TW201514178A - 磷酸二酯酶第１０ａ型之新穎抑制劑化合物 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於式I化合物、其N-氧化物、互變異構物、前藥及醫藥上可接受之鹽： □在式I中，變數Het、A、X、Y、Z、R1、R2、R3、R4、R5及Q係如申請專利範圍中所定義。 該等式I化合物、其N-氧化物、互變異構物、前藥及醫藥上可接受之鹽係磷酸二酯酶第10A型之抑制劑。因此，本發明亦關於該等式I化合物、其N-氧化物、互變異構物、前藥及醫藥上可接受之鹽用於製造藥劑，及其因此適於治療或控制選自神經病症及精神病症之醫學病症、改善該等病症相關之症狀及降低該等病症之風險。

Description

磷酸二酯酶第10A型之新穎抑制劑化合物
本發明係關於為磷酸二酯酶第10A型之抑制劑之化合物，及其用於製造藥劑及其因此適於治療或控制選自神經病症及精神病症之醫學病症、改善與該等病症相關之症狀及降低該等病症之風險之用途。
磷酸二酯酶第10A型(下文PDE10A)係雙重受質磷酸二酯酶，其既可將cAMP轉化為AMP又可將cGMP轉化為GMP。PDE10A在哺乳動物大腦中高度顯著。在大鼠以及其他哺乳動物物種中，紋狀體複合體(尾狀核、依核及嗅結節核)之GABA能的中等棘狀投射神經元(MSN)中高度富含PDE10A及PDE10A之mRNA，其中藉由PDE10A對cAMP及cGMP信號傳導級聯之效應來調控輸出(例如參見C.J.Schmidt等人，The Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics 325(2008)681-690，A.Nishi,The Journal of Neuroscience 2008,28,10450-10471)。
MSN表現兩種功能類別的神經元：D1類別神經元(表現D1多巴胺(dopamine)受體)及D2類別神經元(表現D2多巴胺受體)。D1類別神經元係「直接」紋狀體輸出途徑之一部分，該途徑廣泛起促進行為反應之作用。D2類別神經元係「間接」紋狀體輸出途徑之一部分，該途徑起阻抑與藉由「直接」途徑促進者競爭之行為反應之作用。該等神經元之樹突狀區室中之cAMP及/或cGMP信號傳導之PDE10A調控可參與過 濾皮質/丘腦至MSN中之輸入。此外，PDE10A可參與黑質及蒼白球中GABA釋放之調控(Seeger,T.F.等人，Brain Research,2003,985,1 13-126)。抑制PDE10A使得活化紋狀體及阻抑行為，例如抑制移動、抑制條件性回避反應(conditioned avoidance response，CAR)及大鼠聽覺門控模型中之活性，從而表明磷酸二酯酶第10A型之抑制劑代表新穎類別之抗精神病劑。
圍繞PDE10A之生理學作用及PDE10A抑制劑之治療效用之假說部分地源於利用罌栗鹼之研究(J.A.Siuciak等人，loc.cit.)，其首次廣泛描述了針對此目標之藥理學工具化合物。PDE10A抑制劑罌栗鹼顯示在若干抗精神病模型中具有活性。罌栗鹼增強D2受體拮抗劑氟派醇(haloperidol)在大鼠中之強直性昏厥效應，但其本身未造成強直性昏厥(WO 03/093499)。罌栗鹼降低大鼠之由PCP誘導之高活動性，而對安非他命(amphetamine)誘導之高活動性之降低不顯著(WO 03/093499)。該等模型表明PDE10A抑制具有典型抗精神病潛能，此可自理論考慮來預計。然而，罌栗鹼就此而言具有顯著限制性，其中全身投與後之效能及選擇性相對較弱且暴露半衰期極短。已發現對PDE10A之抑制可逆轉大鼠之注意定勢轉移(attentional set-shifting)中之PCP誘導之亞慢性缺陷，從而表明PDE10A抑制劑可減輕與精神分裂症相關之認知缺陷。(Rodefer等人，Eur.J.Neurosci.,4(2005)1070-1076)。
對具有改良效能、選擇性及藥物動力學性質之新類別PDE10A抑制劑之發現可進一步探索PDE10A之生理學及抑制此酶之潛在治療效用。新類別抑制劑係例如MP-10(PF-2545920：2-{4-[1-甲基吡啶-4-基-1-H-吡唑-3-基]苯氧基甲基}-喹啉)及TP-10(即2-{4-[吡啶-4-基-1-(2,2,2-三氟乙基)-1-H-吡唑-3-基]苯氧基甲基}-喹啉)。該等化合物提供用於治療精神分裂症之治療方法(參見C.J.Schmidt等人，loc cit.；S.M.Grauer等人，Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics,fast forward DOI 10.1124 JPET 109.155994)。齧齒動物精神分裂症模型中之陽性信號包括：條件性回避反應(CAR)減弱，對藉由安非他命誘導之多巴胺釋放或苯環己派啶(phencyclidine，PCP)介導之NMDA受體阻斷造成之高活動性之抑制，藥理學損傷之社會或物體辨識減弱，及對阿樸嗎啡(apomorphine)誘導之攀爬之拮抗作用。總之，該等數據表明可廣泛阻抑與精神分裂症相關之所有3種症狀簇(陽性症狀、陰性症狀及認知功能障礙)(參見C.J.Schmidt等人，loc cit.；S.M.Grauer等人，loc.cit)。
除精神分裂症以外，選擇性PDE10抑制劑可能具有治療亨廷頓氏病(Huntington's disease)之潛能(S.H.Francis等人，Physiol.Rev.,91(2011)651-690)且其可為物質濫用病症之治療選項(F.Sotty等人，J.Neurochem.,109(2009)766-775)。此外，已表明PDE10A抑制劑可用於治療肥胖及非胰島素依賴性糖尿病(例如參見WO 2005/120514、WO 2005/012485、Cantin等人，Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 17(2007)2869-2873)。
總而言之，PDE10A之抑制劑提供用於治療或預防神經及精神病症、具體而言精神分裂症及相關病症(包括與精神分裂症相關之症狀，例如認知功能障礙)之有前景之治療方法。
業內已闡述為PDE10A之抑制劑之若干類別化合物，最新化合物群組係：咪唑并[1,5-a]吡啶并[3,2-e]噠嗪及結構相關性三環咪唑并[1,5-a]噠嗪-參見WO 2007/137819、WO 2007/137820、WO 2009/068246、WO 2009/068320、WO 2009/070583、WO 2009/070584、WO 010/054260及WO 2011/008597；4-取代之酞嗪及喹唑啉WO 2007/085954、WO 2007/022280、WO 2007/096743、WO 2007/103370、WO 2008/020302、WO 2008/006372 及WO 2009/036766；4-取代之啉-參見WO 2006/028957、WO 2007/098169、WO 2007/098214、WO 2007/103554、WO 2009/025823及WO 2009/025839；異喹啉及異喹啉酮-參見WO 2007/100880及WO 2009/029214；MP10及MP10類化合物：WO 2006/072828、WO 2008/001182及WO 2008/004117；及異吲哚啉酮-參見WO 2012/058133及WO 2013/000994；吡咯并吡啶-5-酮-參見WO 2013/000994；苯并二氮呯-參見WO 2007/082546。
對於另一概述，亦參見T.Chappie等人，Current Opinion in Drug Discovery & Development 12(4),(2009)458-467及其中所引用之文獻以及Jan Kehler,Phosphodiesterase 10A inhibitors：2009-2012專利更新，Expert Opin.Ther.Patents(2013)23(1)。
儘管已知先前技術之一些化合物可有效抑制PDE10A，且具有小於50nM之IC50值，但業內仍持續需要抑制PDE10A之化合物。具體而言，業內持續需要具有以下特徵中之一者之化合物：
i.選擇性抑制PDE10A，具體而言相對抑制其他磷酸二酯酶(例如PDE2、PDE3或PDE4)；
ii.代謝穩定性，具體而言微粒體穩定性，例如在活體外、在來自各種物種(例如大鼠或人類)之肝微粒體中、在人類細胞(例如肝細胞)中所量測；
iii.對細胞色素P450(CYP)酶無抑制或僅具有低抑制：細胞色素P450(CYP)係具有酶活性(氧化酶)之原血紅素蛋白超家族之名稱。其對於哺乳動物有機體中外來物質(例如藥物或異生物質)之降解(代謝)亦尤為重要。人體內CYP類型及亞型之主要代表係：CYP 1A2、 CYP 2C9、CYP 2D6及CYP 3A4。若CYP 3A4抑制劑(例如葡萄柚汁、希美替定(cimetidine)、紅黴素(erythromycin))同時用作藉由此酶系統降解且因此競爭酶上之相同結合位點之醫藥物質，則可能減慢其降解且因此可能不合意地增強所投與醫藥物質之效應及副效應；
iv.適宜水溶性(以mg/ml計)；
v.適宜藥物動力學(血漿或組織(例如大腦)中本發明化合物之濃度之時程)。藥物動力學可藉由以下參數來闡述：半衰期、分佈體積(以l．kg-1計)、血漿清除率(以l．h-1．kg-1計)、AUC(曲線下面積，濃度-時間曲線下面積(以ng．h．l-1計)、口服生物利用度、(經口投與後之AUC與靜脈內投與後之AUC之劑量正規化比率)、所謂的大腦-血漿比率(大腦組織中之AUC與血漿中之AUC之比率)；
vi.對hERG通道無阻斷或僅具有低阻斷：阻斷hERG通道之化合物可延長QT間隔且因此導致嚴重的心節律擾亂(例如所謂的「尖端扭轉型室性心動過速(torsades de pointes)」)。化合物阻斷hERG通道之潛能可藉助闡述於文獻中之利用放射性標記之多菲利特(dofetilide)之置換分析來確定(G.J.Diaz等人，Journal of Pharmacological and Toxicological Methods,50(2004),187-199)。此多菲利特分析中之IC50愈小意味著有效hERG阻斷之可能性愈大。此外，hERG通道之阻斷可藉由已藉由所謂的全細胞膜片箝經hERG通道轉染之細胞上之電生理學實驗來量測(G.J.Diaz等人，Journal of Pharmacological and Toxicological Methods,50(2004),187-199)。
vii.大腦中之游離部分較高，即結合至蛋白質之化合物之部分應較低。
viii.親脂性較低。
因此，本發明係基於提供以低濃度抑制PDE10A之化合物之目 標。
該等化合物進一步意欲展現上文所提及之i.至viii.中之至少一種性質，具體而言就抑制PDE10A而言具有高選擇性，就相對抑制例如其他磷酸二酯酶而言具有高擇性，代謝穩定性、具體而言微粒體穩定性、細胞溶質穩定性或肝細胞穩定性增強，對HERG受體之親和力較低，對細胞色素P450(CYP)酶之抑制較低，適宜水溶性及適宜藥物動力學。
此目標及其他目標係藉由下文所闡述之通式I化合物、其N-氧化物、前藥、水合物及互變異構物及醫藥上適宜之鹽來達成：
其中X係CRx1Rx2或C(O)，其中Rx1及Rx2彼此獨立地係氫、鹵素、C1-C4-烷基、三甲基矽烷基、C1-C4-氟烷基、C1-C4-氟烷氧基、視情況經1個、2個或3個甲基取代之C3-C6-環烷基及氟化C3-C6-環烷基，或基團Rx1及Rx2與其所結合之碳原子一起形成飽和3員至6員碳環或具有1或2個選自由O、S及N組成之群之非毗鄰雜原子作為環成員之飽和3員至6員雜環，其中該碳環及該雜環未經取代或可攜載1個、2個、3個或4個選自由氟及甲基組成之群之取代基；Y係CRy1Ry2或C(O)，其中Ry1及Ry2彼此獨立地係氫、鹵素、C1-C4-烷基、三甲基矽烷基、C1-C4-氟烷基、C1-C4-氟烷氧基、視情況經1個、2個或3個甲基取代之 C3-C6-環烷基及氟化C3-C6-環烷基，或基團Ry1及Ry2與其所結合之碳原子一起形成飽和3員至6員碳環或具有1或2個選自由O、S及N組成之群之非毗鄰雜原子作為環成員之飽和3員至6員雜環，其中該碳環及該雜環未經取代或可攜載1個、2個、3個或4個選自由氟及甲基組成之群之取代基；限制條件係X及Y中之一者或二者係C(O)；A係O、[C(R6,R7)]k(其中k=1或2)、OC(R6、R7)、C(R8)=C(R9)或C≡C；Het係選自由以下組成之群：i.單環5員或6員雜芳基，其具有1或2個氮原子及視情況另一選自由O、S及N組成之群之雜原子作為環成員，其未經取代或可攜載1個、2個、3個或4個相同或不同的取代基Ra，ii. 8員、9員或10員稠合二環雜芳基，其具有一個選自由O、S及N組成之群之雜原子及視情況1個、2個或3個氮原子作為環成員，其中該稠合二環雜芳基未經取代或可攜載1個、2個、3個或4個相同或不同的取代基Ra，iii.苯基，其攜載具有1或2個氮原子及視情況另一選自由O、S及N組成之群之雜原子作為環成員之單環雜芳基，除單環雜芳基以外其亦可攜載1個、2個或3個相同或不同的取代基Raa，且其中雜芳基未經取代或攜載1個、2個或3個基團Ra；Ra係選自由以下組成之群：鹵素、C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基、C1-C4-氟烷基、C1-C4-氟烷氧基、C3-C6-環烷基、經1個、2個或3個甲基取代之環丙基、氟化C3-C6-環烷基、O-C3-C6-環烷基、苄氧基、C(O)O-(C1-C4-烷基)、O-(C1-C4-烷基)-CO2H、C1-C4-烷基-OR11、C1-C4-烷基-SR12、C1-C4-烷基-NR13R14、C1-C6-烷氧基、OC1-C4-烷基-OR11、OC1-C4-烷基-SR12、OC1-C4-烷基-NR13R14、NR13R14、 C(O)NR13R14、C1-C4-烷基-NR13R14、-NR15-C(O)-NR13R14、NR15-C(O)O-(C1-C4-烷基)、-NR15-SO2-R12、CN、-SF5、-OSF5、-SO2R12、-SR12及三甲基矽烷基，或兩個結合至毗鄰環原子之基團Ra亦可形成直鏈C3-C5-烷二基，其中1或2個CH2部分可經C=O、O、S、S(=O)、S(=O)2或NR'置換，且其中烷二基未經取代或可攜載1或2個選自由以下組成之群之基團：鹵素、C1-C4-烷基、C1-C4-氟烷基、C1-C4-烷氧基及C1-C4-氟烷氧基；Raa具有針對Ra所給含義中之一者或一個基團Raa亦可為苯基或具有1或2個氮原子及視情況另一選自由O、S及N組成之群之雜原子作為環成員之5員或6員雜芳基，其中苯基及雜芳基未經取代或可攜載1個、2個或3個選自由以下組成之群之基團：鹵素、OH、C1-C4-烷基、C1-C4-鹵烷基、C1-C4-烷氧基及C1-C4-鹵烷氧基；Q係O或S；Z係選自由以下組成之群：化學鍵、CH2、O、O-CH2、C(O)O、C(O)、NRz、NRz-CH2、S(O)2-NRz、C(O)-NRz、S、S(O)、S(O)2、C(O)-O-CH2、C(O)-NRz-CH2、1,2-乙烷二基、1,2-乙烯二基及1,2-乙炔二基，其中Rz係選自由以下組成之群：氫、C1-C4-烷基、C1-C4-烷基羰基、C1-C4-烷基磺醯基及C1-C4-氟烷基磺醯基；R1係選自由以下組成之群：苯基、萘基、C3-C8-環烷基、3員至8員飽和或部分不飽和雜單環基團、飽和或部分不飽和7員至10員雜二環基團、5員或6員單環雜芳基及8員至10員二環雜芳基，其中飽和或部分不飽和雜單環及雜二環基團具有1個、2個、3個或4個雜原子或含雜原子基團作為環成員，該等雜原子或含雜原子基團係選自由O、S、SO、SO2及N組成之群，且其中5員或6員單環雜芳基及8員至10員二環雜芳基具有1個、2個、3個或4個選自由O、S及N組成之群之雜原子作為環成員，其中C3-C8-環烷基、飽和或部分不飽和雜單環及雜二 環基團未經取代或攜載1個、2個、3個、4個或5個基團RC1或一個基團Y'-RC2及0個、1個、2個、3個或4個基團RC1；其中苯基、萘基、單環及二環雜芳香族基團未經取代或攜載1個、2個、3個、4個或5個基團RC3或一個基團Y'-RC2及0個、1個、2個、3個或4個基團RC3；其中RC1係選自由以下組成之群：鹵素、OH、CN、NO2、C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基、C1-C4-烷基硫基、羥基-C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基-C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基-C1-C4-烷氧基、氰基-C1-C4-烷基、C1-C4-氟烷基、C1-C4-氟烷氧基、C1-C4-烷基磺醯基、C(O)Rh、Z'-C(O)ORb、Z'-C(O)NRcRd、NRgSO2Rh、S(O)2NRcRd及Z'-NReRf，其中Rb、Rg彼此獨立地選自由以下組成之群：氫、C1-C4-烷基、C2-C4-烯基及C1-C4-氟烷基，Rc、Rd彼此獨立地選自由以下組成之群：氫、C1-C4-烷基、C1-C4-氟烷基、C1-C4-烷氧基及C1-C4-氟烷氧基，Re、Rf彼此獨立地選自由以下組成之群：氫、C1-C4-烷基、C1-C4-氟烷基、C1-C4-羥基烷基、C1-C4-烷氧基-C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基及C1-C4-氟烷氧基，Rh係選自由以下組成之群：C1-C4-烷基及C1-C4-氟烷基，Z'係共價鍵或C1-C4-烷二基，或兩個在毗鄰碳原子處結合之基團RC1可形成5員或6員稠合碳環基團或具有1個、2個或3個選自由O、S及N組成之群之雜原子作為環成員之5員或6員稠合雜環基團；或兩個在同一碳原子處結合之基團RC1可形成5員或6員螺碳環基團或具有1或2個選自由O、S及N組成之群之雜原子作為環成員之5員或6員螺雜環基團，或兩個在同一碳原子處結合之基團RC1可形成氧原子， 其中稠合及螺基團未經取代或攜載1個、2個、3個或4個基團RC4；Y'係化學鍵、CH2、O、O-CH2、C(O)、S(O)2、NRy'、NRy'-CH2或NRy'-S(O)2，其中Ry'係選自由以下組成之群：氫、C1-C4-烷基、C1-C4-烷基羰基、C1-C4-烷基磺醯基及C1-C4-氟烷基磺醯基；RC2係選自由以下組成之群之碳環或雜環基團：苯基、3員至7員飽和或部分不飽和單碳環基團、具有1個、2個或3個選自由O、S及N組成之群之雜原子作為環成員之3員至7員飽和或部分不飽和雜單環基團及具有1個、2個或3個選自由O、S及N組成之群之雜原子作為環成員之5員或6員雜芳香族基團，其中碳環及雜環基團未經取代或攜載1個、2個、3個、4個或5個基團RC4；RC3係選自由以下組成之群：鹵素、OH、CN、NO2、C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基、C1-C4-烷基硫基、羥基-C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基-C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基-C1-C4-烷氧基、氰基-C1-C4-烷基、C1-C4-氟烷基、C1-C4-氟烷氧基、C1-C4-烷基磺醯基、C(O)Rh、Z'-C(O)ORb、Z'-C(O)NRcRd、NRgSO2Rh、S(O)2NRcRd及Z'-NReRf，其中Z'、Rb、Rc、Rd、Re及Rf及Rh係如上文所定義，或兩個在毗鄰碳原子處結合之基團RC3可形成飽和或部分不飽和的5員或6員稠合碳環基團或具有1個、2個或3個選自由O、S及N組成之群之雜原子作為環成員之飽和或部分不飽和的5員或6員稠合雜環基團，其中碳環及雜環基團未經取代或攜載1個、2個、3個、4個或5個基團RC4；RC4係選自由以下組成之群：鹵素、OH、CN、C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基、羥基-C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基-C1-C4-烷基、氰基-C1-C4-烷基、C1-C4-氟烷基、C1-C4-氟烷氧基、C2-C6-烯基、C(O)Rh、苄基、Z'-C(O)ORb、Z'-C(O)NRcRd、S(O)2NRcRd及Z'-NReRf，其中Z'、 