CN114901279A - 用于治疗自身炎性疾病和癌症转移的cGAS的抑制剂 - Google Patents
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Abstract
公开了三环基含氮杂环化合物。所述化合物是产生干扰素的细胞类型中的人cGAS的抑制剂。它们因而可用作用于治疗人类的cGAS相关的自身免疫性疾病的治疗剂
Description
技术领域
本发明涉及三环基含氮杂环化合物，其为主要产生干扰素的细胞类型中的人cGAS的抑制剂。因此，它们可用作用于治疗人类中的cGAS相关的自身免疫性疾病、慢性炎性疾病和癌症转移的治疗剂。
背景技术
先天免疫被视作保护宿主细胞免于入侵病原体并开始向适应性免疫系统信号传递的第一线细胞应激应答。这些过程由保守的病原体相关分子模式(PAMP)触发，其中通过不同模式识别受体(PRR)进行感知并随后激活细胞因子和I型干扰素基因表达。主要的抗原呈递细胞(诸如单核细胞、巨噬细胞、小胶质细胞和树突细胞)会产生干扰素，并且对引发适应性T-和B-细胞免疫系统应答是至关重要的。主要PRR会检测在细胞表面上、在溶酶体膜内或细胞溶质中的异常的(即错误定位的、未成熟的或未修饰的)核酸。
环状GMP-AMP合酶(cGAS/MB21D1)是源自病原体的细胞溶质dsDNA或细胞核或线粒体自身-dsDNA的错误定位的主要传感器。dsDNA与cGAS的结合会激活c[G(2’,5’)pA(3’,5’)p](一种被称作cGAMP的可扩散的环状二核苷酸)的合成，其移动并激活锚定内质网膜的衔接蛋白，即干扰素基因的刺激物(STING/TMEM173)。激活的STING募集并激活TANK结合激酶1(TBK1)，后者又磷酸化干扰素调节因子(IRF)的转录因子家族，从而诱导细胞因子和I型干扰素mRNA表达。I型干扰素从超过十个IFNA基因和一个IFNB1基因中表达。
已在不同的病原性细菌、病毒和逆转录病毒中确立了cGAS在dsDNA感知中的关键作用。此外，cGAS在各种其它生物学过程(诸如细胞衰老和在潜在癌细胞的监测中破裂的微核的识别)中是必不可少的。
虽然cGAS途径对于宿主防御入侵病原体是重要的，但细胞应激和遗传因素也可能造成自身-dsDNA在细胞溶质中的积累，例如来自细胞核或线粒体渗漏。这可以触发自身炎症应答。Aicardi-Goutières综合征(AGS)(一种狼疮样的严重的自身炎症性的免疫介导的障碍)由TREX1中的功能缺失突变引起，TREX1是一种负责降解细胞溶质中的异常DNA的主要DNA外切核酸酶。在TREX1-缺陷型小鼠中cGAS的敲除会防止否则致命的自身免疫应答，从而支持cGAS作为药物靶标和干扰素病的驱动因素。同样，由DNA酶II的缺乏引起的胚胎致死性通过STING或cGAS的额外敲除而完全挽救，所述DNA酶II是在胞吞作用期间负责降解溶酶体中的过多DNA的内切核酸酶。因此，cGAS的抑制构成用于预防自身炎性疾病的重要治疗策略，所述自身炎性疾病的病因涉及抗-dsDNA抗体。系统性红斑狼疮(SLE)可能是一种这样的疾病[Pisetsky,Nat Rev Rheumatol 12,102-110(2016)]。
因此，cGAS和STING已经引起结构生物学家和药物化学家对抑制剂和/或活化剂的鉴定的兴趣。使用鼠cGAS-DNA晶体结构的计算机筛选努力导致鉴定出充分表征的小分子抗疟疾药物奎纳克林作为潜在的cGAS抑制剂[An等人,J.Immunol.194,4089-4093(2015)]。但是，发现奎纳克林(一种已知的DNA嵌入剂)通过破坏dsDNA构象从而不能激活该酶而间接地影响cGAS活性，而不是直接结合和抑制该酶。此外，通过其对RIG-I途径的干扰，观察到了相当大的脱靶效应。
对cGAS特异性的小分子抑制剂在治疗由不适当的cGAS活性和产生的不希望的I型干扰素活性引起的疾病方面具有巨大价值。这样的自身免疫性疾病的例子包括Aicardi-Goutières综合征(AGS)和系统性红斑狼疮(SLE)，后者是一种折磨着超过150万美国人的复杂的慢性全身性自身免疫性疾病。目前对SLE的治疗涉及与使人衰弱的不良副作用相关的免疫抑制方案。与不希望的I型干扰素活性的抑制相关的其它可能的用途包括治疗炎性肠病(IBD)。此外，非经典cGAS-途径依赖性的NF-kB信号传递的抑制可能会干扰癌症转移的过程[Bakhoum等人,Nature 553,467-472(2018)]。
最近的研究揭示，cGAS-途径介导与衰老相关的慢性炎症。随着年龄增长，衰老细胞在体内积累。已经公认，衰老细胞会向组织环境中分泌多种物质，诸如趋化因子、促炎细胞因子、生长因子和蛋白酶。这种现象被称为衰老相关的分泌表型(SASP)，并且被认为参与一系列年龄相关的疾病诸如帕金森病和阿尔茨海默氏病的病因[Chinta等人,CellReports 22,930-940,23,2018]。由于cGAS的基因去除(genetic ablation)会废除从辐照到染色质片段的各种刺激诱导的SASP，cGAS的DNA感知被视作通向SASP形成的信号传递的中心介质，因此可以被视作年龄相关的神经变性疾病的似乎合理的治疗靶标。
发明内容
现在已经发现，三环基含氮杂环化合物是人cGAS的有效且特异性抑制剂，并且在产生干扰素的细胞类型(包括原代人巨噬细胞)中具有活性。
在一个方面，本发明涉及式I的化合物：
其中：
结构
代表稠合的6,5环系，其中两个环是芳族的且所有骨架原子是sp2-杂化的；
X1是N或N-R1；
X2是C或N；
X3是N或C；
X4是C-R4或N；
X5是C-R5或N；
前提条件是，X1、X2、X3、X4和X5中的至少一个是N；
R1是氢、(C1-C3)烷基、CH2CH2-OR3a或氟(C1-C3)烷基；
R2是氢、(C1-C3)烷基或CH2CH2-OR3b，或者与它们所连接的原子一起，R2和R30可以形成4-6元含氧的非芳族杂环；
R3a是氢或(C1-C3)烷基；
R3b是氢或(C1-C3)烷基；
R4选自任选地取代的单环杂环基、氢、卤素、(C1-C6)烷基、(C1-C6)烷氧基、氟(C1-C6)烷基、氟(C1-C6)烷氧基、(C3-C6)环烷基、氟(C3-C6)环烷基、(C3-C6)环烷氧基、氟(C3-C6)环烷氧基、氰基、任选地取代的苯基、任选地取代的二环杂环基、氨基(C1-C3)烷基、(C1-C3)烷基氨基(C1-C3)烷基、(C1-C3)二烷基氨基(C1-C3)烷基、(C1-C3)烷氧基(C1-C3)烷基、(C1-C6)烃基、杂环基(C1-C3)烷基、苄基、杂环基取代的苄基、(C1-C3)烷基氨基羰基和(C1-C3)酰基氨基；
R5选自氢、(C1-C6)烷氧基、卤素、(C1-C6)烷基、氟(C1-C6)烷基、氟(C1-C6)烷氧基、(C3-C6)环烷基、氟(C3-C6)环烷基、(C3-C6)环烷氧基、氟(C3-C6)环烷氧基、任选地取代的单环杂环基、氰基、任选地取代的苯基、任选地取代的二环杂环基、氨基(C1-C3)烷基、(C1-C3)烷基氨基(C1-C3)烷基、(C1-C3)二烷基氨基(C1-C3)烷基、(C1-C3)烷氧基(C1-C3)烷基、(C1-C6)烃基、杂环基(C1-C3)烷基、苄基、杂环基取代的苄基、(C1-C3)烷基氨基羰基和(C1-C3)酰基氨基；
其中：
所述任选地取代的单环杂环基可以被一个或多个选自以下的取代基取代：(C1-C3)烷基、氨基、氰基、(C1-C3)烷基氨基、(C1-C3)烷氧基、氧代、氟(C1-C3)烷基、卤素、羟基和羟基(C1-C3)烷基；
所述任选地取代的苯基可以被一个或多个选自以下的取代基取代：氨基、(C1-C3)烷基氨基、(C1-C3)二烷基氨基、(C1-C3)烷氧基、羟基、卤素、氰基、氨基羰基、亚甲基二氧基、亚乙基二氧基、(C1-C3)酰基氨基、氟(C1-C3)酰基氨基和羟基(C1-C3)烷基氨基磺酰基；和
所述任选地取代的二环杂环基可以被一个或多个选自以下的取代基取代：(C1-C3)烷基、羟基和氧代；
R6和R7独立地选自卤素、氢、氰基、-C≡CH、-CH＝CH2、(C1-C3)烷基、(C1-C3)烷氧基、氟(C1-C3)烷基、氟(C1-C3)烷氧基、(C3-C4)环烷基和氟(C3-C4)环烷基；
R20是氢或(C1-C3)烷基，或者与它们所连接的碳一起，R20和R21可以形成3-5元脂族碳环；
R21是氢或(C1-C3)烷基，或者与它们所连接的碳一起，R21和R20可以形成3-5元脂族碳环；
R30是氢，或者与它们所连接的原子一起，R30和R2可以形成4-6元含氧的非芳族杂环；且
n是1或2。
在一个方面，本发明涉及用如本文所述的化合物抑制患者中的炎症应答的方法或药物。
在另一个方面，本发明涉及用如本文所述的化合物抑制患者中dsDNA-触发的干扰素表达的方法或药物。
在另一个方面，本发明涉及用如本文所述的化合物治疗患者中的Aicardi Goutières综合征、帕金森病、阿尔茨海默氏病或系统性红斑狼疮的方法或药物。
在另一个方面，本发明涉及用如本文所述的化合物治疗患者中的癌症转移的方法或药物。
在另一个方面，本发明涉及用如本文所述的化合物抑制患者中的cGAS的方法或药物。
在另一个方面，本发明涉及包含药学上可接受的载体和如本文所述的化合物的药物组合物。
发明详述
在组合物方面，本发明涉及如上所述的式I的化合物：
在某些实施方案中，X1是N。在其它实施方案中，X1是N-R1。本领域普通技术人员会理解，在其中X2或X3之一为N的实施方案中，X1仅仅可以是N，且相反，在X1不为N的情况下，X2或X3可以不为N。
在某些实施方案中，当X1是N-R1时，R1是氢。在其它实施方案中，当X1是N-R1时，R1是(C1-C3)烷基，具体地是甲基。在再其它实施方案中，当X1是N-R1时，R1是CH2CH2-OR3a，其中R3a选自氢和(C1-C3)烷基。在再其它实施方案中，当X1是N-R1时，R1是氟(C1-C3)烷基。
在某些实施方案中，X2、X3、X4和X5中的至少一个是N。在一个亚属中，X1是N且X3是N:
在一个亚属中，X1是NR1且X5是N：
在某些实施方案中，X2是C。在其它实施方案中，X2是N。
在某些实施方案中，X3是C。在其它实施方案中，X3是N。
在某些实施方案中，X4是C-R4。在其它实施方案中，X4是N。
在某些实施方案中，当X4是C-R4时，R4是氢。在其它实施方案中，当X4是C-R4时，R4是卤素。在再其它实施方案中，当X4是C-R4时，R4是(C1-C6)烷氧基。在再其它实施方案中，当X4是C-R4时，R4是(C1-C6)烷基。
在某些实施方案中，当X4是C-R4时，R4是氟(C1-C6)烷基。在其它实施方案中，当X4是C-R4时，R4是氟(C1-C6)烷氧基。在再其它实施方案中，当X4是C-R4时，R4是(C3-C6)环烷基。在再其它实施方案中，当X4是C-R4时，R4是氟(C3-C6)环烷基。
在某些实施方案中，当X4是C-R4时，R4是(C3-C6)环烷氧基。在其它实施方案中，当X4是C-R4时，R4是氟(C3-C6)环烷氧基。在再其它实施方案中，当X4是C-R4时，R4是氰基。在再其它实施方案中，当X4是C-R4时，R4是氨基(C1-C3)烷基。
在某些实施方案中，当X4是C-R4时，R4是(C1-C3)烷基氨基(C1-C3)烷基。在其它实施方案中，当X4是C-R4时，R4是(C1-C3)二烷基氨基(C1-C3)烷基。在再其它实施方案中，当X4是C-R4时，R4是(C1-C3)烷氧基(C1-C3)烷基。在再其它实施方案中，当X4是C-R4时，R4是(C1-C6)烃基。
在某些实施方案中，当X4是C-R4时，R4是杂环基(C1-C3)烷基。在其它实施方案中，当X4是C-R4时，R4是苄基。在再其它实施方案中，当X4是C-R4时，R4是杂环基取代的苄基。在再其它实施方案中，当X4是C-R4时，R4是(C1-C3)烷基氨基羰基。在某些实施方案中，当X4是C-R4时，R4是(C1-C3)酰基氨基。
对于其中R4是(C1-C6)烷氧基的一些实施方案，所述(C1-C6)烷氧基选自甲氧基、乙氧基、丙氧基和丁氧基。
对于其中R4是(C3-C6)环烷氧基的一些实施方案，所述(C3-C6)环烷氧基选自环丙氧基和环丁氧基。
在某些实施方案中，当X4是C-R4时，R4是任选地取代的单环杂环基。在其它实施方案中，当X4是C-R4时，R4是任选地取代的苯基。在再其它实施方案中，当X4是C-R4时，R4是任选地取代的二环杂环基。
对于其中R4是任选地取代的单环杂环基的一些实施方案，所述任选取代基选自以下一个或多个：(C1-C3)烷基、氨基、氰基取代基、(C1-C3)烷基氨基、(C1-C3)烷氧基、氧代取代基、氟(C1-C3)烷基(即，进一步被一个或多个氟取代的(C1-C3)烷基)、卤素取代基、羟基取代基和羟基(C1-C3)烷基。
对于其中R4是任选地取代的单环杂环基的一些实施方案，所述任选取代基选自以下一个或多个：甲基、乙基、二氟甲基、三氟甲基、氟取代基、氯取代基、溴取代基、甲氧基和乙氧基。
对于其中R4是任选地取代的单环杂环基的一些实施方案，所述单环杂环基选自呋喃基、噻吩基、吡咯基、吡唑基、噁唑基、噁二唑基、噻唑基、异噁唑基、异噻唑基、咪唑基、三唑基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基、二氢吡喃基、四氢吡喃基、四氢呋喃基、氧杂环丁基和氮杂环丁基。
对于其中R4是任选地取代的单环杂芳基的一些实施方案，所述单环杂芳基选自呋喃基、噻吩基、吡咯基、吡唑基、噁唑基、噁二唑基、噻唑基、异噁唑基、异噻唑基、咪唑基、三唑基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基和哒嗪基。
对于其中R4是任选地取代的苯基的实施方案，所述任选取代基选自以下一个或多个：氨基取代基、(C1-C3)烷基氨基、(C1-C3)二烷基氨基、(C1-C3)烷氧基(尤其是甲氧基)、羟基取代基、卤素取代基(尤其是氟)、氰基取代基、氨基羰基、1,2-亚甲基二氧基环、1,2-亚乙基二氧基环、(C1-C3)酰基氨基、氟(C1-C3)酰基氨基和羟基(C1-C3)烷基氨基磺酰基。
对于其中R4是任选地取代的二环杂环基的实施方案，所述任选取代基选自以下一个或多个：(C1-C3)烷基、羟基取代基和氧代取代基。
对于其中R4是任选地取代的二环杂环基的一些实施方案，所述二环杂环基选自：吲哚基、异吲哚基、苯并咪唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并噁二唑基、苯并噻唑基、吡唑并吡啶基、喹啉基、异喹啉基、喹唑啉基、喹喔啉基、苯并间二氧杂环戊烯基(benzodioxolyl)、二氢苯并噁嗪基和嘌呤基。
在某些实施方案中，R4是(C1-C3)烷基氨基(C1-C3)烷基。在其它实施方案中，R4是(C1-C3)二烷基氨基(C1-C3)烷基。在其它实施方案中，R4是(C1-C3)烷氧基(C1-C3)烷基。在其它实施方案中，R4是(C1-C6)烃基。
在某些实施方案中，R4是杂环基(C1-C3)烷基。在其它实施方案中，R4是苄基。在其它实施方案中，R4是杂环基取代的苄基。在其它实施方案中，R4是(C1-C3)烷基氨基羰基或(C1-C3)酰基氨基。
在某些实施方案中，X5是C-R5。在其它实施方案中，X5是N。
在某些实施方案中，当X5是C-R5时，R5是氢。在其它实施方案中，当X5是C-R5时，R5是卤素。在再其它实施方案中，当X5是C-R5时，R5是(C1-C6)烷氧基。在再其它实施方案中，当X5是C-R5时，R5是(C1-C6)烷基。
在某些实施方案中，当X5是C-R5时，R5是氟(C1-C6)烷基。在其它实施方案中，当X5是C-R5时，R5是氟(C1-C6)烷氧基。在再其它实施方案中，当X5是C-R5时，R5是(C3-C6)环烷基。在再其它实施方案中，当X5是C-R5时，R5是氟(C3-C6)环烷基。
在某些实施方案中，当X5是C-R5时，R5是(C3-C6)环烷氧基。在其它实施方案中，当X5是C-R5时，R5是氟(C3-C6)环烷氧基。在再其它实施方案中，当X5是C-R5时，R5是氰基。在再其它实施方案中，当X5是C-R5时，R5是氨基(C1-C3)烷基。
在某些实施方案中，当X5是C-R5时，R5是(C1-C3)烷基氨基(C1-C3)烷基。在其它实施方案中，当X5是C-R5时，R5是(C1-C3)二烷基氨基(C1-C3)烷基。在再其它实施方案中，当X5是C-R5时，R5是(C1-C3)烷氧基(C1-C3)烷基。在再其它实施方案中，当X5是C-R5时，R5是(C1-C6)烃基。
在某些实施方案中，当X5是C-R5时，R5是杂环基(C1-C3)烷基。在其它实施方案中，当X5是C-R5时，R5是苄基。在再其它实施方案中，当X5是C-R5时，R5是杂环基取代的苄基。在再其它实施方案中，当X5是C-R5时，R5是(C1-C3)烷基氨基羰基。在某些实施方案中，当X5是C-R5时，R5是(C1-C3)酰基氨基。
在某些实施方案中，当X5是C-R5时，R5是任选地取代的单环杂环基。在其它实施方案中，当X5是C-R5时，R5是任选地取代的苯基环。在再其它实施方案中，当X5是C-R5时，R5是任选地取代的二环杂环基。
对于其中R5是任选地取代的单环杂环基的一些实施方案，所述任选取代基选自以下一个或多个：(C1-C3)烷基、氨基、氰基取代基、(C1-C3)烷基氨基、(C1-C3)烷氧基、氧代取代基、氟(C1-C3)烷基、卤素取代基、羟基取代基和羟基(C1-C3)烷基。
对于其中R5是任选地取代的单环杂环基的一些实施方案，所述任选取代基选自以下一个或多个：甲基、乙基、二氟甲基、三氟甲基、氟取代基、氯取代基、溴取代基、甲氧基和乙氧基。
对于其中R5是任选地取代的单环杂环基的一些实施方案，所述单环杂环基选自呋喃基、噻吩基、吡咯基、吡唑基、噁唑基、噁二唑基、噻唑基、异噁唑基、异噻唑基、咪唑基、三唑基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基、二氢吡喃基、四氢吡喃基、四氢呋喃基、氧杂环丁基和氮杂环丁基。
对于其中R5是任选地取代的单环杂芳基的一些实施方案，所述单环杂芳基选自呋喃基、噻吩基、吡咯基、吡唑基、噁唑基、噁二唑基、噻唑基、异噁唑基、异噻唑基、咪唑基、三唑基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基和哒嗪基。
对于其中R5是任选地取代的苯基环的实施方案，所述任选取代基选自以下一个或多个：氨基取代基、(C1-C3)烷基氨基、(C1-C3)二烷基氨基、(C1-C3)烷氧基(尤其是甲氧基)、羟基取代基、卤素取代基(尤其是氟)、氰基取代基、氨基羰基、1,2-亚甲基二氧基环、1,2-亚乙基二氧基环、(C1-C3)酰基氨基、氟(C1-C3)酰基氨基和羟基(C1-C3)烷基氨基磺酰基。
对于其中R5是任选地取代的二环杂环基的实施方案，所述任选取代基选自以下一个或多个：(C1-C3)烷基、羟基取代基和氧代取代基。
对于其中R5是任选地取代的二环杂环基的一些实施方案，所述二环杂环基选自：吲哚基、异吲哚基、苯并咪唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并噁二唑基、苯并噻唑基、吡唑并吡啶基、喹啉基、异喹啉基、喹唑啉基、喹喔啉基、苯并间二氧杂环戊烯基、二氢苯并噁嗪基和嘌呤基。
在某些实施方案中，R5是(C1-C3)烷基氨基(C1-C3)烷基。在其它实施方案中，R5是(C1-C3)二烷基氨基(C1-C3)烷基。在其它实施方案中，R5是(C1-C3)烷氧基(C1-C3)烷基。在其它实施方案中，R5是(C1-C6)烃基。
在某些实施方案中，R5是杂环基(C1-C3)烷基。在其它实施方案中，R5是苄基。在其它实施方案中，R5是杂环基取代的苄基。在其它实施方案中，R5是(C1-C3)烷基氨基羰基或(C1-C3)酰基氨基。
