述的方法，将由四氢喹啉酰化（乙酸酐，吡啶）得到的N-酰基四氢喹啉硝化并脱保护。
1H NMR（CDCl3）δ：7.86-7.90（2H，m），6.36（1H，d，J＝9.6Hz），4.75（1H，brs），3.41（2H，t，J＝5.6Hz），2.79（2H，t，J＝6.3Hz），1.91-1.99（2H，m）.
化合物3-6-氨基四氢喹啉的制备
将于200ml MeOH中的6-硝基四氢喹啉，2（29.00g，0.16mol）和10%钯/炭（3.00g）在Parr氢化器中与35psi的H2振动1.5小时。令混合物通过一种商品名为Celite的硅藻土物质进行过滤，浓缩，并用快速色谱（50%-75%乙酸乙酯/己烷）纯化得到一黄褐色固体，15.79g（0.11mol，68%），m·p·75-80℃。1H NMR（CDCl3）δ6.40（3H，m），3.23（2H，t，J＝5.4Hz），2.69（2H，t，J＝6.5Hz），和1.89-1.92（2H，m）.IR（KBr）3400，3360，3900，880，810.
实施例2：化合物3的另一合成方法
6-氨基四氢喹啉一另一方法
根据Ishikawa等在Chem.Pharm.Bull.，37，2103（1989）中描述的方法，将20ml冰乙酸中的6-氨基喹啉（1.00g，6.93mmol）在pto2（0.06g，0.30mmol）上于45psi压力下振荡2小时。将混合物用商品名为Celite的硅藻土物质进行过滤，用6N NaOH碱化，并用CH2Cl2萃取（2×100ml）。有机层用水洗涤，用无水Na2SO4干燥，并浓缩得到一灰白色固体，0.62g（4.18mmol，60%）。
实施例3：化合物5和6的制备
Figure 911104909_IMG57
化合物6-6-酰氨基-7-硝基四氢喹啉的制备
将化合物3的伯氨基选择性保护成为乙酰胺，化合物5（乙酸酐，吡啶，-10℃）。
-10℃下，用70%HNO3（1.30ml，20.22mmol）处理化合物5（3.72g，19.55mmol）的30ml 98%H2SO4溶液，反应过程中温度上升至5℃。将混合物倾入400ml水中，用6N NaOH中和，并用乙酸乙酯萃取（3×500ml）。粗产物的1H NMR表明是化合物6和它的5-硝基异构体的2.5∶1混合物。萃取液用无水Na2SO4干燥，浓缩，并用快速色谱（65%乙酸乙酯/己烷）纯化，得到2.58g化合物6，是一暗红色固体（10.97mmol，56%），m·p·150-155℃。
1H NMR（CDCl3）δ：9.80（1H，brs），8.22（1H，s），7.22（1H，s），4.10（1H，brs），3.32（2H，t，J＝5.5Hz），2.82（2H，t，J＝6.4Hz），2.22（3H，s），和1.91-1.95（2H，m）。
IR（KBr）：3410、3320、2930、1650、1580、850。
HRMS，精确质量计算，C11H13N3O3：
M+计算值：235.0957，
实验值：235.0950。
实施例3：化合物13至16以及化合物7（d）和7（e）的制备
根据下列反应路线制备化合物13-16以及化合物7（d）和7（e）：
Figure 911104909_IMG58
化合物13-二-4-（对-甲苯磺酰基）苯基碳酸酯的制备
将二苯基碳酸酯（50.16g，0.23mol），对-甲苯磺酰氯（90.04g，0.47mol）和FeCl3（1.12g，0.01mol）于75ml硝基苯中的溶液加热至120℃，同时离析的HCl通过一个脱水器鼓泡。两小时后，将混合物冷却至23℃，形成一亮米色沉淀。将固体过滤，并用MeOH洗涤，得到87.61g化合物13粗产物（0.17mol，72%），m·p·149-160℃。
1H NMR（CDCl3）δ：7.98（2H，d，J＝8.7Hz），7.82（2H，d，J＝8.3Hz），7.40（2H，m），7.24-7.32（2H，m），和2.40（3H，s）。
