CN1246033A

CN1246033A - 具有抗精子生成活性的六氢茚并吡啶化合物

Info

Publication number: CN1246033A
Application number: CN98802193A
Authority: CN
Inventors: C·E·库克; J·M·江普; 张平生; J·R·斯戴芬斯; P·A·费尔; 李岳伟; M·C·瓦尼
Original assignee: Research Triangle Institute
Current assignee: Research Triangle Institute
Priority date: 1997-01-31
Filing date: 1998-01-30
Publication date: 2000-03-01
Anticipated expiration: 2018-01-30
Also published as: CA2279293C; EP0971899A4; JP4519204B2; DK0971899T3; ES2264195T3; CN1216604C; CA2279293A1; WO1998033525A1; US5952336A; DE69834388D1; DE69834388T2; EP0971899A1; JP2001511778A; ATE325101T1; EP0971899B1; PT971899E

Abstract

具有结构式(Ⅰ)和相对立体化学的六氢茚并吡啶化合物,其R¹是C_1－6烷基;R²是氢或C_1－6烷基;R³是羧基或在哺乳动物生理条件下能代谢成羧基基团的基团;R⁴是卤素;该化合物与其酸加成盐的混合物显示强抗精子生成活性,并且可用于一种抑制哺乳动物的精子生成的方法。

Description

具有抗精子生成活性的六氢茚并吡啶化合物

发明背景

发明领域

本发明涉及能阻断精子生成且导致不育的六氢茚并吡啶化合物。这些化合物可用作男性避孕药并且能控制驯养和野生动物的生育。

背景讨论

安全有效的口服男性避孕药已寻找多年。然而，开发安全阻断精子生成且不影响性欲和功能的男性避孕药被证明是一项艰巨的任务。

理想的男性避孕药应能有效阻止精子的生成或阻断其生育能力而不影响性欲或附属性器官及其功能。而且，治疗有效剂量和致毒剂量应相差较大，且方案应可逆。目前还没有这样理想的男性避孕药。

某些常规的细胞毒制剂如抗肿瘤制剂和烷基化剂影响精子生成，但显然不能作为避孕药。干扰细胞能量过程的化合物，如硫糖也可干扰精子生成，但没有足够的选择性。雄激素如睾酮和其类似物，当给足够高的剂量时可干扰精子生成，这可能是通过下丘脑—垂体轴的机制。这类甾体化合物已成功应用于临床研究。然而这类甾体化合物的合成代谢特性可能会导致不期望副作用。

促性腺激素释放激素(GNRH)类似物作为有效的阻断精子生成的化合物的研究曾很活跃。然而，如果不补充雄激素，由于GNRH类似物干扰内源性睾酮的生成而会降低性欲。

寻找男性避孕药的一个途径是基于对男性生殖过程生物化学的认识和探索。睾丸由三个功能腔组成。第一个腔由含有精子生成细胞的生精小管组成，负责精子的生成。第二个腔是支持细胞，也位于生精小管内部，负责精子生成过程的组织与功能协调并且可能具有旁分泌和自分泌作用。由于支持细胞和发育的精细胞之间复杂的组织关系以及相邻的支持细胞之间严紧功能的存在，形成了血睾屏障，将生精小管分隔为不能与血液运载的化学物质或营养物质直接接触的多个区域。围绕着小管，在间质组织中是具有多种内分泌和旁分泌功能，即产生已经详细描述过的睾酮的莱迪希细胞。

生发细胞进程性分裂和分化，成熟时从基底膜向小管腔移动。精原细胞位于基底室，选择性再生的精原细胞有丝分裂成作为精原细胞存在的细胞或分化为初级精原细胞。初级精原细胞沿着支持细胞之间的连接迁移并有丝分裂形成次级精原细胞。次级精原细胞分裂形成精子细胞，精子细胞然后分化为成熟精子。精子细胞的分化被称为精子生成。

支持细胞的功能概述如下：(a)给生精上皮以支持和营养作用，(b)将后期精子细胞释放入小管腔，(c)形成形态性和生理性的血睾屏障，(d)吞噬退化生殖细胞(e)生精上皮循环的调节作用。

莱迪希细胞也支持精子生成作用。垂体分泌的促黄体素(LH)刺激莱迪希细胞产生睾酮，睾酮及其代谢物二氢睾酮对于支持正常的精子生成是必要的。睾酮受体位于多种类型的生殖细胞上。睾酮被释放穿过血睾屏障，这可能通过转入支持细胞，在此处其被代谢成为雌二醇、二氢睾酮、或保持不变。

某些类型(如果不是全部的话)的生殖细胞与莱迪希细胞和/或支持细胞相互作用。这些相互作用均以支持细胞、莱迪希细胞和生殖细胞产生的化学信使的形式。例如，粗线期精原细胞调节一种支持细胞蛋白质因子的分泌，后者又依次刺激莱迪希细胞的类固醇生成作用。精子细胞的结合只发生于支持细胞，支持细胞通过暴露于FSH而获得活性和功能。大鼠的支持细胞分泌多种环状形式的蛋白质，在生精上皮的特定时期其产生最多；即，当其与特定类型的生殖细胞相结合时。当生精上皮处于VII或VIII期构型时，不依赖于FSH刺激，支持细胞产生最多的Clusterin，表明支持细胞的分泌功能受生殖细胞的区域性调节。

由Sandoz公司研究的六氢茚并吡啶化合物第20-438(图1中化合物1)向动物口服施用，可显示可逆性地抑制精子生成。见文献Arch.Toxicol.Suppl.，1984，7：171-173；Arch.Toxicol.Suppl.，1978，1：323-326；及突变研究(Mutation Research)，1979，66：113-127。

多种茚并吡啶化合物的外消旋混合物的合成已被描述并且已知，如U.S.2,470,108；2,470,109；2,546,652；3,627,773；3,678,057；3,462,443；3,408,353；3,497,517；3,547,686；3,678,058和3,991,066。这些茚并吡啶化合物有多种用途，包括显示消炎和止痛特性的5-羟色胺拮抗剂、成血细胞聚集抑制剂、镇静剂、精神抑制化合物及防止溃疡、低血压、致厌食的化合物。

U.S.5,319,084公开了有抗精子生成活性的六氢茚并吡啶化合物，其中5-位由具有对位取代的苯环取代。

尽管该领域研究广泛，副作用较小的口服有效且可逆的男性抗生育药的需求仍存在。接下来一个的问题是需要以会引起副作用的剂量水平施用已知化合物。在该领域的另一个问题是缺乏在睾丸上或其中有专一性结合位点的合适显影剂。可作为研究睾丸功能及诊断睾丸功能失常的显影剂的需求仍存在。

发明概述

因此，本发明的一个目的是提供不影响性欲、高效、副作用和毒性尽可能小的口服有效的男性避孕药。

本发明进一步的目的是提供抑制精子生成的口服有效的男性避孕药和提供用该药抑制精子生成的方法。

本发明中这些和其它目的实现是通过六氢茚并吡啶化合物的发现以及发现这类化合物高效并且可抑制精子生成。

本发明的化合物解决了上述问题。发明的化合物与已知化合物1比较，在较低剂量显示高效，从而减低了副作用的发生，如可观察到的该化合物的镇静作用。而且发明中的化合物与睾丸中的大分子位点相互作用。含有标记，如放射性标记的发明的化合物，提供了用于睾丸功能研究和睾丸功能失常诊断的显影剂，从而克服了显影剂不足的问题。

附图简述

图1示三种六氢茚并吡啶化合物的结构并显示了这些化合物的编号体系。

图2示本发明的化合物的前体的制备过程。

图3示从前体化合物到发明的化合物的对映选择性合成。

图4示如图2和图3所示制备的前体化合物的碘化的合成方案及将碘化物转化成本发明范围中的其它化合物的合成方案。

优选实施方案详述

已发现六氢茚并吡啶化合物具有如下所示结构(I)。

其中：4a、5和9b位的氢原子具有相对的对映体(4a和5位的氢为反式，4a和9b位的氢为顺式)，且其中R¹是直链或支链的C_1-6烷基，优选C_1-3烷基；R²是氢、直链或支链C_1-6烷基，优选C_1-3烷基；R³是直链或支链C_1-6烷基，羧基(COOH)或在哺乳动物生理条件下能代谢成羧基的基团；R⁴是卤素；有抗精子生成活性，其抗精子生成活性为已知最好的口服抗精子生成的活性化合物的约40倍。