在某些实施方案中，R2是氢。在其它实施方案中，R2是(C1-C3)烷基，具体地是甲基。在其它实施方案中，R2是CH2CH2-OR3b，其中R3b选自氢和(C1-C3)烷基。在其它实施方案中，R2和R30与它们所连接的原子一起形成4-6元含氧的非芳族杂环。
在某些实施方案中，R6是氢。在其它实施方案中，R6是卤素取代基，具体地是溴、氯或氟。在其它实施方案中，R6是氰基取代基。在其它实施方案中，R6选自-C≡CH、-CH＝CH2、(C1-C3)烷基、(C1-C3)烷氧基、氟(C1-C3)烷基、氟(C1-C3)烷氧基、(C3-C4)环烷基和氟(C3-C4)环烷基。
在某些实施方案中，R7是氢。在其它实施方案中，R7是卤素取代基，具体地是溴、氯或氟。在其它实施方案中，R7是氰基取代基。在其它实施方案中，R7选自-C≡CH、-CH＝CH2、(C1-C3)烷基、(C1-C3)烷氧基、氟(C1-C3)烷基、氟(C1-C3)烷氧基、(C3-C4)环烷基和氟(C3-C4)环烷基。
在某些实施方案中，R20是氢。在其它实施方案中，R20是(C1-C3)烷基，具体地是甲基。在某些实施方案中，R21是氢。在其它实施方案中，R21是(C1-C3)烷基，具体地是甲基。在某些实施方案中，R20和R21与它们所连接的碳一起形成3-5元脂族碳环。
在某些实施方案中，R30是氢。在其它实施方案中，R30和R2与它们所连接的原子一起形成4-6元含氧的非芳族杂环。
在某些实施方案中，n是1。在其它实施方案中，n是2。
总之，本发明涉及：
[1]式I的化合物。
[2]根据上面[1]的化合物，其中R1是氢。
[3]根据上面[1]的化合物，其中R1是(C1-C3)烷基。
[4]根据上面[1]的化合物，其中R1是CH2CH2-OR3a且R3a选自氢和(C1-C3)烷基。
[5]根据上面[1]的化合物，其中R1是氟(C1-C3)烷基。
[6]根据上面[1]至[5]中的任一项的化合物，其中R2是氢。
[7]根据上面[1]至[5]中的任一项的化合物，其中R2是(C1-C3)烷基。
[8]根据上面[1]至[5]中的任一项的化合物，其中R2是CH2CH2-OR3b且R3b选自氢和(C1-C3)烷基。
[9]根据上面[1]至[8]中的任一项的化合物，其中R4是氢。
[10]根据上面[1]至[8]中的任一项的化合物，其中R4是卤素。
[11]根据上面[1]至[8]中的任一项的化合物，其中R4是(C1-C6)烷氧基。
[12]根据上面[1]至[8]中的任一项的化合物，其中R4是氰基。
[12a]根据上面[1]至[8]中的任一项的化合物，其中R4是(C3-C6)环烷氧基
[12b]根据上面[1]至[8]中的任一项的化合物，其中R4是氟(C3-C6)环烷氧基
[13]根据上面[1]至[8]中的任一项的化合物，其中R4是任选地取代的单环杂环基，所述任选取代基选自以下一个或多个：(C1-C3)烷基、氨基、氰基取代基、(C1-C3)烷基氨基、(C1-C3)烷氧基、氧代取代基、氟(C1-C3)烷基、卤素取代基、羟基取代基和羟基(C1-C3)烷基。
[14]根据上面[1]至[8]中的任一项的化合物，其中R4是任选地取代的苯基环，所述任选取代基选自以下一个或多个：氨基取代基、(C1-C3)烷基氨基、(C1-C3)二烷基氨基、(C1-C3)烷氧基(尤其是甲氧基)、羟基取代基、卤素取代基(尤其是氟)、氰基取代基、氨基羰基、1,2-亚甲基二氧基环、1,2-亚乙基二氧基环、(C1-C3)酰基氨基、氟(C1-C3)酰基氨基和羟基(C1-C3)烷基氨基磺酰基。
[15]根据上面[1]至[8]中的任一项的化合物，其中R4是任选地取代的二环杂环基，所述任选取代基选自以下一个或多个：(C1-C3)烷基、羟基取代基和氧代取代基。
[16]根据上面[1]至[8]中的任一项的化合物，其中R4是氨基(C1-C3)烷基。
[17]根据上面[1]至[8]中的任一项的化合物，其中R4是任选地取代的单环杂芳基，所述任选取代基选自以下一个或多个：氨基取代基、卤素取代基、甲基、二氟甲基、甲氧基和氰基取代基。
[18]根据上面[1]至[8]、[13]和[17]中的任一项的化合物，其中R4是任选地取代的选自以下的单环杂芳基：呋喃基、噻吩基、吡咯基、吡唑基、噁唑基、噁二唑基、噻唑基、异噁唑基、异噻唑基、咪唑基、三唑基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基和哒嗪基。
[18a]根据上面[1]至[8]、[13]和[17]中的任一项的化合物，其中R4是任选地取代的选自以下的单环杂环基：呋喃基、噻吩基、吡咯基、吡唑基、噁唑基、噁二唑基、噻唑基、异噁唑基、异噻唑基、咪唑基、三唑基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基、二氢吡喃、四氢吡喃、四氢呋喃基、氧杂环丁烷和氮杂环丁基。
[19]根据上面[1]至[8]、[13]和[17]-[18]中的任一项的化合物，其中R4是
其中R50是(C1-C3)烷基或氟(C1-C3)烷基。
[20]根据上面[1]至[8]、[13]和[17]-[18]中的任一项的化合物，其中R4是
[21]根据上面[1]至[8]中的任一项的化合物，其中R4是(C1-C3)烷基氨基(C1-C3)烷基。
[22]根据上面[1]至[8]中的任一项的化合物，其中R4是(C1-C3)二烷基氨基(C1-C3)烷基。
[23]根据上面[1]至[8]中的任一项的化合物，其中R4是(C1-C3)烷氧基(C1-C3)烷基。
[24]根据上面[1]至[23]中的任一项的化合物，其中R5是氢。
[25]根据上面[1]至[23]中的任一项的化合物，其中R5是卤素取代基。
[26]根据上面[1]至[23]中的任一项的化合物，其中R5是(C1-C3)烷基。
[27]根据上面[1]至[23]中的任一项的化合物，其中R5是(C1-C3)烷氧基。
[28]根据上面[1]至[23]中的任一项的化合物，其中R5是氟(C1-C3)烷基。
[29]根据上面[1]至[23]中的任一项的化合物，其中R5是氟(C1-C3)烷氧基。
[30]根据上面[1]至[23]中的任一项的化合物，其中R5是氰基取代基。
[31]根据上面[1]至[30]中的任一项的化合物，其中R6是氢。
[32]根据上面[1]至[30]中的任一项的化合物，其中R6是溴、氟或氯。
[33]根据上面[1]至[30]中的任一项的化合物，其中R6是氰基取代基。
[34]根据上面[1]至[33]中的任一项的化合物，其中R7是氢。
[35]根据上面[1]至[33]中的任一项的化合物，其中R7是氟或氯。
[36]根据上面[1]至[33]中的任一项的化合物，其中R7是氰基取代基。
[37]根据上面[1]至[36]中的任一项的化合物，其中R20是氢。
[38]根据上面[1]至[36]中的任一项的化合物，其中R20是甲基。
[39]根据上面[1]至[36]中的任一项的化合物，其中R21是氢。
[40]根据上面[1]至[36]中的任一项的化合物，其中R21是甲基。
[41]根据上面[1]至[36]中的任一项的化合物，其中R20和R21与它们所连接的碳一起形成3-5元脂族碳环。
[42]根据上面[1]至[41]中的任一项的化合物，其中X1是N-R1。
[43]根据上面[1]和[6]至[41]中的任一项的化合物，其中X1是N。
[44]根据上面[1]至[43]中的任一项的化合物，其中X2是C。
[45]根据上面[6]至[41]和[43]中的任一项的化合物，其中X2是N。
[46]根据上面[1]至[45]中的任一项的化合物，其中X3是C。
[47]根据上面[6]至[41]、[43]和[44]中的任一项的化合物，其中X3是N。
[48]根据上面[1]至[47]中的任一项的化合物，其中X4是C-R4。
[49]根据上面[1]至[8]和[24]至[48]中的任一项的化合物，其中X4是N。
[50]根据上面[1]至[49]中的任一项的化合物，其中X5是C-R5，前提条件是，X1、X2、X3和X4中的至少一个是N。
[51]根据上面[1]至[23]和[31]至[50]中的任一项的化合物，其中X5是N。
[52]根据上面[1]至[23]和[31]至[50]中的任一项的化合物，其中X1是N且X4是N。
[53]根据上面[1]至[23]和[31]至[50]中的任一项的化合物，其中X1是N-R1且X4是N。
[54]根据上面[1]至[23]和[31]至[50]中的任一项的化合物，其中X1是N且X5是N。
[55]根据上面[1]至[23]和[31]至[50]中的任一项的化合物，其中X1是N-R1且X5是N。
贯穿本说明书，术语和取代基保留其定义。本文提供的描述使用化学领域中已知的某些术语。除非贯穿本文的描述另外指出，否则术语保留本领域普通技术人员所理解的其含义。
本文中使用的术语“包含”和“包括”或其语法变体将被视为指定所述的特征、整数、步骤或组分，但不排除一个或多个额外特征、整数、步骤、组分或其组的添加。该术语涵盖术语“由……组成”和“基本上由……组成”。短语“基本上由……组成”或其语法变体，当在本文中使用时，将被视为指定所述的特征、整数、步骤或组分，但不排除一个或多个额外特征、整数、步骤、组分或其组的添加，但前提是，额外特征、整数、步骤、组分或其组不实质上改变要求保护的组合物或方法的基本和新颖特征。
本文中使用的术语“包含(comprise)”(以及包含的任何形式，诸如“包含(comprises)”和“包含(comprising)”)、“具有(have)”(以及具有的任何形式，诸如“具有(has)”和“具有(having)”)、“包括(include)”(以及包括的任何形式，诸如“包括(includes)”和“包括(including)”)、和“含有(contain)”(以及含有的任何形式，诸如“含有(contains)”和“含有(containing)”)是开放式的系动词。因此，“包含”、“具有”、“包括”或“含有”一个或多个步骤或要素的方法具有那些一个或多个步骤或要素，但不限于仅具有那些一个或多个步骤或要素。
“烃”(或“烃基”，当它是残基时)包括烷基、环烷基、多环烷基、烯基、炔基、芳基和它们的组合。例子包括苄基、苯乙基、环己基甲基、金刚烷基、樟脑基和萘基乙基。烃基表示由氢和碳作为仅有元素组分组成的任何取代基。前缀诸如“Cx-Cy”或“(Cx-Cy)”指示，在该前缀后面的基团具有x至y个碳原子。例如，“C1至C20烃”指示具有1至20个碳原子的烃。脂族烃是非芳族的烃；它们可以是饱和的或不饱和的、环状的、直链的或支链的。脂族烃的例子包括异丙基、2-丁烯基、2-丁炔基、环戊基、降冰片基等。芳烃包括苯(苯基)、萘(萘基)、蒽等。
除非另外指出，否则烷基(或亚烷基，当为二价时)意图包括直链或支链饱和烃结构和它们的组合。除非另有定义，否则“烷基”表示1至20个碳原子、优选1至10个碳原子、更优选1至6个碳原子的烷基。烷基的例子包括甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基等。
环烷基是烃的一个子集，并且包括3至8个碳原子的环状烃基。环烷基的例子包括环丙基、环丁基、环戊基、降冰片基等。
除非另外指出，否则术语“碳环”意图包括其中环原子均为碳但具有任何氧化态的环系统。因此，(C3-C10)碳环表示非芳族和芳族系统，包括诸如环丙烷、苯和环己烯的系统；(C8-C12)碳多环表示诸如降莰烷、十氢化萘、茚满和萘的系统。如果没有另外限制，碳环表示单环、二环和多环。
杂环是指脂族或芳族碳环残基，其中1至4个碳已经被选自N、O和S的杂原子替换。除非另外指出，否则杂环可以是非芳族(杂脂族)或芳族(杂芳基)。杂环的例子包括吡咯烷、吡唑、吡咯、吲哚、喹啉、异喹啉、四氢异喹啉、苯并呋喃、苯并二氧杂环己烷、苯并间二氧杂环戊烯(通常被称作亚甲基二氧基苯基，当作为取代基存在时)、四唑、吗啉、噻唑、吡啶、哒嗪、嘧啶、噻吩、呋喃、噁唑、噁唑啉、异噁唑、二氧杂环己烷、四氢呋喃等。杂环基残基的例子包括哌嗪基、哌啶基、吡唑烷基、咪唑基、咪唑啉基、咪唑烷基、吡嗪基、噁唑烷基、异噁唑烷基、噻唑烷基、异噻唑基、奎宁环基、异噻唑烷基、苯并咪唑基、噻二唑基、苯并吡喃基、苯并噻唑基、苯并噁唑基、四氢呋喃基、四氢吡喃基、噻吩基(thienyl)(在历史上也被称作噻吩基(thiophenyl))、苯并噻吩基、硫吗啉基、噁二唑基、三唑基和四氢喹啉基。
单环杂环基或单环杂环是指由单环组成的芳族或非芳族杂环。单环杂环的例子包括呋喃、噻吩、吡咯、吡唑、噁唑、噁二唑、噻唑、异噁唑、异噻唑、咪唑、三唑、吡啶、嘧啶、吡嗪和哒嗪。二环杂环基是指由两个稠合环组成的芳族或非芳族杂环，其中一个或两个环含有杂原子。因而，二环杂环基包括在一个环中没有杂原子但在另一个环中含有一个或多个杂原子的稠合二环结构。两个环都不需要是芳族的，但一个或两个环可以是芳族的。但是，如果至少一个环是芳族的，则二环杂环基被认为是芳族的。二环杂环的例子包括吲哚、异吲哚、苯并咪唑、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并噁二唑、苯并噻唑、吡唑并吡啶、喹啉、异喹啉、喹唑啉、喹喔啉、苯并间二氧杂环戊烯、二氢苯并噁嗪和嘌呤。
烃基氧基表示通过氧与母体结构连接的1至20个碳原子、优选1至10个碳原子、更优选1至6个碳原子的基团。烷氧基是烃基氧基的子集，并且包括直链或支链构型的基团。例子包括甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基等。低级烷氧基表示含有一至四个碳的基团。术语“卤素”是指氟、氯、溴或碘原子。
除非另外指出，否则酰基表示甲酰基以及通过羰基官能团连接至母体结构的具有1、2、3、4、5、6、7和8个碳原子的直链、支链、环状构型、饱和的、不饱和的和芳族的及其组合的基团。例子包括乙酰基、苯甲酰基、丙酰基、异丁酰基等。低级酰基表示含有一至四个碳的基团。
本文中使用的术语“任选地取代”可以与“未被取代或被取代”互换使用。术语“取代”表示用指定残基替换指定基团中的一个或多个氢原子。例如，被取代的烷基、芳基、环烷基、杂环基等表示这样的烷基、芳基、环烷基或杂环基：其中每个残基中的一个或多个H原子被卤素、卤代烷基、烷基、酰基、烷氧基烷基、羟基低级烷基、羰基、苯基、杂芳基、苯磺酰基、羟基、低级烷氧基、卤代烷氧基、氧杂烷基、羧基、烷氧基羰基[-C(＝O)O-烷基]、烷氧基羰基氨基[HNC(＝O)O-烷基]、氨基羰基(也被称作甲酰氨基)[-C(＝O)NH2]、氧代[＝O]、烷基氨基羰基[-C(＝O)NH-烷基]、氰基、乙酰氧基、硝基、氨基、烷基氨基、二烷基氨基、(烷基)(芳基)氨基烷基、烷基氨基烷基(包括环烷基氨基烷基)、二烷基氨基烷基、二烷基氨基烷氧基、杂环基烷氧基、巯基、烷基硫基、亚砜、砜、磺酰基氨基、烷基亚磺酰基、烷基磺酰基、酰基氨基烷基、酰基氨基烷氧基、酰基氨基、脒基、芳基、苄基、杂环基、杂环基烷基、苯氧基、苄氧基、杂芳氧基、肟基、烷氧基亚氨基、氧杂烷基、氨基磺酰基、三苯甲基、脒基、胍基、脲基、苄氧基苯基和苄氧基替换。在一个实施方案中，1、2或3个氢原子被指定的残基替换。在烷基和环烷基的情况下，超过三个氢原子可以被氟替换；实际上，所有可用的氢原子都可以被氟替换。
取代基Rn通常在引入时被定义，并贯穿说明书和在所有独立权利要求中保留该定义。
本文描述的一种或多种化合物含有至多两个不对称中心，且因此可能产生对映异构体、非对映异构体和其它立体异构形式，它们可以以绝对立体化学的方式定义为(R)-或(S)-。本发明意在包括所有这样的可能的异构体，诸如外消旋体、光学纯的形式和中间体混合物。光学活性的异构体可以使用同手性合成子或同手性试剂制备，或使用常规技术诸如手性色谱法进行光学拆分。意图包括所有互变异构形式。本文所用的外消旋的、ambiscalemic和非外消旋(scalemic)的或对映异构地纯的化合物的图示取自MaehrJ.Chem.Ed.62,114-120(1985)：简单的单键线仅传达连接性，且没有立体化学暗示；实心楔和虚楔用于表示手性元素的绝对构型；波浪线指示它所代表的键可能产生的任何立体化学暗示的明确否认；实和虚粗线是几何描述符，指示显示的相对构型，但不表示绝对构型；且楔形轮廓和虚线表示不确定绝对构型的对映异构地纯的化合物。对映异构地纯的是指大于80e.e.，且优选地大于90e.e.。
例如，当R21是氢时，描绘本发明的示例性化合物的通用结构被如下描绘：
该结构含有单个不对称中心(用星号标记)。在一个实施方案中，该结构可以表示为：
该描绘仅指示关于与手性中心键合的原子的连接性。在这种情况下表示的化合物可以是R和S对映异构体的任何混合物，从100％R到100％S，以及之间的任何比例。
各对映异构体如下绘制：
当R20是(C1-C3)烷基时，左侧结构指示，所述化合物对映异构地富集S对映异构体(大于90:10S:R或>80％e.e.S)，且右侧结构指示，所述化合物对映异构地富集R对映异构体(大于90:10R:S或>80％e.e.R)。对于使用该惯例描绘的结构，已知绝对构型如所示的。
当未知绝对立体化学、但已知化合物对映异构地富集(>80％e.e.)时，结构如下绘制：
对于使用该惯例的这些结构，所述化合物是对映异构地富集的(>80％e.e.)，但是未知绝对立体化学。所有已知的是，主要异构体在指定的e.e.互为镜像。这种情况通常是暴露于导致对映异构富集的手性环境的结果。
治疗益处包括所治疗的潜在障碍的根除和/或改善；它还包括与潜在障碍相关的一种或多种症状的根除和/或改善，从而在受试者中观察到改善，尽管受试者可能仍受潜在障碍折磨。在某些实施方案中，“治疗(treatment)”或“治疗(treating)”包括以下一种或多种：(a)抑制障碍(例如，减少由障碍引起的一种或多种症状，和/或减轻障碍的程度)；(b)减缓或阻止与障碍相关的一种或多种症状的发展(例如，稳定障碍和/或延缓障碍的恶化或进展)；和/或(c)缓解障碍(例如，造成临床症状的消退，改善障碍，延迟障碍的进展，和/或提高生活质量)。治疗益处如下实现：根除或改善与潜在障碍相关的生理系统中的一个或多个，从而在患者中观察到改善，尽管患者可能仍受潜在障碍折磨。具体地，在治疗SLE的情况下，会考虑易感性(predisposition)。因此，如果一个家庭有三个孩子，其中两个孩子有SLE和抗dsDNA抗体，如果第3个孩子显示dsDNA抗体但尚未出现疾病症状，那么临床医师会因为遗传背景对无症状的孩子进行治疗。
如本文中使用的和如本领域技术人员将理解的，除非明确地进一步限制，否则“化合物”的叙述意图包括该化合物的盐。在一个特定实施方案中，术语“式的化合物”表示化合物或其药学上可接受的盐。
术语“药学上可接受的盐”表示从药学上可接受的无毒的酸或碱(包括无机酸和碱以及有机酸和碱)制备的盐。当本发明的化合物为碱性时，正如它们在大多数情况下，可以从药学上可接受的无毒的酸(包括无机酸和有机酸)制备盐。与无机碱形成的盐的优选例子包括碱金属盐诸如钠盐、钾盐等；碱土金属盐诸如钙盐、镁盐等；铝盐；和铵盐。与有机碱形成的盐的优选例子包括与三甲胺、三乙胺、吡啶、甲基吡啶、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二环己胺、N,N-二苄基乙二胺等形成的盐。与无机酸形成的盐的优选例子包括与盐酸、氢溴酸、硝酸、硫酸、磷酸等形成的盐。与有机酸形成的盐的优选例子包括与甲酸、乙酸、三氟乙酸、富马酸、草酸、酒石酸、马来酸、柠檬酸、琥珀酸、苹果酸、甲磺酸、苯磺酸、对甲苯磺酸等形成的盐。与碱性氨基酸形成的盐的优选例子包括与精氨酸、赖氨酸、鸟氨酸等形成的盐。与酸性氨基酸形成的盐的优选例子包括与天冬氨酸、谷氨酸等形成的盐。
化合物(I)的盐优选地是与无机酸(优选地，盐酸)或有机酸(优选地，三氟乙酸)形成的盐。
