CN115335360A - 低毒性nmp替代品及它们的制备 - Google Patents

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J·奎恩
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Abstract

本技术涉及式I、II、III和IV的化合物以及包括所述化合物的一种或更多种的组合物和制备这些化合物的方法。特别地，本发明的化合物可用作组合物中NMP的替代物以产生较低毒性的组合物。

Description

低毒性NMP替代品及它们的制备
相关申请的交叉引用
本申请要求2020年2月14日提交的美国临时专利申请第62/976,469号的优先权，其全部公开内容在此通过引用并入本文用于任何和所有目的。
背景技术
本技术总体上涉及N-甲基吡咯烷酮(NMP)替代物的领域。NMP也称为N-甲基-2-吡咯烷酮或1-甲基-2-吡咯烷酮，它是一种无色至淡黄色液体，带有轻微的氨味或“鱼腥味”。NMP被用于多种应用，诸如油漆或涂料、剥离剂、清洁剂、粘合剂/黏合剂/密封剂、皮革处理剂、个人护理用品组合物、丝网印刷、药物制剂和制造业。
NMP通过吸入、口腔和皮肤接触很好地被人和动物吸收。在实验动物中，在短时间内通过吸入、皮肤接触和摄入暴露于高水平的NMP后，毒性是较低的，然而，当动物以较低水平反复摄入NMP时，会出现不良反应，其包括体重、肝脏重量、神经毒性和胸腺萎缩的变化。动物长期经口接触也导致肾脏过大、诊断为慢性问题的肾脏、胸膜腔积液和小睾丸的发病率的增加。在一项经口生殖性毒性研究中，NMP引起发育毒性，诸如胎儿体重下降和畸形。观察到这些影响的剂量低于引起母体毒性的剂量，其表明母体毒性不会引起发育毒性。有关NMP的毒性和健康影响的更多信息，请参阅美国环境保护署,2015,“TSCA工作计划化学风险评估。N-甲基吡咯烷酮：脱漆剂使用(TSCA Work Plan Chemical Risk Assessment.N-Methylpyrrolidone:Paint Stripper Use)”；美国环境保护署,2017,“N-甲基吡咯烷酮(2-吡咯烷酮，1-甲基-)风险评估的范围(Scope ofthe Risk Evaluation for N-Methylpyrrolidone(2-Pyrrolidinone,1-Methyl-)),”EPA的化学品安全与污染防治办公室的文件号#EPA-740-R1-7005；美国环境保护署,2018,“n-甲基吡咯烷酮(2-吡咯烷酮，1-甲基-)风险评估的问题公式(Problem Formulation ofthe Risk Evaluation for N-Methylpyrrolidone(2-Pyrrolidinone,1-Methyl-)),”EPA的化学品安全与污染防治办公室的文件号#EPA-740-R1-7015；经济合作与发展组织,2007,“1-甲基-2-吡咯烷酮小岛屿发展中国家初步评估报告(SIDS Initial Assessment Reporton 1-Methyl-2-pyrrolidone)，经济合作与发展组织”；国家公共健康和环境中心研究所(荷兰),2013,“在RIVM，REACH局的附件XV限制报告：限制提案。(Annex XV Restriction Report:Proposalfor a Restriction.In RIVM,Bureau REACH,)”第2版，荷兰：国家公共健康和环境中心研究所(RIVM)，其每一个通过引用并入。
鉴于与NMP相关的毒性，需要NMP的替代品。
发明内容
在一个方面，本技术提供式I、式II、式III或式IV的化合物：
Figure BDA0003858601540000021
其中：X可以是O或CR33R34；R1、R8、R9、R17和R26可以各自独立地为-CH3、-CH2CH3、-CH2CH2CH3或-CH(CH3)2；R2、R3、R10、R11、R14和R15可以各自独立地为-H、-CH3或-CH2CH3；R6和R7可以各自独立地为不存在的、-H、-CH3、-CH2CH3、-CN、-C(O)N(CH3)2、-CH2C(O)N(CH3)2、-C(O)N(CH2CH3)2、-CH2C(O)N(CH2CH3)2、-CO2CH3或-CH2CO2CH3；R16可以是-O-C1-C8烷基、-OC2-C8(杂)环烷基，-O-C4-C12(杂)芳基、-NH2、-NH-C1-C8烷基、-N(C1-C8烷基)2、
Figure BDA0003858601540000022
Figure BDA0003858601540000023
R18和R19可以各自独立地为-H或-C1-C8烷基；R22和R23可以各自独立地为不存在的、-H或-C1-C8烷基；R24和R25可以各自独立地为-H、-CN、-C1-C8烷基、-C2-C8(杂)环烷基、-CH2-OC1-C8烷基、-C(O)-C1-C8烷基、-C1-C8亚烷基-C(O)-C1-C8烷基、-C(O)-C2-C8(杂)环烷基、-C1-C8亚烷基-C(O)-C2-C8(杂)环烷基、-CO2H、-CO2-C1-C8烷基、-C1-C8亚烷基-CO2-C1-C8烷基、-CO2-C2-C8(杂)环烷基、-C1-C8亚烷基-CO2-C2-C8(杂)环烷基、-C1-C8亚烷基-NH2、-C1-C8亚烷基-NH-C1-C8烷基、-C1-C8亚烷基-N(C1-C8烷基)2、-C(O)NH2、-C1-C8亚烷基-C(O)NH2、-C(O)NH-C1-C8烷基、-C(O)N(C1-C8烷基)2、-C1-C8亚烷基-C(O)NH-C1-C8烷基、-C1-C8亚烷基-C(O)N(C1-C8烷基)2、-(杂)芳基、-(杂)环烷基、
Figure BDA0003858601540000031
R4、R5、R12、R13、R20、R21、R31、R32、R33和R34可以各自独立地为-H、-CN、-C1-C8烷基、-C2-C8(杂)环烷基、-O-C1-C8烷基、-CH2-O-C1-C8烷基、-C(O)-C1-C8烷基、-C1-C8亚烷基-C(O)-C1-C8烷基、-C(O)-C3-C8环烷基、-C1-C8亚烷基-C(O)-C2-C8(杂)环烷基、-CO2H、-CO2-C1-C8烷基、-C1-C8亚烷基-CO2-C1-C8烷基、-CO2-C2-C8(杂)环烷基、-C1-C8亚烷基-CO2-C2-C8(杂)环烷基、-NH2、-C1-C8亚烷基-NH2、-NH-C1-C8烷基、-N(C1-C8烷基)2、-C1-C8亚烷基-NH-C1-C8烷基、-C1-C8亚烷基-N(C1-C8烷基)2、-C(O)NH2、-C1-C8亚烷基-C(O)NH2、-C(O)NH-C1-C8烷基、-C(O)N(C1-C8烷基)2、-C1-C8亚烷基-C(O)NH-C1-C8烷基、-C1-C8亚烷基-C(O)N(C1-C8烷基)2、-(杂)芳基、-(杂)环烷基、
Figure BDA0003858601540000032
Figure BDA0003858601540000033
Figure BDA0003858601540000034
R27和R28可以各自独立地为-H或-Z-NR35R36，其中：Z可以是C1-C8烷基；且R35和R36可以各自独立地为-H、-C1-C8烷基、-(杂)芳基、-(杂)环烷基、-C1-C8亚烷基-OH、-C1-C8亚烷基-NH2、-C1-C8亚烷基-NH-C1-C8烷基或-C1-C8亚烷基-N-(C1-C8烷基)2；R29和R30可以各自独立地为不存在的、-H、-CH3或-CH2CH3；m、n和p可以各自独立地为0或1。
本技术还提供了一种组合物，其可包括式I、式II、式III、式IV或其组合的化合物。在任何实施方式中，组合物可以基本上不含NMP。在任何实施方式中，该化合物可以用作组合物中NMP的代替物(即，替代物)。
具体实施方式
如以下所定义，以下术语贯穿始终。
如本文和所附权利要求中所使用的，除非在本文中另有说明或与上下文明显矛盾，否则在描述元素的上下文中(特别是在以下权利要求的上下文中)如“一个(a)”和“一种(an)”和“所述(the)”等单个制品和类似的指示物应解释为涵盖单数和复数。除非在本文中另外指示，否则对本文中值范围的叙述仅意图充当个别提及属于所述范围的每一单独值的速记方法，并且每一单独值并入本说明书中，如同在本文中个别地叙述一般。除非在本文另外指示或以其它方式与上下文明显相矛盾，否则本文所述的所有方法可按任何适合的顺序进行。除非另有说明，否则本文中提供的任何和所有实施例或示范性语言(例如，“诸如”)的使用仅意图更好地说明实施方式并且不对权利要求书的范围构成限制。本说明书中的任何语言都不应理解为将任何未要求保护的元素指示为必要的。
如本文所用，“约”将被本领域普通技术人员理解并且将根据其所使用的上下文而在一定程度上有所不同。如果使用所属领域的普通技术人员不清楚的术语，那么考虑到其使用的上下文，“约”将意味着达到特定术语的正或负10％。
通常，“经取代的”是指如下文定义的其中到含在其中的氢原子的一个或多个键由到非氢或非碳原子的键替代的有机基团(例如，烷基)。经取代的基团还包括其中碳或氢原子的一个或多个键由杂原子的一个或多个键(包括双或三键)置换的基团。因此，除非另外说明，否则被取代的基团是被一个或多个取代基取代。在一些实施方式中，被取代的基团是被1、2、3、4、5或6个取代基取代。取代基的实施例包括：卤素(即，F、Cl、Br和I)；CF3；羟基；烷氧基、烯氧基、芳氧基、芳烷氧基、杂环基、杂环基烷基、杂环基氧基和杂环基烷氧基基团；羰基(氧代)；羧酸酯；酯；氨基甲酸酯；肟；羟胺；烷氧胺；芳烷氧胺；硫醇；硫醚；亚砜；砜；磺酰基；五氟硫烷基(即，SF5)；磺酰胺；胺；N-氧化物；肼；酰肼；腙；叠氮化物；酰胺；胺；脲；脒；胍；烯胺；酰亚胺；异氰酸酯；异硫氰酸酯；氰酸酯；硫氰酸酯；亚胺；硝基基团；腈(即，CN)；等等。
术语“离去基团”或“LG”是指易于被亲核试剂置换的基团，例如胺、醇、磷或硫醇亲核试剂或它们各自的阴离子。这样的离去基团是众所周知的并且包括羧酸酯、N-羟基琥珀酰亚胺、N-羟基苯并三唑、卤素(卤化物，其包括Cl-、Br-和I-)、三氟甲磺酸酯、甲苯磺酸酯、甲磺酸酯、烷氧基、硫代烷氧基、次膦酸酯、膦酸酯等。此外，术语“离去基团”或“LG”意在涵盖离去基团前体(即，通过简单的合成程序例如烷基化、氧化或质子化，可以容易地转化为离去基团的部分)。这种离去基团前体和将它们转化为离去基团的方法是本领域技术人员熟知的。
经取代的环基团(诸如经取代的环烷基、芳基、杂环基和杂芳基基团)还包括环和环系统，其中与氢原子的键由与碳原子的键置换。因此，经取代的环烷基、芳基、杂环基和杂芳基基团也可以被取代。
术语“烷基”是指基团，无论是单独地还是作为另一个基团的一部分(例如，在二烷基氨基中)，均涵盖直链和支链脂族基团(即，饱和烃基链)，并且除非另有说明，否则具有1至10、可替代地1至8、或可替代地1至6个烷基碳原子。优选的烷基包括但不限于甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基和己基。除非另有说明，烷基可选地由1、2或3个、优选地由1或2个或更优选地由1个与本文所描述的化合物、单体和聚合物相容的取代基所取代。代表性经取代的烷基可以被如上文所列举的取代基等取代基取代一次或多次，并且包含但不限于卤烷基(例如，三氟甲基)、羟烷基、硫烷基、氨基烷基、烷基氨基烷基、二烷基氨基烷基、烷氧基烷基、羧基烷基等。在一些实施方式中，烷基基团是未取代的。
除了两个碳原子之间存在至少一个双键之外，烯基包含如上文定义的直链和支链烷基。烯基具有2到12个碳原子，并且通常2到10个碳，或在一些实施方式中，2到8个、2到6个或2到4个碳原子。在一些实施方式中，烯基具有一个、两个或三个碳-碳双键。实施例包括但不限于乙烯基、烯丙基、-CH＝CH(CH3)、-CH＝C(CH3)2、-C(CH3)＝CH2、-C(CH3)＝CH(CH3)、-C(CH2CH3)＝CH2，等等。代表性经取代的烯基可以是经单取代的或取代多于一次，诸如但不限于被如上文所列举的取代基等的取代基单取代、双取代或三取代。
术语“(杂)环烷基”是指环烷基和杂环烷基。
术语“环烷基”是指饱和的环状烃基团。除非另有说明，否则环烷基具有3至12个环碳原子、可替代地3至8个环碳原子、或者可替代地3至6个环碳原子。优选的环烷基包括但不限于环丙基、环丁基、环戊基、环戊烯基和环己基。除非另有说明，否则环烷基基团任选被1、2或3，优选1或2，更优选1个烷基基团取代。在一些实施方式中，烷基基团可包含1至6个碳原子，优选烷基基团是未取代的并包含1至4个碳原子。在一些实施方式中，环烷基基团是未取代的。
如本文所用，术语“杂环烷基”是指含有5个或更多个环成员的非芳族环化合物，其中至少三个环成员为碳原子并且至少一个环成员为氮原子。在一些实施方式中，杂环基基团含有1或2个杂原子。在一些实施方式中，杂环基基团可包含至少4或至少5个碳原子。典型地，杂环烷基基团是未取代的。
术语“(杂)芳基”是指芳基和杂芳基基团。
芳基基团是不含有杂原子的环状芳族烃。本文中的芳基基团包含单环、双环和三环环系统。因此，芳基包括(但不限于)苯基、薁基、并环庚三烯基、联二苯、茀基、菲基、蒽基、茚基、二氢茚基、并环戊二烯基和萘基基团。在一些实施方式中，芳基基团在基团的环部分中含有6-14个碳，并且在其它实施方式中，含有6到12个或甚至6-10个碳原子。在一些实施方式中，芳基基团是苯基或萘基。尽管短语“芳基”包括含有稠合环的基团，如稠合芳香族-脂肪族环系统(例如二氢茚基、四氢萘基等)，但其不包括具有结合到一个环成员的其它基团(如烷基或卤素基团)的芳基。实际上，将如甲苯基的基团称为经取代的芳基。代表性经取代的芳基可以是经单取代或经超过一次取代的。例如，经单取代的芳基基团包含但不限于2-、3-、4-、5-或6-经取代的苯基或萘基基团，其可以被如上文所列举的取代基等的取代基取代。
