CN113754635B - 稠环类化合物及其制备方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种稠环类化合物及其制备方法和用途，本发明的化合物不仅具有对ADAMTS‑5和/或ADAMTS‑4的良好抑制作用，特别地，本发明化合物表现出优异的选择性及生物利用度。

Description

稠环类化合物及其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及用于治疗ADAMTS-5和/或ADAMTS-4介导的疾病(如骨关节炎)的稠环类化合物，更具体地涉及双并环类抑制剂及其立体异构体、互变异构体、多晶型物、溶剂化物(如水合物)、药学可接受的盐、酯、代谢物、N-氧化合物、同位素标记物、前药等。本发明还涉及所述化合物的制备方法、中间体、药物制剂、药物组合物及治疗用途。
背景技术
关节软骨是一种不含血管的组织，95％体积由细胞外基质占据，基质主要包含两种组分：II型胶原蛋白和聚集蛋白聚糖。II型胶原蛋白是一种胞外基质蛋白，形成交联的刚性三螺旋结构，保证了软骨的机械强度。聚集蛋白聚糖是一种广泛糖基化的胞外基质蛋白，从N端到C端分布三个球形结构域G1-G3，在G2和G3球形域之间具有超过100个的亲水糖基侧链，这样，饱和水化的糖基保证了软骨的韧性和弹性。细胞外基质由软骨细胞分泌，并由一系列蛋白酶降解。正常生理条件下，细胞外基质的生成与降解处于动态平衡，维持了正常的软骨稳态。当稳态被打破，细胞外基质的降解速度超过了合成速度，软骨表现出退行性结构与功能损伤，常见疾病如类风湿性关节炎和骨关节炎等。
其中，骨关节炎是一种以关节软骨退行性病变为特征的疾病，伴随疼痛、关节畸变与功能障碍。据GlobalData数据库分析，2018年，七个主要的西方发达国家的膝关节炎患病人数近1.2亿；而中华医学会骨科学分会最新发布的2018版《骨关节炎诊疗指南》显示，国内膝关节炎患病率8.1％(约1.1亿人)，尤其地，65岁以上老人的发病率超过50％。因此，在世界范围内，骨关节炎都属于常见的疾病，尤其好发于中老年，严重影响人们的生活质量，同时，给各国带来沉重的医疗和经济负担。
当前，临床上用于骨关节炎治疗的药物是比较有限的，主要治疗途径是应用非甾体抗炎药(NSAIDS)缓解疼痛和炎症症状，这不能从疾病机制上阻断疾病进程，当NSAIDS不再有效，患者则需要接受关节置换手术。因此，临床亟需一种有效的病情改善类抗骨关节炎药物。
ADAMTS-5(具有血小板反应蛋白基序-4的去整合素金属蛋白酶-5，也称为聚集蛋白聚糖酶-2)是一种锌离子金属蛋白酶，能剪切位于G1-G2球形域之间的Glu373-Ala374肽键，释放聚集蛋白聚糖片段(ARGS)，这被认为是聚集蛋白聚糖降解的第一步反应。早在2005年，Stanton(Nature 2005,434(7033):648-652)与Glasson(Nature.2005；434(7033):644-648)两个课题组同时通过小鼠基因敲除证实，ADAMTS-5而非ADAMTS-4(聚集蛋白聚糖酶-1)是小鼠分解聚集蛋白聚糖的关键酶。然而，到了2007年，Song等(Arthritis Rheum 2007,56(2):575-585)发现，在人的软骨细胞中，siRNA转染干扰ADAMTS-5或ADAMTS-4表达均能减少聚集蛋白聚糖的降解，但是，同时抑制ADAMTS-4和ADMTS-5与单独抑制ADAMTS-5表现出的效果相当。另一方面，ADAMTS-5和ADAMTS-4蛋白同源性很高，它们对聚集蛋白聚糖的降解具有专属性(J.Med.Chem.2014,57(24):10476-10485)，因此，选择性抑制ADAMTS-5和/或ADAMTS-4有望避免其它基质金属蛋白酶抑制剂具有的骨骼肌的毒性，这些都为开发治疗骨关节炎的ADAMTS-5和/或ADAMTS-4抑制剂奠定了基础。
近几年来，数量不多的ADAMTS-5小分子抑制剂研究已见诸报道，如WO2014066151、WO2016102347、WO2017211666，当前处于临床阶段的化合物只有GLPG1972(专利WO2016102347中的255号化合物)。早在2002年，Itoh等(J Immunol 2002,169(5):2643-2647.)通过基因敲除实验发现，MMP-2的缺失反而导致关节炎加重。因此，开发新型高活性和选择性ADAMTS-5抑制剂具有重大价值，有望为骨关节炎患者带来一款更加安全有效的病情改善类药物。
发明内容
发明概述
本发明提供了作为ADAMTS-5和/或ADAMTS-4抑制剂的化合物，其具有对ADAMTS-5和/或ADAMTS-4的良好抑制活性、良好的物理化学性质(例如溶解度、物理和/或化学稳定性)、良好的药物代谢动力学性质(例如良好的生物利用度、合适的血药浓度、半衰期和作用持续时间)等优异的性质，特别地，本发明化合物表现出优异的选择性，有望降低脱靶效应带来的毒性风险。
本发明的一个方面提供了具有式(Ia)和式(Ib)结构的化合物或其药学上可接受的盐、立体异构体、多晶型物、溶剂合物、N-氧化物、同位素标记的化合物、代谢物或前药，其中：
式Ia和Ib
环A为C6-10芳基或5-10元杂芳基，所述芳基和杂芳基被p个独立任选的R4基团取代；
m为1或2；
n为1或2；
p为0、1、2或3；
X为-O-、-CR5aR5b-或-NR5a-；
Q为C或N；
条件是，当m＝1时，Q不为N原子；
R1独立地选自氢、氰基、C1-4烷基、C2-4烯基、C2-4炔基、C3-7单环环烷基、具有1-2个独立选自N、O、S杂原子的4-7元单环杂烷基、苯基、具有1-2个独立选自N、O、S杂原子的5-6元单环杂芳基；其中，所述的烷基、烯基、炔基、单环环烷基、单环杂烷基、苯基、5-6元单环杂芳基具有0-2个独立选择的R6取代基团；
R2a、R2b、R3a、R3b在每次出现时都各自独立选自氢、卤素、C1-3烷基、C2-3烯基或C2-3炔基；或者，R2a和R2b连同其所连接的碳原子共同形成3-5元环烷基；R3a和R3b连同其所连接的碳原子共同形成3-5元环烷基；所述的烷基、烯基、炔基或环烷基可被0-3个独立任选的卤素取代；
每个R4独立地选自卤素、氰基、C1-3烷基、C2-3烯基、C2-3炔基、C3-6环烷基、C6-10芳基、C6-12芳烷基、5-14元杂芳基、4-10元杂环基、-OR7a、-SR7a、-N(R7a)(R7b)、-N(R7a)C(＝O)R7b、-C(＝O)R7a、-C(＝O)N(R7a)(R7b)、-N(R7a)S(＝O)2R7b、-S(＝O)2R7a、-S(＝O)2N(R7a)(R7b)，其中，所述烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、芳烷基、杂芳基和杂环基各自任选地被0-3个独立地选自下列的取代基取代：卤素、羟基、氨基、氰基、氧代、C1-6烷基、C1-6卤代烷基、C3-6环烷基、3-10元杂环基、-O-C1-6烷基、-O-C1-6卤代烷基；
R5a独立选自氢、C1-3烷基，所述烷基任选地被0-3个独立地选自下列的取代基取代：卤素、羟基、C1-3烷氧基；
R5b独立选自氢、羟基、C1-3烷基、C1-3卤代烷基、C1-3烷氧基，所述烷基、烷氧基各自任选地被0-3个独立地选自下列的取代基取代：卤素、羟基、氨基、C1-3烷氧基；
R6独立选自卤素、氰基、C1-3烷基、C2-3烯基、C2-3炔基、C3-6环烷基、C6-10芳基、C6-12芳烷基、5-14元杂芳基、3-10元杂环基、-OR7a、-SR7a、-N(R7a)(R7b)、-N(R7a)C(＝O)R7b、-C(＝O)R7a、-C(＝O)N(R7a)(R7b)、-N(R7a)S(＝O)2R7b、-S(＝O)2R7a、-S(＝O)2N(R7a)(R7b)；
R7a和R7b独立选自氢、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-6环烷基、C6-10芳基、C6-12芳烷基、5-14元杂芳基、3-10元杂环基；其中，所述烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、芳烷基、杂芳基和杂环基各自任选地被0-3个独立地选自下列的取代基取代：卤素、羟基、氨基、氰基、氧代、C1-6烷基、C1-6卤代烷基、C3-6环烷基、3-10元杂环基、-O-C1-6烷基、-O-C1-6卤代烷基。
本发明的另一方面提供药物组合物，其包含预防或治疗有效量的本发明的化合物或其药学上可接受的盐、立体异构体、多晶型物、溶剂合物、N-氧化物、同位素标记的化合物、代谢物或前药，以及一种或多种药学上可接受的载体。
本发明的另一方面提供本发明的化合物或其药学上可接受的盐、立体异构体、多晶型物、溶剂合物、N-氧化物、同位素标记的化合物、代谢物或前药或者本发明的药物组合物在制备用于预防或治疗ADAMTS-5和/或ADAMTS-4介导的疾病或病症的药物中的用途。
在优选实施方案中，所述ADAMTS-5和/或ADAMTS-4介导的疾病或病症选自骨关节炎、类风湿性关节炎、银屑病关节炎、淋病性关节炎、高热性关节炎、耶尔森氏菌性关节炎、痛风性关节炎、焦磷酸盐关节炎、化脓性关节炎以及临床糖皮质激素过度使用导致的关节软骨损伤和退化病变等。
本发明的另一方面提供预防或治疗ADAMTS-5和/或ADAMTS-4介导的疾病或病症的方法，所述方法包括向需要其的个体给药有效量的本发明的化合物或其药学上可接受的盐、立体异构体、多晶型物、溶剂合物、N-氧化物、同位素标记的化合物、代谢物或前药或者本发明的药物组合物。
本发明的另一方面提供本发明的化合物的制备方法。
发明详述
定义
除非在下文中另有定义，本文中所用的所有技术术语和科学术语的含义意图与本领域技术人员通常所理解的相同。提及本文中使用的技术意图指在本领域中通常所理解的技术，包括那些对本领域技术人员显而易见的技术的变化或等效技术的替换。虽然相信以下术语对于本领域技术人员很好理解，但仍然阐述以下定义以更好地解释本发明。
如本文中所使用，术语“包括”、“包含”、“具有”、“含有”或“涉及”及其在本文中的其它变体形式为包含性的(inclusive)或开放式的，且不排除其它未列举的元素或方法步骤。
如本文中所使用，术语“氢”及各基团中的氢是指氕(H)、氘(D)或氚(T)。
如本文中所使用，术语“烷基”定义为直链或支链的单价饱和脂肪族烃基。C1-12烷基是指具有1至12个碳原子的烷基，例如1至6个碳原子(C1-6烷基)或1至4个碳原子(C1-4烷基)。例如，如本文中所使用，术语“C1-6烷基”指1至6个碳原子的线性或支化的基团(例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基或正己基)，其任选地被1或多个(诸如1至3个)适合的取代基如卤素取代(此时该基团被称作“卤代烷基”)(例如CH2F、CHF2、CF3、CCl3、C2F5、C2Cl5、CH2CF3、CH2Cl或-CH2CH2CF3等)。术语“C1-4烷基”指1至4个碳原子的线性或支化的脂肪族烃链(即甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基或叔丁基)。
如本文中所使用，术语“烯基”意指直链或支链的单价烃基，其包含一个或多个双键，且具有2-6个碳原子(“C2-6烯基”)。所述烯基包括但不限于乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、4-戊烯基、2-己烯基、3-己烯基、4-己烯基、5-己烯基、2-甲基-2-丙烯基和4-甲基-3-戊烯基。当本发明的化合物含有烯基时，所述化合物可以纯E(异侧(entgegen))构型、纯Z(同侧(zusammen))构型或其任意比例混合物形式存在。
如本文中所使用，术语“炔基”表示包含一个或多个三键的单价烃基，可为直链也可带有支链，包括但不限于乙炔基、1-丙炔基、3-丙炔基等。
如本文中所使用，术语“环烷基”指饱和的单环或多环(诸如双环)烃环(例如单环，诸如环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基，或双环，包括但不限于螺环、稠合或桥连系统(诸如双环[1.1.1]戊基、双环[2.2.1]庚基、双环[3.2.1]辛基或双环[5.2.0]壬基、十氢化萘基等)，其任选地被1或多个(诸如1至3个)适合的取代基取代。所述环烷基具有3至15个碳原子。例如，术语“C3-6环烷基”指3至6个成环碳原子的饱和的单环或多环(诸如双环)烃环(例如环丙基、环丁基、环戊基或环己基)，其任选地被1或多个(诸如1至3个)适合的取代基取代，例如甲基取代的环丙基。
如本文中所使用，术语“杂环基”指饱和或部分不饱和的一价单环或双环基团，其在环中具有2、3、4、5、6、7、8或9个碳原子和一个或多个(例如一个、两个、三个或四个)选自C(＝O)、O、S、S(＝O)、S(＝O)2和NRa的含杂原子的基团，其中Ra表示氢原子或C1-6烷基或C1-6卤代烷基；所述杂环基可以通过所述碳原子中的任一个或氮原子(如果存在的话)与分子的其余部分连接。特别地，3-10元杂环基为在环中具有3-10个碳原子及杂原子的基团，包括但不限于环氧乙烷基、氮丙啶基、氮杂环丁烷基(azetidinyl)、氧杂环丁烷基(oxetanyl)、四氢呋喃基、二氧杂环戊烯基(dioxolinyl)、吡咯烷基、吡咯烷酮基、咪唑烷基、吡唑烷基、吡咯啉基、四氢吡喃基、哌啶基、吗啉基、二噻烷基(dithianyl)、硫吗啉基、哌嗪基或三噻烷基(trithianyl)。
如本文中所使用，术语“芳基”指具有共轭π电子系统的全碳单环或稠合环多环芳族基团。例如，如本文中所使用，术语“C6-14芳基”意指含有6至14个碳原子的芳族基团，诸如苯基或萘基。芳基任选地被1或多个(诸如1至3个)适合的取代基(例如卤素、-OH、-CN、-NO2、C1-6烷基等)取代。
如本文中所使用，术语“芳烷基”表示芳基取代的烷基，其中所述芳基和所述烷基如本文中所定义。通常，所述芳基可具有6-14个碳原子，并且所述烷基可具有1-6个碳原子。示例性芳烷基包括但不限于苄基、苯基乙基、苯基丙基、苯基丁基。
如本文中所使用，术语“杂芳基”是指含有5-14个环成员的芳基，且所述环成员中包含至少1个(例如1、2、3或4个)选自N、O和S的杂原子，可为单环结构或稠合双环结构，其具体实例包括但不限于呋喃基、噻吩基、吡咯基、噻唑基、异噻唑基、噻二唑基、噁唑基、异噁唑基、咪唑基、吡唑基、1，2，3-三唑基、1，2，4-三唑基、1，2，3-噁二唑基、1，2，4-噁二唑基、1，2，5-噁二唑基、1，3，4-噁二唑基、吡啶基、2-吡啶酮基、4-吡啶酮基、嘧啶基、2H-1，2-噁嗪基、4H-1，2-噁嗪基、6H-1，2-噁嗪基、4H-1，3-噁嗪基、6H-1，3-噁嗪基、4H-1，4-噁嗪基、哒嗪基、吡嗪基、1，2，3-三嗪基、1，3，5-三嗪基、1，2，4，5-四嗪基、吲哚基、苯并噻唑基、苯并噁唑基、喹啉基、异喹啉基、喹唑啉基等。
如本文中所使用，术语“卤代”或“卤素”基团定义为包括F、Cl、Br或I。
如本文中所使用，术语“取代”指所指定的原子上的一个或多个(例如一个、两个、三个或四个)氢被从所指出的基团的选择代替，条件是未超过所指定的原子在当前情况下的正常原子价并且所述取代形成稳定的化合物。取代基和/或变量的组合仅仅当这种组合形成稳定的化合物时才是允许的。
如果取代基被描述为“任选地被...取代”，则取代基可(1)未被取代或(2)被取代。如果取代基的碳被描述为任选地被取代基列表中的一个或多个取代，则碳上的一个或多个氢(至存在的任何氢的程度)可单独和/或一起被独立地选择的取代基任选地替代。如果取代基的氮被描述为任选地被取代基列表中的一个或多个取代，则氮上的一个或多个氢(至存在的任何氢的程度)可各自被独立地选择的取代基任选地替代。
如果取代基被描述为“独立地选自”一组，则各取代基独立于另一者被选择。因此，各取代基可与另一(其他)取代基相同或不同。
如本文中所使用，术语“一个或多个”意指在合理条件下的1个或超过1个，例如2个、3个、4个、5个或10个。
除非另外指明，否则如本文中所使用，取代基的连接点可来自取代基的任意适宜位置。
当取代基的键显示为穿过环中连接两个原子的键时，则这样的取代基可键连至该可取代的环中的任一成环原子。
本发明还包括所有药学上可接受的同位素标记的化合物，其与本发明的化合物相同，除了一个或多个原子被具有相同原子序数但原子质量或质量数不同于在自然界中占优势的原子质量或质量数的原子替代。适合包含入本发明的化合物中的同位素的实例包括(但不限于)氢的同位素(例如氘(2H)、氚(3H))；碳的同位素(例如11C、13C及14C)；氯的同位素(例如36Cl)；氟的同位素(例如18F)；碘的同位素(例如123I及125I)；氮的同位素(例如13N及15N)；氧的同位素(例如15O、17O及18O)；磷的同位素(例如32P)；及硫的同位素(例如35S)。某些同位素标记的本发明的化合物(例如掺入放射性同位素的那些)可用于药物和/或底物组织分布研究(例如分析)中。放射性同位素氚(即3H)及碳-14(即14C)因易于掺入且容易检测而特别可用于该目的。用正电子发射同位素(例如11C、18F、15O及13N)进行取代可在正电子发射断层显像术(PET)研究中用于检验底物受体占据情况。被同位素标记的本发明的化合物可通过描述于随附路线和/或制备实施例中的那些类似的方法并使用适当的被同位素标记的试剂代替之前采用的非标记的试剂来制备。本发明的药学上可接受的溶剂合物包括其中结晶溶剂全部或部分被同位素取代的那些，例如，D2O、丙酮-d6或DMSO-d6。同位素标记的本发明的化合物可通过描述于随附路线和/或制备实施例中的那些类似的方法并使用适当的被同位素标记的试剂代替之前采用的非标记的试剂来制备。本发明的药学上可接受的溶剂合物包括其中结晶溶剂全部或部分被同位素取代的那些，例如，D2O、丙酮-d6或DMSO-d6。
术语“立体异构体”包括构象异构体、旋光异构体和顺反异构体。当本发明化合物含有一个或多个不对称中心时，所述化合物可以外消旋混合物、单一对映异构体、非对映异构体混合物或单一非对映异构体的形式存在。本文中可使用实线、实楔形/>或虚楔形/>描绘本发明的化合物的化学键。使用实线以描绘键连至不对称碳原子的键欲表明，包括该碳原子处的所有可能的立体异构体(例如，特定的对映异构体、外消旋混合物等)。使用实或虚楔形以描绘键连至不对称碳原子的键欲表明，存在所示的立体异构体。当存在于外消旋混合物中时，使用实及虚楔形以定义相对立体化学，而非绝对立体化学。本发明的化合物若含有烯烃双键，除非特别说明，所述化合物包括顺式异构体和反式异构体。本发明的化合物可以以互变异构体形式存在，所述化合物通过一个或多个双键位移而具有不同的氢的连接点，代表性实例包括酰胺-亚胺酸互变异构体、酮-烯醇互变异构体、亚硝基-肟互变异构体、亚胺-烯胺互变异构体等。
