CN107849006B - 乙炔基衍生物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及式(I)的乙炔基衍生物，其中R1是氢或F；n是1或2；或涉及其药用酸加成盐。现在已经出人意料地发现通式I的化合物是代谢型谷氨酸受体拮抗剂(负变构调节剂)，其用于治疗焦虑和疼痛、抑郁症、脆性X染色体综合征、自闭症谱系障碍、帕金森病和胃食管反流病(GERD)。

Description

乙炔基衍生物
技术领域
本发明涉及式I的乙炔基衍生物
Figure GDA0002643521710000011
其中
R1是氢或F；
n是1或2
或涉及其药用酸加成盐。
优选的化合物是那些化合物，其中(R1)n是氢、3-氟、4-氟或2,5-二氟。
现在已经出人意料地发现通式I的化合物是代谢型谷氨酸受体拮抗剂(NAM＝负变构调节剂)。具有相似主体核心的化合物已被一般性描述为mGluR5受体的正变构调节剂。出人意料地，已经发现获得高效的mGluR5拮抗剂而不是mGluR5正变构调节剂，其与正变构调节剂相比具有完全相反的药理学。
在固定浓度的谷氨酸盐存在下，mGluR5正变构调节剂(PAM)导致增加的受体活性(Ca2+动员)，而变构拮抗剂(负变构调节剂，NAM)导致受体激活的减少。
式I的化合物的出众之处在于具有有价值的治疗性质。它们可以用于治疗焦虑(anxiety)和疼痛(pain)、抑郁症(depression)、脆性X染色体综合征(Fragile-Xsyndrom)、自闭症谱系障碍(autism spectrum disorders)、帕金森病(Parkinson’sdisease)和胃食管反流病(gastroesophageal reflux disease)(GERD)。
背景技术
在中枢神经系统(CNS)中，刺激的传递通过由神经元发出的神经递质与神经受体的相互作用进行。
谷氨酸是大脑中的主要兴奋性神经递质，并且在多种中枢神经系统(CNS)功能中具有独特的作用。谷氨酸依赖性刺激受体分成两个主要的类别。第一个主要类别，即促离子型受体，其形成配体控制的离子通道。代谢型谷氨酸受体(mGluR)属于第二个主要类别，并且还属于G-蛋白偶联受体的家族。
目前，已知这些mGluR的八种不同的成员，并且这些成员中的一些甚至具有亚型。根据它们的序列同源性、信号转导机制和激动剂选择性，这八种受体可以细分成三个亚组：
mGluR1和mGluR5属于I组，mGluR2和mGluR3属于II组，并且mGluR4、mGluR6、mGluR7和mGluR8属于III组。
属于第一组的代谢型谷氨酸受体的负变构调节剂可以用于治疗或预防急性和/或慢性神经障碍，如帕金森病、脆性X染色体综合征、自闭性障碍(autistic disorder)、认知障碍(cognitive disorder)和记忆缺失(memory deficit)，以及慢性和急性疼痛和胃食管反流病(GERD)。
就此而言其他可治疗的适应症是由旁通手术或移植物导致的脑功能受限、脑血供不良、脊髓损伤、头部损伤、由妊娠导致的缺氧、心脏停搏和低血糖。另外的可治疗的适应症是缺血，亨廷顿舞蹈症(Huntington's chorea)，肌萎缩侧索硬化(ALS)，由AIDS导致的痴呆，眼损伤，视网膜病变，特发性帕金森病(idiopathic parkinsonism)或由药物导致的帕金森病以及导致谷氨酸缺乏功能的病况，诸如例如肌肉痉挛(muscle spasms)、惊厥(convulsions)、偏头痛(migraine)、尿失禁(urinary incontinence)、尼古丁成瘾(nicotine addiction)、阿片成瘾(opiate addiction)、焦虑症(anxiety)、呕吐(vomiting)、运动障碍(dyskinesia)和抑郁症。
完全或部分由mGluR5介导的病症是例如神经系统的急性、创伤性和慢性退行性过程，诸如阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease)、老年性痴呆、帕金森病、亨廷顿舞蹈症、肌萎缩侧索硬化和多发性硬化、精神病诸如精神分裂症和焦虑症、抑郁症、疼痛和药物依赖(Expert Opin.Ther.Patents(2002)，12，(12))。
选择性mGluR5拮抗剂尤其可用于治疗需要mGluR5受体激活减少的病症，如焦虑和疼痛、抑郁症、脆性X染色体综合征、自闭症谱系障碍、帕金森病和胃食管反流病(GERD)。