本发明的化合物具有如结构(I)所示的相对立体化学。本发明包括单一的对映体形式(基本上是光学纯)及这些形式的对映体的混合物，如外消旋混合物。

本发明还包括如上述结构(I)所示的化合物的药学可接受的盐。药学可接受的盐包括但不局限于与无机酸形成的盐，如盐酸盐、氢碘酸盐、硫酸盐、磷酸盐、二磷酸盐、氢溴酸盐和硝酸盐；或与有机酸形成的盐，如醋酸盐、苹果酸盐、马来酸盐、延胡索酸盐、酒石酸盐、琥珀酸盐，柠檬酸盐、乳酸盐、甲磺酸盐、对甲苯磺酸盐、棕榈酸盐、水杨酸盐和硬脂酸盐。

R¹取代基优选直链烷基(正烷基)或异烷基，如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、正戊基、异戊基、正己基、异己基。R¹最优选是乙基。

R²取代基优选为直链烷基或异烷基，如上述R¹取代基。

R³取代基优选羟甲基(CH₂OH)、醛基(CHO)，羧基(COOH)、羧酸酯(COOR，R为C_1-10烷基、C_6-10芳基、C_7-10芳烷基)、及羟甲基酯(CH₂OC(O)-R，其中R如上述)。

R⁴取代基是包括F、Cl、Br、I的卤素。这类化合物的活性惊人。卤素可以是放射性同位素，如¹²³I、¹²⁵I或¹³¹I。其它放射性同位素如¹¹C、氚(³H)、¹⁸F，或溴和氯的放射性同位素在上述化合物中可代替一般(非放射性)的同位素。

化合物1是一外消旋体混合物。化合物1的结构如图1化合物1所示。六氢茚并吡啶化合物有三个不对称中心，可用已知命名法命名。或者，由结合三环体系的4a、5和9b位上的氢原子的顺-反关系可定义相对立体化学，这导致了立体化学排列。根据该命名法则，化合物1的立体化学和命名为(4aRS，5SR，9bRS)-2-乙基-2，3，4，4a，5，9b-六氢-7-甲基-5-(4-甲苯基)-1H-茚并[1，2-C]吡啶。化合物1有相应于如上述结构(I)中取代基R³的在5-苯基上取代的疏水性甲基。化合物1仅(+)异构体保留有抗精子生成活性，在小鼠中是一种有效的抗精子生成药。将化合物1的R³甲基以疏水性较弱的氢原子或以极性更大的甲氧基取代，会使其活性消失。

本发明的化合物中5-苯环的对位可以是强极性羧基或在哺乳动物生理条件下能代谢成羧基的基团，这可保留其抗精子生成活性。例如对位由羟甲基(CH₂OH)、醛基(CHO)、羧基(COOH)、甲氧羰基(C(O)OCH₃)取代的化合物保持其高效抗精子生成活性。无论5-苯环的对位有无极性基团取代，这类化合物显示口服抗精子生成活性。

“在哺乳动物生理条件下代谢”是指当具有结构(I)的化合物给希望用抗精子生成活性处理的活的哺乳动物服用时，功能团R³转化成羧基。施用方式可是口服、腹腔给药或静脉给药。基团R³向羧基的转化由监测血液或尿液中具有结构(I)的化合物的代谢物方便地测定。代谢物可由常规分析方法如质谱(MS)、气相色谱(GC)等监测。

经向哺乳动物施用后，优选至少50％的功能团R³代谢成羧基，更优选至少80％，进一步更优选90％、95％或100％。转化率用一种上述常规分析方法定量分析血样或尿样，由含有功能团R³的未转化的化合物与其中R³已转化成羧基的化合物的相对量确定。

大鼠单剂量口服30mg/kg化合物1后可观察到抗精子生成活性，在24小时内显著减轻睾丸重量。可观察到生精小管退化，精细胞变得致密，偶尔形成多核群丛。支持细胞在细胞学上正常。化合物1可能靶击精子或与这些精子结合的支持细胞，因为这些精子中首先观察到组织学的变化。

小鼠中口服剂量为30mg/kg的化合物1可致死或镇静，皮下同剂量给药极易致死。致死或镇静是避孕药显著的不良副作用。与化合物1可观察到的致死或镇静相比，本发明的化合物将致死减至最低。

本发明的化合物的抗生育活性可与化合物1观察到的镇静活性相分离。从而发明的化合物是有效的抗生育药，其中致死和镇静等不良副作用显著减低。

于单剂量口服三天后在小鼠中检测本发明的化合物对精子生成的作用，方法如Cook等人(1995)描述。实验中有效化合物亦是显示抗生育的化合物。

化合物抗精子生成活性由下述实验筛选：雄性小鼠第1天管饲法施用溶媒对照、阳性对照(化合物1)或本发明的化合物。给药72小后杀死动物，切除睾丸，除去脂肪，称重。一只睾丸作组织学检查并用精子生成指数(J.M.Whitsett，P.F.Noden，J.Cherry和A.D.Lawton，繁殖生育杂志(J.Reprod.fertil.)，72，277(1984))测定精子生成能力，该方法是对睾丸精子产生能力的一种半定量估计。精子生成指数是基于生精小管中精子生成细胞的组织学形状。采用1到6的数值范围，5到6表示正常。第二种评估基于睾丸的重量。

表1和表2表示关于无茚并吡啶仅含施用溶媒之对照的睾丸重量(TW)和精子生成指数(ST)改变的相关生物学结果。

以8-碘代-7-甲基-4′-羧基或4′-甲酯基取代的模式，口服剂量的2μmol/kg(1mg/kg)外消旋物导致精子生成指数减少57-67％，这至少为没有8-碘代取代基的相应类似物79μmol/kg(30mg/kg)的效果。8-溴或8-氯代类似物其最低检测剂量(6或2μmol/kg；3或1mg/kg)也至少和79μmol/kg(30mg/kg)的非卤代类似物效果一样(见表1)。比较8-碘代-7-甲基14′-甲酯基活性对映体(左旋)和8-氢-7-甲基-4′-甲酯基类似物活性对映体(表3)显示，前一化合物在0.6和2μmol/kg(0.3和1mg/kg)与后者在25和75μmol/kg(10和30mg/kg)时有相同或更高的活性。在8-位卤化可使摩尔功效活性提高大约40倍。表1 外消旋茚并吡啶化合物在成年雄性SWISS小鼠中的抗精

子生成作用^a

化合物	R³	R⁴	剂量(mg/kg)	TW^b改变百分率(％)	SI^c改变百分率(％)
化合物	R³	R⁴	剂量(mg/kg)	TW^b改变百分率(％)	SI^c改变百分率(％)	1	Me	H	30	-19％^*	-55％^*
2	CO₂H	H	10	2％	-24％^*	1	Me	H	30	-19％^*	-55％^*
2	CO₂H	H	10	2％	-24％^*	2	CO₂H	H	30	-7％	-52％^*
18	CO₂Me	I	1	-16％	-57％^*	2	CO₂H	H	30	-7％	-52％^*
18	CO₂Me	I	1	-16％	-57％^*	18	CO₂Me	I	3	-27％^*	-69％^*
18	CO₂Me	I	10	-36％^*	-74％^*	18	CO₂Me	I	3	-27％^*	-69％^*
18	CO₂Me	I	10	-36％^*	-74％^*	17	CO₂H	I	1	-18％	-67％^*
17	CO₂H	I	3	-9％	-66％^*	17	CO₂H	I	1	-18％	-67％^*
17	CO₂H	I	3	-9％	-66％^*	17	CO₂H	I	10	-32％^*	-76％^*
19	CO₂H	Br	3	-8％	-69％^*	17	CO₂H	I	10	-32％^*	-76％^*
19	CO₂H	Br	3	-8％	-69％^*	19	CO₂H	Br	10	-28％^*	-71％^*
19	CO₂H	Br	30	-39％^*	-72％^*	19	CO₂H	Br	10	-28％^*	-71％^*
19	CO₂H	Br	30	-39％^*	-72％^*	20	CO₂H	Cl	1	-16％	-55％^*
20	CO₂H	Cl	3	-23％	-66％^*	20	CO₂H	Cl	1	-16％	-55％^*
20	CO₂H	Cl	3	-23％	-66％^*	20	CO₂H	Cl	10	-22％	-72％^*

a 数值由100(实验组-对照组)/对照组)的均值(n＝5)计算得出。仅显示了无活性化合物的最高剂量。以10ml/kg管饲法向小鼠施用单次剂量的茚并吡啶或溶媒。溶媒为90％的水，7％吐温-20和3％乙醇。在第三天即注射后约72小时进行尸检。b 睾丸重量(改变百分率％，从溶媒对照217.8+/-46.0(S.E.)mg)c 精子生成指数(改变百分率％，从溶媒对照5.8+/-0.2(S.E.))*与溶媒对照明显不同；Dunnett单尾T-检验，p＜0.05。统计学分析是对未转化为改变百分率(％)的原始数据进行。表2 8-碘化对手性茚并吡啶化合物在成年雄性SWISS小鼠中