本发明涵盖本发明的化合物的所有可能的结晶形式或多晶型物，其可为单一晶型或多于一种的多晶型物的任意比例的混合物。
还应当理解，本发明的某些化合物可以游离形式存在用于治疗，或适当时，以其药学上可接受的衍生物形式存在。在本发明中，药学上可接受的衍生物包括但不限于，药学上可接受的盐、溶剂合物、N-氧化物、代谢物或前药，在将它们向需要其的患者给药后，能够直接或间接提供本发明的化合物或其代谢物或残余物。因此，当在本文中提及“本发明的化合物”时，也意在涵盖化合物的上述各种衍生物形式。
本发明的化合物的药学上可接受的盐包括其酸加成盐及碱加成盐。适合的酸加成盐由形成药学可接受盐的酸来形成。实例包括盐酸盐、硫酸盐、醋酸盐、苹果酸盐、天冬氨酸盐、葡庚糖酸盐、葡糖酸盐、乳清酸盐、棕榈酸盐及其它类似的盐。适合的碱加成盐由形成药学可接受盐的碱来形成。实例包括钠盐、钾盐、钙盐、镁盐、铝盐、精氨酸盐、胆碱盐及其它类似的盐。适合的盐的综述参见Stahl及Wermuth的“Handbook of Pharmaceutical Salts：Properties，Selection，and Use”(Wiley-VCH，2002)。用于制备本发明的化合物的药学上可接受的盐的方法为本领域技术人员已知的。
本发明的化合物可以溶剂合物(优选水合物)的形式存在，其中本发明的化合物包含作为所述化合物晶格的结构要素的极性溶剂，特别是例如水、甲醇或乙醇。极性溶剂特别是水的量可以化学计量比或非化学计量比存在。
本领域技术人员会理解，由于氮需要可用的孤对电子来氧化成氧化物，因此并非所有的含氮杂环都能够形成N-氧化物；本领域技术人员会识别能够形成N-氧化物的含氮杂环。本领域技术人员还会认识到叔胺能够形成N-氧化物。用于制备杂环和叔胺的N-氧化物的合成方法是本领域技术人员熟知的，包括用过氧酸如过氧乙酸和间氯过氧苯甲酸(MCPBA)、过氧化氢、烷基过氧化氢如叔丁基过氧化氢、过硼酸钠和双环氧乙烷(dioxirane)如二甲基双环氧乙烷来氧化杂环和叔胺。这些用于制备N-氧化物的方法已在文献中得到广泛描述和综述，参见例如：T.L.Gilchrist，Comprehensive Organic Synthesis，vol.7，pp748-750；A.R.Katritzky和A.J.Boulton，Eds.，Academic Press；以及G.W.H.Cheeseman和E.S.G.Werstiuk，Ad vances in Heterocyclic Chemistry，vol.22，pp 390-392，A.R.Katritzky和A.J.Boulton，Eds.，Academic Press。
在本发明的范围内还包括本发明的化合物的代谢物，即在给药本发明的化合物时体内形成的物质。这样的产物可由例如被给药的化合物的氧化、还原、水解、酰胺化、脱酰胺化、酯化、酶解等产生。因此，本发明包括本发明的化合物的代谢物，包括通过使本发明的化合物与哺乳动物接触足以产生其代谢产物的时间的方法制得的化合物。
本发明在其范围内进一步包括本发明的化合物的前药，其为自身可具有较小药理学活性或无药理学活性的本发明的化合物的某些衍生物当被给药至身体中或其上时可通过例如水解裂解转化成具有期望活性的本发明的化合物。通常这样的前药会是所述化合物的官能团衍生物，其易于在体内转化成期望的治疗活性化合物。关于前药的使用的其他信息可参见“Pro-drugs as Novel Delivery Systems”，第14卷，ACS Symposium Series(T.Higuchi及V.Stella)。本发明的前药可例如通过用本领域技术人员已知作为“前-部分(pro-moiety)(例如“Design of Prodrugs”，H.Bundgaard(Elsevier，1985)中所述)”的某些部分替代本发明的化合物中存在的适当官能团来制备。
本发明还涵盖含有保护基的本发明的化合物。在制备本发明的化合物的任何过程中，保护在任何有关分子上的敏感基团或反应基团可能是必需的和/或期望的，由此形成本发明的化合物的化学保护的形式。这可以通过常规的保护基实现，例如，在T.W.Greene&P.G.M.Wuts，Protective Groups in Organic Synthesis，JohnWiley&Sons，1991中所述的那些保护基，这些参考文献通过援引加入本文。使用本领域已知的方法，在适当的后续阶段可以移除保护基。
化合物
本发明的一个方面提供了具有式(Ia)和式(Ib)结构的化合物或其药学上可接受的盐、立体异构体、多晶型物、溶剂合物、N-氧化物、同位素标记的化合物、代谢物或前药，其中：
式Ia和Ib
A为C6-10芳基或5-10元杂芳基，所述芳基和杂芳基任选地被p个独立选择的R4基团取代；
m为1或2；
n为1或2；
p为0、1、2或3；
X为-O-、-CR5aR5b-或-NR5a-；
Q为C或N原子；
条件是，当m＝1时，Q不为N原子；
R1独立地选自氢、氰基、C1-4烷基、C2-4烯基、C2-4炔基、C3-7单环环烷基、具有1-2个独立选自N、O、S杂原子的4-7元单环杂烷基、苯基、具有1-2个独立选自N、O、S杂原子的5-6元单环杂芳基；其中，所述的烷基、烯基、炔基、单环环烷基、单环杂烷基、苯基、5-6元单环杂芳基具有0-2个独立选择的R6取代基团；
R2a、R2b、R3a、R3b在每次出现时都各自独立选自氢、卤素、C1-3烷基、C2-3烯基或C2-3炔基；或者，R2a和R2b连同其所连接的碳原子共同形成3-5元环烷基；R3a和R3b连同其所连接的碳原子共同形成3-5元环烷基；所述的烷基、烯基、炔基或环烷基可被0-3个独立任选的卤素取代；
每个R4独立地选自卤素、氰基、C1-3烷基、C2-3烯基、C2-3炔基、C3-6环烷基、C6-10芳基、C6-12芳烷基、5-14元杂芳基、4-10元杂环基、-OR7a、-SR7a、-N(R7a)(R7b)、-N(R7a)C(＝O)R7b、-C(＝O)R7a、-C(＝O)N(R7a)(R7b)、-N(R7a)S(＝O)2R7b、-S(＝O)2R7a、-S(＝O)2N(R7a)(R7b)，其中，所述烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、芳烷基、杂芳基和杂环基各自任选地被0-3个独立地选自下列的取代基取代：卤素、羟基、氨基、氰基、氧代、C1-6烷基、C1-6卤代烷基、C3-6环烷基、3-10元杂环基、-O-C1-6烷基、-O-C1-6卤代烷基；
R5a独立选自氢、C1-3烷基，所述烷基任选地被0-3个独立地选自下列的取代基取代：卤素、羟基、C1-3烷氧基；
R5b独立选自氢、羟基、C1-3烷基、C1-3烷氧基，所述烷基、烷氧基各自任选地被0-3个独立地选自下列的取代基取代：卤素、羟基、氨基、C1-3烷氧基；
R6独立选自卤素、氰基、C1-3烷基、C2-3烯基、C2-3炔基、C3-6环烷基、C6-10芳基、C6-12芳烷基、5-14元杂芳基、3-10元杂环基、-OR7a、-SR7a、-N(R7a)(R7b)、-N(R7a)C(＝O)R7b、-C(＝O)R7a、-C(＝O)N(R7a)(R7b)、-N(R7a)S(＝O)2R7b、-S(＝O)2R7a、-S(＝O)2N(R7a)(R7b)；
R7a和R7b独立选自氢、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-6环烷基、C6-10芳基、C6-12芳烷基、5-14元杂芳基、3-10元杂环基；其中，所述烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、芳烷基、杂芳基和杂环基各自任选地被0-3个独立地选自下列的取代基取代：卤素、羟基、氨基、氰基、氧代、C1-6烷基、C1-6卤代烷基、C3-6环烷基、3-10元杂环基、-O-C1-6烷基、-O-C1-6卤代烷基。
在某些实施方案中，A选自苯基、五元或六元杂芳基、五并六元杂芳基；
优选地，A选自：
更优选地，A选自：
其中，“*”标示的环A上的C或N原子指示与环B形成稠环所使用的共用原子。
在某些实施方案中，X为-CR5aR5b-或-NR5a-；
R5a独立选自氢、C1-3烷基、C1-3卤代烷基；
R5b独立选自氢、羟基、C1-3烷基、C1-3烷氧基、C1-3卤代烷基；
优选地，X为-CHR5a-或-NH-；
R5a独立选自氢、甲基；
更优选地，X为-CH2-。
在某些实施方案中，R1独立选自环丙基、苯基、吡啶基、咪唑基；其中，所述环丙基、苯基、吡啶基、咪唑基具有0-2个独立选择的R6取代基团；
更优选地，R1独立地选自环丙基、吡啶-2-基或咪唑-2-基；其中，所述的环丙基、吡啶基或咪唑基具有0-2个独立选择的R6取代基团；
R6独立优选自卤素、氰基、C1-3烷基；
进一步优选地，R1为环丙烷基或1-甲基咪唑-2基。
在某些实施方案中，R2a、R2b、R3a、R3b每次出现时都相互独立地选自氢、卤素、C1-3烷基；
优选地，R2a、R2b、R3a、R3b每次出现时都相互独立地选自氢、氟原子、甲基；
进一步优选地，R2a、R2b、R3a、R3b均为氢原子；
在某些实施方案中，R4优选自卤素、氰基、C1-3烷基、C1-3卤代烷基；进一步优选地，R4选自氟、氯、甲基、三氟甲基；
当p为2或3，每个存在的R4可以相同，也可不同。
在一些实施方案中，本发明所述的式Ia、式Ib化合物或其药学上可接受的盐、立体异构体、多晶型物、溶剂合物、N-氧化物、同位素标记的化合物、代谢物或前药，其具有式IIa、IIb、IIIa、IIIb、IVa、IVb、Va或Vb的结构，其中：
R1、X、R4的定义如上文所述；
表示单键或双键，并且结构/>中有且只有一个双键；
当Q1为-S-时，Q2为-CH-或-N-；
当Q2为-S-时，Q1为-CH-或-N-。
在一些实施方案中，本发明提供化合物或其药学上可接受的盐、立体异构体、多晶型物、溶剂合物、N-氧化物、同位素标记的化合物、代谢物或前药，其中，所述化合物选自：
/>
本发明所述化合物中的原子可以被其同位素替代。例如12C可被其同位素13C或14C替代；1H可被2H(D，氘)或3H(T，氚)替代等。本发明包括式I所述化合物以及式I化合物中的任意原子经其同位素替换后得到的同位素标记的化合物。
化合物制备方法
当Ia和(或)式Ib化合物中X＝-CR5aR5b-时，在一些实施方案中，本发明提供制备Ia和(或)式Ib化合物的方法，其包括以下步骤：
/>
其中：
各基团如上述所定义；
各步骤的反应条件如下：
步骤1：式I-1化合物与α-溴羧酸叔丁酯发生亲核取代反应得到γ-酮酯类化合物I-2；
所述反应优选在适合的有机溶剂中进行。所述有机溶剂可选自四氢呋喃、甲基叔丁基醚、乙醚、甲乙醚等，优选四氢呋喃。所述反应优选在适合的碱中进行，所述碱可选自LDA、LiHMDS、NaHMDS、KHMDS等，优选LDA和LiHMDS。所述反应优选在适合的温度下进行，优选-78～0℃。所述反应优选进行合适的时间，例如2-24小时，例如4、8、12或16小时。
步骤2：式I-2化合物通过Bucherer Bergs反应合成内乙酰脲环中间体I-3：
所述反应优选在适合的有机溶剂与水组成的混合溶剂中进行。所述混合溶剂优选乙醇与水，或甲醇与水，二者体积比为1：2～2：1。所述反应在适合的氰化物的存在下进行，优选氰化钾，所述氰化物优选的反应当量为2～4当量(相对式I-2)。所述反应在碳酸铵或碳酸氢铵存在下进行，且优选的反应当量为8～12当量(相对式I-2)。所述反应优选在适合的温度下进行，优选60～90℃。所述反应优选的反应时间为8-24小时。
步骤3：式I-3化合物脱除叔丁基保护得到羧酸中间体I-4
所述反应优选在适合的有机溶剂中进行。所述有机溶剂选自四氢呋喃、二氧六环、二氯甲烷、乙醇等，优选四氢呋喃。所述反应在适合的酸的存在下中进行，所述酸可选自氯化氢、三氟乙酸等，优选氯化氢，所述酸的优选反应当量为4～40当量。所述反应优选在适合的温度下进行，优选10～50℃。所述反应优选的反应时间为30分钟-48小时。
步骤4：中间体式I-4经手性制备色谱分离得到满足式I-5所示构型的手性单体式I-5
步骤5：式I-6与对应羧酸脱水缩合形成酰胺产物式Ia或式Ib
所述缩合反应优选地在适合的有机溶剂中进行。所述有机溶剂可选自DMSO、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、1,4-二氧六环、二氯甲烷等，或其任意组合。所述反应优选地在适合的缩合剂存在下进行。所述缩合剂可选自二环己基碳二亚胺、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐、2-(7-氧化苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯、O-苯并三氮唑-四甲基脲六氟磷酸酯、六氟磷酸苯并三唑-1-基-氧基三吡咯烷基磷等。所述反应优选地在适合的有机碱存在下进行。所述有机碱可选自三乙胺、吡啶、4-二甲基氨基吡啶、二异丙基乙胺及甲基吗啉等。所述反应优选地在适合的温度下进行，所述温度优选为10-60℃。所述反应优选地进行合适的时间，优选2-48小时，例如3、6、12或18小时。
当式Ia和(或)式Ib化合物中X＝-NR5a-时，在一些实施方案中，本发明提供制备式Ia和(或)式Ib化合物的方法，其包括以下步骤：
其中：
LG1为卤素或取代的磺酸酯基，例如Cl、Br、I或三氟甲磺酸酯基，优选Br、I或三氟甲磺酸酯基；
其余各基团如上述所定义；
各步骤的反应条件如下：
步骤1：式I-1化合物与N-Boc-甘氨酸-N'-甲氧基-N'-甲基酰胺发生取代反应生成式I-2中间体
所述反应优选地在适合的有机溶剂中进行。所述有机溶剂可选自乙醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃、乙酸乙酯、甲苯、二氯甲烷等，或其任意组合。所述反应优选地在适合的温度下进行，所述温度优选为0～15℃。所述反应优选地进行合适的时间，优选30分钟～4小时。
步骤2：式I-2化合物通过Bucherer Bergs反应合成内乙酰脲环中间体I-3：
所述反应优选在适合的有机溶剂与水组成的混合溶剂中进行。所述混合溶剂优选乙醇与水，或甲醇与水，二者体积比为1：2～2：1。所述反应在适合的氰化物的存在下进行，优选氰化钾，所述氰化物优选的反应当量为2～4当量(相对式I-2)。所述反应在碳酸铵或碳酸氢铵存在下进行，且优选的反应当量为8～12当量(相对式I-2)。所述反应优选在适合的温度下进行，优选60～90℃。所述反应优选的反应时间为8～24小时。
步骤3：式I-3化合物脱除叔丁基保护得到羧酸中间体I-4
所述反应优选在适合的有机溶剂中进行。所述有机溶剂选自四氢呋喃、二氧六环、二氯甲烷、乙醇等，优选四氢呋喃。所述反应在适合的酸的存在下中进行，所述酸可选自氯化氢、三氟乙酸等，优选氯化氢，所述酸的优选反应当量为4～40当量。所述反应优选在适合的温度下进行，优选10～50℃。所述反应优选的反应时间为30分钟～48小时。
步骤4：式I-4化合物发生亲核取代反应得到中间体式I-5化合物
所述反应优选在适合的有机溶剂中进行。所述有机溶剂优选自甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、DMSO、DMF等。所述反应在适合的碱的存在下中进行，所述碱可选自碳酸钾、碳酸铯、碳酸钠、三乙胺、吡啶、4-二甲基氨基吡啶、二异丙基乙胺及甲基吗啉等，优选三乙胺、二异丙基乙胺及甲基吗啉，所述碱的优选反应当量为1～5当量。所述反应优选在适合的温度下进行，优选10～80℃。所述反应优选的反应时间为2～24小时。
步骤5：两种胺类中间体发生羰基化反应得到脲类化合物式Ia
所述反应优选在羰基供体试剂和有机碱的存在下进行，所述的羰基供体试剂选自三光气、N,N'-羰基二咪唑、对硝基苯基氯甲酸酯、氯甲酸苯酯等，优选对硝基苯基氯甲酸酯，所述有机碱可选自三乙胺、吡啶、4-二甲基氨基吡啶、二异丙基乙胺及甲基吗啉等。所述反应优选在适合的有机溶剂中进行，所述有机溶剂可选自二氯甲烷、DMSO、苯、二甲苯、THF、乙腈或甲苯等，或其任选溶剂之组合。所述反应优选在适合的温度下进行，优选10～70℃。所述反应优选的反应时间为8～48小时。
步骤6：式Ia经手性制备色谱分离得到满足式构象的手性单体式Ib。
当Ia和(或)式Ib化合物中X＝-O-时，在一些实施方案中，本发明提供制备Ia和(或)式Ib化合物的方法，其包括以下步骤：
其中：
PG为羟基的苄基类保护基，优选苄基、对甲氧基苄基；
其余各基团如上述所定义；
各步骤的反应条件如下：
步骤1：式I-1化合物与发甲氧基甲基胺生缩合反应生成Weinreb酰胺
所述缩合反应优选地在适合的有机溶剂中进行。所述有机溶剂可选自DMSO、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、1,4-二氧六环、二氯甲烷等，或其任意组合。所述反应优选地在适合的缩合剂存在下进行。所述缩合剂可选自二环己基碳二亚胺、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐、2-(7-氧化苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯、O-苯并三氮唑-四甲基脲六氟磷酸酯、六氟磷酸苯并三唑-1-基-氧基三吡咯烷基磷等。所述反应优选地在适合的有机碱存在下进行。所述有机碱可选自三乙胺、吡啶、4-二甲基氨基吡啶、二异丙基乙胺及甲基吗啉等。所述反应优选地在适合的温度下进行，所述温度优选为10-60℃。所述反应优选地进行合适的时间，优选2-48小时，例如3、6、12或18小时。
步骤2：式I-2化合物与格氏试剂发生取代反应生成式I-3中间体
所述反应优选地在适合的有机溶剂中进行。所述有机溶剂可选自乙醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃、乙酸乙酯、甲苯、二氯甲烷等，或其任意组合。所述反应优选地在适合的温度下进行，所述温度优选为0～15℃。所述反应优选地进行合适的时间，优选30分钟～4小时。