杂芳基基团是含有5个或更多个环成员的芳香族环化合物，其中的一个或多个是诸如但不限于N、O和S的杂原子。杂芳基基团包含但不限于如下的基团：吡咯基、吡唑基、三唑基、四唑基、噁唑基、异噁唑基、噻唑基、吡啶基、哒嗪基、嘧啶基、吡嗪基、噻吩基、苯并噻吩基、呋喃基、苯并呋喃基、吲哚基、氮杂吲哚基(吡咯并吡啶基)、吲唑基、苯并咪唑基、咪唑并吡啶基(氮杂苯并咪唑基)、吡唑并吡啶基、三唑并吡啶基、苯并三唑基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、苯并噻二唑基、咪唑并吡啶基、异噁唑并吡啶基、硫茚基、嘌呤基、黄嘌呤基、腺嘌呤基、鸟嘌呤基、喹啉基、异喹啉基、四氢喹啉基、喹喔啉基和喹唑啉基基团。杂芳基基团包含稠合环化合物，其中所有环都是芳香族的，如吲哚基基团，并且包含稠环化合物，其中只有一个环是芳香族的，如2,3-二氢吲哚基基团。尽管短语“杂芳基基团”包含稠合环化合物，但所述短语不包含具有与等一个环成员结合的其它基团的杂芳基基团，如烷基基团。相反，具有此类取代的杂芳基基团被称为“经取代的杂芳基基团”。代表性经取代的杂芳基基团可以被各种如上文所列举的取代基等取代基取代一次或多次。
烷氧基基团是羟基基团(-OH)，在所述羟基中，到氢原子的键被到如上文定义的经取代的或未经取代的烷基基团的碳原子的键替代。直链烷氧基基团的实施例包括但不限于甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基等。支链烷氧基基团的实施例包括但不限于异丙氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、异戊氧基、异己氧基等。环烷氧基基团的实施例包括但不限于环丙氧基、环丁氧基、环戊氧基、环己氧基等。代表性经取代的烷氧基基团可以被如上文所列举的取代基等取代基取代一次或多次。
如本文所用，术语“烷酰基”和“烷酰氧基”可以分别指-C(O)-烷基基团和-O-C(O)-烷基，各自含有2-5个碳原子。类似地，“芳酰基(aryloyl)”和“芳酰氧基(aryloyloxy)”指-C(O)-芳基基团和-O-C(O)-芳基基团。
术语“芳氧基”和“芳基烷氧基”分别是指键合到氧原子的经取代的或未经取代的芳基基团以及在烷基处键合到氧原子的经取代的或未经取代的芳烷基基团。实施例包含但不限于苯氧基、萘氧基和苄氧基。代表性经取代的芳氧基和芳基烷氧基基团可以被如上文所列举的取代基等取代基取代一次或多次。
如本文所用，术语“羧酸酯”是指-COOH基团或其离子化形式-COO-。
如本文所用，术语“酯”是指-COOR70和-C(O)O-G基团。R70是如本文所定义的经取代或未经取代的烷基、环烷基、烯基、炔基、芳基、芳烷基、杂环基烷基或杂环基。G是羧酸酯基保护基。羧酸酯基保护基是所属领域的普通技术人员众所周知的。用于羧酸酯基官能团的保护基的详尽列表可见于Protective Groups in Organic Synthesis,Greene,T.W.；Wuts,P.G.M.,John Wiley&Sons,New York,NY,(第3版,1999)中，其可使用其中阐述的程序添加或移除并且其以全文引用的方式并入本文中和用于任何和所有目的，如同在本文中全面阐述一般。
术语“酰胺”(或“酰胺基”)包含C-和N-酰胺基团，即，分别是-C(O)NR71R72和-NR71C(O)R72基团。R71和R72独立地为氢，或如本文所定义的取代或未取代的烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、芳烷基、杂环基烷基或杂环基基团。因此，酰胺基基团包括(但不限于)氨甲酰基基团(-C(O)NH2)和甲酰胺基团(-NHC(O)H)。在一些实施方式中，酰胺是-NR71C(O)-(C1-5烷基)并且所述基团称为“羰基氨基”，并且在其它实施方式中，酰胺是-NHC(O)-烷基并且所述基团称为“烷酰基氨基”。
如本文所用，术语“腈”或“氰基”是指-CN基团。
氨基甲酸酯基团包含N-和O-氨基甲酸酯基团，即，分别是-NR73C(O)OR74和-OC(O)NR73R74基团。R73和R74独立地为如本文所定义的经取代或未经取代的烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、芳烷基、杂环基烷基或杂环基。R73也可以是H。
如本文所用，术语“胺”(或“氨基”)是指-NR75R76基团，其中R75和R76独立地为如本文所定义的氢、或经取代的或未经取代的烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、芳烷基、杂环基烷基或杂环基基团。在一些实施方式中，胺是烷基氨基、二烷基氨基、芳基氨基或烷基芳基氨基。在其它实施方式中，胺是NH2、甲基氨基、二甲氨基、乙基氨基、二乙氨基、丙基氨基、异丙基氨基、苯基氨基或苄基氨基。
术语“脲”是指-NR84-C(O)-NR85R86基团。R84、R85和R86基团独立地是氢，或如本文所定义的取代或未取代的烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、芳烷基、杂环基或杂环基烷基。
如本文所用，术语“卤素(halogen)”或“卤素(halo)”是指溴、氯、氟或碘。在一些实施方式中，卤素是氟。在其它实施方式中，卤素是氯或溴。
如本文所用，术语“羟基”可以指-OH或其离子化形式-O-。“羟烷基”基团是羟基取代的烷基基团，如HO-CH2-。
术语“酰亚胺”是指-C(O)NR98C(O)R99，其中，R98和R99各自独立地是氢、或如本文所定义的经取代的或未经取代的烷基、环烷基、烯基、炔基、芳基芳烷基、杂环基或杂环基烷基基团。
术语“亚胺”是指-CR100(NR101)和-N(CR100R101)基团，其中，R100和R101各自独立地为氢、或如本文所定义的经取代或未经取代的烷基、环烷基、烯基、炔基、芳基芳烷基、杂环基或杂环基烷基基团，条件是R100和R101不能同时是氢。
如本文所用，术语“硝基”是指-NO2基团。
术语“丙烯酸酯试剂”是指具有式R102C(O)-基团的试剂，其中，R102是如本文所定义的取代或未取代的烯基基团。代表性的丙烯酸酯试剂包括但不限于H2C＝CHC(O)-、H2C＝C(CH3)C(O)-、H2C＝C(CH2CH3)C(O)-、H3CCH＝CHC(O)-、(H3C)2C＝CHC(O)-、(H3C)2C＝C(CH3)C(O)-，等等。在一些实施方式中，丙烯酸酯试剂可以指式R102C(O)-LG，其中，LG是如本文所定义的离去基团。丙烯酸酯试剂的非限制性实施例包括丙烯酰氯、甲基丙烯酰氯、丙烯酰甲苯磺酸酯、甲基丙烯酰甲苯磺酸酯、丙烯酰甲磺酸酯、甲基丙烯酰甲磺酸酯、丙烯酰-O-烷基、甲基丙烯酰-O-烷基等。在一些实施方式中，丙烯酸酯试剂可指式R102C(O)-OR103、R102C(O)-NR104R105、其中，-OR103和-NR104R105不离去并且R103、R104、R105独立地为氢，或如本文所定义的取代或未取代的烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、芳烷基、杂环基或杂环基烷基基团。
术语“烷酰基试剂”是指通过亲核迈克尔加成到丙烯酸酯试剂产生的产物。代表性烷酰基试剂包括但不限于H2C(Nuc)CH2C(O)–、H2C(Nuc)CH(CH3)C(O)–、H2C(Nuc)CH(CH2CH3)C(O)–、H3CCH(Nuc)CH2C(O)–、(H3C)2C(Nuc)CH2C(O)–、(H3C)2C(Nuc)CH(CH3)C(O)–等等，其中，Nuc是亲核试剂。在一些实施方式中，亲核试剂可以是硝基烷烃。
本文描述的在本技术化合物内的具有两个或更多个连接点(即二价、三价或多价)的基团通过使用后缀“亚基”来指定。例如，二价烷基基团是亚烷基基团、二价环烷基基团是亚环烷基基团，等等。具有与本发明技术的化合物的单个连接点的经取代的基团不使用“烯”指定指代。因此，例如，氯乙基在本文中不称为氯乙烯。
如本文所用，“基本上不含”是指基于组合物的总重量，指定组分小于约2wt％。在一些实施方式中，组合物可包含小于约1wt％、小于约0.5wt％或小于约0.1wt％。在任何实施方式中，组合物可以基本上不含NMP。在一些实施方式中，组合物可以不含可检测量的组分。例如，在任何实施方式中，组合物可以不含可检测量的NMP。
如本领域技术人员将理解的，对于任何和所有目的，特别是就提供书面描述而言，本文公开的所有范围还包括任何和所有可能的子范围及其子范围的组合。任何所列范围都可以容易地识别为充分描述并使得能够将相同范围拆分为至少相等的两份、三份、四份、五份、十份等。作为非限制性实施例，本文所讨论的每个范围可以容易地被拆分为下三分之一、中三分之一和上三分之一等。如所属领域的技术人员还将理解，例如“最多”、“至少”、“大于”、“小于”等的所有语言都包括所叙述的数值并且指随后可以拆分为如上文所讨论的子范围的范围。最后，所属领域的技术人员应理解，范围包括每一个别成员。因此，举例来说，具有1-3个原子的基团是指具有1、2或3个原子的基团。类似地，具有1-5个原子的基团是指具有1、2、3、4或5个原子的基团等。
本领域的技术人员将理解，本发明技术的化合物可以展现出互变异构、构象异构、几何异构和/或立体异构的现象。由于说明书和权利要求书内的化学式图式仅可以表示一种可能的互变异构、构象异构、立体化学或几何异构形式，因此应理解，本发明技术涵盖具有本文中所描述的效用中的一种或多种的化合物的任何互变异构、构象异构、立体化学和/或几何异构形式，以及这些各种不同形式的混合物。
“互变异构体”是指彼此平衡的化合物异构形式。异构形式的存在和浓度将取决于化合物所处的环境并且可以不同，这取决于例如化合物是否为固体或是否在有机或水溶液中。例如，在水溶液中，胍可以在质子性有机溶液中呈现以下异构形式，也称为彼此的互变异构体：
由于代表化合物受结构式限制，应理解，本文中所描述的化合物的所有化学式表示化合物的所有互变异构形式并且属于本发明技术范围内。
在一个方面，本技术提供式I、式II、式III或式IV的化合物：
Figure BDA0003858601540000101
其中：X可以是O或CR33R34；R1、R8、R9、R17和R26可以各自独立地为-CH3、-CH2CH3、-CH2CH2CH3或-CH(CH3)2；R2、R3、R10、R11、R14和R15可以各自独立地为-H、-CH3或-CH2CH3；R6和R7可以各自独立地为不存在的、-H、-CH3、-CH2CH3、-CN、-C(O)N(CH3)2、-CH2C(O)N(CH3)2、-C(O)N(CH2CH3)2、-CH2C(O)N(CH2CH3)2、-CO2CH3或-CH2CO2CH3；R16可以是-O-C1-C8烷基、-OC2-C8(杂)环烷基，-O-C4-C12(杂)芳基、-NH2、-NH-C1-C8烷基、-N(C1-C8烷基)2、
Figure BDA0003858601540000102
Figure BDA0003858601540000103
R18和R19可以各自独立地为-H或-C1-C8烷基；R22和R23可以各自独立地为不存在的、-H或-C1-C8烷基；R24和R25可以各自独立地为-H、-CN、-C1-C8烷基、-C2-C8(杂)环烷基、-CH2-OC1-C8烷基、-C(O)-C1-C8烷基、-C1-C8亚烷基-C(O)-C1-C8烷基、-C(O)-C2-C8(杂)环烷基、-C1-C8亚烷基-C(O)-C2-C8(杂)环烷基、-CO2H、-CO2-C1-C8烷基、-C1-C8亚烷基-CO2-C1-C8烷基、-CO2-C2-C8(杂)环烷基、-C1-C8亚烷基-CO2-C2-C8(杂)环烷基、-C1-C8亚烷基-NH2、-C1-C8亚烷基-NH-C1-C8烷基、-C1-C8亚烷基-N(C1-C8烷基)2、-C(O)NH2、-C1-C8亚烷基-C(O)NH2、-C(O)NH-C1-C8烷基、-C(O)N(C1-C8烷基)2、-C1-C8亚烷基-C(O)NH-C1-C8烷基、-C1-C8亚烷基-C(O)N(C1-C8烷基)2、-(杂)芳基、-(杂)环烷基、
Figure BDA0003858601540000104
R4、R5、R12、R13、R20、R21、R31、R32、R33和R34可以各自独立地为-H、-CN、-C1-C8烷基、-C2-C8(杂)环烷基、-O-C1-C8烷基、-CH2-O-C1-C8烷基、-C(O)-C1-C8烷基、-C1-C8亚烷基-C(O)-C1-C8烷基、-C(O)-C3-C8环烷基、-C1-C8亚烷基-C(O)-C2-C8(杂)环烷基、-CO2H、-CO2-C1-C8烷基、-C1-C8亚烷基-CO2-C1-C8烷基、-CO2-C2-C8(杂)环烷基、-C1-C8亚烷基-CO2-C2-C8(杂)环烷基、-NH2、-C1-C8亚烷基-NH2、-NH-C1-C8烷基、-N(C1-C8烷基)2、-C1-C8亚烷基-NH-C1-C8烷基、-C1-C8亚烷基-N(C1-C8烷基)2、-C(O)NH2、-C1-C8亚烷基-C(O)NH2、-C(O)NH-C1-C8烷基、-C(O)N(C1-C8烷基)2、-C1-C8亚烷基-C(O)NH-C1-C8烷基、-C1-C8亚烷基-C(O)N(C1-C8烷基)2、-(杂)芳基、-(杂)环烷基、
Figure BDA0003858601540000111
Figure BDA0003858601540000112
Figure BDA0003858601540000113
R27和R28可以各自独立地为-H或-Z-NR35R36；R29和R30可以各自独立地为不存在的、-H、-CH3或-CH2CH3；且m、n和p可以各自独立地为0或1。在任何实施方式中，Z可以是C1-C8亚烷基并且R35和R36可以各自独立地为-H、-C1-C8烷基、-(杂)芳基、-(杂)环烷基、-C1-C8亚烷基-OH、-C1-C8亚烷基-NH2、-C1-C8亚烷基-NH-C1-C8烷或-C1-C8亚烷基-N-(C1-C8烷基)2。
在一些实施方式中，R1可以是-CH3。在一些实施方式中，R1可以是-CH2CH3。在一些实施方式中，R1可以是-CH2CH2CH3。在一些实施方式中，R1可以是-CH(CH3)2。
在一些实施方式中，R8可以是-CH3。在一些实施方式中，R8可以是-CH2CH3。在一些实施方式中，R8可以是-CH2CH2CH3。在一些实施方式中，R8可以是-CH(CH3)2。
在一些实施方式中，R9可以是-CH3。在一些实施方式中，R9可以是-CH2CH3。在一些实施方式中，R9可以是-CH2CH2CH3。在一些实施方式中，R9可以是-CH(CH3)2。