发明内容
本发明的目的是式I的化合物及其药用盐，作为药物活性物质的上述化合物及其制备。本发明的另外的目的是基于根据本发明的化合物的药物及其制备，以及所述化合物在控制或预防mGluR5受体(NAM)介导的病症中的用途，所述病症是焦虑和疼痛、抑郁症、脆性X染色体综合征、自闭症谱系障碍、帕金森病和胃食管反流病(GERD)，以及分别地用于制备相应药物的用途。
本发明的化合物已经在文献1(WO2011128279)中一般地描述为mGluR5受体的正变构调节剂。最相似的示例化合物连接至5或6元环。出人意料地，已经发现具有较小环大小(4元环)以及具有双环的绝对立体化学(1R,5S)的化合物是高效的mGluR5拮抗剂，其具有与WO2011128279中所述的用于正变构调节剂的药理学完全相反的药理学。
本发明的一个实施方案是式I的化合物，例如以下：
(1S,5R)-2-甲基-4-(5-(苯基乙炔基)吡啶-2-基)-2,4-二氮杂双环[3.2.0]庚-3-酮
(1R,5S)-2-(5-((4-氟苯基)乙炔基)吡啶-2-基)-4-甲基-2,4-二氮杂双环[3.2.0]庚-3-酮
(1R,5S)-2-(5-((3-氟苯基)乙炔基)吡啶-2-基)-4-甲基-2,4-二氮杂双环[3.2.0]庚-3-酮或
(1R,5S)-2-(5-((2,5-二氟苯基)乙炔基)吡啶-2-基)-4-甲基-2,4-二氮杂双环[3.2.0]庚-3-酮。
附图说明
在图1中可以看到正和负变构调节剂之间的主要差别。在固定浓度的谷氨酸存在下，mGluR5正变构调节剂(PAM)导致增加的受体活性(Ca2+动员)，而变构拮抗剂(负变构调节剂，NAM)导致受体激活的减少。图1中的受体亲和性对于PAM为约10-7M，而对于NAM为在10-7M和10-8M之间。这些值也可以使用结合测定代替放射性配体(＝MPEP)来测量，参见测定描述。
图1：mGluR5正变构调节剂(PAM)和mGluR5拮抗剂(负变构调节剂＝NAM)的比较
可以通过所述化合物解决的适应症是不同的。mGluR5-NAM有利于需要降低过多的受体活性的适应症，如焦虑症、疼痛、脆性X染色体、自闭症谱系障碍和胃食管反流病。另一方面，mGluR5 PAM可用于需要使降低的受体活性正常化的适应症，如精神病、癫痫、精神分裂症、阿尔茨海默病和相关的认知障碍、以及结节性硬化症。
该差异可以实际显示于焦虑动物模型，如大鼠Vogel冲突饮水试验，其中实施例1的化合物以0.1mg/Kg的最小有效剂量显示出抗焦虑活性，而认为mGluR-PAM在该动物模型中没有显示出活性(参见图2)。
图2：化合物“实施例2”在大鼠Vogel冲突饮水试验中的活性。
具体实施方式
生物学测定和数据：
细胞内Ca2+动员测定
生成用编码人mGlu5a受体的cDNA稳定转染的单克隆HEK-293细胞系；对于使用mGlu5a正变构调节剂(PAM)的工作，选择具有低受体表达水平和低组成型受体活性的细胞系，以允许区分激动活性与PAM活性。细胞按照标准方案(Freshney，2000)在高葡萄糖的Dulbecco改良伊格尔培养基(Dulbecco's Modified Eagle Medium)中培养，在该培养基中补充了1mM谷氨酰胺、10％(vol/vol)热灭活的小牛血清、青霉素/链霉素、50μg/ml潮霉素和15μg/ml杀稻瘟素(所有细胞培养试剂和抗生素获自Invitrogen，巴塞尔，瑞士)。
实验前约24小时，将5x104个细胞/孔接种在聚-D-赖氨酸涂覆的黑色/透明底的96孔板中。细胞用处于加样缓冲液(1xHBSS，20mM HEPES)中的2.5μM Fluo-4AM在37℃负载1小时，并用加样缓冲液洗涤五次。将细胞转移至功能性药物筛选系统7000(Functional DrugScreening System 7000)(Hamamatsu，巴黎，法国)中，并在37℃加入测试化合物的11个半对数系列稀释液，并将细胞温育10-30分钟，并在线记录荧光。在此预温育步骤后，向细胞加入与EC20对应的浓度(典型地大约80μM)的激动剂L-谷氨酸，并在线记录荧光；为了说明在细胞的响应性中逐日的变化，在每次实验即将进行之前通过记录谷氨酸的全剂量响应曲线测定谷氨酸的EC20。