步骤3：式I-3化合物通过Bucherer Bergs反应合成内乙酰脲环中间体I-4：
所述反应优选在适合的有机溶剂与水组成的混合溶剂中进行。所述混合溶剂优选乙醇与水，或甲醇与水，二者体积比为1：2～2：1。所述反应在适合的氰化物的存在下进行，优选氰化钾，所述氰化物优选的反应当量为2～4当量(相对式I-2)。所述反应在碳酸铵或碳酸氢铵存在下进行，且优选的反应当量为8～12当量(相对式I-2)。所述反应优选在适合的温度下进行，优选60～90℃。所述反应优选的反应时间为8～24小时。
步骤4：式I-4化合物脱除保护得到中间体I-5
所述反应优选金属催化氢化或氧化反应。所述金属催化氢化反应，金属优选5-10％的Pd/C,氢化压强优选0.1～4MPa。所述催化氢化反应优选在适合的有机溶剂中进行，例如四氢呋喃、二氧六环、甲醇、乙醇等，优选乙醇和甲醇。所述催化氢化反应优选在适合的温度下进行，优选20～60℃。所述催化氢化反应优选的反应时间为2～48小时。所述氧化反应优选二氯二氰苯醌(DDQ)。所述氧化反应优选在DCM与水组成的混合溶剂中进行，所述二氯甲烷与水的比值为15：1～20：1。所述氧化反应优选在适合的温度下进行，优选15～30℃。所述氧化反应优选的反应时间为1～4小时。
步骤5：胺和醇的中间体发生羰基化反应得到氨基甲酸酯类化合物式Ia
所述反应优选在羰基供体试剂和有机碱的存在下进行，所述的羰基供体试剂选自三光气、N,N'-羰基二咪唑、对硝基苯基氯甲酸酯、氯甲酸苯酯等，优选对硝基苯基氯甲酸酯，所述有机碱可选自三乙胺、吡啶、4-二甲基氨基吡啶、二异丙基乙胺及甲基吗啉等。所述反应优选在适合的有机溶剂中进行，所述有机溶剂可选自二氯甲烷、DMSO、苯、二甲苯、THF、乙腈或甲苯等，或其任选溶剂之组合。所述反应优选在适合的温度下进行，优选10～70℃。所述反应优选的反应时间为8～48小时。
步骤6：式Ia经手性制备色谱分离得到满足式构象的手性单体式Ib。
上述各反应步骤的具体条件为本领域公知，对此本发明不作具体限定。根据本发明的教导结合本领域公知常识，本领域技术人员可以对通式中的各取代基进行选择替换以制备得到不同的化合物，这些选择和替换均在本发明的保护范围之内。
当上述路线中间体I-6结构为/>时，
其中，R2a、R3a在每次出现时都各自独立选自氢、C1-3烷基、C2-3烯基或C2-3炔基；每个R4独立地选自卤素、氰基、C1-3烷基、C1-3卤代烷基、C1-3烷氧基、C1-3卤代烷氧基；
该中间体的合成包含以下方案与步骤：
方案1：
其中，
LG为卤素或取代的磺酸酯基，例如Cl、Br、I或三氟甲磺酸酯基，优选Br、I或三氟甲磺酸酯基；R2a、R3a在每次出现时都各自独立选自氢、C1-3烷基、C2-3烯基或C2-3炔基；每个R4独立地选自卤素、氰基、C1-3烷基、C1-3卤代烷基、C1-3烷氧基、C1-3卤代烷氧基。
步骤1：中间体I-6-1与取代的乙醇胺发生亲核反应，生成中间体I-6-2
所述反应优选在适合的有机溶剂中进行，常温下，当两种起始原料中至少一种为液态，反应也可在无溶剂条件下进行(液态原料同时充当有机溶剂)。所述有机溶剂优选自甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、DMSO、DMF等。所述反应优选在适合的温度下进行，优选10～90℃。所述反应优选的反应时间为2～24小时。
步骤2：中间体I-6-2发生氯代反应生成I-6-3
所述反应在适当的氯代试剂存在下进行，优选的氯代试剂包括但不限于二氯亚砜、三氯化磷、五氯化磷等。所述反应优选在适合的有机溶剂中进行，所述有机溶剂优选自二氯甲烷、四氢呋喃、甲苯、DMF等。所述反应优选在适合的温度下进行，优选40～60℃。所述反应优选的反应时间为2～8小时。
步骤3：I-6-3发生分子内的F-C反应得到中间体I-6
所述反应在催化剂的条件下进行，所述催化剂优选无水的AlCl3、FeCl3、SbCl5、ZnCl2、SnCl4、TiCl4、BF3和H2SO4等。所述反应优选在适合的有机溶剂中进行，所述有机溶剂优选自二氯乙烷、四氯乙烷、硝基苯、硝基甲烷、CS2、CCl4等。所述反应优选在适合的温度下进行，优选80～200℃。所述反应优选的反应时间为8～16小时。
方案2：
其中，
R2a、R3a在每次出现时都各自独立选自氢、C1-3烷基、C2-3烯基或C2-3炔基；每个R4独立地选自卤素、氰基、C1-3烷基、C1-3卤代烷基、C1-3烷氧基、C1-3卤代烷氧基。
步骤1：中间体I-6-1与酰卤反应形成酰胺化合物
所述反应优选地在适合的有机溶剂和有机碱存在下进行。所述有机溶剂可选自DMSO、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、1,4-二氧六环、二氯甲烷、氯仿等，或其任意组合。所述有机碱可选自三乙胺、吡啶、4-二甲基氨基吡啶、二异丙基乙胺及甲基吗啉等。所述反应优选地在适合的温度下进行，所述温度优选为0-25℃。所述反应优选地进行合适的时间，优选0.25-5小时，例如0.25、1、2或3小时。
步骤2：中间体I-6-2发生分子内F-C反应生成中间体I-6-3
所述反应在催化剂的条件下进行，所述催化剂优选无水的AlCl3、FeCl3、SbCl5、ZnCl2、SnCl4、TiCl4、BF3和H2SO4等。所述反应优选在适合的有机溶剂中进行，所述有机溶剂优选自二氯乙烷、四氯乙烷、硝基苯、硝基甲烷、CS2、CCl4等。所述反应优选在适合的温度下进行，优选80～200℃。所述反应优选的反应时间为8～16小时。
步骤3：中间体I-6-3的酰胺键还原得到中间体I-6
所述的还原反应可采用催化加氢法(如氧化铜铬、雷尼镍等催化剂)、金属氢化物还原法(如LiAlH4、DIBAL等)、硼烷还原法、NaBH4-Lewis酸(如AlCl3、FeCl3等)体系还原法等。
所述还原反应优选硼烷还原法，所述硼烷试剂优选自乙硼烷、9-BBN(9-硼二环[3,3,1]壬烷)，所述硼烷还原反应优选溶剂四氢呋喃、二氧六环等，所述硼烷还原反应优选反应温度50～100℃，所述硼烷还原反应优选反应时间0.5～4小时。
方案3：
其中，
R2a、R3a在每次出现时都各自独立选自氢、C1-3烷基、C2-3烯基或C2-3炔基；每个R4独立地选自卤素、氰基、C1-3烷基、C1-3卤代烷基、C1-3烷氧基、C1-3卤代烷氧基。
步骤1：中间体I-6-1与取代的乙醇胺发生缩合反应生成中间体I-6-2
所述缩合反应优选地在适合的有机溶剂中进行。所述有机溶剂可选自DMSO、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、1,4-二氧六环、二氯甲烷等，或其任意组合。所述反应优选地在适合的缩合剂存在下进行。所述缩合剂可选自二环己基碳二亚胺、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐、2-(7-氧化苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯、O-苯并三氮唑-四甲基脲六氟磷酸酯、六氟磷酸苯并三唑-1-基-氧基三吡咯烷基磷、N,N'-羰基二咪唑等。所述反应优选地在适合的有机碱存在下进行。所述有机碱可选自三乙胺、吡啶、4-二甲基氨基吡啶、二异丙基乙胺及甲基吗啉等。所述反应优选地在适合的温度下进行，所述温度优选为30-80℃。所述反应优选地进行合适的时间，优选2-48小时，例如3、6、12或18小时。
步骤2：中间体I-6-2发生氯代反应生成中间体I-6-3
所述反应在适当的氯代试剂存在下进行，优选的氯代试剂包括但不限于二氯亚砜、三氯化磷、五氯化磷等。所述反应优选在适合的有机溶剂中进行，所述有机溶剂优选自二氯甲烷、四氢呋喃、甲苯、DMF等。所述反应优选在适合的温度下进行，优选40～60℃。所述反应优选的反应时间为2～8小时。
步骤3：中间体I-6-3发生分子内的F-C反应得到中间体I-6-4
所述反应在催化剂的条件下进行，所述催化剂优选无水的AlCl3、FeCl3、SbCl5、ZnCl2、SnCl4、TiCl4、BF3和H2SO4等。所述反应优选在适合的有机溶剂中进行，所述有机溶剂优选自二氯乙烷、四氯乙烷、硝基苯、硝基甲烷、CS2、CCl4等。所述反应优选在适合的温度下进行，优选80～200℃。所述反应优选的反应时间为8～16小时。
步骤4：中间体I-6-4酰胺键还原生成中间体I-6
所述还原反应优选硼烷还原法，所述硼烷试剂优选自乙硼烷、9-BBN(9-硼二环[3,3,1]壬烷)，所述硼烷还原反应优选溶剂四氢呋喃、二氧六环等，所述硼烷还原反应优选反应温度50～100℃，所述硼烷还原反应优选反应时间0.5～4小时。
方案4：
PG为氨基的苄类保护剂，优选苄基、2,4-二甲氧苄基、对甲氧基苄基、(R)-1-苯基乙-1-基；Hal为卤素基团，如Cl、Br、I；R2a、R3a在每次出现时都各自独立选自氢、C1-3烷基、C2-3烯基或C2-3炔基；每个R4独立地选自卤素、氰基、C1-3烷基、C1-3卤代烷基、C1-3烷氧基、C1-3卤代烷氧基。
步骤1：中间体I-6-1与烷基锂试剂反应生成酮类中间体I-6-2
所述反应在无水无氧条件下进行，中间体I-6-1与烷基锂试剂的当量比优选为1：8～1：12。所述反应在合适的有机溶剂和温度下进行，所述合适的有机溶剂优选四氢呋喃，所述合适的温度优选-10℃～25℃。
步骤2：中间体I-6-2与带苄基保护基的伯胺发生还原胺化生成中间体I-6-3
所述反应在合适的还原试剂存在下反应，所述的合适的还原试剂优选醋酸硼氢化钠、氰基硼氢化钠；所述反应优选的反应溶剂为二氯甲烷、四氢呋喃；所述反应优选的反应温度是室温。
步骤3：中间体I-6-3分子内脱水缩合生成内酰胺中间体I-6-4
所述缩合反应优选地在适合的有机溶剂中进行。所述有机溶剂可选自DMSO、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、1,4-二氧六环、二氯甲烷等，或其任意组合。所述反应优选地在适合的缩合剂存在下进行。所述缩合剂可选自二环己基碳二亚胺、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐、2-(7-氧化苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯、O-苯并三氮唑-四甲基脲六氟磷酸酯、六氟磷酸苯并三唑-1-基-氧基三吡咯烷基磷、N,N'-羰基二咪唑等。所述反应优选地在适合的有机碱存在下进行。所述有机碱可选自三乙胺、吡啶、4-二甲基氨基吡啶、二异丙基乙胺及甲基吗啉等。所述反应优选地在适合的温度下进行，所述温度优选为30-80℃。所述反应优选地进行合适的时间，优选2-48小时，例如3、6、12或18小时。
步骤4：中间体I-6-4发生亲核取代反应生成中间体I-6-5
所述反应优选在适合的有机溶剂中进行。所述有机溶剂可选自四氢呋喃、甲基叔丁基醚、乙醚、甲乙醚等，优选四氢呋喃。所述反应优选在适合的碱中进行，所述碱可选自LDA、LiHMDS、NaHMDS、KHMDS、NaH等，优选LDA和LiHMDS。所述反应优选在适合的温度下进行，优选-78～0℃。所述反应优选进行合适的时间，例如10-24小时，例如12或16小时。
步骤5：中间体I-6-5的酰胺键发生还原反应生成中间体I-6-6
所述还原反应优选硼烷还原法，所述硼烷试剂优选自乙硼烷、9-BBN(9-硼二环[3,3,1]壬烷)，所述硼烷还原反应优选溶剂四氢呋喃、二氧六环等，所述硼烷还原反应优选反应温度20～30℃，所述硼烷还原反应优选反应时间12～20小时。
步骤6：中间体I-6-6脱除苄基保护基生成中间体I-6
所述的苄基脱除反应可采用催化氢化法、氧化法(如CAN、DDQ等)或酸脱法(如TFA、TsOH或HCl等)。
方案5：
其中，
R2a独立选自氢、C1-3烷基、C2-3烯基或C2-3炔基；每个R4独立地选自氰基、C1-3烷基、C1-3卤代烷基、C1-3烷氧基、C1-3卤代烷氧基。
步骤1：中间体I-6-1与烷基锂试剂反应生成酮类中间体I-6-2
所述反应在无水无氧条件下进行，中间体I-6-1与烷基锂试剂的当量比优选为1：8～1：12。所述反应在合适的有机溶剂和温度下进行，所述合适的有机溶剂优选四氢呋喃，所述合适的温度优选-10℃～25℃。步骤2：中间体I-6-2与R-苯甘氨醇脱水缩合生成三环中间体I-6-3
所述反应在适当的有机溶剂和温度中进行适当的反应时间，所述有机溶剂优选甲苯、二甲苯，所述反应温度优选110～150℃，所述反应的优选反应时间为48-96小时。
步骤3：三环中间体I-6-3经还原反应开环生成双环中间体I-6-4
所述还原反应优选AlCl3和LiAlH4组成的混合还原剂，二者的当量组成为1：3。所述还原反应优选有机溶剂无水THF，优选反应温度0℃，优选反应时间2～4小时。
步骤4：中间体I-6-4经氢化还原生成中间体I-6
所述还原反应优选5％-10％的Pd/C催化下的氢气还原，反应气压优选1～2atm，有机溶剂优选甲醇、乙醇、异丙醇，有机溶剂中盐酸(1M)加入体积优选溶剂体积的1～5％，反应温度优选为20～50℃，反应时间优选3～8小时。
方案6：
其中，
R2a独立选自氢、C1-3烷基、C2-3烯基或C2-3炔基；每个R4独立地选自氰基、C1-3烷基、C1-3卤代烷基、C1-3烷氧基、C1-3卤代烷氧基。
步骤1：中间体I-6-1与烷基锂试剂反应生成酮类中间体I-6-2
所述反应在无水无氧条件下进行，中间体I-6-1与烷基锂试剂的当量比优选为1：8～1：12。所述反应在合适的有机溶剂和温度下进行，所述合适的有机溶剂优选四氢呋喃，所述合适的温度优选-10℃～25℃。
步骤2：中间体I-6-2与醋酸铵在微波照射下关环生成中间体I-6-3
所述微波反应在适当的有机溶剂中进行，优选有机溶剂为甲苯、二甲苯。所述微波反应在适当的反应温度下进行，优选反应温度110～140℃。所述微波反应在适当的微波功率下进行，优选微波功率130～180W。所述微波反应在适当的压强下进行，优选压强4～6atm。所述微波反应优选进行适当的反应时间，所述适当反应时间为1～4小时。
步骤3：中间体I-6-3经催化氢化生成中间体I-6-4
所述还原反应优选5％-10％的Pd/C催化下的氢气还原，反应气压优选1～2atm，有机溶剂优选THF、甲醇、乙醇、异丙醇，反应温度优选为20～50℃，反应时间优选24～48小时。
步骤4：中间体I-6-4酰胺键还原生成中间体I-6
所述还原反应优选硼烷还原法，所述硼烷试剂优选自乙硼烷、9-BBN(9-硼二环[3,3,1]壬烷)，所述硼烷还原反应优选溶剂四氢呋喃、二氧六环等，所述硼烷还原反应优选反应温度20～30℃，所述硼烷还原反应优选反应时间12～20小时。
药物组合物和治疗方法
在另种实施方案中，本发明提供药物组合物，其包含预防或治疗有效量的本发明的化合物或其药学上可接受的盐、立体异构体、多晶型物、溶剂合物、N-氧化物、同位素标记的化合物、代谢物或前药，以及一种或多种药学上可接受的载体。
在另种实施方案中，本发明提供本发明的化合物或其药学上可接受的盐、立体异构体、多晶型物、溶剂合物、N-氧化物、同位素标记的化合物、代谢物或前药或者本发明的药物组合物在制备用于预防或治疗ADAMTS-5和/或ADAMTS-4介导的疾病或病症的药物中的用途。
在另种实施方案中，本发明提供本发明的化合物或其药学上可接受的盐、立体异构体、多晶型物、溶剂合物、N-氧化物、同位素标记的化合物、代谢物或前药或者本发明的药物组合物，其用于预防或治疗ADAMTS-5和/或ADAMTS-4介导的疾病或病症。
在另种实施方案中，本发明提供预防或治疗ADAMTS-5和/或ADAMTS-4介导的疾病或病症的方法，所述方法包括向需要其的个体给药有效量的本发明的化合物或其药学上可接受的盐、立体异构体、多晶型物、溶剂合物、N-氧化物、同位素标记的化合物、代谢物或前药或者本发明的药物组合物。
在另种实施方案中，所述ADAMTS-5和/或ADAMTS-4介导的疾病或病症选自骨关节炎、类风湿性关节炎、银屑病关节炎、淋病性关节炎、高热性关节炎、耶尔森氏菌性关节炎、痛风性关节炎、焦磷酸盐关节炎、化脓性关节炎以及临床糖皮质激素过度使用导致的关节软骨损伤和退化病变等。
本发明中“药学上可接受的载体”是指与治疗剂一同给药的稀释剂、辅剂、赋形剂或媒介物，并且其在合理的医学判断的范围内适于接触人类和/或其它动物的组织而没有过度的毒性、刺激、过敏反应或与合理的益处/风险比相应的其它问题或并发症。
在本发明的药物组合物中可使用的药学上可接受的载体包括但不限于无菌液体，例如水和油，包括那些石油、动物、植物或合成来源的油，例如花生油、大豆油、矿物油、芝麻油等。当所述药物组合物通过静脉内给药时，水是示例性载体。还可以使用生理盐水和葡萄糖及甘油水溶液作为液体载体，特别是用于注射液。适合的药物赋形剂包括淀粉、葡萄糖、乳糖、蔗糖、明胶、麦芽糖、白垩、硅胶、硬脂酸钠、单硬脂酸甘油酯、滑石、氯化钠、脱脂奶粉、甘油、丙二醇、水、乙醇等。所述组合物还可以视需要包含少量的湿润剂、乳化剂或pH缓冲剂。口服制剂可以包含标准载体，如药物级的甘露醇、乳糖、淀粉、硬脂酸镁、糖精钠、纤维素、碳酸镁等。适合的药学上可接受的载体的实例如在Remington’s PharmaceuticalSciences(1990)中所述。
本发明的药物组合物可以系统地作用和/或局部地作用。为此目的，它们可以适合的途径给药，例如通过注射(如关节腔内、静脉内、动脉内、皮下、腹膜内、肌内注射，包括滴注)或经皮给药(如透皮贴剂)；或通过口服、含服、经鼻、透粘膜、局部、以眼用制剂的形式或通过吸入给药。
对于这些给药途径，可以适合的剂型给药本发明的药物组合物。
所述剂型包括但不限于片剂、胶囊剂、锭剂、硬糖剂、散剂、喷雾剂、乳膏剂、软膏剂、透皮贴剂、栓剂、凝胶剂、糊剂、洗剂、软膏剂、水性混悬剂、可注射溶液剂、酏剂、糖浆剂。
如本文中所使用的术语“有效量”指被给药后会在一定程度上缓解所治疗病症的一或多种症状的化合物的量。
可调整给药方案以提供最佳所需响应。例如，可给药单次推注，可随时间给药数个分剂量，或可如治疗情况的急需所表明而按比例减少或增加剂量。要注意，剂量值可随要减轻的病况的类型及严重性而变化，且可包括单次或多次剂量。要进一步理解，对于任何特定个体，具体的给药方案应根据个体需要及给药组合物或监督组合物的给药的人员的专业判断来随时间调整。