Rb、Rc、Rd、Re及Rf及Rh係如上文所定義，或兩個在同一原子處結合之基團RC4可形成氧原子；R2係選自由以下組成之群：氫、C1-C6-烷基、C2-C6-烯基、C2-C6-炔基、C1-C4-烷基-CN、C1-C4-烷基-OR21、C1-C4-烷基-SR22、C1-C4-烷基-NR23R24、C1-C6-氟烷基、C3-C6-環烷基、C3-C6-環烷基-C1-C4-烷基，其中最後兩個基團中之環烷基部分未經取代、部分或完全氟化或經1個、2個或3個甲基取代，苯基、苯基-C1-C4-烷基、5員或6員雜芳基及5員或6員雜芳基-C1-C4-烷基，其中雜芳基具有1個選自由O、S及N組成之群之雜原子作為環成員及0個、1個或2個其他N原子作為環成員，且其中最後四個所提及基團中之苯基及雜芳基未經取代或攜載1或2個選自由以下組成之群之基團：鹵素、OH、CN、C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基、羥基-C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基-C1-C4-烷基、氰基-C1-C4-烷基、C1-C4-氟烷基、C1-C4-氟烷氧基、C2-C6-烯基、C(O)Rh、苄基、Z'-C(O)ORb、Z'-C(O)NRcRd、S(O)2NRcRd及Z'-NReRf，其中Z'、Rb、Rc、Rd、Re、Rf及Rh係如上文所定義；R3係選自由以下組成之群：氫、鹵素、C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基、C1-C4-氟烷基、C1-C4-氟烷氧基、C3-C6-環烷基、經1個、2個或3個甲基取代之環丙基、氟化環丙基、OH、羥基-C1-C4-烷基、O-C3-C6-環烷基、苄氧基、C(O)O-(C1-C4-烷基)、O-(C1-C4-烷基)-CO2H、C1-C4-烷基-OR31、C1-C4-烷基-SR32、C1-C4-烷基-NR33R34、OC1-C4-烷基-OR11、OC1-C4-烷基-SR32、OC1-C4-烷基-NR33R34、NR33R34、C(O)NR33R34、C1-C4-烷基-NR33R34、-NR35-C(O)-NR33R34、NR35-C(O)O-(C1-C4-烷基)、-NR35-SO2-R32、苯基、CN、-SF5、-OSF5、-SO2R32、-SR32及三甲基矽烷基；R4、R5彼此獨立地選自由以下組成之群：氫、鹵素、C1-C4-烷基、三甲基矽烷基、C1-C4-氟烷基、C1-C4-烷氧基、C1-C4-氟烷氧基、 C3-C6-環烷基，或基團R4、R5與其所結合之碳原子一起形成飽和3員至6員碳環或具有1或2個選自由O、S及N組成之群之非毗鄰雜原子作為環成員之飽和3員至6員雜環，其中該碳環及該雜環未經取代或可攜載1個、2個、3個或4個選自由氟及甲基組成之群之取代基；R6、R7彼此獨立地選自由以下組成之群：氫、鹵素、C1-C4-烷基、三甲基矽烷基、C1-C4-氟烷基、C1-C4-烷氧基、C1-C4-氟烷氧基、C3-C6-環烷基，或基團R6、R7與其所結合之碳原子一起形成飽和3員至6員碳環或具有1或2個選自由O、S及N組成之群之非毗鄰雜原子作為環成員之飽和3員至6員雜環，其中該碳環及該雜環未經取代或可攜載1個、2個、3個或4個選自由氟及甲基組成之群之取代基；R8、R9彼此獨立地選自由以下組成之群：氫、鹵素、C1-C4-烷基及C1-C4-氟烷基，部分C(R4,R5)-A亦可形成部分C(R8)=C(R9)、C≡C、C(R8)=C(R9)-C(R6,R7)或C≡C-C(R6,R7)，部分C(R4,R5)-A亦可形成環丙烷-1,2-二基或環丙烷-1,2-二基-C(R6,R7)，其中環丙烷-1,2-二基部分未經取代或攜載1或2個選自由以下組成之群之基團：鹵素、C1-C4-烷基、三甲基矽烷基、C1-C4-氟烷基、C1-C4-烷氧基及C1-C4-氟烷氧基；且其中R11、R12、R21、R22、R31及R32彼此獨立地選自由以下組成之群：氫、C1-C4-烷基、C1-C4-氟烷基、C3-C6-環烷基、C3-C6-環烷基-C1-C4-烷基，其中R11亦可為C1-C4-烷基磺醯基及C1-C4-氟烷基磺醯基；R13、R14彼此獨立地選自由以下組成之群：氫、C1-C4-烷基、C1-C4-氟烷基、C3-C6-環烷基及C3-C6-環烷基-C1-C4-烷基，或R13及R14與其所連接之N原子一起形成3員至7員氮雜環，該氮雜 環可具有1個、2個或3個選自由O、N、S、SO及SO2組成之群之其他不同或相同雜原子或含雜原子基團作為環成員且其可攜載1個、2個、3個、4個、5個或6個C1-C4-烷基取代基；R23、R24、R33及R34具有針對R13、R14所給含義中之一者；R15、R35彼此獨立地選自由以下組成之群：氫、C1-C4-烷基、C1-C4-氟烷基、C3-C6-環烷基及C3-C6-環烷基-C1-C4-烷基；且R'係氫、C1-C4-烷基、C1-C4-氟烷基、C3-C6-環烷基或C3-C6-環烷基-C1-C4-烷基。
因此，本發明係關於通式I之化合物、其N-氧化物、互變異構物及水合物、式I化合物之醫藥上可接受之鹽、式I化合物之前藥及式I化合物之該等N-氧化物、前藥、互變異構物或水合物之醫藥上可接受之鹽。本發明具體而言係關於通式I之化合物及其醫藥上可接受之鹽。
本發明亦係關於通式I之化合物、其N-氧化物、互變異構物及水合物、式I化合物之醫藥上可接受之鹽、式I化合物之前藥及式I化合物之該等N-氧化物、前藥、互變異構物或水合物之醫藥上可接受之鹽，其用於治療選自可藉由調節磷酸二酯酶第10型進行治療之神經及精神病症之醫學病症。
式I化合物、其醫藥上可接受之鹽、其N-氧化物、其前藥、其水合物及其互變異構物及該等N-氧化物、前藥、互變異構物或水合物之醫藥上可接受之鹽即使以低濃度亦可有效抑制PDE10A。另外，其可藉由對其他磷酸二酯酶(例如PDE2、PDE3或PDE4)之相對抑制相對於對PDE10A之抑制之選擇性較高進行區別。另外，本發明化合物可具有上文所提及性質ii.至viii.中之一者或多者。
因此，式I化合物、其醫藥上可接受之鹽、其N-氧化物、其前藥、其水合物及其互變異構物及該等N-氧化物、前藥、互變異構物或水合物之醫藥上可接受之鹽具體而言適於治療動物、尤其人類動物之 病症及病況，其可藉由抑制磷酸二酯酶第10A型來治療或控制。
因此，本發明亦係關於式I化合物、其N-氧化物、其互變異構物、其水合物及其醫藥上可接受之鹽及該等N-氧化物、前藥、互變異構物或水合物之醫藥上可接受之鹽之用途，其用於製造藥劑、具體而言適於治療可藉由抑制磷酸二酯酶第10A型進行治療之病症或病況之藥劑。
本發明進一步係關於藥劑、具體而言適於治療可藉由抑制磷酸二酯酶第10A型進行治療之病症或病況之藥劑。該藥劑包含至少一種如本文所闡述之式I化合物或該化合物I之N-氧化物、互變異構物或水合物或前藥，或式I化合物之醫藥上可接受之鹽，或式I化合物之N-氧化物、互變異構物、水合物或前藥之醫藥上可接受之鹽。
術語「式I化合物」及「化合物I」係作為同義詞來使用。
術語「前藥」意指在活體內代謝為本發明化合物I之化合物。前藥之典型實例闡述於C.G.Wermuth(編者)：The Practice of Medicinal Chemistry,Academic Press,San Diego,1996，第671頁至第715頁中。該等包括(例如)磷酸酯、胺基甲酸酯、胺基酸、酯、醯胺、肽、脲及諸如此類。本發明情形下之適宜前藥可為(例如)彼等攜載OH或NH2-基團之化合物I之衍生物，其中OH或NH2-基團形成酯/醯胺/肽鍵聯，即其中OH或NH2-基團之一個氫原子經以下取代：C1-C4-烷基羰基，例如乙醯基、丙醯基、正丙基羰基、異丙基羰基、正丁基羰基或第三丁基羰基(新戊醯基)；苯甲醯基；或衍生自胺基酸(例如甘胺酸、丙胺酸、絲胺酸、苯丙胺酸及諸如此類)之醯基，其經由胺基酸之羰基連接至OH或NH2-基團之氧或氮。其他適宜前藥係攜載OH-或NH2-基團 之化合物I之烷基羰基氧基烷基碳酸酯或胺基甲酸酯，其中OH-或NH2-基團之一個氫原子經式-C(=O)-O-CHRp-O-C(=O)-Rq(其中Rp及Rq彼此獨立地係C1-C4-烷基)之基團置換。該等碳酸酯及胺基甲酸酯闡述於(例如)J.Alexander,R.Cargill,S.R.Michelson,H.Schwam,J.Medicinal Chem.1988,31(2),318-322中。然後可在代謝條件下消除該等基團並產生化合物I。因此，該等前藥及其醫藥上可接受之鹽亦係本發明之一部分。
術語「醫藥上可接受之鹽」係指陽離子或陰離子鹽化合物，其中相對離子係源於自醫藥上可接受之無毒鹼或酸(包括無機鹼或有機鹼及無機酸或有機酸)。
當式I化合物或其前藥、互變異構物、水合物或N-氧化物為酸性時，可自醫藥上可接受之無毒鹼(包括無機及有機鹼)製備鹽。衍生自無機鹼之鹽包括相對離子係鋁、銨、鈣、銅、鐵、亞鐵、鋰、鎂、錳、亞錳、鉀、鈉、鋅及諸如此類之鹽。尤佳者係銨離子、鈣離子、鎂離子、鉀離子及鈉離子。衍生自醫藥上可接受之有機無毒鹼之鹽包括以下之鹽：一級、二級及三級胺、經取代胺(包含天然經取代胺)、環胺及鹼性離子交換樹脂，例如精胺酸、甜菜鹼、咖啡因、膽鹼、二苄基乙二胺、二乙胺、2-二乙胺基乙醇、2-二甲基胺基乙醇、乙醇胺、乙二胺、N-乙基-嗎啉、N-乙基六氫吡啶、還原葡糖胺、葡糖胺、組胺酸、哈胺(hydrabamine)、異丙胺、離胺酸、甲基還原葡糖胺、嗎啉、六氫吡嗪、六氫吡啶、聚胺樹脂、普魯卡因(procaine)、嘌呤、可可鹼、三乙胺、三甲胺、三丙胺、胺丁三醇及諸如此類。
在式I化合物或其前藥、互變異構物、水合物或N-氧化物為鹼性時，可自醫藥上可接受之無毒酸(包括無機及有機酸)製備鹽。該等酸包括乙酸、三氟乙酸、苯磺酸、苯甲酸、樟腦磺酸、檸檬酸、乙磺酸、富馬酸、葡萄糖酸、麩胺酸、氫溴酸、鹽酸、羥乙磺酸、乳酸、 馬來酸、蘋果酸、苦杏仁酸、甲磺酸、黏酸、硝酸、巴莫酸(pamoic acid)、泛酸、磷酸、琥珀酸、硫酸、酒石酸、對甲苯磺酸及諸如此類。尤佳者係檸檬酸、氫溴酸、鹽酸、馬來酸、磷酸、硫酸、富馬酸及酒石酸。應理解，如本文所使用，在提及式I化合物時意欲亦包括醫藥上可接受之鹽。
本發明化合物可呈以下形式：非鏡像異構物之混合物，或富含兩種非鏡像異構物中之一者之非鏡像異構物混合物，或基本上非鏡像異構純化合物(非鏡像異構過量de>90%)。該化合物較佳地呈基本上非鏡像異構純化合物(非鏡像異構過量de>90%)之形式。此外，本發明化合物I可呈以下形式：鏡像異構物之混合物(例如呈外消旋物形式)、富含兩種鏡像異構物中之一者之鏡像異構物混合物，或基本上呈鏡像異構純化合物(鏡像異構過量ee>90%)之形式。較佳地採用鏡像異構純或非鏡像異構純之化合物。
此外，本發明係關於如本文所定義之化合物，其中式I中所繪示之一或多個原子已經以下置換：穩定同位素(例如，氫經氘置換，12C經13C置換，14N經15N置換，16O經18O置換)，或不穩定(即放射性)同位素(例如12C經11C置換，16O經15O置換，19F經18F置換)，較佳地穩定同位素，或就該同位素而言富集超過天然含量。當然，本發明化合物所含有之各別同位素較此天然存在且因此在任何情況下皆存於化合物I中者更多。
呈固體形式之式I化合物及其鹽可以一種以上晶體結構(多晶型)存在，且其亦可呈水合物或其他溶劑合物之形式。本發明包括化合物I或其鹽之任一多晶型以及任一水合物或其他溶劑合物。
在本發明闡述之背景下，除非另有說明，否則術語「烷基」、「烯基」、「炔基」、「烷氧基」、「氟烷基」、「氟烷氧基」、「環烷基」、「氟化環烷基」、「烷二基」、「雜環基」、「雜芳 基」、「芳基」及自其衍生之基團(例如「羥基烷基」、「烷氧基烷基」、「烷氧基烷氧基」、「烷基硫基」、「烷基磺醯基」、「氟化烷基硫基」、「氟化烷基磺醯基」、「環烷基烷基」)代表個別基團之基團。非環狀基團「烷基」、「烯基」、「炔基」、「烷氧基」、「氟烷基」、「氟烷氧基」、「伸烷基」、「烷二基」之基團及自其衍生之基團之基團總是分別包括無支鏈及具支鏈「烷基」、「烯基」、「炔基」、「烷氧基」、「氟烷基」、「氟烷氧基」、「伸烷基」及「烷二基」二者。
前綴Cn-Cm-指示烴單元中之各別碳數。除非另有指示，否則氟化取代基較佳地具有一至五個相同或不同的氟原子。
術語「鹵素」在每一情形下皆表示氟、溴、氯或碘，特定而言氟、氯或溴。
術語「部分地或完全地氟化」指示各別部分之至少一個(例如1個、2個、3個、4個、5個或6個)氫原子或所有氫原子皆經鹵素原子、具體而言經氟原子置換
其他含義之實例係：烷基，及(例如)烷氧基、烷氧基烷基、烷氧基烷氧基、烷基硫基、烷基磺醯基中之烷基部分：具有一或多個C原子(例如1至6個或1至4個碳原子)之飽和直鏈或具支鏈烴基團。C1-C4-烷基之實例係甲基、乙基、丙基、1-甲基乙基、正丁基、1-甲基丙基、2-甲基丙基及1,1-二甲基乙基。C1-C6-烷基之實例係彼等針對以下所提及者之一部分：C1-C4-烷基、正戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、2,2-二甲基丙基、1-乙基丙基、正己基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、1,1-二甲基丁基、1,2-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、3,3-二甲基丁基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、1,1,2-三甲基 丙基、1,2,2-三甲基丙基、1-乙基-1-甲基丙基及1-乙基-2-甲基丙基。
氟烷基及(例如)氟烷基、氟化烷基硫基及氟化烷基磺醯基中之氟烷基部分：如上文所提及之通常具有1至6個C原子、通常1至4個C原子、具體而言1或2個C原子(C1-C2-氟烷基)之烷基，其氫原子部分地或完全地經氟原子置換，例如氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、2-氟乙基、2,2-二氟乙基、2,2,2-三氟乙基、五氟乙基、2-氟-1-甲基乙基、2,2-二氟-1-甲基乙基、2,2-三氟-1-甲基乙基、2-氟丙基、3-氟丙基、2,2-二氟丙基、2,3-二氟丙基、3,3,3-三氟丙基、2,3,3,3-五氟丙基、七氟丙基、1-(氟甲基)-2-氟乙基、4-氟丁基及九氟丁基。
環烷基，及(例如)環烷氧基、環烷基-C1-C4-烷基或環烷基-C1-C4-烷氧基中之環烷基部分：具有三個或更多個C原子(例如3個、4個、5個、6個、7個或8個碳環成員)之單環飽和烴基團，例如環丙基、環丁基、環戊基、環己基及環庚基。
氟化環烷基，及(例如)氟化環烷氧基或氟化環烷基-C1-C4-烷基中之氟化環烷基部分：具有三個或更多個C原子(例如3個、4個、5個、6個、7個或8個碳環成員)之單環飽和烴基團，例如環丙基、環丁基、環戊基、環己基及環庚基，其中至少一個(例如1個、2個、3個、4個、5個或6個)或所有氫原子皆經氟原子置換，實例包括1-氟環丙基、2-氟環丙基、2,2-二氟環丙基、1,2-二氟環丙基、2,3-二氟環丙基等。
環烷基烷基：經由伸烷基、具體而言經由亞甲基、1,1-伸乙基或1,2-伸乙基連接之如上文所定義之環烷基，例如環丙基甲基、環丁基甲基、環戊基甲基、環己基甲基、1-環丙基乙基、1-環丁基乙基、1-環戊基乙基、1-環己基乙基、2-環丙基乙基、2-環丁基乙基、2-環戊基乙基或2-環己基乙基。
氟化環烷基烷基：經由伸烷基、具體而言經由亞甲基、1,1-伸乙 基或1,2-伸乙基連接之如上文所定義之鹵化、具體而言氟化環烷基，例如1-氟環丙基甲基、2-氟環丙基甲基、2,2-二氟環丙基甲基、1,2-二氟環丙基甲基、2,3-二氟環丙基甲基、1-(1-氟環丙基)乙基、1-(2-氟環丙基)乙基、1-(2,2-二氟環丙基)乙基、1-(1,2-二氟環丙基)乙基、1-(2,3-二氟環丙基)乙基、2-(1-氟環丙基)乙基、2-(2-氟環丙基)乙基、2-(2,2-二氟環丙基)乙基、2-(1,2-二氟環丙基)乙基或2-(2,3-二氟環丙基)乙基。
烯基：具有兩個或更多個C原子(例如2至8個、尤其2至4個碳原子)且在任一位置處具有一個C=C-雙鍵之單不飽和直鏈或具支鏈烴基團，例如C2-C4-烯基，例如乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、1-甲基乙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1-甲基-1-丙烯基、2-甲基-1-丙烯基、1-甲基-2-丙烯基及2-甲基-2-丙烯基。
炔基：具有兩個或更多個C原子(例如2至8個、尤其2至6個碳原子)且在任一位置處具有一個C≡C-三鍵之單不飽和直鏈或具支鏈烴基團，例如C2-C4-炔基，例如乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基、1-丁炔基、2-丁炔基、3-丁炔基、1-甲基-2-丙炔基、1-甲基-2-丁炔基及2-甲基-3-丁炔基。
烷氧基或(例如)烷氧基烷基及烷氧基烷氧基中之烷氧基部分：經由O原子連接至分子之剩餘部分且通常具有1至6個C原子、具體而言1至4個C原子之如上文所定義之烷基：例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、1-甲基乙氧基、丁氧基、1-甲基丙氧基、2-甲基丙氧基或1,1-二甲基乙氧基。
氟烷氧基：基團之氫原子部分地或完全地經氟原子置換之該等如上文所闡述之烷氧基，即例如C1-C4-氟烷氧基、具體而言C1-C2-氟烷氧基，例如氟甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基、2-氟乙氧基、2,2-二氟乙氧基、2,2,2-三氟乙氧基、五氟乙氧基、2-氟丙氧基、3-氟 丙氧基、2,2-二氟丙氧基、2,3-二氟丙氧基、3,3,3-三氟丙氧基、2,2,3,3,3-五氟丙氧基、七氟丙氧基、1-(氟甲基)-2-氟乙氧基、特定而言氟甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基、2-氟乙氧基或2,2,2-三氟乙氧基。
烷基硫基：經由硫原子連接至分子之剩餘部分且通常具有1至6個C原子、具體而言1至4個C原子之如上文所定義之烷基：例如甲基硫基、乙基硫基、正丙基硫基、1-甲基乙基硫基、丁基硫基、1-甲基丙基硫基、2-甲基丙基硫基或1,1-二甲基乙基硫基。