适用于本发明化合物的药学上可接受的酸的加成盐包括乙酸、己二酸、海藻酸、抗坏血酸、天冬氨酸、苯磺酸(苯磺酸盐)、苯甲酸、硼酸、丁酸、樟脑酸、樟脑磺酸、碳酸、柠檬酸、乙烷二磺酸、乙磺酸、乙二胺四乙酸、甲酸、富马酸、葡萄庚糖酸、葡糖酸、谷氨酸、氢溴酸、盐酸、氢碘酸、羟基萘甲酸、羟乙磺酸、乳酸、乳糖酸、月桂基磺酸、马来酸、苹果酸、扁桃酸、甲磺酸、黏酸、亚萘基磺酸、硝酸、油酸、扑酸、泛酸、磷酸、新戊酸、聚半乳糖醛酸、水杨酸、硬脂酸、琥珀酸、硫酸、鞣酸、酒石酸、teoclatic、对甲苯磺酸等。当化合物含有酸性官能团(例如-SO3H)时，适用于本发明的化合物的合适的药学上可接受的碱加成盐包括、但不限于由铝、钙、锂、镁、钾、钠和锌制成的金属盐，或者由赖氨酸、精氨酸、N,N'-二苄基乙二胺、氯普鲁卡因、胆碱、二乙醇胺、乙二胺、葡甲胺(N-甲基还原葡糖胺)和普鲁卡因制成的有机盐。其它药学上可接受的盐包括，在适当时，无毒的铵阳离子和与具有1-20个碳原子的烷基连接的羧酸根、磺酸根和膦酸根阴离子。
本发明的化合物也可以用作其前药，其在活体中在生理条件下通过酶、胃酸等的反应诸如氧化、还原、水解等转化为化合物。本发明的化合物的前药可以如下获得：使化合物中的氨基进行酰化、烷基化或磷酸化、二十烷酰化(eicosanoylation)、丙氨酰化、戊基氨基羰基化、(例如5-甲基-2-氧代-1,3-二氧杂环戊烯-4-基)甲氧基羰基化、四氢呋喃基化、吡咯烷基甲基化、新戊酰氧基甲基化和叔丁基化等)；使化合物中的羟基进行酰化、烷基化、磷酸化或硼酸化(boration)(例如乙酰化、棕榈酰化、丙酰化、新戊酰化、琥珀酰化、富马酰化、丙氨酰化和二甲基氨基甲基羰基化))；使化合物中的羧基进行酯化或酰胺化(例如，乙基酯化、苯基酯化、羧甲基酯化、二甲基氨基甲基酯化、新戊酰氧基甲基酯化、乙氧基碳酰氧基乙基酯化、酞基酯化、(5-甲基-2-氧代-1,3-二氧杂环戊烯-4-基)甲基酯化、环己氧基羰基乙基酯化和甲基酰胺化)等。可以通过本身已知的方法生产本发明化合物的这些前药中的任一种。
本发明的化合物可以用同位素(例如，2H、3H、14C、35S、125I、11C、18F)等标记。用同位素标记或取代的化合物可以用作例如正电子发射断层摄影术(PET)所使用的示踪剂(PET示踪剂)，并且可用在医疗诊断等领域中。
本发明的化合物可以是脱水物或水合物。所述化合物可以是溶剂化物或非溶剂化物。此外，所述化合物可以是氘代化合物。
本发明的化合物可以是晶体，且所述化合物涵盖单晶和晶体混合物。可以根据本身已知的结晶方法通过结晶来生产晶体。
此外，所述化合物可以是药学上可接受的共晶或共晶盐。在这里，共晶或共晶盐是指由两种或更多种在室温为固体的特定物质组成的结晶物质，每种物质具有不同的物理性能(例如，结构、熔点、熔化热、吸湿性和稳定性)。可以通过本身已知的共结晶方法生产共晶和共晶盐。
本发明的化合物、其盐或其前药(在下文中有时简单缩写为本发明的化合物)具有低毒性(例如，急性毒性、慢性毒性、遗传毒性、生殖毒性、心脏毒性、致癌性)，并且可以原样或以药物组合物的形式用于哺乳动物(例如，人、小鼠、大鼠、兔、狗、猫、牛、马、猪、猴)作为用于预防或治疗单独提及的疾病的药剂。药物组合物，其包含如上公开的本发明的化合物以及其一种或多种药学载体和任选的一种或多种其它治疗成分。所述载体必须是“可接受的”，其含义是，与制剂的其它成分相容，且对其接受者无害。
作为这里药学上可接受的载体，常见的有机或无机载体物质用作制剂原料。添加载体作为在固体制剂中的媒介物(例如，乳糖、蔗糖、D-甘露醇、D-山梨醇、淀粉、α-淀粉、糊精、结晶纤维素、低取代的羟丙基纤维素、羧甲纤维素钠、阿拉伯树胶、普鲁兰、轻质无水硅酸、合成的硅酸铝和偏硅酸铝镁(magnesium metasilicic aluminate))、润滑剂(例如，硬脂酸镁、硬脂酸钙、滑石粉、胶态二氧化硅等)、粘合剂(例如，α-淀粉、蔗糖、明胶、阿拉伯树胶、甲基纤维素、羧甲纤维素、羧甲纤维素钠、结晶纤维素、蔗糖、D-甘露醇、海藻糖、糊精、普鲁兰、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素和聚乙烯吡咯烷酮)和崩解剂(例如，乳糖、蔗糖、淀粉、羧甲纤维素、羧甲纤维素钙、交联羧甲纤维素钠、羧甲基淀粉钠、轻质无水硅酸和低取代的羟丙基纤维素)；和作为在液体制剂中的溶剂、增溶剂、助悬剂、等渗剂、缓冲剂、缓和剂等。如果需要的话，可以使用制剂添加剂诸如防腐剂、抗氧化剂、着色剂、甜味剂等。
所述制剂包括适合于口服、胃肠外(包括皮下、真皮内、肌肉内、静脉内和关节内)、直肠和局部(包括真皮、含服、舌下和眼内)施用的那些。最合适的途径可能取决于接受者的状况和障碍。所述制剂可以方便地以单位剂型存在，且可以通过药学领域众所周知的任意方法来制备。所有方法包括以下步骤：使式I的化合物或其药学上可接受的盐(“活性成分”)与构成一种或多种助剂的载体结合。一般而言，如下制备制剂：使所述活性成分与液体载体或精细粉碎的固体载体或两者均匀地且紧密地结合，然后如果必要，将产物成形为需要的制剂。
适合用于口服施用的本发明的制剂可以呈现为：离散单元，诸如胶囊剂、扁囊剂或片剂，其每个含有预定量的活性成分；粉末或颗粒；在水性液体或非水性液体中的溶液或混悬剂；或者水包油液体乳剂或油包水液体乳剂。所述活性成分还可以作为大丸剂、药糖剂或糊剂存在。
通过任选地与一种或多种助剂一起压缩或模塑，可以制备片剂。可以如下制备压制的片剂：在合适的机器中压制自由流动形式(诸如粉末或颗粒)的活性成分，其任选地与粘合剂、润滑剂、惰性稀释剂、润滑剂、表面活性剂或分散剂混合。通过在合适的机器中模塑用惰性液体稀释剂润湿的粉末状化合物的混合物，可以制备模铸的片剂。片剂可以任选地被包衣或划痕，且可以被配制从而提供在其中的活性成分的持续、延迟或受控释放。
用于胃肠外施用的制剂包括水性的和非水性的无菌注射溶液，其可以含有抗氧化剂、缓冲剂、抑菌剂和使制剂与预期接受者的血液等渗的溶质。用于胃肠外施用的制剂还包括水性的和非水性的无菌混悬剂，其可以包括助悬剂和增稠剂。所述制剂可以存在于多剂量容器的单位剂量中，例如密封的安瓿和小瓶，并且可以在冷冻干燥(低压冻干)条件下储存，仅需要在即将使用前添加无菌液体载体，例如盐水、磷酸盐-缓冲盐水(PBS)等。可以从前述种类的无菌粉剂、颗粒剂和片剂制备即时注射溶液和混悬剂。
本发明的化合物在本发明的制剂中的含量基于本发明的化合物的剂型、剂量等而变化。例如，它大约是约0.1-100重量％。
本发明的化合物的剂量根据施用对象、施用途径、目标疾病、症状等而变化。例如，对于口服施用给成年癌症患者，通常单剂量为约0.01-100mg/kg体重，优选0.1-50mg/kg体重，进一步优选0.5-20mg/kg体重，并且该剂量优选地每天施用1至3次。
本发明的化合物可以用作自身免疫性疾病诸如Aicardi-Goutières综合征(AGS)、系统性红斑狼疮、狼疮肾炎、类风湿性关节炎、舍格伦综合征、银屑病、溃疡性结肠炎、克罗恩氏病、I型糖尿病、重症肌无力、多发性硬化、特发性肺纤维化、肝硬化、心内膜心肌纤维化、硬皮病/系统性硬化症等的预防剂或治疗剂。
本发明的化合物可以用作中枢神经系统疾病的预防剂或治疗剂。它可用作诸如以下疾病的预防剂或治疗剂：(1)精神病学疾病[例如，抑郁症、重性抑郁、双相抑郁症、心境恶劣障碍、情绪障碍(季节性情感障碍等)、复发性抑郁症、产后抑郁症、应激障碍、抑郁症症状、杜列特氏综合征、双相型障碍、神经症、精神分裂症(例如，阳性症状、阴性症状、认知损害)、精神病性重性抑郁、难治的重性抑郁、治疗抗性的抑郁症]，(2)神经变性疾病[例如，阿尔茨海默氏病、阿尔茨海默型老年性痴呆、帕金森病、亨廷顿病(亨廷顿舞蹈症)、多发梗死性痴呆、额颞叶痴呆、额颞叶痴呆伴帕金森症、进行性核上性麻痹、皮克氏综合征、Niemann-Pick综合征、皮质基底节变性、血管性痴呆、脑炎后帕金森症、痴呆伴露易小体、HIV痴呆、肌萎缩性侧索硬化(ALS)、运动神经发生疾病(MND)、进行性核上性麻痹、多发性硬化、脊髓小脑变性(例如，齿状核红核苍白球丘脑下部萎缩)]、共济失调-毛细血管扩张症，(3)唐氏综合征、Hutchinson-Gilford Progeria综合征(早老症、HGPS)，(4)年龄相关的认知和记忆障碍[例如，年龄相关的记忆障碍、老年性痴呆]，(5)癫痫(例如，Dravet综合征)、创伤性脑损伤、糖尿病性神经病、肥胖、糖尿病、心脏病、炎性疾病、变态反应性疾病、由HIV感染造成的免疫缺陷综合征、由应激造成的免疫缺陷综合征、代谢综合征、肠易激综合征、炎性肠病、溃疡性结肠炎、克罗恩氏病、应激性胃肠障碍、应激性呕吐、应激性溃疡等。
本发明的化合物可以用作癌症的预防剂或治疗剂。癌症的例子包括乳腺癌、前列腺癌、胰腺癌、胃癌、肺癌、结直肠癌、直肠癌、食管癌、十二指肠癌、舌癌、咽癌、脑肿瘤、神经鞘瘤、非小细胞肺癌、小细胞肺癌、肝癌、肾癌、胆管癌、子宫体癌、宫颈癌、卵巢癌、膀胱癌、皮肤癌、血管瘤、恶性淋巴瘤、恶性黑素瘤、甲状腺癌、骨肿瘤、血管纤维瘤、视网膜母细胞瘤、阴茎癌、儿童期实体癌、卡波西氏肉瘤、AIDS相关的卡波西氏肉瘤、上颌窦肿瘤、纤维组织细胞瘤、平滑肌肉瘤、横纹肌肉瘤和白血病。在这些中，化合物可以优选地用于前列腺癌、白血病和恶性淋巴瘤。
实验部分
一般而言，用以下内容解释本发明的化合物的生产方法：
在以下生产方法中的每个步骤所用的起始原料和试剂以及所得化合物可以各自形成盐。盐的例子包括与本发明的化合物的前述盐类似的那些等。
当在每个步骤中得到的化合物为游离化合物时，可以通过本身已知的方法将其转化成期望的盐。相反，当在每个步骤中获得的化合物是盐时，可以通过本身已知的方法将其转化成游离形式或期望的其它种类的盐。
在每个步骤中得到的化合物也可以作为其反应混合物或在得到其粗产物以后用于下一反应。可替换地，根据常规方法通过分离方式诸如浓缩、结晶、重结晶、蒸馏、溶剂萃取、分级分离、色谱法等，可以从反应混合物分离和/或纯化在每个步骤中得到的化合物。
当每个步骤的起始原料和试剂化合物是市售可得的时，经常原样使用市售可得产品。
在每个步骤的反应中，尽管反应时间根据要使用的试剂和溶剂而变化，但除非另外指出，否则它通常为1分钟至48小时，且优选为10分钟至8小时。
在每个步骤的反应中，尽管反应温度根据要使用的试剂和溶剂而变化，但除非另外指出，否则它通常为-78℃至300℃，且优选为-78℃至150℃。
在每个步骤的反应中，尽管压强根据要使用的试剂和溶剂而变化，但除非另外指出，否则它通常为1大气压至20大气压，且优选为1大气压至3大气压。
在每个步骤的反应中，例如有时使用微波合成仪诸如由BIOTAGE制造的INITIATOR等。尽管反应温度根据要使用的试剂和溶剂而变化，但除非另外指出，否则它通常为室温至300℃，且优选为50℃至250℃。尽管反应时间根据要使用的试剂和溶剂而变化，但除非另外指出，否则它通常为1分钟至48小时，且优选为1分钟至8小时。
在每个步骤的反应中，除非另外指出，否则相对于底物，使用的试剂为0.5当量至20当量，且优选为0.8当量至5当量。当试剂用作催化剂时，相对于底物，使用的试剂为0.001当量至1当量，优选0.01当量至0.2当量。当试剂也是反应溶剂时，以溶剂量使用试剂。
在每个步骤的反应中，除非另外指出，否则在没有溶剂的情况下或通过溶解或悬浮于合适的溶剂中进行。溶剂的具体例子包括在实施例中描述的那些和以下：
·醇：甲醇、乙醇、叔丁醇、2-甲氧基乙醇等；
·醚：乙醚、二苯基醚、四氢呋喃、1,2-二甲氧基乙烷等；
·芳烃：氯苯、甲苯、二甲苯等；
·饱和烃：环己烷、己烷等；
·酰胺：N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮等；
·卤代烃：二氯甲烷、四氯化碳等；
·腈：乙腈等；
·亚砜：二甲亚砜等；
·芳族有机碱：吡啶等；
·酸酐：乙酸酐等；
·有机酸：甲酸、乙酸、三氟乙酸等；
·无机酸：盐酸、硫酸等；
·酯：乙酸乙酯等；
·酮：丙酮、甲基乙基酮等；和
·水。
通过以适当的比例混合，可以使用两种或更多种上述溶剂。
当在每个步骤的反应中使用碱时，例如，使用如下所示的碱或在实施例中所述的碱：
·无机碱：氢氧化钠、氢氧化镁、碳酸钠、碳酸钙、碳酸氢钠等；
·有机碱：三乙胺、二乙胺、吡啶、4-二甲基氨基吡啶、N,N-二甲基苯胺、1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷、1,8-二氮杂二环[5.4.0]-7-十一碳烯、咪唑、哌啶等；
·金属烷醇盐：乙醇钠、叔丁醇钾等；
·碱金属氢化物：氢化钠等；
·金属氨化物：氨基钠、二异丙基氨基锂、六甲基二硅基氨基锂等；和
·有机锂：正丁基锂等。
当在每个步骤的反应中使用酸或酸性催化剂时，例如，使用如下所示的酸和酸性催化剂或在实施例中所述的那些：
·无机酸：盐酸、硫酸、硝酸、氢溴酸、磷酸等；
·有机酸：乙酸、三氟乙酸、柠檬酸、对甲苯磺酸、10-樟脑磺酸等；和
·路易斯酸：三氟化硼乙醚复合物、碘化锌、无水氯化铝、无水氯化锌、无水氯化铁等。
除非另外指出，否则每个步骤的反应都按照本身已知的方法进行。例如，在以下文献中描述的方法：Jikken Kagaku Kouza第5版，第13卷至第19卷(The Chemical Societyof Japan编)；Shinjikken Kagaku Kouza(Courses in Experimental Chemistry),第14卷至第15卷(The Chemical Society of Japan编)；Fine Organic Chemistry第2版修订(L.F.Tietze,Th.Eicher,NANKODO)；rev.Organic Name Reactions,Their Mechanism andEssence(Hideo Togo,Kodansha)；ORGANIC SYNTHESES Collective第I至VII卷(JohnWiley&Sons Inc)；Modern Organic Synthesis in the Laboratory,A Collection ofStandard Experimental Procedures(Jie Jack Li,OXFORD UNIVERSITY)；ComprehensiveHeterocyclic Chemistry III,第1卷至第14卷(Elsevier Japan KK)；StrategicApplications of Named Reactions in Organic Synthesis(translation supervisorKiyoshi Tomioka,KAGAKUDOJIN)；Comprehensive Organic Transformations(VCHPublishers Inc.),1989等，或在实施例中描述的方法。
在每个步骤中，官能团的保护或去保护通过本身已知的方法进行，例如，在以下文献中描述的方法：“Protective Groups in Organic Synthesis,第4版”(TheodoraW.Greene,Peter G.M.Wuts)Wiley-Interscience,2007；“Protecting Groups第3版”(P.J.Kocienski)Thieme,2004等，或在实施例中描述的方法。
醇等的羟基和酚羟基的保护基的例子包括：醚保护基诸如甲氧基甲基醚、苄基醚、叔丁基二甲基甲硅烷基醚、四氢吡喃基醚等；羧酸酯保护基诸如乙酸酯等；磺酸酯保护基诸如甲磺酸酯等；碳酸酯保护基诸如叔丁基碳酸酯等，等。
醛羰基的保护基的例子包括：缩醛保护基诸如二甲基缩醛等；环状缩醛保护基诸如1,3-二氧杂环己烷等，等。
酮羰基的保护基的例子包括：缩酮保护基诸如二甲基缩酮等；环状缩酮保护基诸如1,3-二氧杂环己烷等；肟保护基诸如O-甲基肟等；腙保护基诸如N,N-二甲基腙等。
羧基保护基的例子包括：酯保护基诸如甲基酯等；酰胺保护基诸如N,N-二甲基酰胺等。
硫醇保护基的例子包括：醚保护基诸如苄基硫醚等；酯保护基诸如硫代乙酸酯、硫代碳酸酯、硫代氨基甲酸酯等。
氨基和芳族杂环诸如咪唑、吡咯、吲哚等的保护基的例子包括：氨基甲酸酯保护基诸如氨基甲酸苄酯等；酰胺保护基诸如乙酰胺等；烷基胺保护基诸如N-三苯基甲基胺等，磺酰胺保护基诸如甲磺酰胺等。
通过本身已知的方法，例如，使用酸、碱、紫外线、肼、苯基肼、N-甲基二硫代氨基甲酸钠、四丁基氟化铵、乙酸钯、三烷基甲硅烷基卤(例如，三甲基甲硅烷基碘、三甲基甲硅烷基溴)的方法，还原方法等，可以除去保护基。
当在每个步骤中进行还原反应时，要使用的还原剂的例子包括金属氢化物诸如氢化铝锂、三乙酰氧基硼氢化钠、氰基硼氢化钠、二异丁基氢化铝(DIBAL-H)、硼氢化钠、四甲基三乙酰氧基硼氢化铵等；硼烷诸如硼烷四氢呋喃复合物等；拉尼镍；拉尼钴；氢；甲酸；三乙基硅烷等。当还原碳-碳双键或三键时，使用催化剂诸如钯-碳、Lindlar催化剂等的方法。
当在每个步骤中进行氧化反应时，要使用的氧化剂的例子包括过酸诸如间氯过苯甲酸(mCPBA)、过氧化氢、叔丁基过氧化氢等；高氯酸盐诸如四丁基高氯酸铵等；氯酸盐诸如氯酸钠等；亚氯酸盐诸如亚氯酸钠等；高碘酸诸如高碘酸钠等；高价碘试剂诸如亚碘酰苯等；含有锰的试剂诸如二氧化锰、高锰酸钾等；含有铅的试剂(leads)诸如四乙酸铅等；含有铬的试剂诸如吡啶鎓氯铬酸盐(PCC)、吡啶鎓重铬酸盐(PDC)、Jones试剂等；卤素化合物诸如N-溴琥珀酰亚胺(NBS)等；氧；臭氧；三氧化硫吡啶复合物；四氧化锇；二氧化硒；2,3-二氯-5,6-二氰基-1,4-苯醌(DDQ)等。
当在每个步骤中进行自由基环化反应时，要使用的自由基引发剂的例子包括：偶氮化合物诸如偶氮二异丁腈(AIBN)等；水溶性的自由基引发剂诸如4-4’-偶氮二-4-氰基戊酸(ACPA)等；在有空气或氧存在下的三乙基硼；过氧化苯甲酰等。另外，要使用的自由基反应试剂的例子包括三丁基锡烷、三(三甲基甲硅烷基)硅烷、1,1,2,2-四苯基二硅烷、二苯基硅烷、碘化钐等。
当在每个步骤中进行Wittig反应时，要使用的Wittig试剂的例子包括亚烷基正膦等。通过本身已知的方法可以制备亚烷基正膦，例如，通过使鏻盐与强碱反应。
当在每个步骤中进行Horner-Emmons反应时，要使用的试剂的例子包括膦酰基乙酸酯诸如二甲基膦酰基乙酸甲酯、二乙基膦酰基乙酸乙酯等；和碱诸如碱金属氢化物、有机锂等。
当在每个步骤中进行Friedel-Crafts反应时，要使用的试剂的例子包括路易斯酸和酰基氯或路易斯酸和烷化剂(例如，烷基卤、醇、烯烃等)。可替换地，也可以使用有机酸和无机酸替代路易斯酸，且也可以使用酸酐诸如乙酸酐等替代酰基氯。
当在每个步骤中进行芳族亲核取代反应时，使用亲核试剂(例如，胺、咪唑等)和碱(例如，有机碱等)作为试剂。
当在每个步骤中进行与碳负离子的亲核加成反应、与碳负离子的亲核1,4-加成反应(迈克尔加成反应)或与碳负离子的亲核取代反应时，要用于形成碳负离子的碱的例子包括有机锂、金属烷醇盐、无机碱、有机碱等。
当在每个步骤中进行Grignard反应时，Grignard试剂的例子包括芳基卤化镁诸如苯基溴化镁等；和烷基卤化镁诸如甲基溴化镁等。Grignard试剂可以通过本身已知的方法制备，例如，通过在作为溶剂的醚或四氢呋喃中使烷基卤或芳基卤与金属镁反应。
当在每个步骤中进行Knoevenagel缩合反应时，保持在两个吸电子基团之间的活性亚甲基化合物(例如，丙二酸、丙二酸二乙酯、丙二腈等)和碱(例如，有机碱、金属烷醇盐、无机碱)用作试剂。
当在每个步骤中进行Vilsmeier-Haack反应时，将磷酰氯和酰胺衍生物(例如，N,N-二甲基甲酰胺等)用作试剂。
当在每个步骤中进行醇、烷基卤或磺酸酯的叠氮化反应时，要使用的叠氮化试剂的例子包括二苯基磷酰叠氮化物(DPPA)、三甲基甲硅烷基叠氮化物、叠氮化钠等。例如，当醇被叠氮化时，可以采用使用二苯基磷酰叠氮化物和1,8-二氮杂二环[5,4,0]十一碳-7-烯(DBU)的方法、使用三甲基甲硅烷基叠氮化物和路易斯酸的方法等。