的抗精子生成作用的作用^a

化合物	R³	R⁴	剂量(mg/kg)	TW^b改变百分率(％)	SI^c改变百分率(％)
化合物	R³	R⁴	剂量(mg/kg)	TW^b改变百分率(％)	SI^c改变百分率(％)	1	Me	H	30^d	-24％^*	-61％^*
l-3	CO₂Me	H	1	8％	3％	1	Me	H	30^d	-24％^*	-61％^*
l-3	CO₂Me	H	1	8％	3％	l-3	CO₂Me	H	3	-12％	-2％
l-3	CO₂Me	H	10^e	-13％	-33％^*	l-3	CO₂Me	H	3	-12％	-2％
l-3	CO₂Me	H	10^e	-13％	-33％^*	l-3	CO₂Me	H	30	-30％^*	-64％^*
l-18	CO₂Me	I	0.3	-11％^*	-34％^*	l-3	CO₂Me	H	30	-30％^*	-64％^*
l-18	CO₂Me	I	0.3	-11％^*	-34％^*	l-18	CO₂Me	I	1	-21％^*	-66％^*
l-18	CO₂Me	I	3	-27％^*	-71％^*	l-18	CO₂Me	I	1	-21％^*	-66％^*
l-18	CO₂Me	I	3	-27％^*	-71％^*	l-18	CO₂Me	I	10^e	-31％^*	-72％^*

a 数值由100(实验组-对照组)/对照组)的均值(n＝5)计算得出。以10ml/kg管饲法向小鼠施用单次剂量的茚并吡啶或溶媒。在第三天即注射后约72小时进行尸检。溶媒为1％的吐温-20水溶液。b 睾丸重量(改变百分率％，从溶媒对照227.5+/-8.6mg)c 精子生成指数(改变百分率％，从溶媒对照5.7+/-0.2)d n＝6e n＝4*与溶媒对照明显不同；Dunnett单尾T-检验，p＜0.05。统计学分析是对未转化为改变百分率(％)的原始数据进行的。

发明的化合物的前体由U.S.5,319,084公开的方法制备，由U.S.3,678,057中公开的方法修饰。这些专利在此全部引入作为参考。R³取代基由合适的格氏试剂或苯基锂试剂引入。由此方法产生的对映体的混合物通过形成盐随后由选择性结晶法或层析法拆分成为纯对映体。例如化合物1的拆分可由与S(+)和R(-)2，2’-(1，1’-联萘)磷酸形成盐而实现，化合物3的拆分可由与R-和S-苯乙醇酸形成盐而实现，如C.E.Cook等人药物化学杂志(J.Med.Chem.)38：753(1995)中所述。通过高压液相层析(HPLC)手性柱可分离得光学纯化合物。

本发明的化合物可由羧酸2或其酯之一(如3)开始制备。化合物如2和3由U.S.5,319,084的方法制备。或者，它们可由图2所示的方法制备，其中N-取代-3-芳基六氢吡啶-4-羧酸酯(4)水解成羧酸5，然后用亚硫酰氯处理得酰氯6。该化合物用AlCl₃环化成三环酮7。酮7与对卤代苯基卤化镁或对卤代苯基锂(4-溴苯锂)反应形成叔醇8，再用三烷基硅烷，例如三C_1-6烷基硅烷如三乙基硅烷和BF₃处理还原成化合物9，然后与强碱(如KOH)在醇溶剂优选高沸点的如正丁醇中回流得具有所需立体化学的溴苯化合物10。如用C_1-6烷基锂化合物将溴苯基转化成锂苯基，用公知的试剂羧化(CO₂)得到羧酸2，羧酸2可用本领域公知的常规方法酯化，如与C_1-6链烷醇反应，得到酯3。

上述合成可被改进以提供化合物2和3的活性对映体的对映体选择性合成，其可再用于合成如图3所示的本发明的活性对映体。然后，N-取代-1，2，5，6-四氢吡啶-4-羧酸(如12)转化成其酰氯形式，后者用于酰化1R(+)-(2，10)-樟脑磺内酰胺或1S(-)-(2，10)-樟脑磺内酰胺。产物烯酰基磺内酰胺(13)用芳基卤化镁处理，经历高非对映异构体选择性的1，4-加成以高对映体过量在3-位引入芳基。结晶得到纯对映体14。酰胺功能团被水解因此手性配体可回收。羧酸则用上述方法转化成三环酮7。该化合物用溴苯基锂处理转化成基本上对映体纯的2和30，下一步骤如图2所示。或者，手性酮7可用U.S.5,319,084描述的外消旋体合成的方法转化成对映体含量较高的2和3。对映体的含量取决于结晶和对映的四氢茚并吡啶类似物向中间产物5的还原过程中的温度。参见U.S.5,319,084的图3。在23℃、PdCl₃/NaBH₄/3个大气压H₂，对映体过量(ee)值是73％，但55℃时完全外消旋；然而60℃、Pt/C/H₂时的ee与23℃时相似。(分别是67％、70％)。

羧酸2或其酯如甲酯3可在氧化条件与碘反应或与碘的氧化形式反应被碘化得到8-碘代类似物17或18(图4)。例如在氧化汞铅存在下，3和大约1mol碘反应高产率地得到8-碘代化合物18。酯和酸可用本领域公知的标准化学技术相互转化。可用外消旋体或对映体。也可用碘的放射性同位素，如¹²⁵I、¹²³I或¹³¹I，得到放射性标记的17或18的类似物。此类化合物可用于定位和确定这些化合物的作用位点，并且可作为诊断男性生殖紊乱的显影剂。

碘代化合物特别是8-碘酸17通过形成酸的金属盐可被转化成溴代或氯代化合物，例如形成钠盐，然后形成8-金属中间产物，其中金属是如锂的金属或公知的取代金属试剂如叔丁基锂。8-金属中间产物与卤代原料如六氯乙烷或1，2-二溴乙烯反应生成相应的8-取代类似物，如图4所示的化合物19或20。其相应的氟代化合物可由8-金属中间产物与三甲基氯硅烷反应形成相应的8-三甲基硅烷化合物，然后在BF₃-ET₂O存在下与四乙酸铅反应制备。参见De Mio等人，1993，四面体(Tetrahedron)，49：8129-8138。

可获得多种主题化合物的放射性类似物，方法是例如将8-金属中间产物用含亲电卤原子为其放射性同位素的试剂处理，或如以前所述，通过在上述化合物的合成中用碘的放射性同位素取代获得化合物17或18的放射性类似物。本发明的氚-标记的化合物可通过如贵金属(如钯或铂)催化的氚气还原8碘代化合物获得。C-14类似物可通过如在图2所示化合物2合成的“g”步骤中用¹⁴C标记的二氧化碳获得。也可运用在放射化学合成领域内常用的同位素标记化合物的方法。

本发明的化合物作为男性抗生育药可用于控制哺乳动物生育，包括人类。除了其潜在的计划生育用途，本发明的化合物还可用来控制驯养、野生动物的生育，此领域中致命的方法是不实际的或不期望的。例如在美国的某些地区鹿的数量控制是一个问题。本发明的化合物通过含有这些化合物的饵食给季节性受孕的动物如鹿在适当时间口服，可基本上减低繁殖能力。其它目标动物包括啮齿类动物如大鼠、小鼠，高草原狗类等，以及野山羊、野猪、野马等。对动物园的动物使用本发明的化合物可控制数量过多的种群中的繁殖。