氟化烷基硫基：該等基團之氫原子部分地或完全地經氟原子置換之如上文所闡述之烷基硫基，即例如C1-C4-氟烷基硫基、具體而言C1-C2-氟烷基硫基，例如氟甲基硫基、二氟甲基硫基、三氟甲基硫基、2-氟乙基硫基、2,2-二氟乙基硫基、2,2,2-三氟乙基硫基、五氟乙基硫基、2-氟丙基硫基、3-氟丙基硫基、2,2-二氟丙基硫基、2,3-二氟丙基硫基、3,3,3-三氟丙基硫基、2,2,3,3,3-五氟丙基硫基、七氟丙基硫基、1-(氟甲基)-2-氟乙基硫基，特定而言氟甲基硫基、二氟甲基硫基、三氟甲基硫基、2-氟乙基硫基或2,2,2-三氟乙基硫基。
烷基磺醯基：經由S(O)2部分連接至分子之剩餘部分且通常具有1至6個C原子、具體而言1至4個C原子之如上文所定義之烷基：例如甲基磺醯基、乙基磺醯基、正丙基磺醯基、1-甲基乙磺醯基、丁基磺醯基、1-甲基丙基磺醯基、2-甲基丙基磺醯基或1,1-二甲基乙基磺醯基。
氟化烷基磺醯基：該等基團之氫原子部分地或完全地經氟原子置換之如上文所闡述之烷基磺醯基，即例如C1-C4-氟烷基磺醯基、具體而言C1-C2-氟烷基磺醯基，例如氟甲基磺醯基、二氟甲基磺醯基、三氟甲基磺醯基、2-氟乙基磺醯基、2,2-二氟乙基磺醯基、2,2,2-三氟乙基磺醯基、五氟乙基磺醯基、2-氟丙基磺醯基、3-氟丙基磺醯基、 2,2-二氟丙基磺醯基、2,3-二氟丙基磺醯基、3,3,3-三氟丙基磺醯基、2,2,3,3,3-五氟丙基磺醯基、七氟丙基磺醯基、1-(氟甲基)-2-氟乙基磺醯基，特定而言氟甲基磺醯基、二氟甲基磺醯基、三氟甲基磺醯基、2-氟乙基磺醯基或2,2,2-三氟乙基磺醯基。
羥基烷基：一個氫原子經OH基團置換且通常具有1至4個C原子之烷基。其實例係CH2-OH、1-羥基乙基、2-羥基乙基、1-羥基丙基、2-羥基丙基、1-甲基-1-羥基乙基、1-甲基-2-羥基乙基、3-羥基丙基、2-羥基丁基、3-羥基丁基、4-羥基丁基、1-甲基-2-羥基丙基、1,1-二甲基-2-羥基乙基、1-甲基-1-羥基丙基等。
烷氧基烷基：一個氫原子經通常具有1至4個C原子之烷氧基置換且通常具有1至4個C原子之烷基。其實例係CH2-OCH3、CH2-OC2H5、正丙氧基甲基、CH2-OCH(CH3)2、正丁氧基甲基、(1-甲基丙氧基)甲基、(2-甲基丙氧基)甲基、CH2-OC(CH3)3、2-(甲氧基)乙基、2-(乙氧基)乙基、2-(正丙氧基)乙基、2-(1-甲基乙氧基)乙基、2-(正丁氧基)乙基、2-(1-甲基丙氧基)乙基、2-(2-甲基丙氧基)乙基、2-(1,1-二甲基乙氧基)乙基、2-(甲氧基)丙基、2-(乙氧基)丙基、2-(正丙氧基)丙基、2-(1-甲基乙氧基)丙基、2-(正丁氧基)丙基、2-(1-甲基丙氧基)丙基、2-(2-甲基丙氧基)丙基、2-(1,1-二甲基乙氧基)丙基、3-(甲氧基)丙基、3-(乙氧基)丙基、3-(正丙氧基)丙基、3-(1-甲基乙氧基)丙基、3-(正丁氧基)丙基、3-(1-甲基丙氧基)丙基、3-(2-甲基丙氧基)丙基、3-(1,1-二甲基乙氧基)丙基、2-(甲氧基)丁基、2-(乙氧基)丁基、2-(正丙氧基)丁基、2-(1-甲基乙氧基)丁基、2-(正丁氧基)丁基、2-(1-甲基丙氧基)丁基、2-(2-甲基丙氧基)丁基、2-(1,1-二甲基乙氧基)丁基、3-(甲氧基)丁基、3-(乙氧基)丁基、3-(正丙氧基)丁基、3-(1-甲基乙氧基)丁基、3-(正丁氧基)丁基、3-(1-甲基丙氧基)丁基、3-(2-甲基丙氧基)丁基、3-(1,1-二甲基乙氧基)丁基、4-(甲氧基)丁基、4-(乙氧基)丁基、4-(正 丙氧基)丁基、4-(1-甲基乙氧基)丁基、4-(正丁氧基)丁基、4-(1-甲基丙氧基)丁基、4-(2-甲基丙氧基)丁基、4-(1,1-二甲基乙氧基)丁基等。
烷氧基烷氧基：經由O原子連接至分子之剩餘部分且烷氧基及烷基部分二者中皆通常具有1至4個C原子之如上文所定義之烷氧基烷基：其實例係OCH2-OCH3、OCH2-OC2H5、正丙氧基甲氧基、OCH2-OCH(CH3)2、正-丁氧基甲氧基、(1-甲基丙氧基)甲氧基、(2-甲基丙氧基)甲氧基、OCH2-OC(CH3)3、2-(甲氧基)乙氧基、2-(乙氧基)乙氧基、2-(正丙氧基)乙氧基、2-(1-甲基乙氧基)乙氧基、2-(正丁氧基)乙氧基、2-(1-甲基丙氧基)乙氧基、2-(2-甲基丙氧基)乙氧基、2-(1,1-二甲基乙氧基)乙氧基等。
分別伸烷基或烷二基：通常具有1至4個碳原子之飽和烴鏈，例如亞甲基(-CH2-)、1,2-伸乙基(-CH2CH2-)、1,1-乙烷二基(-CH(CH3)-)、1,2-丙烷二基、1,3-丙烷二基、1,4-丁烷二基、1,2-丁烷二基、1,3-丁烷二基、1-甲基-1,2-丙烷二基、2-甲基-1,3-丙烷二基、1-甲基-1,1-乙烷二基、1-甲基-1,2-丙烷二基等。
飽和或部分不飽和雜環基團包括通常具有3個、4個、5個、6個、7個或8個環原子之飽和或部分不飽和的單環雜環基團及通常具有7個、8個、9個或10個環原子之飽和或部分不飽和的雜二環基團。除碳原子以外，1個、2個或3個環原子係雜原子(例如N、S或O)或雜原子部分(例如NR、S(=O)或S(=O)2))。
飽和雜單環基團之實例具體而言係：- 通常具有3個、4個、5個、6個或7個環原子之飽和雜單環基團，其中除作為環成員之碳原子以外，通常1個、2個或3個環原子係雜原子(例如N、S或O)。該等包括(例如)：C-鍵結之3員或4員飽和環，例如2-環氧乙烷基、2-氧雜環丁基、3-氧雜環丁基、2-吖丙啶基、3- 硫雜環丁基、1-氮雜環丁基、2-氮雜環丁基。
C-鍵結之5員飽和環，例如四氫呋喃-2-基、四氫呋喃-3-基、四氫噻吩-2-基、四氫噻吩-3-基、四氫吡咯-2-基、四氫吡咯-3-基、四氫吡唑-3-基、四氫吡唑-4-基、四氫異噁唑-3-基、四氫異噁唑-4-基、四氫異噁唑-5-基、1,2-氧雜四氫硫雜茂-3-基、1,2-氧雜四氫硫雜茂-4-基、1,2-氧雜四氫硫雜茂-5-基、四氫異噻唑-3-基、四氫異噻唑-4-基、四氫異噻唑-5-基、1,2-二(四氫硫雜茂)-3-基、1,2-二(四氫硫雜茂)-4-基、四氫咪唑-2-基、四氫咪唑-4-基、四氫噁唑2-基、四氫噁唑4-基、四氫噁唑5-基、四氫噻唑-2-基、四氫噻唑-4-基、四氫噻唑-5-基、1,3-二氧環戊-2-基、1,3-二氧環戊-4-基、1,3-氧雜四氫硫雜茂-2-基、1,3-氧雜四氫硫雜茂-4-基、1,3-氧雜四氫硫雜茂-5-基、1,3-二(四氫硫雜茂)-2-基、1,3-二(四氫硫雜茂)-4-基、1,3,2-二氧雜四氫硫雜茂-4-基。
C-鍵結之6員飽和環，例如：四氫吡喃2-基、四氫吡喃3-基、四氫吡喃4-基、六氫吡啶-2-基、六氫吡啶-3-基、六氫吡啶-4-基、四氫硫吡喃2-基、四氫硫吡喃3-基、四氫硫吡喃4-基、1,3-二噁烷-2-基、1,3-二噁烷-4-基、1,3-二噁烷-5-基、1,4-二噁烷-2-基、1,3-二噻環己烷-2-基、1,3-二噻環己烷-4-基、1,3-二噻環己烷-5-基、1,4-二噻環己烷-2-基、1,3-氧雜噻環己烷-2-基、1,3-氧雜噻環己烷-4-基、1,3-氧雜噻環己烷-5-基、1,3-氧雜噻環己烷-6-基、1,4-氧雜噻環己烷-2-基、1,4-氧雜噻環己烷-3-基、1,2-二噻環己烷-3-基、1,2-二噻環己烷-4-基、六氫嘧啶-2-基、六氫嘧啶-4-基、六氫嘧啶-5-基、六氫吡嗪-2-基、六氫噠嗪-3-基、六氫噠嗪-4-基、四氫-1,3-噁嗪-2-基、四氫-1,3-噁嗪-4-基、四氫-1,3-噁嗪-5-基、四氫-1,3-噁嗪-6-基、四氫-1,3-噻嗪-2-基、四氫-1,3-噻嗪-4-基、四氫-1,3-噻嗪-5-基、四氫-1,3-噻嗪-6-基、四氫-1,4-噻嗪-2-基、四氫-1,4- 噻嗪-3-基、四氫-1,4-噁嗪-2-基、四氫-1,4-噁嗪-3-基、四氫-1,2-噁嗪-3-基、四氫-1,2-噁嗪-4-基、四氫-1,2-噁嗪-5-基、四氫-1,2-噁嗪-6-基。
N-鍵結之5員飽和環，例如：四氫吡咯-1-基、四氫吡唑-1-基、四氫異噁唑-2-基、四氫異噻唑-2-基、四氫咪唑-1-基、四氫噁唑3-基、四氫噻唑-3-基。
N-鍵結之6員飽和環，例如：六氫吡啶-1-基、六氫嘧啶-1-基、六氫吡嗪-1-基、六氫-噠嗪-1-基、四氫-1,3-噁嗪-3-基、四氫-1,3-噻嗪-3-基、四氫-1,4-噻嗪-4-基、四氫-1,4-噁嗪-4-基、四氫-1,2-噁嗪-2-基。
- 通常具有8個、9個或10個環原子之飽和雜二環基團，其中除作為環成員之碳原子以外，通常1個、2個或3個環原子係雜原子(例如S或O)或雜原子部分(例如NH、N-烷基)。該等包括(例如)2-氧雜-6-氮雜螺-[3,4]辛基、2-氮雜二環[2.2.1]庚基、5-氮雜二環[2.2.1]庚基、2,5-二氮雜二環[2.2.1]庚基、3-氮雜二環[3.2.1]辛基、8-氮雜二環[3.2.1]辛基、3,8-二氮雜二環[3.2.1]辛基、2,3,4,4a,5,6,7,7a-八氫-1H-環戊[b]吡啶基、2,3,3a,4,5,6,7,7a-八氫-1H-吲哚基、1,2,3,4,4a,5,6,7,8,8a-十氫喹啉基及1,2,3,4,4a,5,6,7,8,8a-十氫異喹啉基及N-C1-C4-烷基類似物；- 通常具有4個、5個、6個或7個環原子之不飽和雜單環基團，其中除作為環成員之碳原子以外，通常1個、2個或3個環原子係雜原子(例如N、S或O)。該等包括(例如)：C-鍵結之5員部分不飽和環，例如：2,3-二氫呋喃-2-基、2,3-二氫呋喃-3-基、2,5-二氫呋喃-2-基、2,5-二氫呋喃-3-基、4,5-二氫呋喃-2-基、4,5-二氫呋喃-3-基、2,3-二氫噻吩-2-基、2,3-二氫噻吩-3-基、2,5-二氫噻吩-2-基、2,5-二氫噻吩- 3-基、4,5-二氫噻吩-2-基、4,5-二氫噻吩-3-基、2,3-二氫-1H-吡咯-2-基、2,3-二氫-1H-吡咯-3-基、2,5-二氫-1H-吡咯-2-基、2,5-二氫-1H-吡咯-3-基、4,5-二氫-1H-吡咯-2-基、4,5-二氫-1H-吡咯-3-基、3,4-二氫-2H-吡咯-2-基、3,4-二氫-2H-吡咯-3-基、3,4-二氫-5H-吡咯-2-基、3,4-二氫-5H-吡咯-3-基、4,5-二氫-1H-吡唑-3-基、4,5-二氫-1H-吡唑-4-基、4,5-二氫-1H-吡唑-5-基、2,5-二氫-1H-吡唑-3-基、2,5-二氫-1H-吡唑-4-基、2,5-二氫-1H-吡唑-5-基、4,5-二氫異噁唑-3-基、4,5-二氫異噁唑-4-基、4,5-二氫異噁唑-5-基、2,5-二氫異噁唑-3-基、2,5-二氫異噁唑-4-基、2,5-二氫異噁唑-5-基、2,3-二氫異噁唑-3-基、2,3-二氫異噁唑-4-基、2,3-二氫異噁唑-5-基、4,5-二氫異噻唑-3-基、4,5-二氫異噻唑-4-基、4,5-二氫異噻唑-5-基、2,5-二氫異噻唑-3-基、2,5-二氫異噻唑-4-基、2,5-二氫異噻唑-5-基、2,3-二氫異噻唑-3-基、2,3-二氫異噻唑-4-基、2,3-二氫異噻唑-5-基、4,5-二氫-1H-咪唑-2-基、4,5-二氫-1H-咪唑-4-基、4,5-二氫-1H-咪唑-5-基、2,5-二氫-1H-咪唑-2-基、2,5-二氫-1H-咪唑-4-基、2,5-二氫-1H-咪唑-5-基、2,3-二氫-1H-咪唑-2-基、2,3-二氫-1H-咪唑-4-基、4,5-二氫噁唑2-基、4,5-二氫噁唑4-基、4,5-二氫噁唑5-基、2,5-二氫噁唑2-基、2,5-二氫噁唑4-基、2,5-二氫噁唑5-基、2,3-二氫噁唑2-基、2,3-二氫噁唑4-基、2,3-二氫噁唑5-基、4,5-二氫噻唑-2-基、4,5-二氫噻唑-4-基、4,5-二氫噻唑-5-基、2,5-二氫噻唑-2-基、2,5-二氫噻唑-4-基、2,5-二氫噻唑-5-基、2,3-二氫噻唑-2-基、2,3-二氫噻唑-4-基、2,3-二氫噻唑-5-基、1,3-二氧雜環戊烯-2-基、1,3-二氧雜環戊烯4-基、1,3-二硫醇-2-基、1,3-二硫醇-4-基、1,3-氧雜硫醇-2-基、1,3-氧雜硫醇-4-基、1,3-氧雜硫醇-5-基。
C-鍵結之6員部分不飽和環，例如：2H-3,4-二氫吡喃6-基、2H-3,4-二氫吡喃5-基、2H-3,4-二氫吡喃4-基、2H-3,4-二氫吡喃3-基、2H-3,4-二氫吡喃2-基、2H-3,4-二氫硫吡 喃6-基、2H-3,4-二氫硫吡喃5-基、2H-3,4-二氫硫吡喃4-基、2H-3,4-二氫硫吡喃3-基、2H-3,4-二氫硫吡喃2-基、1,2,3,4-四氫吡啶-6-基、1,2,3,4-四氫吡啶-5-基、1,2,3,4-四氫吡啶-4-基、1,2,3,4-四氫吡啶-3-基、1,2,3,4-四氫吡啶-2-基、2H-5,6-二氫吡喃2-基、2H-5,6-二氫吡喃3-基、2H-5,6-二氫吡喃4-基、2H-5,6-二氫吡喃5-基、2H-5,6-二氫吡喃6-基、2H-5,6-二氫硫吡喃2-基、2H-5,6-二氫硫吡喃3-基、2H-5,6-二氫硫吡喃4-基、2H-5,6-二氫硫吡喃5-基、2H-5,6-二氫硫吡喃6-基、1,2,5,6-四氫吡啶-2-基、1,2,5,6-四氫吡啶-3-基、1,2,5,6-四氫吡啶-4-基、1,2,5,6-四氫吡啶-5-基、1,2,5,6-四氫吡啶-6-基、2,3,4,5-四氫吡啶-2-基、2,3,4,5-四氫吡啶-3-基、2,3,4,5-四氫吡啶-4-基、2,3,4,5-四氫吡啶-5-基、2,3,4,5-四氫吡啶-6-基、4H-吡喃2-基、4H-吡喃3-基、4H-吡喃4-基、4H-硫吡喃2-基、4H-硫吡喃3-基、4H-硫吡喃4-基、1,4-二氫吡啶-2-基、1,4-二氫吡啶-3-基、1,4-二氫吡啶-4-基、2H-吡喃2-基、2H-吡喃3-基、2H-吡喃4-基、2H-吡喃5-基、2H-吡喃6-基、2H-硫吡喃2-基、2H-硫吡喃3-基、2H-硫吡喃4-基、2H-硫吡喃5-基、2H-硫吡喃6-基、1,2-二氫吡啶-2-基、1,2-二氫吡啶-3-基、1,2-二氫吡啶-4-基、1,2-二氫吡啶-5-基、1,2-二氫吡啶-6-基、3,4-二氫吡啶-2-基、3,4-二氫吡啶-3-基、3,4-二氫吡啶-4-基、3,4-二氫吡啶-5-基、3,4-二氫吡啶-6-基、2,5-二氫吡啶-2-基、2,5-二氫吡啶-3-基、2,5-二氫吡啶-4-基、2,5-二氫吡啶-5-基、2,5-二氫吡啶-6-基、2,3-二氫吡啶-2-基、2,3-二氫吡啶-3-基、2,3-二氫吡啶-4-基、2,3-二氫吡啶-5-基、2,3-二氫吡啶-6-基、2H-5,6-二氫-1,2-噁嗪-3-基、2H-5,6-二氫-1,2-噁嗪-4-基、2H-5,6-二氫-1,2-噁嗪-5-基、2H-5,6-二氫-1,2-噁嗪-6-基、2H-5,6-二氫-1,2-噻嗪-3-基、2H-5,6-二氫-1,2-噻嗪-4-基、2H-5,6-二氫-1,2-噻嗪-5-基、2H-5,6-二氫-1,2-噻嗪-6-基、4H-5,6-二氫-1,2-噁嗪-3-基、4H-5,6-二氫-1,2-噁嗪-4-基、4H-5,6-二氫-1,2-噁嗪-5-基、4H-5,6-二氫 -1,2-噁嗪-6-基、4H-5,6-二氫-1,2-噻嗪-3-基、4H-5,6-二氫-1,2-噻嗪-4-基、4H-5,6-二氫-1,2-噻嗪-5-基、4H-5,6-二氫-1,2-噻嗪-6-基、2H-3,6-二氫-1,2-噁嗪-3-基、2H-3,6-二氫-1,2-噁嗪-4-基、2H-3,6-二氫-1,2-噁嗪-5-基、2H-3,6-二氫-1,2-噁嗪-6-基、2H-3,6-二氫-1,2-噻嗪-3-基、2H-3,6-二氫-1,2-噻嗪-4-基、2H-3,6-二氫-1,2-噻嗪-5-基、2H-3,6-二氫-1,2-噻嗪-6-基、2H-3,4-二氫-1,2-噁嗪-3-基、2H-3,4-二氫-1,2-噁嗪-4-基、2H-3,4-二氫-1,2-噁嗪-5-基、2H-3,4-二氫-1,2-噁嗪-6-基、2H-3,4-二氫-1,2-噻嗪-3-基、2H-3,4-二氫-1,2-噻嗪-4-基、2H-3,4-二氫-1,2-噻嗪-5-基、2H-3,4-二氫-1,2-噻嗪-6-基、2,3,4,5-四氫噠嗪-3-基、2,3,4,5-四氫噠嗪-4-基、2,3,4,5-四氫噠嗪-5-基、2,3,4,5-四氫噠嗪-6-基、3,4,5,6-四氫噠嗪-3-基、3,4,5,6-四氫噠嗪-4-基、1,2,5,6-四氫噠嗪-3-基、1,2,5,6-四氫噠嗪-4-基、1,2,5,6-四氫噠嗪-5-基、1,2,5,6-四氫噠嗪-6-基、1,2,3,6-四氫噠嗪-3-基、1,2,3,6-四氫噠嗪-4-基、4H-5,6-二氫-1,3-噁嗪-2-基、4H-5,6-二氫-1,3-噁嗪-4-基、4H-5,6-二氫-1,3-噁嗪-5-基、4H-5,6-二氫-1,3-噁嗪-6-基、4H-5,6-二氫-1,3-噻嗪-2-基、4H-5,6-二氫-1,3-噻嗪-4-基、4H-5,6-二氫-1,3-噻嗪-5-基、4H-5,6-二氫-1,3-噻嗪-6-基、3,4,5-6-四氫嘧啶-2-基、3,4,5,6-四氫嘧啶-4-基、3,4,5,6-四氫嘧啶-5-基、3,4,5,6-四氫嘧啶-6-基、1,2,3,4-四氫吡嗪-2-基、1,2,3,4-四氫吡嗪-5-基、1,2,3,4-四氫嘧啶-2-基、1,2,3,4-四氫嘧啶-4-基、1,2,3,4-四氫嘧啶-5-基、1,2,3,4-四氫嘧啶-6-基、2,3-二氫-1,4-噻嗪-2-基、2,3-二氫-1,4-噻嗪-3-基、2,3-二氫-1,4-噻嗪-5-基、2,3-二氫-1,4-噻嗪-6-基、2H-1,3-噁嗪-2-基、2H-1,3-噁嗪-4-基、2H-1,3-噁嗪-5-基、2H-1,3-噁嗪-6-基、2H-1,3-噻嗪-2-基、2H-1,3-噻嗪-4-基、2H-1,3-噻嗪-5-基、2H-1,3-噻嗪-6-基、4H-1,3-噁嗪-2-基、4H-1,3-噁嗪-4-基、4H-1,3-噁嗪-5-基、4H-1,3-噁嗪-6-基、4H-1,3-噻嗪-2-基、4H-1,3-噻嗪-4-基、4H-1,3-噻嗪-5-基、4H-1,3-噻嗪-6-基、6H-1,3-噁 嗪-2-基、6H-1,3-噁嗪-4-基、6H-1,3-噁嗪-5-基、6H-1,3-噁嗪-6-基、6H-1,3-噻嗪-2-基、6H-1,3-噁嗪-4-基、6H-1,3-噁嗪-5-基、6H-1,3-噻嗪-6-基、2H-1,4-噁嗪-2-基、2H-1,4-噁嗪-3-基、2H-1,4-噁嗪-5-基、2H-1,4-噁嗪-6-基、2H-1,4-噻嗪-2-基、2H-1,4-噻嗪-3-基、2H-1,4-噻嗪-5-基、2H-1,4-噻嗪-6-基、4H-1,4-噁嗪-2-基、4H-1,4-噁嗪-3-基、4H-1,4-噻嗪-2-基、4H-1,4-噻嗪-3-基、1,4-二氫噠嗪-3-基、1,4-二氫噠嗪-4-基、1,4-二氫噠嗪-5-基、1,4-二氫噠嗪-6-基、1,4-二氫吡嗪-2-基、1,2-二氫吡嗪-2-基、1,2-二氫吡嗪-3-基、1,2-二氫吡嗪-5-基、1,2-二氫吡嗪-6-基、1,4-二氫嘧啶-2-基、1,4-二氫嘧啶-4-基、1,4-二氫嘧啶-5-基、1,4-二氫嘧啶-6-基、3,4-二氫嘧啶-2-基、3,4-二氫嘧啶-4-基、3,4-二氫嘧啶-5-基或3,4-二氫嘧啶-6-基。
N-鍵結之5員部分不飽和環，例如：2,3-二氫-1H-吡咯-1-基、2,5-二氫-1H-吡咯-1-基、4,5-二氫-1H-吡唑-1-基、2,5-二氫-1H-吡唑-1-基、2,3-二氫-1H-吡唑-1-基、2,5-二氫異噁唑-2-基、2,3-二氫異噁唑-2-基、2,5-二氫異噻唑-2-基、2,3-二氫異噁唑-2-基、4,5-二氫-1H-咪唑-1-基、2,5-二氫-1H-咪唑-1-基、2,3-二氫-1H-咪唑-1-基、2,3-二氫噁唑3-基、2,3-二氫噻唑-3-基。