化合物14-4-（对甲苯磺酰基）苯酚的制备
将化合物13（87.61g，0.17mol）于150EtOH/150ml 5N KOH溶液中的溶液加热至80℃1小时，将混合物倾入500ml MeOH中并用6N HCl中和，生成KCl沉淀。将盐过滤掉，液体溶于CH2Cl2，用水洗涤，用无水Na2SO4干燥，并浓缩得到一灰白色固体。产率：69.65g（0.28mol，82%），m·p·143-144℃。
1H NMR（CDCl3）δ：7.76（4H，d，J＝8.6Hz），7.27（2H，d，J＝8.4Hz），6.90（2H，d，J＝8.8Hz），6.47（1H，brs）和2.38（3H，s）。
IR（KBr）：3325、1900、1200、830、800。
元素分析，C13H12O3S：
理论值：C，62.89;H，4.87;S，12.91。
实验值：C，62.90;H，4.91;S，12.93。
化合物15-4-（对-甲苯磺酰基）苯基苯甲酸酯的制备
23℃下，用苯甲酰氯（4.20ml，36.18mmol）处理化合物14（7.64g，30.77mmol）于12ml吡啶/30ml CHCl3中的溶液。1小时后，混合物用CHCl3稀释，用水洗涤，用无水Na2SO4干燥，并浓缩。浅米色固体与甲苯一起共沸，得到9.22g产品（26.26mmol，85%），不经纯化即可使用，m·p·192-198℃。
1H NMR（CDCl3）δ：8.17（2H，m），8.01（2H，d，J＝8.8Hz），7.83（2H，d，J＝8.3Hz），7.66（1H，m），7.52（2H，t，J＝7.7Hz），7.30-7.37（4H，m），和2.41（3H，s）。
IR（KBr）：1745、1200、1045、820、730、700。
化合物16-4-（对-甲苯磺酰基）苯基甲基醚的制备
将化合物14（20.13g，81.07mmol），K2CO3（16.61g，120.18mmol）和CH3I（6.20ml，99.58mmol）于500ml丙酮中的混合物回流4小时。（需要附加1.00ml CH3I（16.00mmol）以使反应完全）。令混合物通过一商品名为Celite的硅藻土物质进行过滤并浓缩。将黄白色固体溶于CHCl3中，用水，然后用盐水洗涤，并用无水Na2SO4干燥。减少体积，化合物用己烷研制，过滤后得到化合物16，是一白色固体，119.53g（92%）。
1H NMR（CDCl3）δ：7.85（2H，d，J＝8.9Hz），7.79（2H，d，J＝8.3Hz），7.27（2H，d，J＝8.4Hz），6.95（2H，d，J＝8.9Hz），3.83（3H，s），2.38（3H，s）。
化合物7（d）-4-（4′-苯甲酰氧基苯基）磺酰基苄基溴的制备
在200W的光照下，将4-（对-甲苯磺酰基）苯基苯甲酸酯（7.43g，21.08mmol）和N-溴代琥珀酰亚胺（3.76g，21.13mmol）于150ml CCl4中的悬浮液加热回流，1小时后;一份样品的1H NMR表明有大约53%的所需产物，还有30%的二溴化物和17%的起始物料。将混合物冷却，用CH2Cl2稀释，用水洗涤，干燥（无水Na2SO4）并浓缩，得到一黄白色固体，8.36g（大约4.35g7（d），48%）。该产物不经纯化即可使用。
1H NMR（CDCl3）δ：8.19（2H，m），7.90-8.05（4H，m），7.70（1H，m），7.50-7.56（4H，m），7.39（2H，m）和4.49（2H，s）。
化合物7（e）-4-（4′-甲氧基苯基）磺酰基苄基溴的制备
如制备化合物7（d）所描述的，将化合物16溴化得到化合物7（e），收率为64%。该产物不经纯化即可使用。
1H NMR（CDCl3）δ：7.86（4H，m），7.48（2H，s，J＝8.4Hz），6.95（2H，d，J＝8.9Hz），4.44（2H，s），3.83（3H，s）。