响应测量为荧光的峰增值减去基线(即，不添加L-谷氨酸的荧光)，相对于用饱和浓度的L-谷氨酸获得的最大刺激效应归一化。使用XLfit用％最大刺激作图，XLfit是一个曲线拟合程序，其使用Levenburg Marquardt算法将数据迭代绘图。使用的单一位点竞争分析方程为y＝A+((B-A)/(1+((x/C)D)))，其中y是％最大刺激效应，A是最小的y，B是最大的y，C是EC50，x是竞争化合物的浓度的log10，并且D是曲线的斜率(希尔系数(HillCoefficient))。从这些曲线，计算EC50(实现半最大刺激的浓度)、希尔系数以及以用饱和浓度的L-谷氨酸获得的最大刺激效应的％表示的最大响应。
在与PAM测试化合物预温育期间(即，在施加EC20浓度的L-谷氨酸之前)获得的阳性信号指示激动活性，缺少此信号则证明缺少激动活性。在添加EC20浓度的L-谷氨酸后观察到的信号的减弱指示该测试化合物的抑制性活性。
在以下实施例的列表中示出都具有小于或等于100nM的EC50值的化合物的相应结果。
WO2011128279＝文献1
Figure GDA0002643521710000051
MPEP结合测定：
对于结合实验，将编码人mGlu 5a受体的cDNA使用Schlaeger和Christensen[Cytotechnology 15:1-13(1998)]所描述的程序瞬间转染到EBNA细胞中。将细胞膜匀浆储存在-80℃直到测定日，届时将它们解冻并重新悬浮和匀浆(polytronised)在pH 7.4的15mM Tris-HCl、120mM NaCl、100mM KCl、25mM CaCl2、25mM MgCl2结合缓冲液中至20μg蛋白/孔的最终测定浓度。
通过在4℃将十二个[3H]MPEP浓度(0.04-100nM)加入至这些膜(以200μl的总体积)达1h来确定饱和等温线。用固定浓度的[3H]MPEP(2nM)进行竞争实验，并且使用11个浓度(0.3-10000nM)评价测试化合物的IC50值。在4℃进行温育1h。
在温育结束时，将膜过滤在具有Filtermate 96收集器(Packard BioScience)的unifilter(具有在洗涤缓冲液中的0.1％PEI中预温育1h的结合GF/C过滤器的96孔白色微量板，Packard BioScience，Meriden，CT)上，并且用冷的50mM Tris-HCl(pH 7.4缓冲液)洗涤3次。在10μM MPEP的存在下测量非特异性结合。在加入45μl的microscint 40(CanberraPackard S.A.，苏黎世，瑞士)并振荡20min后，在具有猝灭校正的Packard Top-count微量板闪烁计数器上对过滤器上的放射性进行计数(3min)。
在以下实施例的列表中示出具有小于或等于20nM的EC50值的化合物的相应结果。
Figure GDA0002643521710000061
本发明的化合物与在WO2011128279实施例106和109中描述的最相似化合物的比较：
如在下表中可以看到的，本发明的化合物与现有技术的结构相似化合物相比表现出明显不同的模式(profile)，这在期望表现NAM活性的化合物时是优点。
Figure GDA0002643521710000071
式I的化合物可以通过以下给出的方法、通过实施例中给出的方法或通过类似方法制备。单个反应步骤的适当反应条件对于本领域技术人员来说是已知的。反应顺序不限于方案中所显示的顺序，而是，取决于原料和它们各自的反应性，反应步骤的顺序可以自由地改变。原料是可商购获得的，或者可以通过与以下给出的方法类似的方法、通过描述中引用的文献中或实施例中所描述的方法、或通过本领域已知的方法来制备。
本发明的式I的化合物及它们的药用盐可以通过本领域已知的方法，例如通过以下描述的方法变化方案制备，所述方法包括
使式II的化合物
Figure GDA0002643521710000081
其中X是选自溴或碘的卤素原子
与合适的式III的芳基-乙炔反应
Figure GDA0002643521710000082
以形成式I的化合物
Figure GDA0002643521710000083
其中取代基R1在上文描述，其为具有式I中所示的绝对立体化学的对映异构体纯形式，或者通过使用外消旋形式的II然后手性分离I，得到光学纯的对映异构体；并且
如果需要，将获得的化合物转化为药用酸加成盐。
式I的化合物的制备还更详细地描述于方案1至3和实施例1-4中。
方案1
Figure GDA0002643521710000091