N-鍵結之6員部分不飽和環，例如：1,2,3,4-四氫吡啶-1-基、1,2,5,6-四氫吡啶-1-基、1,4-二氫吡啶-1-基、1,2-二氫吡啶-1-基、2H-5,6-二氫-1,2-噁嗪-2-基、2H-5,6-二氫-1,2-噻嗪-2-基、2H-3,6-二氫-1,2-噁嗪-2-基、2H-3,6-二氫-1,2-噻嗪-2-基、2H-3,4-二氫-1,2-噁嗪-2-基、2H-3,4-二氫-1,2-噻嗪-2-基、2,3,4,5-四氫噠嗪-2-基、1,2,5,6-四氫噠嗪-1-基、1,2,5,6-四氫噠嗪-2-基、1,2,3,6-四氫噠嗪-1-基、3,4,5,6-四氫嘧啶-3-基、1,2,3,4-四氫吡嗪-1-基、1,2,3,4-四氫嘧啶-1-基、1,2,3,4-四氫嘧啶-3-基、2,3-二氫-1,4-噻嗪-4-基、2H-1,2-噁嗪-2-基、2H-1,2-噻嗪-2-基、4H-1,4-噁嗪-4-基、 4H-1,4-噻嗪-4-基、1,4-二氫噠嗪-1-基、1,4-二氫吡嗪-1-基、1,2-二氫吡嗪-1-基、1,4-二氫嘧啶-1-基或3,4-二氫嘧啶-3-基。
- 部分不飽和雜二環基團(亦稱為)，其通常具有8個、9個或10個環原子，其中除作為環成員之碳原子以外，通常1個、2個或3個環原子係雜原子(例如S或O)或雜原子部分(例如NH、N-烷基)。該等包括例如2-氧雜-6-氮雜螺-[3,4]辛基、2-氮雜二環[2.2.1]庚基、5-氮雜二環[2.2.1]庚基、2,5-二氮雜二環[2.2.1]庚基、3-氮雜二環[3.2.1]辛基、8-氮雜二環[3.2.1]辛基、3,8-二氮雜二環[3.2.1]辛基、2,3,4,4a,5,6,7,7a-八氫-1H-環戊[b]吡啶基、2,3,3a,4,5,6,7,7a-八氫-1H-吲哚基、1,2,3,4,4a,5,6,7,8,8a-十氫喹啉基及1,2,3,4,4a,5,6,7,8,8a-十氫異喹啉基及N-C1-C4-烷基類似物；部分不飽和雜二環之實例具體而言係對應於飽和或部分不飽和二碳環基團之基團，其中1個、2個或3個CH或CH2部分已經N、NH、O、S、S(=O)或S(=O)2置換，例如2-氧雜-6-氮雜螺-[3,4]辛基、2-氮雜二環[2.2.1]庚基、5-氮雜二環[2.2.1]庚基、2,5-二氮雜二環[2.2.1]庚基、3-氮雜二環[3.2.1]辛基、8-氮雜二環[3.2.1]辛基、3,8-二氮雜二環[3.2.1]辛基、二氫吲哚基、二氫中氮茚基(dihydroindolizynyl)、二氫異吲哚基、二氫喹啉基、二氫異喹啉基、烯基及唍基。
雜芳基：5員或6員芳香族雜單環基團(亦稱為5員或6員單環雜芳基)，除作為環成員之碳原子以外，其通常具有1個、2個、3個或4個選自O、S及N之雜原子作為環成員，且其具體而言具有1個、2個、3個或4個氮原子或選自氧及硫之雜原子及(若適當)1或2個氮原子作為環成員；及8員、9員或10員芳香族雜二環基團(亦稱為8員、9員或10員二環雜芳基)，除作為環成員之碳原子以外，其通常具有1個、2個、3個或4個選自O、S及N之雜原子作為環成員，且其具體而言具有1個、2個、3個或4個氮原子或選自氧及硫之雜原子及(若適當)1或2個 氮原子作為環成員：例如C-鍵結之5員單環雜芳基，其具有1個、2個或3個或4個氮原子或選自氧及硫之雜原子且若適當具有1個、2個或3個氮原子作為環成員，例如：2-呋喃基、3-呋喃基、2-噻吩基、3-噻吩基、吡咯-2-基、吡咯-3-基、吡唑-3-基、吡唑-4-基、異噁唑-3-基、異噁唑-4-基、異噁唑-5-基、異噻唑-3-基、異噻唑-4-基、異噻唑-5-基、咪唑-2-基、咪唑-4-基、噁唑2-基、噁唑4-基、噁唑5-基、噻唑-2-基、噻唑-4-基、噻唑-5-基、1,2,3-噁二唑-4-基、1,2,3-噁二唑-5-基、1,2,4-噁二唑-3-基、1,2,4,-噁二唑-5-基、1,3,4-噁二唑-2-基、1,2,3-噻二唑-4-基、1,2,3-噻二唑-5-基、1,2,4-噻二唑-3-基、1,2,4-噻二唑-5-基、1,3,4-噻二唑基-2-基、1,2,3-三唑-4-基、1,2,4-三唑-3-基、四唑-5-基。
C-鍵結之6員單環雜芳基，其具有1個、2個或3個氮原子作為環成員，例如：吡啶-2-基、吡啶-3-基、吡啶-4-基、噠嗪-3-基、噠嗪-4-基、嘧啶-2-基、嘧啶-4-基、嘧啶-5-基、吡嗪-2-基、1,3,5-三嗪-2-基、1,2,4-三嗪-3-基、1,2,4-三嗪-5-基、1,2,4-三嗪-6-基、1,2,4,5-四嗪-3-基。
N-鍵結之5員雜芳香族基團，其具有1個、2個、3個或4個氮原子作為環成員，例如：吡咯-1-基、吡唑-1-基、咪唑-1-基、1,2,3-三唑-1-基、1,2,4-三唑-1-基、四唑-1-基。
二環8員、9員、10員雜芳基，具有一個上文所提及之5員或6員雜芳香族環及與其稠合之另一芳香族碳環或5員或6員雜環之雜芳基，例如稠合苯、噻吩、呋喃、吡咯、吡唑、咪唑、吡啶或嘧啶環。該等二環雜芳基包括(例如)喹啉基、異喹啉基、啉基、吲哚基、中氮茚基、異吲哚基、吲唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并[b]噻唑 基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、苯并咪唑基、咪唑并[1,2-a]吡啶-2-基、噻吩并[3,2-b]吡啶-5-基、咪唑并-[2,1-b]-噻唑-6-基及1,2,4-三唑并[1,5-a]吡啶-2-基。
關於其作為PDE10A之抑制劑之用途，變量Q、X、Y、Z、Het、A、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8及R9較佳地具有以下含義，其中該等變量在考慮其自身及與至少一個其他變量或所有變量組合時皆代表式I化合物之特殊組態：本發明之實施例係關於式I化合物，其中X係CRx1Rx2或C(O)，其中Rx1及Rx2彼此獨立地係氫、鹵素、C1-C4-烷基、三甲基矽烷基、C1-C4-氟烷基、C1-C4-氟烷氧基、視情況經1個、2個或3個甲基取代之C3-C6-環烷基及氟化C3-C6-環烷基，或基團Rx1及Rx2與其所結合之碳原子一起形成飽和3員至6員碳環或具有1或2個選自由O、S及N組成之群之非毗鄰雜原子作為環成員之飽和3員至6員雜環，其中該碳環及該雜環未經取代或可攜載1個、2個、3個或4個選自由氟及甲基組成之群之取代基；Y係CRy1Ry2或C(O)
Ry1及Ry2彼此獨立地係氫、鹵素、C1-C4-烷基、三甲基矽烷基、C1-C4-氟烷基、C1-C4-氟烷氧基、視情況經1個、2個或3個甲基取代之C3-C6-環烷基及氟化C3-C6-環烷基，或基團Ry1及Ry2與其所結合之碳原子一起形成飽和3員至6員碳環或具有1或2個選自由O、S及N組成之群之非毗鄰雜原子作為環成員之飽和3員至6員雜環，其中該碳環及該雜環未經取代或可攜載1個、2個、3個或4個選自由氟及甲基組成之群之取代基；限制條件係X及Y中之一者或二者係C(O)；A係O、[C(R6、R7)]k(其中k=1或2)、OC(R6、R7)、C(R8)=C(R9) 或C≡C；Het係選自由以下組成之群：i.單環5員或6員雜芳基，其具有1或2個氮原子及視情況另一選自由O、S及N組成之群之雜原子作為環成員，其未經取代或可攜載1個、2個、3個或4個相同或不同的取代基Ra，ii. 8員、9員或10員稠合二環雜芳基，其具有一個選自由O、S及N組成之群之雜原子及視情況1個、2個或3個氮原子作為環成員，其中稠合二環雜芳基未經取代或可攜載1個、2個、3個或4個相同或不同的取代基Ra，iii.苯基，其攜載具有1或2個氮原子及視情況另一選自由O、S及N組成之群之雜原子作為環成員之單環雜芳基，除單環雜芳基以外其亦可攜載1個、2個或3個相同或不同的取代基Raa，且其中雜芳基未經取代或攜載1個、2個或3個基團Ra；Ra係選自由以下組成之群：鹵素、C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基、C1-C4-氟烷基、C1-C4-氟烷氧基、C3-C6-環烷基、O-C3-C6-環烷基、苄氧基、C(O)O-(C1-C4-烷基)、O-(C1-C4-烷基)-CO2H、C1-C4-烷基-OR11、C1-C4-烷基-SR12、C1-C4-烷基-NR13R14、C1-C6-烷氧基、OC1-C4-烷基-OR11、OC1-C4-烷基-SR12、OC1-C4-烷基-NR13R14、NR13R14、C(O)NR13R14、C1-C4-烷基-NR13R14、-NR15-C(O)-NR13R14、NR15-C(O)O-(C1-C4-烷基)、-NR15-SO2-R12、CN、-SF5、-OSF5、-SO2R12、-SR12及三甲基矽烷基，或兩個結合至毗鄰環原子之基團Ra亦可形成直鏈C3-C5-烷二基，其中1或2個CH2部分可經C=O、O、S、S(=O)、S(=O)2或NR'置換，且其中烷二基未經取代或可攜載1或2個選自由以下組成之群之基團：鹵素、C1-C4-烷基、C1-C4-氟烷基、C1-C4-烷氧基及C1-C4-氟烷氧基；Raa具有針對Ra所給含義中之一者，或一個基團Raa亦可為苯基 或具有1或2個氮原子及視情況另一選自由O、S及N組成之群之雜原子作為環成員之5員或6員雜芳基，其中苯基及雜芳基未經取代或可攜載1個、2個或3個選自由以下組成之群之基團：鹵素、OH、C1-C4-烷基、C1-C4-鹵烷基、C1-C4-烷氧基及C1-C4-鹵烷氧基；Q係O或S；Z係選自由以下組成之群：化學鍵、CH2、O、O-CH2、C(O)O、C(O)、NRz、NRz-CH2、S(O)2-NRz、C(O)-NRz、S、S(O)、S(O)2、C(O)-O-CH2、C(O)-NRz-CH2、1,2-乙烷二基、1,2-乙烯二基及1,2-乙炔二基，其中Rz係選自由以下組成之群：氫、C1-C4-烷基、C1-C4-烷基羰基、C1-C4-烷基磺醯基及C1-C4-氟烷基磺醯基；R1係選自由以下組成之群：苯基、萘基、C3-C8-環烷基、3員至8員飽和或部分不飽和雜單環基團、飽和或部分不飽和7員至10員雜二環基團、5員或6員單環雜芳基及8員至10員二環雜芳基，其中飽和或部分不飽和雜單環及雜二環基團具有1個、2個、3個或4個選自由O、S、SO、SO2及N組成之群之雜原子或含雜原子基團作為環成員，且其中5員或6員單環雜芳基及8員至10員二環雜芳基具有1個、2個、3個或4個選自由O、S及N組成之群之雜原子作為環成員，其中C3-C8-環烷基、飽和或部分不飽和雜單環及雜二環基團未經取代或攜載1個、2個、3個、4個或5個基團RC1或一個基團Y'-RC2及0個、1個、2個、3個或4個基團RC1；其中苯基、萘基、單環及二環雜芳香族基團未經取代或攜載1個、2個、3個、4個或5個基團RC3或一個基團Y'-RC2及0個、1個、2個、3個或4個基團RC3；其中RC1係選自由以下組成之群：鹵素、OH、CN、NO2、C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基、C1-C4-烷基硫基、羥基-C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基-C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基-C1-C4-烷氧基、氰基-C1-C4-烷基、C1-C4-氟烷基、C1-C4-氟烷氧基、C1-C4-烷基磺醯基、C(O)Rh、Z'- C(O)ORb、Z'-C(O)NRcRd、NRgSO2Rh、S(O)2NRcRd及Z'-NReRf，其中Rb、Rg彼此獨立地選自由以下組成之群：氫、C1-C4-烷基、C2-C4-烯基及C1-C4-氟烷基，Rc、Rd彼此獨立地選自由以下組成之群：氫、C1-C4-烷基、C1-C4-氟烷基、C1-C4-烷氧基及C1-C4-氟烷氧基，Re、Rf彼此獨立地選自由以下組成之群：氫、C1-C4-烷基、C1-C4-氟烷基、C1-C4-羥基烷基、C1-C4-烷氧基-C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基及C1-C4-氟烷氧基，Rh係選自由以下組成之群：C1-C4-烷基及C1-C4-氟烷基，Z'係共價鍵或C1-C4-烷二基，或兩個在毗鄰碳原子處結合之基團RC1可形成5員或6員稠合碳環基團或具有1個、2個或3個選自由O、S及N組成之群之雜原子作為環成員之5員或6員稠合雜環基團；或兩個在同一碳原子處結合之基團RC1可形成5員或6員螺碳環基團或具有1或2個選自由O、S及N組成之群之雜原子作為環成員之5員或6員螺雜環基團，或兩個在同一碳原子處結合之基團RC1可形成氧原子，其中稠合及螺基團未經取代或攜載1個、2個、3個或4個基團RC4；Y'係化學鍵、CH2、O、O-CH2、C(O)、S(O)2、NRy'、NRy'-CH2或NRy'-S(O)2，其中Ry'係選自由以下組成之群：氫、C1-C4-烷基、C1-C4-烷基羰基、C1-C4-烷基磺醯基及C1-C4-氟烷基磺醯基；RC2係選自由以下組成之群之碳環或雜環基團：苯基、3員至7員飽和或部分不飽和單碳環基團、具有1個、2個或3個選自由O、S及N組成之群之雜原子作為環成員之3員至7員飽和或部分不飽和雜單環基團，及具有1個、2個或3個選自由O、S及N組成之群之雜原子作為環成員之5員或6員雜芳香族基團，其中碳環及雜環基團未經取代或攜 載1個、2個、3個、4個或5個基團RC4；RC3係選自由以下組成之群：鹵素、OH、CN、NO2、C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基、C1-C4-烷基硫基、羥基-C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基-C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基-C1-C4-烷氧基、氰基-C1-C4-烷基、C1-C4-氟烷基、C1-C4-氟烷氧基、C1-C4-烷基磺醯基、C(O)Rh、Z'-C(O)ORb、Z'-C(O)NRcRd、NRgSO2Rh、S(O)2NRcRd及Z'-NReRf，其中Z'、Rb、Rc、Rd、Re及Rf及Rh係如上文所定義，或兩個在毗鄰碳原子處結合之基團RC3可形成飽和或部分不飽和5員或6員稠合碳環基團或具有1個、2個或3個選自由O、S及N組成之群之雜原子作為環成員之飽和或部分不飽和的5員或6員稠合雜環基團，其中碳環及雜環基團未經取代或攜載1個、2個、3個、4個或5個基團RC4；RC4係選自由以下組成之群：鹵素、OH、CN、C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基、羥基-C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基-C1-C4-烷基、氰基-C1-C4-烷基、C1-C4-氟烷基、C1-C4-氟烷氧基、C2-C6-烯基、C(O)Rh、苄基、Z'-C(O)ORb、Z'-C(O)NRcRd、S(O)2NRcRd及Z'-NReRf，其中Z'、Rb、Rc、Rd、Re及Rf及Rh係如上文所定義，或兩個在同一原子處結合之基團RC3可形成氧原子；R2係選自由以下組成之群：氫、C1-C6-烷基、C2-C6-烯基、C2-C6-炔基、C1-C4-烷基-CN、C1-C4-烷基-OR21、C1-C4-烷基-SR22、C1-C4-烷基-NR23R24、C1-C6-氟烷基、C3-C6-環烷基、C3-C6-環烷基-C1-C4-烷基，其中最後兩個基團中之環烷基部分未經取代、部分或完全氟化或經1個、2個或3個甲基取代，苯基、苯基-C1-C4-烷基、5員或6員雜芳基及5員或6員雜芳基-C1-C4-烷基，其中雜芳基具有1個選自由O、S及N組成之群之雜原子作為環成員及0個、1個或2個其他N原子作為環成員，且其中最後四個所 提及基團中之苯基及雜芳基未經取代或攜載1或2個選自由以下組成之群之基團：鹵素、OH、CN、C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基、羥基-C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基-C1-C4-烷基、氰基-C1-C4-烷基、C1-C4-氟烷基、C1-C4-氟烷氧基、C2-C6-烯基、C(O)Rh、苄基、Z'-C(O)ORb、Z'-C(O)NRcRd、S(O)2NRcRd及Z'-NReRf，其中Z'、Rb、Rc、Rd、Re、Rf及Rh係如上文所定義；R3係選自由以下組成之群：氫、鹵素、C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基、C1-C4-氟烷基、C1-C4-氟烷氧基、C3-C6-環烷基、OH、羥基-C1-C4-烷基、O-C3-C6-環烷基、苄氧基、C(O)O-(C1-C4-烷基)、O-(C1-C4-烷基)-CO2H、C1-C4-烷基-OR31、C1-C4-烷基-SR32、C1-C4-烷基-NR33R34、OC1-C4-烷基-OR11、OC1-C4-烷基-SR32、OC1-C4-烷基-NR33R34、NR33R34、C(O)NR33R34、C1-C4-烷基-NR33R34、-NR35-C(O)-NR33R34、NR35-C(O)O-(C1-C4-烷基)、-NR35-SO2-R32、苯基、CN、-SF5、-OSF5、-SO2R32、-SR32及三甲基矽烷基；R4、R5彼此獨立地選自由以下組成之群：氫、鹵素、C1-C4-烷基、三甲基矽烷基、C1-C4-氟烷基、C1-C4-烷氧基、C1-C4-氟烷氧基、C3-C6-環烷基，或基團R4、R5與其所結合之碳原子一起形成飽和3員至6員碳環或具有1或2個選自由O、S及N組成之群之非毗鄰雜原子作為環成員之飽和3員至6員雜環，其中該碳環及該雜環未經取代或可攜載1個、2個、3個或4個選自由氟及甲基組成之群之取代基；R6、R7彼此獨立地選自由以下組成之群：氫、鹵素、C1-C4-烷基、三甲基矽烷基、C1-C4-氟烷基、C1-C4-烷氧基、C1-C4-氟烷氧基、C3-C6-環烷基，或基團R4、R5與其所結合之碳原子一起形成飽和3員至6員碳環或具有1或2個選自由O、S及N組成之群之非毗鄰雜原子作為環成員之飽和3員至6員雜環，其中該碳環及該雜環未經取代或可攜載1個、2個、3個或4個選自由氟及甲基組成之群之取代基； R8、R9彼此獨立地選自由以下組成之群：氫、鹵素、C1-C4-烷基及C1-C4-氟烷基，部分C(R4,R5)-A亦可形成部分C(R8)=C(R9)、C≡C、C(R8)=C(R9)-C(R6,R7)或C≡C-C(R6,R7)，部分C(R4,R5)-A亦可形成環丙烷-1,2-二基或環丙烷-1,2-二基-C(R6,R7)，其中環丙烷-1,2-二基部分未經取代或攜載1或2個選自由以下組成之群之基團：鹵素、C1-C4-烷基、三甲基矽烷基、C1-C4-氟烷基、C1-C4-烷氧基及C1-C4-氟烷氧基；且其中R11、R12、R21、R22、R31及R32彼此獨立地選自由以下組成之群：氫、C1-C4-烷基、C1-C4-氟烷基、C3-C6-環烷基、C3-C6-環烷基-C1-C4-烷基，其中R11亦可為C1-C4-烷基磺醯基及C1-C4-氟烷基磺醯基；R13、R14彼此獨立地選自由以下組成之群：氫、C1-C4-烷基、C1-C4-氟烷基C3-C6-環烷基及C3-C6-環烷基-C1-C4-烷基，或R13及R14與其所連接之N原子一起形成3員至7員氮雜環，該氮雜環可具有1個、2個或3個選自由O、N、S、SO及SO2組成之群之其他不同或相同的雜原子或含雜原子基團作為環成員且其可攜載1個、2個、3個、4個、5個或6個C1-C4-烷基取代基；R23、R24、R33及R34具有針對R13、R14所給含義中之一者；R15、R35彼此獨立地選自由以下組成之群：氫、C1-C4-烷基、C1-C4-氟烷基、C3-C6-環烷基及C3-C6-環烷基-C1-C4-烷基；且R'係氫、C1-C4-烷基、C1-C4-氟烷基、C3-C6-環烷基或C3-C6-環烷基-C1-C4-烷基；及其N-氧化物、前藥、互變異構物及水合物，及其醫藥上可接受之鹽。