所给药的本发明的化合物的量会取决于所治疗的个体、病症或病况的严重性、给药的速率、化合物的处置及处方医师的判断。一般而言，有效剂量在每日每kg体重约0.0001至约50mg，例如约0.01至约10mg/kg/日(单次或分次给药)。对70kg的人而言，这会合计为约0.007mg/日至约3500mg/日，例如约0.7mg/日至约700mg/日。在一些情况下，不高于前述范围的下限的剂量水平可以是足够的，而在其它情况下，仍可在不引起任何有害副作用的情况下采用较大剂量，条件是首先将所述较大剂量分成数个较小剂量以在一整天中给药。
本发明的化合物在药物组合物中的含量或用量可以是约0.01mg至约1000mg，适合地是0.1-500mg，优选0.5-300mg，更优选1-150mg，特别优选1-50mg，例如1.5mg、2mg、4mg、10mg、25mg等。
除非另外说明，否则如本文中所使用，术语“治疗(treating)”意指逆转、减轻、抑制这样的术语所应用的病症或病况或者这样的病症或病况的一或多种症状的进展，或预防这样的病症或病况或者这样的病症或病况的一或多种症状。
如本文所使用的“个体”包括人或非人动物。示例性人个体包括患有疾病(例如本文所述的疾病)的人个体(称为患者)或正常个体。本发明中“非人动物”包括所有脊椎动物，例如非哺乳动物(例如鸟类、两栖动物、爬行动物)和哺乳动物，例如非人灵长类、家畜和/或驯化动物(例如绵羊、犬、猫、奶牛、猪等)。
具体实施方式
为了使本发明的目的和技术方案更加清楚，以下结合具体实施例进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。并且，下列实施例中未提及的具体实验方法，均按照常规实验方法进行。
本文中的缩写具有以下含义：
缩写含义
TLC 薄层色谱法
LC-MS 液相色谱-质谱联用
DMF N，N-二甲基甲酰胺
DMSO 二甲基亚砜
EA 乙酸乙酯
PE 石油醚
THF 四氢呋喃
LDA 二异丙基氨基锂
LiHMDS 双三甲基硅基胺基锂
NaHMDS 双三甲基硅基胺基锂
KHMDS 双三甲基硅基胺基锂
EDCI 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐
HOBT 1-羟基苯并三唑
DDQ 2,3-二氯-5,6-二氰基-1,4-苯醌
CAN 硝酸铈铵
TsOH 对甲苯磺酸
Pd(dppf)Cl2 [1，1’-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯
SFC 超临界流体色谱
ee 对映体过量百分数
atm 标准大气压
以下实施例中记载的化合物的结构通过核磁共振波谱(1H-NMR)或质谱(MS)来确证。
1H-NMR的测定仪器为Bruker 400MHz核磁共振仪，测定溶剂为氘代甲醇(CD3OD)、氘代氯仿(CDCl3)或六氘代二甲基亚砜(DMSO-d6)，内标为四甲基硅烷(TMS)。化学位移(δ)以百万分之一(ppm)为单位给出。
质谱(MS)的测定仪器为Agilent(ESI)质谱仪，型号为Agilent 6120B。
薄层色谱法(TLC)使用Merck产的铝板(20×20cm)进行，薄层制备色谱法采用GF254(0.4～0.5mm)硅胶板进行。
反应的监测采用薄层色谱法(TLC)或液相色谱-质谱联用(LC-MS)，使用的展开剂体系包括二氯甲烷和甲醇体系、正己烷和乙酸乙酯体系以及石油醚和乙酸乙酯体系。根据要分离的化合物的极性不同对展开剂体系进行调节(通过调节溶剂的体积比或者加入三乙胺等进行)。
制备高效液相色谱法所使用的仪器型号：Agilent 1260，色谱柱：Waters XBridgePrep C18OBD(19mm×150mm×5.0μm)；色谱柱温：25℃；流速：20.0mL/min；检测波长：214nm；洗脱梯度：(0min：10％A，90％B；16.0min：90％A，10％B)；流动相A：100％乙腈；流动相B：0.05％碳酸氢铵水溶液。
除非特别指出，反应温度为室温(20℃～30℃)。
实施例中所使用的试剂购自Acros Organics、Aldrich Chemical Company、上海特伯化学科技有限公司等。
中间体制备：
中间体(S)-3-(4-环丙基-2，5-二氧代咪唑啉-4-基)丙酸(Int1a)的合成
步骤1：4-环丙基-4-氧代丁酸叔丁酯(Int1-2)的制备
氮气保护下，环丙甲基酮Int1-1(30g,356.63mmol)的THF(30mL)溶液逐滴滴加到-78℃的LDA(45.84g,427.96mmol,214mL)的THF(150mL)溶液中，滴毕，反应液升温至20℃搅拌30分钟。之后，反应液体再次冷却至-78℃，2-溴乙酸叔丁酯(69.56g,356.63mmol,Bide)的THF(30mL)溶液缓慢加入反应液，常温搅拌，过夜。反应完成后，饱和氯化铵水溶液(150mL)淬灭反应，EA提取反应液(100mL×3)，有机相经饱和食盐水洗涤，Na2SO4干燥后过滤，滤液减压蒸干得黄色油状粗产品Int1-2(65.4g,329.88mmol,92.50％产率)。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ2.83(t,J＝6.8Hz,2H),2.50(t,J＝6.8Hz,2H),1.97-1.92(m,1H),1.45(s,9H),1.06-1.01(m,2H),0.91-0.86(m,2H)。
步骤2：3-(4-环丙基-2，5-二氧代咪唑啉-4-基)丙酸叔丁酯(Int1-3)的制备
向反应器内依次加入中间体Int1-2(19.8g,100mmol)、碳酸铵(76.8g,800mmol)、氰化钠(12.25g,250mmol)、乙醇(150mL)和水(150mL)，搅拌升温至80℃反应18小时后，反应液冷却至室温，用300mL的乙酸乙酯和300mL水萃取反应液，水相再经乙酸乙酯多次萃取(200mL×3)，合并的有机相经饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥过滤，浓缩后的有机相经SGC(EA/PE＝1/2)分离，得白色固体的目标中间体Int1-3(17.1g,63.72mmol,51.36％收率)。1H NMR(400MHz,DMSO)δ10.61(s,1H),7.66(s,1H),2.29-2.08(m,2H),1.93-1.88(m,2H),1.29(s,9H),1.09-1.02(m,1H),0.47-0.26(m,3H),0.11-0.04(m,1H)。
步骤3：3-(4-环丙基-2，5-二氧代咪唑啉-4-基)丙酸(Int1-4)的制备
向氯化氢的1，4-二氧六环溶液(4M,150mL)中加入中间体Int1-3(19.8g,100mmol)，常温搅拌4小时后浓缩，所析出的固体在乙腈(100mL)中研磨1小时，过滤得到纯化的白色固体状消旋体Int1-4。
步骤4：(S)-3-(4-环丙基-2，5-二氧代咪唑啉-4-基)丙酸(Int1a)的制备
中间体Int1-4经SFC分离得白色固体状目标化合物Int1(6.3g,29.72mmol,46.63％收率，手性纯度99.16％ee)。1H NMR(400MHz,DMSO):δ12.20(s,1H),10.63(s,1H),7.71(s,1H),2.32-2.09(m,2H),1.99-1.87(m,2H),1.11-1.03(m,1H),0.48-0.27(m,3H),0.12-0.05(m,1H)。ESI-MS m/z 213.1[M+1]+。
分离条件：
手性柱型号：CHIRALPAKAD-H 10um 2.5*25cm；流速：70g/min；流动相:超临界二氧化碳：甲醇＝60：40；检测波长：214nm；保留时间：2.915分钟。
中间体5-氨甲基-5-环丙基咪唑啉-2，4-二酮盐酸盐(Int2)的合成
步骤1：(2-环丙基-2-氧代乙基)氨基甲酸叔丁醇酯(Int2-2)的制备
环丙基溴化镁(26.99g,192.44mmol)的THF溶液逐滴滴加到10℃的Int2-1(14g,64.15mmol)的THF(30mL)溶液中，滴毕，于10℃搅拌2小时。TLC(PE/EA＝3/1)监测反应完成后，用1N的盐酸溶液淬灭反应，然而，乙酸乙酯多次萃取反应液，合并的有机相经饱和食盐水洗涤，无水Na2SO4干燥后过滤，滤液浓缩，经硅胶柱层析色谱(EA/PE＝1/10)分离黄色油状中间体Int2-2(8g,40.15mmol,62.59％收率)。
步骤2：((4-环丙基-2，5-二氧代咪唑啉-4-基)甲基)氨基甲酸叔丁醇酯(Int2-3)的制备
向反应器内依次加入中间体Int2-2(10.8g,54.20mmol)、碳酸铵(26.02g,271.02mmol)、氰化钾(7.50g,108.41mmol)、甲醇(100mL)和水(50mL)，搅拌升温至80℃反应16小时后，反应液冷却至室温，200mL的乙酸乙酯和350mL水萃取反应液，水相再经乙酸乙酯多次萃取，合并的有机相经饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥过滤，浓缩后的有机相在15mL石油醚和10mL乙酸乙酯组成的混合溶液中研磨1小时后过滤，得白色固体状目标中间体Int2-3(5.7g,21.17mmol,39.05％收率)。
步骤3：5-氨甲基-5-环丙基咪唑啉-2，4-二酮盐酸盐(Int2-4)的制备
向氯化氢的1，4-二氧六环溶液(5mL)中加入中间体Int2-3(210mg,0.854mmol)，常温搅拌1小时后，过滤析出的固体，得到纯化的白色固体Int2(140mg,0.68mmol,87.5％收率)。1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ10.78(s,1H),8.26(brs,3H),7.82(s,1H),3.13-3.09(m,1H),2.93-2.89(m,1H),1.04-0.97(m,1H),0.46-0.32(m,2H),0.29-0.23(m,1H),0.03-0.00(m,1H)。ESI-MS m/z 170.3[M+H]+。
步骤4：(R)-((4-环丙基-2，5-二氧代咪唑啉-4-基)甲基)氨基甲酸叔丁醇酯(Int2-5)的制备
中间体Int2-3(1.8g,6.68mmol)经SFC手性制备色谱分离得目标化合物820mg，白色固体，收率45.6％,ee值98.56％。1H NMR(400MHz,DMSO)δ10.54(brs,1H),7.35(s,1H),6.78(brs,1H),3.33-3.28(m,2H),1.37(s,9H),1.06-1.03(m,1H),0.43-0.39(m,2H),0.32-0.28(m,1H),0.11-0.08(m,1H)。ESI-MS m/z 292.1[M+Na]+。
分离条件：
手性柱型号：CHIRALPAKADR 20um 11*33cm；流速：80g/min；流动相:甲醇；检测波长：214nm；保留时间：2.187分钟。
步骤5：(R)-5-氨甲基-5-环丙基咪唑啉-2，4-二酮盐酸盐(Int2)的制备
采用中间体Int2步骤3的方法得到目标化合物，白色固体，收率100％。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ10.93(s,1H),8.39(brs,3H),7.96(s,1H),3.26(d,J＝13.6Hz,1H),3.05(d,J＝13.6Hz,1H),1.18-1.13(m,1H),0.59-0.55(m,2H),0.43-0.39(m,1H),0.16-0.12(m,1H)。ESI-MS m/z170.2[M+1]+。
中间体3-(4-(1-甲基-1H-咪唑-2-基)-2,5-二氧代咪唑啉-4-基)-丙酸(Int3)的合成
步骤1：1-(1-甲基-1H-咪唑-2-基)-乙-1-酮(Int3-2)的合成
向-70℃的化合物Int3-1(39g,475.01mmol)的四氢呋喃溶液(350mL)中缓慢滴加正丁基锂(356mL,1.6N,570.01mmol)，滴毕，反应液升温至0℃并保温搅拌30分钟，再次降温至-70℃。随后，向反应液滴加乙酸乙酯(104.63g,1.19mol)，滴毕，反应液升温至室温反应18小时。100mL氯化铵的水溶液稀释反应液，乙酸乙酯(400mLX 3)萃取，合并有机相，经无水硫酸钠干燥后过滤，减压浓缩滤液，粗品经硅胶柱色谱(EA/PE＝1/10～1/2)分离得目标化合物26g(黄色油状物，44.09％收率)。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.14(s,1H),7.04(s,1H),4.00(d,J＝2.8Hz,3H),2.66(d,J＝3.2Hz,3H)。
步骤2：4-(1-甲基-1H-咪唑-2-基)-4-氧代丁酸叔丁酯(Int3-3)的制备
在-78℃下，中间体Int3-2(16.0g,128.89mmol)逐渐滴加到LDA(77.3mL,2N,154.66mmol)的四氢呋喃(200mL)溶液中，滴毕，反应液升温至0℃搅拌30分钟。随后，反应液再次降温至-78℃，缓慢加入2-溴乙酸叔丁酯(25.14g,128.89mmol)，之后，室温反应过夜。150mL饱和氯化铵水溶液淬灭反应，乙酸乙酯萃取(150mL X 3)，合并有机相，硫酸硫酸钠干燥、过滤，粗品经硅胶柱层析色谱(EA/PE＝1/8～1/1)分离得目标化合物13g(黄色油状，42.33％收率)。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.15-7.13(m,1H),7.06(s,1H),4.01-3.99(m,3H),3.44-3.38(m,2H),2.67-2.61(m,2H),1.46-1.43(m,9H)。
步骤3：3-(4-(1-甲基-1H-咪唑-2-基)-2,5-二氧代咪唑啉-4-基)丙酸叔丁酯(Int3-4)的制备
向中间体Int3-3(13.0g,54.56mmol)、(NH4)2CO3(44.5g,463.74mmol)、NaCN(7.25g,136.50mmol)的混合物中加入80mL的水和80mL的的乙醇，搅拌升温至85℃反应18小时。反应毕，向反应液中加入200mL的水，并用正丁醇萃取(200mL X 3)。合并后的有机相经饱和食盐水洗涤、干燥、过滤、浓缩，粗品经柱层析色谱分离得黄色固体状目标化合物2.3g，收率13.65％。ESI-MS m/z 309.4[M+H]+
步骤4：3-(4-(1-甲基-1H-咪唑-2-基)-2,5-二氧代咪唑啉-4-基)丙酸(Int3)的制备
采用中间体Int2步骤3的方法得到目标化合物，黄色固体，收率100％。ESI-MS m/z309.4[M+H]+。
实施例1：(S)-5-环丙基-5-[3-(1,2,3,4-四氢异喹啉-2-基)-3-氧代丙烷]咪唑啉-2,4-二酮的制备
将3-[(4S)-4-环丙基-2,5-二氧咪唑烷-4-基]丙酸(70mg,0.33mmol)、EDCI(76mg,0.396mmol)、HOBT(54mg,0.396mmol)和DIPEA(128mg,0.99mmol)溶解于2mL的二氯甲烷中，室温搅拌反应半小时后加入1,2,3,4-四氢异喹啉(44mg,0.33mmol)，继续搅拌12小时。TLC监测反应完成后，经制备薄层板分离得目标化合物22mg(白色固体，收率20.4％)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ:10.63(s,1H),7.74(s,1H),7.20-7.18(m,4H),4.61-4.59(m,2H),3.63-3.59(m,2H),2.88-2.85(t,J＝6.0Hz,1H),2.77-2.74(t,J＝6.0Hz,1H),2.47-2.43(m,1H),2.36-2.28(m,1H),2.03-1.91(m,2H),1.14-1.04(m,1H),0.46-0.44(m,1H),0.35-0.28(m,2H),0.13-0.07(m,1H)。ESI-MS(m/z)328.1[M+H]+。
采用与上述实施例1类似的以及本领域技术人员已知的合成方法，制备了如表一所示的化合物：
表一
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实施例18：(S)-5-环丙基-5-(3-(2-(3,5-二氟苯基)-2,6-二氢吡咯并[3,4-c]吡唑-5(4H)-基)-3-氧代丙基)咪唑啉-2,4-二酮的制备
步骤1：2-(3,5-二氟苯基)-2,6-二氢吡咯并[3,4-c]吡唑-5(4H)-甲酸叔丁酯(Int18-2)的制备
向起始物料Int18-1(500mg,2.39mmol)和3,5-二氟碘苯(574mg,2.39mmol)的DMF(6mL)溶液中依次加入磷酸钾(1.01g,4.78mmol)、碘化亚铜(92mg,0.48mmol)和(1S,2S)-(+)-1,2-环己二胺(55mg,0.48mmol)。在氮气的保护下，反应在120℃下搅拌18小时。随后，反应液用50mL水稀释，并用乙酸乙酯萃取(50mL×2)。有机相经饱和食盐水洗涤、无水硫酸钠干燥后浓缩，最后经硅胶柱色谱分离(EA:PE＝15:85)得白色固体的目标化合物250mg，收率32.59％。
步骤2：2-(3,5-二氟苯基)-2,4,5,6-四氢吡咯并[3,4-c]吡唑(Int18-3)的制备
中间体Int18-2(150mg,0.47mmol)加入氯化氢的二氧六环溶液(4M,10mL)中，常温搅拌4小时后浓缩的中间体Int16-3的盐酸盐粗品100mg，白色固体，直接用于下一步制备。
步骤3：(S)-5-环丙基-5-(3-(2-(3,5-二氟苯基)-2,6-二氢吡咯并[3,4-c]吡唑-5(4H)-基)-3-氧代丙基)咪唑啉-2,4-二酮的制备
采用与上述实施例1类似的以及本领域技术人员已知的合成方法，制备了目标化合物65mg，白色固体，收率15.66％。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ10.63(s,1H),8.46(d,J＝2.8Hz,1H),7.74(s,1H),7.68–7.57(m,2H),7.22–7.14(m,1H),4.67(d,J＝16.0Hz,2H),4.47(d,J＝8.4Hz,2H),2.48–2.37(m,1H),2.37–2.21(m,1H),2.02(t,J＝8.2Hz,2H),1.18–1.05(m,1H),0.52–0.28(m,3H),0.18–0.06(m,1H).