当在每个步骤中进行还原胺化反应时，要使用的还原剂的例子包括三乙酰氧基硼氢化钠、氰基硼氢化钠、氢、甲酸等。当底物是胺化合物时，除了多聚甲醛以外要使用的羰基化合物的例子包括醛诸如乙醛等、酮诸如环己酮等。当底物是羰基化合物时，要使用的胺的例子包括伯胺诸如氨、甲基胺等；仲胺诸如二甲基胺等，等。
当在每个步骤中进行Mitsunobu反应时，将偶氮二甲酸酯(例如，偶氮二甲酸二乙酯(DEAD)、偶氮二甲酸二异丙酯(DIAD)等)和三苯基膦用作试剂。
当在每个步骤中进行酯化反应、酰胺化反应或脲化(ureation)反应时，要使用的试剂的例子包括卤代酰基形式诸如酰基氯、酰基溴等；和活化的羧酸诸如酸酐、活性酯形式、硫酸酯形式等。羧酸活化剂的例子包括碳二亚胺缩合剂诸如1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(WSCD)等；三嗪缩合剂诸如4-(4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪-2-基)-4-甲基吗啉鎓氯化物-n-水合物(DMT-MM)等；碳酸酯缩合剂诸如1,1-羰基二咪唑(CDI)等；二苯基磷酰叠氮化物(DPPA)；苯并三唑-1-基氧基-三(二甲氨基)鏻盐(BOP试剂)；2-氯-1-甲基-吡啶鎓碘化物(Mukaiyama试剂)；亚硫酰氯；低级烷基卤代甲酸酯诸如氯甲酸乙酯等；O-(7-氮杂苯并三唑-1-基)-N,N,N’,N’-四甲基脲鎓六氟磷酸盐(HATU)；硫酸；它们的组合等。当使用碳二亚胺缩合剂时，可以向反应中进一步加入添加剂诸如1-羟基苯并三唑(HOBt)、N-羟基琥珀酰亚胺(HOSu)、二甲基氨基吡啶(DMAP)等。
当在每个步骤中进行偶联反应时，要使用的金属催化剂的例子包括钯化合物诸如乙酸钯(II)、四(三苯基膦)钯(0)、二氯双(三苯基膦)钯(II)、二氯双(三乙基膦)钯(II)、三(二亚苄基丙酮)二钯(0)、1,1’-双(二苯基膦基)二茂铁氯化钯(II)等；镍化合物诸如四(三苯基膦)镍(0)等；铑化合物诸如三(三苯基膦)氯化铑(III)等；钴化合物；铜化合物诸如氧化铜、碘化亚铜(I)等；铂化合物等。可以向反应中进一步加入碱，且这样的碱的例子包括无机碱等。
当在每个步骤中进行硫代羰基化反应时，代表性地使用五硫化二磷作为硫代羰基化试剂。除了五硫化二磷以外，也可以使用具有1,3,2,4-二硫杂二磷杂环丁烷(dithiadiphosphetane)-2,4-二硫化物结构的试剂诸如2,4-双(4-甲氧基苯基)-1,3,2,4-二硫杂二磷杂环丁烷-2,4-二硫化物(Lawesson试剂)等。
当在每个步骤中进行Wohl-Ziegler反应时，要使用的卤化剂的例子包括N-碘琥珀酰亚胺、N-溴琥珀酰亚胺(NBS)、N-氯琥珀酰亚胺(NCS)、溴、硫酰氯等。此外，通过向反应添加热、光、自由基引发剂诸如过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈等，可以加速反应。
当在每个步骤中进行羟基的卤化反应时，要使用的卤化剂的例子包括氢卤酸和无机酸的酰卤；具体地，将盐酸、亚硫酰氯、磷酰氯等用于氯化，和将48％氢溴酸等用于溴化。另外，可以使用通过与三苯基膦和四氯化碳或四溴化碳反应从醇得到卤代烷基形式的方法等。可替换地，也可以使用经由两步反应合成卤代烷基形式的方法，所述两步反应包括将醇转化成磺酸酯和使其与溴化锂、氯化锂或碘化钠反应。
当在每个步骤中进行Arbuzov反应时，要使用的试剂的例子包括烷基卤诸如溴乙酸乙酯等；和亚磷酸酯诸如亚磷酸三乙酯、亚磷酸三(异丙基)酯等。
当在每个步骤中进行磺酸酯化反应时，要使用的磺化试剂的例子包括甲磺酰氯、对甲苯磺酰氯、甲烷磺酸酐、对甲苯磺酸酐等。
当在每个步骤中进行水解时，将酸或碱用作试剂。另外，当进行叔丁基酯的酸水解时，有时加入甲酸、三乙基硅烷等以还原地捕获副产物叔丁基阳离子。
当在每个步骤中进行脱水反应时，要使用的脱水剂的例子包括硫酸、五氧化磷、磷酰氯、N,N’-二环己基碳二亚胺、氧化铝、多磷酸等。
本发明的示例性化合物的合成如下所示。实施例不限制本发明，且在本发明的范围内可以修改本发明。
以下实施例中的“室温”通常为约10℃至约35℃。除非另外指出，否则混合溶剂的比例为体积混合比，且除非另外指出，否则％是指重量％。
在硅胶柱色谱法中，NH的标示是指使用氨基丙基硅烷键合的硅胶。在HPLC(高效液相色谱法)中，C18的标示是指使用十八烷基键合的硅胶。除非另外指出，否则洗脱溶剂的比例为体积混合比。
在以下实施例中，使用以下缩写。
·mp:熔点
·MS:质谱
·[M+H]+,[M-H]-:分子离子峰
·M:摩尔浓度
·N:当量浓度
·CDCl3:氘代氯仿
·DMSO-d6:氘代二甲亚砜
·1H NMR:质子核磁共振
·LC/MS:液相色谱法质谱仪
·ESI:电喷雾电离
·APCI:大气压化学电离
·THF:四氢呋喃
·DMF:N,N-二甲基甲酰胺
·DMSO:二甲亚砜
·TFA:三氟乙酸
·SFC:超临界流体色谱法
·TEA:三乙胺
·AA:乙酸
·DMAP:4-二甲基氨基吡啶
·HATU:O-(7-氮杂苯并三唑-1-基)-N,N,N’,N’-四甲基脲鎓六氟磷酸盐
·Pd(PPh3)4:四(三苯基膦)钯(0)
·Cy2NMe:N,N-二环己基甲基胺
·Meerwein试剂(Meerwein氏试剂):三甲基氧鎓四氟硼酸盐(Me3OBF4)或三乙基氧鎓四氟硼酸盐(Et3OBF4)
·Pd/C:炭载钯
·DCM:二氯甲烷
·PTSA,p-TsOH:对甲苯磺酸
·CAN:乙腈
·DIPEA:N,N-二异丙基乙胺
·EA:乙酸乙酯
·PE:石油醚
·HBTU(3-[双(二甲基氨基)甲基鎓基]-3H-苯并三唑-1-氧化物六氟磷酸盐)
·DIAD:偶氮二甲酸二异丙酯
·DppONH2:O-(二苯基次膦酰(phosphynyl))羟胺
·PMB:对甲氧基苄基
·Boc:叔丁氧基羰基
通过傅立叶变换NMR测量1H NMR。对于分析，使用ACD/SpecManager(商业名称)等。没有描述显示羟基、氨基等的非常温和的质子的峰。
通过LC/MS测量MS。作为电离方法，使用ESI方法或APCI方法。数据指示测量值(实测值)。通常，观察到分子离子峰。但是，当化合物具有叔丁氧基羰基时，可以观察到不含叔丁氧基羰基或叔丁基的峰作为碎片离子。当化合物具有羟基时，可以观察到不含H2O的峰作为碎片离子。在盐的情况下，通常观察到游离形式的分子离子峰或碎片离子峰。
在旋光度([α]D)中样品浓度(c)的单位为g/100mL。
作为元素分析值(Anal.)，描述了计算值(Calcd)和测量值(Found)。
实施例1合成
实施例1:1-(3,4-二氯-2-甲氧基-5,6,7,9-四氢-8H-吡咯并[3,2-b:4,5-c']二吡啶-8-基)-2-羟基乙烷-1-酮。
将4-氯-5-硝基吡啶-2-醇(i)(3g,17.19mmol,1当量)在盐酸(12M,12mL,8.38当量)中的溶液在25℃搅拌10分钟。然后将混合物加热至50℃并逐滴加入氯酸钠(914.75mg,8.59mmol,0.5当量)在水(4mL)中的溶液。将混合物在50℃搅拌50分钟。一些固体沉淀出。将悬浮混合物过滤并收集滤饼以得到作为黄色固体的3,4-二氯-5-硝基吡啶-2-醇(ii)(3g,14.35mmol,83.52％收率)。1H NMR(DMSO-d6,400MHz):δ8.74(s,1H)。
将3,4-二氯-5-硝基吡啶-2-醇(ii)(2.2g,10.53mmol,1当量)在二氯甲烷(50mL)中的溶液用三甲基氧鎓四氟硼酸盐(6.23g,42.11mmol,4当量)在0℃处理。将混合物在25℃搅拌16小时。将反应混合物在减压下浓缩以得到残余物。将残余物通过硅胶色谱法(石油醚:乙酸乙酯＝1:0至50:1)纯化以得到作为白色固体的3,4-二氯-2-甲氧基-5-硝基吡啶(iii)(2.15g,9.64mmol,91.58％收率)。1H NMR(DMSO-d6,400MHz):δ8.75(s,1H),4.15(s,3H)。
在氮气下将3,4-二氯-2-甲氧基-5-硝基吡啶(iii)(2.15g,9.64mmol,1当量)在乙酸乙酯(5mL)和乙醇(5mL)中的溶液用溴化锌(1.09g,4.82mmol,241.23uL,0.5当量)和Pd/C(400mg,10％纯度,1.0当量)处理。将混合物在氢气(15Psi)下在25℃搅拌2小时。将混合物过滤并在减压下浓缩以得到残余物。将残余物通过反相快速色谱法(碱性条件)纯化以得到作为黄色固体的4,5-二氯-6-甲氧基吡啶-3-胺(iv)(1.4g,7.25mmol,75.23％收率)。1HNMR(CDCl3,400MHz):δ7.65(s,1H),3.96(s,3H),3.77(br.s,2H)。
在0℃将4,5-二氯-6-甲氧基吡啶-3-胺(iv)(1.35g,6.99mmol,1当量)在盐酸(12M,20mL,34.32当量)中的溶液用亚硝酸钠(579.04mg,8.39mmol,1.2当量)在水(2mL)中的溶液处理。将混合物在0℃搅拌1小时。在0℃加入氯化亚锡(3.16g,13.99mmol,2当量)在水(4mL)中的溶液。将混合物在25℃搅拌16小时。将反应混合物用饱和碳酸氢钠溶液(200mL)稀释，并用乙酸乙酯(100mL*2)萃取。将合并的有机层经硫酸钠干燥，过滤并在减压下浓缩以得到残余物。将残余物通过硅胶色谱法(石油醚:乙酸乙酯＝50:1至0:1)纯化以得到作为白色固体的3,4-二氯-5-肼基-2-甲氧基吡啶(v)(1g,4.81mmol,68.73％收率)。1HNMR(CDCl3,400MHz):δ7.96(s,1H),5.38(br.s,1H),3.99(s,3H),3.67(br.s,2H)。
在0℃将3,4-二氯-5-肼基-2-甲氧基吡啶(v)(1g,4.81mmol,1当量)在二氧杂环己烷(10mL)中的溶液用哌啶-4-酮(782.09mg,5.77mmol,1.2当量，HCl)和硫酸(1.27g,12.93mmol,689.22uL,2.69当量)处理。将混合物在80℃搅拌16小时。将混合物倒在冰水(20mL)上并用饱和碳酸氢钠溶液调至pH＝8。将得到的3,4-二氯-6,7,8,9-四氢-5H-吡咯并[3,2-b:4,5-c']二吡啶-2-醇(vi)的中间体溶液用Boc2O(1.47g,6.73mmol,1.55mL,1.4当量)和四氢呋喃(50mL)处理，将混合物在25℃搅拌1小时。将混合物用盐酸(1M)调至pH＝7，并用乙酸乙酯(20mL*2)萃取。将合并的有机层经硫酸钠干燥，过滤并在减压下浓缩以得到残余物。将残余物通过硅胶色谱法(石油醚:乙酸乙酯＝50:1至3:1)纯化以得到作为黄色固体的3,4-二氯-2-羟基-5,6,7,9-四氢-8H-吡咯并[3,2-b:4,5-c']二吡啶-8-甲酸叔丁酯(vii)(1.5g,4.19mmol,87.21％收率)。1H NMR(DMSO-d6,400MHz):δ12.31(br.s,1H),11.62(br.s,1H),4.40(s,2H),3.63(t,J＝5.6Hz,2H),2.72(t,J＝5.2Hz,2H),1.42(s,9H)。
将3,4-二氯-2-羟基-5,6,7,9-四氢-8H-吡咯并[3,2-b:4,5-c']二吡啶-8-甲酸叔丁酯(vii)(500mg,1.4mmol,1当量)在二氯甲烷(50mL)中的溶液用三甲基氧鎓四氟硼酸盐(825.79mg,5.58mmol,4当量)处理。将混合物在25℃搅拌16小时。将中间体3,4-二氯-2-甲氧基-6,7,8,9-四氢-5H-吡咯并[3,2-b:4,5-c']二吡啶(viii)溶液用三乙胺(4.23g,41.78mmol,5.82mL,30当量)和乙酸(2-氯-2-氧代-乙基)酯(285.23mg,2.09mmol,224.59uL,1.5当量)在0℃处理。将反应混合物在25℃搅拌16小时。将混合物用水(40mL)稀释，并用二氯甲烷(25mL*2)萃取。将合并的有机层经硫酸钠干燥，过滤并在减压下浓缩以得到残余物。将残余物通过反相快速色谱法(碱性条件)纯化以得到作为白色固体的乙酸2-(3,4-二氯-2-甲氧基-5,6,7,9-四氢-8H-吡咯并[3,2-b:4,5-c']二吡啶-8-基)-2-氧代乙酯(ix)(200mg,537.34umol,38.58％收率)。1H NMR(CD3OD,400MHz):δ4.95(d,J＝5.2Hz,2H),4.76(s,1H),4.70(s,1H),4.02-3.97(m,4H),3.83(t,J＝5.6Hz,1H),2.99(t,J＝5.6Hz,1H),2.90(t,J＝6.4Hz,1H),2.14(d,J＝5.6Hz,3H)；MS:m/z 371.9[M+H]+。
将乙酸2-(3,4-二氯-2-甲氧基-5,6,7,9-四氢-8H-吡咯并[3,2-b:4,5-c']二吡啶-8-基)-2-氧代乙酯(ix)(80mg,214.94umol,1当量)在四氢呋喃(2mL)中的溶液用氢氧化锂一水合物(27.06mg,644.81umol,3当量)和水(0.5mL)处理。将混合物在25℃搅拌0.5小时。将混合物用三氟乙酸溶液(1M)调至pH＝7。将混合物在减压下浓缩以得到残余物。将残余物通过制备型HPLC(柱：Gemini 150*25 5u；流动相:[水(0.05％氢氧化氨v/v)-ACN]；B％:22％-52％,12min)纯化以得到作为灰白色固体的1-(3,4-二氯-2-甲氧基-5,6,7,9-四氢-8H-吡咯并[3,2-b:4,5-c']二吡啶-8-基)-2-羟基乙烷-1-酮(1)(41.3mg,119.49umol,55.59％收率,95.527％纯度)。1H NMR(DMSO-d6,400MHz):δ11.68-11.65(m,1H),4.70-4.63(m,2H),4.54(s,1H),4.22-4.18(m,2H),3.95(s,3H),3.85(t,J＝6.0Hz,1H),3.69(t,J＝6.0Hz,1H),2.89(t,J＝5.2Hz,1H),2.80(m,1H)；MS:m/z 330.1。
通过采用与在该实施例1合成中所描述类似的合成过程和方法，可以生产实施例7-24。
实施例2合成
实施例2:1-(7-氯-1,3,4,5-四氢-2H-吡咯并[3,2-c:4,5-c']二吡啶-2-基)-2-甲氧基乙烷-1-酮。
将2-氯-5-碘吡啶-4-胺(x)(200mg,785.99μmol)、4-氧代哌啶-1-甲酸叔丁酯(313.21mg,1.57mmol)、PTSA(27.07mg,157.20μmol)、Si(OEt)4(180.12mg,864.59μmol)、Pd(PPh3)4(22.71mg,19.65μmol)和Cy2NMe(199.60mg,1.02mmol)在吡啶(2mL)中的混合物用N2鼓泡，并在微波下加热至160℃保持40min。将混合物浓缩。将残余物通过制备型HPLC(TFA条件)纯化以得到作为黄色固体的7-氯-1,3,4,5-四氢-2H-吡咯并[3,2-c:4,5-c']二吡啶-2-甲酸叔丁酯(xi)(40mg,2.4％收率,87％纯度)。
将7-氯-1,3,4,5-四氢-2H-吡咯并[3,2-c:4,5-c']二吡啶-2-甲酸叔丁酯(xi)(40mg,129.97umol)在HCl/EA(10mL)中的混合物在15℃搅拌3h。将混合物蒸发以得到作为黄色固体的7-氯-2,3,4,5-四氢-1H-吡咯并[3,2-c:4,5-c']二吡啶(xii)(40mg,粗制物,HCl)。将该物质用DIPEA(24.90mg,192.62μmol)在DMF(2mL)中处理，在15℃加入2-甲氧基乙酰氯(20.90mg,192.62μmol)。将混合物在15℃搅拌3h。将混合物倒入水(10mL)中，并用EA(20mL*3)萃取。将有机层经Na2SO4干燥、过滤并浓缩。将残余物通过制备型薄层色谱法(TLC)(EA:PE＝1:1,Rf＝0.5)纯化以得到作为黄色固体的1-(7-氯-1,3,4,5-四氢-2H-吡咯并[3,2-c:4,5-c']二吡啶-2-基)-2-甲氧基乙烷-1-酮(2)(12.6mg,23％收率,98.9％纯度)。1HNMR(CD3OD,400MHz):δ8.48-8.45(m,1H),7.34(s,1H),4.80(s,1H),4.73(s,1H),4.29(s,2H),4.00(t,J＝5.8Hz,1H),3.86(t,J＝5.7Hz,1H),3.42(d,J＝3.5Hz,3H),2.95-2.86(m,2H)。
通过采用与在该实施例2合成中所描述类似的合成过程和方法，可以生产实施例25-63。
实施例3合成
实施例3:1-(7,8-二氯-3,4-二氢吡嗪并[1,2-b]吲唑-2(1H)-基)-2-甲氧基乙烷-1-酮。
将6,7-二氯吲哚啉-2,3-二酮(xiii)(2g,9.26mmol,1当量)作为在无水MeOH(20mL)中的悬浮液进行搅拌。加入原甲酸三甲酯(1.18g,11.11mmol,1.22ml,1.2当量)和对甲苯磺酸一水合物(88.05mg,462.92umol,0.05当量)，并将混合物在80℃搅拌6h。将混合物在减压下浓缩。将残余物通过快速柱(PE/EA＝10/1)纯化以得到作为黄色固体的6,7-二氯-3,3-二甲氧基吲哚啉-2-酮(xiv)(2g,6.49mmol,70.06％收率,85％纯度)。1H NMR(DMSO-d6,400MHz):δ11.23(s,1H),7.41(d,J＝7.95Hz,1H),7.30(d,J＝7.95Hz,1H),3.41(s,6H)。
将6,7-二氯-3,3-二甲氧基吲哚啉-2-酮(xiv)(2.15g,8.20mmol,1当量)溶解在THF(100mL)中并将溶液冷却至0℃。加入NaH(492.15mg,12.30mmol,60％纯度,1.5当量)，导致氢气的快速产生。30min以后，加入O-二苯基-磷酰基羟胺(2.30g,9.84mmol,1.2当量)并将反应温热至15℃和在15℃搅拌12h。将粗制的反应混合物穿过硅藻土塞过滤(用EA洗涤直到滤液为无色)和蒸发以产生棕色油(2.02g)。将粗产物通过使用灭活的氧化铝和(PE/EA＝20/1-3/1)作为洗脱液的快速色谱法纯化，以得到作为黄色固体的1-氨基-6,7-二氯-3,3-二甲氧基吲哚啉-2-酮(xv)(1.8g,6.50mmol,79.18％收率)。
向1-氨基-6,7-二氯-3,3-二甲氧基吲哚啉-2-酮(xv)(1.8g,6.50mmol,1当量)在H2O(40mL)中的悬浮液中逐滴加入H2SO4(22.53g,225.13mmol,12.24mL,98％纯度,34.66当量)持续30min。将得到的橙色溶液在15℃搅拌30min以后，将混合物加热至85℃并在该温度搅拌另外3h。然后将反应物冷却至15℃并然后在冰/水浴中冷却至0℃。将得到的沉淀物通过真空过滤进行收集并将滤饼用H2O洗涤以得到作为黄色-橙色固体的6,7-二氯-1H-吲唑-3-甲酸(xvi)(1.4g,粗制物)。
向6,7-二氯-1H-吲唑-3-甲酸(xvi)(700mg,3.03mmol,1当量)在DMF(10mL)中的溶液中加入HBTU(1.15g,3.03mmol,1当量)、DMAP(74.03mg,605.97μmol,0.2当量)、DIPEA(2.35g,18.18mmol,3.17mL,6当量)和4A分子筛(5g)。将反应混合物在氮气下在15℃维持2h，并然后加入2-((4-甲氧基苄基)-氨基)乙烷-1-醇(549.10mg,3.03mmol,1当量)。2h以后，在减压下除去溶剂。将混合物倒入水(100mL)中，并用乙酸乙酯(50mL*2)萃取。将合并的有机相用盐水(50mL*2)洗涤，用无水Na2SO4干燥、过滤并在真空中浓缩。将残余物通过硅胶色谱法(石油醚/乙酸乙酯＝5/1,1/1)纯化以得到作为黄色固体的6,7-二氯-N-(2-羟基乙基)-N-(4-甲氧基苄基)-1H-吲唑-3-甲酰胺(xvii)(600mg,粗制物)。