在本發明之具體實施例之第一群組中，變量X係C(O)，同時變量Y係C(Ry1,Ry2)。在該等實施例群組中，Ry1及Ry2具體而言彼此獨立地選自由氫、氟及甲基組成之群。Ry1及Ry2尤其係氫。該等化合物在下文中亦稱為化合物I.A。
在本發明之具體實施例之第二群組中，變量X係C(Rx1,Rx2)，同時變量Y係C(O)。在該等實施例群組中，Rx1及Rx2具體而言彼此獨立地選自由氫、氟及甲基組成之群。Rx1及Rx2尤其係氫。該等化合物在下文中亦稱為化合物I.B。
在本發明之具體實施例之第三群組中，變量X及Y皆為C(O)。該等化合物在下文中亦稱為化合物I.C。
在式I中及同樣在式I.A、I.B及I.C中，變量A具體而言係C(R6,R7)、[C(R6,R7)]k(其中k=2)，例如1,2-丙烷二基、1,2-乙烷二基或乙炔二基。在式I中及同樣在式I.A、I.B及I.C中，變量A更具體而言係C(R6,R7)。在此情形下，R6、R7較佳地係氫、氟或甲基，或部分C(R6,R7)係1,1-環丙烷二基。尤其地，A係CH2。
在式I中及同樣在式I.A、I.B及I.C中，變量Z具體而言係鍵、O或NH。尤其地，Z係鍵。
在本發明之尤佳實施例中，X係C(O)，Y係C(Ry1,Ry2)且A係CH2，即式I可藉由下式I.A.a來闡述：
其中Het、Q、R1、R2、R3、R4、R5、Ry1及Ry2係如本文所闡述。
在本發明實施例之另一具體群組中，X係C(Rx1,Rx2)，Y係C(O)且A係CH2，即式I可藉由下式I.B.a來闡述：
其中Het、Q、R1、R2、R3、R4、R5、Rx1及Rx2係如本文所闡述。
在本發明實施例之再一具體群組中，X係C(O)，Y係C(O)且A係CH2，即式I可藉由下式I.C.a來闡述：
其中Het、Q、R1、R2、R3、R4及R5係如本文所闡述。
在式I中及同樣在式I.A、I.B、I.C、I.A.a、I.B.a及I.C.a中，變量Q具體而言係O。
在式I中及同樣在式I.A、I.B、I.C、I.A.a、I.B.a及I.C.a中，基團 R1具體而言係選自以下群組(i)及(ii)之基團：(i)群組(i)基團係選自由以下組成之群：飽和4員、5員、6員、7員或8員雜單環及飽和7員、8員、9員或10員雜二環，其中雜單環及雜二環具有一個氮或氧原子作為環成員且可具有一個選自由O、S、S(=O)、S(=O)2及N組成之群之其他雜原子或含雜原子基團作為環成員，其中飽和雜單環及飽和雜二環未經取代或攜載1個、2個、3個、4個或5個基團RC1、具體而言1個、2個或3個基團RC1或一個基團Y'-RC2及0個、1個、2個、3個或4個基團RC1、具體而言0個、1個或2個基團RC1，其中RC1、RC2及Y'係如本文所定義且其中Y'具體而言係化學鍵；(ii)群組(ii)基團係選自由以下組成之群：苯基、5員或6員單環雜芳基及9員或10員二環雜芳基，其中雜芳基具有一個選自由O、S及N組成之群之雜原子作為環成員及視情況一或兩個其他氮原子作為環成員，其中苯基及雜芳基未經取代或此獨立地攜載1個、2個、3個、4個或5個基團RC3、具體而言1個、2個或3個基團RC3或一個基團Y'-RC2及0個、1個、2個、3個或4個基團RC3、具體而言0個、1個或2個基團RC3。
在實施例之第一具體群組中，R1係群組(i)基團。
若R1係群組(i)基團，則Z具體而言係選自單鍵、O及NH。就此而言，RC1較佳地選自由以下組成之群：氟、氯、CN、甲基、二氟甲基、三氟甲基、甲氧基及NH2。就此而言，RC2較佳地選自由以下組成之群：苯基、視情況經1個、2個或3個甲基取代之C3-C6-環烷基、氟化C3-C6-環烷基及具有1個、2個或3個選自O、S及N之雜原子作為環成員之5員或6員飽和雜單環基團，其中苯基及飽和雜單環基團未經取代或攜載1個、2個或3個基團RC4，該等基團RC4較佳地選自氟、氯、CN、甲基、二氟甲基、三氟甲基、甲氧基及NH2。
若R1係群組(i)基團，則R1具體而言係未經取代之環狀基團或攜載 1個、2個或3個基團RC1之環狀基團。
若R1係群組(i)基團，則R1具體而言係飽和4員、5員、6員或7員雜單環，其中雜單環具有一個氮或氧原子作為環成員且可具有一個選自由O、S、S(=O)、S(=O)2及N組成之群之其他雜原子或含雜原子基團作為環成員，其中飽和雜單環未經取代或攜載1個、2個或3個基團RC1，其中RC1係如本文所定義
若R1係群組(i)基團，則部分Z-R1更具體而言係選自由以下組成之群：1-六氫吡啶基、4,4-二氟-1-六氫吡啶基、4-羥基六氫吡啶-1-基、4-六氫吡啶基、1-甲基-4-六氫吡啶基、1-六氫吡嗪基、4-甲基-1-六氫吡嗪基、4-(第三丁氧基羰基)六氫吡嗪-1-基、1-六氫吡嗪基甲基、4-甲基-1-六氫吡嗪基甲基、1-六氫吡嗪基羰基、4-甲基-1-六氫吡嗪基羰基、嗎啉-4-基、嗎啉-4-基甲基、嗎啉-4-基羰基、氮雜環庚烷-1-基、1,4-氧氮雜環庚-4-基、硫嗎啉-4-基、1-側氧基硫嗎啉-4-基、N-(氧環丁-3-基)胺基、1,1-二側氧基硫嗎啉-4-基及氧環丁-3-基胺基。
若R1係群組(i)基團，則部分Z-R1更具體而言係4-嗎啉基、氧環丁-3-基胺基或4-嗎啉基甲基，且尤其係4-嗎啉基。
在實施例之另一具體群組中，R1係群組(ii)基團。
若R1係群組(ii)基團，則Z具體而言係單鍵。
就此而言，RC3較佳地選自由以下組成之群：氟、氯、OH、CN、C1-C4-烷基、C1-C2-氟烷基、C1-C4-烷氧基、C1-C2-氟烷氧基、C1-C4-烷基磺醯基胺基、C1-C4-烷基胺基、二-C1-C4-烷基胺基、C1-C2-烷氧基-C1-C2-烷基、C(O)O-C1-C4-烷基、C(O)NH2及NH2，尤其係選自由以下組成之群：氟、氯、OH、CN、甲基、二氟甲基、三氟甲基、甲氧基、2-甲氧基乙基、C(O)NH2、C(O)OCH3及NH2，或若R1係苯基，則兩個結合至毗鄰碳原子之基團RC3與其所結合之苯基環一起形成二環雜環基團，該二環雜環基團係選自由以下組成之群：2,3-二 氫苯并呋喃-5-基、2,3-二氫苯并呋喃-6-基、1,3-二氫吲哚-2-酮-5-基、1,3-二氫吲哚-2-酮-6-基、苯并-1,3-二氧環戊-5-基、苯并-1,3-二氧環戊-6-基、苯并-1,4-二噁烷-5-基、苯并-1,4-二噁烷-6-基、苯并-1,5-二氧雜環庚-6-基及苯并-1,4-二氧雜環庚-7-基。就此而言，RC2較佳地選自由以下組成之群：苯基、視情況經1個、2個或3個甲基取代之C3-C6-環烷基、氟化C3-C6-環烷基，及具有1個、2個或3個選自O、S及N之雜原子作為環成員之5員或6員飽和或芳香族雜單環基團，例如1-六氫吡啶基、1-六氫吡嗪基、4-甲基-1-六氫吡嗪基、4-嗎啉基、吡啶基、嘧啶基、1-吡唑基或1-咪唑基，其中苯基及飽和或芳香族雜單環基團未經取代或攜載1個、2個或3個基團RC4，該等基團RC4係如上文所定義，且其較佳地選自由以下組成之群：氟、氯、CN、甲基、二氟甲基、三氟甲基、甲氧基及NH2。
若R1係群組(ii)基團，則部分Z-R1具體而言係選自由以下組成之群：苯基；5員或6員單環雜芳基，其係選自由以下組成之群：吡啶基、嘧啶基、呋喃基、噻吩基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、噁唑基及噻唑基；9員或10員二環雜芳基，其係選自由以下組成之群：吲哚基、喹啉基、異喹啉基、喹唑啉基、苯并咪唑基、1,3-苯并噁唑基、1,3-苯并噻唑基、苯并三唑基、苯并吡唑基、苯并噻吩基及苯并呋喃基；其中苯基、單環及二環雜芳基未經取代或攜載1個、2個或3個基團RC3，該等基團RC3具體而言係選自由以下組成之群：氟、氯、OH、CN、C1-C4-烷基、C1-C2-氟烷基、C1-C4-烷氧基、C1-C2-氟烷氧基、C1-C4-烷基磺醯基胺基、C1-C4-烷基胺基、二-C1-C4-烷基胺基、C1-C2-烷氧基-C1-C2-烷基、C(O)O-C1-C4-烷基、C(O)NH2及NH2，其尤其係選自由以下組成之群：氟、氯、OH、CN、甲基、二氟甲基、三氟甲基、甲氧基、2-甲氧基乙基、C(O)NH2、C(O)OCH3及NH2，或攜載一個基團Y'-RC2，其中Y'係鍵、CH2或C(O)且RC2具體而言係1-六氫 吡啶基、1-六氫吡嗪基、4-甲基-1-六氫吡嗪基、4-嗎啉基、吡啶基、嘧啶基、1-吡唑基或1-咪唑基，或若R1係苯基，則兩個結合至毗鄰碳原子之基團RC3與其所結合之苯基環一起形成二環雜環基團，該等二環雜環基團具體而言係選自由以下組成之群：2,3-二氫苯并呋喃-5-基、2,3-二氫苯并呋喃-6-基、1,3-二氫吲哚-2-酮-5-基、1,3-二氫吲哚-2-酮-6-基、苯并-1,3-二氧環戊-5-基、苯并-1,3-二氧環戊-6-基、苯并-1,4-二噁烷-5-基、苯并-1,4-二噁烷-6-基、苯并-1,5-二氧雜環庚-6-基及苯并-1,4-二氧雜環庚-7-基。
若R1係群組(ii)基團，則R1更具體而言係選自由以下組成之群：苯基及選自吡啶基、嘧啶基、呋喃基、噻吩基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、噁唑基及噻唑基之5員或6員雜芳基，其中苯基及5員或6員雜芳基未經取代或攜載1個、2個、3個、4個或5個、具體而言1個、2個或3個基團RC1或一個基團Y'-RC2及0個、1個、2個、3個或4個、具體而言0個、1個或2個基團RC3，其中RC3、RC2及Y'係如本文所定義且其中Y'(若存在)較佳地係化學鍵。
若R1係群組(ii)基團，則R1甚至更具體而言係選自由以下組成之群：3-吡啶基、4-吡啶基、4-氟苯基、5-嘧啶基、吡唑-4-基、1-甲基吡唑-5-基及4-甲氧基苯基，其尤其係選自由4-吡啶基及4-氟苯基組成之群。
若R1係群組(ii)基團，則Z-R1甚至更具體而言選自由以下組成之群：3-吡啶基、4-吡啶基、4-氟苯基、5-嘧啶基、吡唑-4-基、1-甲基吡唑-5-基及4-甲氧基苯基，其尤其係選自由4-吡啶基及4-氟苯基組成之群。
在式I中及同樣在式I.A、I.B、I.C、I.A.a、I.B.a及I.C.a中，基團R2具體而言係選自由以下組成之群：氫、C1-C6-烷基、C1-C4-烷基-OR21、C1-C4-烷基-NR23R24、C1-C6-氟烷基、C3-C6-環烷基-C1-C4-烷 基，其中環烷基部分未經取代、部分或完全氟化或經1個、2個或3個甲基取代，及苯基-C1-C4-烷基，其中最後所提及基團中之苯基未經取代或攜載1或2個選自以下之基團：鹵素、OH、CN、C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基、羥基-C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基-C1-C4-烷基、氰基-C1-C4-烷基、C1-C4-氟烷基、C1-C4-氟烷氧基、C2-C6-烯基、C(O)Rh、苄基、Z'-C(O)ORb、Z'-C(O)NRcRd、S(O)2NRcRd及Z'-NReRf，其中Z'、R21、R23、R24、Rh、Rb、Rc、Rd、Re及Rf係如本文所定義。
在式I中及同樣在式I.A、I.B、I.C、I.A.a、I.B.a及I.C.a中，基團R2更具體而言係選自由以下組成之群：氫、C1-C6-烷基、C1-C4-烷氧基-C1-C4-烷基、C1-C6-氟烷基、C3-C6-環烷基-C1-C4-烷基及苯基-C1-C4-烷基，其中最後所提及基團中之苯基未經取代或攜載1或2個選自由以下組成之群之基團：鹵素、OH、CN、C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基、羥基-C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基-C1-C4-烷基、氰基-C1-C4-烷基、C1-C4-氟烷基及C1-C4-氟烷氧基。
在式I中及同樣在式I.A、I.B、I.C、I.A.a、I.B.a及I.C.a中，基團R2甚至更具體而言係選自由以下組成之群：C1-C3-烷基、C1-C3-氟烷基、C1-C2-烷氧基-C1-C2-烷基及苄基，其中苄基中之苯基未經取代或攜載1或2個選自由以下組成之群之基團：鹵素、OH、CN、C1-C2-烷基、C1-C2-烷氧基、羥基-C1-C2-烷基、C1-C2-烷氧基-C1-C2-烷基、氰基-C1-C2-烷基、C1-C2-氟烷基及C1-C2-氟烷氧基。
在式I中及同樣在式I.A、I.B、I.C、I.A.a、I.B.a及I.C.a中，基團R3具體而言係選自由以下組成之群：氫、氟、C1-C4-烷基、C1-C2-氟烷基、C1-C4-烷氧基、視情況經1個、2個或3個甲基取代之C1-C2-氟烷氧基環丙基及氟化環丙基。
在式I中及同樣在式I.A、I.B、I.C、I.A.a、I.B.a及I.C.a中，基團R3尤其係氫。
在式I中及同樣在式I.A、I.B、I.C、I.A.a、I.B.a及I.C.a中，基團R4及R5具體而言彼此獨立地選自由以下組成之群：氫、氟及C1-C2-烷基，或部分C(R4,R5)-A係環丙烷-1,2-二基。在式I中及同樣在式I.A、I.B、I.C、I.A.a、I.B.a及I.C.a中，基團R4及R5更具體而言彼此獨立地選自由氫、氟及甲基組成之群。在式I中及同樣在式I.A、I.B、I.C、I.A.a、I.B.a及I.C.a中，部分C(R4,R5)尤其係CH2或CF2。
在式I中及同樣在式I.A及I.A.a中，基團Ry1及Ry2具體而言彼此獨立地選自由氫及氟組成之群。在式I中及同樣在式I.A及I.A.a中，部分C(Ry1,Ry2)尤其係CH2或CF2。
在式I中及同樣在式I.B及I.B.a中，基團Rx1及Rx2具體而言彼此獨立地選自由氫及氟組成之群。在式I中及同樣在式I.B及I.B.a中，部分C(Rx1,Rx2)尤其係CH2或CF2。
在式I中及同樣在式I.A、I.B、I.C、I.A.a、I.B.a及I.C.a中，基團Het具體而言係選自由以下組成之群：C結合之5員或6員單環雜芳基，其具有1或2個氮原子作為環成員；苯并呋喃基；及C結合之9員或10員稠合二環雜芳基，其具有1或2個氮原子作為環成員及視情況另一選自由O、S及N組成之群之雜原子作為環成員，其中單環雜芳基、苯并呋喃基及二環雜芳基可未經取代或可攜載1個、2個、3個或4個取代基Ra。更具體而言，Het係選自由以下組成之群：C結合之5員或6員單環雜芳基，其具有1或2個氮原子作為環成員，及C結合之稠合9員或10員二環雜芳基，其具有1個、2個或3個氮原子作為環成員，單環雜芳基及二環雜芳基可未經取代或可攜載1個、2個、3個或4個取代基Ra。具體而言，Het未經取代或攜載1或2個取代基Ra。
式I、I.A、I.B、I.C、I.A.a、I.B.a及I.C.a中之基團Het具體而言具有至少一個亞胺基-氮作為環成員，其位於毗鄰與部分C(R4R5)結合之碳原子之位置中。更具體而言，Het具有至少一個亞胺基-氮作為環成 員，其位於毗鄰與部分C(R4R5)結合之碳原子之位置中且係選自由以下組成之群：C結合之5員或6員單環雜芳基，其具有1或2個氮原子作為環成員，及C結合之稠合9員或10員二環雜芳基，其具有1個、2個或3個氮原子作為環成員，單環雜芳基及二環雜芳基可未經取代或可攜載1個、2個、3個或4個取代基Ra。具體而言，Het未經取代或攜載1或2個取代基Ra。
在此情形下，Ra(若存在)具體而言係選自由以下組成之群：鹵素、C1-C4-烷基、C1-C2-氟烷基、C1-C4-烷氧基、C1-C2-氟烷氧基、C3-C6-環烷基及氟化C3-C6-環烷基。就此而言，Ra尤其係選自由以下組成之群：氟、氯、甲基、氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、甲氧基、氟甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基、環丙基及氟化環丙基。
尤其地，式I、I.A、I.B、I.C、I.A.a、I.B.a及I.C.a中之基團Het係選自由以下組成之群：2-吡啶基、2-嘧啶基、4-嘧啶基、2-吡嗪基、3-噠嗪基、2-咪唑基、4-咪唑基、3-吡唑基、2-噻唑基、4-噻唑基、2-喹啉基、3-異喹啉基、2-喹唑啉基、2-喹噁啉基、1,5-萘啶-2-基、1,8-萘啶-2-基、苯并噻唑-1-基、苯并噁唑1-基、苯并咪唑-2-基、1-甲基苯并咪唑-2-基、咪唑并[1,2-a]吡啶-2-基、吡咯并[2,3-b]吡啶-6-基、噻吩并[3,2-b]吡啶-5-基、咪唑并-[2,1-b]-噻唑-6-基及1,2,4-三唑并[1,5-a]吡啶-2-基，其中上文所提及之基團可攜載1個、2個或3個基團Ra，該等基團Ra係如上文所定義，且其具體而言係選自由以下組成之群：鹵素、C1-C4-烷基、C1-C2-氟烷基、C1-C4-烷氧基、C1-C2-氟烷氧基、C3-C6-環烷基及氟化C3-C6-環烷基且其尤其係選自由以下組成之群：氟、氯、甲基、氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、甲氧基、氟甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基、視情況經1個、2個或3個甲基取代之環丙基及氟化環丙基。
除此之外，若並未另外闡述，則變量R'、RC1、RC2、RC3、RC4、 Ra、Raa、Rx1、Rx2、Ry1、Ry2、Rb、Rc、Rd、Re、Rf、Rg、Rh、R11、R12、R13、R14、R15、R21、R22、R23、R24、R31、R32、R33、R34、R35、Z'、Rz及Ry'具體而言不論其出現如何且就式I、I.A、I.B、I.C、I.A.a、I.B.a及I.C.a而言且就上文所提及之每一實施例、實施例且具體而言較佳實施例之群組而言皆具有以下含義中之一者：R'具體而言係氫或C1-C4-烷基，尤其係氫、甲基、乙基、正丙基或異丙基。
RC1具體而言係選自由以下組成之群：氟、氯、CN、C1-C4-烷基、C1-C2-氟烷基、C1-C4-烷氧基、C1-C2-氟烷氧基、C1-C4-烷基磺醯基胺基、C1-C4-烷基胺基、二-C1-C4-烷基胺基、C1-C2-烷氧基-C1-C2-烷基、C(O)NH2及NH2，或若RC1結合至苯基，則兩個結合至毗鄰碳原子或苯基之基團RC1與其所結合之苯基環一起形成二環雜環基團，該二環雜環基團係選自2,3-二氫苯并呋喃-5-基、2,3-二氫苯并呋喃-6-基、1,3-二氫吲哚-2-酮-5-基、1,3-二氫吲哚-2-酮-6-基、苯并-1,3-二氧環戊-5-基、苯并-1,3-二氧環戊-6-基、苯并-1,4-二噁烷-5-基、苯并-1,4-二噁烷-6-基、苯并-1,5-二氧雜環庚-6-基及苯并-1,4-二氧雜環庚-7-基。RC1具體而言係選自由以下組成之群：氟、氯、CN、甲基、二氟甲基、三氟甲基、甲氧基及NH2。