在方案1中描述了式IIa的化合物的合成。式IIa的卤代-吡啶化合物可以通过适当的二卤化吡啶如2-溴-5-碘-吡啶与式5的适当取代的环脲的钯催化反应来获得(方案1)。在5位具有溴或碘的2-氯-或2-氟-吡啶与式5的双环脲的反应也可以通过使用碱性条件如例如NaH/THF或碳酸铯/DMF的芳香亲核取代反应形成式IIa的化合物。式5的化合物可以由适当保护的式1的2-氨基-1-羧酸出发获得，所述适当保护的式1的2-氨基-1-羧酸可以使用与Gorrea&al.,Tetrahedron asymmetry,21,339(2010)所描述的程序类似的程序获得。1的酸官能团经由酰基叠氮化物中间体转化成相应的异氰酸酯2(Curtius重排)，其然后环化以形成双环脲化合物3。3的游离NH基团可以根据标准程序烷基化以形成化合物4，其然后脱保护得到环脲5。还可以由光学纯的式1的受保护酸出发或者通过使用本领域技术人员已知的程序在合成的任何阶段分离外消旋混合物来获得光学纯的中间体2至5。
方案2
Figure GDA0002643521710000101
其中该方案中的R1意指被(R1)n取代的苯基。
式IIa的化合物(X＝Br、I)可以在钯催化偶联条件下(Sonogashira反应)与合适的式III的芳基-乙炔(其中W是氢或可原位裂解的保护基如三烷基甲硅烷基-或芳基二烷基甲硅烷基，优选氢或三甲基甲硅烷基)反应以形成式Ia的化合物，其中取代基R1在上文描述。另一种可能性包括使IIa与三甲基甲硅烷基乙炔反应以产生式Ia的化合物，其中R1是三甲基甲硅烷基，然后与适当的芳基溴化物或芳基碘化物进行第二个Sonogashira反应以产生式I的化合物(方案未示出)。
在氨基酸衍生物1为外消旋形式的情况下，对映异构体可以使用本领域技术人员已知的程序在式I的化合物的合成期间的任何指定阶段分离。
还可以反转产生式I的化合物的反应的顺序(方案3)。在该情况下，首先进行芳基乙炔衍生物III和二卤-吡啶之间的Sonogashira反应以产生式6的芳基乙炔-吡啶化合物，其然后与双环脲1缩合以产生式I的化合物。
方案3
Figure GDA0002643521710000102
其中该方案中的R1意指被(R1)n取代的苯基。
式I的化合物的药用盐可以根据本身已知的方法并且考虑待转化成盐的化合物的本性容易地制备。无机或有机酸如，例如，盐酸、氢溴酸、硫酸、硝酸、磷酸或柠檬酸、甲酸、富马酸、马来酸、乙酸、琥珀酸、酒石酸、甲磺酸、对甲苯磺酸等适合于形成碱性式I的化合物的药用盐。包含碱金属或碱土金属(例如，钠、钾、钙、镁等)、碱性胺或碱性氨基酸的化合物适合于形成酸性化合物的药用盐。
如上文以及提到的，式I的化合物及其药用盐是代谢型谷氨酸受体拮抗剂，并且可以用于治疗或预防mGluR5受体介导的病症，如急性和/或慢性神经障碍、认知障碍和记忆缺失，以及急性和慢性疼痛。可治疗的神经障碍是例如癫痫，神经分裂症，焦虑症，急性、创伤性和慢性的神经系统的退行性过程，如阿尔茨海默病，老年性痴呆，亨廷顿舞蹈症，ALS，多发性硬化，由AIDS导致的痴呆，眼损伤，视网膜病变，特发性帕金森病或由药物导致的帕金森病以及导致谷氨酸盐缺乏功能的病况，诸如例如肌肉痉挛、惊厥、偏头痛、尿失禁、尼古丁成瘾、精神病、阿片成瘾、焦虑症、呕吐、运动障碍和抑郁症。其他可治疗的适应症是由旁通手术或移植物导致的脑功能受限、脑血供不良、脊髓损伤、头部损伤、由妊娠导致的缺氧、心脏停搏和低血糖。
式I的化合物及其药用盐尤其可用作镇痛剂。可治疗的疼痛的种类包括炎性疼痛如关节炎和类风湿病，血管炎，神经性疼痛如三叉神经痛或疱疹神经痛，糖尿病性神经病变疼痛，灼痛，痛觉过敏，严重慢性疼痛，术后疼痛和与各种病情(如癌症、心绞痛、肾绞痛或胆绞痛、月经、偏头痛和痛风)相关的疼痛。
化合物的药理学活性使用以下方法测试：
将编码大鼠mGlu 5a受体的cDNA使用E.-J.Schlaeger和K.Christensen(Cytotechnology 1998,15,1-13)所描述的程序瞬间转染到EBNA细胞中。[Ca2+]i测量在将mGlu 5a转染的EBNA细胞在37℃利用Fluo 3-AM(由FLUKA获得，0.5μM终浓度)温育1小时然后用测定缓冲液(添加了Hank's盐和20mM HEPES的DMEM)洗涤4次之后在所述细胞上进行。[Ca2+]i测量使用荧光成像板读出仪(fluorometric imaging plate reader)(FLIPR，Molecular Devices Corporation，La Jolla，CA，USA)完成。当化合物作为拮抗剂评价时，针对作为拮抗剂的10μM谷氨酸测试它们。