实施例4：化合物8（a）-8（e）的制备
化合物8（a）-6-酰氨基-7-硝基-N-〔4-（N，N-（1-叔丁基Carboxamyl）-哌嗪基氨磺酰基苄基〕四氢喹啉的制备
将化合物6（0.277g，1.18mmol）和溴化物7（a）（0.56g，1.35mmol）于10ml DMA中的溶液与无水CaCO3（0.184g，1.84mmol）一起加热至80℃达6小时。混合物用乙酸乙酯稀释，用水洗涤两次，用无水Na2SO4干燥，并浓缩。用快速色谱（50%乙酸乙酯/己烷）纯化得到化合物8（a），是一紫色固体，0.403g（0.70mmol，60%），m·p·190-195℃。
1H NMR（CDCl3）δ：9.95（1H，brs），8.29（1H，s），7.71（2H，d，J＝8.3Hz），7.39（2H，d，J＝8.2Hz），7.12（1H，s），4.57（2H，s），3.50（4H，m），3.40（2H，m），2.98（4H，m），2.90（2H，m），2.22（3H，s），2.04（2H，m），和1.40（9H，s）。
IR（KBr）：1680、1510、1330。
HRMS，精确质量计算，C27H35N5O7S：
M+计算值：573.2257，
实验值：573.2257。
化合物8（b）-6-酰氨基-7-硝基-N-〔4-（苯基磺酰基）苄基〕-四氢喹啉的制备
将化合物6（0.402g，1.17mmol），溴化物7（b）（0.765g，2.46mmol）和二异丙基乙胺（0.44ml，2.53mmol）于4ml  DMF中的溶液加热至70℃达5小时。按照制备8（a）所述的方法处理并纯化，得到8（b），是一桔红色固体，0.577g（73%），m·p·202-205℃。
1H NMR（CDCl3）δ：9.90（1H，brs），8.28（1H，s），7.89-7.95（4H，m），7.50-7.52（3H，m），7.35（2H，d，J＝8.2Hz），7.07（1H，S），4.52（2H，s），3.36（2H，m），2.87（2H，m），2.22（3H，s），和2.04（2H，m）。
HRMS，精确质量计算，C24H23N3O5S：
M+计算值：465.1358，
实验值：465.1373。
化合物8（c）-6-酰氨基-7-硝基-N-〔6-叔丁基二苯基甲硅烷氧基甲基）-2-苯并苄基〕四氢喹啉的制备
按照制备化合物8（b）所述的方法从化合物6和7（c）制备化合物8（c），产率为91%。
1H NMR（CDCl3）δ：9.90（1H，s），8.28（1H，s），7.70-7.82（8H，m），7.63（1H，s），7.35-7.43（7H，m），7.30（1H，s），4.91（2H，s），4.65（2H，s），3.45（2H，m），2.90（2H，m），2.22（3H，s），2.05（2H，m），和1.11（9H，s）。
IR（neat）：3360、1680、1080（宽），
880、820、750、700。
HRMS，精确质量计算C39H41N3O4Si：
M+计算值：643.2866，
实验值：643.2822。
化合物8（d）-6-酰氨基-7-硝基-N-〔4-（4′-苯甲酰氧基苯基磺酰基）苄基〕四氢喹啉的制备
按照制备化合物8（b）所述的方法从化合物6和7（d）制备化合物8（d），产率为57%，m·p·174-178。
1H NMR（CDCl3）δ9.95（1H，s），8.29（1H，s），8.16（2H，d，J＝8.3Hz），8.01（2H，d，J＝8.7Hz），7.92（2H，d，J＝8.3Hz），7.65（1H，m），7.51（2H，m），7.37（4H，dd，J＝8.6，2.1Hz），7.12（1H，s），4.54（2H，s），3.36（2H，m），2.88（2H，m），2.22（3H，s），和2.04（2H，m）.