RC2具體而言係選自由以下組成之群：苯基、視情況經1個、2個或3個甲基取代之C3-C6-環烷基、氟化C3-C6-環烷基，及具有1個、2個或3個選自O、S及N之雜原子作為環成員之5員或6員飽和或芳香族雜單環基團，其中苯基飽和或芳香族雜單環基團未經取代或攜載1個、2個或3個基團RC4。RC2尤其係苯基、吡啶基、嘧啶基、1-吡唑基、1-咪唑基、1-六氫吡啶基、1-六氫吡嗪基、4-甲基-1-六氫吡嗪基或4-嗎啉基。
RC3具體而言係選自由以下組成之群：C1-C4-烷基、C1-C2-氟烷 基、C1-C4-烷氧基、C1-C2-氟烷氧基、C1-C4-烷基磺醯基胺基、C1-C4-烷基胺基、二-C1-C4-烷基胺基、C1-C2-烷氧基-C1-C2-烷基、C(O)O-C1-C4-烷基、C(O)NH2及NH2，其尤其係選自由以下組成之群：氟、氯、OH、CN、甲基、二氟甲基、三氟甲基、甲氧基、2-甲氧基乙基、C(O)NH2、C(O)OCH3及NH2，或若R1係苯基，則兩個結合至毗鄰碳原子之基團RC3與其所結合之苯基環一起形成二環雜環基團，該二環雜環基團係選自5-或6-吲哚基、5-或6-苯并咪唑基、5-或6-苯并吡唑基、5-或6-苯并三唑基、5-或6-苯并呋喃基、2,3-二氫苯并呋喃-5-基、2,3-二氫苯并呋喃-6-基、1,3-二氫吲哚-2-酮-5-基、1,3-二氫吲哚-2-酮-6-基、5-或6-喹啉基、5-或6-異喹啉基、5-或6-喹唑啉基、2-胺基-5-喹唑啉基及2-胺基-6-喹唑啉基。
RC4具體而言係選自氟、氯、CN、甲基、二氟甲基、三氟甲基、甲氧基、OH及NH2。
Ra具體而言係選自由以下組成之群：鹵素、C1-C4-烷基、C1-C2-氟烷基、C1-C4-烷氧基、C1-C2-氟烷氧基、C3-C6-環烷基及氟化C3-C6-環烷基且尤其係選自由以下組成之群：氟、氯、甲基、氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、甲氧基、氟甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基、視情況經1個、2個或3個甲基取代之環丙基及氟化環丙基。
Raa具體而言係選自由以下組成之群：鹵素、C1-C4-烷基、C1-C2-氟烷基、C1-C4-烷氧基、C1-C2-氟烷氧基、C3-C6-環烷基、氟化C3-C6-環烷基、苯基、吡啶基、嘧啶基、咪唑基、吡唑基及噁唑基，且其尤其係選自由以下組成之群：氟、氯、甲基、氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、甲氧基、氟甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基、視情況經1個、2個或3個甲基取代之環丙基及氟化環丙基。
Rx1及Rx2具體而言彼此獨立地選自氫、氟及C1-C2-烷基。具體而言Rx1及Rx2皆為氫。
Ry1及Ry2具體而言彼此獨立地選自氫、氟及C1-C2-烷基。具體而言，Ry1及Ry2皆為氫。
Y具體而言係鍵、CH2或C(O)。
RC1具體而言係選自由以下組成之群：氟、氯、CN、C1-C4-烷基、C1-C2-氟烷基、C1-C4-烷氧基、C1-C2-氟烷氧基、C1-C4-烷基磺醯基胺基、C1-C4-烷基胺基、二-C1-C4-烷基胺基、C1-C2-烷氧基-C1-C2-烷基、C(O)NH2及NH2，或若RC1結合至苯基，則兩個結合至毗鄰碳原子或苯基之基團RC1與其所結合之苯基環一起形成二環雜環基團，該二環雜環基團係選自2,3-二氫苯并呋喃-5-基、2,3-二氫苯并呋喃-6-基、1,3-二氫吲哚-2-酮-5-基、1,3-二氫吲哚-2-酮-6-基、苯并-1,3-二氧環戊-5-基、苯并-1,3-二氧環戊-6-基、苯并-1,4-二噁烷-5-基、苯并-1,4-二噁烷-6-基、苯并-1,5-二氧雜環庚-6-基及苯并-1,4-二氧雜環庚-7-基。
RC2具體而言係選自由以下組成之群：苯基、視情況經1個、2個或3個甲基取代之C3-C6-環烷基、氟化C3-C6-環烷基，及具有1個、2個或3個選自O、S及N之雜原子作為環成員之5員或6員飽和或芳香族雜單環基團，例如1-六氫吡啶基、1-六氫吡嗪基、4-甲基-1-六氫吡嗪基、4-嗎啉基、吡啶基、嘧啶基、1-吡唑基或1-咪唑基，其中苯基飽和或芳香族雜單環基團未經取代或攜載1個、2個或3個基團RC4，該等基團RC4係如上文所定義，且其較佳地選自由以下組成之群：氟、氯、CN、甲基、二氟甲基、三氟甲基、甲氧基及NH2。
RC3具體而言係選自由以下組成之群：氟、氯、OH、CN、C1-C4-烷基、C1-C2-氟烷基、C1-C4-烷氧基、C1-C2-氟烷氧基、C1-C4-烷基磺醯基胺基、C1-C4-烷基胺基、二-C1-C4-烷基胺基、C1-C2-烷氧基-C1-C2-烷基、C(O)O-C1-C4-烷基、C(O)NH2及NH2，其尤其係選自由以下組成之群：氟、氯、OH、CN、甲基、二氟甲基、三氟甲基、甲氧 基、2-甲氧基乙基、C(O)NH2、C(O)OCH3及NH2，或若R1係苯基，則兩個結合至毗鄰碳原子之基團RC3與其所結合之苯基環一起形成二環雜環基團，該二環雜環基團係選自由以下組成之群：2,3-二氫苯并呋喃-5-基、2,3-二氫苯并呋喃-6-基、1,3-二氫吲哚-2-酮-5-基、1,3-二氫吲哚-2-酮-6-基、苯并-1,3-二氧環戊-5-基、苯并-1,3-二氧環戊-6-基、苯并-1,4-二噁烷-5-基、苯并-1,4-二噁烷-6-基、苯并-1,5-二氧雜環庚-6-基及苯并-1,4-二氧雜環庚-7-基。
RC4具體而言係選自氟、氯、CN、甲基、二氟甲基、三氟甲基、甲氧基、OH及NH2。
Rb具體而言係氫、C1-C4-烷基或氟化C1-C2-烷基；Rc及Rd具體而言彼此獨立地選自氫、C1-C2-烷基、C1-C2-烷氧基；Re及Rf具體而言彼此獨立地選自氫、C1-C2-烷基、羥基-C1-C2-烷基、C1-C2-烷氧基-C1-C2-烷基；Rg具體而言係氫或C1-C4-烷基，具體而言係氫或甲基，Rh具體而言係C1-C4-烷基或氟化C1-C2-烷基，具體而言係甲基或三氟甲基；R11、R21、R31具體而言彼此獨立地係氫、C1-C2-烷基、C1-C2-氟烷基，尤其係甲基、乙基、二氟甲基、三氟甲基、環丙基、環丁基或環丙基甲基。
R12、R22、R32具體而言彼此獨立地係C1-C4-烷基或C1-C4-氟烷基，尤其係甲基、乙基、二氟甲基或三氟甲基。
R13、R23、R33具體而言彼此獨立地係氫或C1-C4-烷基，尤其係氫、甲基、乙基、丙基或異丙基。
R14、R24、R34具體而言彼此獨立地係氫或C1-C4-烷基，尤其係氫、甲基、乙基、丙基或異丙基。
R13及R14、R23及R24、R34及R34亦可分別與其所結合之氮原子一起形成N結合之飽和雜環基團，該雜環基團係選自由以下組成之群：吡咯啶-1-基、六氫吡啶-1-基、嗎啉-4-基、硫嗎啉-4-基、六氫吡嗪-1-基及4-甲基六氫吡嗪-1-基，其中6個上文所提及之雜環基團可攜載1個、2個、3個或4個選自甲基之取代基。
R15、R35具體而言彼此獨立地係氫或C1-C4-烷基，尤其係氫、甲基、乙基或丙基或異丙基。
Ry'具體而言係選自由氫及甲基組成之群；Rz具體而言係氫或甲基；Z'具體而言係鍵、CH2或CH2CH2。
本發明之具體實施例係關於式I化合物、其N-氧化物、前藥、水合物及互變異構物及其醫藥上適宜之鹽，其中式I化合物係選自由以下組成之群：5-甲基-7-嗎啉-4-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,3,6-三酮，5-甲基-7-(4-甲基-六氫吡嗪-1-基)-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,3,6-三酮，5-甲基-7-(1,1-二側氧基-硫嗎啉-4-基)-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,3,6-三酮，5-甲基-7-(4-吡啶基)-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,3,6-三酮，5-甲基-7-嗎啉-4-基-2-(2-[1,2,4]三唑并[1,5-a]吡啶-2-基-乙基)-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,3,6-三酮，5-甲基-7-嗎啉-4-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-1,2-二氫-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-3,6-二酮，5-甲基-7-(4-甲基-六氫吡嗪-1-基)-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-1,2-二氫- 5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-3,6-二酮，5-甲基-7-吡啶-4-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-1,2-二氫-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-3,6-二酮，5-甲基-7-嗎啉-4-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮，5-甲基-7-(4-甲基-六氫吡嗪-1-基)-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮，5-甲基-7-吡啶-4-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮，5-甲基-7-(1,1-二側氧基-硫嗎啉-4-基)-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮，5-甲基-7-吡啶-3-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮，5-(4-甲氧基-苄基)-7-嗎啉-4-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮，7-嗎啉-4-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮，5-乙基-7-嗎啉-4-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮，5-異丙基-7-嗎啉-4-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮，5-(2-甲氧基-乙基)-7-嗎啉-4-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮，5-(2-羥基-乙基)-7-嗎啉-4-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮，5-甲基-2-[2-(1-甲基-1H-苯并咪唑-2-基)-乙基]-7-嗎啉-4-基-3,5- 二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮，5-甲基-2-[2-(1-甲基-1H-苯并咪唑-2-基)-乙基]-7-吡啶-3-基-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮，2-(2-咪唑并[1,2-a]吡啶-2-基-乙基)-5-甲基-7-嗎啉-4-基-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮，2-(2-咪唑并[1,2-a]吡啶-2-基-乙基)-5-甲基-7-嗎啉-4-基-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮，5-甲基-7-嗎啉-4-基-2-(2-[1,2,4]三唑并[1,5-a]吡啶-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮，5-甲基-7-嗎啉-4-基-2-[2-(5,6,7,8-四氫-[1,2,4]三唑并[1,5-a]吡啶-2-基)-乙基]-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮，5-甲基-7-吡啶-3-基-2-(2-[1,2,4]三唑并[1,5-a]吡啶-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮，7-(4-氟-苯基)-5-甲基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮，5-甲基-7-嘧啶-5-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮，5-甲基-7-(1H-吡唑-4-基)-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮，5-甲基-7-(2-甲基-2H-吡唑-3-基)-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]1吡啶-1,6-二酮，7-(4-甲氧基-苯基)-5-甲基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮，2-[2-(1,3-苯并噻唑-2-基)乙基]-5-甲基-7-(4-吡啶基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮，2-[2-(1,3-苯并噻唑-2-基)乙基]-5-甲基-7-嗎啉-4-基-3,5-二氫-2H- 吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮，2-(2,2-二氟-2-喹啉-2-基-乙基)-5-甲基-7-嗎啉-4-基-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮及3,3-二氟-5-甲基-7-嗎啉-4-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮。
通式I之本發明化合物及用於製備其之起始材料可類似於如闡述於有機化學之標準作品中之有機化學之已知製程來製備，例如Houben-Weyl,「Methoden der Organischen Chemie」,Thieme-Verlag,Stuttgart，Jerry March「Advanced Organic Chemistry」，第5版，Wiley & Sons及其中引用之文獻，及R.Larock,「Comprehensive Organic Transformations」，第2版，Weinheim,1999及其中引用之文獻。通式I之本發明化合物係藉由下文及/或實驗部分中所闡述之方法來有利地製備。
Q係氧之式I化合物可藉由以下來製備：例如使式II化合物
其中Het、A、X、Y、R2、R3、R4及R5係如針對式I所定義，LG係離去基團(例如氯、溴或碘)；與式III化合物反應，M-Z-R1(III)
其中Z具體而言係CH2、1,2-乙烷二基、1,2-乙烯二基或1,2-乙炔二基或尤其係鍵，且R1具有本文所給含義中之一者；其中M係Li、B(ORB1)(ORB2)基團或Sn(RSn)3基團，其中RB1及RB2彼此獨立地係氫或C1-C4-烷基，或RB1及RB2一起形成C2-C6-烷二基部 分，例如乙烷-1,2-二基、丙烷-1,3-二基或1,1,2,2-四甲基乙烷-1,2-二基，且其中RSn係C1-C6-烷基、C3-C6-環烷基或苯基。
在式III化合物中，尤佳者係式IIIa化合物及(若RB1及RB2係氫)其三聚體。
化合物II分別與化合物III或IIIa之反應可在適宜過渡金屬觸媒、具體而言鈀觸媒存在下藉由與已知偶合反應類似之方式來實施。典型反應條件係施蒂勒偶合(Stille coupling)(例如參見Stille等人，Angew.Chem.Int.Ed.Engl.1986,25,508；J.Eluguero等人；Synthesis 1997,5,563-566)或鈴木偶合(Suzuki coupling)之條件(例如參見A.Suzuki等人，Chem.Rev.1995,95,2457-2483,N.Zhe等人；J.Med.Chem.2005,48(5),1569-1609；Young等人；J.Med.Chem.2004,47(6),1547-1552；C.Slee等人；Bioorg.Med.Chem.Lett.2001,9,3243-3253)。
Z係NH或O之式I化合物以及R1係N結合之雜環且Z係單鍵之式I化合物可以類似方式藉由使如上文所定義之式II化合物與式III'化合物反應來製備H-Z-R1(III')。
化合物II與化合物III'之反應較佳地係在非質子溶劑(例如二甲基亞碸、乙腈、N-甲基吡咯啶酮、二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、四甲基脲或其混合物或其與鹵化烴(例如二氯甲烷)之混合物)中實施。該反應較佳地係在適宜鹼(例如鹼金屬碳酸鹽(例如碳酸鋰、碳酸鈉、碳酸鉀或碳酸銫)或鹼金屬醇鹽)存在下實施。
Q係O之式I化合物亦可藉由以下來製備：例如使式IIa化合物
其中Het、A、X、Y、R2、R3、R4及R5係如針對式I所定義，且M係如針對式III所定義之含有金屬或半金屬之部分，且M具體而言係Li、MgHal'或ZnHal'或B(ORB1)(ORB2)基團；與式IIIb或IIIc之化合物反應，Hal-Z-R1(IIIb)
H-Z-R1(IIIc)
其中Z及R1係如本文所定義，且其中式IIIb中之Z具體而言係單鍵、CH2、1,2-乙烷二基、乙烯二基，且其中式IIIc中之Z具體而言係單鍵或乙炔二基，且其中Hal係溴或碘。
化合物IIa與化合物IIIa或IIIb之反應可藉由與化合物II與化合物III之反應類似之方式來實施。
化合物II及IIa已知或可藉由有機化學之標準方法來製備。式IIa化合物可藉由鹵素金屬交換、視情況隨後實施金屬轉移反應自式II化合物來製備。
Z-R1係N結合之基團之式I化合物可在鈀觸媒存在下按照布赫瓦爾德-哈特維希反應(Buchwald-Hartwig reaction)藉由化合物II與相應胺間之偶合反應來獲得。適宜鈀觸媒係(例如)叁-(二亞苄基乙酮)二鈀(0)(Pd2(dba)3)、[1,1-雙(二苯基膦基)二茂鐵]二氯鈀(II)(PdCl2(dppf))或乙酸鈀(Pd(OAc)2)。該反應通常係在三(取代之)膦(例如三芳基膦(例如三苯基膦、三甲苯基膦或2,2'-雙(二苯基膦基)-1,1'-聯萘(BINAP))、三(環)烷基膦(例如叁-正丁基膦、叁(第三丁基)膦或叁(環己基膦))或二環己基-(2',4',6'-三-異丙基-聯苯-2-基)-磷烷(X-Phos))存在下實施。通 常，該反應係在鹼(例如鹼金屬醇鹽、鹼土金屬醇鹽、鹼金屬碳酸鹽或鹼土金屬碳酸鹽(例如第三丁醇鈉或碳酸銫))存在下實施。
式I化合物及同樣式II化合物可藉由使式IV或IV'之化合物與式V之胺化合物反應來製備：