在此所用的“生育控制”是指降低所处理的哺乳动物的生殖或生育能力。不育的时间是剂量的函数，因此用足够的剂量可延长不育期，从而用本发明的化合物基本上可实现绝育；因此本发明的化合物可代替输精管切除手术，作为男性绝育方法。当实施这种绝育时，本发明的化合物施用单剂量或复合剂量(两次或更多次)，此剂量足够降低哺乳动物的精子生成能力(精子生成指数)至不育水平。即本发明的化合物用足够的量和足够长的时间可减少精子至不能繁殖的水平。

对于上述用途来说，本发明化合物的剂量的变化自然依赖于所应用的特定化合物、给药方式和预计的不育时间长度。然而，对动物口服给药剂量为从约0.02到约10mg/kg时，可以得到较好的效果，优选剂量约为0.1-3mg/kg体重每天。对于较大型动物，本发明的化合物的日服剂量约10-100mg，可单剂量口服施用，或以包含约0.1-10mg本发明的化合物的分剂量服用。给予单一活性对映体，可以比给予外消旋化合物需要更少的剂量。如果希望或者需要，本发明的化合物可以和固体或液体载体或稀释剂一起或者以缓释形式给药。这些药物剂型的配方在本领域内是众所周知的，而且任何制备固体、液体以及缓释剂型的传统方法都可以应用于本发明的化合物。本发明的化合物也可以用传统的植入法或皮肤贴敷法作为给药方式，这些方法在本领域内众所周知。

发明的化合物可用于人类男性的避孕，可以可逆地抑制精子生成或用于非手术绝育。在后一项应用中，适宜的大剂量给药不用手术实现了输精管切除术的作用，而且避免了输精管切除术的潜在副作用。

发明的化合物在控制驯养、野生或动物园动物的繁殖上同样有效。例如，该化合物可用于动物园动物的繁殖的控制。与人类居住地很接近的野生动物例如鹿的数量，或者可以强烈影响自然生态环境的动物数量，例如野马和野猪，可以不用致命的方法(如枪杀或毒药)而用选择性的饵食予以控制。除了生殖能力，动物的行为不会因该方法受到影响。

R⁴作为放射性标记时，发明的化合物可用于研究睾丸功能和诊断睾丸功能失常。该类化合物在用以上剂量给药时，将与睾丸组织结合。

该类化合物高的化学、立体以及对映选择性和其缺乏一般作用如对性欲的作用，表明它们是与睾丸中某种特定大分子相互作用的。用放射性标记的该类化合物衍生物处理睾丸或部分睾丸，之后用本领域内熟知的放射化学技术测定放射性，使人们可以定位并找出其在睾丸中的分布和参与抗精子发生作用的大分子。这可以用于检测并发现睾丸的重要组成部分，该部分的破坏将导致抗生育作用。由其它化合物(例如当前化合物的类似物或者那些合成库中的化合物)的抑制放射性标记化合物结合能力的比较，可得到更具有选择性以及有更强抗精子生成作用的化合物。而且，给予动物或人受试者很小剂量的放射性标记化合物(剂量很低以致于对生育能力没有临床作用)，然后测定睾丸或睾丸的某一特殊部位的放射性，则可以发现不育症存在的问题是否与这种大分子的缺乏有关。应用生物组织成像领域内众所周知的技术，例如PET和SPECT，可以测定在活体生物或人体内的放射性。

这类化合物也可作为内标用于分析目的。例如化合物如20可定量加入到服用了化合物17的动物或人的血、血浆或组织的样品中去。将血、血浆或组织的样品用有机溶剂提取，提取物可以转化成衍生物例如甲酯，也可以不转化，然后用高效液相层析或气相色谱进行分析。通过17和20层析峰面积的测定和与同样条件下已知量的17和20层析峰面积的比例的比较，可以确定17在血、血浆或组织样品中的浓度。由于17和20结构上的相似性，二者提取上的物理化学性质近似，因此二者互为几乎理想的标准品。

本发明的其他特征在以下样本实施方案的描述中显而易见，其目的用于阐明本发明并且不意在限制。

实施例

实施例1.(4aRS，5SR，96RS)2-乙基-7-甲基-2，3，4，4a，5，9b-六氢-5-(对羧基苯基)-1H-茚并[1，2-c]吡啶盐酸盐的合成

溶于甲醇(500ml)的碘乙烷(540g，3.41mol)加入到异烟酸乙酯(500g，3.31mol)中，混合物温和回流过夜。硼氢化钠(140g)在冷却(冰浴)条件下逐步加入到上述溶液中。加完NaBH₄后，混合物在室温下搅拌过夜。大部分甲醇被挥发掉，往溶液中加入水和乙醚，并分离出乙醚层。Na₂SO₄干燥过的乙醚层挥发，得到油。将这种红色的油蒸馏，得到一种黄色油状物，470g，78％：0.5毫米汞柱下的沸点160℃。

在干燥乙醚(200ml)中的上述化合物(146g，0.8mol)滴加进1M对甲苯基溴化镁乙醚溶液中(600ml，1.6mol -10℃)。搅拌3小时后，将反应混合物倒入10％ NH₄Cl水溶液(200ml)中。水层用乙醚萃取。将硫酸钠干燥过的乙醚层挥发后得到一黄褐色油状物。该油状物溶于18％HCl水溶液中(500ml)并用乙醚萃取。HCl水溶液回流2小时。溶剂挥发得到相应的氨基酸(181g，产率80％)，该物质(32g)与多磷酸(500g)混合并在140℃剧烈搅拌3小时。反应混合物冷却并小心加入50％KOH水溶液。碱化的溶液用乙醚萃取。经Na₂SO₄干燥的乙醚层挥发，得到2-乙基-7-甲基-2，3，4，4aα，5，9bα-六氢-1H-茚并[1，2-c]吡啶-5-酮的油状物(22.6g，87％)。经SiO₂柱层析，用MeOH/CH₃Cl(0-5％)梯度洗脱得到分析样品：¹H NMR(90MHz，CDCl₃)δ7.5(1H，s，H-6)，7.3(2H，m，H-8，H-9)，3.5(1H，m)，3.0(1H，m)，2.6(2H，m)，2.3(3H，s，7-Me)，2.2(3H，m)，1.9-1.7(3H，m)，1.1(3H，t，Me)；HRMS(M+)：计算值C₁₅H₁₉NO：m/z 229.1467.实验值：m/z 229.1466.

向机械搅拌的对溴苯甲酸(1.6g，8.0mmol)的四氢呋喃(THF)(15ml)溶液中，于-78℃在45分钟内滴加入正丁基锂(16.2mmol，2.5M己烷溶液6ml)。混合液继续振摇1.5小时，在30分钟内滴加入三环酮(1.1g，5.1mmol)的THF溶液(5ml)，并在-78℃继续搅拌2.5小时。混合液倒入1M冰冷的盐酸(75ml)中，并用乙醚萃取(2×30ml)。酸水层在室温下搅拌15小时后减压浓缩，得到一种固体。这种固体经硅胶快速柱层析，10-20％MeOH/CHCl₃梯度洗脱得以纯化，产生2-乙基-7-甲基-2，3，4，9b-四氢-5-(对羧基苯基)-1H-茚并[1，2-c]吡啶盐酸盐，黄色固体(1.1g，58％)。¹H NMR(250MHz，CDCl₃)，δ1.54(3H，t，J＝7.2Hz)，2.35(3H，bs)，2.25-2.42(1H，m)，2.50-2.72(1H，m)，2.94-3.0(1H，m)，3.15-3.30(2H，m)，3.50-3.80(2H，m)，4.17-4.30(1H，m)，4.40-4.52(1H，m)，7.0-7.12(2H，m)，7.32(1H，d，J＝7.5Hz)，7.45(2H，d，J＝8.4Hz)，8.20(2H，d，J＝8.4Hz)。HRMS(M+)计算值MW C₂₂H₂₃NO₂：m/z333.1729.实验值：m/z 333.1725。

向上述化合物(379mg，1.03mmol)的乙醇/水(40ml，1∶1混合)溶液中加入NaCl(81mg)、PdCl₂(98mg)、NaBH₄(100mg)和浓盐酸10滴。混合液在Parr装置中于氢气氛围(45psi)50℃振摇15小时，经硅藻土过滤并减压浓缩。所得固体悬浮于无水乙醇中，硅藻土过滤，滤液减压浓缩得到(4a RS，5RS，9bRS)2-乙基-7-甲基-2，3，4，4a，5，9b-六氢-5-(对羧基苯基)-1H-茚并[1，2-c]吡啶盐酸盐。¹H NMR(250MHz，CDCl₃)：δ1.4(3H，t，7.2Hz)，1.50-1.60(1H，m)，1.85-2.00(1H，m)，2.20(3H，s)，2.20-2.40(1H，m)，2.70-2.90(3H，m)，2.90-3.15(2H，m)，3.50-3.65(1H，m)，3.90-4.10(1H，m)，4.50(1H，d，J＝7.3Hz)，6.95(1H，bs)，7.10(1H，d，J＝7.5Hz)，7.20(1H，d，J＝7.5Hz)，7.30(2H，d，J＝8.0Hz)，8.00(2H，d，J＝8.0Hz).HRMS(M+)计算值MW C₂₂H₂₅NO₂：m/z335.18853.实验值：m/z 335.1887.