ESI-MS m/z 416.1[M+H]+.
实施例19：(S)-5-环丙基-5-(3-(8-氟-3,4-二氢咪唑并[1,2-a:4,5-c']双吡啶-2(1H)-基)-3-氧代丙基)-咪唑啉-2,4-二酮的制备
步骤1：3-溴-2-氧代-戊二酸二甲酯(Int19-2)的制备
原料Int19-1(3g,17.23mmol)溶解于乙酸乙酯和氯仿组成的混合溶液(120mL：60mL)中，再加入溴化铜(7.70g,34.45mmol)，搅拌下升温至90℃反应18小时。过滤，滤液减压蒸干得黄色油状粗品4.5g。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ5.35-5.31(m,1H),3.88(s,3H),3.64(s,3H),3.28(dd,J＝13.6Hz,9.2Hz,1H),2.99(dd,J＝13.6Hz,6.0Hz,1H)。
步骤2：7-氟-3-(2-甲氧基-2-氧代乙基)咪唑并[1,2-a]吡啶-2-羧酸甲酯(Int19-3)的制备
向20mL乙醇中依次加入Int19-2(2.5g,9.88mmol)和4-氟-2-氨基吡啶(1.11g,9.88mmol)，搅拌，升温至100℃反应18小时。反应液浓缩后，硅胶柱层析分离(石油醚：乙酸乙酯＝1：1)得黄色固体Int19-3(1g,3.76mmol,38.02％收率)。ESI-MS m/z 267.1[M+H]+。
步骤3：(7-氟-2-羟甲基咪唑并[1,2-a]吡啶-3-基)乙醇(Int19-4)的制备
中间体Int19-3(1g,3.76mmol)溶解于15mL的四氢呋喃中，搅拌，随后加入硼氢化锂163.62mg(7.51mmol)，常温反应20小时。监测反应完成后，向反应液中加入10mL水，乙酸乙酯萃取(20mLX 2)，水相经制备色谱柱分离得白色固体产物500mg，收率63.33％。
1H NMR(400MHz,DMSO)δ8.44(dd,J＝7.2Hz,2.0Hz,1H),7.39(dd,J＝10.4Hz,2.8Hz,1H),6.95-6.89(m,1H),4.93(t,J＝5.6Hz,1H),4.82(t,J＝4.8Hz,1H),4.53(d,J＝5.6Hz,2H),3.65-3.59(m,2H),3.11(t,J＝6.4Hz,2H)。
步骤4：2-(2-叠氮甲基-7-氟咪唑并[1,2-a]吡啶-3-基)乙基二苯基磷酸酯(Int19-5)的制备
在0℃下，向Int19-4(100mg,475.73umol)和DBU(181.06mg,1.19mmol)的四氢呋喃溶液(1.5mL)中加入DPPA(327.30mg,1.19mmol)，随后，反应在常温下进行1小时。监测反应完成后，向反应液中加入乙酸乙酯20mL稀释，并用饱和食盐水洗涤，有机相经无水硫酸钠干燥后浓缩，最后经硅胶柱色谱(PE:EA＝2:1)分离得黄色油状产物(110mg,235.35umol,49.47％收率)。
ESI-MS m/z 468.1[M+H]+。
步骤5：8-氟-3,4-二氢咪唑并[1,2-a:4,5-c]二吡啶-2(1H)-羧酸叔丁酯(Int19-6)的制备
向四氢呋喃和水(2mL:0.2mL)组成的混合溶剂中依次加入Int19-5(110mg,235.35umol)和三苯基膦(92.59mg,353.02umol)，搅拌，升温至60℃反应4小时。反应液冷却至室温后，向反应液中加入二碳酸二叔丁酯(77.05mg,353.02umol)和DMAP(2.88mg,23.53umol)，常温搅拌18小时。随后，反应液经20mL的乙酸乙酯稀释，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩后经硅胶柱色谱(PE:EA＝1:1)分离得白色固体产物50mg，收率72.93％。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.82-7.78(m,1H),7.20(dd,J＝9.6Hz,2.4Hz,1H),6.74-6.69(m,1H),4.68(s,2H),3.89(brs,2H),2.85(t,J＝5.6Hz,2H),1.49(s,9H)。
ESI-MS m/z 292.2[M+H]+。
步骤6：(S)-5-环丙基-5-(3-(8-氟-3,4-二氢咪唑并[1,2-a:4,5-c']双吡啶-2(1H)-基)-3-氧代丙基)-咪唑啉-2,4-二酮的制备
采用与上述实施例1类似的以及本领域技术人员已知的合成方法，制备了目标化合物80mg，白色固体，收率37.8％。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ10.63(d,J＝6.8Hz,1H),8.40-8.33(m,1H),7.75(d,J＝5.6Hz,1H),7.42-7.35(m,1H),6.99(td,J＝7.6,2.8Hz,1H),4.63(s,2H),3.90(t,J＝6.0Hz,1H),3.83(t,J＝6.0Hz,1H),2.95(t,J＝5.0Hz,1H),2.84(t,J＝5.0Hz,1H),2.45-2.27(m,2H),2.04-1.87(m,2H),1.16-1.03(m,1H),0.50–0.27(m,3H),0.16-0.04(m,1H).
ESI-MS m/z 386.1[M+H]+。
实施例20：(R)-N-((4-环丙基-2,5-二氧代咪唑啉-4-基)-甲基)-5-三氟甲基异吲哚啉-2-基-甲酰胺的制备0057
在0℃下，向6mL二氯甲烷中依次加入中间体Int2(150mg,0.73mmol)、DIEA(259mg,2.0mmol)和4-硝基苯基氯甲酸酯(201mg,1.00mmol)，常温搅拌18小时后，5-三氟甲基异吲哚啉(164mg,0.74mmol)和三乙胺(187mg,1.85mmol)的DMSO(3mL)溶液加入反应液中，升温至50℃反应18小时。监测反应完成后，向反应液中加入50mL的水，并用乙酸乙酯(50mLX 2)萃取，有机相经饱和食盐水洗涤、无水硫酸钠干燥后过滤、浓缩，残夜经制备HPLC纯化得白色固体115mg，收率41.2％。
1H NMR(400MHz,DMSO)δ10.58(s,1H),7.74(s,1H),7.65(d,J＝8.4Hz,1H),7.56(d,J＝8.0Hz,1H),7.45(s,1H),6.35(t,J＝6.0Hz,1H),4.71-4.62(m,4H),3.59-3.53(m,1H),3.48-3.42(m,1H),1.14-1.07(m,1H),0.46-0.39(m,2H),0.34-0.26(m,1H),0.13-0.06(m,1H)。ESI-MS m/z383.1[M+H]+。
实施例21：(S)-5-环丙基-5-(3-(7-氟-3,4-二氢吡嗪并[1,2-a]吲哚-2(1H)-基)-3-氧代丙基)咪唑啉-2,4-二酮的制备
步骤1：1-(氰基甲基)-6-氟-1H-吲哚-2-羧酸甲酯(Int21-2)的制备
向0℃的60％氢化钠(227.7mg,5.69mmol)的DMF(3mL)溶液中，加入6-氟-1H-吲哚-2-羧酸甲酯(1g,5.18mmol)，在该温度下反应半小时后后，再加入2-氯乙腈(468.9mg,6.21mmol)，常温反应16小时，TLC监测反应完成后，加水稀释，并用乙酸乙酯萃取，收集有机相干燥浓缩，粗品经硅胶柱层析分离得目标产品650mg，白色固体，54％收率。
步骤2：7-氟-1,2,3,4-四氢吡嗪并[1,2-a]吲哚(Int21-3)的制备
0℃下，向氢化铝锂(424.9mg,11.2mmol)的四氢呋喃(5mL)溶液中加入1-(氰基甲基)-6-氟-1H-吲哚-2-羧酸甲酯(650mg,2.8mmol)，升温至70℃反应1小时，TLC监测反应完成后，0.5mL的10％氢氧化钠溶液淬灭反应，干燥，过滤，滤液浓缩的粗品经硅胶柱层析分离得到黄色目标产物280mg，52％收率。
步骤3：(S)-5-环丙基-5-(3-(7-氟-3,4-二氢吡嗪并[1,2-a]吲哚-2(1H)-基)-3-氧代丙基)咪唑啉-2,4-二酮的制备
采用与上述实施例1类似的以及本领域技术人员已知的合成方法，制备了目标化合物106mg，白色固体，收率27％。
1H NMR(400MHz,MeOD)δ7.44(dd,J＝8.4,5.2Hz,1H),7.17(dd,J＝10.4,2.0Hz,1H),6.79(ddd,J＝9.6,8.8,2.4Hz,1H),6.42(s,1H),4.74(s,2H),4.31(dd,J＝7.2,6.4Hz,2H),3.54(t,J＝6.4Hz,2H),2.18(ddd,J＝14.0,10.0,6.4Hz,1H),2.02(dddd,J＝15.6,10.4,8.4,4.4Hz,3H),1.14(tt,J＝8.4,5.2Hz,1H),0.53(ddd,J＝8.8,6.8,4.0Hz,1H),0.47–0.22(m,3H)。ESI-MS m/z384.9[M+1]+。
实施例22：5-(1-甲基-1H-咪唑-2-基)-5-(3-氧代-3-(5-三氟甲基异吲哚啉-2-基)-丙基)咪唑啉-2,4-二酮的制备
10mL的DMF中加入Int3(1.0g,3.96mmol)、三乙胺(1.6g,15.9mmol)、5-三氟甲基异吲哚啉盐酸盐(887mg,3.96mmol)和HATU(2.50g,6.58mmol)，室温反应18小时后，反应液经制备HPLC分离得目标产物300mg，黄色固体，17.96％收率。
1H NMR(400MHz,DMSO)δ8.59-8.57(m,1H),7.77(s,1H),7.68-7.65(m,1H),7.60-7.58(m,1H),7.19(s,1H),6.85(s,1H),4.86-4.85(m,2H),4.71(br,2H),3.55(s,3H),2.61-2.54(m,2H),2.50-2.38(m,2H)。ESI-MS m/z 422.4[M+H]+。
实施例23：(S)-5-(1-甲基-1H-咪唑-2-基)-5-(3-氧代-3-(5-三氟甲基异吲哚啉-2-基)-丙基)咪唑啉-2,4-二酮的制备
300mg的化合物22(712.0umol)经手性制备色谱分离得到单一异构体23(68mg,黄色固体，ee 99.00％，22.7％收率)，分离条件如下：
手性柱型号：CHIRALPAKADR 20um 11*33cm；流速：80mL/min；流动相:甲醇；检测波长：214nm；保留时间：4.508分钟。
1H NMR(400MHz,DMSO)δ11.21(brs,1H),8.58(d,J＝4.4Hz,1H),7.76(s,1H),7.66(d,J＝7.6Hz,1H),7.58(dd,J＝8.0Hz,4.0Hz,1H),7.19(s,1H),6.85(d,J＝1.2Hz,1H),4.85(d,J＝4.0Hz,2H),4.71(br,2H),3.55(s,3H),2.61-2.53(m,2H),2.50-2.32(m,2H)。ESI-MS m/z 422.1[M+H]+。
实施例24-26：(S)-5-(3-(7,8-二氟-1-甲基-1,2,4,5-四氢-3H-苯并[d]氮杂-3-基)-3-氧代丙烷)-5-环丙基咪唑啉-2,4-二酮(24)、(S)-5-(3-((R)-7,8-二氟-1-甲基-1,2,4,5-四氢-3H-苯并[d]氮杂/>-3-基)-3-氧代丙烷)-5-环丙基咪唑啉-2,4-二酮(25)、(S)-5-(3-((S)-7,8-二氟-1-甲基-1,2,4,5-四氢-3H-苯并[d]氮杂/>-3-基)-3-氧代丙烷)-5-环丙基咪唑啉-2,4-二酮(26)的制备/>
步骤1：将Int24-1(20.00g，140.74mmol)滴加到MeNO2(281.6mL)，醋酸铵(26.04g，337.82mmol)，冰醋酸(560mL)的混合物中，90℃下回流5h，反应结束后，减压蒸发掉大部分溶剂后倒入水中，用乙酸乙酯(1000mL)萃取反应液三次，得到有机相，饱和食盐水洗涤有机相一次，无水硫酸钠干燥有机相，过滤，减压浓缩滤液，粗品经柱层析纯化(石油醚：乙酸乙酯＝40:1)得到淡黄色固体(20.00g，收率76.76％)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.92(d,J＝13.6Hz,1H),7.51(d,J＝13.6Hz,1H),7.42–7.27(m,3H).
步骤2：将Int24-2(10.00g，140.74mmol)溶解在四氢呋喃(500ml)中，0℃下滴加LiAlH4的四氢呋喃溶液(108mL，108mmol)，滴加完毕后恢复至室温搅拌2h。反应结束后，慢慢加入十水Na2SO4固体(60.00g)，至无气泡产生，抽滤得到有机相，无水硫酸钠干燥有机相，减压浓缩，得到粗品(8.00g，未纯化)。ESI-MS m/z 158.0[M+H]+。
步骤3：冰浴下将2-氯丙酰氯(8.00g，63.00mmol)滴加到Int24-3(6.60g)、DIEA(8.12g，63mmol)的二氯甲烷(100mL)溶液中，滴加完毕后在室温下搅拌4h，反应结束后反应液用饱和NaHCO3洗，饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥，减压浓缩得到粗品，所得粗品用反相制备(MeCN/0.1％甲酸水溶液，0-50％)纯化,得到淡黄色油状物(800mg，收率6.35％)。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ7.14–7.08(m,1H),7.03–6.97(m,1H),6.94–6.89(m,1H),6.62(s,1H),4.39(q,J＝7.2Hz,1H),3.51(dd,J＝13.2,6.8Hz,2H),2.81(t,J＝7.2Hz,2H),1.71(d,J＝7.2Hz,3H).ESI-MS m/z 248.0[M+H]+。
步骤4：Int24-4(800mg，3.23mmol)在90℃熔融后，加入AlCl3(2.15g，16.15mmol)，升温到190℃反应2h。反应结束后加入冰块淬灭反应，乙酸乙酯萃取水相，分液得到有机相，饱和食盐水洗有机相，无水硫酸钠干燥，浓缩后粗品经薄层色谱纯化得到白色油状物(200.00mg，29.32％)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.06(dd,J＝12.0,8.0Hz,1H),6.95(dd,J＝10.8,8.0Hz,1H),5.88(s,1H),4.15(q,J＝6.8Hz,1H),3.88–3.74(m,1H),3.43–3.35(m,1H),3.31–3.22(m,1H),2.99–2.96(m,1H),1.53(d,J＝7.8Hz,3H).ESI-MS m/z 248.0[M+H]+。
步骤5：将Int24-5(200.00mg，0.95mmol)溶解在BH3的THF溶液(10.00mL)中，氮气保护，在室温下搅拌16h。反应结束后，在冰浴下滴加甲醇淬灭反应，浓缩反应液，加入盐酸乙酸乙酯溶液(20.00mL)，90℃下加热回流1h。反应结束后旋干反应液，薄层色谱纯化得到无色油状物(120.00mg，收率64.25％)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ7.32(dd,J＝11.2,8.4Hz,1H),7.25(dd,J＝12.4,8.4Hz,1H),3.57–3.42(m,1H),3.30–3.11(m,3H),3.06–2.93(m,1H),2.93–2.76(m,2H),1.33(d,J＝7.2Hz,3H).