IR（KBr）：3360、1730、1670、1570、1150、880、830、810、700。
HRMS，精确质量计算C31H27N3O7S：
M+计算值：585.1570，
实验值：585.1567。
化合物8（e）-6-酰氨基-7-硝基-N-〔4-（4′-甲氧基苯基磺酰基）苄基〕四氢喹啉的制备
按照制备8（b）所述的方法从6和7（e）制备化合物8（e），产率为82%，m·p·168-171℃。
1H NMR（CDCl3）δ：8.30（1H，s），7.86（4H，d，J＝8.9Hz），7.33（2H，d，J＝8.4Hz），7.08（1H，s），6.96（2H，d，J＝8.9Hz），4.52（2H，s），3.83（3H，s），3.37（2H，m），2.87（2H，m），2.22（3H，s），2.01（2H，m）。
元素分析C25H25N3O6S：
计算值：C，60.59;H.5.09;N，8.48。
实验值：C，60.51;H，5.12;N，8.37。
实施例5：化合物9（f）-9（j）和化合物10（f）-10（j）的制备
根据下列反应路线制备化合物9（f）-9（j）和10（f）-10（j）：
Figure 911104909_IMG60
化合物9（f）-9（j）-6-氨基-7-硝基-N-〔4-（N，N-哌嗪基氨磺酰基）苄基〕四氢喹啉、6-氨基-N-〔4-（苯基磺酰基）苄基〕四氢喹啉、6-氨基-7-硝基-N-〔（6-羟基甲基）-2-苯并苄基〕四氢喹啉、6-氨基-7-硝基-N-〔4-（4′-羟基苯基磺酰基）苄基〕四氢喹啉和6-氨基-7-硝基-N-〔4-（4′-甲氧基苯基磺酰基）苄基〕四氢喹啉的制备
对制备化合物9（f）的下列步骤的描述，是一代表：将化合物8（a）（0.4036g，0.70mmol）于3N HCl（12ml）中的悬浮液在60℃加热5.5小时。将混合物倾入100ml饱和NaHCO3中，用乙酸乙酯萃取4次，用无水Na2SO4干燥，并浓缩。用快速色谱（10%EtOH/CHCl3）纯化，得到0.215g化合物9（f），是一紫色固体（0.50mmol，71%），m·p·194-196℃。
1H NMR（CDCl3）δ：7.71（2H，d，J＝8.2Hz），7.42（2H，d，J＝8.1Hz），7.06（1H，s），6.52（1H，s），5.67（2H，brs），4.50（2H，s），3.31（2H，t，J＝5.7Hz），2.95-2.99（4H，m），2.90-2.93（4H，m）2.80（2H，t，J＝6.0Hz）和2.01-2.03（2H，m）。
IR（KBr）：3460、3420、1240。
HRMS，精确质量计算C20H23N3O4S：
M+计算值：431.1627，
实验值：431.1626。
9（g）：1H NMR（CDCl3）δ7.88-7.94（4H，m），7.50-7.54（3H，m），7.38（2H，d，J＝8.3Hz），7.02（1H，s），6.50（1H，s），5.65（2H，brs），4.46（2H，s），3.25-3.27（2H，m），2.75-2.77（2H，m），and 1.90-2.04（2H，m）.
9（h）：1H NMR（CDCl3）δ7.79（3H，m），7.68（1H，s），7.39-7.48（2H，m），7.25（1H，s），6.51（1H，s），5.63（2H，brs），4.85（2H，d，J＝5.9Hz），4.58（2H，s），3.33（2H，t，J＝5.7Hz），2.79（2H，t，J＝6.3Hz），2.04（2H，m），and 1.71（1H，t，J＝6.0Hz）.
IR（KBr）：3480、3320、2910、1560、880、810。
HRMS，精确质量计算C21H21N5O3：
M+计算值：363.1583，
实验值：343.1574。
9（i）：m·p·200-250℃;1H NMR（CDCl3）δ7.80-7.86（4H，m），7.37（2H，d，J＝8.2Hz），7.01（1H，s），6.90（2H，d，J＝8.7Hz），6.50（1H，s），5.66（2H，brs），4.46（2H，s），3.28（2H，t，H＝5.7Hz），2.77（2H，t，J＝6.2Hz），and 1.99（2H，m）.
IR（KBr）：3460、3380、2940、1570、1150、880、840。
HRMS，精确质量计算C22H21N3O5S：
M+计算值：439.1202，
实验值：439.1213。
9（j）：m·p·141-143℃;1H NMR（CDCl3）δ7.86（4H，d，J＝8.9Hz），7.35（2H，d，J＝8.3Hz），7.03（1H，s），6.96（2H，d，J＝8.9Hz），6.50（1H，s），5.65（2H，brs），4.45（2H，s），3.83（3H，s），3.26（2H，t，J＝5.8Hz），2.77（2H，m），1.98（2H，m）.