在上述方案中，Het、LG、A、X、Y、Z、R1、R2、R3、R4及R5係如上文所定義，若X係C(O)，則L1係鹵素或C1-C4-烷氧基(例如甲氧基或乙氧基)，或若X係C(Rx1,Rx2)，則L1係適宜離去基團(例如氯、溴、烷基磺醯基氧基(例如甲磺醯基氧基)或芳基磺醯基氧基(例如苯基磺醯基氧基或對甲苯基磺醯基氧基))，且若X係C(O)，則L2係鹵素或C1-C4-烷氧基(例如甲氧基或乙氧基)，或若Y係C(Ry1,Ry2)，則L2係適宜離去基團(例如氯、溴、烷基磺醯基氧基(例如甲磺醯基氧基)或芳基磺醯基氧基(例如苯基磺醯基氧基或對甲苯基磺醯基氧基))。適宜反應條件係於實例中給出。Rx1、Rx2、Ry1及Ry2係如上文所定義。
X係C(O)且Y係CH2之式I及II之化合物可藉由例如以下之選擇性還原分別自X及Y二者係C(O)之式I及II之化合物來製備：藉由首先使X及Y二者係C(O)之式I化合物與勞氏試劑(Lawesson's reagent)反應來 獲得X係C(O)且Y係C(S)之式I或II之化合物，隨後利用適宜還原劑(例如雷尼鎳(Raney nickel))進行處理。類似地，Y係C(O)且X係CH2之式I及II之化合物可藉由例如以下之選擇性還原分別自X及Y二者係C(O)之式I及II之化合物來製備：首先使X及Y二者係C(O)之式I化合物與乙酸中之鋅反應以獲得X係CHOH且Y係C(O)之式I或II之化合物，隨後在路易士酸(Lewis acid)(例如BF3-乙醚錯合物)存在下利用三烷基矽烷進行處理或利用乙酸中之鋅進行直接還原。
除此之外，X或Y係CF2之式I化合物及同樣式II化合物可藉由以下來製備：連續使X或Y二者係C=O之式I及II之化合物與適宜硫化劑(例如勞氏試劑或P2S5)反應，獲得X及Y中之一者係C(=S)之式I或II之化合物，且然後在N-溴琥珀醯亞胺存在下使所獲得之硫基-化合物與適宜氟化劑(例如HF或四烷基氟化銨之HF加合物)反應[Tet.Lett.35(23),3983-4(1994)]。
除此之外，Q係S之式I化合物及同樣式II化合物可藉由連續使Q係O之式I及II之化合物與適宜硫化劑(例如勞氏試劑或P2S5)反應來製備。
化合物I之N-氧化物可根據習用氧化方法自式I化合物藉由(例如)利用以下物質處理該化合物來製備：有機過酸(例如間氯過氧苯甲酸或3-氯過氧苯甲酸)[Journal of Medicinal Chemistry 38(11),1892-1903(1995),WO 03/64572]；或無機氧化劑(例如過氧化氫)[參見Journal of Heterocyclic Chemistry 18(7),1305-1308(1981)]或歐索娜(oxone)[參見Journal of the American Chemical Society 123(25),5962-5973(2001)]。該氧化可產生純的單-N-氧化物或不同N-氧化物之混合物，該混合物可藉由習用方法(例如層析)來分離。
式III、III'、IIIa、IIIb、IIIc、IV、IV'及V之化合物已為業內熟知或可藉由與有機合成化學之充分確立之反應類似之方式或與闡述於有 機化學標準作品中(例如Houben-Weyl,「Methoden der Organischen Chemie」,Thieme-Verlag,Stuttgart，Jerry March「Advanced Organic Chemistry」，第5版，Wiley & Sons及其中引用之文獻及R.Larock,「Comprehensive Organic Transformations」，第2版，Weinheim,1999及其中引用之文獻)之方法類似之方式來製備。該等反應通常係在包括以下之有機溶劑中實施：非質子有機溶劑，例如取代之醯胺、內醯胺及脲，例如二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮、四甲基脲；環狀醚，例如二噁烷、四氫呋喃；鹵化烴，例如二氯甲烷；及其混合物以及其與C1-C6-烷醇及/或水之混合物。
上文所闡述之反應將通常端視所用化合物之反應性而在-10℃至100℃範圍內之溫度下實施。
以習用方式藉由(例如)與水混合來處理反應混合物，分離各相，且若適當藉由層析純化粗製產物。中間體及最終產物在一些情形下產生無色或淺褐色黏性油狀物之形式，該等油狀物不含揮發物或在減壓及適度升高之溫度下純化。若獲得固體形式之中間體及最終產物，則亦可藉由重結晶或浸提進行純化。
由於式I化合物、其N-氧化物、其水合物、其互變異構物及其前藥及其醫藥上可接受之鹽能夠以低濃度抑制PDE10A，故該等具體而言適於治療可藉由抑制磷酸二酯酶第10A型治療之病症或病況。術語「治療(treating及treatment)」依照本發明必須理解為既包括疾病或病症病因之治癒性治療、與疾病或病症相關之症狀之治療，即控制疾病或病症或改善與疾病或病症相關之病況或症狀，又包括預防性治療，即用於降低疾病或病症之風險之治療。
可藉由抑制PDE10A治療(包括治癒性治療、控制或改善及預防)之神經及精神病症或病況包括CNS病症，具體而言精神分裂症、抑鬱症、躁鬱症、與精神分裂症相關之認知功能障礙、與阿茲海默氏病 (Alzheimer's disease)相關之認知功能障礙、亨廷頓氏病(Huntington's disease)(亨廷頓舞蹈病)、焦慮及物質相關病症，尤其物質使用病症、與物質戒斷相關之物質耐受病況。可藉由抑制PDE10A治療(包括治癒性治療、控制或改善及預防)之病症或病況亦包括飲食誘導性肥胖之治療。
因此，本發明係關於式I化合物、其N-氧化物、其水合物、其互變異構物及其前藥及其醫藥上可接受之鹽之用途，其用於治療可藉由抑制磷酸二酯酶第10A型治療之病症或病況，即本發明係關於該等化合物用於治癒性治療此一疾病或病症、控制此一疾病或病症、改善與此一疾病或病症相關之症狀及降低此一疾病或病症之風險之用途。
本發明亦係關於治療選自可藉由抑制磷酸二酯酶第10A型治療之神經及精神病症之醫學病症之方法，該方法包含向有需要之哺乳動物投與有效量之至少一種選自式I化合物、其N-氧化物、其水合物、其互變異構物、其前藥及其醫藥上可接受之鹽之群之化合物。
本發明具體而言係關於：˙治療、控制、改善哺乳動物之精神分裂症或降低其風險之方法；˙治療、控制、改善哺乳動物之與精神分裂症相關之認知擾亂或降低其風險之方法；˙治療、控制、改善哺乳動物之抑鬱症或降低其風險之方法；˙治療、控制、改善哺乳動物之躁鬱症或降低其風險之方法；˙治療或改善哺乳動物之與物質使用病症相關之症狀之方法；˙治療或改善哺乳動物之與飲食誘導性肥胖相關之症狀之方法；˙治療、控制、改善哺乳動物之與阿茲海默氏病相關之認知擾亂或降低其風險之方法； ˙治療、控制、改善阿茲海默氏病中之行為症狀或降低其風險之方法；˙治療、控制、改善哺乳動物之焦慮或降低其風險之方法；˙治療、控制、改善哺乳動物之亨廷頓氏病或降低其風險之方法；該等方法包含向有需要之哺乳動物投與有效量之至少一種選自式I化合物、其N-氧化物、其水合物、其互變異構物、其前藥及其醫藥上可接受之鹽之群之化合物。
本發明方法中所治療之個體通常係期望抑制PDE10A之雄性或雌性哺乳動物，較佳地人類。術語「有效量」及「治療有效量」意指將使組織、系統、動物或人類引發研究者、獸醫、醫師或其他臨床醫師正尋求之生物或醫學反應之標的化合物的量。應認識到，熟習此項技術者可藉由使用有效量之本發明化合物治療目前受神經及精神病症折磨之患者或藉由預防性治療受該等病症折磨之患者來影響該等病症。如本文所使用，術語「治療(treatment及treating)」係指可減慢、中斷、阻止、控制或停止本文所闡述病症之進展之所有過程，但其未必指示所有病症症狀全部消除，以及具體而言易患該疾病或病症之患者之所提及病狀之預防性療法。本文所用術語「組合物」意欲涵蓋包含指定量指定成份的產品以及任一直接或間接地自指定量指定成份組合而成的產品。關於醫藥組合物之該術語意欲涵蓋包含活性成份與構成載劑之惰性成份之產品，以及任一可直接或間接自任兩種或更多種該等成份之組合、複合或聚集而產生、或自一或多種該等成份之解離而產生、或子一或多種該等成份之其他類型反應或相互作用而產生的產品。因此，本發明醫藥組合物涵蓋藉由混合本發明化合物與醫藥上可接受之載劑而製成之任一組合物。「醫藥上可接受」意指載劑、稀釋劑或賦形劑必須與調配物之其他成份相容且對其接受者無害。
術語「投與(administration of)」及/或「投與(administering a)」化合物應理解為意指向需要治療之個體提供本發明化合物或本發明化合物之前藥。
本發明之較佳實施例提供治療精神分裂症之方法，其包含：向有需要之患者投與有效量之至少一種選自式I化合物、其N-氧化物、其水合物、其互變異構物、其前藥及其醫藥上可接受之鹽之群之化合物。
在另一較佳實施例中，發明提供治療與精神分裂症相關之認知擾亂之方法，其包含：向有需要之患者投與有效量之至少一種式I化合物、其N-氧化物、其水合物、其互變異構物、其前藥及其醫藥上可接受之鹽選自之群之化合物。
目前，第四版之Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders(DSM-IV)(1994,American Psychiatric Association,Washington,D.C.)提供包括精神分裂症及其他精神病性病症之診斷工具。該等包括：具有精神病性症狀作為定義性特徵之病症。術語精神病性係指妄想、顯著幻覺、解構型語言、解構型或僵直型行為。該病症包括：妄想型、解構型、僵直型、未分化型及殘留型精神分裂症、類精神分裂病性病症、感情分裂性病症、妄想病症、短暫精神病性病症、共有型精神病性病症、一般醫學病況引起之精神病性病症、物質誘導性精神病性病症及未另行指定之精神病性病症。熟習此項技術者將認識到，神經及精神病症及具體精神分裂症具有替代命名、疾病分類及分類系統，且該等系統隨醫學科學進展而進化。因此，術語「精神分裂症」意欲包括闡述於其他診斷來源中之類似病症。
在另一較佳實施例中，本發明提供治療物質相關病症之方法，其包含：向有需要之患者投與有效量之至少一種選自式I化合物、其N-氧化物、其水合物、其互變異構物、其前藥及其醫藥上可接受之鹽 之群之化合物。
在另一較佳實施例中，本發明提供治療焦慮之方法，其包含：向有需要之患者投與有效量之至少一種選自式I化合物、其N-氧化物、其水合物、其互變異構物、其前藥及其醫藥上可接受之鹽之群之化合物。目前，第四版之Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders(DSM-IV)(1994,American Psychiatric Association,Washington,D.C.)提供包括焦慮及相關病症之診斷工具。該等包括：具有或沒有懼空曠症之恐慌病症、無恐慌病症史之懼空曠症、特定對象畏懼症、社會畏懼症、強迫行為病症、創傷後精神壓力病症、急性壓力病症、廣泛性焦慮病症、一般醫學病況引起之焦慮病症、物質誘導性焦慮病症及未另行指定之焦慮病症。如本文所使用，術語「焦慮」包括如DSM-IV中所闡述之彼等焦慮病症及相關病症之治療。熟習此項技術者將認識到，神經及精神病症及具體焦慮具有替代命名、疾病分類及分類系統，且該等系統隨醫學科學進展而進化。因此，術語「焦慮」意欲包括闡述於其他診斷來源中之類似病症。
在另一較佳實施例中，本發明提供治療抑鬱症之方法，其包含：向有需要之患者投與有效量之至少一種選自式I化合物、其N-氧化物、其水合物、其互變異構物、其前藥及其醫藥上可接受之鹽之群之化合物。目前，第四版之Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders(DSM-IV)(1994,American Psychiatric Association,Washington,D.C.)提供包括抑鬱症及相關病症之診斷工具。抑鬱症病症包括(例如)單一陣發性或復發重性抑鬱症病症，及神經官能性抑鬱症病症、抑鬱症神經官能病及神經官能病抑鬱症；抑鬱症病性抑鬱症，包括厭食、體重減輕、失眠及驚厥早醒及心理動作性遲緩；典型抑鬱症(或反應性抑鬱症)，包括食欲增加、睡眠過度、心理動作性激躁或應激性、焦慮及畏懼症；季節性情緒病症；或躁鬱症或躁狂抑鬱 症，例如，雙極性I病症、雙極性II病症及循環性情感病症。如本文所使用，術語「抑鬱症」包括如DSM-1V中所闡述之彼等抑鬱症病症及相關病症之治療。
在另一較佳實施例中，本發明提供治療物質相關病症、尤其物質依賴、物質濫用、物質耐受及物質戒斷之方法，其包含：向有需要之患者投與有效量之至少一種選自式I化合物、其N-氧化物、其水合物、其互變異構物、其前藥及其醫藥上可接受之鹽之群之化合物。目前，第四版Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders(DSM-IV)(1994,American Psychiatric Association,Washington,D.C.)提供包括與濫用藥物(包括酒精)、醫藥副效應及毒素暴露相關之病症之診斷工具。物質包括酒精、安非他命及類似作用之擬交感神經藥、咖啡因、大麻、古柯鹼、幻覺劑、吸入劑、尼古丁、類鴉片劑、苯環己派啶(PCP)或類似作用之芳基環己基胺，及鎮靜劑、安眠劑或抗焦慮劑。另外，亦包括多物質依賴及其他未知之物質相關病症。熟習此項技術者將認識到，神經及精神病症及具體物質相關病症具有替代命名、疾病分類及分類系統，且該等系統隨醫學科學進展而進化。因此，術語「物質相關病症」意欲包括闡述於其他診斷來源中之類似病症。
在治療、預防、控制、改善需要抑制PDE10A之病況或降低其風險中，適當劑量量通常將為約0.01mg/kg患者體重/天至500mg/kg患者體重/天，其可以單一劑量或多劑量來投與。較佳地，該劑量量將為約0.1至約250mg/kg/天；更佳地約0.5至約100mg/kg/天。適宜劑量量可為約0.01mg/kg/天至250mg/kg/天、約0.05mg/kg/天至100mg/kg/天或約0.1mg/kg/天至50mg/kg/天。在此範圍內，劑量可為0.05mg/kg/天至0.5mg/kg/天、0.5mg/kg/天至5mg/kg/天或5mg/kg/天至50mg/kg/天。對於經口投與而言，該等組合物較佳地以含有1.0毫克至 1000毫克活性成份、具體而言1.0毫克、5.0毫克、10.0毫克、15.0毫克、20.0毫克、25.0毫克、50.0毫克、75.0毫克、100.0毫克、150.0毫克、200.0毫克、250.0毫克、300.0毫克、400.0毫克、500.0毫克、600.0毫克、750.0毫克、800.0毫克、900.0毫克及1000.0毫克活性成份之錠劑形式提供以針對症狀調節欲治療患者之劑量。該化合物可根據1至4次/天之方案來投與，較佳地每天一次或兩次。當治療、預防、控制、改善神經及精神病症或本發明化合物適於之其他疾病或降低其風險時，通常在以每公斤動物體重約0.1毫克至約100毫克之日劑量、較佳地每天以單一日劑量或分開劑量給予兩次至六次或以持續釋放形式投與本發明化合物時，獲得令人滿意之結果。對於最大型哺乳動物而言，總日劑量為約1.0毫克至約1000毫克、較佳地約1毫克至約50毫克，在70kg成年人類之情形下，總日劑量通常將為約7毫克至約350毫克。可調節此劑量方案以提供最佳治療反應。然而應瞭解，對於任一具體患者，特定劑量量及給藥頻次可能有所變化且將取決於各種因素，包括所用特定化合物之活性、該化合物之代謝穩定性及作用時間長度、年齡、體重、整體健康狀況、性別、飲食、投與模式及時間、排泄速率、藥物組合、具體病況之嚴重程度及接受療法之主體。
本發明化合物可藉由習用投與途徑來投與，包括非經腸(例如，肌內、腹膜內、靜脈內、ICV、腦池內注射或輸注、皮下注射或植入)，經口、經吸入噴霧、經鼻、經陰道、經直腸、經舌下或局部投與途徑。
本發明化合物另外可與其他藥劑組合用於預防、治療、控制、改善上文所提及疾病、病症及病況或降低其風險的方法中。
本發明化合物可與一或多種其他藥物組合用於治療、預防、控制、改善可利用式I化合物或其他藥物之疾病或病況或降低其風險，其中該等藥物組合在一起較任何單獨藥物更安全或更有效。該等其他 藥物可藉由其通常使用之途徑及量與式I化合物同時或依序來投與。當式I化合物與一或多種其他藥物同時使用時，呈含有該等其他藥物及式I化合物之單元劑型之醫藥組合物較佳。然而，組合療法亦可包括式I化合物及一或多種其他藥物根據不同重疊時間表投與之療法。本發明亦涵蓋，當與一或多種其他活性成份組合使用時，本發明化合物及其他活性成份可以較每一者單獨使用時更少之劑量使用。因此，本發明醫藥組合物包括除式I化合物以外亦含有一或多種其他活性成份者。上述組合不僅包括本發明化合物與一種其他活性化合物之組合且亦包括與兩種或更多種其他活性化合物之組合。
同樣，本發明化合物可與用於預防、治療、控制、改善本發明化合物可用之疾病或病狀或降低其風險之其他藥物組合使用。該等其他藥物可藉由其通常使用之途徑及量與本發明化合物同時或依序投與。當本發明化合物與一或多種其他藥物同時使用時，除本發明化合物以外亦含有該等其他藥物之醫藥組合物較佳。因此，本發明之醫藥組合物包含除本發明化合物外亦含有一或多種其他活性成份者。
本發明化合物對第二活性成份之重量比可有所變化且將取決於每一成份之有效劑量。通常，將使用每一成份之有效劑量。因此，例如，當本發明化合物與另一藥劑組合時，本發明化合物對該另一藥劑之重量比通常將在約1000：1至約1：1000、較佳地約200：1至約1：200之範圍內。本發明化合物與其他活性成份之組合通常將亦在上述範圍內，但在每一情形下，應使用每一活性成份之有效劑量。在該等組合中，本發明化合物與其他活性藥劑可單獨投與或結合投與。此外，一個要素可在其他藥劑投與之前、同時或之後投與。
本發明亦係關於醫藥組合物(即藥劑)，其包含至少一種本發明化合物及(若適當)一或多種適宜賦形劑。
該等賦形劑/藥物載劑係根據醫藥形式及期望之投與模式來選 擇。
本發明化合物可用於製造用於非經腸(例如，肌內、腹膜內、靜脈內、ICV、腦池內注射或輸注、皮下注射或植入)、經口、經舌下、氣管內、鼻內、局部、經皮、經陰道或經直腸投與之醫藥組合物，且可以單位劑型投與動物或人類，與習用醫藥載劑混合，用於預防或治療上述損傷或疾病。
在醫藥組合物中，可以含有通常無毒及/或為醫藥上可接受之習用賦形劑之適宜劑量單位調配物單獨或與其他活性化合物一起調配該至少一種本發明化合物。載劑或賦形劑可為固體、半固體或液體材料，其用作活性化合物之媒劑、載劑或介質。適宜賦形劑列示於專業醫學專論中。此外，調配物可包含醫藥上可接受之載劑或常用輔助物質，例如助流劑；潤濕劑；乳化劑及懸浮劑；防腐劑；抗氧化劑；抗刺激劑；螯合劑；包衣助劑；乳液穩定劑；膜形成劑；凝膠形成劑；氣味遮蔽劑；矯味劑；樹脂；水膠體；溶劑；增溶劑；中和劑；擴散加速劑；顏料；四級銨化合物；加脂劑(refatting agent)及超脂劑(overfatting agent)；軟膏、乳霜或油用原材料；聚矽氧衍生物；擴展助劑；穩定劑；滅菌劑；栓劑基質；錠劑助劑，例如黏合劑、填充劑、助流劑、崩解劑或包衣；推進劑；乾燥劑；不透明劑；增稠劑；蠟；塑化劑及白礦物油。調配物就此而言係基於如以下文獻中所闡述之專業知識：例如，Fiedler,H.P.,Lexikon der Hilfsstoffe für Pharmazie,Kosmetik und angrenzende Gebiete[Encyclopedia of auxiliary substances for pharmacy,cosmetics and related fields]，第4版，Aulendorf：ECV-Editio-Kantor-Verlag,1996。