在一些实施方式中，R17可以是-CH3。在一些实施方式中，R17可以是-CH2CH3。在一些实施方式中，R17可以是-CH2CH2CH3。在一些实施方式中，R17可以是-CH(CH3)2。
在一些实施方式中，R26可以是-CH3。在一些实施方式中，R26可以是-CH2CH3。在一些实施方式中，R26可以是-CH2CH2CH3。在一些实施方式中，R26可以是-CH(CH3)2。
在一些实施方式中，R2可以是-H。在一些实施方式中，R2可以是-CH3。在一些实施方式中，R2可以是-CH2CH3。
在一些实施方式中，R3可以是-H。在一些实施方式中，R3可以是-CH3。在一些实施方式中，R3可以是-CH2CH3。
在某些实施方式中，R2和R3一起可以包括至少1个碳原子。在某些实施方式中，R2和R3一起可以包括至少2个碳原子。
在一些实施方式中，R10可以是-H。在一些实施方式中，R10可以是-CH3。在一些实施方式中，R10可以是-CH2CH3。
在一些实施方式中，R11可以是-H。在一些实施方式中，R11可以是-CH3。在一些实施方式中，R11可以是-CH2CH3。
在某些实施方式中，R10和R11一起可以包括至少1个碳原子。在某些实施方式中，R10和R11一起可以包括至少2个碳原子。
在一些实施方式中，R14可以是-H。在一些实施方式中，R14可以是-CH3。在一些实施方式中，R14可以是-CH2CH3。
在一些实施方式中，R15可以是-H。在一些实施方式中，R15可以是-CH3。在一些实施方式中，R15可以是-CH2CH3。
在某些实施方式中，R14和R15一起可以包括至少1个碳原子。在某些实施方式中，R14和R15一起可以包括至少2个碳原子。
在一些实施方式中，m、n和p可以各自为0并且R6、R7、R22、R23、R29和R30可以各自为不存在的。在其他实施方式中，m、n和p可以各自为1。
在某些实施方式中，m是1。在一些实施方式中，R6可以是-H。在一些实施方式中，R6可以是-CH3。在一些实施方式中，R6可以是-CH2CH3。在一些实施方式中，R6可以是-CN、-C(O)N(CH3)2、-CH2C(O)N(CH3)2、-CO2CH3或-CH2CO2CH3。在一些实施方式中，R6可以是-CO2CH3或-CH2CO2CH3。在一些实施方式中，R6可以是-CO2CH3。在一些实施方式中，R7可以是-H。在一些实施方式中，R7可以是-CH3。在一些实施方式中，R7可以是-CH2CH3。在一些实施方式中，R7可以是-CN、-C(O)N(CH3)2、-CH2C(O)N(CH3)2、-CO2CH3或-CH2CO2CH3。在一些实施方式中，R7可以是-CO2CH3或-CH2CO2CH3。在一些实施方式中，R7可以是-CO2CH3。
在某些实施方式中，n是1。在一些实施方式中，R22可以是-H。在一些实施方式中，R22可以是-CH3。在一些实施方式中，R22可以是-CH2CH3。在一些实施方式中，R23可以是-H。在一些实施方式中，R23可以是-CH3。在一些实施方式中，R23可以是-CH2CH3。
在某些实施方式中，p是1。在一些实施方式中，R29可以是-H。在一些实施方式中，R29可以是-CH3。在一些实施方式中，R29可以是-CH2CH3。在一些实施方式中，R30可以是-H。在一些实施方式中，R30可以是-CH3。在一些实施方式中，R30可以是-CH2CH3。
在任何实施方式中，R4、R5、R12、R13、R20、R21、R31、R32、R33和R34可以各自独立地为-H、-CN、-CH3、-CH2CH3、-OCH3、-OCH2CH3、-C(O)CH3、-C(O)CH2CH3、-CH2C(O)CH3、-CH2COCH2CH3、-C(O)2H、-CO2CH3、-CO2CH2CH3、-CH2CO2CH3、-CH2CO2CH2CH3、-NH2、-CH(CH3)NH2、-CH2CH(CH3)NH2、-CH(CH3)CH2NH2、-C(CH3)2NH2、-CH2C(CH3)2NH2、-C(CH3)2CH2NH2、-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2NH2、-N(CH3)2、-N(CH2CH3)2、-CH2N(CH3)2、-CH2N(CH2CH3)2、-C(O)N(CH3)2、-C(O)N(CH2CH3)2、-CH2C(O)NH2、-CH2C(O)N(CH3)2、-CH2C(O)N(CH2CH3)2、C4-C12(杂)芳基、C2-C8(杂)环烷基、
Figure BDA0003858601540000131
Figure BDA0003858601540000132
在一些实施方式中，R4、R5、R12、R13、R20、R21、R31、R32、R33和R34可以各自为-H。在一些实施方式中，R4、R5、R12、R13、R20、R21、R31、R32、R33和R34可以各自独立地为-H或-CN。在一些实施方式中，R4、R5、R12、R13、R20、R21、R31、R32、R33和R34可以各自独立地为-H、-CH3或-CH2CH3。在一些实施方式中，R4、R5、R12、R13、R20、R21、R31、R32、R33和R34可以各自独立地为-H、-OCH3或-OCH2CH3。在一些实施方式中，R4、R5、R12、R13、R20、R21、R31、R32、R33和R34可以各自独立地为-H、-C(O)CH3、-C(O)CH2CH3、-CH2C(O)CH3或-CH2C(O)CH2CH3。在一些实施方式中，R4、R5、R12、R13、R20、R21、R31、R32、R33和R34可以各自独立地为-H、-C(O)2H、-CO2CH3、-CO2CH2CH3、-CH2CO2CH3或-CH2CO2CH2CH3。在一些实施方式中，R4、R5、R12、R13、R20、R21、R31、R32、R33和R34可以各自独立地为-H、-NH2、-CH(CH3)NH2、-CH2CH(CH3)NH2、-CH(CH3)CH2NH2、-C(CH3)2NH2、-CH2C(CH3)2NH2、-C(CH3)2CH2NH2、-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2NH2、-N(CH3)2、-N(CH2CH3)2、-CH2N(CH3)2或-CH2N(CH2CH3)2。在一些实施方式中，R4、R5、R12、R13、R20、R21、R31、R32、R33和R34可以各自独立地为-H、-C(O)N(CH3)2、-C(O)N(CH2CH3)2、-CH2C(O)NH2、-CH2C(O)N(CH3)2或-CH2C(O)N(CH2CH3)2。在一些实施方式中，R4、R5、R12、R13、R20、R21、R31、R32、R33和R34可以各自独立地为-H、C4-C12(杂)芳基或C2-C8(杂)环烷基。在一些实施方式中，R4、R5、R12、R13、R20、R21、R31、R32、R33和R34可以各自独立地为-H、
Figure BDA0003858601540000141
在一些实施方式中，R4、R5、R12、R13、R20、R21、R31、R32、R33和R34可以各自独立地为-H、
Figure BDA0003858601540000142
Figure BDA0003858601540000143
在某些实施方式中，该化合物是式I的化合物。在一些实施方式中，R4、R5、R33和R34可以各自独立地为-H、-CN、-CH3、-CH2CH3、-C(O)CH3、-C(O)CH2CH3、-CH2C(O)CH3、-CH2COCH2CH3、-CO2H、-CO2CH3、-CO2CH2CH3、-CH2CO2CH3、-CH2CO2CH2CH3、-C(O)N(CH3)2、-C(O)N(CH2CH3)2、-CH2C(O)NH2、-CH2C(O)N(CH3)2、-CH2C(O)N(CH2CH3)2、
Figure BDA0003858601540000144
Figure BDA0003858601540000145
在一些实施方式中，R4、R5、R33和R34可以各自独立地为-H、-CN、-CH3、-CH2CH3、-C(O)CH3、-CH2C(O)CH3、–CO2H、-CO2CH3、-CH2CO2CH3或-C(O)N(CH3)2。在某些实施方式中，R4、R5、R33和R34中的至少一个可以不是H。在其他实施方式中，R4、R5、R33和R34可以各自为-H。
在一些实施方式中，R4可以是-H。
在一些实施方式中，R5可以是-H、–CO2H或-CO2CH3。
在一些实施方式中，R4可以是-H和R5、R33和R34中的至少一个可以不是-H。
在一些实施方式中，R4和R5可以是–H。
在一些实施方式中，X可为CR33R34。在一些实施方式中，R33可以是-H或-CO2CH3。在一些实施方式中，R34可以是-H、-CN、-CH3、-C(O)CH3、-CO2CH3、-CH2CO2CH3或-C(O)N(CH3)2。在其他实施方式中，X可以是O。
在一些实施方式中，R6和R7可以各自独立地为-H、-CH3、-CH2CH3、-CN、-C(O)N(CH3)2、-CH2C(O)N(CH3)2、-C(O)N(CH2CH3)2、-CH2C(O)N(CH2CH3)2、-CO2CH3或-CH2CO2CH3。在一些实施方式中，R6可以是–H并且R7可以是-CN、-C(O)N(CH3)2、-CH2C(O)N(CH3)2、-C(O)N(CH2CH3)2、-CH2C(O)N(CH2CH3)2、-CO2CH3或-CH2CO2CH3。在一些实施方式中，R6可以是–H和R7可以是-CO2CH3。
在某些实施方式中，R4、R5、R33和R34可以各自为–H，并且R6和R7中的至少一个可以不是–H。
在一些实施方式中，R1可以是–CH3或–CH2CH3，R2可以是H或–CH3，R3可以是-CH3或–CH2CH3，R4可以是–H，R5可以是–H或–CO2CH3，且m可以是0。在一些实施方式中，R1可以是–CH3或–CH2CH3，R2可以是H或–CH3，R3可以是-CH3或-CH2CH3，R4可以是–H，R5可以是–H，X可以是O，m可以是0。在一些实施方式中，R1可以是–CH3或–CH2CH3，R2可以是H或–CH3，R3可以是-CH3或–CH2CH3，R4可以是-H，R5可以是–H，-CO2CH3或–CN，X可以是CR33R34，R33可以是H，R34可以是–H、-CH3、-CO2CH3或-CN，且m可以为0。
在一些实施方式中，R2和R3优选地一起包含至少两个碳原子。
在一些实施方式中，R4、R5、R33和R34中的至少一个可以是-CH3、-CO2CH3或-CN。在一些实施方式中，R4、R5、R33和R34之一可以是-CH3、-CO2CH3或–CN，其余可以是–H。
在一些实施方式中，式I化合物可以是以下化合物之一：
Figure BDA0003858601540000161
在一些实施方式中，式I化合物可以是以下化合物之一：
Figure BDA0003858601540000162
在一些实施方式中，式I化合物可以是以下化合物之一：
Figure BDA0003858601540000171
在一些实施方式中，R4和R5一起不是二价基团(例如，C＝CH2)。
在某些实施方式中，化合物是式II的化合物。
在一些实施方式中，R12可以是–H。
在一些实施方式中，R13可以是-H、-CH3、-CH2CH3、-CN、-C(O)N(CH3)2、-CH2C(O)N(CH3)2、-C(O)N(CH2CH3)2、-CH2C(O)N(CH2CH3)2、-CO2CH3或-CH2CO2CH3。在一些实施方式中，R13可以是-H或-CH3。
在一些实施方式中，R14可以是-H。在一些实施方式中，R14可以是-CH3。
在一些实施方式中，R16可以是-OCH3、-OCH2CH3、-N(CH3)2、-N(CH2CH3)2、
Figure BDA0003858601540000172
Figure BDA0003858601540000173
在一些实施方式中，R16可以是-OCH3、-N(CH3)2或
Figure BDA0003858601540000174
在一些实施方式中，R8可以是-CH3或-CH2CH3。在一些实施方式中，R9可以是-CH3或-CH2CH3。在一些实施方式中，R8和R9可以是-CH3。在一些实施方式中，R8和R9可以是-CH2CH3。在一些实施方式中，R10可以是–H或-CH3。在一些实施方式中，R11可以是-CH3或-CH2CH3。在一些实施方式中，R10可以是–H且R11可以是-CH2CH3。在一些实施方式中，R10和R11可以是-CH3。在一些实施方式中，R12、R13、R14和R15可以各自独立地为–H或-CH3。在一些实施方式中，R12、R13、R14和R15可以各自为–H。在一些实施方式中，R12、R13、R14和R15中的至少一个可以是-CH3。在一些实施方式中，R12、R13、R14和R15可以各自为-CH3。在一些实施方式中，R12和R13可以是–H且R14和R15可以各自为-CH3。在一些实施方式中，R12和R13可以是-CH3且R14和R15可以是-H。
在一些实施方式中，式II的化合物可以是以下化合物之一：
Figure BDA0003858601540000181
Figure BDA0003858601540000191
Figure BDA0003858601540000201
在一些实施方式中，式II的化合物可以是以下化合物之一：
Figure BDA0003858601540000202
在一些实施方式中，式II的化合物可以是以下化合物之一：
Figure BDA0003858601540000203
Figure BDA0003858601540000211
在一些实施方式中，式II的化合物可以是以下化合物之一：
Figure BDA0003858601540000212
在一些实施方式中，式II的化合物可以是以下化合物之一：
Figure BDA0003858601540000213