IR（KBr）：3400、1500、1250、1150、1100、860、800。
化合物10（f）-10（j）-6，7-二氨基-N-〔4-（N，N-哌嗪基氨磺酰基）苄基〕四氢喹啉、6，7-二氨基-N-〔4-（苯基磺酰基）苄基〕四氢喹啉、6，7-二氨基-N-〔（6-羟基甲基）-2-苯并苄基〕四氢喹啉、6，7-二氨基-N-〔4-（4′-羟基苯基磺酰基）苄基〕四氢喹啉和6，7-二氨基-N-〔4-（4′-甲氧基苯基磺酰基）苄基〕四氢喹啉的制备
下面对化合物10（f）制备步骤的描述是一代表：
将化合物9（f）（0.215g，0.50mmol）于6ml MeOH/2ml THF中的溶液及催化量的Raney Ni/H2O一起加热至回流，并用无水肼（1.00ml，31.54mmol）处理。1小时后，在此期间颜色变浅，令混合物通过一个商品名为Celite的硅藻土物质进行过滤，浓缩，并用CH3CN/苯共沸，得到0.158g化合物10（a）（0.39mmol，79%）。在所有情况下，立刻用该二胺进行环化反应。
1H NMR（CDCl3）δ7.69（2H，d，J＝8.2Hz），7.44（2H，d，J＝8.2Hz），6.44（1H，s），5.85（1H，s），4.42（2H，s），3.24（2H，m），2.97（4H，m），2.93（4H，m），2.70（2H，m），和1.98（2H，m）.
实施例6：发明化合物11和化合物12（f）-12（j）的制备
化合物11-6，7-咪唑基-N-〔4-（N，N-哌嗪氨磺酰基）苄基〕四氢喹啉的制备
23℃下，用1滴浓HCl处理二胺化合物10（f）（0.084g，0.21mmol）于2ml HC（OCH3）3中的溶液，引起沉淀的生成。将混合物搅拌1小时，倾入饱和NaHCO3溶液（20ml）中，并用50ml CHCl3萃取。有机层用无水Na2SO4干燥，浓缩，并用快速色谱（1.5% NH3/13.5%EtOH/85%CHCl3）纯化，得到化合物11，是一黄橙色固体（0.032g，0.08mmol，38%）。
1HNMR（丙酮-d6）δ8.01（1H，s），7.76（1H，s），7.70（2H，d，J＝8.1Hz），7.56（2H，d，J＝8.1Hz），7.20（1H，s），6.52（1H，s），4.64（2H，s），3.45（2H，t，J＝5.7Hz），2.92（2H，t，J＝6.1Hz），2.84（4H，brs），and 2.81（4H，brs），和2.04（2H，m）.
HRMS，精确质量计算C21H25N5O2S：
M+计算值：411.1729，
实验值：411.1719。
化合物12（f）-12（j）-6，7-（2-氨基咪唑基）-N-〔4-（N，N-哌嗪基氨磺酰基）苄基〕四氢喹啉、6，7-（2-氨基咪唑基）-N-〔4-（苯基磺酰基）苄基〕四氢喹啉、6，7-（2-氨基咪唑）-N-〔（6-羟基甲基）-2-苯并苄基〕四氢喹啉、6，7-（2-氨基咪唑基）-N-〔4-（4′-羟基苯基磺酰基）苄基〕四氢喹啉和6，7-（2-氨基咪唑基）-N-〔4-（4′-甲氧基苯基磺酰基）苄基〕四氢喹啉的制备
Figure 911104909_IMG63
下列对12（i）制备步骤的描述是一代表：将二胺化合物10（i）（1.59mmol）于6ml CH3CN/2ml MeOH中的溶液加热至70℃，并用5.0M CNBr/CH3CN溶液（0.5ml，2.5mmol）处理。2小时后，混合物用0.5N HCl稀释，并用乙酸乙酯萃取2次。水层用6N NaOH中和，用NaCl饱和并用乙酸乙酯萃取2次。有机层用无水Na2SO4干燥并浓缩成棕色固体。用快速色谱（5%至10%EtOH/CH2Cl2）纯化，得到化合物12（i），是一亮棕色固体，0.173g（0.40mmol，25%），m·p·230-245℃。
1H NMR（DMSO-d6）δ7.86（3H，m），7.75（2H，d，J＝8.7Hz），7.43（2H，d，J＝8.2Hz），6.91（3H，m），6.16（1H，s），4.53（2H，s），3.35（2H，m），2.80（2H，m），和1.90（2H，m）.