向氢氧化钾(15g)正丁醇(60ml)溶液中加入一部分上述化合物(2.99g，8.0mmol)。回流20小时后，将黑褐色混合物冷却至0℃，并用18％ HCl酸化至pH约为1。真空除去溶剂，得到黄色固体。该固体用CHCl₃处理，经硅藻土过滤，滤液真空浓缩得粗品(4a RS，5SR，9b RS)2-乙基-7-甲基-2，3，4，4a，5，9b-六氢-5-(对羧基苯基)-1H-茚并[2，2-c]吡啶盐酸盐，米白色固体。该固体经快速柱层析，10％MeOH/CHCl₃纯化得到1.23g(41％)标题化合物，为白色固体。m.p.＝280℃(分解)。¹H NMR(250MHz，CDCl₃-CD₃0D).δ1.45(3H，t，J＝7.3Hz)，1.8(1H，bd，J＝14.7Hz)，2.2(3H，s)，2.4-2.7(2H，m)，3.0-3.4(4H，m)，3.4-3.7(2H，m)，3.7-4.0(1H，m)，4.2(1H，d，11Hz)，6.6(1H，bs)，7.0-7.2(4H，m)，8.0(1H，d，J＝7.7Hz).HRMS(M+)计算值MWC₂₂H₂₅NO₂：m/z 335.18853.实验值：m/z 335.18830。

元素分析计算值C₂₂H₂₆ClNO₂·1/2H₂O：C，69.37；H，7.14；N，3.68.实验值：C，69.72；H，7.15；N，3.55.实施例2.(4a RS，5SR，9b RS)2-乙基-7-甲基-2，3，4，4a，5，9b-六氢-5-(对甲酯基苯基)-1H-茚并[1，2-c]吡啶盐酸盐

实施例1的苯甲酸(3.6g，9，69mmol)甲醇溶液(50ml)在-10℃下，10分钟内加入亚磺酰氯(1.1ml，14.5mmol)。产生的溶液在5℃的冰箱内放置68小时，在此期间，产物结晶成很好的白色针晶。得到了三个部分，合并产生2.65g的标题化合物。mp＝204℃(升华)。¹H NMR(250MHz，CDCl₃)：δ1.1(3H，t，J＝7.2Hz)，1.6(1H，bd，J＝14.2Hz)，1.80-2.00(2H，m)，2.1-2.2(1H，m)，2.2(3H，s)，2.4(2H，q，J＝7.2Hz)，2.5-2.6(1H，m)，2.7-2.8(1H，m)，2.9(1H，dd，J＝5.94，11.64Hz)，3.3-3.4(1H，m)，3.9(3H，s)，4.2(1H，d，J＝10.0Hz)，6.7(1H，bs)，7.0(1H，d，J＝7.5Hz)，7.2(1H，d，J＝7.5Hz)，7.3(2H，d，J＝8.0Hz)，8.0(2H，d，8.0Hz).

元素分析计算值C₂₃H₂₈ClNO₂·1/4H₂O：C，70.75；H，7.36；N，3.59.实验值：C，70.67；H，7.36；N，3.59.实施例3.(4a RS，5SR，9b RS)-2-乙基-2，3，4，4a，5，9b-六氢-8-碘代-7-甲基-5-(4-甲酯基苯基)-1H-茚并[1，2-c]吡啶盐酸盐(18)和它的(l)对映体((l)-18)的合成

向搅拌的(4a RS，5SR，9b RS)-2-乙基-2，3，4，4a，5，9b-六氢-7-甲基-5-(4-甲酯基苯基)-1H-茚并[1，2-c]吡啶(341mg，0.88mmol)冰醋酸(2ml)溶液中，先加入62％HClO₄(1ml)，之后加入HgO(205mg，0.95mmol)。混合物经短暂超声得到均一溶液。在15分钟内滴加碘(235mg，0.925mmol)冰醋酸溶液(17ml)，所得的混合液在室温下搅拌过夜。将橙红色混合物倒入100ml水中，冷却至5℃，用30％NaOH碱化至pH＝12，之后用乙醚萃取(3×75ml)。将清澈、无色的乙醚萃取液合并，连续用20ml水和30ml盐水洗，MgSO₄干燥，过滤，真空浓缩，得到化合物18的游离碱粗品(448mg)。此物质用3％甲醇HCl处理转化为盐酸盐，并用EtOAc-MeOH重结晶。产量＝400mg(89％).m.p.＝＞190℃(分解)。¹H NMR(250MHz，CDCl₃，游离碱)；δ1.15(3H，t，J＝7.2Hz)，1.65(1H，bd)，1.8-2.1(3H，m)，2.32(3H，s)，2.48(3H，q，J＝7.2Hz，+m)，2.80(1H，bd)，2.97(1H，dd，J＝11.8，5.8Hz)，3.41(1H，m)，3.91(3H，s)，4.19(1H，d，J＝9.8Hz)，6.78(1H，s)，7.22(2H，d，J＝8.3Hz)，7.73(1H，s)，8.00(2H，d，J＝8.3Hz).HRMS：C₂₃H₂₆NO₂I计算值(与游离碱对应)：m/z475.1008.实验值：m/z 475.1004.元素分析，C₂₃H₂₇ClNO₂·1/2H₂O计算值：C，53.04；H，5.42；N，2.69。实验值：C，52.70；H，5.60；N，2.57。其活性对映体(I)-18，以类似的方法从(1)-3合成。[α]_D＝-5.6(c＝1.18，CHCl₃).实施例4.(4a RS，5SR，9b RS)-2-乙基-2，3，4，4a，5，9b-六氢-8-碘代-7-甲基-5-(4-羧基苯基)-1H茚并[1，2-c]吡啶盐酸盐(17)的合成

向(4a RS，5SR，9b RS)2-乙基-2，3，4，4a，5，9b-六氢-7-甲基-5-(4-羧基苯基)-1H-茚并[1，2-c]吡啶盐酸盐(250mg，0.673mmol)的醋酸溶液(2ml)中加入6ml醋酸与高氯酸1∶1的混合液。后加入HgO(1.35mmol)，反应混合液室温搅拌至HgO溶解。I₂(427mg，l.68mmol)的4ml醋酸和6mlCH₂Cl₂溶液用加液漏斗滴加入反应混合液中。反应混合液室温搅拌过夜后，经硅藻土过滤。红色固体用水和CH₂Cl₂洗涤。合并的两相滤液经分液漏斗分离。有机相用饱和的亚硫酸氢钠溶液洗涤，后用无水硫酸钠干燥，过滤并浓缩得234mg黄褐色固体，用通常的方法转化成盐酸盐。¹H NMR(250MHz，CDCl₃/CD₃OH)δ1.28(3H，t，J＝7.2Hz)，2.0-2.1(1H，m)，2.3(3H，s)，2.56(2H，m)，3.04(3H，m)，3.24(1H，m)，3.46(2H，m)，4.18(1H，d，J＝11Hz)，6.73(1H，s)，7.13(2H，d，J＝8.2Hz)，7.71(1H，s)，7.89(2H，d，J＝8.2Hz).HRMS C₂₂H₂₄NO₂I(对应于游离碱)，计算值：m/z 461.0852。实验值：m/z 461.0857。实施例5.(4a RS，5SR，9b RS)-2-乙基-8-溴代-7-甲基-2，3，4，4a，5，9b-六氢-5-(4-羧基苯基)-1H-茚并[1，2-c]吡啶盐酸盐(19)的合成