抑制(拮抗剂)曲线使用迭代非线性曲线拟合软件Origin(Microcal SoftwareInc.，Northampton，MA，USA)利用四参数逻辑斯谛方程(logistic equation)拟合，给出IC50和希尔系数。
给出所测试化合物的Ki值。Ki值由下式定义：
Figure GDA0002643521710000121
其中IC50值是拮抗50％的化合物效果的以μM计的所测试化合物的浓度。[L]是浓度并且EC50值是产生50％刺激的以μM计的所测试化合物的浓度。
本发明的化合物是mGluR 5a受体拮抗剂。在上述测定中测量的式I的化合物的活性在Ki<100μM的范围内。
式I化合物及其药用盐可以用作药剂，例如，以药物制剂的形式。所述药物制剂可以例如，以片剂、包衣片剂、糖锭剂、硬和软明胶胶囊、溶液剂、乳剂或混悬剂的形式口服给药。但是，所述给药还可以例如以栓剂形式经直肠进行，或例如以注射液的形式肠胃外给药。
可以将式I化合物及其药用盐与药学上惰性的、无机或有机载体一起加工，用于制备药物制剂。例如乳糖、玉米淀粉或其衍生物、滑石、硬脂酸或其盐等可以用作用于片剂、包衣片剂、糖锭剂和硬明胶胶囊的这样的载体。用于软明胶胶囊的适宜载体为，例如植物油、蜡、脂肪、半固体和液体多元醇等；然而，根据活性物质的性质，在软明胶胶囊的情形中通常不需要载体。用于制备溶液剂和糖浆剂的适当的载体为，例如水、多元醇、蔗糖、转化糖、葡萄糖等。辅助剂，诸如醇、多元醇、甘油、植物油等可以用于式I化合物的水溶性盐的注射水溶液，但一般来说这不是必不可少的。用于栓剂的适当载体为，例如天然或硬化油、蜡、脂肪、半液体或液体多元醇等。
此外，药物制剂可以含有防腐剂、增溶剂、稳定剂、润湿剂、乳化剂、甜味剂、着色剂、调味剂、改变渗透压的盐、缓冲剂、掩蔽剂或抗氧化剂。它们还可以含有另外的其它治疗上有价值的物质。
如前所述，含有式I化合物或其药用盐和治疗上惰性的赋形剂的药物也是本发明的一个目的，而这些药物的制备方法也是本发明的目的，所述制备方法包括：使一种或多种式I化合物或其药用盐和需要时的一种或多种其它治疗上有价值的物质与一种或多种治疗上惰性的载体一起成为盖仑剂型。
剂量可以在宽范围内变化，并且当然会在每个具体情形中与个体需求相适应。通常，口服或肠胃外施用的有效剂量在0.01-10mg/kg/天之间，0.1-5mg/kg/天对于所有描述的适应症是优选的。体重70kg的成人的每日剂量相应地在0.7-700mg/天之间，优选在7和350mg/天之间。
提供以下实施例以进一步阐明本发明：
实施例1
(-)-(1S,5R)-2-甲基-4-(5-(苯基乙炔基)吡啶-2-基)-2,4-二氮杂双环[3.2.0]庚-3-酮
Figure GDA0002643521710000131
步骤1：(外消旋)-(1SR,2RS)-2-(萘-2-基甲氧基羰基氨基)环丁烷甲酸甲酯：
向(外消旋)-(顺式)-(1RS,2SR)-环丁烷-1,2-二甲酸单甲酯(CAS：31420-52-7)(10.8g，68.3mmol)和N-甲基吗啉(7.6g，8.26ml，75.1mmol)在160ml的1,2-二氯乙烷中的充分搅拌溶液中，逐滴加入二苯基磷酰基叠氮化物(20.7g，16.2ml，75.1mmol)。在室温搅拌10min后，将反应升温至60℃。加入2-萘基甲醇(10.8g，68.3mmol)和氯化铜(I)(68mg，0.68mmol)并且将反应在60℃再搅拌16h。将反应在真空中浓缩，将浅褐色油状残留物(51g)用15ml二氯甲烷稀释并且通过在硅胶上的急骤色谱(SiO2(650g)，乙酸乙酯/庚烷20:80)纯化，得到16.8g的包含未反应的萘基甲醇的不纯材料。将所述材料再纯化(Aminophase，0％至35％，在庚烷中的乙酸乙酯梯度)，得到11.1g(52％)的标题化合物，为白色结晶固体，MS：m/e＝314.2(M+H+)。
步骤2：(外消旋)-(1SR,2RS)-2-(萘-2-基甲氧基羰基氨基)环丁烷甲酸
向(外消旋)-(1SR,2RS)-2-(萘-2-基甲氧基羰基氨基)环丁烷甲酸甲酯(实施例1，步骤1)(4.2g，13.4mmol)在20ml二烷中的充分搅拌溶液中加入水(70ml)。将该溶液冷却至5℃并且在5min的时间内逐滴加入53.6ml(26.8mmol)的0.5M氢氧化钠溶液。在5℃搅拌1h后，将反应在剧烈搅拌下升温至室温。然后将澄清溶液冷却至5℃并且通过加入约13ml的2N盐酸溶液将pH调节至2.5。将反应用乙酸乙酯分离净化。在干燥、过滤和在真空中浓缩后，获得3.87g(97％)的标题化合物，为结晶白色固体，MS：m/e＝300.2(M+H+)。