在某些实施方式中，化合物是式III的化合物。在一些实施方式中，R18和R19可以各自独立地为-H或-C1-C6烷基。在一些实施方式中，R18和R19可以各自独立地为-H或-C1-C4烷基。在一些实施方式中，R18和R19可以各自独立地为-H或-C1-C3烷基。在一些实施方式中，R18可以是-H。在一些实施方式中，R19可以是-H或-CH3。
在一些实施方式中，R20和R21可以各自独立地为-H、-CN、-CH3、-CH2CH3、-C(O)CH3、-C(O)CH2CH3、-CH2C(O)CH3、-CH2COCH2CH3、-C(O)2H、-CO2CH3、-CO2CH2CH3、-CH2CO2CH3、-CH2CO2CH2CH3、-C(O)N(CH3)2、-C(O)N(CH2CH3)2、-CH2C(O)NH2、-CH2C(O)N(CH3)2、-CH2C(O)N(CH2CH3)2、-C4-C12(杂)芳基、-C2-C8(杂)环烷基、
Figure BDA0003858601540000214
在一些实施方式中，R24和R25可以各自独立地为-H、-CN、-C1-C4烷基、-C2-C6(杂)环烷基、-CH2-OC1-C4烷基、-C(O)-C1-C4烷基、-C1-C4亚烷基-C(O)-C1-C4烷基、-C(O)-C2-C6(杂)环烷基、-C1-C4亚烷基-C(O)-C2-C6(杂)环烷基、-CO2H、-CO2-C1-C4烷基、-C1-C4亚烷基-CO2-C1-C4烷基、-CO2-C2-C6(杂)环烷基、-C1-C4亚烷基-CO2-C2-C6(杂)环烷基、-C1-C4亚烷基-NH2、-C1-C4亚烷基-NH-C1-C4烷基、-C1-C4亚烷基-N(C1-C4烷基)2、-C(O)NH2、-C1-C4亚烷基-C(O)NH2、-C(O)NH-C1-C4烷基、-C(O)N(C1-C4烷基)2、-C1-C4亚烷基-C(O)NH-C1-C4烷基、-C1-C4亚烷基-C(O)N(C1-C4烷基)2、-C4-C12(杂)芳基或-C3-C6(杂)环烷基。
在一些实施方式中，R20、R21、R24和R25可以各自独立地为-H、-CN、-CH3、-CH2CH3、-C(O)CH3、-CH2C(O)CH3、-CO2CH3、-CH2CO2CH3、-C(O)N(CH3)2、苯基、环戊基或环己基。
在一些实施方式中，R20可以是-H、-CH3、-CH2CH3、-CO2CH3或苯基。在一些实施方式中，R20可以是-H。在一些实施方式中，R21可以是-H、-CH3、-CH2CH3、-CO2CH3或苯基。在一些实施方式中，R21可以是-CH3、-CH2CH3、-CO2CH3或苯基。在一些实施方式中，n可以是0并且R22和R23可以是不存在的。在其他实施方式中，n可以是1并且R22和R23可以是-H。
在一些实施方式中，R24可以是-H、-CN、-C(O)CH3、-CO2CH3、-CH2CO2CH3、-C(O)N(CH3)2、苯基、环戊基或环己基。在一些实施方式中，R24可以是-H、-CN、-C(O)CH3、-CO2CH3、-CH2CO2CH3、-C(O)N(CH3)2、苯基、环戊基或环己基。在一些实施方式中，R25可以是-CN、-C(O)CH3、-CO2CH3、-CH2CO2CH3、-C(O)N(CH3)2、苯基、环戊基或环己基。
在一些实施方式中，R18可以是-H，R19可以是-H或-CH3，R20可以是-H、R21可以是-H或-CO2CH3、R22和R23可以是不存在的，R24可以是-H或-CO2CH3，且R25可以是-CN、-C(O)CH3、-CO2CH3、-CH2CO2CH3或-C(O)N(CH3)2。在一些实施方式中，R24可以是–H且R25可以是-CN、-C(O)CH3、-CO2CH3或-C(O)N(CH3)2。在一些实施方式中，R24可以是-CO2CH3且R25可以是–CN、-CO2CH3或-CH2CO2CH3。
在一些实施方式中，R24可以是-H、-CH3、-CH2CH3、-CO2CH3或苯基。在一些实施方式中，R24可以是-H。在一些实施方式中，R25可以是-H、-CH3、-CH2CH3、-CO2CH3或苯基。在一些实施方式中，R25可以是-CH3、-CH2CH3、-CO2CH3或苯基。在一些实施方式中，n可以是0并且R22和R23可以是不存在的。在其他实施方式中，n可以是1并且R22和R23可以是-H。
在一些实施方式中，R20可以是-H、-CN、-C(O)CH3、-CO2CH3、-CH2CO2CH3、-C(O)N(CH3)2、苯基、环戊基或环己基。在一些实施方式中，R20可以是-H、-CN、-C(O)CH3、-CO2CH3、-CH2CO2CH3、-C(O)N(CH3)2、苯基、环戊基或环己基。在一些实施方式中，R21可以是-CN、-C(O)CH3、-CO2CH3、-CH2CO2CH3、-C(O)N(CH3)2、苯基、环戊基或环己基。
在一些实施方式中，R18可以是-H，R19可以是-H或-CH3，R24可以是-H，R25可以是-H或-CO2CH3，R22和R23可以是不存在的，R20可以是-H或-CO2CH3，且R21可以是-CN、-C(O)CH3、-CO2CH3、-CH2CO2CH3或-C(O)N(CH3)2。在一些实施方式中，R20可以是–H且R21可以是-CN、-C(O)CH3、-CO2CH3或-C(O)N(CH3)2。在一些实施方式中，R20可以是-CO2CH3且R21可以是–CN、-CO2CH3或-CH2CO2CH3。
在一些实施方式中，式III的化合物可以是以下化合物之一：
Figure BDA0003858601540000231
Figure BDA0003858601540000241
在一些实施方式中，式III的化合物可以是以下化合物之一：
Figure BDA0003858601540000242
在某些实施方式中，所述化合物是式IV的化合物。在一些实施方式中，R27和R28可以各自独立地为-H或-Z-NR35R36。在一些实施方式中，R27可以是-H和R28可以是-Z-NR35R36。在一些实施方式中，R28可以是-Z-NR35R36。在一些实施方式中，Z可以是C1-C亚烷基。在一些实施方式中，Z可以是C1-C4亚烷基。在一些实施方式中，R28可以是-CH(CH3)NH2、-CH(CH3)CH2NH2、-C(CH3)2NH2、-C(CH3)2CH2NH2、-CH2NH2、-N(CH3)2或-N(CH2CH3)2。在一些实施方式中，R28可以是-C(CH3)2NH2。
在一些实施方式中，R35和R36可以各自独立地为–H、-C1-C6烷基、-C1-C6亚烷基-OH、-C1-C6亚烷基-NH2、-C1-C6亚烷基-NH-C1-C6烷基或-C1-C6亚烷基-N-(C1-C6烷基)2。在一些实施方式中，R35和R36可以各自独立地为-H、-C1-C2烷基、-C1-C2亚烷基-OH、-C1-C2亚烷基-NH2、-C1-C2亚烷基-NH-C1-C2烷基或-C1-C2亚烷基-N-(C1-C2烷基)2。在一些实施方式中，R35和R36可以各自独立地为–H或-C1-C2烷基。在一些实施方式中，R35和R36可以相同。在一些实施方式中，R35和R36可以不同。
在一些实施方式中，p可以是0并且R29和R30可以是不存在的。
在一些实施方式中，R31和R32可以各自独立地为-H、-C(O)2H、-CO2CH3、-C(O)N(CH3)2、-C(O)N(CH2CH3)2、-CH2C(O)NH2、-CH2C(O)N(CH3)2或-CH2C(O)N(CH2CH3)2。在一些实施方式中，R31和R32可以是-H。
在任何实施方式中，该化合物可以是低挥发性有机化合物(低VOC)。
在任何实施方式中，式I、II、III或IV的化合物具有高于约225℃的沸点。在任何实施方式中，该化合物具有至少约250℃的沸点。在任何实施方式中，该化合物具有至少约260℃的沸点。在任何实施方式中，该化合物具有至少约270℃的沸点。在任何实施方式中，该化合物具有至少约280℃的沸点。
在任何实施方式中，式I、II、III或IV的化合物具有比己二酸二乙酯更长的气相色谱保留时间。在任何实施方式中，气相色谱(GC)保留时间可以根据GB 18582测试方法测量。在任何实施方式中，可使用聚二甲基硅氧烷毛细管柱(30m×0.32mm×1.0μm)测量气相色谱保留时间，初始温度为45℃，入口温度为260℃，检测器温度为280℃，检测器温度为230℃。在任何实施方式中，初始温度可以保持4分钟，然后每分钟增加8℃。在任何实施方式中，化合物的GC保留时间可以比己二酸二乙酯长至少约0.5秒。在任何实施方式中，化合物的GC保留时间可以比己二酸二乙酯长至少约1.0秒。在任何实施方式中，化合物具有比十六烷更长的GC保留时间。在任何实施方式中，化合物的GC保留时间可以比十六烷长至少约0.5秒。在任何实施方式中，化合物的GC保留时间可以比十六烷长至少约1.0秒。在任何实施方式中，该化合物具有比棕榈酸甲酯更长的GC保留时间。在任何实施方式中，化合物的GC保留时间可以比棕榈酸甲酯长至少约0.5秒。在任何实施方式中，化合物的GC保留时间可以比棕榈酸甲酯长至少约1.0秒。
在任何实施方式中，化合物具有低于N-甲基-2-吡咯烷酮的毒性。不希望受理论束缚，推测NMP毒性至少部分是通过在体内发生的吡咯烷酮环的C5位氧化而发生的(方案1)。据推测，与NMP相比，阻断在C5处氧化的本技术将防止毒性或至少降低毒性。
方案1
Figure BDA0003858601540000261
在另一个方面，本技术提供了在本文公开的任何实施方式中包含式I、式II、式III、式IV的化合物或其两种或更多种的组合的组合物。在任何实施方式中，组合物可以基本上不含NMP。在任何实施方式中，该组合物是含有NMP的已知组合物，并且该化合物替代了组合物中的NMP。在任何实施方式中，化合物以1比1替代NMP(例如，每摩尔NMP被相同摩尔数的化合物替代)。
在任何实施方式中，组合物可以基本上不含二氯甲烷。在任何实施方式中，化合物替代组合物中的二氯甲烷。在任何实施方式中，化合物替代组合物中的NMP和二氯甲烷。
在任何实施方式中，组合物可以是油漆或涂料、剥离剂(例如，油漆、光致抗蚀剂、家具、涂鸦、车轮、指甲油去除剂)、清洁剂(例如，烤箱、表面、地板、汽车、工业、光学、印刷电路板或半导体)、粘合剂/黏合剂/密封剂、皮革处理剂、个人护理用品(即，通常用作表面活性剂)、丝网印刷(例如，平版印刷、丝绸)、药物制剂和/或制造业(例如，电子，如印刷电路板、去焊剂或半导体；制药；农用化学品；石油化工；增塑剂；油墨)。在任何实施方式中，该组合物可以是已知包括NMP的任何组合物。非限制性实施例包括“关于制造、加工、分销、使用和处置的初步信息：N-甲基吡咯烷酮(NMP),”美国EPA的化学品安全与污染防治办公室(2017年二月)中提供的那些，其通过引用并入本文。
在任何实施方式中，组合物可以是油漆或涂料。在一些实施方式中，该组合物还可包括黏合剂、颜料和/或染料、载体(例如，水)、分散剂，或它们中的两种或更多种的组合。
可以使用本领域技术人员已知的多种颜料和染料，包括黑色、蓝色、红色、绿色、黄色及其混合物。一些示例性颜料和染料的简要列表可包括炭黑、酞菁蓝、二萘嵌苯黑、包括金属化偶氮染料的偶氮染料、碳环偶氮染料和杂环偶氮染料、聚甲炔染料、喹酞酮、硫化染料、硝基和亚硝基染料、花青、二氮杂羰花青、蒽醌、其他颜料，等等。
在任何实施方式中，组合物可以是剥离剂(例如，油漆、光致抗蚀剂、家具、涂鸦、轮子、指甲油去除剂)。在一些实施方式中，组合物中的化合物可以作为活性溶剂。在一些实施方式中，组合物可进一步包含第二活性溶剂，诸如醇、水、胺(例如，单乙醇胺)、酸(例如，次磷酸和/或乙醇酸)、碱(例如，氢氧化钠和/或氢氧化钙)、盐(例如，磷酸三钠)、过氧化物、二氯乙烯、醚(例如，芳香醚)、表面活性剂、腐蚀抑制剂、蜡、增稠剂、或其中两种或更多种的组合。在一些实施方式中，醇可以是苯酚和/或C1-C6醇，其包括C1-C4醇，诸如丙醇、异丙醇和丁醇。
在任何实施方式中，组合物可以是清洁剂(例如，烤箱、表面、地板、汽车、工业、光学、印刷电路板或半导体)。在一些实施方式中，组合物还可包含水、碱(例如，氢氧化钠、锂和/或氢氧化钙)、表面活性剂(例如，非离子表面活性剂，诸如十三烷氧基聚乙烯氧基乙醇和烷基苯氧基聚乙氧基乙醇)、增稠剂(例如，胶体硅酸铝镁，诸如可从Vanderbilt Co.以商标Veegum T获得，藻酸盐、环氧乙烷聚合物、羧甲基纤维素、羧乙基纤维素、膨润土和/或淀粉)、湿润剂(例如，甘油、丙二醇和聚乙二醇和/或乙醇胺，诸如三乙醇胺、二乙醇胺和/或单乙醇胺)、有机溶剂(例如，乙二醇单苯醚、甲氧基聚乙二醇、三丙二醇甲醚、二甘醇单苯醚、二甘醇单丁醚、苯基乙二醇醚和/或乙醇)、碱金属碳酸盐和/或碳酸氢盐、金属螯合剂，氟化铵，或其两种或多种的组合。
在任何实施方式中，组合物可以是粘合剂/黏合剂/密封剂。在一些实施方式中，组合物还可包含树脂/聚合物、有机溶剂(例如，THF、MEK、C1-C6醇、丙酮、乙酸甲酯等)、水、颜料和/或染料、填料、触变剂、增塑剂、石灰、水泥、石膏、液体玻璃、碳水化合物(例如，纤维素及其衍生物、淀粉等)、蜡、亚麻籽油、阿拉伯树胶、树胶、酪蛋白、或其中两种或更多种的组合。
在任何实施方式中，组合物可以是皮革处理剂。在一些实施方式中，组合物还可包含有机溶剂(例如，石脑油和/或松节油)、油(例如，牛脂和/或貂皮)、蜡、颜料和/或染料，或两种或更多种。
在任何实施方式中，组合物可以是个人护理用品(即，通常用作表面活性剂)。在一些实施方式中，组合物还可包含水、α-羟基酸、多羟基酸、对苯二酚、视黄醇、曲酸、铜肽、维生素、矿物质、保湿剂、润肤剂、湿润剂、润滑剂、增感剂(sensates)、香料、去屑剂、缓冲剂、填充剂、螯合剂、着色剂、收敛剂、化妆品杀生物剂、变性剂、抗炎剂、防晒剂、成膜剂、聚合物、pH调节剂、推进剂、还原剂、多价螯合剂、调理剂、增稠剂、去污剂或其中两种或更多种的组合。
在任何实施方式中，组合物可以是丝网印刷组合物(例如，平版印刷、丝绸)。在一些实施方式中，组合物还可包括黏合剂、颜料和/或染料、载体(例如，水、有机溶剂诸如C1-C6醇、二氯丙烷、甲苯、丙酮、二甲苯及其衍生物))、分散剂、或其中两种或更多种的组合。
在任何实施方式中，组合物可以是药物制剂。在一些实施方式中，组合物还可包括药学上可接受的载体(例如，水)、活性药物、防腐剂或其两种或更多种的组合。
在任何实施方式中，本文所述的组合物可用于制造业(例如，电子，例如印刷电路板、去焊剂或半导体；药物；农用化学品；石油化学品；增塑剂；油墨)。