IR（KBr）：3400（宽），1660、1280。
HRMS，精确质量计算C23H22N4O3S：
M+计算值：434.1412，
实验值：434.1401。
13C NMR（DMSO-d6）δ162.3，149.5，144.8，141.5，140.7，130.7，129.7，129.2，127.5，127.4，127.2，120.3，118.0，116.2，111.5，93.3，54.7，49.9，和28.3.
12（f）：1H NMR（CDCl3）δ7.65（2H，d，J＝8.3Hz），7.48（2H，d，J＝8.2Hz），6.93（1H，s），6.10（1H，s），4.52（2H，s），3.43（2H，t，J＝5.5Hz），3.29（4H，m），3.04（4H，m），2.92（2H，t，J＝6.5Hz），和2.17（2H，m）.
IR（KBr）：3420、1610。
HRMS，精确质量计算C21H26N6O2S：
M+计算值：426.1833，
实验值：427.1940。
12（g）：1H NMR（CDCl3）δ7.92（2H，d，J＝8.3Hz），7.83（2H，d，J＝8.3Hz），7.47-7.55（3H，m），7.39（2H，m），6.89（1H，s），6.23（1H，s），4.44（2H，s），3.32（2H，m），2.85（2H，m），和2.01（2H，m）.
IR（薄膜）：1630、1290、1150、820。
HRMS，精确质量计算C23H22N4O2S：
M+计算值：418.1463，
实验值：418.1467。
12（h）：1H NMR（DMSO-d6）δ7.71-7.84（4H，m），7.41（2H，m），6.68（1H，s），6.30（1H，s），5.74（2H，brs），4.62（2H，s），4.54（2H，s），3.32（2H，m），2.77（2H，m），和1.93（2H，m）.
IR（KBr）：3440、1720。
HRMS，精确质量计算C22H22N4O：
M+计算值：358.1793，
实验值：358.1814。
12（j）：m·p·217-228℃;
1H NMR（DMSO-d6）δ：7.84（4H，d，J＝8.9Hz），7.46（2H，d，J＝8.3Hz），7.09（2H，d，J＝8.9Hz），6.66（1H，s），6.10（1H，s），5.74（2H，brs），4.45（2H，s），3.80（3H，s），3.15-3.26（2H，m），2.74（2H，m），1.83（2H，m）.
IR（KBr）：3400、2950、1650、1600、1400、1140。1100、830、800。
HRMS，精确质量计算C24H24N4O3S：
M+计算值：448.1569，
实验值：448.1559。
实施例7：化合物17的制备
6，7-（2-甲基咪唑基）-N-〔4-（4′-甲氧苯基磺酰基）苄基〕四氢喹啉
用下列反应制备化合物17：
Figure 911104909_IMG64
用Sn°（0.1443g，1.216mmol）处理化合物8（e）（0.1131g，0.228mmol）于3ml冰乙酸中的溶液并回流过夜。令混合物通过一商品名为Celite的硅藻土物质进行过滤，用饱和NaHCO3溶液中和，并用乙酸乙酯萃取2次。合并的有机层用无水Na2SO4干燥，浓缩，并用快速色谱（10%MeOH/CH2Cl2）纯化，得到化合物17，是一亮黄色固体，0.0724g（0.162mmol，71%），m·p·162-165℃（分解）。
精确质量计算C25H25N3O3S：
计算值：447.1616，
实验值：447.1586。
IR（KBr）：3400、1590、1250、1140。
1H NMR（CDCl3）δ：7.84（4H，m），7.38（2H，d，J＝8.3Hz），7.16（1H，s），6.96（2H，d，J＝8.9Hz），6.33（1H，s），4.49（2H，s），3.83（3H，s），3.38（2H，m），2.92（2H，m），2.47（3H，s），2.04（2H，m）.