在0℃在N2下向6,7-二氯-N-(2-羟基乙基)-N-(4-甲氧基苄基)-1H-吲唑-3-甲酰胺(xvii)(550mg,1.40mmol,1当量)和PPh3(548.85mg,2.09mmol,1.5当量)在THF(10mL)中的混合物中一次性加入DIAD(423.14mg,2.09mmol,406.86uL,1.5当量)。将混合物在15℃搅拌12h。将混合物在减压下浓缩。将残余物通过快速柱(PE/EA＝10/1-2/1)纯化以得到作为黄色固体的7,8-二氯-2-(4-甲氧基苄基)-3,4-二氢吡嗪并[1,2-b]吲唑-1(2H)-酮(xviii)(350mg,粗制物)。1H NMR(DMSO-d6,400MHz):δ7.98(d,J＝8.77Hz,1H),7.42(d,J＝8.77Hz,1H),7.31(br d,J＝8.33Hz,2H),6.91(br d,J＝8.33Hz,H),4.71(br t,J＝6.14Hz,2H),4.67(s,2H),3.81(br t,J＝6.14Hz,2H),3.72(s,3H)。
将7,8-二氯-2-(4-甲氧基苄基)-3,4-二氢吡嗪并[1,2-b]吲唑-1(2H)-酮(xviii)(350mg,930.27umol,1当量)在无水THF(10mL)中的溶液用LiAlH4(70.62mg,1.86mmol,2当量)处理。将该混合物在40℃搅拌0.5h。将混合物倒入冰水(30mL)中，并用乙酸乙酯(10mL*2)萃取。将合并的有机相用盐水(10mL*2)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并在真空中浓缩。将残余物通过硅胶色谱法(石油醚/乙酸乙酯＝20/1,2/1)纯化以得到作为黄色固体的7,8-二氯-2-(4-甲氧基苄基)-1,2,3,4-四氢吡嗪并[1,2-b]吲唑(xix)(250mg,621.11umol,66.77％收率,90％纯度)。1H NMR(DMSO-d6,400MHz):δ7.66(d,J＝8.77Hz,1H),7.30(d,J＝8.77Hz,2H),7.10(d,J＝8.77Hz,1H),6.92(d,J＝8.33Hz,2H),4.42(t,J＝5.26Hz,2H),3.99(s,2H),3.75-3.71(m,5H),3.02(t,J＝5.48Hz,2H)。
在15℃在N2下向7,8-二氯-2-(4-甲氧基苄基)-1,2,3,4-四氢吡嗪并[1,2-b]吲唑(xix)(100mg,276.05umol,1当量)中一次性加入TFA(2mL)。将混合物在MW下在80℃搅拌0.5小时。将混合物倒入冰水(w/w＝1/1)(50mL)并加入NaHCO3固体直到pH＝8。将混合物用乙酸乙酯(25mL*2)萃取。将合并的有机相用盐水(20mL*2)洗涤，用无水Na2SO4干燥、过滤并在真空中浓缩以得到作为黄色固体的7,8-二氯-1,2,3,4-四氢-吡嗪并[1,2-b]吲唑(xx)(45mg,粗制物)。
在15℃在N2下向7,8-二氯-1,2,3,4-四氢吡嗪并[1,2-b]吲唑(xx)(40mg,165.22umol,1当量)和Et3N(25.08mg,247.83umol,34.49uL,1.5当量)在DCM(5mL)中的混合物中一次性加入2-甲氧基乙酰氯(21.52mg,198.26umol,18.08uL,1.2当量)。将混合物在15℃搅拌1h。将混合物倒入水(20mL)中，并用DCM(10mL*2)萃取。将合并的有机相用盐水(10mL*2)洗涤，用无水Na2SO4干燥，过滤并在真空中浓缩。将残余物通过制备型HPLC(HCl)纯化以得到作为白色固体的1-(7,8-二氯-3,4-二氢吡嗪并[1,2-b]吲唑-2(1H)-基)-2-甲氧基乙烷-1-酮(3)(35mg,96.02umol,58.12％收率,96.19％纯度,HCl)。1H NMR(DMSO-d6,400MHz):δ7.75(d,J＝8.82Hz,1H),7.14(d,J＝8.60Hz,1H),5.07(s,2H),4.50(br s,2H),4.24(s,2H),4.05(t,J＝5.51Hz,2H),3.34(s,3H)。
实施例4合成
实施例4:1-(7,8-二氯-3,4-二氢吡嗪并[1,2-b]吲唑-2(1H)-基)-2-羟基乙烷-1-酮。
向7,8-二氯-1,2,3,4-四氢吡嗪并[1,2-b]吲唑(xx)(90mg,371.74μmol,1当量)和2-羟基乙酸(33.93mg,446.09umol,27.14uL,1.2当量)在DMF(5mL)中的溶液中加入Et3N(112.85mg,1.12mmol,155.23uL,3当量)和HBTU(211.47mg,557.61umol,1.5当量)。将混合物在15℃搅拌12h。将反应混合物倒入20mL H2O中，并用EA(25mL*3)萃取。将合并的有机层用盐水洗涤，经Na2SO4干燥、过滤并在减压下浓缩以得到残余物。将残余物通过制备型HPLC(HCl条件)纯化以得到作为白色固体的1-(7,8-二氯-3,4-二氢吡嗪并[1,2-b]吲唑-2(1H)-基)-2-羟基乙烷-1-酮(4)(30mg,79.28umol,21.33％收率,88.95％纯度,HCl)。1H NMR(DMSO-d6,400MHz):δ7.80-7.75(m,1H),7.16(d,J＝8.8Hz,1H),5.09(s,2H),4.52(br s,2H),4.28(s,2H),4.07(br t,J＝5.3Hz,2H)。
通过采用与在这些实施例3合成和实施例4合成中所描述类似的合成过程和方法，可以生产实施例64-67。
实施例5合成
实施例5:1-(7,8-二氯-3,4-二氢吡唑并[1,5-a:4,3-c']二吡啶-2(1H)-基)-2-甲氧基乙烷-1-酮。
在0℃向2,4,6-三甲基苯磺酰氯(xxi)(30g,137.17mmol,1当量)和羟基氨基甲酸叔丁酯(xxii)(20.09g,150.89mmol,1.1当量)在甲基叔丁基醚(300mL)中的溶液中逐滴加入三乙胺(15.27g,150.89mmol,21mL,1.1当量)。将反应混合物在25℃搅拌2小时。将悬浮混合物过滤，并用MTBE(50mL)洗涤。将滤液在真空中浓缩以得到作为黄色油的((均三甲基苯磺酰基)氧基)氨基甲酸叔丁酯(xxiii)(40g,粗制物)。1H NMR(CDCl3,400MHz):δ7.61(br.s,1H),6.99(s,2H),2.68(s,3H),2.33(s,3H),1.36(s,9H)。
将((均三甲基苯磺酰基)氧基)氨基甲酸叔丁酯(xxiii)(36g,114.15mmol,1当量)在三氟乙酸(90mL)中的溶液在0℃搅拌1小时。将反应混合物倒入冰/水(200mL)中，将固体通过过滤进行收集并用水(200mL)洗涤以得到作为白色固体的O-(均三甲基苯磺酰基)羟胺(xxiv)(30g,粗制物)。1H NMR(CDCl3,400MHz):δ7.00(s,2H),2.65(s,6H),2.33(s,3H)。
在0℃向6-溴-2-氯吡啶-3-胺(xxv)(10g,48.2mmol,1当量)在乙腈(100mL)中的溶液中加入亚硝酸异戊酯(16.94g,144.61mmol,19.47mL,3当量)和二氯化铜(12.96g,96.41mmol,2当量)。加入以后，将混合物在20℃搅拌4小时。在真空中除去溶剂以得到残余物。将残余物通过硅胶色谱法(石油醚)纯化以得到作为白色固体的6-溴-2,3-二氯吡啶(xxvi)(8.3g,36.58mmol,75.89％收率)。1H NMR(DMSO-d6,400MHz):δ8.11(d,J＝8.0Hz,1H),7.77(d,J＝8.0Hz,1H)。
向6-溴-2,3-二氯吡啶(xxvi)(8.3g,36.58mmol,1当量)和丁-3-炔-1-醇(3.85g,54.87mmol,4.15mL,1.5当量)在四氢呋喃(150mL)中的溶液中加入Pd(PPh3)2Cl2(2.57g,3.66mmol,0.1当量)、三乙胺(5.55g,54.87mmol,7.64mL,1.5当量)和碘化亚铜(1.39g,7.32mmol,0.2当量)。将混合物在氮气下在20℃搅拌3小时。LCMS表明反应较好地进行。将混合物过滤并将滤液在真空中浓缩以得到残余物。将残余物通过硅胶色谱法(石油醚:乙酸乙酯＝20:1至5:1)纯化以得到作为棕色固体的4-(5,6-二氯吡啶-2-基)丁-3-炔-1-醇(xxvii)(6.5g,26.14mmol,71.46％收率,86.9％纯度)。1H NMR(CDCl3,400MHz):δ7.71(d,J＝8.4Hz,1H),7.28(d,J＝8.0Hz,1H),3.86(t,J＝6.0Hz,2H),2.72(t,J＝6.0Hz,2H),2.15(br.s,1H)。
在0℃向4-(5,6-二氯吡啶-2-基)丁-3-炔-1-醇(xxvii)(6.5g,30.08mmol,1当量)在二氯甲烷(100mL)中的溶液中加入O-(均三甲基苯磺酰基)羟胺(xxiv)(32.38g,150.42mmol,5当量)，将反应混合物在30℃搅拌16小时。将反应混合物用水(30mL)淬灭，并用二氯甲烷(100mL*2)萃取，将有机层收集、干燥并浓缩以得到作为黑油的xxviii(7.3g,粗制物)。
在0℃向xxviii(7.3g,16.92mmol,1当量)在N,N-二甲基甲酰胺(80mL)中的溶液中加入碳酸钾(7.02g,50.77mmol,3当量)，将反应混合物在30℃搅拌1小时。将反应混合物过滤并将滤液在真空中浓缩以得到残余物。将残余物通过硅胶色谱法(石油醚:乙酸乙酯＝20:1至5:1)纯化以得到作为黄色油的2-(6,7-二氯吡唑并[1,5-a]吡啶-2-基)乙烷-1-醇(xxix)(1.6g,6.92mmol,40.91％收率)。1H NMR(CDCl3,400MHz):δ7.39(d,J＝6.8Hz,2H),7.18(d,J＝6.4Hz,1H),6.53(s,1H),4.02(t,J＝6.0Hz,2H),3.13(t,J＝6.0Hz,2H)。
在0℃在氮气下向2-(6,7-二氯吡唑并[1,5-a]吡啶-2-基)乙烷-1-醇(xxix)(1.6g,6.92mmol,1当量)、异吲哚啉-1,3-二酮(1.22g,8.31mmol,1.2当量)和三苯基膦(2.18g,8.31mmol,1.2当量)在四氢呋喃(30mL)中的溶液中加入偶氮二甲酸二异丙酯(1.68g,8.31mmol,1.62mL,1.2当量)。将反应混合物在25℃搅拌12小时。将反应混合物倒入水(20mL)中，并用乙酸乙酯(30mL)萃取，将有机层收集、干燥并在真空中浓缩以得到残余物。将残余物通过硅胶色谱法(石油醚:乙酸乙酯＝50:1至5:1)纯化以得到作为灰白色固体的2-(2-(6,7-二氯吡唑并[1,5-a]吡啶-2-基)乙基)异吲哚啉-1,3-二酮(xxx)(1.5g,不纯物)。1H NMR(CDCl3,400MHz):δ7.70-7.68(m,2H),7.67-7.65(m,2H),7.47(d,J＝6.8Hz,1H),7.15(d,J＝6.8Hz,1H),4.15-4.12(m,2H),3.31-3.30(m,2H)。
向2-(2-(6,7-二氯吡唑并[1,5-a]吡啶-2-基)乙基)异吲哚啉-1,3-二酮(xxx)(1.5g,4.16mmol,1当量)在乙醇(20mL)中的溶液中加入水合肼(1.04g,20.41mmol,1.01mL,98％纯度,4.9当量)。将反应混合物在25℃搅拌13小时。将混合物过滤并浓缩以得到残余物。将残余物通过反相快速(TFA条件)纯化以得到作为黄色油的2-(6,7-二氯吡唑并[1,5-a]吡啶-2-基)乙烷-1-胺(xxxi)(0.8g,2.32mmol,83.78％纯度,55.83％收率,TFA)。1H NMR(CDCl3,400MHz):δ7.44(d,J＝5.6Hz,1H),7.31-7.28(m,1H),6.55(s,1H),3.55-3.52(m,2H),3.29-3.27(m,2H)。
在25℃向2-(6,7-二氯吡唑并[1,5-a]吡啶-2-基)乙烷-1-胺(xxxi)(800mg,2.32mmol,1当量，TFA)在乙酸(8mL)中的溶液中加入多聚甲醛(372.56mg,4.14mmol,1.78当量)。将反应混合物在25℃搅拌12小时。在真空中除去溶剂以得到残余物。将残余物通过反相快速(TFA条件)纯化以得到作为黄色固体的7,8-二氯-1,2,3,4-四氢吡唑并[1,5-a:4,3-c']二吡啶(xxxii)(0.25g,502.63umol,21.62％收率,71.6％纯度,TFA)。1H NMR(CD3OD,400MHz):δ7.64(d,J＝9.2Hz,1H),7.46(d,J＝9.2Hz,1H),4.54(s,2H),3.68(t,J＝6.4Hz,1H),3.31-3.28(m,2H)。
在0℃向7,8-二氯-1,2,3,4-四氢吡唑并[1,5-a:4,3-c']二吡啶(xxxii)(0.1g,280.8umol,1当量，TFA)和三乙胺(85.24mg,842.4umol,117.25uL,3当量)在二氯甲烷(3mL)中的溶液中加入2-甲氧基乙酰氯(45.71mg,421.2umol,38.41uL,1.5当量)。将反应混合物在25℃搅拌5分钟。在真空中除去溶剂以得到残余物。将残余物通过制备型HPLC(柱：Phenomenex Synergi C18 150*25*10um；流动相:[水(0.1％TFA)-ACN]；B％:18％-48％,10min)纯化以得到不纯产物(0.1g)。将不纯产物通过制备型TLC(乙酸乙酯)进一步纯化以得到作为灰白色固体的1-(7,8-二氯-3,4-二氢吡唑并[1,5-a:4,3-c']二吡啶-2(1H)-基)-2-甲氧基乙烷-1-酮(5)(14.7mg,43.98umol,15.72％收率,98.52％纯度)。1H NMR(DMSO-d6,400MHz):δ7.71(d,J＝9.2Hz,1H),7.38(d,J＝9.6Hz,1H),4.75(s,2H),4.20(s,2H),3.83(t,J＝6.0Hz,2H),3.34(s,3H),2.97-2.95(m,2H)。
实施例6合成
实施例6:1-(7,8-二氯-3,4-二氢吡唑并[1,5-a:4,3-c']二吡啶-2(1H)-基)-2-羟基乙烷-1-酮。
在0℃向7,8-二氯-1,2,3,4-四氢吡唑并[1,5-a:4,3-c']二吡啶(xxxii)(100mg,280.80umol,1当量，TFA)和三乙胺(85.24mg,842.4umol,117.25uL,3当量)在二氯甲烷(1mL)中的溶液中加入乙酸2-氯-2-氧代乙酯(57.51mg,421.2umol,45.28uL,1.5当量)。将反应混合物在25℃搅拌20分钟。在真空中除去溶剂以得到作为黄色油的乙酸2-(7,8-二氯-3,4-二氢吡唑并[1,5-a:4,3-c']二吡啶-2(1H)-基)-2-氧代乙酯(xxxiii)(0.11g,粗制物)。
向乙酸2-(7,8-二氯-3,4-二氢吡唑并[1,5-a:4,3-c']二吡啶-2(1H)-基)-2-氧代乙酯(xxxiii)(110mg,321.47umol,1当量)在四氢呋喃(0.5mL)和水(0.5mL)中的溶液中加入氢氧化锂一水合物(40.47mg,964.41umol,3当量)。将反应混合物在25℃搅拌0.5小时。将反应混合物用盐酸(2mL)淬灭，并用乙酸乙酯(5mL)萃取，将有机层收集并在真空中浓缩以得到残余物。将残余物通过rep-HPLC(柱：Phenomenex Synergi C18 150*25*10um；流动相:[水(0.1％TFA)-ACN]；B％:15％-45％,10min)纯化以得到作为白色固体的1-(7,8-二氯-3,4-二氢吡唑并[1,5-a:4,3-c']二吡啶-2(1H)-基)-2-羟基乙烷-1-酮(6)(7.7mg,25.01umol,7.79％收率)。1H NMR(CD3OD,400MHz):δ7.60(d,J＝9.2Hz,1H),7.36(dd,J1＝2.0Hz,J2＝9.2Hz,1H),5.02-4.97(m,2H),4.40-4.36(m,2H),4.11(t,J＝6.0Hz,1H),3.82(t,J＝5.8Hz,1H),3.07-2.96(m,2H)。
实施例25和30合成
实施例25:1-[6,7-二氯-9-(1-甲基-1H-吡唑-3-基)-1,3,4,5-四氢-2H-吡咯并[3,2-c:4,5-c']二吡啶-2-基]-2-羟基乙烷-1-酮。
将吡啶-4-胺(xxxiv)(3.66g,38.9mmol)和溴甲基苯(7.32g,42.8mmol,5.08mL)在MeCN(50mL)中的混合物在25℃搅拌3h。TLC(石油醚/乙酸乙酯＝2/1)表明反应结束并检测到新斑点。将得到的沉淀物固体通过过滤进行收集并在真空中干燥以得到作为白色固体的4-氨基-1-苄基吡啶-1-鎓溴化物(xxxv)(9.60g,93％收率)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ5.38(2H,s),6.87(2H,d,J＝7.2Hz),7.32-7.50(5H,m),8.19(2H,brs),8.31(2H,d,J＝7.2Hz)。
将4-氨基-1-苄基吡啶-1-鎓溴化物(xxxv)(9.60g,36.2mmol)、K2CO3(12.5g,90.5mmol)和全氯吡啶3(10.0g,39.8mmol)在MeCN(150mL)中的混合物在25℃搅拌12h。将反应混合物加热至80℃并搅拌12h。LCMS表明反应结束并检测到期望的m/z。将反应混合物过滤以除去不溶物。将滤液用在25℃的水(80mL)稀释并将混合物用EtOAc(60mL*2)萃取。将合并的有机相用盐水(40mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥、过滤并在真空中浓缩。将残余物通过硅胶上的柱色谱法(石油醚/乙酸乙酯＝10/1-2/1)纯化以得到作为黄色固体的1-苄基-4-((全氯吡啶-4-基)氨基)吡啶-1-鎓氯化物(xxxvi)(10.5g,61％收率)。1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ5.10(2H,s),6.06-6.22(2H,m),7.30-7.50(5H,m),7.65-7.77(2H,m)。
将1-苄基-4-((全氯吡啶-4-基)氨基)吡啶-1-鎓氯化物(xxxvi)(5.00g,11.5mmol)在THF(60mL)中的混合物在300nm紫外线下在25℃搅拌24h。LCMS表明反应结束并检测到期望的m/z。将反应混合物在真空中浓缩并将残余物与EtOAc(10mL)一起研磨。将得到的沉淀物固体通过过滤进行收集并在真空中干燥以得到作为黄色固体的2-苄基-6,7,9-三氯-5H-吡咯并[3,2-c:4,5-c']二吡啶-2-鎓氯化物(xxxvii)(3.50g,69％收率)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ6.06(2H,s),7.41-7.48(4H,m),7.52-7.62(2H,m),8.23(1H,d,J＝6.8Hz),9.03(1H,d,J＝6.4Hz),10.12(1H,s)。