在任何实施方式中，组合物可以是需要酸中和的任何组合物。在任何实施方式中，组合物可以是需要增加pH的任何组合物。在一些实施方式中，该组合物可具有约8至10的pH。
在任何实施方式中，组合物可以不是电解质组合物。在任何实施方式中，该化合物可以不是组合物中的电解质。在任何实施方式中，组合物可以不是微波介电加热介质(microwave dielectric heating medium)。在任何实施方式中，组合物可以不是隐形眼镜或其前体。
在另一方面，本技术提供制备式I、II、III和IV化合物的方法。R1-R36、X、Z、m、n和p如本文所定义。
在任何实施方式中，制备式I化合物的方法可以包括使硝基烷烃和丙烯酸酯试剂反应形成硝基烷酰基试剂；任选地衍生硝基烷酰基试剂；将硝基烷酰基试剂还原形成氨基烷酰基试剂；任选地衍生氨基烷酰基试剂；环化氨基烷酰基试剂以形成式Ia的化合物：
Figure BDA0003858601540000291
以及将式Ia的化合物烷基化以形成式I的化合物。
在任何实施方式中，硝基烷烃可以是式Ib的化合物：
Figure BDA0003858601540000292
在任何实施方式中，丙烯酸酯试剂可以是式IC的化合物：
Figure BDA0003858601540000293
其中，LG可以是任何已知的离去基团，其包括本文描述的那些。
在另一实施方式中，制备式I的化合物的方法可以包括使硝基烷烃与酮或醛反应以形成硝基醇；任选地衍生硝基醇；将硝基醇还原形成氨基醇；任选地衍生氨基醇；并且在二氧化碳存在下使氨基醇环化以形成式Id的化合物：
Figure BDA0003858601540000301
以及烷基化式Id的化合物以形成式I的化合物。
在任何实施方式中，硝基烷烃可以是式Ib的化合物：
Figure BDA0003858601540000302
在任何实施方式中，酮或醛可以是式Ie的化合物：
Figure BDA0003858601540000303
在任何实施方式中，制备式II的化合物的方法可以包括使硝基烷烃和丙烯酸酯试剂反应形成硝基烷酰基试剂；任选地衍生硝基烷酰基试剂；还原硝基烷酰基试剂以形成式IIa的化合物：
Figure BDA0003858601540000304
以及将式IIa的化合物烷基化以形成式II的化合物。
在任何实施方式中，硝基烷烃可以是式IIb的化合物：
Figure BDA0003858601540000311
在任何实施方式中，丙烯酸酯试剂可以是式IIc的化合物：
Figure BDA0003858601540000312
在任何实施方式中，制备式III的化合物的方法可以包括还原硝基烷烃以形成烷基羟胺；使烷基羟胺与醛反应形成硝酮；使硝酮与烯烃反应形成式III的化合物。
在任何实施方式中，硝基烷烃可以是式IIIb的化合物：
R17-NO2
式IIIb。
在任何实施方式中，硝酮可以是式IIIc的化合物：
Figure BDA0003858601540000313
在任何实施方式中，烯烃可以是式IIId的化合物：
Figure BDA0003858601540000321
在任何实施方式中，制备式IV的化合物的方法可以包括使硝基烷烃和马来酰亚胺反应形成硝基吡咯烷二酮；并还原硝基吡咯烷二酮以形成式IV的化合物。
在任何实施方式中，硝基吡咯烷二酮可以是式IVb的化合物：
Figure BDA0003858601540000322
在任何实施方式中，本文任何方法中所述的一个或更多个步骤可以在单个锅中发生。在任何实施方式中，本文任何方法中所述的两个或更多个步骤可以在单个锅中发生。在任何实施方式中，本文任何方法中所述的三个或更多个步骤可以在单个锅中发生。
在一些实施方式中，本文的任何方法中制备的中间产物可以不经纯化而用于下一步骤。在其他实施方式中，在本文的任何方法中制备的中间产物可以现进行纯化，再用于下一步骤。在任何实施方式中，一种或更多种中间产物和/或最终产物可以通过已知技术纯化，其包括过滤、离心、色谱、蒸发、液-液萃取、蒸馏(例如，真空蒸馏)、升华、结晶或其中两种或更多种的组合。在任何实施方式中，纯化可以包括蒸馏。
提供本文实施例以说明本发明技术的优点并进一步帮助本领域普通技术人员制备或使用本发明技术的化合物或盐、药物组合物、外消旋混合物或其互变异构形式。还呈现本文中的实施例以便更全面地说明本发明技术的优选的方面。实施例决不应被解释为限制由所附权利要求限定的本发明技术的范围。实施例可以包含或并入有上述本发明技术的任何变体、一种或多种方面。上述变化、方面或方面也可以进一步各自包含或并入有本发明技术的任何或所有其它变化、方面或方面的变化。
实施例
实施例1：当X是碳时式I化合物的合成。
如方案2中所提供的，甲基丙烯酸酯(一种丙烯酸酯试剂)和2-硝基丙烷(一种硝基烷烃)在碱存在下反应，然后氢化以产生4-氨基-4-甲基戊酸甲酯(一种氨基烷酰基试剂)。然后将4-氨基-4-甲基戊酸甲酯环化以形成5,5-二甲基吡咯烷-2-酮(式Ia的化合物)，然后甲基化以产生1,5,5-三甲基吡咯烷-2-酮。
具体而言，一个配备有回流冷凝器和加料漏斗(addition funnel)的2升多颈圆底烧瓶。向烧瓶中加入5.0g(0.043mol)的1,1,3,3-四甲基胍(TMG，99％，Aldrich)。向加料漏斗中加入405g(4.55mol)的2-硝基丙烷(2NP，98+％,安格斯化学公司)和383g(4.45mol)的丙烯酸甲酯(MA，99％，含有≤100ppm的单甲基醚氢醌作为抑制剂，Aldrich)的共混物。在搅拌下，将2NP/MA的共混物分批加入烧瓶中。允许放热反应将反应器内容物加热至110℃。将2NP/DMAA的共混物以保持105-110℃的速率添加到烧瓶中。在完全加入2NP/MA的共混物后，将混合物在110℃下搅拌30分钟。GC分析表明>99％的MA转化为青色液体硝基酯。
将100g的水、200g的甲醇和30g的潮湿雷尼镍(damp
Figure BDA0003858601540000331
nickel)添加到2L的Parr反应器中。用氢气吹扫反应器。在搅拌下，将由先前反应产生的硝基酯添加到反应器中，同时保持温度为65℃。在完全加入硝基酯后，搅拌试剂并在65℃反应30分钟，然后冷却至25℃。将反应器排气并将催化剂滤出产物。用250g的水冲洗催化剂后，在大气压下加热至150℃来浓缩滤液。一旦温度达到150℃，施加真空到150mmHg。保持温度和真空1小时直到不再形成冷凝物并且反应混合物完全液化。使用真空蒸馏分离和纯化产物以得到在室温下静置固化的产物。分离的产量为425g(来自丙烯酸甲酯的产率为84.4％)的无色固体。1H NMR(D2O)与指定的结构一致。通过GC-FID检测，纯度为99.5％。
向1升圆底烧瓶中加入210g(1.86mol)的5,5-二甲基-2-吡咯烷酮和210g(2.59mol)的甲醛(飞世尔科技(Fisher Scientific)，37％水溶液)，然后加入2.1g的氢氧化钠(50％水溶液)。将混合物在环境温度下搅拌16小时。使用离子交换色谱法将反应混合物脱碱：Dowex MAC-3H-型，60x 2cm柱(120mL床体积，用4-6BV水洗涤)，流速为10mL/min。洗脱液对pH条呈中性。将产物在100℃和20mmHg下浓缩1小时，得到255g的淡黄色液体。分离产率为96.0％。通过GC-FID检测，产品纯度为98％。1H NMR(400MHz，D2O)：δ＝4.66(s,2H),2.36(t,2H),1.83(t,2H),1.21(s,6H)。
1-(羟甲基)-5,5-二甲基吡咯烷-2-酮的氢解(其根据J.Auerbach,M.Zamore,andS.M.Weinreb,J.Org.Chem.1976,41(4),725-726进行)以48％的产率产生1,5,5-三甲基吡咯烷-2-酮，其由GC-FID分析确定。
方案2
Figure BDA0003858601540000341
实施例2：当X为氧时合成式I的化合物。
如方案3中提供的，甲醛和2-硝基丙烷反应，然后氢化产生2-氨基-2-甲基丙-1-醇(一种氨基醇)。然后2-氨基-2-甲基丙-1-醇与二氧化碳反应以产生4,4-二甲基恶唑烷-2-酮(式Id的化合物)。然后将4,4-二甲基恶唑烷-2-酮甲基化以产生3,4,4-三甲基恶唑烷-2-酮。
方案3
Figure BDA0003858601540000342
实施例3：式II的化合物的合成。
如方案4提供的，N,N-二甲基丙烯酰胺(一种丙烯酸酯试剂)和2-硝基丙烷(一种硝基烷烃)在碱存在下反应生成N,N-4-三甲基-4-硝基戊酰胺(一种硝基烷酰基试剂)。然后将N,N-4-三甲基-4-硝基戊酰胺进行氢化形成4-氨基-N,N,4-三甲基戊酰胺(式IIa的化合物)并甲基化产生4-(二甲基氨基)-N,N-4-三甲基戊酰胺。
特别地，2升多颈圆底烧瓶装有回流冷凝器和加料漏斗。向烧瓶中加入8.75g(0.76mol)的1,1,3,3-四甲基胍(TMG，99％，Aldrich)。将425g(4.77mol)的2-硝基丙烷(2NP，98+％，安格斯化学公司)和450g(4.54mol)的N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA，99％，含有添加500ppm的单甲基醚氢醌作为抑制剂，Aldrich)的共混物加入到加料漏斗中。在搅拌下，将2NP/DMAA的共混物分批加入烧瓶中。允许放热反应将反应器内容物加热至75℃。将2NP/DMAA的共混物以保持70-80℃的速率添加到烧瓶中。在完全加入2NP/DMAA的共混物后，将混合物在75℃下搅拌8小时。GC分析表明98％的DMAA转化得到黄色液体硝基酰胺。
将所得硝基酰胺与300g的甲醇和30g的潮湿雷尼镍(damp
Figure BDA0003858601540000351
nickel)一起添加到2L的Parr反应器中。用氢气吹扫反应器。将试剂在65℃和750psig氢气下搅拌和反应。在单独的容器中，制备了400g(2.13mol)的硝基酰胺(在前面的实施例中制备)和431g(5.31mol)的甲醛(37％水溶液，飞世尔科技(Fisher Scientific))的共混物。在搅拌下将硝基酰胺/甲醛混合物加入反应器，同时保持65℃。然后用50g(0.62mol)的37％的甲醛水溶液冲洗。将反应器内容物在65℃下保持2小时，然后冷却至25℃。将反应器排气并将催化剂滤出产物。在用甲醇(2x 20mL)冲洗催化剂后，将滤液在真空下浓缩。使用真空蒸馏分离和纯化产物以得到从DMAA以75％的产率回收的淡黄色液体，通过GC-FID检测，纯度为>99％。沸点测定为40mmHg时为170℃、在15mmHg时为145℃且在10mmHg时为137℃。1H NMR(400MHz,D2O):d＝2.95(s,3H),2.88(s,3H),2.24(m,2H),2.05(s,6H),1.54(m,2H),0.91(s,6H)。该产品易溶于水和矿物油，在溶解锂基脂、蜂蜡、沥青和干燥的苯乙烯丙烯酸漆方面比NMP好。
方案4
Figure BDA0003858601540000352
实施例4：式III的化合物的合成。
如方案5中提供的，2-硝基丙烷(一种硝基烷烃)被还原以产生N-异丙基羟胺(一种烷基羟胺)。N-异丙基羟胺与甲醛反应生成N-异丙基甲亚胺氧化物(一种硝酮)，然后与丙烯酸甲酯(一种烯烃)反应生成2-异丙基异恶唑烷-5-羧酸甲酯。
方案5
Figure BDA0003858601540000353
实施例5：式IV的化合物的合成。
如方案6中提供的，马来酰亚胺和2-硝基丙烷(一种硝基烷烃)在碱的存在下反应生成3-(2-硝基丙-2-基)吡咯烷-2,5-二酮(一种硝基吡咯烷二酮)。然后将3-(2-硝基丙-2-基)吡咯烷-2,5-二酮进行氢化以产生3-(2-氨基丙-2-基)吡咯烷-2,5-二酮。
方案6
Figure BDA0003858601540000361
说明性实施方式
第1项.一种式I、式II、式III或式IV的化合物：
Figure BDA0003858601540000362
其中：X为O或CR33R34；R1、R8、R9、R17和R26各自独立地为-CH3、-CH2CH3、-CH2CH2CH3或-CH(CH3)2；R2、R3、R10、R11、R14和R15各自独立地为-H、-CH3或-CH2CH3；R6和R7各自独立地是不存在的、-H、-CH3、-CH2CH3、-CN、-C(O)N(CH3)2、-CH2C(O)N(CH3)2、-C(O)N(CH2CH3)2、-CH2C(O)N(CH2CH3)2、-CO2CH3或-CH2CO2CH3；R16是-OC1-C8烷基、-O-C2-C8(杂)环烷基、-O-C4-C12(杂)芳基、-NH2、-NH-C1-C8烷基、-N(C1-C8烷基)2、
Figure BDA0003858601540000363
Figure BDA0003858601540000371
Figure BDA0003858601540000372
R18和R19各自独立地为-H或-C1-C8烷基；R22和R23各自独立地为不存在的、-H或-C1-C8烷基；R24和R25各自独立地为-H、-CN、-C1-C8烷基、-C2-C8(杂)环烷基、-CH2-OC1-C8烷基、-C(O)-C1-C8烷基、-C1-C8亚烷基-C(O)-C1-C8烷基、-C(O)-C2-C8(杂)环烷基、-C1-C8亚烷基-C(O)-C2-C8(杂)环烷基、-CO2H、-CO2-C1-C8烷基、-C1-C8亚烷基-CO2-C1-C8烷基、-CO2-C2-C8(杂)环烷基、-C1-C8亚烷基-CO2-C2-C8(杂)环烷基、-C1-C8亚烷基-NH2、-C1-C8亚烷基-NH-C1-C8烷基、-C1-C8亚烷基-N(C1-C8烷基)2、-C(O)NH2、-C1-C8亚烷基-C(O)NH2、-C(O)NH-C1-C8烷基、-C(O)N(C1-C8烷基)2、-C1-C8亚烷基-C(O)NH-C1-C8烷基、-C1-C8亚烷基-C(O)N(C1-C8烷基)2、-(杂)芳基、-(杂)环烷基、
Figure BDA0003858601540000373
Figure BDA0003858601540000374