实施例8：对5，10-亚甲基-四氢叶酸酯的抑制常数的测定
胸苷酸合酶抑制常数Ki已用下列方法测定。整个测定都是在25℃下进行，通过加入三种不同类型的胸苷酸合酶（“TS”）开始：（1）大肠杆菌TS（“ETS”）;（2）假丝酵母TS（“CTS”），它是由真菌得来的;和（3）人体TS（“HTS”）。
TS投药遵从双反应物动力学（Daron，H.H.和Aull，J.L.，J.Biol.Chem.253，940-9451（1978）），这些反应所使用的dUMP（2′-脱氧尿苷-5′-单磷酸酯）的浓度接近于饱和水平，这样可使测定成为假单一酶作用物。所有的反应混合物在pH7.8含有50mM Tris（反应的最终pH是7.6），10mM DTT（二硫苏糖醇），1mM EDTA（乙二胺四乙酸），25mM MgCl2，15mM H2CO（甲醛）和25μM dUMP。当测定人体TS时，反应中含有100μg/ml BSA（牛血清白蛋白）。THF（四氢叶酸盐）的浓度范围是5至150μM（8个浓度：5、6.6、10、13、16、25、50和150μM）。每个试验都作出不含抑制剂的标准曲线。然后，如果可能，从Ki的1/2至2倍，作出有最小范围内的三种不同浓度抑制剂时的三条曲线（Cleland，W.W.，Biochim.Biophys.Acta67，173-187（1963））。这些测定是在分光光度计上于340nm处进行的（Wahba，A.J.和Friedkin，M.，J.Biol.Chem.236，PC11-PC12（1961）），接着形成DHF（二氢叶酸盐）（mM消光系数为6.4）或接着从dUMP的5-位上释放氚（Lomax，M.I.S.和Greenberg，G.R.，J.Biol.Chem.242，109-113（1967））（测定含有0.5microcI dUMP的氚释放）。使用活性炭从氚释放反应混合物中除去未反应的dUMP，计算生成的水以测定反应程度。然后将表观Km或表观Vmax的倒数对抑制剂浓度作图测出抑制常数（Cleland，W.W.，The Enzymes 2，1-65（1970））。
得到的结果列于表Ⅰ：
Figure 911104909_IMG65
实施例9：离体试验
用三种细胞系评定在要讨论的化合物的存在下的细胞生长：（1）L1210鼠血癌（ATCC CCL219）;（2）CCRF-CEM，人体T-细胞起端的成淋巴细胞的血癌系（ATCC CCL119）;和（3）胸腺嘧啶核甙激酶缺乏人体腺癌系（GC3/MTK）。两种细胞系都保存在没有抗菌素的，含有5%热灭活的胎儿牛血清的RPMI1640介质中。
IC50值是在150μl微量培养物中测定的，置于96穴平皿中的每份微量培养物中含有1500（L1210），4000（CCRF-CEM）或10，000（GC3/M TK）细胞，在生长介质中添加了50IU/ml青霉素和50mcg/ml链霉素。用由Mosmann，T.J.，Immunol.Meth.65，55-63（1983）提出的，按照Alley等，Cancer Res48，589-601（1988）改进的MTT-四唑鎓还原试验方法将起始细胞铺平皿之后4小时加入各种浓度的每种试验化合物，把它们连续暴露3天（L1210）或5天（CCRF-CEM和GC3/M TK）后测定生长情况。将水不溶性衍生物溶于DMSO并稀释至细胞培养物中0.3%溶剂的最终浓度。
用该方法得到的结果列于下表Ⅱ。
Figure 911104909_IMG66
尽管本发明已进行了详细描述并公开了具体实施方案，但对本专业技术人员来说，在不偏离发明的精神和范围的前提下对发明进行种种变更和改进是显而易见的，因此，应使本发明包括发明的改进和变更，以使它们也在附带的权利要求书及其等同物的范围以内。

Claims (20)

1、一种制备能够抑制胸苷酸合酶的下式化合物的方法：
其中：
X和Y形成至少含有一个氮原子的五元或六元杂环；
Z是氢、卤素、碳、氧或氮原子；
U是碳或氮原子；
n是0或整数1；
V是碳或氮原子；
W是碳或氮原子；
A在1-或2-位上，是氮原子、硫原子，或取代或未取代的亚烷基基团；
Ar是含有一个或多个环的芳基或杂芳基；