将2-苄基-6,7,9-三氯-5H-吡咯并[3,2-c:4,5-c']二吡啶-2-鎓氯化物(xxxvii)(3.00g,6.77mmol)、1-甲基-3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼杂环戊烷-2-基)-1H-吡唑(1.55g,7.44mmol)、Pd(dppf)Cl2(495mg,0.68mmol)和K2CO3(2.80g,20.3mmol)在二氧杂环己烷(50mL)和H2O(5mL)中的混合物在N2下加热至100℃保持12h。LCMS表明反应结束并检测到期望的m/z。将反应混合物过滤以除去不溶物。将滤液用在25℃的水(100mL)稀释，并将混合物用EtOAc(50mL*2)萃取。将合并的有机相用盐水(30mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥、过滤并在真空中浓缩。将残余物通过硅胶上的柱色谱法(二氯甲烷/甲醇＝50/1-20/1)纯化以得到作为白色固体的2-苄基-6,7-二氯-9-(1-甲基-1H-吡唑-3-基)-5H-吡咯并[3,2-c:4,5-c']二吡啶-2-鎓氯化物(xxxviii)(1.80g,59％收率)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ4.05(3H,s),5.80(2H,s),6.98(1H,d,J＝2.4Hz),7.37-7.56(6H,m),7.81(1H,d,J＝7.2Hz),7.91(1H,d,J＝2.4Hz),8.57(1H,d,J＝7.2Hz),10.51(1H,brs)。
在0℃在N2下向2-苄基-6,7-二氯-9-(1-甲基-1H-吡唑-3-基)-5H-吡咯并[3,2-c:4,5-c']二吡啶-2-鎓氯化物(xxxviii)(1.80g,4.05mmol)在EtOH(30mL)和H2O(30mL)中的混合物中加入NaBH4(1.53g,40.5mmol)。将反应混合物在100℃搅拌3h。LCMS表明反应结束并检测到期望的m/z。将反应混合物倒入在25℃的水(100mL)中并将混合物用EtOAc(50mL*3)萃取。将合并的有机相用盐水(100mL)洗涤，用Na2SO4干燥、过滤并将滤液在真空中浓缩。将残余物通过硅胶上的柱色谱法(石油醚/乙酸乙酯＝5/1-2/3)纯化以得到作为白色固体的2-苄基-6,7-二氯-9-(1-甲基-1H-吡唑-3-基)-2,3,4,5-四氢-1H-吡咯并[3,2-c:4,5-c']二吡啶(xxxix)(1.30g,77％收率)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ2.78-2.93(4H,m),3.67-3.80(7H,m),6.64(1H,d,J＝2.0Hz),7.21-7.45(5H,m),7.70(1H,d,J＝2.4Hz),11.96(1H,brs)。
在25℃在N2下向2-苄基-6,7-二氯-9-(1-甲基-1H-吡唑-3-基)-2,3,4,5-四氢-1H-吡咯并[3,2-c:4,5-c']二吡啶(xxxix)(120mg,0.29mmol)、4M HCl/二氧杂环己烷(0.04mL)和ZnBr2(65.5mg,0.29mmol)在THF(6mL)中的混合物中加入10％Pd/C(50mg)。将反应混合物脱气并在H2(15psi)下在25℃搅拌1h。TLC(二氯甲烷/甲醇＝10/1)表明反应结束并检测到新斑点。将反应混合物过滤并将滤液在真空中浓缩以得到作为白色固体的6,7-二氯-9-(1-甲基-1H-吡唑-3-基)-2,3,4,5-四氢-1H-吡咯并[3,2-c:4,5-c']二吡啶(xxxx)(100mg,85％纯度)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ2.96-3.00(2H,m),3.16-3.20(2H,m),3.99(3H,s),4.40-4.44(2H,m),6.77(1H,d,J＝2.0Hz),7.82(1H,d,J＝2.4Hz),12.17(1H,brs)。
在0℃向6,7-二氯-9-(1-甲基-1H-吡唑-3-基)-2,3,4,5-四氢-1H-吡咯并[3,2-c:4,5-c']二吡啶(xxxx)(85％纯度,110mg,0.29mmol)和Et3N(147mg,1.45mmol,0.20mL)在CH2Cl2(8mL)中的混合物中加入乙酸(2-氯-2-氧代-乙基)酯10(47.6mg,0.35mmol,0.04mL)。将反应混合物温热至25℃并搅拌0.5h。TLC(石油醚/乙酸乙酯＝1/1)表明反应结束并检测到新斑点。将反应混合物用在25℃的水(20mL)稀释并将混合物用CH2Cl2(15mL*2)萃取。将合并的有机相用无水Na2SO4干燥、过滤并在真空中浓缩以得到作为白色固体的乙酸2-(6,7-二氯-9-(1-甲基-1H-吡唑-3-基)-3,4-二氢-1H-吡咯并[3,2-c:4,5-c']二吡啶-2(5H)-基)-2-氧代乙酯(xxxxi)(80.0mg,2个步骤为53％收率)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ2.08(3H,s),2.80-3.01(2H,m),3.69-3.87(2H,m),3.93-4.03(3H,m),4.78-5.00(4H,m),6.72-6.81(1H,m),7.82(1H,d,J＝2.4Hz),12.08-12.20(1H,m)。
将乙酸2-(6,7-二氯-9-(1-甲基-1H-吡唑-3-基)-3,4-二氢-1H-吡咯并[3,2-c:4,5-c']二吡啶-2(5H)-基)-2-氧代乙酯(xxxxi)(80.0mg,0.18mmol)和K2CO3(98.5mg,0.71mmol)在MeOH(5mL)中的混合物在N2下在25℃搅拌2h。LCMS表明反应结束并检测到期望的m/z。将反应混合物在真空中浓缩。将残余物通过制备型HPLC(TFA)纯化以得到作为白色固体的1-(6,7-二氯-9-(1-甲基-1H-吡唑-3-基)-3,4-二氢-1H-吡咯并[3,2-c:4,5-c']二吡啶-2(5H)-基)-2-羟基乙酮(25)(35.0mg,50％收率)。1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ2.81-2.98(2H,m),3.65-3.75(1H,m),3.83-3.92(1H,m),3.92-4.07(3H,m),4.17-4.26(2H,m),4.57-4.66(1H,m),4.90(2H,s),6.72-6.79(1H,m),7.76-7.89(1H,m),12.06-12.17(1H,m)。
实施例30:1-[6,7-二氯-9-(1-甲基-1H-吡唑-3-基)-1,3,4,5-四氢-2H-吡咯并[3,2-c:4,5-c']二吡啶-2-基]-2-甲氧基乙烷-1-酮。
在0℃向6,7-二氯-9-(1-甲基-1H-吡唑-3-基)-2,3,4,5-四氢-1H-吡咯并[3,2-c:4,5-c']二吡啶；盐酸盐(xxxx)(50.0mg,0.13mmol)和Et3N(71.5mg,0.71mmol,0.10mL)在CH2Cl2(8mL)中的混合物中加入2-甲氧基乙酰氯(18.4mg,0.17mmol,0.02mL)。将反应混合物温热至25℃并搅拌0.5h。TLC(石油醚/乙酸乙酯＝1/1)表明反应结束并检测到新斑点。将反应混合物用在25℃的水(20mL)稀释并将混合物用CH2Cl2(15mL*2)萃取。将合并的有机相用无水Na2SO4干燥、过滤并在真空中浓缩。将残余物通过制备型HPLC(TFA)纯化。将粗产物与MeCN(3mL)一起研磨。将得到的沉淀物固体通过过滤进行收集并在真空中干燥以得到作为白色固体的1-(6,7-二氯-9-(1-甲基-1H-吡唑-3-基)-3,4-二氢-1H-吡咯并[3,2-c:4,5-c']二吡啶-2(5H)-基)-2-甲氧基乙酮(30)(26.0mg,51％收率)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ2.82-2.98(2H,m),3.37-3.32(3H,m),3.69-3.88(2H,m),3.93-4.05(3H,m),4.14-4.25(2H,m),4.82-5.00(2H,m),6.72-6.80(1H,m),7.83(1H,s),12.06-12.17(1H,m)。
实施例34合成
实施例34:1-[6,7-二氯-5-甲基-9-(1-甲基-1H-吡唑-3-基)-1,3,4,5-四氢-2H-吡咯并[3,2-c:4,5-c']二吡啶-2-基]-2-羟基乙烷-1-酮。
将6,7-二氯-9-(1-甲基-1H-吡唑-3-基)-2,3,4,5-四氢-1H-吡咯并[3,2-c:4,5-c']二吡啶；盐酸盐(xxxx)(260mg,0.72mmol)、Boc2O(264mg,1.21mmol)和Et3N(408mg,4.03mmol,0.56mL)在THF(15mL)中的混合物在25℃搅拌2h。TLC(石油醚/乙酸乙酯＝1/1)表明反应结束并检测到新斑点。将反应混合物用在25℃的水(20mL)稀释并将混合物用EtOAc(15mL*2)萃取。将合并的有机相用盐水(10mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥、过滤并在真空中浓缩。将残余物通过硅胶上的柱色谱法(石油醚/乙酸乙酯＝10/1-4/1)纯化以得到作为无色固体的6,7-二氯-5-甲基-9-(1-甲基-1H-吡唑-3-基)-3,4-二氢-1H-吡咯并[3,2-c:4,5-c']二吡啶-2(5H)-甲酸叔丁酯(xxxxii)(200mg,65％收率)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ1.43(9H,s),2.78-2.88(2H,m),3.63-3.75(2H,m),3.97(3H,s),4.66-4.90(2H,m),6.74(1H,d,J＝2.4Hz),7.81(1H,d,J＝2.0Hz),12.09(1H,s)。
在0℃在N2下向6,7-二氯-5-甲基-9-(1-甲基-1H-吡唑-3-基)-3,4-二氢-1H-吡咯并[3,2-c:4,5-c']二吡啶-2(5H)-甲酸叔丁酯(xxxxii)(160mg,0.38mmol)在DMF(8mL)中的混合物中加入NaH(60％纯度,22.7mg,0.57mmol)。将反应混合物在0℃搅拌0.5h。在0℃向反应混合物中加入MeI(108mg,0.76mmol,0.05mL)。将反应混合物温热至25℃并搅拌0.5h。TLC(石油醚/乙酸乙酯＝1/1)表明反应结束并检测到新斑点。将反应混合物用在25℃的饱和NH4Cl水溶液(20mL)淬灭并将混合物用EtOAc(20mL*2)萃取。将合并的有机相用盐水(10mL*3)洗涤，用无水Na2SO4干燥、过滤并在真空中浓缩以得到作为白色固体的6,7-二氯-5-甲基-9-(1-甲基-1H-吡唑-3-基)-3,4-二氢-1H-吡咯并[3,2-c:4,5-c']二吡啶-2(5H)-甲酸叔丁酯(xxxxiii)(160mg,97％收率)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ1.40(9H,s),2.80-2.88(2H,m),3.66-3.73(2H,m),3.96(3H,s),3.99(3H,s),4.54-4.71(2H,m),6.69(1H,d,J＝2.0Hz),7.82(1H,d,J＝2.0Hz)。
将6,7-二氯-5-甲基-9-(1-甲基-1H-吡唑-3-基)-3,4-二氢-1H-吡咯并[3,2-c:4,5-c']二吡啶-2(5H)-甲酸叔丁酯；盐酸盐(xxxxiii)(140mg,0.32mmol)和4M HCl/二氧杂环己烷(3mL)在CH2Cl2(3mL)中的混合物在25℃搅拌0.5h。TLC(石油醚/乙酸乙酯＝1/1)表明反应结束并检测到新斑点。将反应混合物在真空中浓缩以得到作为白色固体的6,7-二氯-5-甲基-9-(1-甲基-1H-吡唑-3-基)-2,3,4,5-四氢-1H-吡咯并[3,2-c:4,5-c']二吡啶；盐酸盐(xxxxiv)(115mg,96％收率)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ3.06-3.15(2H,m),3.46-3.54(2H,m),3.97(3H,s),4.03(3H,s),4.36-4.50(2H,m),6.77(1H,d,J＝2.0Hz),7.86(1H,d,J＝2.4Hz),9.36(2H,brs)。
在0℃向6,7-二氯-5-甲基-9-(1-甲基-1H-吡唑-3-基)-2,3,4,5-四氢-1H-吡咯并[3,2-c:4,5-c']二吡啶；盐酸盐(xxxxiv)(115mg,0.31mmol)和Et3N(156mg,1.54mmol,0.21mL)在CH2Cl2(20mL)中的混合物中加入乙酸(2-氯-2-氧代-乙基)酯14(50.6mg,0.37mmol,0.04mL)。将反应混合物温热至25℃并搅拌0.5h。TLC(石油醚/乙酸乙酯＝1/1)表明反应结束并检测到新斑点。将反应混合物用水(20mL)洗涤，用无水Na2SO4干燥、过滤并在真空中浓缩以得到作为白色固体的乙酸2-(6,7-二氯-5-甲基-9-(1-甲基-1H-吡唑-3-基)-3,4-二氢-1H-吡咯并[3,2-c:4,5-c']二吡啶-2(5H)-基)-2-氧代乙酯(xxxxv)(130mg,95％收率)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ2.05-2.08(3H,m),2.68-2.78(2H,m),2.83-3.00(2H,m),3.72-3.88(2H,m),3.92-4.06(6H,m),4.84-4.92(2H,m),6.67-6.81(1H,m),7.83(1H,d,J＝2.0Hz)。
将乙酸2-(6,7-二氯-5-甲基-9-(1-甲基-1H-吡唑-3-基)-3,4-二氢-1H-吡咯并[3,2-c:4,5-c']二吡啶-2(5H)-基)-2-氧代乙酯(xxxxv)(120mg,0.28mmol)和K2CO3(152mg,1.10mmol)在MeOH(8mL)中的混合物在25℃搅拌2h。LCMS表明反应结束并检测到期望的m/z。将反应混合物在真空中浓缩。将残余物用在25℃的水(10mL)稀释并将混合物用CH2Cl2(10mL*2)萃取。将合并的有机相用无水Na2SO4干燥、过滤并在真空中浓缩。将残余物通过制备型HPLC(TFA)纯化以得到作为白色固体的1-(6,7-二氯-5-甲基-9-(1-甲基-1H-吡唑-3-基)-3,4-二氢-1H-吡咯并[3,2-c:4,5-c']二吡啶-2(5H)-基)-2-羟基乙酮(34)(56.0mg,51％收率)。LCMS:RT＝2.690min,m/z 394.0[M+H]+.1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ2.82-2.97(2H,m),3.70-3.90(2H,m),3.92-4.04(6H,m),4.11-4.25(2H,m),4.72-4.83(2H,m),6.69-6.76(1H,m),7.84(1H,brs)。没有观察到OH质子的信号。
实施例64合成
实施例64:1-[8-氯-7-氟-10-(1-甲基-1H-吡唑-3-基)-3,4-二氢吡嗪并[1,2-b]吲唑-2(1H)-基]-2-羟基乙烷-1-酮。
在室温向1-氯-2-氟-3-硝基苯(xxxxvi)(8.03g,45.74mmol)在浓H2SO4(35ml)中的溶液中逐份加入NBS(8.96g,50.32mmol)。将混合物用Ar吹扫并然后在70℃搅拌3小时，然后冷却至室温。将混合物转移进冰水(50mL)的烧杯中，然后用EtOAc(30mL x2)萃取。将合并的有机层接连地用水(30mL)、饱和NaHCO3水溶液(30mL)和盐水(30mL)洗涤，经Na2SO4干燥，并在减压下浓缩。通过柱色谱法(0-5％EtOAc/己烷)纯化，得到作为黄色油的5-溴-1-氯-2-氟-3-硝基苯(xxxxvii)(11.69g,45.9mmol,100％)。1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ8.33-8.37(1H,m),8.38-8.42(1H,m)。
历时20min向冷却至-78℃的5-溴-1-氯-2-氟-3-硝基苯(xxxxvii)(5.1g,20.04mmol)的溶液中逐滴加入乙烯基溴化镁(1M在THF中)(46ml,46.00mmol)，并在-78℃搅拌30min。将反应在-78℃用MeOH(5mL)淬灭，然后用1M HCl(45mL)酸化。将混合物用EtOAc(50mL x3)萃取并将合并的有机层用盐水(30mL)洗涤，经Na2SO4干燥，并在减压下浓缩。使粗制物质穿过SiO2垫(50mL)，用1:1EtOAc/己烷(100mL)洗脱，然后用EtOAc(30mL)洗脱。将洗脱液在减压下浓缩并通过柱色谱法(硅胶,1-5％EtOAc/己烷)进一步纯化以得到作为暗红色-橙色固体的4-溴-6-氯-7-氟-1H-吲哚(xxxxviii)(0.954g,3.84mmol,19.15％)。1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ6.49(1H,td,J＝3.2,2.3Hz),7.38(1H,d,J＝5.6Hz),7.55-7.63(1H,m),12.24(1H,br s)。
向冷却至0℃的亚硝酸钠(1.38g,20.00mmol)在DMF(12ml)和水(6ml)中的溶液中加入2M HCl(水溶液)(8.5ml,17.00mmol)。将溶液在室温搅拌5min，并然后历时45分钟经由加料漏斗加入4-溴-6-氯-7-氟-1H-吲哚(xxxxviii)(595mg,2.39mmol)在DMF(40mL)中的溶液。将反应在室温搅拌1小时，然后在65℃搅拌3小时。将反应物用水(30mL)稀释，并用Et2O(40mL x3)萃取。将合并的有机层用水(10mL)、盐水(10mL)洗涤，经Na2SO4干燥，并在减压下浓缩以得到作为棕色固体的4-溴-6-氯-7-氟-1H-吲唑-3-甲醛(xxxxix)(576mg,2.076mmol,87％)。1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ7.78-7.83(1H,m),10.53(1H,s),15.08-15.42(1H,m)。
在室温向4-溴-6-氯-7-氟-1H-吲唑-3-甲醛(xxxxix)(569mg,2.05mmol)和2-((4-甲氧基苄基)氨基)乙烷-1-醇(509mg,2.81mmol)在CH3CN(5ml)和THF(干燥)(5ml)中的溶液中加入NaBH(OAc)3(1304mg,6.15mmol)。将混合物在室温搅拌40min，并然后用饱和NaHCO3水溶液(10mL)淬灭。将混合物用EtOAc(25mL x3)萃取并将合并的有机层用盐水(10mL)洗涤，经Na2SO4干燥，并在减压下浓缩。通过柱色谱法(硅胶,50-100％EtOAc/己烷)纯化，得到作为浅棕色固体的2-(((4-溴-6-氯-7-氟-1H-吲唑-3-基)甲基)(4-甲氧基苄基)氨基)乙烷-1-醇(xxxxx)(297mg,0.671mmol,32.7％)。1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ2.59(2H,t,J＝6.8Hz),3.36-3.48(2H,m),3.64(2H,s),3.70(3H,s),4.12(2H,s),4.25(1H,br s),6.76-6.85(2H,m),7.20(2H,br d,J＝8.7Hz),7.49(1H,br d,J＝5.6Hz),13.94(1H,br s)。