R4、R5、R12、R13、R20、R21、R31、R32、R33和R34各自独立地为-H、-CN、-C1-C8烷基、-C2-C8(杂)环烷基、-O-C1-C8烷基、-CH2-O-C1-C8烷基、-C(O)-C1-C8烷基、-C1-C8亚烷基-C(O)-C1-C8烷基、-C(O)-C3-C8环烷基、-C1-C8亚烷基-C(O)-C2-C8(杂)环烷基、-CO2H、-CO2-C1-C8烷基、-C1-C8亚烷基-CO2-C1-C8烷基、-CO2-C2-C8(杂)环烷基、-C1-C8亚烷基-CO2-C2-C8(杂)环烷基、-NH2、-C1-C8亚烷基-NH2、-NH-C1-C8烷基、-N(C1-C8烷基)2、-C1-C8亚烷基-NH-C1-C8烷基、-C1-C8亚烷基-N(C1-C8烷基)2、-C(O)NH2、-C1-C8亚烷基-C(O)NH2、-C(O)NH-C1-C8烷基、-C(O)N(C1-C8烷基)2、-C1-C8亚烷基-C(O)NH-C1-C8烷基、-C1-C8亚烷基-C(O)N(C1-C8烷基)2、-(杂)芳基、-(杂)环烷基、
Figure BDA0003858601540000375
Figure BDA0003858601540000376
Figure BDA0003858601540000381
R27和R28各自独立地为-H或-Z-NR35R36，其中：Z是C1-C8亚烷基；且R35和R36可以各自独立地为–H、-C1-C8烷基、-(杂)芳基、-(杂)环烷基、-C1-C8亚烷基-OH、-C1-C8亚烷基-NH2、-C1-C8亚烷基-NH-C1-C8烷基或-C1-C8亚烷基-N-(C1-C8烷基)2；R29和R30各自独立地为不存在的、-H、-CH3或-CH2CH3；且m、n和p各自独立地为0或1。
第2项.根据第1项所述的化合物，其中，R1是-CH3。
第3项.根据第1项所述的化合物，其中，R1是-CH2CH3。
第4项.根据第1项所述的化合物，其中，R1是-CH2CH2CH3或-CH(CH3)2。
第5项.根据第1-4项中任一项所述的化合物，其中，R8为-CH3。
第6项.根据第1-4项中任一项所述的化合物，其中，R8为-CH2CH3。
第7项.根据第1-4项中任一项所述的化合物，其中，R8为-CH2CH2CH3或-CH(CH3)2。
第8项.根据第1-7项中任一项所述的化合物，其中，R9为-CH3。
第9项.根据第1-7项中任一项所述的化合物，其中，R9为-CH2CH3。
第10项.根据第1-7项中任一项所述的化合物，其中，R9为-CH2CH2CH3或-CH(CH3)2。
第11项.根据第1-10项中任一项所述的化合物，其中，R17为-CH3。
第12项.根据第1-10项中任一项所述的化合物，其中，R17为-CH2CH3。
第13项.根据第1-10项中任一项所述的化合物，其中，R17为-CH2CH2CH3或-CH(CH3)2。
第14项.根据第1-13项中任一项所述的化合物，其中，R26为-CH3。
第15项.根据第1-13项中任一项所述的化合物，其中，R26为-CH2CH3。
第16项.根据第1-13项中任一项所述的化合物，其中，R26为-CH2CH2CH3或-CH(CH3)2。
第17项.根据第1-16项中任一项所述的化合物，其中，R2为-H。
第18项.根据第1-16项中任一项所述的化合物，其中，R2为-CH3。
第19项.根据第1-16项中任一项所述的化合物，其中，R2为-CH2CH3。
第20项.根据第1-19项中任一项所述的化合物，其中，R3为-H。
第21项.根据第1-19项中任一项所述的化合物，其中，R3为-CH3。
第22项.根据第1-19项中任一项所述的化合物，其中，R3为-CH2CH3。
第23项.根据第1-22项中任一项所述的化合物，其中，R10为-H。
第24项.根据第1-22项中任一项所述的化合物，其中，R10为-CH3。
第25项.根据第1-22项中任一项所述的化合物，其中，R10为-CH2CH3。
第26项.根据第1-25项中任一项所述的化合物，其中，R11为-H。
第27项.根据第1-25项中任一项所述的化合物，其中，R11为-CH3。
第28项.根据第1-25项中任一项所述的化合物，其中，R11为-CH2CH3。
第29项.根据第1-28项中任一项所述的化合物，其中，R14为-H。
第30项.根据第1-28项中任一项所述的化合物，其中，R14为-CH3。
第31项.根据第1-28项中任一项所述的化合物，其中，R14为-CH2CH3。
第32项.根据第1-31项中任一项所述的化合物，其中，R15为-H。
第33项.根据第1-31项中任一项所述的化合物，其中，R15为-CH3。
第34项.根据第1-31项中任一项所述的化合物，其中，R15为-CH2CH3。
第35项.根据第1-34项中任一项所述的化合物，其中，R6、R7、R22、R23、R29和R30各自为不存在的并且m、n和p各自为0。
第36项.根据第1-34项中任一项所述的化合物，其中，m、n和p各自为1。
第37项.根据第36项所述的化合物，其中，R6为-H。
第38项.根据第36项所述的化合物，其中，R6为-CH3。
第39项.根据第36项所述的化合物，其中，R6为-CH2CH3。
第40项.根据第36项所述的化合物，其中，R6是-CN、-C(O)N(CH3)2、-CH2C(O)N(CH3)2、-CO2CH3或-CH2CO2CH3。
第41项.根据第40项所述的化合物，其中，R6是-CO2CH3或-CH2CO2CH3。
第42项.根据第40项或第41项所述的化合物，其中，R6为-CO2CH3。
第43项.根据第36-42项中任一项所述的化合物，其中，R7为-H。
第44项.根据第36-42项中任一项所述的化合物，其中，R7为-CH3。
第45项.根据第36-42项中任一项所述的化合物，其中，R7为-CH2CH3。
第46项.根据第36-42项中任一项所述的化合物，其中，R7为-CN、-C(O)N(CH3)2、-CH2C(O)N(CH3)2、-CO2CH3或-CH2CO2CH3。
第47项.根据第46项所述的化合物，其中，R7是-CO2CH3或-CH2CO2CH3。
第48项.根据第46项或第47项所述的化合物，其中，R7为-CO2CH3。
第49项.根据第36-48项中任一项所述的化合物，其中，R22为-H。
第50项.根据第36-48项中任一项所述的化合物，其中，R22为-CH3。
第51项.根据第36-48项中任一项所述的化合物，其中，R22为-CH2CH3。
第52项.根据第36-51项中任一项所述的化合物，其中，R23为-H。
第53项.根据第36-51项中任一项所述的化合物，其中，R23为-CH3。
第54项.根据第36-51项中任一项所述的化合物，其中，R23为-CH2CH3。
第55项.根据第36-54项中任一项所述的化合物，其中，R29为-H。
第56项.根据第36-54项中任一项所述的化合物，其中，R29为-CH3。
第57项.根据第36-54项中任一项所述的化合物，其中，R29为-CH2CH3。
第58项.根据第36-57项中任一项所述的化合物，其中，R30为-H。
第59项.根据第36-57项中任一项所述的化合物，其中，R30为-CH3。
第60项.根据第36-57项中任一项所述的化合物，其中，R30为-CH2CH3。
第61项.根据第1-60项中任一项所述的化合物，其中，R4、R5、R12、R13、R20、R21、R31、R32、R33和R34各自独立地为-H、-CN、-CH3、-CH2CH3、-OCH3、-OCH2CH3、-C(O)CH3、-C(O)CH2CH3、-CH2C(O)CH3、-CH2COCH2CH3、-C(O)2H、-CO2CH3、-CO2CH2CH3、-CH2CO2CH3、-CH2CO2CH2CH3、-NH2、-CH(CH3)NH2、-CH2CH(CH3)NH2、-CH(CH3)CH2NH2、-C(CH3)2NH2、-CH2C(CH3)2NH2、-C(CH3)2CH2NH2、-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2NH2、-N(CH3)2、-N(CH2CH3)2、-CH2N(CH3)2、-CH2N(CH2CH3)2、-C(O)N(CH3)2、-C(O)N(CH2CH3)2、-CH2C(O)NH2、-CH2C(O)N(CH3)2、-CH2C(O)N(CH2CH3)2、C4-C12(杂)芳基、C2-C8(杂)环烷基、
Figure BDA0003858601540000401
Figure BDA0003858601540000402
第62项.根据第1-61项中任一项所述的化合物，其中，R4、R5、R33和R34各自独立地为-H、-CN、-CH3、-CH2CH3、-C(O)CH3、-C(O)CH2CH3、-CH2C(O)CH3、-CH2COCH2CH3、-CO2H、-CO2CH3、-CO2CH2CH3、-CH2CO2CH3、-CH2CO2CH2CH3、-C(O)N(CH3)2、-C(O)N(CH2CH3)2、-CH2C(O)NH2、-CH2C(O)N(CH3)2、-CH2C(O)N(CH2CH3)2、
Figure BDA0003858601540000411
Figure BDA0003858601540000412
第63项.根据第1-62项中任一项所述的化合物，其中，R4、R5、R33和R34各自独立地为-H、-CN、-CH3、-CH2CH3、-C(O)CH3、-CH2C(O)CH3、–CO2H、-CO2CH3、-CH2CO2CH3或-C(O)N(CH3)2。
第64项.根据第1-63项中任一项所述的化合物，其中，R4为-H。
第65项.根据第1-64项中任一项所述的化合物，其中，R5为-H、–CO2H或-CO2CH3。
第66项.根据第1-65项中任一项所述的化合物，其中，X为CR33R34。
第67项.根据第66项所述的化合物，其中，R33是-H或-CO2CH3。
第68项.根据第66项或第67项所述的化合物，其中，R34是-H、-CN、-CH3、-C(O)CH3、-CO2CH3、-CH2CO2CH3或-C(O)N(CH3)2。
第69项.根据第66-68项中任一项所述的化合物，其中，R4、R5、R33和R34中的至少一个不是H。
第70项.根据第66-68项中任一项所述的化合物，其中，R4是–H且R5、R33和R34中的至少一个不是–H。
第71项.根据第66-68项中任一项所述的化合物，其中，R4、R5、R33和R34各自为–H，并且R6和R7中的至少一个不是–H。
第72项.根据第66-68项或第71项中任一项所述的化合物，其中，R6和R7各自独立地为-H、-CH3、-CH2CH3、-CN、-C(O)N(CH3)2、-CH2C(O)N(CH3)2、-C(O)N(CH2CH3)2、-CH2C(O)N(CH2CH3)2、-CO2CH3或-CH2CO2CH3。
第73项.根据第66-68项、第71项或第72项中任一项所述的化合物，其中，R6是–H并且R7是-CN、-C(O)N(CH3)2、-CH2C(O)N(CH3)2、-C(O)N(CH2CH3)2、-CH2C(O)N(CH2CH3)2、-CO2CH3或-CH2CO2CH3。
第74项.根据第73项所述的化合物，其中，R6是–H并且R7是-CO2CH3。
第75项.根据第1-65项中任一项所述的化合物，其中，X为O。
第76项.根据第75项所述的化合物，其中，R4和R5为–H。
第77项.根据第1-61项中任一项所述的化合物，其中，R12为–H。
第78项.根据第1-61项或第77项中任一项所述的化合物，其中，R13是-H、-CH3、-CH2CH3、-CN、-C(O)N(CH3)2、-CH2C(O)N(CH3)2、-C(O)N(CH2CH3)2、-CH2C(O)N(CH2CH3)2、-CO2CH3或-CH2CO2CH3。
第79项.根据第1-61项、第77项或第78项中任一项所述的化合物，其中，R13是-H或-CH3。
第80项.根据第1-61项至第77-79项中任一项所述的化合物，其中，R14为-H。
第81项.根据第1-61项至第77-79项中任一项所述的化合物，其中，R14为-CH3。
第82项.根据第1-61项至第77-81项中任一项所述的化合物，其中，R16为-OCH3、-OCH2CH3、-N(CH3)2、-N(CH2CH3)2、
Figure BDA0003858601540000421
Figure BDA0003858601540000422
第83项.根据第1-61项至第77-82项中任一项所述的化合物，其中，R16为-OCH3、-N(CH3)2或
Figure BDA0003858601540000423
第84项.根据第1-61项中任一项所述的化合物，其中，R18和R19各自独立地为-H或-C1-C6烷基；R20和R21各自独立-H、-CN、-CH3、-CH2CH3、-C(O)CH3、-C(O)CH2CH3、-CH2C(O)CH3、-CH2COCH2CH3、-C(O)2H、-CO2CH3、-CO2CH2CH3、-CH2CO2CH3、-CH2CO2CH2CH3、-C(O)N(CH3)2、-C(O)N(CH2CH3)2、-CH2C(O)NH2、-CH2C(O)N(CH3)2、-CH2C(O)N(CH2CH3)2、-C4-C12(杂)芳基、-C2-C8(杂)环烷基、
Figure BDA0003858601540000424
Figure BDA0003858601540000425
且R24和R25各自独立地为-H、-CN、-C1-C4烷基、C2-C6(杂)环烷基、-CH2-OC1-C4烷基、-C(O)-C1-C4烷基、-C1-C4亚烷基-C(O)-C1-C4烷基、-C(O)-C2-C6(杂)环烷基、-C1-C4亚烷基-C(O)-C2-C6(杂)环烷基、-CO2H、-CO2-C1-C4烷基、-C1-C4亚烷基-CO2-C1-C4烷基、-CO2-C2-C6(杂)环烷基、-C1-C4亚烷基-CO2-C2-C6(杂)环烷基、-C1-C4亚烷基-NH2、-C1-C4亚烷基-NH-C1-C4烷基、-C1-C4亚烷基-N(C1-C4烷基)2、-C(O)NH2、-C1-C4亚烷基-C(O)NH2、-C(O)NH-C1-C4烷基、-C(O)N(C1-C4烷基)2、-C1-C4亚烷基-C(O)NH-C1-C4烷基、-C1-C4亚烷基-C(O)N(C1-C4烷基)2、-C4-C12(杂)芳基或-C3-C6(杂)环烷基。