B是(i)氧或氮原子，或-CO-或-SO2-基团，其中任何一个可连于氨基酸、芳基或烷基，或(ii)取代或未取代的烷基；
条件是，如果A是硫，V和W两者是碳原子；该方法包括下列步骤：
(1)使式B-Ar-A-D的化合物，其中D是可置换基团，与式(I)化合物进行反应：
Figure 911104909_IMG2
其中X-前体和Y-前体是在其相互合环时能形成至少含有一个氮的五元或六元杂环的基团，反应形成下式的取代的化合物：
Figure 911104909_IMG3
(2)使X-前体和Y-前体互相合环，形成含有至少一个氮原子的五元或六元杂环；
条件是X-前体，Y-前体，U、V和W中的一个或多个可以含有一个或多个化学基团，该基团在取代步骤(1)或环化步骤(2)之前，之后或过程中：
(a)可以被保护基团保护起来，或
(b)可以把已有的保护基团中的任何一个除去。
2、根据权利要求1的方法，其中能够抑制胸苷酸合酶的化合物的胸苷酸合酶抑制常数Ki低于或等于大约10-4。
3、根据权利要求1的方法，其中X和Y形成选自吡咯环、咪唑环、吡唑环、吡啶环、吡嗪环、嘧啶环和哒嗪环的杂环。
4、根据权利要求1的方法，其中X和Y形成下式的环：
Figure 911104909_IMG4
其中P是低级烷基、氨基或氢。
5、根据权利要求1的方法，其中Z是氢。
6、根据权利要求1的方法，其中n是0。
7、根据权利要求1的方法，其中A是取代或未取代的亚烷基基团。
8、根据权利要求1的方法，其中Ar是苯基或萘基。
9、根据权利要求1的方法，其中B是连于氨基酸、芳基或烷基的-SO2基团。
10、根据权利要求1的方法，其中Ar-B选自下列基团：
Figure 911104909_IMG5
Figure 911104909_IMG6
其中R是H或烷基，如甲基;以及
Figure 911104909_IMG7
其中T是H或-CN。
11、根据权利要求4的方法，其中式Ⅰ的化合物具有式（Ⅱ）的结构：
Figure 911104909_IMG8
其中Ac是CH3CO-保护基团，其制备如下：
（1）选择性保护式Ⅲ的胺化合物：
形成相应的乙酰胺;和
（2）硝化相应的乙酰胺形成式（Ⅱ）化合物。
12、根据权利要求11的方法，其中U是碳原子，n是0，V是碳原子，W是氮原子。
13、根据权利要求12的方法，其中式（Ⅲ）的胺具有下式：
14、根据权利要求11的方法，其中式（Ⅲ）的胺是由在6-或7-元环上有一个或多个不饱和位置的，与胺相应的化合物还原制得的，其中的6-或7-元环由U、V和W与适当数目的碳和氢原子所组成。
15、根据权利要求14的方法，其中所说的相应于胺的，具有一个或多个不饱和位置的化合物具有下式结构：
Figure 911104909_IMG11
16、根据权利要求11的方法，其中式（Ⅲ）的胺制备如下：
（1）硝化式（Ⅳ）的不饱和化合物：
Figure 911104909_IMG12
形成具有下式硝化的化合物：
Figure 911104909_IMG13
（2）还原硝化的化合物形成式（Ⅲ）的胺。
17、根据权利要求16的方法，其中式（Ⅳ）化合物具有下式结构：
Figure 911104909_IMG14
其中Ac是CH3CO-保护基团，它在硝化步骤和还原步骤之间被除去。
18、根据权利要求1的方法，其中，在步骤（1）后，下式化合物
Figure 911104909_IMG15
用下列试剂处理：
（1）脱保护剂，将-NH-Ac基团转化成游离氨基，
（2）还原剂，将-NO2基转化成氨基，以及
（3）环化剂，形成具有下式的环：
Figure 911104909_IMG16
其中P是低级烷基，氨基或氢。
19、根据权利要求18的方法，其中的环化剂是HC（OCH3）3或CNBr。
20、根据权利要求1的方法，其中，在步骤（1）后，在有乙酸的存在下，用锡金属处理下式化合物
Figure 911104909_IMG17
形成具有下式的环：
Figure 911104909_IMG18
其中P是甲基。
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