步骤3：(外消旋)-(1RS,5SR)-3-氧代-2,4-二氮杂-双环[3.2.0]庚烷-2-甲酸萘- 2-基甲酯
将(外消旋)-(1SR,2RS)-2-(萘-2-基甲氧基羰基氨基)环丁烷甲酸(实施例1，步骤2)(2.34g，7.82mmol)和N-甲基吗啉(0.79g，0.86ml，7.82mmol)在34ml二氯乙烷中的溶液在室温搅拌10min。然后在室温逐滴加入二苯基磷酸叠氮化物(2.15g，1.69ml，7.82mmol)并且将无色溶液在室温搅拌1h，在此期间溶液变成淡黄色。然后将溶液升温至50℃，搅拌6h，并且将其冷却。在用二氯甲烷/水分离净化后，将合并的有机相蒸发至干燥，得到黄色固体，将其从乙酸乙酯/庚烷中重结晶。获得标题化合物(1.86g，80％)，为白色结晶固体，MS：m/e＝297.3(M+H+)。
步骤4：(外消旋)-(1RS,5SR)-4-甲基-3-氧代-2,4-二氮杂-双环[3.2.0]庚烷-2- 甲酸萘-2-基甲酯
向(外消旋)-(1RS,5SR)-3-氧代-2,4-二氮杂-双环[3.2.0]庚烷-2-甲酸萘-2-基甲酯(实施例1，步骤3)(1.13g，3.81mmol)在11ml的DMF中的溶液中加入氢化钠在矿物油中的60％悬浮液(0.198g，4.96mmol)。将该悬浮液在室温搅拌35分钟(气体逸出)，然后加入碘甲烷(0.81g，0.36ml，5.72mmol)并且将混合物在室温搅拌过夜。在通过加入3ml饱和氯化铵溶液骤冷和在真空中浓缩后，将残留物用乙酸乙酯/水分离净化。将合并的有机相干燥并在真空中浓缩。将残留物通过在硅胶(50g)上的利用20–100％在庚烷中的乙酸乙酯梯度进行洗脱的急骤色谱纯化，得到0.98g(82％)的无色油状物，MS：m/e＝311.2(M+H+)。
步骤5：(外消旋)-(1SR,5RS)-2-甲基-2,4-二氮杂-双环[3.2.0]庚-3-酮
将(外消旋)-(1RS,5SR)-4-甲基-3-氧代-2,4-二氮杂-双环[3.2.0]庚烷-2-甲酸萘-2-基甲酯(实施例1，步骤4)(0.97g，3.13mmol)在15ml甲醇中的溶液在10％Pd/C(0.333g，0.313mmol)上氢化48h。将溶液用氩气吹扫，将催化剂过滤出并用乙酸乙酯洗涤。将滤液在真空中浓缩。将残留物通过在硅胶(20g)上的利用50–100％在庚烷中的乙酸乙酯梯度进行洗脱的急骤色谱纯化，得到0.375g(95％)的标题化合物，为结晶白色固体，其无需进一步表征而直接用于下一步骤。
步骤6：(外消旋)-(1RS,5SR)-2-(5-碘-吡啶-2-基)-4-甲基-2,4-二氮杂-双环 [3.2.0]庚-3-酮
向(外消旋)-(1SR,5RS)-2-甲基-2,4-二氮杂-双环[3.2.0]庚-3-酮(实施例1，步骤5)(375mg，2.97mmol)和2-氟-5-碘吡啶(683mg，3.06mmol)在DMF(10ml)中的溶液中加入氢化钠在矿物油中的60％悬浮液(155mg，3.86mmol)。将反应在室温搅拌过夜。在通过加入3ml饱和氯化铵溶液骤冷和在真空中浓缩以除去DMF后，将残留物用乙酸乙酯/水分离净化。在干燥和在真空中浓缩后，将残留物通过使用0％至65％在庚烷中的乙酸乙酯梯度的急骤色谱(SiO2，20g)纯化。获得标题化合物(549mg，56％)，为结晶白色固体，MS：m/e＝330.1(M+H+)。
步骤7：(外消旋)-(+/-)-(1SR,5RS)-2-甲基-4-(5-(苯基乙炔基)吡啶-2-基)-2, 4-二氮杂双环[3.2.0]庚-3-酮
在5ml微波管中，将110mg(0.33mmol)的(外消旋)-(1RS,5SR)-2-(5-碘-吡啶-2-基)-4-甲基-2,4-二氮杂-双环[3.2.0]庚-3-酮(实施例1，步骤6)溶解于1.5ml DMF。使氩气冒泡穿过溶液。加入乙炔基苯(73μl，68mg，0.67mmol)、双(三苯基膦)氯化钯(II)(14mg，20μmol)、碘化铜(I)(1.9mg，10.0μmol)、三苯基膦(1.8mg，7.7μmol)和107μl三乙胺(101mg，140μl，1.0mmol)。将深褐色溶液在60℃搅拌3h。将反应用乙酸乙酯/水分离净化，干燥和在真空中浓缩。将残留物通过急骤色谱(硅胶，20g，0％至50％，在庚烷中的EtOAc梯度)纯化，得到95mg(94％)的标题化合物，为浅褐色结晶固体，MS：m/e＝304.2(M+H+)。