步骤6：向Int24-6(120.00mg，0.61mmol)和Int1a(258.80mg，1.22mmol)的DMF(5mL)溶液中依次加入EDCI(229.00mg，1.20mmol)，HOBT(162.00mg，1.20mmol)，DIEA(392.00mg，3.00mmol)，室温搅拌12小时。反应结束后，加入乙酸乙酯(25mL)和水(25mL)，分离有机相，乙酸乙酯(20mL*3)萃取水相，合并有机相，饱和食盐水洗有机相，无水硫酸钠干燥后过滤，滤液浓缩后所得粗品用反相制备色谱纯化(MeCN/0.1％甲酸水溶液，0-100％)得到白色粉末固体(55.00mg，收率36.12％)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ10.60(s,1H),7.76–7.66(m,1H),7.27–7.17(m,2H),3.66–3.47(m,3H),3.45–3.37(m,1H),3.20–3.10(m,1H),3.07–2.77(m,2H),2.43–2.33(m,1H),2.29–2.13(m,1H),1.91–1.76(m,2H),1.31–1.12(m,3H),1.09–1.01(m,1H),0.49–0.37(m,1H),0.36–0.26(m,2H),0.09–0.07(m,1H)。ESI-MS m/z 392.0[M+H]+。
步骤7：化合物24经SFC分离得到化合物25和化合物26(分离条件：手性柱型号：CHIRALPAKAD-H 10um 2.5*25cm；流速：70g/min；流动相:超临界二氧化碳：甲醇＝60：40；检测波长：214nm)。化合物25为白色粉末固体，20mg，保留时间1.368分钟，1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ10.61(d,J＝7.2Hz,1H),7.71(d,J＝12.4Hz,1H),7.31–7.14(m,2H),3.63–3.49(m,3H),3.46–3.36(m,1H),3.22–3.08(m,1H),3.05–2.76(m,2H),2.42–2.16(m,2H),1.96–1.72(m,2H),1.30–1.11(m,3H),1.11–0.98(m,1H),0.52–0.21(m,3H),0.17–0.04(m,1H)。ESI-MS m/z 392.0[M+H]+。化合物26为白色粉末固体，22mg，保留时间2.666分钟，1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ10.61(d,J＝5.2Hz,1H),7.72(d,J＝19.6Hz,1H),7.30–7.14(m,2H),3.69–3.47(m,3H),3.22–3.11(m,1H),3.05–2.76(m,2H),2.44–2.34(m,1H),2.28–2.14(m,1H),1.94–1.75(m,2H),1.27–1.15(m,3H),1.06(dq,J＝8.2,5.4Hz,1H),0.51–0.37(m,1H),0.37–0.26(m,2H),0.13–0.07(m,1H)。ESI-MS m/z 392.0[M+H]+。
实施例27-29：(S)-5-(3-(8-氟-1-甲基-1,2,4,5-四氢-3H-苯并[d]氮杂-3-基)-3-氧代丙烷)-5-环丙基咪唑啉-2,4-二酮(27)、(S)-5-(3-((R)-8-氟-1-甲基-1,2,4,5-四氢-3H-苯并[d]氮杂/>-3-基)-3-氧代丙烷)-5-环丙基咪唑啉-2,4-二酮(28)、(S)-5-(3-((S)-8-氟-1-甲基-1,2,4,5-四氢-3H-苯并[d]氮杂/>-3-基)-3-氧代丙烷)-5-环丙基咪唑啉-2,4-二酮(29)的制备
步骤1：将Int27-1(10.00g，71.85mmol)溶解在二氯甲烷中(200mL)和吡啶(20mL)的混合溶液中，0℃下滴加2-氯丙酰氯(13.68g，107.78mmol)，滴加完毕后恢复室温反应4h。反应结束后有机相依次用饱和碳酸氢钠水溶液，饱和食盐水溶液洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤减压浓缩，得到棕色油状物(14.8g，yield 89.7％)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.32(s,1H),7.35–7.10(m,4H),4.48(q,J＝6.8Hz,1H),3.34(dd,J＝13.2,7.0Hz,2H),2.77(t,J＝7.2Hz,2H),1.53(d,J＝6.8Hz,3H).；ESI-MS m/z 230.0[M+H]+。
步骤2：将Int27-2(4.00g，17.42mmol)在90℃熔融，加入AlCl3(11.61g，87.08mmol)后升温到170℃反应2h。反应结束后加入冰块淬灭反应，加入乙酸乙酯萃取水相，分液得到有机相，有机相饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，反相体系纯化(MeCN/0.05％甲酸溶液，0-100％)得到类白色固体(600.00mg，收率17.83％)。ESI-MS m/z 194.0[M+H]+。
步骤3：将Int27-3(400.00mg，2.07mmol)溶解于BH3的四氢呋喃溶液(20.00mL,2M)，氮气保护下于60℃搅拌1h。反应结束后在冰浴下滴加甲醇淬灭反应，浓缩反应液，加入盐酸甲醇溶液(20.00ml)在90℃下加热回流30min。反应结束后旋干反应液，得到无色油状物(220.00mg，收率72.77％)。ESI-MS m/z 180.0[M+H]+。
步骤4：向Int27-4(125.00mg，0.70mmol)和Int1a(150.00mg，0.7mmol)的DMF(5mL)溶液中依次加入EDCI(267.00mg，1.40mmol)、HOBT(189.00mg，1.40mmol)、DIEA(722.00mg，5.60mmol)，搅拌12小时。反应结束后向反应液中加入水(20.00mL)，乙酸乙酯(3*20.00mL)萃取水相，得到有机相，有机相浓缩得粗品经制备纯化(MeCN/0.05％甲酸溶液，0-100％)得到白色粉末固体(80.00mg，30.72％)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ10.60(s,1H),7.76–7.65(m,1H),7.23–7.13(m,1H),7.03–6.89(m,2H),3.70–3.53(m,2H),3.50–3.38(m,2H),3.21–2.73(m,3H),2.41–2.15(m,2H),1.93–1.78(m,2H),1.24–1.12(m,3H),1.09–1.02(m,1H),0.42–0.29(m,3H),0.09(d,J＝5.4Hz,1H).ESI-MS m/z 374.0[M+H]+。
步骤5：化合物27(60.00mg)经SFC得到化合物28(24.00mg)和化合物29(17.30mg)，(分离条件：手性柱型号：CHIRALPAKAD-H 10um 2.5*25cm；流速：70g/min；流动相:超临界二氧化碳：甲醇＝60：40；检测波长：214nm)。化合物28为白色粉末固体，24mg，保留时间1.206分钟，1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ10.60(s,1H),7.71(d,J＝12.4Hz,1H),7.23–7.09(m,1H),7.03–6.89(m,2H),3.71–3.53(m,2H),3.48–3.35(m,2H),3.21–2.74(m,3H),2.42–2.29(m,1H),2.28–2.17(m,1H),1.96–1.75(m,2H),1.25–1.13(m,3H),1.08–0.99(m,1H),0.51–0.41(m,1H),0.39–0.24(m,2H),0.15–0.04(m,1H)。ESI-MS m/z 374.0[M+H]+。化合物29为白色粉末固体，17.3mg，保留时间2.048分钟，1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ10.59(s,1H),7.72(d,J＝16.4Hz,1H),7.23–7.13(m,1H),7.06–6.81(m,2H),3.70–3.54(m,2H),3.52–3.35(m,2H),3.22–2.75(m,3H),2.44–2.34(m,1H),2.30–2.14(m,1H),1.94–1.77(m,2H),1.26–1.13(m,3H),1.08–1.01(m,1H),0.47–0.41(m,1H),0.36–0.24(m,2H),0.10–0.08(m,1H)。ESI-MS m/z 374.0[M+H]+。
以不同的苯乙胺和中间体Int1a为原料，采用实施例27类似的合成路线，可以得到实施例30-48，见如下表二。
表二
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实施例48：(S)-5-(3-(7,8-二氟-1,2,4,5-四氢-3H-苯并[d]氮杂-3-基)-3-氧代丙烷)-5-环丙基咪唑啉-2,4-二酮(48)的制备/>
步骤1：将Int48-1(10.0g，49.48mmol)溶在THF(50mL)中，冰浴下滴加硼烷四氢呋喃溶液(240mL，1M,240mmol),滴加完毕后在室温下反应2h。TLC检测反应结束，冰浴下滴加甲醇淬灭反应，淬灭后减压浓缩得到目标化合物(7.5g，87.04％)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ7.36(t,J＝10.4Hz,2H),5.28(t,J＝5.6Hz,2H),4.47(d,J＝5.6Hz,4H)。
步骤2：将Int48-2(7.5g，43.07mmol)溶于氢溴酸的醋酸溶液中(85mL)中，110℃回流1h。TLC检测反应结束，反应结束后，用Na2CO3调节反应液pH为7-8左右，用乙酸乙酯萃取反应液，得到有机相用食盐水(100mL)洗涤，无水硫酸钠干燥，减压浓缩得到油状化合物(12.0g，收率92.9％)。1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ7.61(t,J＝9.6Hz,2H),4.79(d,J＝11.6Hz,4H)。
步骤3：将Int48-3(12.0g，40.01mmol)溶于乙醇溶液中(680mL)中，室温下滴加NaCN(4.9g，100mmol)的水(73mL)溶液,80℃回流1h。TLC检测反应结束，反应结束后，用乙酸乙酯萃取反应液，得到有机相用食盐水(200mL)洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压浓缩得到油状化合物(7.0g，91％)。
步骤4：将Int48-4(500mg，2.6mmol)溶于50％硫酸水溶液(9g，45.88mmol)中，升温至110℃反应3h，反应结束后，加冰水淬灭反应，用乙酸乙酯(30mL x 2)萃取，有机相用饱和食盐水(50mL)洗涤，无水硫酸钠干燥有机相，过滤后减压浓缩，得到黄色固体(400mg，66％)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ7.32(t,J＝10.0Hz,2H),3.58(s,4H)。
步骤5：将Int48-5(400mg，1.74mmol)溶于THF(4mL)中，冷至0℃，滴加BH3四氢呋喃溶液(6.95mL，6.95mmol)，滴毕，恢复室温反应1h。反应完成后，将反应液冷至0℃，搅拌下缓慢滴入甲醇淬灭反应，减压浓缩，得到黄色固体(250mg，71％)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.02(t,J＝10.0Hz,2H),3.84(t,J＝6.4Hz,4H),2.86(t,J＝6.4Hz,4H).ESI-MS m/z203.0[M+H]+。
步骤6：将Int48-6(250mg，1.24mmol)和Et3N(275mg，2.72mmol)溶于THF(5mL)溶液中，冷至0℃，滴入甲基磺酰氯(311mg，2.72mmol)，0℃反应3h。反应结束后，加水淬灭反应，用乙酸乙酯(30mL x 2)萃取，有机相用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥有机相，减压浓缩，得到淡黄色固体(300mg，67％)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.06(t,J＝9.6Hz,2H),4.37(t,J＝6.8Hz,4H),3.06(t,J＝6.8Hz,4H)，2.96(s,6H)。
步骤7：将Int48-7(300mg，0.84mmol)、浓氨水(3.0g，23.11mmol)和EtOH(4mL)封于压力管中，80℃反应16小时。反应结束后，减压浓缩，加入1M NaOH水溶液，用乙酸乙酯(20mLx 2)萃取，有机相用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压浓缩，加入1M HCl乙酸乙酯溶液，搅拌1h，过滤得到白色固体(100mg，54％)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.45(s,2H)，7.32(t,J＝10.0Hz,2H)，3.25–3.00(m,8H).ESI-MS m/z 184.1[M+H]+。
步骤8：向Int1a(80mg，0.377mmol)和Int48-8(83mg，0.377mmol)的DMF(3mL)溶液中依次加入EDCI(108mg，0.565mmol)、HOBT(76mg，0.565mmol)、DIEA(211mg，1.63mmol)，室温搅拌16小时。反应结束后，浓缩后的反应液经反向制备色谱纯化，得到白色固体(19.1mg，收率13％)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ10.60(s,1H),7.71(s,1H),7.35–7.15(m,2H),3.60–3.47(m,4H),2.94–2.76(m,4H),2.46–2.23(m,2H),1.99–1.85(m,2H),1.14–1.03(m,1H),0.50–0.27(m,3H),0.14–0.06(m,1H)。ESI-MS m/z 378.1[M+H]+。
实施例49：(S)-5-(3-(7-硝基-1,2,4,5-四氢-3H-苯并[d]氮杂-3-基)-3-氧代丙烷)-5-环丙基咪唑啉-2,4-二酮(49)的制备
步骤1：在0℃下，向化合物Int49-1(1.00g，5mol)的四氢呋喃溶液(20mL)中加入四氢铝锂(0.80g，20mol)，室温搅拌过夜。反应完全后，在0℃下向反应液中加入水(0.80mL)淬灭反应，加入15％氢氧化钠(1mL)，加入3mL水和硫酸钠固体(20g)。反应液经硅藻土过滤，滤液真空减压浓缩，得粗品(800mg，收率98％)黄色固体。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ7.15(dd,J＝5.2,3.6Hz,2H),7.12–7.07(m,2H),4.68(t,J＝5.2Hz,2H),3.56(td,J＝7.4,5.2Hz,4H),2.77(t,J＝7.4Hz,4H).
步骤2：在0℃下，向化合物Int49-2(861mg，5.31mmol)的二氯甲烷溶液中加入三乙胺(1.6g，15.9mmol)，搅拌反应10分钟后，滴加甲磺酰氯(1.71g,15mmol)。反应完全后，缓慢向反应液中滴加水(10mL)，用二氯甲烷(50mL×3)萃取，合并有机相，水相用稀盐酸洗涤(1M)，无水硫酸钠干燥，过滤，旋干，得到粗品(850mg，收率49％)棕色固体。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ7.30(dd,J＝5.6,3.6Hz,2H),7.26–7.21(m,2H),4.39(t,J＝7.0Hz,4H),3.11(s,6H),3.06(t,J＝7.0Hz,4H).
步骤3:向化合物Int49-3(200mg，0.6mmol)的乙醇溶液(10mL)中加入浓氨水(25％，10mL)，在85℃下的闷罐中反应16小时。减压除去溶剂，加入稀盐酸溶液(10％，10mL)，水相用乙醚(50mL×3)萃取，有机相弃去，水相用10％氢氧化钠溶液调节pH＝9，用二氯甲烷(50mL×3)萃取，合并有机相，无水硫酸钠干燥，过滤，旋干，得粗品(50mg，收率：56％)棕色固体。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ7.09–7.03(m,4H),2.85–2.79(m,4H),2.75–2.50(m,4H).
步骤4：在0℃下，向化合物Int49-4(100mg，0.7mmol)的三氟乙酸(620mg)溶液中加入浓硫酸(266mg，1.49mmol)，缓慢滴加浓硝酸(65％wt，72mg)，室温反应2小时。反应完全后，将反应液倒入冰水中，用10％氢氧化钠调节pH＝8，用乙酸乙酯(50mL×3)萃取，合并有机相，无水硫酸钠干燥，过滤，滤液蒸干。所得粗品用硅胶柱层析纯化(二氯甲烷:甲醇＝10:1)，得到黄色固体化合物(80mg，收率61％)。1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.01(d,J＝2.4Hz,1H),7.96(dd,J＝8.2,2.4Hz,1H),7.40(d,J＝8.2Hz,1H),3.05–2.95(m,4H),2.87–2.79(m,4H).ESI-MS m/z 193.0[M+H]+。
步骤5：向化合物Int49-5(173mg，0.90mmol)和Int1a(200mg，0.94mmol)的N,N-二甲基甲酰胺溶液(5mL)中加入N,N-二异丙基乙胺(463mg，3.59mmol)、EDCI(190mg，0.99mmol)及HOBT(134mg，0.99mmol)，室温搅拌反应16小时。反应完全后，将反应液倒入水中，用乙酸乙酯(50mL×3)萃取，合并有机相，无水硫酸钠干燥，过滤，旋干，将粗品用反相制备色谱纯化，得到白色固体化合物(100mg，收率29％)。1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ10.61(s,1H),8.08(dd,J＝13.2,2.2Hz,1H),8.01(d,J＝8.2Hz,1H),7.72(s,1H),7.46(t,J＝8.8Hz,1H),3.66–3.51(m,4H),3.08(s,2H),2.99(d,J＝4.3Hz,2H),2.47–2.39(m,1H),2.36–2.23(m,1H),1.93(dd,J＝9.6,4.8Hz,2H),1.09(dd,J＝8.4,4.8Hz,1H),0.51–0.40(m,1H),0.40–0.28(m,2H),0.10(dd,J＝9.2,4.5Hz,1H)；ESI-MS m/z 387.0[M+H]+。
实施例50：(S)-5-(3-(2-甲基-1,2,4,5-四氢-3H-苯并[d]氮杂-3-基)-3-氧代丙烷)-5-环丙基咪唑啉-2,4-二酮(50)的制备
步骤1：将化合物Int50-1(4g，20.6mmol)溶解于THF(150mL)中，冷却到0℃，逐滴滴加入MeLi(28mL,44.8mmol,1.6M的乙醚溶液),滴加完毕之后，0℃搅拌1小时，而后升至室温，搅拌过夜。反应完全后，将反应体系冷却至0℃，用1M HCl淬灭,然后用乙酸乙酯萃取两次，每次用量为100mL。合并有机相，经饱和食盐水(200mL)洗涤,分去水相，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤后，真空减压除去乙酸乙酯，得到黄色油状液体(3g，粗品，收率75.77％)。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ7.29–7.24(m,4H),3.70(s,2H),3.46(s,2H),2.18(s,3H).
步骤2：向微波管中加入化合物Int50-2(4g，粗品)、醋酸铵(6.42g，83.24mmol)和甲苯(15mL)，微波条件下，120℃反应3小时。反应完毕后，过滤，滤饼用乙酸乙酯(15mL)洗涤，滤液浓缩，残留物经硅胶柱层析(石油醚/乙酸乙酯：3/1)分离，得到黄色固体(1g，收率27.74％)。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.98(s,1H),7.29–7.24(m,4H),6.25(s,1H),3.50(s,2H),2.10(d,J＝0.8Hz,3H).ESI-MS m/z 174.2[M+H]+。
步骤3：在室温条件下，向化合物Int50-3(400mg，2.31mmol)的甲醇(150mL)溶液中加入湿Pd/C(400mg,10％)，加热至60℃反应24小时。反应完全后，反应液过滤，滤饼用甲醇(100mL)洗涤，滤液浓缩，残留物经硅胶柱层析(石油醚/乙酸乙酯：3/1～0/1)分离，得到白色固体化合物(250mg，收率：61.78％)。ESI-MS m/z 176.1[M+H]+。
步骤4：将化合物Int50-4(200mg，1.14mmol)溶于BH3-THF溶液(10mL,1M)中，该混合体系于氮气保护下室温搅拌反应过夜。反应结束后，用甲醇(5mL)在0℃下淬灭。浓缩后，粗品用稀盐酸水溶液(1M,10mL)溶解，用乙酸乙酯(10mL)萃取，分液，弃去有机相。水相用氢氧化钠水溶液(1M)调节pH至11左右，再次用乙酸乙酯(20mL)萃取两次。有机相合并后用饱和食盐水(20mL)洗涤，分液，有机相用无水硫酸钠干燥后过滤，滤液浓缩后得到淡黄色油状化合物(粗品100mg，54.34％)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.24–7.19(m,2H),7.15–7.09(m,2H),3.91–3.85(m,1H),3.76–3.63(m,2H),3.01–2.91(m,2H),2.90-2.78(m,2H),1.33–1.28(m,3H).ESI-MS m/z 162.1[M+H]+。
步骤5：将化合物Int50-5(100mg，0.62mmol)、Int1a(100mg，0.47mmol)、EDCI(136mg，0.71mmol)、HOBT(96mg，0.71mmol)、DIEA(201mg，1.56mmol)溶于DMF溶液(3mL)中，该混合体系室温搅拌反应过夜。反应结束后，经制备色谱分离得到白色固体化合物(5.1mg，收率3％)。1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ10.56(s,1H),7.70(d,J＝15.0Hz,1H),7.17–7.03(m,4H),4.79–4.30(m,1H),4.16–3.64(m,2H),3.00–2.78(m,4H),2.42–2.05(m,2H),1.94–1.63(m,2H),1.13–0.84(m,4H),0.48–0.24(m,3H),0.14–0.02(m,1H).ESI-MS m/z 356.1[M+H]+。
实施例51：(S)-5-(3-(6,8-二氟-1,2,4,5-四氢-3H-苯并[d]氮杂-3-基)-3-氧代丙烷)-5-环丙基咪唑啉-2,4-二酮(51)的制备
步骤1：向化合物Int51-1(10g，58.1mmol)中加入氯化亚砜(50mL)，升至70℃，搅拌反应2小时。反应完全后，减压除去溶剂，加入二氯甲烷(150mL)，在0℃条件下依次加入2-(甲胺基)乙烷-1-醇(6.55g，87.15mmol)、DIEA(15.02g，116.2mmol)，升至室温，反应搅拌4小时。反应完全后，向反应体系中加入1M的盐酸水溶液，乙酸乙酯萃取，有机相经饱和食盐水洗涤后，无水硫酸钠干燥，过滤。有机相浓缩残留物经硅胶柱层析(石油醚/乙酸乙酯：2:1)分离，得到黄色固体(9.3g，收率69.84％)。ESI-MS m/z 230.1[M+H]+。
步骤2：在氮气保护条件下，向化合物Int51-2(9.3g，40.61mmol)中加入硼烷四氢呋喃络合物(81mL)，该体系升至70℃反应搅拌2小时。反应完全后，在0℃条件下，向反应体系中加入甲醇(20mL)淬灭，减压除去溶剂，加入氯化氢甲醇溶液(20mL)，加热至70℃反应搅拌1小时。反应完全后，减压除去溶剂得白色固体粗品8.95g。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ7.09–6.91(m,3H),3.53(t,J＝6.0Hz,2H),2.85–2.76(m,2H),2.70–2.64(m,2H),2.58–2.55(m,3H),2.32(d,J＝6.0Hz,3H)。ESI-MS m/z 216.1[M+H]+。
步骤3：在0℃条件下，向化合物Int51-3(8.95g，41.63mmol)的三氯甲烷溶液(100mL)中加入五氯化磷(17.34g，83.26mmol)，升至70度，反应搅拌2小时。反应完全后，在0℃条件下，向反应体系中加入甲醇(20mL)淬灭，减压除去溶剂，将反应体系的pH调至8.0，乙酸乙酯萃取，有机相经饱和食盐水洗涤后，无水硫酸钠干燥，过滤。有机相浓缩残留物经硅胶柱层析(石油醚/乙酸乙酯：10:1)分离，得到黄色油状物(7.4g，收率76.16％)。1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ7.06–6.90(m,3H),3.64(t,J＝6.8Hz,2H),2.84–2.57(m,6H),2.27(s,3H)。ESI-MS m/z 234.0[M+H]+。
步骤4：向化合物Int51-4(6.4g，27.47mmol)中加入氯化铝(18.31g，137.35mmol)，该体系升至160度，反应搅拌3小时。反应完全后，加入乙酸乙酯(30mL)，加水(20mL)，浓盐酸(3mL)，乙酸乙酯萃取，弃掉有机相，将水相的pH调至8.0，乙酸乙酯萃取，有机相经饱和食盐水洗涤后，无水硫酸钠干燥，过滤，减压除去溶剂，用无水甲醇将氢氧化铝洗去，得白色固体(393mg，粗品)。ESI-MS m/z 198.2[M+H]+。
步骤5：向化合物Int51-5(350mg，1.78mmol)的乙腈溶液(35mL)中加入1-氯乙基氯化碳(2.54g，17.8mmol)，反应体系升至50度，反应搅拌1小时，加入TEA(1.8g，17.8mmol)，该体系继续搅拌10分钟，反应液经反相制备纯化得到目标产物，白色固体化合物(35mg，收率：10.77％)。ESI-MS m/z 184.2[M+H]+。
步骤6：向化合物Int51-6(35mg，0.19mmol)的DMF溶液(1mL)中依次加入(S)-3-(4-环丙基-2,5-二氧咪唑啉-4-基)丙酸(48mg，0.23mmol)、EDCI(54mg，0.29mmol)、HOBT(38mg，0.29mmol)和DIEA(98mg，0.76mmol)，室温搅拌过夜。反应结束后，反应液经反相制备纯化得到目标产物，白色固体化合物(22.6mg，收率31.35％)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ10.61(s,1H),7.71(s,1H),7.07–6.94(m,2H),3.61–3.50(m,4H),3.02–2.80(m,4H),2.46–2.24(m,2H),1.94–1.90(m,2H),1.12–1.04(m,1H),0.48–0.28(m,3H),0.10–0.08(m,1H)；ESI-MS m/z 378.2[M+H]+。
实施例52：(S)-5-(3-(7-三氟甲基-1,2,4,5-四氢-3H-苯并[d]氮杂-3-基)-3-氧代丙烷)-5-环丙基咪唑啉-2,4-二酮(52)的制备
步骤1：将醋酸酐(24.10g，179.73mmol)缓慢滴加到Int52-1/49-5(38.00g，197.70mmol)和DIEA(38.00g，294.00mmol)的二氯甲烷溶液(500mL)中，室温下搅拌3小时。反应结束后，有机相依次洗涤盐酸水溶液(100mL，1M)，碳酸氢钠水溶液(100mL)，无水硫酸钠干燥，真空减压浓缩有机相，所得粗品用硅胶柱层析纯化(乙酸乙酯：石油醚＝2:1)，得到棕色固体化合物(18.00g，收率38.9％)1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.08(dd,J＝11.6,2.2Hz,1H),8.01(d,J＝8.2Hz,1H),7.46(t,J＝8.6Hz,1H),3.64–3.52(m,4H),3.15–3.05(m,2H),3.03–2.94(m,2H),2.07(s,3H).