在室温向2-(((4-溴-6-氯-7-氟-1H-吲唑-3-基)甲基)(4-甲氧基苄基)氨基)乙烷-1-醇(xxxxx)(295mg,0.67mmol)和Ph3P(262mg,1.00mmol)在THF(干燥)(5ml)中的溶液中加入(E)-二氮烯(diazene)-1,2-二甲酸双(2-甲氧基乙基)酯(234mg,1.00mmol)。将反应在室温搅拌1.5小时，并然后加入水(10mL)。将混合物用EtOAc(20mL x2)萃取并将合并的有机层用盐水(10mL)洗涤，经Na2SO4干燥，并在减压下浓缩。通过柱色谱法(硅胶,50-100％EtOAc/己烷)纯化，得到作为米色(baige)固体的10-溴-8-氯-7-氟-2-(4-甲氧基苄基)-1,2,3,4-四氢吡嗪并[1,2-b]吲唑(xxxxxi)(194mg,0.457mmol,68.6％)。1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ3.04(2H,t,J＝5.5Hz),3.75(3H,s),3.77(2H,s),4.24(2H,s),4.44(2H,t,J＝5.3Hz),6.89-6.97(2H,m),7.28-7.34(2H,m),7.36(1H,d,J＝5.6Hz)。
将1-甲基-3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼杂环戊烷-2-基)-1H-吡唑(140mg,0.67mmol)、10-溴-8-氯-7-氟-2-(4-甲氧基苄基)-1,2,3,4-四氢吡嗪并[1,2-b]吲唑(xxxxxi)(191mg,0.45mmol)、PdCl2(dppf)(32.9mg,0.04mmol)、碳酸铯(440mg,1.35mmol)、DME(2.5mL)和水(0.5mL)的混合物在微波辐照下在120℃加热1h。将粗制物穿过硅藻土过滤并在减压下浓缩。将粗制物悬浮于EtOAc(15mL)中并再次穿过硅藻土过滤。将滤液在减压下浓缩并通过柱色谱法(NH硅胶,10-60％EtOAc/己烷)纯化以得到作为黄色固体的8-氯-7-氟-2-(4-甲氧基苄基)-10-(1-甲基-1H-吡唑-3-基)-1,2,3,4-四氢吡嗪并[1,2-b]吲唑(xxxxxii)(66mg,0.155mmol,34.5％)。1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ3.06(2H,br s),3.75(8H,s),4.03(2H,br s),4.49(2H,br s),6.62(1H,d,J＝1.9Hz),6.92(2H,d,J＝8.7Hz),7.15(1H,d,J＝6.0Hz),7.29(2H,br d,J＝8.3Hz),7.72(1H,d,J＝2.3Hz)。
将8-氯-7-氟-2-(4-甲氧基苄基)-10-(1-甲基-1H-吡唑-3-基)-1,2,3,4-四氢吡嗪并[1,2-b]吲唑(xxxxxii)(166mg,0.39mmol)在2,2,2-三氟乙酸(5ml,0.39mmol)中的溶液在Ar气氛下在85℃搅拌2小时，然后在70℃搅拌过夜(12小时)。将反应混合物在减压下浓缩(与甲苯5mL x2一起共蒸发)以得到深绿色油。向粗制物质中加入饱和NaHCO3水溶液(10mL)，并用EtOAc(20mL x2)萃取。将合并的有机层用盐水(5mL)洗涤，经Na2SO4干燥，并浓缩以得到作为深绿色无定形固体的8-氯-7-氟-10-(1-甲基-1H-吡唑-3-基)-1,2,3,4-四氢吡嗪并[1,2-b]吲唑(xxxxxiii)(179mg,定量，66％纯度)。将该物质不经进一步纯化地使用。1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ3.21(2H,t,J＝5.5Hz),3.62-3.78(1H,m),3.92(3H,s),4.28(2H,s),4.34(2H,t,J＝5.5Hz),6.64(1H,d,J＝2.3Hz),7.13(1H,d,J＝6.4Hz),7.79(1H,d,J＝2.3Hz)。
在室温向8-氯-7-氟-10-(1-甲基-1H-吡唑-3-基)-1,2,3,4-四氢吡嗪并[1,2-b]吲唑(xxxxxiii)(119mg,0.39mmol)、2-羟基乙酸(38.6mg,0.51mmol)和DIPEA(0.170ml,0.98mmol)在DMF(干燥)(2ml)中的溶液中加入HATU(222mg,0.59mmol)，并将混合物在室温搅拌3小时。将反应物用水(10mL)稀释，并用EtOAc(15mL x2)萃取。将合并的有机层用盐水(5mL)洗涤，经Na2SO4干燥，并在减压下浓缩。通过柱色谱法(硅胶,0-5％MeOH/EtOAc)纯化，得到黄色油。通过柱色谱法(硅胶,0-3％MeOH/EtOAc)进一步纯化，得到白色固体(含有杂质)。另一个柱色谱法(NH硅胶,0-4％MeOH/EtOAc)得到白色固体，将其悬浮于EtOAc中并过滤以得到作为白色固体的1-(8-氯-7-氟-10-(1-甲基-1H-吡唑-3-基)-3,4-二氢吡嗪并[1,2-b]吲唑-2(1H)-基)-2-羟基乙烷-1-酮(64)(33.0mg,0.091mmol,在2个步骤中16％)。1HNMR(300MHz,DMSO-d6)δ3.97(4H,br d,J＝7.5Hz),4.03-4.11(1H,m),4.25(2H,br d,J＝4.5Hz),4.41-4.63(2H,m),4.81-4.98(1H,m),5.15-5.35(2H,m),6.75(1H,br d,J＝8.7Hz),7.19-7.36(1H,m),7.83(1H,s)。
通过采用与在该实施例64合成中所描述类似的合成过程和方法，可以生产实施例67-71。
实施例67:1-[7,8-二氯-10-(1-甲基-1H-吡唑-3-基)-3,4-二氢吡嗪并[1,2-b]吲唑-2(1H)-基]-2-羟基乙烷-1-酮。
以与关于实施例64的合成所描述类似的方式，得到作为白色固体的实施例67。1HNMR(300MHz,DMSO-d6)δ3.89-4.30(7H,m),4.43-4.65(2H,m),4.81-4.98(1H,m),5.17-5.36(2H,m),6.71-6.84(1H,m),7.31-7.45(1H,m),7.77-7.91(1H,m)。
实施例68:1-[7,8-二氯-10-(1-甲基-1H-吡唑-3-基)-3,4-二氢吡嗪并[1,2-b]吲唑-2(1H)-基]-2-甲氧基乙烷-1-酮。
以与关于实施例64的合成所描述类似的方式，得到作为白色固体的实施例68。1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ3.29-3.32(3H,m),3.96-4.01(3H,m),4.01-4.09(2H,m),4.23-4.28(2H,m),4.48-4.60(2H,m),5.18-5.34(2H,m),6.80(1H,d,J＝15.2Hz),7.33-7.43(1H,m),7.86(1H,s)。
实施例69:1-[7-氯-10-(1-甲基-1H-吡唑-3-基)-3,4-二氢吡嗪并[1,2-b]吲唑-2(1H)-基]-2-羟基乙烷-1-酮。
以与关于实施例64的合成所描述类似的方式，得到作为白色固体的实施例69。1HNMR(300MHz,DMSO-d6)δ3.90-4.10(5H,m),4.21-4.29(2H,m),4.44-4.63(2H,m),4.83-4.93(1H,m),5.14-5.25(1H,m),5.30(1H,s),6.66(1H,br d,J＝7.53Hz),7.15-7.26(1H,m),7.39(1H,d,J＝7.53Hz),7.82(1H,s)。
实施例70:1-[8-氯-7-氟-10-(5-甲基-1,3,4-噁二唑-2-基)-3,4-二氢吡嗪并[1,2-b]吲唑-2(1H)-基]-2-羟基乙烷-1-酮。
以与关于实施例64的合成所描述类似的方式，得到作为白色固体的实施例70。1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ2.64(3H,s),3.95-4.15(2H,m),4.19-4.35(2H,m),4.48-4.68(2H,m),4.93(1H,br s),5.40(2H,br s),7.62-7.81(1H,m)。
实施例71:1-[8-氯-7-氟-10-(3-甲基-1,2,4-噁二唑-5-基)-3,4-二氢吡嗪并[1,2-b]吲唑-2(1H)-基]-2-羟基乙烷-1-酮。
以与关于实施例64的合成所描述类似的方式，得到作为白色固体的实施例71。1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ3.97-4.16(3H,m),4.26(3H,br d,J＝11.0Hz),4.50-4.69(3H,m),4.92(1H,br d,J＝3.4Hz),5.39(2H,s),7.92(1H,d,J＝5.9Hz)。
通过采用与在该实施例25或34合成中所描述类似的合成过程和方法，可以生产实施例72-74。
实施例72:1-[6-氯-9-(1-甲基-1H-吡唑-3-基)-1,3,4,5-四氢-2H-吡咯并[3,2-c:4,5-c']二吡啶-2-基]-2-羟基乙烷-1-酮。
以与关于实施例25的合成所描述类似的方式，得到作为白色固体的实施例72。1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ2.84-2.98(2H,m),3.64-3.73(1H,m),3.83-3.90(1H,m),3.92-4.03(3H,m),4.16-4.27(2H,m),4.58(1H,brs),4.90(2H,s),6.761-6.80(1H,m),7.79(1H,s),8.16-8.19(1H,m),11.93(1H,brs)。
实施例73:1-[6-氯-9-(1-甲基-1H-吡唑-3-基)-1,3,4,5-四氢-2H-吡咯并[3,2-c:4,5-c']二吡啶-2-基]-2-甲氧基乙烷-1-酮。
以与关于实施例25的合成所描述类似的方式，得到作为白色固体的实施例73。1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ2.83-2.97(2H,m),3.27-3.32(3H,m),3.69-3.89(2H,m),3.93-4.02(3H,m),4.15-4.22(2H,m),4.80-5.01(2H,m),6.73-6.80(1H,m),7.79(1H,s),8.15-8.20(1H,m),11.88-11.99(1H,m)。
实施例74:1-[6-氯-5-甲基-9-(1-甲基-1H-吡唑-3-基)-1,3,4,5-四氢-2H-吡咯并[3,2-c:4,5-c']二吡啶-2-基]-2-羟基乙烷-1-酮。
以与关于实施例34的合成所描述类似的方式，得到作为白色固体的实施例74。1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ2.83-2.97(2H,m),3.68-3.77(1H,m),3.85-3.90(1H,m),3.92-4.01(6H,m),4.09-4.28(2H,m),4.62(1H,brs),4.71-4.87(2H,m),6.66-6.81(1H,m),7.80(1H,s),8.12-8.17(1H,m)。
采用与在该实施例1合成中所描述类似的合成过程和方法，可以生产实施例75-82。
实施例75:1-(3-氯-4-氟-2-甲氧基-5,6,7,9-四氢-8H-吡咯并[3,2-b:4,5-c']二吡啶-8-基)-2-羟基乙烷-1-酮。
以与关于实施例1的合成所描述类似的方式，得到作为白色固体的实施例75。1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ2.75-2.95(2H,m),3.65-3.90(2H,m),3.97(3H,s),4.21-4.25(2H,m),4.51-4.75(3H,m),11.77-11.81(1H,m)。
实施例76:1-(3,4-二氯-2-甲氧基-6,6-二甲基-5,6,7,9-四氢-8H-吡咯并[3,2-b:4,5-c']二吡啶-8-基)-2-羟基乙烷-1-酮。
以与关于实施例1的合成所描述类似的方式，得到作为白色固体的实施例76。1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ1.31(3H,s),1.34(3H,s),3.42-3.67(2H,m),3.97(3H,s),4.21-4.26(2H,m),4.50-4.65(2H,m),4.69(1H,brs),11.56(1H,brs)。
实施例77:1-(3,4-二氯-2-乙氧基-5,6,7,9-四氢-8H-吡咯并[3,2-b:4,5-c']二吡啶-8-基)-2-羟基乙烷-1-酮。
以与关于实施例1的合成所描述类似的方式，得到作为白色固体的实施例77。1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ1.39(3H,t,J＝7.2Hz),2.89(2H,t,J＝5.6Hz),3.80(2H,s),4.19-4.25(2H,m),4.41(1H,brs),4.46(2H,q,J＝7.2Hz),4.62(2H,s),11.37(1H,s)。
实施例78:1-(3-氯-2-乙氧基-4-氟-5,6,7,9-四氢-8H-吡咯并[3,2-b:4,5-c']二吡啶-8-基)-2-羟基乙烷-1-酮。
以与关于实施例1的合成所描述类似的方式，得到作为白色固体的实施例78。1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ1.37(3H,t,J＝7.2Hz),2.77-2.95(2H,m),3.68-3.73(1H,m),3.86-3.88(1H,m),4.21-4.25(2H,m),4.38-4.46(2H,m),4.51-4.66(2H,m),11.77-11.81(2H,m)。
实施例79:1-[3,4-二氯-2-(环丙基甲氧基)-5,6,7,9-四氢-8H-吡咯并[3,2-b:4,5-c']二吡啶-8-基]-2-羟基乙烷-1-酮。
以与关于实施例1的合成所描述类似的方式，得到作为白色固体的实施例79。1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ0.36-0.43(2H,m),0.54-0.61(2H,m),1.28-1.31(1H,m),2.87-2.91(2H,m),3.77-3.81(2H,m),4.22(2H,s),4.28(2H,d,J＝7.2Hz),4.40-4.43(1H,m),4.61(2H,s),11.37(1H,s)。
实施例80:1-[3-氯-2-(环丙基甲氧基)-4-氟-5,6,7,9-四氢-8H-吡咯并[3,2-b:4,5-c']二吡啶-8-基]-2-羟基乙烷-1-酮。
以与关于实施例1的合成所描述类似的方式，得到作为灰白色固体的实施例80。1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ0.31-0.42(2H,m),0.50-0.62(2H,m),1.25-1.37(1H,m),2.75-2.99(2H,m),3.65-3.96(2H,m),4.14-4.30(4H,m),4.50-4.80(3H,m),11.76-11.81(1H,m)。
实施例81:1-[3,4-二氯-2-(二氟甲氧基)-5,6,7,9-四氢-8H-吡咯并[3,2-b:4,5-c']二吡啶-8-基]-2-羟基乙烷-1-酮。
以与关于实施例1的合成所描述类似的方式，得到作为白色固体的实施例81。1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ2.91-2.95(2H,m),3.80-3.84(2H,m),4.23(2H,s),4.43(1H,brs),4.64(2H,s)7.69(1H,t,J＝72.8Hz),11.78(1H,s)。
实施例82:1-[3-氯-2-(二氟甲氧基)-4-氟-5,6,7,9-四氢-8H-吡咯并[3,2-b:4,5-c']二吡啶-8-基]-2-羟基乙烷-1-酮。
以与关于实施例1的合成所描述类似的方式，得到作为红色固体的实施例82。1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ2.09(3H,s),2.78-3.03(2H,m),3.70-3.90(2H,m),4.54-4.67(2H,m),4.87-4.98(2H,m),7.54-7.99(1H,m),12.10-12.28(1H,m)。
本发明的代表性化合物显示在表1中：
表1.
生物学测定
在RapidFire质谱法测定中试验了本发明的代表性化合物，结果显示在表2中。
Rapidfire质谱法测定
将化合物使用DMSO以10mM储备浓度重新悬浮，并使用RapidFire 365质谱法(RF-MS)在384-孔聚丙烯平板中试验以确定它们对h-cGAS的IC50值。全长h-cGAS、dsDNA、ATP和GTP的终浓度分别为100nM、25nM、100μM和100μM。反应缓冲液由20mM Tris-HCl(pH 7.4)、150mM NaCl、5mM MgCl2、1μM ZnCl2和0.01％吐温-20组成。将20μl反应溶液在室温(RT)温育7h，并通过每孔加入60μl 0.5％(v/v)甲酸停止，然后RF-MS分析。将5mM乙酸铵的水性溶剂(pH 10)用于加载/洗涤过程。将包含在50％水、25％丙酮和25％乙腈中的5mM乙酸铵(pH10)的有机溶剂用于洗脱分析物。从384-孔板抽吸约35μl每个样品，并使用Graphiticcarbon Type D筒(cartridge)分离。然后将加载到筒上的样品使用水性溶剂以1.5ml min-1洗涤4秒。将ATP、GTP和cGAMP使用有机溶剂以1.5ml min-1的流速洗脱5秒，然后以1.5mlmin-1的流速用水性溶剂重新平衡5秒。在质谱仪中使用负电离模式分析样品，气体温度为350℃，雾化器压强为35psi，且气体流速为15L min-1。所有色谱图的采集范围是在300-800m/z之间，且检测的峰的分子质量为：ATP：505.9835，GTP：521.9854，和cGAMP：673.0906。使用Agilent RapidFire Integrator软件计算每种分析物的提取离子计数的曲线下面积(AUC)。将cGAMP的产物形成百分比计算为：产物形成(％)＝[(AUCcGAMP x 100)/(AUCcGAMP+1/2AUCATP+1/2AUCGTP)]。通过相对于阳性对照(无dsDNA)和阴性对照(无抑制剂)的归一化，将在给定抑制剂浓度的每个样品的产物形成百分比用于确定抑制百分比。如下计算％抑制：％抑制＝100x[(样品-平均阴性对照)/(平均阳性对照-平均阴性对照)]。
表2.
| Ex# | IC<sub>50</sub>(μM) | Ex# | IC<sub>50</sub>(μM) | Ex# | IC<sub>50</sub>(μM) |
| 1 | 0.0616 | 3 | 2.47 | 5 | 21.8 |
| 2 | 2.41 | 4 | 1.46 | 6 | 20.8 |
在前述RapidFire质谱法测定中试验了来自相关申请PCT/US2019/016673的代表性化合物，结果如表3所示，其支持本发明的代表性化合物的权利要求范围。
表3.