步骤8：(-)-(1S,5R)-2-甲基-4-(5-(苯基乙炔基)吡啶-2-基)-2,4-二氮杂双环 [3.2.0]庚-3-酮和(+)-(1R,5S)-2-甲基-4-(5-(苯基乙炔基)吡啶-2-基)-2,4-二氮杂双环 [3.2.0]庚-3-酮
将(外消旋)-(+/-)-(1SR,5RS)-2-甲基-4-(5-(苯基乙炔基)吡啶-2-基)-2,4-二氮杂双环[3.2.0]庚-3-酮的外消旋混合物(实施例1，步骤7)(95mg)通过手性HPLC：(Chiralpak
Figure GDA0002643521710000162
-5cmx50cm，20mM；40％异丙醇/庚烷，35ml/min，18巴)分离。峰检测使用UV检测器以及旋光度检测器(ORD)实现，其中一个峰具有负信号((-)-对映异构体)，而另一个峰具有正信号((+)-对映异构体)。获得(-)-对映异构体，即(-)-(1S,5R)-2-甲基-4-(5-(苯基乙炔基)吡啶-2-基)-2,4-二氮杂双环[3.2.0]庚-3-酮(39mg)，为结晶淡黄色固体，MS：m/e＝304.1(M+H+)。获得(+)-对映异构体，即(+)-(1R,5S)-2-甲基-4-(5-(苯基乙炔基)吡啶-2-基)-2,4-二氮杂双环[3.2.0]庚-3-酮(40mg)，为淡黄色固体，MS：m/e＝304.1(M+H+)。
实施例2
(-)-(1R,5S)-2-[5-(3-氟-苯基乙炔基)-吡啶-2-基]-4-甲基-2,4-二氮杂双环[3.2.0]庚-3-酮
Figure GDA0002643521710000161
标题化合物根据实施例1，步骤7的通用方法通过以下步骤制备：由(外消旋)-(1RS,5SR)-2-(5-碘-吡啶-2-基)-4-甲基-2,4-二氮杂-双环[3.2.0]庚-3-酮(实施例1，步骤6)(110mg)和1-乙炔基-3-氟苯开始，得到107mg(96％)的外消旋材料((+/-)-(1R,5S)-2-[5-(3-氟-苯基乙炔基)-吡啶-2-基]-4-甲基-2,4-二氮杂双环[3.2.0]庚-3-酮，为淡黄色结晶固体；MS：m/e＝322.3(M+H+)，然后将其通过使用如实施例1，步骤8中所述的相似分离条件的手性HPLC分离，得到对映异构体纯的对映异构体(-)-(1R,5S)-2-[5-(3-氟-苯基乙炔基)-吡啶-2-基]-4-甲基-2,4-二氮杂双环[3.2.0]庚-3-酮，为淡黄色固体，MS：m/e＝322.3(M+H+)；和其对映异构体(+)-(1S,5R)-2-[5-(3-氟-苯基乙炔基)-吡啶-2-基]-4-甲基-2,4-二氮杂双环[3.2.0]庚-3-酮，为淡黄色固体；MS：m/e＝322.3(M+H+)。
实施例3
(-)-(1R,5S)-2-[5-(4-氟-苯基乙炔基)-吡啶-2-基]-4-甲基-2,4-二氮杂双环[3.2.0]庚-3-酮
Figure GDA0002643521710000171
标题化合物根据实施例1，步骤7的通用方法通过以下步骤制备：由(外消旋)-(1RS,5SR)-2-(5-碘-吡啶-2-基)-4-甲基-2,4-二氮杂-双环[3.2.0]庚-3-酮(实施例1，步骤6)(110mg)和1-乙炔基-4-氟苯开始，得到104mg(97％)的外消旋材料((+/-)-(外消旋)-(1SR,5RS)-2-[5-(4-氟-苯基乙炔基)-吡啶-2-基]-4-甲基-2,4-二氮杂双环[3.2.0]庚-3-酮，为淡黄色结晶固体；MS：m/e＝322.3(M+H+)，然后将其通过使用如实施例1，步骤8中所述的相似分离条件的手性HPLC分离，得到对映异构体纯的对映异构体(-)-(1R,5S)-2-[5-(4-氟-苯基乙炔基)-吡啶-2-基]-4-甲基-2,4-二氮杂双环[3.2.0]庚-3-酮，为淡黄色固体，MS：m/e＝322.3(M+H+)；和其对映异构体(+)-(1S,5R)-2-[5-(4-氟-苯基乙炔基)-吡啶-2-基]-4-甲基-2,4-二氮杂双环[3.2.0]庚-3-酮，为淡黄色固体；MS：m/e＝322.3(M+H+)。
实施例4
(-)-(1R,5S)-2-[5-(2,5-二氟-苯基乙炔基)-吡啶-2-基]-4-甲基-2,4-二氮杂双环[3.2.0]庚-3-酮