第85项.根据第1-61项或第84项中任一项所述的化合物，其中，R18和R19各自独立地为-H或-C1-C4烷基；且R20、R21、R24和R25各自独立-H、-CN、-CH3、-CH2CH3、-C(O)CH3、-CH2C(O)CH3、-CO2CH3、-CH2CO2CH3、-C(O)N(CH3)2、苯基、环戊基或环己基。
第86项.根据第1-61项、第84项或第85项中任一项所述的化合物，其中，R18是-H。
第87项.根据第1-61项至第84-86项中任一项所述的化合物，其中，R19为-H或-CH3。
第88项.根据第1-61项或第84-87项中任一项所述的化合物，其中，R20是-H、-CH3、-CH2CH3、-CO2CH3或苯基。
第89项.根据第1-61项至第84-87项中任一项所述的化合物，其中，R20为-H。
第90项.根据第1-61项或第84-89项中任一项所述的化合物，其中，R21是-H、-CH3、-CH2CH3、-CO2CH3或苯基。
第91项.根据第1-61项或第84-90项中任一项所述的化合物，其中，R21是-CH3、-CH2CH3、-CO2CH3或苯基。
第92项.根据第1-61项或第84-91项中任一项所述的化合物，其中，n为0且R22和R23是不存在的。
第93项.根据第1-61项或第84-91项中任一项所述的化合物，其中，n为1且R22和R23是-H。
第94项.根据第1-61项至第84-93项中任一项所述的化合物，其中，R24为-H、-CN、-C(O)CH3、-CO2CH3、-CH2CO2CH3、-C(O)N(CH3)2、苯基、环戊基或环己基。
第95项.根据第1-61项或第84-94项中任一项所述的化合物，其中，R24是-H、-CN、-C(O)CH3、-CO2CH3、-CH2CO2CH3、-C(O)N(CH3)2、苯基、环戊基或环己基。
第96项.根据第1-61项或第84-95项中任一项所述的化合物，其中，R25是-CN、-C(O)CH3、-CO2CH3、-CH2CO2CH3、-C(O)N(CH3)2、苯基、环戊基或环己基。
第97项.根据第1-61项中任一项所述的化合物，其中，R27和R28各自独立地为-H或-Z-NR35R36，其中，R35和R36各自独立地为–H、-C1-C6烷基、-C1-C6亚烷基-OH、-C1-C6亚烷基-NH2、-C1-C6亚烷基-NH-C1-C6烷基或-C1-C6亚烷基-N-(C1-C6烷基)2。
第98项.根据第1-61项或第97项中任一项所述的化合物，其中，R27为-H。
第99项.根据第1-61项、第97项或第98项中任一项所述的化合物，其中，R28是-Z-NR35R36，其中，Z为C1-C4亚烷基；且R35和R36各自独立地为-H、-C1-C2烷基、-C1-C2亚烷基-OH、-C1-C2亚烷基-NH2、-C1-C2亚烷基-NH-C1-C2烷基或-C1-C2亚烷基-N-(C1-C2烷基)2。
第100项.根据第1-61项或第97-99项中任一项所述的化合物，其中，R28是-Z-NR35R36，其中，R35和R36各自独立地为–H或-C1-C2烷基。
第101项.根据第1-61项或第97-100项中任一项所述的化合物，其中，R28是-CH(CH3)NH2、-CH(CH3)CH2NH2、-C(CH3)2NH2、-C(CH3)2CH2NH2、-CH2NH2、-N(CH3)2或-N(CH2CH3)2。
第102项.根据第1-61项至第97-101项中任一项所述的化合物，其中，R28为-C(CH3)2NH2。
第103项.根据第1-61项或第97-102项中任一项所述的化合物，其中，p为0且R29和R30是不存在的。
第104项.根据第1-61项或第97-103项中任一项所述的化合物，其中，R31和R32各自独立地为-H、-C(O)2H、-CO2CH3、-C(O)N(CH3)2、-C(O)N(CH2CH3)2、-CH2C(O)NH2、-CH2C(O)N(CH3)2或-CH2C(O)N(CH2CH3)2。
第105项.根据第1-61项或第97-104项中任一项所述的化合物，其中，R31和R32各自为-H。
第106项.根据第1-105项中任一项所述的化合物，其中，所述化合物具有高于约225℃的沸点。
第107项.根据第1-106项中任一项所述的化合物，其中，所述化合物具有至少约250℃的沸点。
第108项.根据第1-107项中任一项所述的化合物，其中，所述化合物具有至少约260℃的沸点。
第109项.根据第1-108项中任一项所述的化合物，其中，所述化合物具有至少约270℃的沸点。
第110项.根据第1-109项中任一项所述的化合物，其中，所述化合物具有至少约280℃的沸点。
第111项.根据第1-110项中任一项所述的化合物，其中，所述化合物具有比己二酸二乙酯更长的气相色谱保留时间。
第112项.根据第111项所述的化合物，其中，所述保留时间比己二酸二乙酯长至少约0.5秒。
第113项.根据第111项或第112项所述的化合物，其中，所述保留时间比己二酸二乙酯长至少约1.0秒。
第114项.根据第1-113项中任一项所述的化合物，其中，所述化合物具有比十六烷更长的气相色谱保留时间。
第115项.根据第1-114项中任一项所述的化合物，其中，所述保留时间比十六烷长至少约0.5秒。
第116项.根据第1-115项中任一项所述的化合物，其中，所述化合物具有比棕榈酸甲酯更长的气相色谱保留时间。
第117项.根据第1-116项中任一项所述的化合物，其中，所述保留时间比棕榈酸甲酯长至少约0.5秒。
第118项.根据第1-117项中任一项所述的化合物，其中，该化合物是低VOC。
第119项.根据第1-118项中任一项所述的化合物，其中，该化合物具有低于N-甲基-2-吡咯烷酮的毒性。
第120项.一种组合物，其包含第1-119项中任一项中的式I、式II、式III、式IV或其组合的化合物。
第121项.根据第120项所述的组合物，其中，所述组合物基本上不含N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)。
第122项.根据第121项所述的组合物，其中，所述化合物替代所述组合物中的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)。
第123项.根据第120-122项中任一项所述的组合物，其中，所述组合物是油漆或涂料、剥离剂(例如，油漆、光致抗蚀剂、家具、涂鸦、车轮、指甲油去除剂)、清洁剂(例如，烤箱、表面、地板、汽车、工业、光学、印刷电路板或半导体)、粘合剂/黏合剂/密封剂、皮革处理剂、个人护理用品(即，通常用作表面活性剂)、丝网印刷(例如，平版印刷、丝绸)、药物制剂和/或制造业(例如，电子，如印刷电路板、去焊剂或半导体；制药；农用化学品；石油化工；增塑剂；油墨)。
第124项.一种制备第1-123项中任一项所述的式I化合物的方法，其包括：使硝基烷烃和丙烯酸酯试剂反应形成硝基烷酰基试剂；任选地衍生硝基烷酰基试剂；将硝基丙烯酸酯试剂还原形成氨基烷酰基试剂；任选地衍生氨基烷酰基试剂；环化氨基烷酰基试剂以形成式Ia的化合物：
Figure BDA0003858601540000461
以及
将式Ia的化合物烷基化；其中，R2、R3、R4、R5、R6、R7、R33、R34和m如第1-123项中任一项所定义。
第125项.根据第124项所述的方法，其中，硝基烷烃是式Ib的化合物：
Figure BDA0003858601540000462
其中，R2和R3如第1-123项中任一项所定义。
第126项.根据第124项或第125项所述的方法，其中，丙烯酸酯试剂是式Ic的化合物：
Figure BDA0003858601540000463
其中，R4、R5、R34和LG如第1-125项中任一项所定义并且LG是离去基团。
第127项.一种制备第1-123项中任一项所述的式I化合物的方法，其包括：使硝基烷烃与酮或醛反应以形成硝基醇；任选地衍生硝基醇；将硝基醇还原形成氨基醇；任选地衍生氨基醇；并且在二氧化碳存在下使氨基醇环化以形成式Id的化合物：
Figure BDA0003858601540000471
以及
使式Id的化合物烷基化；其中，R2、R3、R4、R5、R6、R7和m如第1-123项中任一项所定义。
第128项.根据第127项所述的方法，其中，硝基烷烃是式Ib的化合物：
Figure BDA0003858601540000472
其中，R2和R3如第1-123项中任一项所定义。
第129项.根据第127项或第128项所述的方法，其中，酮或醛是式Ie的化合物：
Figure BDA0003858601540000473
其中，R4和R5如第1-123、127或128项中任一项所定义。
第130项.一种制备第1-123项中任一项所述的式II化合物的方法，其包括：使硝基烷烃和丙烯酸酯试剂反应形成硝基烷酰基试剂；任选地衍生硝基烷酰基试剂；还原硝基烷酰基试剂以形成式IIa的化合物：
Figure BDA0003858601540000481
以及
将式IIa的化合物烷基化；其中，R10、R11、R12、R13、R14、R14和R16如第1-123项中任一项所定义。
第131项.根据第130项所述的方法，其中，硝基烷烃是式IIb的化合物：
Figure BDA0003858601540000482
其中，R10和R11如第1-123项中任一项所定义。
第132项.根据第130项或第131项所述的方法，其中，丙烯酸酯试剂是式IIc的化合物：
Figure BDA0003858601540000483
其中，R12、R13、R15和R16如第1-123项中任一项所定义。
第133项.一种制备第1-123项中任一项所述的式III化合物的方法，其包括：还原硝基烷烃以形成烷基羟胺；使烷基羟胺与醛反应形成硝酮；使硝酮与烯烃反应。
第134项.根据第133项所述的方法，其中，硝基烷烃是式IIIb的化合物：
R17-NO2
式IIIb
其中，R17如第1-123项中的任一项所定义。
第135项.根据第133项或第134项所述的方法，其中，硝酮是式IIIc的化合物：
Figure BDA0003858601540000491
其中，R17、R18和R19如第1-123项中任一项所定义。
第136项.根据第133-135项中任一项所述的方法，其中，烯烃是式IIId的化合物：
Figure BDA0003858601540000492
其中，R20、R21、R24和R25如第1-123项中任一项所定义。
第137项.一种制备第1-123项中任一项所述的式IV化合物的方法，其包括：使硝基烷烃和马来酰亚胺反应形成硝基吡咯烷二酮；并还原硝基吡咯烷二酮以形成式IV的化合物。
第138项.根据第137项所述的方法，其中，硝基吡咯烷二酮是式IVb的化合物：
Figure BDA0003858601540000493
其中，R26、R27、R29、R30、R31、R32、R35、R36和Z如第1-123项中的任一项所定义。
等同物
尽管已经说明和描述了某些实施方式，但所属领域的普通技术人员在阅读前文说明书之后可以如本文中所阐述对本发明技术的化合物或其盐、药物组合物、衍生物、前药、代谢物、互变异构体或外消旋混合物作出改变、等效取代和其它类型的改变。上述每个方面和实施方式也可以已经包含或并入其中，如关于任何或所有其它方面和实施例所公开的变化或方面。
本发明技术也不限于本文描述的特定方面，其旨在作为本发明技术的个别方面的单个说明。可以在不脱离本发明技术的精神和范围的情况下对本发明技术进行多种修改和变化，这对本领域技术人员而言将是显而易见的。除了本文中列举的方法以外，所属领域的技术人员从上述描述还将显而易见在本发明技术范围内的功能上等效的方法。此类修改和变化也旨在属于所附权利要求书的范围内。应理解，本发明技术不限于特定方法、试剂、化合物、组合物、经标记的化合物或生物系统，其当然可以变化。还应理解，本文所使用的术语仅出于描述特定方面的目的，并且并不旨在为限制性的。因此，希望本说明书仅被视为示例性的，其中本发明技术的广度、范围和精神仅由所附权利要求书、其中的定义和其任何等效物指示。
本文中说明性描述的实施方式可以适当地在缺少本文中未具体公开的任何一个或多个元素、一个或多个限制的情况下实践。因此，例如，应广泛地而非限制性地阅读术语“包含(comprising)”、“包括(including)”、“含有(containing)”等。另外，本文中所用术语和表达已用作描述而非限制性的术语，并且无意使用所述术语和表达来排除所示和所描述特征的任何等效物或其部分，但应认识到，在所要求的技术的范围内可以进行各种修改。另外，短语“基本上由……组成”将理解为包括那些特定列举的元素和那些并未显著影响所要求的技术的基本和新颖特征的额外元素。短语“由……组成”不包括任何未指定的元素。
另外，在根据马库什(Markush)基团描述本公开的特征或方面的情况下，本领域技术人员将认识到本公开也根据马库什基团的任何单个成员或成员子组进行描述。属于通用公开内容的较狭义类型和亚属组中的每一个也形成本发明的一部分。这包含本发明的通用说明，其限制条件或负面限制从所述属中移除任何主题，无论所删除的材料是否在本文中特定叙述。
如本领域技术人员将理解的，对于任何和所有目的，特别是就提供书面描述而言，本文公开的所有范围还包括任何和所有可能的子范围及其子范围的组合。任何所列范围都可以容易地识别为充分描述并使得能够将相同范围拆分为至少相等的两份、三份、四份、五份、十份等。作为非限制性实施例，本文所讨论的每个范围可以容易地被拆分为下三分之一、中三分之一和上三分之一等。如所属领域的技术人员还将理解，例如“最多”、“至少”、“大于”、“小于”等的所有语言都包括所叙述的数值并且指随后可以拆分为如上文所讨论的子范围的范围。最后，所属领域的技术人员应理解，范围包括每一个别成员。
本说明书中引用的所有公开、专利申请、已授权的专利和其它文件(例如，期刊、文章和/或教科书)均通过引用并入本文，就好像每个单独的公开、专利申请、已授权的专利或其它文件都被具体地和单独地指示通过引用整体并入。在与本公开中的定义相抵触的程度上，排除通过引用并入的文本中含有的定义。