在THP1-Dual细胞中在基于细胞的lucia萤光素酶测定中试验了实施例1(方案如下所示)。结果与来自相关申请PCT/US2019/016673的代表性化合物的结果一起显示在表4中。
在THP1-Dual细胞中基于细胞的Lucia萤光素酶测定
使用人THP1-Dual细胞确定所选抑制剂的效能，所述细胞携带报告干扰素诱导的基因表达的分泌型萤光素酶。在指定的抑制剂浓度范围内将THP1-Dual细胞在24-孔平板中(2.5x105个细胞/孔，500μl/孔)预温育1h。加入DMSO作为阴性对照。将细胞用0.5μg ml-1的100-bp dsDNA配体(与Lipofectamine 2000(Invitrogen)形成复合物)转染24h。如下制备转染复合物：将在25μl Opti-MEM(Gibco)中的0.25μgdsDNA与在25μl Opti-MEM中的0.25μlLipofectamine 2000组合，并为每个含细胞的孔加入50μl组合体积。按照生产商的方案使用QUANTI-Luc萤光素酶试剂(InvivoGen)为每个样品测量萤光素酶发光。不久，将每孔20μl细胞培养物上清液转移进96-孔白色不透明平板，并使用Biotek Synergy Neo平板读数器(BioTek,Winooski,VT)用下述参数记录发光：50μl萤光素酶试剂注射，具有4s开始时间和0.1s读出时间的终点测量。使用Lipofectamine 2000处理过的样品作为阴性对照和Lipofectamine 2000:dsDNA复合物处理过的没有化合物的样品作为阳性对照，计算每个化合物处理过的样品的相对萤光素酶活性，即，相对萤光素酶活性＝(RLU样品-RLU阴性对照)/(RLU阳性对照-RLU阴性对照)，其中RLU指示粗萤光素酶单位。
表4.
使用时间分辨荧光共振能量转移(TR-FRET)在cGAS酶测定中试验了本发明的代表性化合物。方案如下所述，且结果显示在表5中。
酶测定
进行使用TR-FRET的cGAS酶测定以确定所选抑制剂在384-孔白色平底小容量平板(Greiner Bio-One)中的效能。使用测定缓冲液(25mmol/L Tris-HCl(pH 7.5),150mmol/LNaCl,1mmol/L MgCl2,0.01％吐温-20,0.01％BSA)稀释试剂。将试验化合物制备为DMSO溶液。将人cGAS(1.5μl，最终5nmol/L)、每种浓度的试验化合物(1.5μl)和90bp dsDNA(1.5μl，最终100nmol/L)加入每个孔并预温育1h。接着，将包括ATP(最终40μmol/L)、GTP(最终20μmol/L)和ZnCl2(100μmol/L)的底物混合物(1.5μl)加入每个孔，并在室温进行温育40min。然后，将包括针对cGAMP的小鼠单克隆抗体(自制，参见Miyakawa S.,等人,Journal ofImmunological Methods,in press)、FITC-cGAMP(Biolog Life Science Institute)、兔Tb-抗-小鼠IgG(ThermoFisher)、EDTA的检测预混合物(2μl)加入每个孔，并温育1h。实际上，使用竞争性的反应测定系统为每个样品测量TR-FRET，其各个孔的信号使用EnvisionMultilabel平板读数器(PerkinElmer；Ex337nm,Em 520nm/486nm)测量。使用cGAMP标准曲线，计算每个孔的cGAMP浓度。为了确定抑制率，将无化合物的cGAMP浓度设定为0％抑制，并将无cGAS蛋白的cGAMP浓度设定为100％抑制。将试验化合物的抑制率(％)计算为：(1-(C样品-C100％抑制)/(C0％抑制-C100％抑制))x 100，其中C指示cGAMP的浓度。通过Excelfit(CTC)计算IC50值。
表5.
在THP1细胞中在基于细胞的时间分辨荧光共振能量转移(TR-FRET)测定中试验了本发明的代表性化合物。方案如下所述，且结果显示在表6中。
基于细胞的测定
用同质TR-FRFT测定使用人THP1细胞确定所选抑制剂的效能。将50nmol/l PMA处理过的THP1细胞在96-孔平板(corning3585)中温育48h。分化以后，将THP1细胞(巨噬细胞)在96-孔平板中(1.0x105个细胞/孔,100μl/孔)与指定浓度范围的抑制剂一起预温育1h，并用DMSO作为阳性对照。然后，将细胞用0.1μg/孔的90-bp dsDNA配体(与Lipofectamine3000(Invitrogen)形成复合物)转染24h，用没有dsDNA作为阴性对照。通过将在5μl Opti-MEM(Invitrogen)中的0.1μg dsDNA与在5μl Opti-MEM中的0.35μl Lipofectamine 3000组合，制备转染复合物。将10μl组合的转染复合物加入每个含有细胞的孔。使用竞争性的反应测定系统为每个样品测量TR-FRET，所述系统具有cGAMP和FITC-cGAMP(Biolog LifeScience Institute)，其含有针对cGAMP的小鼠单克隆抗体(自制,参见Miyakawa S.,等人,Journal of Immunological Methods,in press)和兔Tb-抗-小鼠IgG(ThermoFisher)。除去细胞培养物上清液以后，将50μl细胞裂解缓冲液(50mmol/l Tris-HCl,1％NP-40,2mmol/l EDTA)加入每个孔并搅拌。将细胞碎片通过离心沉淀以后，将6μl上清液转移进384-孔白色平板(greiner784075)，将6μl TR-FRET检测溶液加入每个孔。在室温温育1h以后，使用在337nm的激发和在520nm/486nm的发射，使用Envision平板读数器(PerkinElmer)检测TR-FRET信号。从已知浓度的cGAMP的标准曲线，计算每个孔的cGAMP浓度。使用Lipofectamine3000处理过的样品(没有dsDNA)作为阴性对照和Lipofectamine 3000:dsDNA复合物处理过的样品(没有试验化合物)作为阳性对照，计算每个化合物处理过的样品的相对抑制活性，即，相对抑制活性(％)＝(1-(C样品-C阴性对照)/(C阳性对照-C阴性对照))x 100，其中C指示cGAMP的浓度。通过Excelfit(CTC)计算IC50值。
表6.
在细胞中的IFNB1 mRNA表达：
cGAS酶的细胞活化导致THP1细胞、原代人巨噬细胞和人PBMC中的IFNB1 mRNA表达。使用qRT-PCR定量IFNB1 mRNA表达。从12-孔板的每孔5x105个THP1细胞分离总RNA，将所述细胞与抑制剂一起预温育1h。以12-孔板的每孔3x105个细胞使用人原代巨噬细胞。以12-孔板的每孔1x106个细胞使用人PBMC。使用100μl Opti-MEM转染溶液转染细胞，所述转染溶液包含与2μl Lipofectamine 2000形成复合物的2μg 100-bp dsDNA。在转染后4小时收获细胞，并使用500μl Trizol(Ambion)提取RNA。使用2.5μM的寡(dT)20引物和10U/μlSuperscript III(Thermo-Fisher)在20μl最终反应体积中在50℃反转录800ng总RNA50min以用于cDNA合成。使用1/20体积的反转录物作为每个qPCR反应的输入，在Mx3000PqPCR系统(Agilent Technologies)上进行定量PCR。在每个样品的技术三次重复(technical triplicate)中测量IFNB1和TUBA1B mRNA的表达水平。将关于IFNB1 mRNA得到的阈循环(CT)值归一化至TUBA1B CT值并用于计算ΔCT。使用ΔΔCT方法(2ΔΔC T)计算IFNB1的相对mRNA表达水平。通过相对于仅DMSO对照归一化每个样品的IFNB1 mRNA表达水平，确定cGAS抑制的程度。
在前述细胞测定中试验了来自相关申请PCT/US2019/016673的代表性化合物，结果如表7所示，其支持本发明的代表性化合物的权利要求范围。
表7.
n.d.–未测定
早期的体内实验提示，本文所述的化合物会穿透血脑屏障。因此，它们可用于治疗在CNS内的自身免疫障碍。
制剂实施例1
例如，根据下述配方，可以生产含有本发明的化合物作为活性成分的药物组合物。
1.胶囊剂
(1)在实施例1中得到的化合物10mg
(2)乳糖90mg
(3)结晶纤维素70mg
(4)硬脂酸镁10mg
(1)～(4)共计180mg
将上述(1)、(2)和(3)的总量和5mg(4)掺合，并将混合物制粒。向其中加入剩余的5mg(4)，并将整体密封在明胶胶囊中。
2.片剂
(1)在实施例1中得到的化合物10mg
(2)乳糖35mg
(3)玉米淀粉150mg
(4)结晶纤维素30mg
(5)硬脂酸镁5mg
(1)～(5)共计230mg
将上述(1)、(2)和(3)的总量、20mg(4)和2.5mg(5)掺合，并将混合物制粒。向其中加入剩余的10mg(4)和2.5mg(5)，并将混合物模铸压缩以得到片剂。
Claims (79)
1.式(I)的化合物：
其中：
结构
代表稠合的6,5环系，其中两个环是芳族的且所有骨架原子是sp2-杂化的；
X1是N或N-R1；
X2是C或N；
X3是N或C；
X4是C-R4或N；
X5是C-R5或N；
前提条件是，X1、X2、X3、X4和X5中的至少一个是N；
R1是氢、(C1-C3)烷基、CH2CH2-OR3a或氟(C1-C3)烷基；
R2是氢、(C1-C3)烷基或CH2CH2-OR3b，或者与它们所连接的原子一起，R2和R30可以形成4-6元含氧的非芳族杂环；
R3a是氢或(C1-C3)烷基；
R3b是氢或(C1-C3)烷基；
R4选自任选地取代的单环杂环基、氢、卤素、(C1-C6)烷基、(C1-C6)烷氧基、氟(C1-C6)烷基、氟(C1-C6)烷氧基、(C3-C6)环烷基、氟(C3-C6)环烷基、(C3-C6)环烷氧基、氟(C3-C6)环烷氧基、氰基、任选地取代的苯基、任选地取代的二环杂环基、氨基(C1-C3)烷基、(C1-C3)烷基氨基(C1-C3)烷基、(C1-C3)二烷基氨基(C1-C3)烷基、(C1-C3)烷氧基(C1-C3)烷基、(C1-C6)烃基、杂环基(C1-C3)烷基、苄基、杂环基取代的苄基、(C1-C3)烷基氨基羰基和(C1-C3)酰基氨基；
R5选自氢、(C1-C6)烷氧基、任选地取代的单环杂环基、卤素、(C1-C6)烷基、氟(C1-C6)烷基、氟(C1-C6)烷氧基、(C3-C6)环烷基、氟(C3-C6)环烷基、(C3-C6)环烷氧基、氟(C3-C6)环烷氧基、氰基、任选地取代的苯基、任选地取代的二环杂环基、氨基(C1-C3)烷基、(C1-C3)烷基氨基(C1-C3)烷基、(C1-C3)二烷基氨基(C1-C3)烷基、(C1-C3)烷氧基(C1-C3)烷基、(C1-C6)烃基、杂环基(C1-C3)烷基、苄基、杂环基取代的苄基、(C1-C3)烷基氨基羰基和(C1-C3)酰基氨基；
其中：
所述任选地取代的单环杂环基可以被一个或多个选自以下的取代基取代：(C1-C3)烷基、氨基、氰基、(C1-C3)烷基氨基、(C1-C3)烷氧基、氧代、氟(C1-C3)烷基、卤素、羟基和羟基(C1-C3)烷基；
所述任选地取代的苯基可以被一个或多个选自以下的取代基取代：氨基、(C1-C3)烷基氨基、(C1-C3)二烷基氨基、(C1-C3)烷氧基、羟基、卤素、氰基、氨基羰基、亚甲基二氧基、亚乙基二氧基、(C1-C3)酰基氨基、氟(C1-C3)酰基氨基和羟基(C1-C3)烷基氨基磺酰基；和
所述任选地取代的二环杂环基可以被一个或多个选自以下的取代基取代：(C1-C3)烷基、羟基和氧代；
R6和R7独立地选自卤素、氢、氰基、-C≡CH、-CH＝CH2、(C1-C3)烷基、(C1-C3)烷氧基、氟(C1-C3)烷基、氟(C1-C3)烷氧基、(C3-C4)环烷基和氟(C3-C4)环烷基；
R20是氢或(C1-C3)烷基，或者与它们所连接的碳一起，R20和R21可以形成3-5元脂族碳环；
R21是氢或(C1-C3)烷基，或者与它们所连接的碳一起，R21和R20可以形成3-5元脂族碳环；
R30是氢，或者与它们所连接的原子一起，R30和R2可以形成4-6元含氧的非芳族杂环；且
n是1或2。
2.根据权利要求1所述的化合物，其中：
i)R30是氢；且
ii)n是1。
3.根据权利要求2所述的化合物，其中X1是N、X2是C且X3是N。
4.根据权利要求3所述的化合物，其中R2是氢或甲基且R30是氢。
5.根据权利要求4所述的化合物，其中R2和R30都是氢。
6.根据权利要求3-5中的任一项所述的化合物，其中R7选自卤素、氢、甲氧基、氰基和三氟甲基。
7.根据权利要求6所述的化合物，其中R7是卤素。
8.根据权利要求7所述的化合物，其中R7是氯或氟。
9.根据权利要求6所述的化合物，其中R6是卤素或氢。
10.根据权利要求6所述的化合物，其中X5是C-R5且R5选自氢、(C1-C3)烷氧基、卤素、氰基和三氟甲基。
11.根据权利要求6所述的化合物，其中X4是C-R4且R4选自任选地取代的单环杂芳基、氢、任选地取代的苯基和任选地取代的二环杂环基。
12.根据权利要求3所述的化合物，其中X4是C-R4且X5是C-R5。
13.根据权利要求12所述的化合物，其中R4是任选地取代的单环杂环基。
14.根据权利要求13所述的化合物，其中所述任选地取代的单环杂环基是吡唑基。
15.根据权利要求14所述的化合物，其中所述任选的取代基是(C1-C3)烷基，其进一步任选地被一个或多个氟取代。
16.根据权利要求12-15中的任一项所述的化合物，其中R5是H。
17.根据权利要求12-15中的任一项所述的化合物，其中R6和R7都是卤素。
18.根据权利要求2所述的化合物，其中X1是N-R1、X2是C、X3是C且X4是N。
19.根据权利要求18所述的化合物，其中X5是C-R5。
20.根据权利要求19所述的化合物，其中R5选自氢、卤素、(C1-C3)烷基和(C1-C3)烷氧基。
21.根据权利要求20所述的化合物，其中R5选自氢和(C1-C3)烷氧基。
22.根据权利要求21所述的化合物，其中R5是甲氧基。
23.根据权利要求18-22中的任一项所述的化合物，其中R6和R7是卤素。
24.根据权利要求23所述的化合物，其中R6和R7是氯。
25.根据权利要求23所述的化合物，其中R2是氢。
26.根据权利要求23所述的化合物，其中R1是氢。
27.根据权利要求23所述的化合物，其中：
i)R20是氢或(C1-C3)烷基；且
ii)R21是氢。
28.根据权利要求27所述的化合物，其中R20是甲基。
29.根据权利要求23所述的化合物，其中R20和R21都是甲基。
30.根据权利要求23所述的化合物，其中R20和R21与它们所连接的碳一起形成3-5元脂族碳环。
31.根据权利要求30所述的化合物，其中R20和R21与它们所连接的碳一起形成3元脂族碳环。
32.根据权利要求2所述的化合物，其中X1是N-R1，X2是C；X3是C，且X5是N。
33.根据权利要求32所述的化合物，其中X4是C-R4。
34.根据权利要求33所述的化合物，其中R4选自任选地取代的单环杂芳基、氢、任选地取代的苯基和任选地取代的二环杂环基。
35.根据权利要求34所述的化合物，其中R4是苯基，所述苯基任选地被选自氨基、卤素、氰基、甲氧基、羟基和氨基羰基的取代基取代。
36.根据权利要求35所述的化合物，其中所述任选取代基选自氨基、氟、氰基、羟基和氨基羰基。
37.根据权利要求34所述的化合物，其中R4是单环杂芳基，所述单环杂芳基任选地被选自甲基、氨基、卤素、二氟甲基、甲氧基和氰基的取代基取代。
38.根据权利要求37所述的化合物，其中所述任选地取代的单环杂芳基选自吡唑基、呋喃基、噻吩基、吡咯基、噁唑基、噁二唑基、噻唑基、异噁唑基、异噻唑基、咪唑基、三唑基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基和哒嗪基。
39.根据权利要求38所述的化合物，其中所述任选地取代的单环杂芳基选自吡唑基、噁唑基、异噁唑基、三唑基、噁二唑基和咪唑基。
40.根据权利要求39所述的化合物，其中所述任选地取代的单环杂芳基是吡唑基或三唑基。
41.根据权利要求40所述的化合物，其中所述任选的取代基是甲基。
42.根据权利要求33所述的化合物，其中R4是任选地取代的单环杂环基，且所述单环杂环基选自吡唑基、呋喃基、噻吩基、吡咯基、噁唑基、噁二唑基、噻唑基、异噁唑基、异噻唑基、咪唑基、三唑基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基、二氢吡喃、四氢吡喃、四氢呋喃基、氧杂环丁烷和氮杂环丁基。
43.根据权利要求34所述的化合物，其中R4是任选地取代的单环杂环基。
44.根据权利要求43所述的化合物，其中所述任选地取代的单环杂环基是吡唑基。
45.根据权利要求43-44中的任一个所述的化合物，其中所述任选的取代基是(C1-C3)烷基，所述(C1-C3)烷基进一步任选地被一个或多个氟取代。
46.根据权利要求43-44中的任一项所述的化合物，其中R6和R7独立地是卤素或氢。
47.根据权利要求43-44中的任一项所述的化合物，其中R6和R7之一是卤素且另一个是氢。
48.根据权利要求43-44中的任一项所述的化合物，其中R6和R7都是卤素。
49.根据权利要求34所述的化合物，其中所述任选地取代的二环杂环基选自吲哚基、异吲哚基、苯并咪唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并噁二唑基、苯并噻唑基、吡唑并吡啶基、喹啉基、异喹啉基、喹唑啉基、喹喔啉基、苯并间二氧杂环戊烯基、二氢苯并噁嗪基和嘌呤基。
50.根据权利要求49所述的化合物，其中所述任选地取代的二环杂环基选自苯并噁二唑基、吡唑并吡啶基、苯并间二氧杂环戊烯基、二氢苯并噁嗪基和嘌呤基。
51.根据权利要求32-44中的任一项所述的化合物，其中R6和R7是卤素。
52.根据权利要求51所述的化合物，其中R6和R7是氯。
53.根据权利要求51所述的化合物，其中R2是氢。
54.根据权利要求51所述的化合物，其中R1是氢。
55.根据权利要求51所述的化合物，其中：
i)R20是氢或(C1-C3)烷基；且
ii)R21是氢。
56.根据权利要求55所述的化合物，其中R20是甲基。
57.根据权利要求51所述的化合物，其中R20和R21都是甲基。
58.根据权利要求51所述的化合物，其中R20和R21与它们所连接的碳一起形成3-5元脂族碳环。
59.根据权利要求58所述的化合物，其中R20和R21与它们所连接的碳一起形成3元脂族碳环。
60.根据权利要求2所述的化合物，其中X1是N、X2是N且X3是C。
61.根据权利要求60所述的化合物，其中R2是氢或甲基且R30是氢。
62.根据权利要求61所述的化合物，其中R2和R30都是氢。
63.根据权利要求60-62中的任一项所述的化合物，其中R7选自卤素、氢、甲氧基、氰基和三氟甲基。
64.根据权利要求63所述的化合物，其中R7是卤素。
65.根据权利要求64所述的化合物，其中R7是氯或氟。
66.根据权利要求63所述的化合物，其中R6是卤素或氢。
67.根据权利要求63所述的化合物，其中X5是C-R5且R5选自氢、(C1-C3)烷氧基、卤素、氰基和三氟甲基。
68.根据权利要求63所述的化合物，其中X4是C-R4且R4选自任选地取代的单环杂芳基、氢、任选地取代的苯基和任选地取代的二环杂环基。
69.根据权利要求1所述的化合物，其中R20和R21都是氢。
70.根据权利要求1所述的化合物，其中X1、X3、X4和X5中的至少一个是N。
71.抑制患者中的炎症的方法，所述方法包括施用根据权利要求1-5、7-15、18-22、24-44、49-50、52-62和64-70中的任一项所述的化合物。
72.抑制dsDNA-触发的干扰素表达的方法。
73.治疗患者中的Aicardi Goutières综合征、帕金森病、阿尔茨海默氏病或系统性红斑狼疮的方法，所述方法包括施用根据权利要求1-5、7-15、18-22、24-44、49-50、52-62和64-70中的任一项所述的化合物。
74.治疗患者中的癌症转移的方法，所述方法包括施用根据权利要求1-5、7-15、18-22、24-44、49-50、52-62和64-70中的任一项所述的化合物。
75.药物，其包含根据权利要求1-5、7-15、18-22、24-44、49-50、52-62和64-70中的任一项所述的化合物。
76.包含抑制cGAS的方法。
77.权利要求75所述的药物，其进一步包含Aicardi Goutières综合征、帕金森病、阿尔茨海默氏病或系统性红斑狼疮的治疗剂。
78.治疗患者中的癌症转移的方法，所述方法包括施用根据权利要求1-5、7-15、18-22、24-44、49-50、52-62和64-70中的任一项所述的化合物。
79.药物制剂，其包含药学上可接受的载体和根据权利要求1-5、7-15、18-22、24-44、49-50、52-62和64-70中的任一项所述的化合物。
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