Figure GDA0002643521710000172
标题化合物根据实施例1，步骤7的通用方法通过以下步骤制备：由(外消旋)-(1RS,5SR)-2-(5-碘-吡啶-2-基)-4-甲基-2,4-二氮杂-双环[3.2.0]庚-3-酮(实施例1，步骤6)(110mg)和2-乙炔基-1,4-二氟苯开始，得到110mg(97％)的外消旋材料((+/-)-(外消旋)-(1SR,5RS)-2-[5-(2,5-二氟-苯基乙炔基)-吡啶-2-基]-4-甲基-2,4-二氮杂双环[3.2.0]庚-3-酮，为淡黄色结晶固体；MS：m/e＝340.1(M+H+)，然后将其通过使用如实施例1，步骤8中所述的相似分离条件的手性HPLC分离，得到对映异构体纯的对映异构体(-)-(1R,5S)-2-[5-(2,5-二氟-苯基-乙炔基)-吡啶-2-基]-4-甲基-2,4-二氮杂双环[3.2.0]庚-3-酮，为淡黄色固体，MS：m/e＝340.1(M+H+)；和其对映异构体(+)-(1S,5R)-2-[5-(2,5-二氟-苯基-乙炔基)-吡啶-2-基]-4-甲基-2,4-二氮杂双环[3.2.0]庚-3-酮，为淡黄色固体；MS：m/e＝340.1(M+H+)。
药物组合物的制备：
实施例I
以常规方式制备具有以下组成的片剂：
Figure GDA0002643521710000181
实施例II
以常规方式制备具有以下组成的片剂：
Figure GDA0002643521710000182
实施例III
制备具有以下组成的胶囊：
Figure GDA0002643521710000183
Figure GDA0002643521710000191
将具有合适粒度的活性成分、结晶乳糖和微晶纤维素彼此均匀混合，筛分，之后混入滑石和硬脂酸镁。将最终混合物填充到合适尺寸的硬明胶胶囊中。

Claims (6)

1.一种式I的化合物，
Figure FDA0002673595840000011
其中
R1是氢或F；
n是1或2
或其药用酸加成盐。
2.根据权利要求1所述的式I的化合物，所述化合物是
(1S,5R)-2-甲基-4-(5-(苯基乙炔基)吡啶-2-基)-2,4-二氮杂双环[3.2.0]庚-3-酮；
(1R,5S)-2-(5-((4-氟苯基)乙炔基)吡啶-2-基)-4-甲基-2,4-二氮杂双环[3.2.0]庚-3-酮；
(1R,5S)-2-(5-((3-氟苯基)乙炔基)吡啶-2-基)-4-甲基-2,4-二氮杂双环[3.2.0]庚-3-酮；或
(1R,5S)-2-(5-((2,5-二氟苯基)乙炔基)吡啶-2-基)-4-甲基-2,4-二氮杂双环[3.2.0]庚-3-酮。
3.一种用于制备根据权利要求1或2中任一项所述的式I的化合物的方法，所述方法包括以下步骤：
使式II的化合物
Figure FDA0002673595840000012
其中X是选自溴或碘的卤素原子，
与式III的芳基-乙炔反应
Figure FDA0002673595840000021
以形成式I的化合物
Figure FDA0002673595840000022
其中取代基R1如上所述，其为具有式I中所示的绝对立体化学的对映异构体纯形式，或者通过使用外消旋形式的II然后手性分离I从而得到光学纯的对映异构体，其中W是氢或可原位裂解的三烷基甲硅烷基或芳基二烷基甲硅烷基；并且
如果需要，将获得的化合物转化为药用酸加成盐。
4.一种药物组合物，所述药物组合物包含根据权利要求1或2中任一项所述的化合物和治疗活性载体。
5.如权利要求1或2中任一项所要求的化合物用于制备药物的用途，所述药物用于治疗焦虑和疼痛、抑郁症、帕金森病和胃食管反流病。
6.化合物，选自：
(+)-(1R,5S)-2-甲基-4-(5-(苯基乙炔基)吡啶-2-基)-2,4-二氮杂双环[3.2.0]庚-3-酮；
(+)-(1S,5R)-2-(5-((3-氟苯基)乙炔基)吡啶-2-基)-4-甲基-2,4-二氮杂双环[3.2.0]庚-3-酮；
(+)-(1S,5R)-2-(5-((4-氟苯基)乙炔基)吡啶-2-基)-4-甲基-2,4-二氮杂双环[3.2.0]庚-3-酮；或
(+)-(1S,5R)-2-(5-((2,5-二氟苯基)乙炔基)吡啶-2-基)-4-甲基-2,4-二氮杂双环[3.2.0]庚-3-酮。
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