将(4a RS，5SR，9b RS)-2-乙基-8-碘代-7-甲基--1，2，3，4，4a，5，9b-六氢-5-(4-羧基苯基)-1H-茚并[1，2-c]吡啶盐酸盐(200mg，0.402mmol)溶于20mlTHF和0.4ml六甲基磷酰胺中。向该溶液中加入50mg氢化钠(60％矿油中)。混合液回流1小时后冷却至-78℃。慢慢加入叔丁基锂溶液(0.73ml，1.1M戊烷溶液，0.804mmol)。之后，混合液在-78℃搅拌20分钟并加入1，2-二溴乙烯1ml。混合液在-78℃再搅拌30分钟，并温至室温。向溶液中加入5％盐酸直至溶液呈酸性。混合液用二氯甲烷萃取，二氯甲烷溶液用盐水洗涤，并用MgSO₄干燥。粗产品经快速柱层析(硅胶；二氯甲烷和甲醇，10∶1)纯化，得到标题化合物：30mg，产率17％，m.p.，169.6-170.3℃。¹H NMR(250MHZ，D₂O-CDCl₃)，δ1.25(3H，t，J＝7.0Hz)，1.72(1H，d，J＝15Hz)，1.9-2.15(1H，m)，2.19(3H，s)，2.36(1H，t，J＝12.5Hz)，2.5-2.65(1H，m)，2.7-3.0(3H，m)，3.2-3.4(4H，m)，3.4-3.6(1H，m)，4.13(1H，d，J＝10.5Hz)，6.71(1H，s)，7.11(2H，d，J＝8.0Hz)，7.43(1H，s，)，7.89(2H，d，J＝8.0Hz)。MS：413(M)。元素分析C₂₂H₂₅O₂BrClN·1.8H₂O)：计算值C 54.68，H 5.22，N 2.90；实验值C 54.77，H 5.52，N 2.57.HRMS C₂₂H₂₄NO₂Br计算值(对应于游离碱)：m/z 413.0990.实验值：m/z 413.0994.实施例6.(4aRS，5SR，9bRS)-2-乙基-8-氯代-7-甲基-2，3，4，4a，5，9b-六氢-5-(4-羧基苯基)-1H-茚并[1，2-c]吡啶盐酸盐(20)的合成

(4a RS，5SR，9b RS)2-乙基-8-碘代-7-甲基-2，3，4，4a，5，9b-六氢-5-(4-羧基苯基)-1H-茚并[1，2-c]吡啶盐酸盐(250mg，0.5mmol)溶于25ml THF和0.5ml HMPA。向该溶液中加入60mg氢化钠(60％矿油溶液)。混合液回流1小时后冷却至-78℃。慢慢加入叔丁基锂溶液(0.91ml，1.1M戊烷溶液，1.04mmol)。加完后，混合液在-78℃搅拌20分钟。之后加入六氯乙烷的2ml THF溶液。混合液在-78℃下再搅拌30分钟后温至室温。加入5％盐酸直至混合液呈酸性。混合液用二氯甲烷萃取，二氯甲烷溶液经盐水洗涤，并用MgSO₄干燥。粗产品经快速柱层析纯化(二氯甲烷和甲醇10∶1)得到标题化合物，60mg，产率30％。¹H NMR(250MHZ，D₂O-CDCl₃)δ1.35(3H，t，J＝7.25Hz)，1.75-1.95(1H，m)，2.30(3H，s)，2.45-2.75(2H，m)，2.80-3.15(2H，m)，3.20-3.50(4H，m)，3.50-3.70(1H，m)，4.25(1H，d，J＝10Hz)，6.80(1H，s)，7.25(2H，d，J＝7.5Hz)，7.32(1H，s)，8.0(2H，d，J＝7.5Hz).MS：370(M)。元素分析C₂₂H₂₅O₂Cl₂N：计算值C 65.50，H 6.20，N 3.45；实验值C 65.65，H 6.73，N 3.59.HRMSC₂₂H₂₄NO₂Cl计算值(对应于游离碱)：m/z 369.1495.实验值：m/z369.1494.实施例7.(4a RS，9b RS)-2-乙基-1，2，3，4，4a，9b-六氢-1H-茚并[1，2-c]吡啶-5-酮(7)的合成

从165g 1-乙基-1，2，5，6，四氢吡啶羧酸甲酯得到的粗品1-乙基-3-(4-甲苯基)-4-吡啶羧酸甲酯(制备见U.S.5,319,084，类似的乙酯化合物)溶于1L 18％HCl水溶液中，并用300ml乙醚萃取以除去合成中的残留的副产物联二甲苯(bitolyl)，水溶液回流48小时，与乙腈(共沸)减压浓缩得到粗品1-乙基-1，2，5，6-四氢吡啶羧酸盐酸盐(283g)，在100℃高真空彻底干燥。因为该化合物吸湿性强，需用氮气保存。5℃下小心加入亚硫酰氯(150ml)至纯净的化合物7中(45g，159mmol)。加完后移去冰浴，得到的均相溶液在室温搅拌4小时。多余的SOCl₂在真空中除去，得到黑色的、浓的、粘稠的物质。向该物质加入1，2-二氯乙烷(250ml)，在真空中除去30ml溶剂以除去任何残留的SOCl₂。在45分钟内向该混浊混合液中逐渐加入AlCl₃(53g，397mmol)。温度用水浴控制在约25℃。加完以后，黑的、红褐色的溶液在35-40℃搅拌1小时，然后倒入盛有约400g碎冰和50ml浓HCl的烧杯中。水层用30％NaOH(约350ml)碱化至pH约为12，并用冰水浴冷却。所得的混合液在冰水浴条件下萃取。该混合液经乙醚萃取(3×400ml)，合并的乙醚层连续用水和盐水洗涤，MgSO₄干燥，过滤，减压浓缩得到橙红色油状物。该油状物经Kugelrohr装置(125-135℃，0.5mm Hg下)蒸馏得到21.6g(59％)酮7，为亮黄色固体，NMR数据与已知物一致。实施例8.(4aRS，5SR，9bRS)-2-乙基-7-甲基-5-(4-甲氧酰基苯基)-2，3，4，4a，5，9b-六氢茚并[1，2-c]吡啶和(4aRS，5SR，9bRS)-2-乙基-7-甲基-5-(4-羧基苯基)-2，3，4，4a，5，9b-六氢茚并[1，2-c]吡啶的对映体的合成

对映体描述为(d)或(l)，是由在某种特定溶液中钠灯D波长处的旋光度决定的。具有同样的旋光符号的化合物不一定具有相同的绝对构型。

1-乙基-4-羧基-1，2，5，6-四氢吡啶盐酸盐。甲基1-乙基-1，2，5，6-四氢吡啶羧酸酯(11)在250ml 1.5M HCl中回流4小时。混合液利用加热和氮气流浓缩至干燥，得到高度结晶固体。固体从甲醇重结晶，得到化合物12的盐酸盐19.6g；m.p.＝265℃(分解)。元素分析C₈H₁₄ClNO₂：计算值C，50.14；H，7.36；N，7.31.实验值：C，50.23；H，7.36；N，7.28.