步骤2：向Int52-2(18.00g，76.84mmol)的乙醇(200mL)体系中加入钯碳(1.50g)，氢气置换后，反应18小时。反应结束后,加硅藻土过滤，滤液真空减压浓缩，所得粗品用硅胶柱层析纯化(乙酸乙酯：石油醚＝1:2)，得到类黄色固体化合物(8.00g，收率50.97％)。1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ6.77(s,1H),6.38–6.25(m,2H),4.83(s,2H),3.54–3.41(m,4H),2.71(br s,2H),2.61(br s,2H),2.05(s,3H)；ESI-MS m/z 205.0[M+H]+。
步骤3：将水(0.5mL)、浓硫酸(0.10mL)加入单口瓶中，冰浴降温到0℃，缓慢加入Int52-3(50mg，0.245mmol)，待完全溶清后缓慢滴加亚硝酸钠(27mg，0.391mmol)的水(0.3mL)溶液，冰浴下搅拌15分钟，缓慢滴加碘化钠(55.035mg，0.36mmol)的稀硫酸(0.10mL，0.125mol/L)溶液，滴加完毕后，恢复到室温搅拌12小时。反应结束后用二氯甲烷(20ml)萃取反应液，亚硫酸氢钠(10ml)洗涤有机相，浓缩有机相，所得粗品用薄层色谱纯化(石油醚:乙酸乙酯＝1:1)，得到棕色油状物(200.00mg，收率32.41％)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.54–7.43(m,2H),6.87(dd,J＝11.2,8.2Hz,1H),3.76–3.67(m,2H),3.58–3.52(m,2H),2.91–2.80(m,4H),2.18(s,3H)；ESI-MS m/z 316.1[M+H]+。
步骤4：将Int52-4(0.2g，0.63mmol)、氟磺酰基二氟乙酸甲酯(1.22g，6.35mmol)、碘化亚铜(0.24g，1.27mmol)、NMP(8mL)加入微波管中，140℃反应6小时。反应结束后加入水(20mL)，二氯甲烷萃取，有机相浓缩后，利用制备薄层色谱(石油醚:乙酸乙酯＝1:1)纯化得到棕色油状物(70.00mg，收率42.88％)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.38–7.27(m,2H),7.25–7.14(m,1H),3.71–3.64(m,2H),3.59–3.51(m,2H),2.97–2.83(m,4H),2.11(s,3H)；ESI-MSm/z 258.1[M+H]+。
步骤5：Int52-5(70.00mg，0.27mmol)、浓盐酸(10mL)在110℃下回流48小时。反应结束后，反应体系浓缩后用水(5mL)稀释，然后用10％氢氧化钠水溶液调节pH到9，加入乙酸乙酯(2×50mL)萃取，饱和食盐水(20mL)洗有机相，干燥，浓缩得到油状物(50mg，收率85.38％)。ESI-MS m/z 216.1[M+H]+。
步骤6：向Int52-6(50.00mg，0.23mmol)和Int1a(49.3mg，0.23mmol)的DMF(2mL)溶液中依次加入EDCI(66.00mg，0.34mmol)、HOBT(46.62mg，0.34mmol)、DIEA(89.91mg，0.69mmol)，反应体系室温搅拌12小时。浓缩后，反应液经反向制备色谱纯化(MeCN/0.05％甲酸溶液，0-100％)，得到白色固体(23.6mg，收率24.81％)。1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ10.51(s,1H),7.61(s,1H),7.43–7.39(m,2H),7.28(t,J＝7.8Hz,1H),3.56–3.39(m,4H),2.98–2.77(m,4H),2.38–2.13(m,2H),1.92–1.71(m,2H),1.06–0.89(m,1H),0.43–0.14(m,3H),0.07–-0.11(m,1H).ESI-MS m/z 410.1[M+H]+。
实施例53：(S)-5-(3-(7-氯-1,2,4,5-四氢-3H-苯并[d]氮杂-3-基)-3-氧代丙烷)-5-环丙基咪唑啉-2,4-二酮(53)的制备/>
步骤1：将Int52-2(500mg，2.45mmol)溶解于浓盐酸(6ml)中，冰浴降温到0℃，完全溶清后缓慢滴加亚硝酸钠(255.00mg，3.70mmol)的水(4.00mL)溶液，冰浴下搅拌15分钟，缓慢加入氯化亚铜(533.00mg，5.38mmol)，滴加完毕后恢复到室温搅拌12小时。反应结束后用乙醚萃取反应液，有机相经饱和亚硫酸钠溶液洗涤后，无水硫酸镁干燥，浓缩有机相，所得粗品用制备薄层色谱纯化(石油醚:乙酸乙酯＝1:1)，得到棕色油状物(200.00mg，收率36.53％)。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ7.54–7.43(m,2H),6.89–6.84(m,1H),3.75–3.64(m,2H),3.61–3.52(m,2H),2.93–2.82(m,4H),2.18(s,3H)；ESI-MS m/z 224.1[M+H]+。
步骤2：Int53-2(200.00mg，0.89mmol)的浓盐酸(30mL)溶液在110℃下回流48小时。反应结束后，浓缩后体系加入水(20mL)，用10％氢氧化钠水溶液调节pH到9，加入乙酸乙酯(2×50mL)萃取，饱和食盐水(20mL)洗涤，干燥，浓缩得到油状物粗品(100.00mg，收率61.57％)。ESI-MS m/z 182.0[M+H]+。
步骤3：向Int53-3(100.00mg，0.55mmol)和Int1a(80.00mg，0.37mmol)的DMF(6mL)溶液中依次加入EDCI(159.00mg，0.83mmol)、HOBT(112.00mg，0.83mmol)和DIEA(220.00mg，1.16mmol),反应体系室温搅拌12小时，加入水(20mL)稀释后，乙酸乙酯(80mL)萃取，有机相浓缩，粗产物通过高效液相色谱纯化(MeCN/0.05％甲酸溶液，0-100％)得到白色粉末固体(100.00mg，收率48.3％)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ10.61(s,1H),7.72(d,J＝2.0Hz,1H),7.25(d,J＝10.8Hz,1H),7.20–7.16(m,2H),3.63–3.47(m,4H),3.03–2.74(m,4H),2.46–2.24(m,2H),1.98–1.86(m,2H),1.14–1.02(m,1H),0.54–0.26(m,3H),0.18–0.04(m,1H).ESI-MS m/z 376.1[M+H]+。
实施例54：(S)-5-(3-(7-氟-1,2,4,5-四氢-3H-苯并[d]氮杂-3-基)-3-氧代丙烷)-5-环丙基咪唑啉-2,4-二酮(54)的制备
步骤1：将Int52-2溶解在氢氟酸吡啶溶液(65％，4mL，1.47mmol)中，冷却到0℃，滴加亚硝酸钠(153.00mg，2.22mmol)的水溶液(1.50ml)，0℃搅拌两个小时，再升温到80℃反应两个小时。反应结束后，加水(20mL)淬灭反应，用乙酸乙酯萃取，得到有机相用食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，柱层析纯化(石油醚：乙酸乙酯＝10：1)得到红棕色固体(170mg，收率55.85％)。ESI-MS m/z 208.2[M+H]+。
步骤2：Int54-2(120.00mg，0.89mmol)的浓盐酸(20mL)溶液在110℃下回流48小时。反应结束后，浓缩后加水20mL，然后用10％氢氧化钠水溶液调节pH到9，乙酸乙酯(2×50mL)萃取，饱和食盐水(20ml)洗涤，干燥，浓缩得到油状物(粗品，70.00mg，收率56.17％)。ESI-MS m/z 166.21[M+H]+。
步骤3：向Int54-3(70.00mg，0.43mmol)和Int1a(80.0mg，0.37mmol)的DMF(5mL)溶液中依次加入EDCI(123.00mg，0.654mmol)、HOBT(87.00mg，0.645mmol)、DIEA(166.00mg，1.29mmol)，常温搅拌12小时。反应液浓缩后，经制备液相色谱纯化(MeCN/0.05％甲酸溶液，0-100％)得到白色粉末固体(55.00mg，收率36.1％)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ10.51(s,1H),7.62(s,1H),7.08(dd,J＝14.4,7.6Hz,1H),6.92(td,J＝10.2,2.6Hz,1H),6.83(t,J＝8.4Hz,1H),3.53–3.36(m,4H),2.85–2.65(m,4H),2.36–2.12(m,2H),1.90–1.77(m,2H),1.03–0.91(m,1H),0.41–0.18(m,3H),0.06–0.04(m,1H)。ESI-MS m/z 360.0[M+H]+。
实施例55：5-(3-((R)-8-氯-1-甲基-1,2,4,5-四氢-3H-苯并[d]氮杂-3-基)-3-氧代丙烷)-5-(1-甲基环丙烷)咪唑啉-2,4-二酮(55)的制备
步骤1：将i-Pr2NH(4.86g，48.04mmol)溶于无水THF(40mL)中，冷至-78℃，滴加入n-BuLi(19.2mL，2.5M，48.04mmol)，保温反应0.5h，然后滴加Int55-1(4.1g，41.77mmol)，升至-20℃反应1h，再次冷至-78℃，滴加2-溴乙酸叔丁酯(8.15g，41.77mmol)，滴加完毕后，缓慢恢复室温反应16h，加盐酸水溶液(1M,50mL)淬灭反应，用甲基叔丁醚(80mL x 2)萃取，有机相用饱和食盐水(80mL)洗涤，无水硫酸钠干燥有机相，过滤后减压浓缩，所得粗品用硅胶柱层析纯化(石油醚：乙酸乙酯＝10：1)得到黄色油状物(5.5g，收率62％)。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ2.64(t,J＝6.6Hz,2H),2.45(t,J＝6.6Hz,2H),1.41(s,9H),1.35(s,3H),1.29–1.19(m,2H),0.75–0.65(m,2H).
步骤2：将Int55-2(3.0g，14.13mmol),(NH4)2CO3(11.54g，120.12mmol)和NaCN(1.73g，35.33mmol)溶于乙醇(5mL)和水(5mL)中，封于压力管中，加热至85℃反应16h。反应完成后，用乙酸乙酯(40mL x 3)萃取水相，饱和食盐水洗涤有机相，无水硫酸钠干燥有机相，减压浓缩，所得粗品用石油醚：乙酸乙酯＝5：1的混合溶剂洗涤，得到黄色固体(1.8g，收率45％)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ10.62(s,1H),7.81(s,1H),2.24–2.02(m,2H),2.01–1.82(m,2H),1.39(s,9H),1.11(s,3H),0.60–0.54(m,1H),0.46–0.40(m,1H),0.25–0.15(m,2H).ESI-MS m/z 227.3[M-55]+。
步骤3：将Int55-3(1.8g，6.38mmol)溶解在盐酸二氧六环溶液(20mL，3M,60mmol)中，室温反应3h。反应结束后减压浓缩得到淡黄色固体(1.0g，收率69％)。ESI-MS m/z227.3[M+H]+。
步骤4：向Int55-4(150mg，0.66mmol)和(R)-8-氯-1-甲基-2，3，4，5-四氢-1H-苯并[d]氮杂盐酸盐(170mg，0.73mmol)的DMF(5mL)溶液中依次加入EDCI(191mg，1.0mmol)、HOBT(135mg，1.0mmol)、DIEA(260mg，1.98mmol)，室温搅拌16小时。反应结束后向反应液中加入水(50mL)，乙酸乙酯(30mL x 2)萃取水相，有机相用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥有机相，减压浓缩，所得粗品用反向制备色谱纯化，得到白色固体(56.7mg，收率21％)。1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ10.60(s,1H),7.93–7.78(m,1H),7.29–7.07(m,3H),3.76–3.37(m,4H),3.21–2.79(m,3H),2.35–2.12(m,2H),1.90–1.74(m,2H),1.25–1.16(m,3H),1.12–1.05(m,3H),0.62–0.52(m,1H),0.48–0.35(m,1H),0.29–0.14(m,2H)。ESI-MS m/z 404.0[M+H]+。
以中间体Int55-4为原料，与不同的稠环胺进行缩合反应，得到实施例56-60，见如下表三。
表三
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实施例61：5-(3-((R)-8-氯-1-甲基-1,2,4,5-四氢-3H-苯并[d]氮杂-3-基)-3-氧代丙烷)-5-甲氧甲基-咪唑啉-2,4-二酮(61)的制备/>
步骤1：将PhIO(9.50g，43.2mmol)溶于二氯甲烷(200mL)中，冷至0℃，氮气保护下，分批加入Int61-1(2.82g，28.8mmol)，然后滴加入三氟化硼乙醚溶液(7.3mL，57.6mmol)，滴加完毕后缓慢恢复室温反应1h。过滤出固体，加入甲醇(200mL)，室温搅拌过夜。反应结束后，减压浓缩，所得粗品用硅胶柱层析纯化(石油醚：乙酸乙酯＝5：1)得到黄色油状物(300mg，收率6.5％)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ4.05(s,2H),3.67(s,3H),3.42(s,3H),2.76(t,J＝6.4Hz,2H),2.63(t,J＝6.4Hz,2H).