在以下权利要求中阐述了其它实施例，以及此类权利要求所赋予的等效物的全部范围。

Claims (32)

1.一种式I、式II、式III或式IV的化合物：
Figure FDA0003858601530000011
其中：
X为O或CR33R34；
R1、R8、R9、R17和R26各自独立地为-CH3、-CH2CH3、-CH2CH2CH3或-CH(CH3)2；
R2、R3、R10、R11、R14和R15各自独立地为-H、-CH3或-CH2CH3；
R6和R7各自独立地为不存在的、-H、-CH3、-CH2CH3、-CN、-C(O)N(CH3)2、-CH2C(O)N(CH3)2、-C(O)N(CH2CH3)2、-CH2C(O)N(CH2CH3)2、-CO2CH3或-CH2CO2CH3；
R16是-O-C1-C8烷基、-O-C2-C8(杂)环烷基、-O-C4-C12(杂)芳基、-NH2、-NH-C1-C8烷基、-N(C1-C8烷基)2、
Figure FDA0003858601530000012
Figure FDA0003858601530000013
R18和R19各自独立地为-H或-C1-C8烷基；
R22和R23各自独立地为不存在的、-H或-C1-C8烷基；
R24和R25各自独立地为-H、-CN、-C1-C8烷基、-C2-C8(杂)环烷基、-CH2-O-C1-C8烷基、-C(O)-C1-C8烷基、-C1-C8亚烷基-C(O)-C1-C8烷基、-C(O)-C2-C8(杂)环烷基、-C1-C8亚烷基-C(O)-C2-C8(杂)环烷基、-CO2H、-CO2-C1-C8烷基、-C1-C8亚烷基-CO2-C1-C8烷基、-CO2-C2-C8(杂)环烷基、-C1-C8亚烷基-CO2-C2-C8(杂)环烷基、-C1-C8亚烷基-NH2、-C1-C8亚烷基-NH-C1-C8烷基、-C1-C8亚烷基-N(C1-C8烷基)2、-C(O)NH2、-C1-C8亚烷基-C(O)NH2、-C(O)NH-C1-C8烷基、-C(O)N(C1-C8烷基)2、-C1-C8亚烷基-C(O)NH-C1-C8烷基、-C1-C8亚烷基-C(O)N(C1-C8烷基)2、-(杂)芳基、-(杂)环烷基、
Figure FDA0003858601530000021
Figure FDA0003858601530000022
R4、R5、R12、R13、R20、R21、R31、R32、R33和R34各自独立地为-H、-CN、-C1-C8烷基、-C2-C8(杂)环烷基、-O-C1-C8烷基、-CH2-O-C1-C8烷基、-C(O)-C1-C8烷基、-C1-C8亚烷基-C(O)-C1-C8烷基、-C(O)-C3-C8环烷基、-C1-C8亚烷基-C(O)-C2-C8(杂)环烷基、-CO2H、-CO2-C1-C8烷基、-C1-C8亚烷基-CO2-C1-C8烷基、-CO2-C2-C8(杂)环烷基、-C1-C8亚烷基-CO2-C2-C8(杂)环烷基、-NH2、-C1-C8亚烷基-NH2、-NH-C1-C8烷基、-N(C1-C8烷基)2、-C1-C8亚烷基-NH-C1-C8烷基、-C1-C8亚烷基-N(C1-C8烷基)2、-C(O)NH2、-C1-C8亚烷基-C(O)NH2、-C(O)NH-C1-C8烷基、-C(O)N(C1-C8烷基)2、-C1-C8亚烷基-C(O)NH-C1-C8烷基、-C1-C8亚烷基-C(O)N(C1-C8烷基)2、-(杂)芳基、-(杂)环烷基、
Figure FDA0003858601530000023
Figure FDA0003858601530000024
R27和R28各自独立地为-H或-Z-NR35R36，
其中：
Z是C1-C8亚烷基；并且
R35和R36各自独立地为–H、-C1-C8烷基、-(杂)芳基、-(杂)环烷基、-C1-C8亚烷基-OH、-C1-C8亚烷基-NH2、-C1-C8亚烷基-NH-C1-C8烷基或-C1-C8亚烷基-N-(C1-C8烷基)2；
R29和R30各自独立地是不存在的、-H、-CH3或-CH2CH3；并且
m、n和p各自独立地为0或1。
2.根据权利要求1所述的化合物，其中，R6、R7、R22、R23、R29和R30各自为不存在的，并且m、n和p各自为0。
3.根据权利要求1-34中任一项所述的化合物，其中，m、n和p各自为1。
4.根据权利要求3所述的化合物，其中，R6是–H、-CH3或-CH2CH3。
5.根据权利要求3所述的化合物，其中，R6是-CN、-C(O)N(CH3)2、-CH2C(O)N(CH3)2、-CO2CH3或-CH2CO2CH3。
6.根据权利要求3-5中任一项所述的化合物，其中，R7为–H、-CH3或-CH2CH3。
7.根据权利要求3-5中任一项所述的化合物，其中，R7是-CN、-C(O)N(CH3)2、-CH2C(O)N(CH3)2、-CO2CH3或-CH2CO2CH3。
8.根据权利要求3-7中任一项所述的化合物，其中，R22、R23、R29和R30是–H、-CH3或-CH2CH3。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的化合物，其中，R4、R5、R12、R13、R20、R21、R31、R32、R33和R34各自独立地为-H、-CN、-CH3、-CH2CH3、-OCH3、-OCH2CH3、-C(O)CH3、-C(O)CH2CH3、-CH2C(O)CH3、-CH2COCH2CH3、-C(O)2H、-CO2CH3、-CO2CH2CH3、-CH2CO2CH3、-CH2CO2CH2CH3、-NH2、-CH(CH3)NH2、-CH2CH(CH3)NH2、-CH(CH3)CH2NH2、-C(CH3)2NH2、-CH2C(CH3)2NH2、-C(CH3)2CH2NH2、-CH2NH2、-CH2CH2NH2、-CH2CH2CH2NH2、-N(CH3)2、-N(CH2CH3)2、-CH2N(CH3)2、-CH2N(CH2CH3)2、-C(O)N(CH3)2、-C(O)N(CH2CH3)2、-CH2C(O)NH2、-CH2C(O)N(CH3)2、-CH2C(O)N(CH2CH3)2、C4-C12(杂)芳基、C2-C8(杂)环烷基、
Figure FDA0003858601530000031
Figure FDA0003858601530000032
10.根据权利要求1-9中任一项所述的化合物，其中，R4、R5、R33和R34各自独立地为-H、-CN、-CH3、-CH2CH3、-C(O)CH3、-C(O)CH2CH3、-CH2C(O)CH3、-CH2COCH2CH3、-CO2H、-CO2CH3、-CO2CH2CH3、-CH2CO2CH3、-CH2CO2CH2CH3、-C(O)N(CH3)2、-C(O)N(CH2CH3)2、-CH2C(O)NH2、-CH2C(O)N(CH3)2、-CH2C(O)N(CH2CH3)2、
Figure FDA0003858601530000041
Figure FDA0003858601530000042
11.根据权利要求1-10中任一项所述的化合物，其中，R4、R5、R33和R34各自独立地为-H、-CN、-CH3、-CH2CH3、-C(O)CH3、-CH2C(O)CH3、–CO2H、-CO2CH3、-CH2CO2CH3或-C(O)N(CH3)2。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的化合物，其中，X是CR33R34并且R4、R5、R33和R34中的至少一个不是H。
13.根据权利要求12所述的化合物，其中，R4是–H并且R5、R33和R34中的至少一个不是–H或者R4、R5、R33和R34各自为–H并且R6和R7中的至少一个不是–H。
14.根据权利要求1-11中任一项所述的化合物，其中，X为O。
15.根据权利要求1-9中任一项所述的化合物，其中，R12为–H；R13是-H、-CH3、-CH2CH3、-CN、-C(O)N(CH3)2、-CH2C(O)N(CH3)2、-C(O)N(CH2CH3)2、-CH2C(O)N(CH2CH3)2、-CO2CH3或-CH2CO2CH3；并且R16是-OCH3、-N(CH3)2或
Figure FDA0003858601530000043
16.根据权利要求1-9中任一项所述的化合物，其中
R18和R19各自独立地为-H或-C1-C6烷基；
R20和R21各自独立为-H、-CN、-CH3、-CH2CH3、-C(O)CH3、-C(O)CH2CH3、-CH2C(O)CH3、-CH2COCH2CH3、-C(O)2H、-CO2CH3、-CO2CH2CH3、-CH2CO2CH3、-CH2CO2CH2CH3、-C(O)N(CH3)2、-C(O)N(CH2CH3)2、-CH2C(O)NH2、-CH2C(O)N(CH3)2、-CH2C(O)N(CH2CH3)2、-C4-C12(杂)芳基、-C2-C8(杂)环烷基、
Figure FDA0003858601530000051
Figure FDA0003858601530000052
并且
R24和R25各自独立地为-H、-CN、-C1-C4烷基、-C2-C6(杂)环烷基、-CH2-O-C1-C4烷基、-C(O)-C1-C4烷基、-C1-C4亚烷基-C(O)-C1-C4烷基、-C(O)-C2-C6(杂)环烷基、-C1-C4亚烷基-C(O)-C2-C6(杂)环烷基、-CO2H、-CO2-C1-C4烷基、-C1-C4亚烷基-CO2-C1-C4烷基、-CO2-C2-C6(杂)环烷基、-C1-C4亚烷基-CO2-C2-C6(杂)环烷基、-C1-C4亚烷基-NH2、-C1-C4亚烷基-NH-C1-C4烷基、-C1-C4亚烷基-N(C1-C4烷基)2、-C(O)NH2、-C1-C4亚烷基-C(O)NH2、-C(O)NH-C1-C4烷基、-C(O)N(C1-C4烷基)2、-C1-C4亚烷基-C(O)NH-C1-C4烷基、-C1-C4亚烷基-C(O)N(C1-C4烷基)2、-C4-C12(杂)芳基或-C3-C6(杂)环烷基。
17.根据权利要求1-9或16中任一项所述的化合物，其中，R21是-H、-CH3、-CH2CH3、-CO2CH3或苯基；n为0；且R22和R23是不存在的。
18.根据权利要求1-9、16或17中任一项所述的化合物，其中，R24是-H、-CN、-C(O)CH3、-CO2CH3、-CH2CO2CH3、-C(O)N(CH3)2、苯基、环戊基或环己基并且R25是-CN、-C(O)CH3、-CO2CH3、-CH2CO2CH3、-C(O)N(CH3)2、苯基、环戊基或环己基。
19.根据权利要求1-9中任一项所述的化合物，其中，R28是-Z-NR35R36，其中，R35和R36各自独立地为–H或-C1-C2烷基。
20.根据权利要求1-19中任一项所述的化合物，其中，所述化合物具有高于约225℃的沸点。
21.根据权利要求1-20中任一项所述的化合物，其中，所述化合物的气相色谱保留时间比己二酸二乙酯、十六烷、棕榈酸甲酯或它们中的两者或更多者的组合更长。
22.根据权利要求1-21中任一项所述的化合物，其中，所述化合物是低VOC。
23.根据权利要求1-22中任一项所述的化合物，其中，所述化合物的毒性低于N-甲基-2-吡咯烷酮。
24.一种组合物，其包含权利要求1-23中任一项所述的式I的化合物、式II的化合物、式III的化合物、式IV的化合物或它们的组合。
25.根据权利要求24所述的组合物，其中，所述组合物基本上不含N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)。
26.根据权利要求24或25所述的组合物，其中，所述组合物是已知含有NMP的组合物并且所述化合物替代所述组合物中的所述NMP。
27.根据权利要求24-26中任一项所述的组合物，其中，所述组合物是油漆或涂料、剥离剂(例如，油漆、光致抗蚀剂、家具、涂鸦、车轮、指甲油去除剂)、清洁剂(例如，烤箱、表面、地板、汽车、工业、光学、印刷电路板或半导体)、粘合剂/黏合剂/密封剂、皮革处理剂、个人护理用品(即，通常用作表面活性剂)、丝网印刷(例如，平版印刷、丝绸)、药物制剂和/或制造业(例如，电子，如印刷电路板、去焊剂或半导体；制药；农用化学品；石油化工；增塑剂；油墨)。
28.一种制备权利要求1-23中任一项所述的式I的化合物的方法，其包括：
使硝基烷烃和丙烯酸酯试剂反应以形成硝基烷酰基试剂；
任选地衍生化所述硝基烷酰基试剂；
将所述硝基丙烯酸酯试剂还原以形成氨基烷酰基试剂；
任选地衍生化所述氨基烷酰基试剂；
环化所述氨基烷酰基试剂以形成式Ia的化合物：
Figure FDA0003858601530000061
以及
将式Ia的化合物烷基化；
其中，R2、R3、R4、R5、R6、R7、R33、R34和m如权利要求1-23中任一项所定义。
29.一种制备权利要求1-23中任一项所述的式I的化合物的方法，其包括：
使硝基烷烃与酮或醛反应以形成硝基醇；
任选地衍生化所述硝基醇；
将所述硝基醇还原以形成氨基醇；
任选地衍生化所述氨基醇；以及
在二氧化碳存在下环化所述氨基醇以形成式Id的化合物：
Figure FDA0003858601530000071
以及
将式Id的化合物烷基化；
其中，R2、R3、R4、R5、R6、R7和m如权利要求1-23中任一项所定义。
30.一种制备权利要求1-23中任一项所述的式II的化合物的方法，其包括：
使硝基烷烃和丙烯酸酯试剂反应以形成硝基烷酰基试剂；
任选地衍生化所述硝基烷酰基试剂；
将所述硝基烷酰基试剂还原以形成式IIa的化合物：
Figure FDA0003858601530000072
以及
将式IIa的化合物烷基化；
其中，R10、R11、R12、R13、R14、R14和R16如权利要求1-23中任一项所定义。
31.一种制备权利要求1-23中任一项所述的式III的化合物的方法，其包括：
将硝基烷烃还原以形成烷基羟胺；
使所述烷基羟胺与醛反应以形成硝酮；以及
使所述硝酮和烯烃反应。
32.一种制备权利要求1-23中任一项所述的式IV的化合物的方法，其包括：
使硝基烷烃和马来酰亚胺反应以形成硝基吡咯烷二酮；以及
将所述硝基吡咯烷二酮还原以形成所述式IV的化合物。
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