(l)-烯酰基磺内酰胺((l)-13)的自于1S(-)-(2，10)樟脑磺内酰胺。向化合物12的盐酸盐中(1.3g，6.79mmol)加入亚硫酰氯(15ml)，所得混合液加热回流2小时。多余的SOCl₂在真空中除去，残留物用10ml干燥甲苯研制并真空浓缩。再重复2次该研制过程，得到黄色的粉末状固体。在分离器中，5℃下，正丁基锂(15mmol，6.0ml的2.5M己烷溶液)滴加入1S-(-)-2，10-樟脑磺内酰胺(3.16g，14.7mmol)的30ml THF溶液中。加完后，清澈、无色的溶液放至室温，再搅拌45分钟。5℃下，磺内酰胺负离子溶液插套管入盛有氨基酰氯盐酸盐的烧瓶中。加完后，橙黄色的混合液放至室温，并搅拌18小时。反应通过加入饱和NH₄Cl(约1ml)而停止，真空浓缩得到褐色的、焦油状残余物。残余物在乙醚和水之间分配，乙醚层用水再洗一次。然后乙醚层用稀释的HCl水溶液(约5％)洗涤并分离。用无水EtOH重结晶，得到游离的磺内酰胺(乙醚层)(1.2g)。酸水层经浓NH₄OH碱化至pH＝12，经乙醚萃取，挥发去乙醚层，残留物从正己烷重结晶。从而得到1.9g产物(l)-13，为白色的、稠密的针晶；m.p.＝120℃，[α]_D ²¹＝-74.8°(c＝1.0，CHCl₃)，¹H NMR数据与其对映体一致(见下)。元素分析C₁₈H₂₈N₂O₃S：计算值C，61.33；H8.01；N 7.95.实验值：C，61.35；H，8.06；N，7.89.

化合物13的(d)-烯酰基磺内酰胺对映体得自于1R(+)-(2，10)-樟脑磺内酰胺。这是从化合物12的氨基酸盐酸盐(65g，34.1mmol)和1R(+)-2，10-樟脑磺内酰胺(15.4g，71.4mmol)经与其对映体相似的方法(见上)得到的，产率86％。m.p.＝118.5-119.6℃(己烷重结晶，为稠密的、草色的叶状体)；[α]_D ²¹＝+74.1°(c＝1.0，CHCl₃)；¹H NMR(250MHz，CDCl₃)：δ1.00(3H，s)，1.12(3H，t，J＝7.1Hz)，1.22(3H，s)，1.3-1.5(2H，m)，1.8-2.1(5H，m)，2.2-2.4(1H，m)，2.55(2H，q，J＝7.1Hz)，2.6-2.7(3H，m)，3.1-3.3(2H，m)，3.38(1H，d，J＝13.6Hz)，3.50(1H，d，J＝13.6Hz)，4.0-4.1(1H，m)，6.5-6.6(1H，m)；元素分析C₁₈H₂₈N₂O₃S：计算值C，61.33；H，8.01；N，7.95。实验值C，61.48；H，8.02；N，7.98.该物质的晶型随它在纯化步骤中从己烷中沉淀的快慢和浓度大小而改变。

1，4-加成物(l)-14得自于(l)-13。-78℃下10分钟内向烯酰基磺内酰胺(l)-13(5.6g，16.0mmol)的200ml甲苯溶液中加入对甲苯基溴化镁(33.6mmol，1.0M乙醚溶液33.6ml)。-78℃再搅拌30分钟后，反应混合液在冰箱中(-10℃)放置过夜，再放置2小时温至+5℃。混合液的反应通过加入饱和NH₄Cl(200ml)而停止。水层经400ml乙醚萃取后，乙醚层用3％HCl(3×200ml)萃取。酸水层合并，用浓NH₄OH调至碱性(pH＝12)，乙醚萃取(3×200ml)，醚层用盐水洗，MgSO₄干燥，过滤，减压浓缩得橙黄色固体(7.12g)。该固体用乙醚-己烷重结晶，(大约比例1∶2混合，约40ml)。产量＝3.64g。第二次又得到1.24g。一共4.68g(66％)。m.p.＝150.5-151.7℃(乙醚-己烷；浓的、稠密的、草色的棱晶)；[α]_D ²¹＝26.2°(c＝1.14，CHCl₃)；¹H NMR(500MHz，CDCl₃)；δ0.44(3H，s)，0.82(3H，s)，1.13(3H，t，J＝7.16Hz)，1.20-1.30(2H，m)，1.40-1.55(1H，m)，1.62-1.65(1H，m)，1.70-1.85(3H，m)，1.95-2.05(1H，m)，2.05-2.10(1H，m)，2.27(3H，s)，2.55(2H，q，J＝7.16Hz)，2.55-2.62(1H，m)，2.68-2.72(1H，m)，2.82(1H，dd，J＝10.64，3.47Hz)，3.12(1H，t，J＝10.8Hz)，3.24-3.28(1H，m)，3.30(1H，d，J＝14.0Hz)，3.32(1H，d，J＝14.0Hz)，3.55-3.60(1H，m)，3.67-3.71(1H，m)，7.02(2H，d，J＝7.96Hz)，7.15(2H，d，J＝7.96Hz)；元素分析C₂₅H₃₆N₂O₃S：计算值：C 67.53；H，8.16；N，6.30.实验值：C，67.58；H，8.15；N，6.30.

对映体纯的酮(d)-7得自于(l)-14。向1，4加成(l)-14(6.86g，15.45mmol)的THF(40ml)溶液中加入新制备的LiOH·H₂O(6.43g，153mmol)的水溶液(40ml)。所得的均相混合液经温和回流26小时得以剧烈搅拌。混合液冷至约+5℃，用浓HCl酸化至pH＝0，大部分的可挥发成分浸泡于温水浴经从混合物表面通入中等强烈流速的氮气而除去(温度50℃)。残留固体于高真空中彻底干燥。所得的粗品以与外消旋化合物相似的方法(见上)环化成酮(d)-7，利用了亚酰硫氯和溶于1，2-二氯乙烷的AlCl₃。这样产生了1.12g油状的酮(d)-7游离碱，放置过夜后固化。该物质的一部分从下一步中回收后纯化，以得到物理数据。[α]²⁰ _D＝+95.9°(游离碱，c＝1.2，CHCl₃)；[α]¹⁹ _D＝+71.9°(盐酸盐，c＝1.1，CHCl₃)。

对映体纯的烯(d)-15得自于酮(d)-7。该物质以与外消旋化相似的方式从酮(d)-7(1.12g，4.89mmol)得到(见U.S.5,319,084)。产量为850mg(47％)。[α]¹⁹ _D＝+21.2(c＝1.24，CHCl₃)。

(l)-2-乙基-7-甲基-2，3，4，4a，5，9b-六氢-5-(4-溴苯基)-5-羟基-1H茚并[1，2-c]吡啶的合成。-78℃下，向剧烈搅拌的4-溴碘苯(13.8g，48.9mmol)的160ml THF溶液中非常缓慢地加入正丁基锂溶液(19.6ml，2.5M戊烷溶液，49mmol)。加完后，溶液在-78℃下搅拌10分钟。溶液变黄且浑浊。加入(d)-2-乙基-7-甲基-1，2，3，4，4a，5，9b-六氢茚并[1，2-c]吡啶-5-酮(8g，34.9mM)的40mlTHF溶液。然后混合物在-78℃搅拌2小时。移去冰浴，混合物反应用水停止。分出有机层，水层经二氯甲烷萃取。合并有机相，用盐水洗，MgSO₄干燥。蒸发溶剂得到粗产品，粗产品经二氯甲烷重结晶，得到标题化合物(10.8g，80％)。m.p.，169.6-170.3℃。¹H NMR(250MHz，CDCl₃)，δ1.00(3H，t，J＝7.3Hz)，1.70-2.00(2H，m)，2.15-2.30(1H，m)，2.29(3H，s)，2.38(2H，q，J＝7.3Hz)，2.5-2.7(2H，m)，2.70-2.85(1H，m)，2.85-3.00(1H，m)，3.30-3.50(1H，m)，6.84(1H，s)，7.17(2H，q，J＝7.5Hz)，7.31(2H，d，J＝11Hz)，7.43(2H，d，J＝11Hz)。MS：386(M)，230(100％).[α]_D＝-11.5(c＝1.03，CHCl₃).元素分析(C₂₂H₂₄ObrN)：计算值C，65.28，H，6.26；n，3.62；实验值：C65.11，H 6.21，N 3.64。

(4a SR，5RS，9b SR)-2-乙基-7-甲基-2，3，4，4a，5，9b-六氢-5-(4-溴苯基)-1H-茚并[1，2-c]吡啶(l)的(l)对映体的合成。(l)-10-2-乙基-7-甲基-2，3，4，4a，5，9b-六氢-5-(4-溴苯基)-1H-茚并[1，2-c]吡啶(4.5g，13mmol)和100ml三乙基硅烷在300ml无水二氯甲烷中冷却至-78℃。三氟硼烷气体通入溶液10分钟。无色溶液变为橙黄色。混合液温至室温，加入10g碳酸钾，之后加水。分出有机相，水相经二氯甲烷萃取。合并有机相，用盐水洗，MgSO₄干燥。蒸发溶剂得到粗产品。