步骤2：将Int61-2(300mg，1.87mmol),(NH4)2CO3(1.53g，15.9mmol)和NaCN(230mg，4.68mmol)溶于乙醇(3mL)和水(3mL)中，封于压力管中，加热至85℃反应16h。反应完成后，用1M盐酸水溶液调pH至5，旋干得粗品，粗品用甲醇和DMF洗涤，合并滤液得到黄色固体粗品200mg。ESI-MS m/z 216.1[M+H]+。
步骤3：将Int61-3(108mg，0.461mmol)、(R)-8-氯-1-甲基-2，3，4，5-四氢-1H-苯并[d]氮杂盐酸盐(200mg，0.924mmol)、EDCl(177mg，0.925mmol)、HOBt(125mg，0.925mmol)和DIEA(299mg，2.31mmol)溶于DMF(3mL)中，室温反应16h。反应结束后，反应液浓缩后经反向制备色谱纯化，得到白色固体(5.4mg，收率3％)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ10.55(s,1H),7.95–7.75(m,1H),7.25–7.06(m,3H),3.74–3.41(m,6H),3.26–3.21(m,3H),3.19–2.80(m,3H),2.38–2.12(m,2H),1.75–1.62(m,2H),1.23–1.12(m,3H)。ESI-MS m/z 394.1[M+H]+。
实施例62-63：(S)-5-(3-((R)-8-氯-1-甲基-1,2,4,5-四氢-3H-苯并[d]氮杂卓-3-基)-3-氧代丙烷)-5-(1-甲基-1H-咪唑-2-基)咪唑啉-2,4-二酮(62)和(R)-5-(3-((R)-8-氯-1-甲基-1,2,4,5-四氢-3H-苯并[d]氮杂卓-3-基)-3-氧代丙烷)-5-(1-甲基-1H-咪唑-2-基)咪唑啉-2,4-二酮(63)的制备
步骤1：在100mL单口瓶中，依次加入Int3(100mg，0.35mmol)、DMF(10mL)、HOBT(70.2mg，0.52mmol)、DIEA(180mg，1.39mmol)和EDCI(99.6mg，0.52mmol)，室温搅拌10min后，向体系中加入绿卡色林盐酸盐(83.5mg，0.35mmol)，室温搅拌过夜，LC-MS检测反应完全后，将反应液减压蒸干，所得粗品经制备色谱纯化，得白色固体(83mg，收率55.7％)。
步骤2：化合物Int62-2经SFC进行手性拆分得到化合物62和化合物63(分离条件：手性柱型号：CHIRALPAK AD-H 10um 2.5*25cm；流速：70g/min；流动相:超临界二氧化碳：甲醇＝60：40；检测波长：214nm)。化合物62为白色固体，19.4mg，SFC保留时间1.820分钟，1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ11.18(s,1H),8.55(d,J＝16.4Hz,1H),7.26–7.09(m,4H),6.85(s,1H),3.79–3.56(m,2H),3.55–3.38(m,5H),3.16(d,J＝6.8Hz,1H),3.06–2.77(m,2H),2.69–2.51(m,2H),2.44–2.17(m,2H),1.20(dd,J＝12.4,7.2Hz,3H)。ESI-MS m/z 430.1[M+H]+。化合物63为白色固体，21.3mg，SFC保留时间1.171分钟，1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ11.18(s,1H),8.55(d,J＝16.4Hz,1H),7.26–7.09(m,4H),6.85(s,1H),3.79–3.56(m,2H),3.55–3.38(m,5H),3.16(d,J＝6.8Hz,1H),3.06–2.77(m,2H),2.69–2.51(m,2H),2.44–2.17(m,2H),1.20(dd,J＝12.4,7.2Hz,3H)。ESI-MS m/z 430.1[M+H]+。
实施例64-65：(S)-5-(3-(1,2,4,5-四氢-3H-苯并[d]氮杂卓-3-基)-3-氧代丙烷)-5-(1-甲基-1H-咪唑-2-基)咪唑啉-2,4-二酮(64)和(R)-5-(3-(1,2,4,5-四氢-3H-苯并[d]氮杂卓-3-基)-3-氧代丙烷)-5-(1-甲基-1H-咪唑-2-基)咪唑啉-2,4-二酮(65)的制备
以Int3和Int64-1为起始原料，采用实施例62-63的相同缩合和SFC分离方法，得到化合物实施例64和实施例65。化合物62为白色粉末固体，13mg，保留时间1.820分钟，1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ11.18(s,1H),8.57(s,1H),7.19(d,J＝0.9Hz,1H),7.17–7.10(m,4H),6.85(d,J＝1.1Hz,1H),3.61–3.49(m,7H),2.89(s,2H),2.82(t,J＝5.1Hz,2H),2.68–2.55(m,2H),2.46–2.25(m,2H)。ESI-MS m/z 382.1[M+H]+。化合物63为白色粉末固体，16.4mg，保留时间1.171分钟，1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ11.17(s,1H),8.52(s,1H),7.18(d,J＝1.0Hz,1H),7.17–7.10(m,4H),6.85(d,J＝1.1Hz,1H),3.62–3.49(m,7H),2.89(s,2H),2.82(t,J＝5.1Hz,2H),2.68–2.55(m,2H),2.47–2.25(m,2H)。ESI-MS m/z 382.1[M+H]+。
实施例66：(R)-N-((4-环丙基-2,5-二氧代咪唑啉-4-基)甲基)-1,2,4,5-四氢-3H-苯并[d]氮杂-3-甲酰胺(66)的制备
将三光气(50mg，0.17mmol)溶于1mL的二氯甲烷中，冷至0℃，逐滴滴加入2，3，4，5-四氢-1H-苯并[d]氮(50mg，0.34mmol)和DIEA(50mg，0.39mmol)的二氯甲烷(0.5mL)溶液，室温反应3h，将体系冷至0℃，加入Int2(61mg，0.30mmol)的DMF溶液(1.5mL)溶液，再滴入DIEA(300mg，2.32mmol)，该混合体系室温搅拌反应过夜。反应结束后，用甲酸体系制备分离得到白色固体化合物(28.2mg，两步收率24.2％)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ10.58(s,1H),7.22(s,1H),7.16–7.05(m,4H),6.65(t,J＝5.9Hz,1H),3.60(dd,J＝13.8,6.4Hz,1H),3.49–3.33(m,5H),2.85–2.73(m,4H),1.15–1.01(m,1H),0.46–0.37(m,2H),0.35–0.26(m,1H),0.17–0.05(m,1H)。ESI-MS m/z 343.3[M+H]+。
实施例67：5-甲基-5-(3-氧代-3-(1,2,4,5-四氢-3H-苯并[d]氮杂-3-基)丙烷)咪唑啉-2,4-二酮(67)的制备
将3-[(4S)-4-环丙基-2,5-二氧咪唑烷-4-基]丙酸(100mg,0.54mmol)、EDCI(124mg,0.65mmol)、HOBT(88mg,0.65mmol)和DIPEA(209mg,1.62mmol)溶解于3mL的二氯甲烷中，室温搅拌反应半小时后加入2，3，4，5-四氢-1H-苯并[d]氮杂(80mg,0.54mmol)，继续搅拌12小时。TLC监测反应完成后，经制备薄层板分离得目标化合物60mg(类白色固体，收率35.4％)。1H NMR(400MHz,DMSO)δ10.63(s,1H),7.94(s,1H),7.20–7.07(m,4H),3.62–3.45(m,4H),2.95–2.86(m,2H),2.85–2.76(m,2H),2.44–2.33(m,1H),2.30–2.19(m,1H),1.88–1.78(m,2H).ESI-MS m/z 316.1[M+H]+。
实施例68-74
以不同的羧酸和胺为起始原料，采用实施例67相同的缩合条件，制备得到实施例68-74，见如下表四。
表四
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生物学评价
实验例1：hADAMTS-5酶活抑制试验
1.1实验材料
人源ADAMTS-5(hADAMTS-5)购于R&D systems(货号2198-AD-020)，底物WAAG-3R购于Anaspec(货号AS-60431-1)；
72％聚环氧乙烯月桂酰醚(Brij-35)购于上海生工生物工程有限公司(货号A600638)，对氨基苯汞乙酸盐(APMA)购于Sigma(货号A9563)，Tris购于AMRESCO(货号0497-500G)，其他试剂均为AR级。
384微孔板购于格瑞纳(GBO，货号781901)；
酶标仪型号：SpectraMax M5多功能酶标仪。
1.2实验方法
检测方法根据产品说明书加以改进，具体为：配制分析缓冲液：50mM Tris,100mMNaCl,5mM CaCl2,0.05％Brij-35,pH 7.5。在384微孔板中依次加入5μL化合物稀释液(终浓度最高浓度2mM，1/4稀释于分析缓冲液中)，10μL hADAMTS-5酶反应液(终浓度0.5μg，分析缓冲液稀释)，室温孵育30min。30min后，向各孔加入5μL反应底物WAAG-3R(终浓度25μM)显色。用酶标仪动力学模式于340nm激发波长，420nm发射波长处测定各孔的荧光值，与不加待测样品的空白孔比较，计算化合物对酶的抑制率[抑制率＝(1-样品组荧光值/空白组荧光值)×100％]，在Prism GraphPad中用四参数模式计算IC50值。每次测定设置复孔，每组实验重复两次。
1.3实验结果
按照上述方法测定化合物对hADAMTS-5活性的抑制作用，部分结果如表五所示
表五 化合物对hADAMTS-5的抑制活性
化合物 IC50 化合物 IC50 化合物 IC50
2 ++++ 26 +++ 50 +++
3 +++++ 27 ++++ 51 ++++
4 +++++ 28 +++++ 52 +++++
5 +++ 30 +++++ 53 ++++++
6 +++ 32 ++++ 54 +++++
10 ++++++ 33 +++++ 55 +++++
11 ++++ 34 ++++ 57 +++++
12 ++++ 35 ++++ 59 ++++
13 +++++ 37 +++++ 60 ++++
14 +++++ 38 ++++ 61 +++++
15 +++++ 39 ++++ 62 +++++
16 ++++ 40 +++++ 63 ++++
17 +++ 42 +++++ 64 +++++
18 +++ 43 +++++ 66 +++++
19 ++++ 44 +++++ 67 ++++
20 ++++++ 45 ++++++ 68 ++++
22 ++++ 46 ++++ 70 +++++
23 +++++ 47 ++++
24 +++++ 48 ++++++
25 +++++ 49 ++++++
“++++++”表示抑制IC50值小于25nM；“+++++”表示抑制IC50值大于等于25nM，同时小于100nM；“++++”表示抑制IC50值大于等于100nM，同时小于500nM；“+++”表示抑制IC50值大于等于500nM，同时小于1000nM；“++”表示抑制IC50值大于等于1000nM，同时小于5000nM。“+”表示抑制IC50值大于等于5000nM。
1.4实验结论
各实施例化合物对hADAMTS-5均有较强的抑制作用。
实验例2：hMMP-2酶活抑制试验
2.1实验材料
人源MMP-2(hMMP-2)购于R&D systems(货号902-MP-010)，底物
Mca-PLGL-Dpa-AR-NH2购于R&D systems(货号ES001)。
2.2实验方法
检测方法根据产品说明书加以改进，具体为：配制分析缓冲液：50mM Tris,10mMCaCl2,150mM NaCl,0.05％Brij-35,pH 7.5。配制hMMP-2酶预激活液：终浓度10ng(分析缓冲液稀释)，与新配制的1mMAPMA在37℃孵育1h来预激活。在384微孔板中依次加入5μL化合物稀释液(终浓度最高浓度5mM，1/4稀释于分析缓冲液中)，10μLhMMP-2酶预激活液，室温孵育30min。30min后，向各孔加入5μL反应底物MCA-Pro-Leu-Gly-Leu-DPA-Ala-Arg-NH2(终浓度10μM)显色。用酶标仪动力学模式于320nm激发波长，405nm发射波长处测定各孔的荧光值，与不加待测样品的空白孔比较，计算化合物对酶的抑制率[抑制率＝(1-样品组荧光值/空白组荧光值)×100％]，在Prism GraphPad中用四参数模式计算IC50值。每次测定设置复孔，每组实验重复两次。
2.3实验结果
按照上述方法测定化合物对MMP-2活性的抑制作用，部分结果如表六所示：
表六 化合物对MMP-2的抑制剂活性及选择性
化合物 IC50(MMP2,nM) 选择性倍数**
R255* +++ 35
10 + >271
15 + 303
33 + 141
43 + 180
49 + 325
52 ++ 118
53 ++ 222
*为专利WO2016102347中的编号255号代表性化合物，按照专利方法制备。
**选择性倍数定义为化合物对MMP2的抑制IC50与化合物对hADAMTS-5的抑制IC50的比值。“++++++”表示抑制IC50值小于25nM；“+++++”表示抑制IC50值大于等于25nM，同时小于100nM；“++++”表示抑制IC50值大于等于100nM，同时小于500nM；“+++”表示抑制IC50值大于等于500nM，同时小于1000nM；“++”表示抑制IC50值大于等于1000nM，同时小于5000nM。“+”表示抑制IC50值大于等于5000nM。
2.4实验结论
本发明的化合物对MMP-2的抑制作用较弱，对hADAMTS-5的活性选择性显著优于参照化合物。
实验例3：hADAMTS-4酶活抑制试验
3.1实验材料
人源ADAMTS-4(hADAMTS-4)购于R&D systems(货号4307-AD)，底物WAAG-3R购于Anaspec(货号AS-60431-1)；
3.2实验方法
检测方法根据产品说明书加以改进，具体为：分析缓冲液(50mM HEPES,50mMNaCl,1mM CaCl2,0.05％Brij-35,pH 7.5)。在20μL反应体系中，于384微孔板中依次加入以下物质：5μL化合物稀释液(终浓度最高为5μM，4倍梯度稀释于分析缓冲液中)，10μLhADAMTS-4酶工作液(终浓度5μg/ml，分析缓冲液稀释)，室温孵育15min。孵育结束后，向各孔加入5μL底物工作液WAAG-3R(终浓度25μM)继续反应60min。用酶标仪终点法模式于340nm激发波长，420nm发射波长处测定各孔的荧光值。实验以分析缓冲液+酶+底物为阴性对照，以分析缓冲液+底物为空白对照根据抑制率计算公式：[抑制率(％)＝1-(样品读数-空白对照读数)/(阴性对照读数-空白对照读数)]×100％，计算化合物对酶的抑制率，在PrismGraphPad中用四参数Logistic回归模型计算IC50值。每次测定设置复孔，每组实验重复两次。
3.3实验结果
按照上述方法测定化合物对hADAMTS-4活性的抑制作用，部分结果如表七所示
表七 化合物对hADAMTS-4的抑制剂活性
化合物 IC50 化合物 IC50 化合物 IC50
2 +++++ 20 ++++++ 52 +++++
11 ++++ 23 +++++ 53 ++++++
13 ++++++ 43 ++++++ 66 +++++
15 ++++++ 49 ++++++
“++++++”表示抑制IC50值小于25nM；“+++++”表示抑制IC50值大于等于25nM，同时小于100nM；“++++”表示抑制IC50值大于等于100nM，同时小于500nM；“+++”表示抑制IC50值大于等于500nM，同时小于1000nM；“++”表示抑制IC50值大于等于1000nM，同时小于5000nM。“+”表示抑制IC50值大于等于5000nM。
3.4实验结论
各实施例化合物对hADAMTS-4均有较强的抑制作用。
实验例4：hMMP-14酶活抑制试验
4.1实验材料
人源MMP-14(hMMP-14)购于R&D systems(货号918-MP)，底物
Mca-PLGL-Dpa-AR-NH2购于R&D systems(货号ES001)。
4.2实验方法
检测方法根据产品说明书加以改进，具体为：配制分析缓冲液：50mM Tris,3mMCaCl2,1μM ZnCl2,pH 8.5。在20μL反应体系中，于384微孔板中依次加入以下物质：5μL化合物稀释液(终浓度最高为5μM，4倍梯度稀释于分析缓冲液中)，10μL hMMP-14酶工作液(终浓度为0.5μg/ml)，室温孵育15min。之后，向各孔加入5μL反应底物MCA-Pro-Leu-Gly-Leu-DPA-Ala-Arg-NH2(终浓度10μM)继续反应。用酶标仪动力学模式于320nm激发波长，405nm发射波长处测定各孔的荧光值。实验以分析缓冲液+酶+底物为阴性对照，以分析缓冲液+底物为空白对照，根据抑制率计算公式：[抑制率(％)＝1-(样品读数-空白对照读数)/(阴性对照读数-空白对照读数)]×100％，，计算化合物对酶的抑制率[抑制率＝(1-样品组荧光值/空白组荧光值)×100％]，在Prism GraphPad中用四参数Logistic回归模型计算IC50值。每次测定设置复孔，每组实验重复两次。
4.3实验结果
按照上述方法测定化合物对MMP-14活性的抑制作用，部分结果如表八所示
表八 化合物对MMP14的抑制剂活性及选择性
化合物 IC50(MMP14,nM) 选择性倍数**
R255* ++ 80
15 + 133
20 + 193
33 + 294
52 + 336
53 + 437
54 + 446
*为专利WO2016102347中的编号255号代表性化合物，按照专利方法制备。
**选择性倍数定义为化合物对MMP14的抑制IC50与化合物对hADAMTS-5的抑制IC50的比值。
“++++++”表示抑制IC50值小于25nM；“+++++”表示抑制IC50值大于等于25nM，同时小于100nM；“++++”表示抑制IC50值大于等于100nM，同时小于500nM；“+++”表示抑制IC50值大于等于500nM，同时小于1000nM；“++”表示抑制IC50值大于等于1000nM，同时小于5000nM。“+”表示抑制IC50值大于等于5000nM。
4.4实验结论
本发明的化合物对MMP-14的抑制作用弱，对hADAMTS-5的活性选择性显著优于参照化合物。
实验例5：SD大鼠药代动力学研究
5.1实验方法
分别通过静脉(IV)和灌胃(PO)给予雄性SD大鼠本发明的化合物，考察药代动力学特点。IV和PO的给药剂量分别是1mg/kg和5mg/kg(阳性化合物IV和PO给药剂量分别为3mg/kg和10mg/kg)，溶媒均为5％DMSO∶20％Solutol∶75％生理盐水。IV和PO给药后在不同时间点收集血液，血液采用EDTAK2抗凝，离心后得到血浆样品，保存于-80℃。血浆样品经沉淀蛋白处理后进行LC-MS/MS分析。应用Phoenix WinNonlin 6.3软件，采用非房室模型计算药代动力学参数，结果见表5。
5.2实验结果
表九 大鼠体内药代动力学实验结果
化合物 R255* 实施例25 实施例48 实施例52 实施例53
F(％) 10.2％ 39％ 30.6％ 77.3％ 50.1％
*为专利WO2016102347中的编号255号代表性化合物；F为生物利用度。
5.3实验结论
如表5所示，本发明的化合物通过IV或PO给药均均有良好的体内暴露量，尤其地，口服生物利用度显著高于专利WO2016102347中的编号255号代表性化合物10.2％的生物利用度。
尽管本发明的具体实施方式已经得到详细的描述，本领域技术人员将会理解，根据已经公开的所有教导，可以对本发明的细节进行各种修改和替换，这些改变均在本发明的保护范围之内。本发明的全部范围由所附权利要求及其任何等同物给出。

Claims (14)

1.一种式Ia结构的化合物或其药学上可接受的盐、立体异构体，其中：
其中，
环A选自所述环A被p个独立任选的R4基团取代；
m为1或2；
n为1或2；
p为0、1、2或3；
X为-CH2-或-NH-；
Q为C；
R1独立选自甲基、
R2a、R2b、R3a、R3b各自独立选自氢、卤素、C1-3烷基；
R4选自卤素、氰基、C1-3烷基、C1-3卤代烷基。
2.根据权利要求1所述的化合物或其药学上可接受的盐、立体异构体，其具有式Ib的结构：
其中，
环A、m、n、p、X、Q、R1、R2a、R2b、R3a、R3b、R4的定义如权利要求1所述。
3.根据权利要求1所述的化合物或其药学上可接受的盐、立体异构体，其中，环A选自：
4.根据权利要求1所述的化合物或其药学上可接受的盐、立体异构体，其中：
X为-CH2-。
5.根据权利要求1所述的化合物或其药学上可接受的盐、立体异构体，其中：
R1为
6.根据权利要求1所述的化合物或其药学上可接受的盐、立体异构体，其中：
R2a、R2b、R3a、R3b各自独立选自氢、氟原子、甲基。
7.根据权利要求6所述的化合物或其药学上可接受的盐、立体异构体，其中：
R2a、R2b、R3a、R3b均为氢原子。
8.根据权利要求1所述的化合物或其药学上可接受的盐、立体异构体，其中：
R4选自氟、氯、甲基、三氟甲基。
9.根据权利要求1所述的化合物或其药学上可接受的盐、立体异构体，其具有式IIa、IIIa、IVa或Va的结构，其中：
R1、X、R4的定义如权利要求1所述；
表示单键或双键，并且结构/>中有且只有一个双键；
当Q1为-S-时，Q2为-CH-；
当Q2为-S-时，Q1为-CH-。
10.根据权利要求1所述的化合物或其药学上可接受的盐、立体异构体，其具有式IIb、IIIb、IVb或Vb的结构，其中：
R1、X、R4的定义如权利要求1所述；
表示单键或双键，并且结构/>中有且只有一个双键；
当Q1为-S-时，Q2为-CH-；
当Q2为-S-时，Q1为-CH-。
11.一种化合物或其药学上可接受的盐、立体异构体，其中化合物选自：
12.一种药物组合物，其包含权利要求1-11中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐、立体异构体，和一种或多种药学上可接受的赋形剂。
13.如权利要求1-11中任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐、立体异构体在制备用于预防或治疗ADAMTS-5和/或ADAMTS-4介导的疾病或病症的药物中的用途。
14.根据权利要求13所述的用途，所述ADAMTS-5和/或ADAMTS-4介导的疾病或病症选自骨关节炎、类风湿性关节炎、银屑病关节炎、淋病性关节炎、高热性关节炎、耶尔森氏菌性关节炎、痛风性关节炎、焦磷酸盐关节炎、化脓性关节炎、临床糖皮质激素过度使用导致的关节软骨损伤或退化病变。
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RN：1094664-67-1、1377844-59-1、1377847-04-5、1422561-82-7、1422564-03-1、1422565-53-4、1422565-79-4、1422567-25-6、1422571-16-1、1497447-61-6、1566598-31-9、1638336-00-1、1786169-42-3、1796920-78-9、2061776-44-9、2109369-44-8、2175948-56-6、2176917-27-2、2188540-00-1、2193032-18-5、2224130-04-3、2306572-93-8、2306837-00-1、2308529-23-7、2308532-19-4、2308532-47-8、2308551-01-9、2308560-89-4、2308569-46-0、2308569-73-3、2308572-37-2、2308572-88-3、2308579-78-2;ACS;《STN Registry数据库》 *

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