粗产品溶于40ml正丁醇。加入9g氢氧化钾。混合液加热回流并搅拌。回流20小时后，混合液冷至室温并倒入冰中。混合液经二氯甲烷萃取。二氯甲烷溶液经盐水洗并经MgSO₄干燥。蒸发去溶剂，粗产品在二乙基醚和18％盐酸溶液中分配。分开这两层，水溶液层用二乙醚再洗一次。水溶液冷至0℃，用50％氢氧化钠溶液碱化至pH＞14。混合液用二氯甲烷萃取三次。有机溶液经盐水洗，MgSO₄干燥。蒸发溶剂得到粗产品，粗产品经快速柱层析(硅胶，CH₂Cl₂和甲醇，100∶3)得到标题化合物(l)-10，3.2g，67％产率(经两步)。其盐酸盐用通常方法得到。m.p.240℃(分解)。¹H-NMR(250MHZ，CDCL₃)，δ1.12(3H，t，J＝7.25)，1.6-1.8(1H，m)，1.80-2.05(2H，m)，2.15-2.40(2H，m)，2.26(3H，s)，2.70-2.85(1H，m)，2.90-3.10(1H，m)，3.30-3.45(1H，m)，4.12(1H，d，J＝10.25Hz)，6.72(1H，s)，7.00-7.30(4H，m)，7.44(2H，d，J＝9.OHz)。MS：370(M)。[α]_D＝-7.8°(c＝O.83，MeOH)。元素分析(C₂₁H₂₄BrN·HCl)：计算值C 62.00，H 6.19，N 3.44；实验值C 61.96，H 6.23，N 3.35。

(4aRS，5aSR，9bRS)2-乙基-2，3，4，4a，5，9b-六氢-7-甲基-5-(4-羧基苯基)-1H-茚并[1，2-C]吡啶盐酸盐[(l)-2]的(l)-对映体的合成。100mg(0.27mmol)的化合物(l)-10溶于5mL THF的溶液冷却至-78℃。在此溶液中加入0.54mL正丁基锂溶液(2.5M戊烷，1.35mM)，在-78℃搅拌该溶液30分钟。二氧化碳气体通过针管通入溶液10分钟。该混合物在-78℃再搅拌10分钟，然后加热至室温。蒸发THF，残余物用18％的盐酸酸化。混合物用二氯甲烷萃取。二氯甲烷溶液用盐水洗，然后用MgSO₄干燥，干燥剂过滤，溶液浓缩得到粗产品。粗产品经柱层析(硅胶，CH₂Cl₂和MeOH，10∶1至1∶1)得到72mg(产率71％)(-)-2。[α]_D＝-15.5°(c＝1.24，MeOH)，

(4aRS，5SR，9bRS)2-乙基-2，3，4，4a，5，9b-六氢-7-甲基-5-(4-羧基苯基)-1H-茚并[1，2-C]吡啶盐酸盐[(d)-3]的(d)-对映体的合成。(l)-2(20mg)溶于1mL的甲醇溶液冷却至-10℃(冰丙酮)。加入过量的亚磺酰氯。加入后混合物加热至室温搅拌过夜。过量的亚磺酰氯和溶液用氮气除去，残余物在真空状况下干燥。粗产品用HPLC分析(Sumichiral，QA-4900，4mm×25cm：溶剂：53.8％1，2-二氯乙烷，44％己烷，2.2％乙醇和0.1％TFA；流速：0.8ml/分钟；λ＝254nm)，显示＞97％ee的(d)-3。

(4aRS，5aSR，9bRS)2-乙基-2，3，4，4a，5，9b-六氢-7-甲基-5-(4-羧基苯基)-1H-茚并[1，2-C]吡啶盐酸盐[(d)-2]的(d)-对映体和(4aRS，5aSR，9bRS)2-乙基-2，3，4，4a，5，9b-六氢-7-甲基-5-(4-羧基苯基)-1H-茚并[1，2-C]吡啶盐酸盐[(l)-3]的(l)-对映体的合成。这两个化合物的合成可由上述烯酰基磺内酰胺(d)-13开始，上述的下一步骤用来合成它们的对映体。其特性前面已描述。见Cook等人，药物化学杂志，38：753-763(1995)。

显然，本发明可以根据上述教义进行许多修改和变化。因此可以理解在附加权利要求的范围内，本发明可在此处特定描述的范围以外得以实施。

Claims

1.一种具有如下结构式的化合物以及该化合物和其酸加成盐的混合物，

其中该化合物具有如结构式(I)中所示的相对立体化学或是其对映体，其中

R¹是直链或支链C_1-6烷基；

R²是氢、直链或支链C_1-6烷基；

R³是羧基或在哺乳动物生理条件下能代谢成或转化成羧基的功能团；

R⁴是卤素。

2.权利要求1的化合物，其中R³是CHO、CH₂OH、COOH、R为C_1-10烷基的COOR、C_6-10芳基或C_7-10芳烷基或者R³是R为如上定义的CH₂OC(O)R。

3.权利要求2的化合物，其中R³是R为C_1-3烷基的COOR。

4.权利要求3的化合物，其中R是甲基。

5.权利要求1的化合物，其中R³是羟甲基。

6.权利要求1的化合物，其中R³是甲酰基。

7.权利要求1的化合物，其中R³是羧基。

8.权利要求1的化合物，其中R³是R为C_1-6烷基的CH₂OC(O)R；

9.权利要求1的化合物，其中R¹是C_1-3烷基。

10.权利要求1的化合物，其中其R²是C_1-3烷基。

11.权利要求1的化合物，其中R²是氢。

12.权利要求1的化合物，其中该化合物是单一对映体且有抗精子生成活性。

13.权利要求1的化合物，其中该化合物为两个对映体的混合物。

14.权利要求1的化合物，其中R⁴是氯、溴或碘。

15.权利要求14的化合物，其中R¹是乙基，R²是氢，R³是COOH或COOCH₃，R⁴是碘、溴或氯。

16.一种药物组合物，其包含抗精子生成有效量的权利要求1的化合物和载体或稀释剂。

17.一种药物组合物，其包含抗精子生成有效量的权利要求15的化合物和载体或稀释剂。

18.一种在哺乳动物中抑制精子生成的方法，包括给该哺乳动物施用抗精子生成有效量的权利要求1的化合物。

19.一种在哺乳动物中抑制精子生成的方法，包括给该哺乳动物施用抗精子生成有效量的权利要求15的化合物。

20.一种诊断睾丸功能失常的方法，包括给睾丸功能失常的哺乳动物施用有效量的用一个或多个放射性原子取代的权利要求1的化合物，且确定放射性的量或分布。

21.权利要求20的方法，其中该放射性原子是¹²³I、¹²⁵I、¹³¹I、¹⁸F、¹¹C、¹⁴C或³H。

22.一种哺乳动物的绝育方法，包括施用足够抗精子生成的量的权利要求1的化合物和施用足够的时间使得该哺乳动物不育。

23.一种合成单一对映体的方法，包括步骤：

(a)将2-(H或C_1-6烷基)-7-(H或C_1-6烷基)-2，3，4，4a，5，9b-六氢-1H-茚并[1，2-c]吡啶-5-酮用对卤代苯基卤化镁或对卤代苯基锂化合物处理以形成2-乙基-2，3，4，4a，5，9b-六氢-7-甲基-5-羟基-5-(4-卤苯基)-1H-茚并[1，2-c]吡啶，

(b)将(a)步骤的产物用三氟化硼和三烷基硅烷接触，

(c)将(b)步骤的产物在醇溶液中用碱处理得到(4aRS，5SR，9bRS)-2-乙基-2，3，4，4 a，5，9b-六氢-7-甲基-5-(4-卤苯基)-1H-茚并[1，2-c]吡啶，

(d)将(c)步骤的产物用烷基锂处理，然后用二氧化碳处理，且任选地

(e)将(d)步骤的产物用亚硫酰氯和醇的混合物处理。

24.权利要求23的方法，其中所述卤素是溴，所述三烷基硅烷是三乙基硅烷，所述碱是KOH，所述醇是正丁醇，所述烷基锂是正丁基锂，所述链烷醇是甲醇。