適宜單位劑型包括用於經口投與之形式，例如用於口服之錠劑、明膠膠囊、粉末、顆粒及溶液或懸浮液，用於經舌下、經頰、氣管內或鼻內投與之形式，氣溶膠，植入物，皮下、肌內或靜脈內投與 之形式及經直腸投與之形式。
本發明化合物可以用於局部投與之乳霜、軟膏或洗劑使用。
若固體組合物係以錠劑形式製備，則將主要成份與醫藥載劑(例如明膠、澱粉、乳糖、硬脂酸鎂、滑石粉、二氧化矽或諸如此類)混合。
錠劑可經蔗糖、纖維素衍生物或另一適宜物質包覆或以其他方式進行處理，以便展現延長或延遲之活性且以便連續釋放預定量之活性基礎成份。
呈明膠膠囊形式之製劑係藉由混合活性成份與增量劑並將所得混合物裝納於軟明膠或硬明膠膠囊中獲得。
呈糖漿或酏劑形式或用於以滴劑形式投與之製劑可包含活性成份以及較佳地無卡路里(calorie)之甜味劑、作為防腐劑之對羥苯甲酸甲酯或對羥苯甲酸丙酯、矯味劑及適宜著色劑。
水可分散性粉末或顆粒可包含與分散劑、潤濕劑或懸浮劑(例如聚乙烯吡咯啶酮)及甜味劑或味道改良劑混合之活性成份。
經直腸投與係藉由使用利用在直腸溫度下融化之黏合劑(例如可可脂或聚乙二醇)製備之栓劑來達成。非經腸投與係藉由使用包含藥理學適宜之分散劑及/或潤濕劑(例如丙二醇或聚乙二醇)之水性懸浮液、等滲鹽溶液或無菌且可注射之溶液來實現。
活性基礎成份亦可與一或多種載劑或添加劑(若適宜)一起調配為微膠囊或脂質體/中心體。
除通式I之化合物以外，其前藥、其N-氧化物、其互變異構物、其水合物或其醫藥上適宜之鹽，本發明組合物可包含可有益於治療上文所指示之損傷或疾病之其他活性基礎成份。
因此，本發明進一步關於多種活性基本成份一起存在之醫藥組合物，其中至少一者係本發明化合物。
當產生醫藥組合物時，本發明化合物視情況與一或多種載劑混合或用其稀釋。
本發明化合物亦包括一或多個原子已經其穩定的非放射性同位素置換(例如氫原子經氘置換)之化合物。
穩定同位素(例如氘、13C、15N、18O)係非放射性同位素，其較各原子之平常豐富同位素含有一個額外中子。在醫藥研究中已使用氘化化合物，藉由評估非氘化母體化合物之作用機制及代謝途徑來研究氘化化合物之活體內代謝命運(Blake等人，J.Pharm.Sci.64,3,367-391(1975))。該等代謝研究對於安全、有效治療藥物之設計重要，因為投與患者之該活體內活性化合物或因為自該母體化合物產生之代謝物證明有毒或致癌(Foster等人，Advances in Drug Research，第14卷，第2頁至第36頁，Academic press,London,1985；Kato等人，J.Labelled Comp.Radiopharmaceut.,36(10)：927-932(1995)；Kushner等人，Can.J.Physiol.Pharmacol.,77,79-88(1999))。
納入重原子，特別是以氘取代氫，可引起同位素效應，可能改變該藥物之藥物動力學。若標記置於分子之代謝惰性位置，則此效應通常不顯著。
藥物之穩定同位素標記可改變其物理化學性質，例如pKa及脂質溶解性。該等改變可隨藥物通過身體而在不同步驟影響其命運。吸收、分佈、代謝或排泄可能改變。吸收及分佈係主要取決於物質之分子大小及親脂性之過程。若同位素取代影響配體-受體相互作用中所涉及之區域，則該等效應及變化可影響藥物分子之藥效動力反應。
若至氘原子之化學鍵斷裂係過程中之速率限制步驟，則藥物代謝可引起大的同位素效應。儘管穩定同位素標記分子之一些物理性質不同於未標記者之物理性質，但化學及生物性質係相同的，僅有一個重要的例外：由於重同位素之質量增加，因此涉及重同位素與另一原 子之任一鍵將強於輕同位素與該原子間之同一鍵。在此鍵之斷裂係速率限制步驟之任一反應中，該反應對於具有重同位素之分子將由於「動力學同位素效應」而較緩慢繼續進行。涉及斷裂C--D鍵之反應可為涉及斷裂C--H鍵之類似反應之至多1/7。若在產生代謝物之任一步驟中未涉及C--D鍵，則可不存在改變藥物之行為之任一效應。若氘置於藥物代謝中所涉及之位點處，則只有C--D鍵之斷裂係速率限制步驟才可觀察到同位素效應。有證據表明，每當通常藉由混合功能氧化酶催化之氧化裂解脂肪族C--H鍵時，氫經氘之置換將皆產生可觀察到之同位素效應。亦較重要的是瞭解在代謝位點處納入氘可使其速率減慢至藉由在未經氘取代之碳原子處攻擊產生之另一代謝物變為主要途徑(稱為「代謝轉換」之過程)之點。
在所有年齡之健康人類(包括新生兒及孕婦)中亦使用氘示蹤劑(例如氘標記之藥物及數千毫克劑量(在一些情形中反覆給予)之氘化水)，且未報導過事故(例如Pons G及Rey E,Pediatrics 1999 104：633；Coward W A等人，Lancet 1979 7：13；Schwarcz H P,Control.Clin.Trials 1984 5(4增刊)：573；Rodewald L E等人，J.Pediatr.1989 114：885；Butte N F等人，Br.J.Nutr.1991 65：3；MacLennan A H等人，Am.J.Obstet Gynecol.1981 139：948)。因此應明瞭，例如在本發明化合物之代謝期間釋放之任何氘沒有健康風險。
哺乳動物中之氫之重量%(約9%)及氘之天然豐度(約0.015%)指示，70kg人類通常含有近一克氘。此外，已在哺乳動物(包括齧齒動物及狗)中實現最多約15%正常氫經氘之置換且維持數天至數週之時段，且觀察到最少不利效應(Czajka D M及Finkel A J,Ann.N.Y.Acad.Sci.1960 84：770；Thomson J F,Ann.New York Acad.Sci 1960 84：736；Czakja D M等人，Am.J.Physiol.1961 201：357)。較高氘濃度(通常超過20%)在動物中可係有毒的。然而，發現人類體液中高達 15%-23%氫經氘之急性置換不會造成毒性(Blagojevic N等人，「Dosimetry & Treatment Planning for Neutron Capture Therapy」,Zamenhof R,Solares G and Harling O Eds.1994.Advanced Medical Publishing,Madison Wis.第125頁至第134頁；Diabetes Metab.23：251(1997))。
使存於上述化合物中之氘之量增加至高於其天然豐度稱為富集或氘富集。富集量之實例包括約0.5mol%、1mol%、2mol%、3mol%、4mol%、5mol%、6mol%、7mol%、8mol%、9mol%、10mol%、12mol%、16mol%、21mol%、25mol%、29mol%、33mol%、37mol%、42mol%、46mol%、50mol%、54mol%、58mol%、63mol%、67mol%、71mol%、75mol%、79mol%、84mol%、88mol%、92mol%、96mol%至約100mol%。
存於具體有機化合物中之氫與氘交換之能力不同。某些氫原子在生理學條件下易於交換，且若經氘原子置換，則預計其在投與患者後將易於與質子交換。某些氫原子可藉由氘酸(例如D2SO4/D2O)之作用與氘原子交換。另一選擇為，可在本發明化合物之合成期間以各種組合納入氘原子。某些氫原子不易與氘原子交換。然而，可藉由在構築本發明化合物期間使用氘化起始材料或中間體在剩餘位置處納入氘原子。
氘化及氘富集之本發明化合物可藉由使用闡述於文獻中之已知方法來製備。該等方法可利用相應氘化試劑及視情況其他含同位素之試劑及/或用於合成本文所描述化合物之中間體，或調用業內已知用於引入同位素原子至化學結構之標準合成方案來實施。相關程序及中間體揭示於(例如)以下文獻中：Lizondo,J等人，Drugs Fut,21(11),1116(1996)；Brickner,S J等人，J Med Chem,39(3),673(1996)；Mallesham,B等人，Org Lett,5(7),963(2003)；PCT公開案 WO1997010223、WO2005099353、WO1995007271、WO2006008754；美國專利第7538189號；第7534814號；第7531685號；第7528131號；第7521421號；第7514068號；第7511013號；及美國專利申請公開案第號20090137457號；第20090131485號；第20090131363號；第20090118238號；第20090111840號；第20090105338號；第20090105307號；第20090105147號；第20090093422號；第20090088416號；第20090082471號，該等方法係以引用方式併入本文中。
下列實例意欲進一步闡釋本發明。
該等方案之闡述及其所遵循之實例中所使用之縮寫為：BF3．OEt2，三氟化硼合乙醚；BH3-THF，硼烷四氫呋喃複合物；Cs2CO3，碳酸銫；CHCl3，氯仿；DCM，二氯甲烷；DEAD，偶氮二甲酸二乙酯；DIAD，偶氮二甲酸二異丙基酯；DIPEA，N,N-二異丙基乙基胺；DME，二甲氧基乙烷；DMF，二甲基甲醯胺；DMSO，二甲基亞碸；EA，乙酸乙酯；Et，乙基；EtOH，乙醇；EX.，實例；HCl，鹽酸；HMPA，六甲基磷醯胺；i-Pr，異丙基；K2CO3，碳酸鉀；勞氏試劑，2,4-雙(4-甲氧基苯基)-1,3,2,4-二硫雜二磷丁烷-2,4-二硫酮；MeCN，乙腈；MeOH，甲醇；NaBH4，硼氫化鈉；PE，石油醚；Pd2(dba)3，叁(二亞苄基乙酮)二鈀(0)；PdCl2(dppf)，1,1'-雙(二苯基膦基)二茂鐵-二氯化鈀(II)；PMB，4-甲氧基苄基；PyBOP，苯并三唑-1-基-氧基三吡咯啶基鏻六氟磷酸鹽；Rt，滯留時間；r.t.，室溫，SOCl2，亞硫醯氯；TEA，三乙胺；TFA，三氟乙酸；THF，四氫呋喃；TMSCl，三甲基矽烷基氯；Xantphos，4,5-雙(二苯基膦基)-9,9-二甲基二苯并吡喃。
在Agilent 1200 HPLC/6100 SQ系統上運行LC-MS量測。
製備實例 I.中間體之製備
實例中所使用之起始材料係自市面購得或可藉由在有機化學中訓練之熟習此項技術之普通人員遵循如例如下述實例中所概述之常規實驗室實踐來合成。
a)通式Het-CR4R5-A-NH2之化合物之製備
a1)2-喹啉-2-基-乙胺
a1.1)喹啉-2-基-乙酸乙基酯
在N2氣氛及攪拌下經5min向真空乾燥之Zn粉(6.0g,93.8mmol)於無水THF(100ml)中之懸浮液中逐滴添加TMSCl(0.5ml)。將混合物攪拌30min並升溫至45℃。經由注射器逐滴添加溴乙酸乙酯(5.2ml,46.9mmol)。在添加後，將混合物在相同溫度下攪拌1h。在室溫下靜置2h後，形成澄清橙色溶液。藉助長針狀物將橙色溶液(50ml)小心吸入注射器中，並在三頸燒瓶中添加至2-溴喹啉(2.0g,9.6mmol)及PdCl2(dppf)(200mg,0.27mmol)之混合物中。將混合物在N2下回流3h。利用LC-MS監測反應。添加乙酸乙酯(200ml)以稀釋該混合物並添加水(50ml)以淬滅反應。藉助矽藻土墊過濾混合物。將濾液分配在鹽水與乙酸乙酯之間。分離有機層，用鹽水(100ml)洗滌，經硫酸鈉乾燥並濃縮。利用二氧化矽管柱(PE/EA=3：1)純化殘餘物，從而得到橙色油狀標題化合物(1.0g,48%)。LC-MS(ESI+)：m/e 216(M+H)+，Rt：0.62min。
a1.2)2-喹啉-2-基-乙醇
經5min之時段向來自實例a1.1之化合物(10g,45mmol)於THF(200ml)中之冷(0℃)溶液中以小份添加LiAlH4(2.65mg,70mmol)。將所得混合物攪拌1h。極緩慢逐滴添加水。然後，添加更多水及EA。收集有機相，乾燥並濃縮。藉由矽膠層析(PE/EA=2：1)純化殘餘物，從而得到黃色固體狀標題化合物(2.5g,30%)。LC-MS(ESI+)：m/e 174 (M+H)+，Rt：0.75min。
a1.3)1-琥珀醯亞胺基-2-喹啉-2-基-乙烷
將來自實例a1.2之化合物(2.5g,15mmol)、吡咯啶-2,5-二酮(2g,20mmol)及PPh3(5.25g,20mmol)溶解於THF(50ml)中。向該溶液中添加DEAD(6.1g,35mmol)。將混合物在室溫下攪拌過夜。蒸發溶劑並藉由矽膠層析(PE/EA=2/1)純化殘餘物，從而得到黃色油狀標題化合物(2.5g,66%)。LC-MS(ESI+)：m/e 255(M+H)+，Rt：1.15min。
a1.4)2-喹啉-2-基-乙胺
用來自實例a1.3之化合物(2.5g,20mmol)及甲醇(50ml)裝填燒瓶。向混合物中添加肼水溶液(85%,25ml)。將溶液在回流下攪拌過夜。蒸發溶劑並藉由矽膠層析(DCM/MeOH=10/1)純化殘餘物，從而得到黃色固體狀標題化合物(1.5g,43%)。LC-MS(ESI+)：m/e 173(M+H)+，Rt：1.42min。
a2)2-喹啉-2-基-乙胺
a2.1)2-(氯甲基)喹啉
向2-(氯甲基)喹啉鹽酸鹽(10g,46.7mmol)於EA/水(150ml：75ml)中之懸浮液中逐份添加碳酸氫鈉粉末直至停止氣體釋放為止。收集有機層，用鹽水(3×50ml)洗滌，經硫酸鈉乾燥並濃縮。所獲得粗製標題化合物未經進一步純化即使用(8g,96%產率)。
LC-MS(ESI+)：m/e 178(M+H)+，Rt：1.79min。
a2.2)2-(氰基甲基)喹啉
將2-(氯甲基)喹啉(41.2g,232mmol，參見實例a2.1))溶解於EtOH/水(200ml：100ml)之混合物中。添加氫化鈉(11.48g，234mmol)。將混合物加熱至50℃並攪拌過夜。在減壓下去除乙醇。用EA(3×200ml)萃取殘餘物。用1M硫酸鐵(II)溶液(200ml)處理剩餘水相。用水(3×50ml)洗滌合併之有機層，經硫酸鈉乾燥並濃縮。在氧化矽管 柱(PE/EA=5：1)上純化殘餘物，從而得到標題化合物5(34g 87%產率)。
LC-MS(ESI+)：m/e 169(M+H)+，Rt：1.79min。
a2.3)2-喹啉-2-基-乙胺
向2-(氰基甲基)喹啉(50g,2971mmol，參見實例a2.2))於乙醇(400ml)中之溶液中添加雷尼鎳(1.7g)及氨水溶液(濃的，250ml)。利用氫氣(壓力：35psi)將混合物氫化過夜。過濾混合物並濃縮。將殘餘物溶解於水(500ml)中並用濃HCl水溶液將pH值調節至1。然後，用乙酸乙酯(3×400ml)萃取混合物以去除雜質。藉由添加氫氧化鈉水溶液將水層之pH值調節至6至8。之後，用DCM(3×300ml)萃取水層以去除雜質。然後，濃縮水層。將DCM(200ml)及MeOH(50ml)添加至固體中，藉助布氏漏斗(Büchner funnel)過濾混合物。將溶液濃縮至乾燥，從而得到標題化合物6(18g,35%產率)。
LC-MS(ESI+)：m/e 173(M+H)+，Rt：0.95min；1H-NMR(400MHz,DMSO-d6)：δ=3.32(s,4H)；7.50(d,J=8.4Hz,1H)；7.59(t,J=7.4Hz,1H)；7.76(t,J=7.6Hz,1H)；7.97(d,J=8Hz,1H)；8.02(d,J=8.8Hz,1H)；8.27(br,2H)；8.34(d,J=8.4Hz,1H)。
a3)2,2-二氟-2-(喹啉-2-基)乙胺
a3.1)2,2-二氟-2-(喹啉-2-基)-乙酸乙基酯
將2-溴喹啉(5.0g,24.0mmol)、2-溴-2,2-二氟乙酸乙酯(5.8g,28.8mmol)及銅粉末(3.5g,55.2mmol)於DMSO(20ml)中之混合物在55℃下攪拌5小時。過濾出固體並添加水(100ml)及EA(150ml)。分離有機層並蒸發並濃縮，從而得到標題產物(4.2g,70%)，其未經進一步純化即用於下一步驟。LC-MS(ESI+)：m/e 252(M+H)+，Rt：0.934min/2.5min。
a3.2)2,2-二氟-2-(喹啉-2-基)乙醇
在0℃及N2下向來自實例a2.1之化合物(2g,7.9mmol)於乙醇(20ml)中之溶液中添加NaBH4(317mg,1.0mmol)。將混合物在0℃下攪拌1h，然後在室溫下攪拌1.5h。用稀HCl溶液淬滅溶液，用EA(2×200ml)萃取。將有機層經Na2SO4乾燥並濃縮。藉由管柱層析在矽膠(PE：EA=10：1)上純化殘餘物，從而得到標題化合物(0.7g,44%)。LC-MS(ESI+)：m/e 210(M+H)+，Rt：0.747min/2.5min。
a2.3)三氟甲烷磺酸2,2-二氟-2-(喹啉-2-基)乙酯
在-70℃下向來自實例a2.2之化合物(300mg,1.4mmol)及TEA(217mg,2.1mmol)於無水DCM(5ml)中之溶液中逐滴添加三氟甲烷磺酸酐(606mg,2.1mmol)，並將混合物攪拌1h。使所得溶液緩慢升溫至室溫並攪拌1h。過濾出固體並添加水。分離有機層並蒸發，從而得到粗製標題化合物(450mg,92%)，其未經進一步純化即用於下一步驟。LC-MS(ESI+)：m/e 342(M+H)+，Rt：1.006min。
a2.4)2,2-二氟-2-(喹啉-2-基)乙胺
在500ml圓底燒瓶中，在氮氣氛下將來自實例a2.3之化合物之粗製產物(15g,44mmol)添加至100ml EtOH及100ml氨水中，從而得到黃色懸浮液，然後加熱至90℃過夜。蒸發混合物以去除EtOH，然後用500ml EA萃取，濃縮並藉由矽膠(EA：PE=1：1)純化，從而得到3.5g白色油狀標題化合物(35%產率)。LC-MS(ESI+)：m/e 209(M+H)+，Rt：1.48min/2.5min；1H-NMR(DMSO-d,400MHz)：δ=8.58~8.56(d,J=8.8Hz,1H),8.11~8.07(m,2H),7.88~7.84(m,1H),7.83~7.81(d,J=9.2Hz,1H),7.74~7.71(m,1H),3.42(t,J=14.8Hz,2H),1.72(brs,2H)。
b)具有以下通式之化合物之製備，
其中LG1、LG2及LG3係適宜離去基團且RE1係如本文所定義之R2或係適宜保護基團。
b1)5-氯-1-甲基-6-側氧基-1,6-二氫吡啶-3,4-二甲酸二甲酯(3)、1-甲基-2-側氧基-1,2-二氫-3-氯-4-甲氧基羰基-吡啶-5-甲酸(4)及1-甲基-2-側氧基-1,2-二氫-3-氯-4-甲氧基羰基-5-氯甲基-吡啶(6)
b1.1)化合物(2)
在室溫下向氰基-N-甲基甲銨氯化物(6.4g,39.9mmol)於氯苯(50ml)中之溶液中逐滴添加草醯氯(12ml,137mmol)，然後，將所得溶液緩慢加熱至90℃並攪拌過夜。去除溶劑，藉由管柱層析在矽膠(PE：EA=10：1)上純化殘餘物，從而得到黃色油狀標題化合物(5g,70%產率)。LC-MS(ESI+)：m/e 178(M+H)+，Rt：1.54min。
b1.2)化合物(3)
將化合物(2)(40g,223mmol)及2-丁炔二酸二甲酯(950g,670mmol)於二甲苯(400ml)中之溶液在145℃下加熱過夜。使混合物冷卻至室溫。過濾反應混合物，從而得到化合物(3)(29.5g,50.8%產率)。LC-MS(ESI+)：m/e 260(M+H)+，Rt：1.50min；1H-NMR(DMSO-d6,400MHz)：δ=3.60(s,3H),3.79(s,3H),3.87(s,3H),8.67(s, 1H)。
b1.3)1-甲基-2-側氧基-1,2-二氫-3-氯-4-甲氧基羰基-吡啶-5-甲酸(4)
將氫氧化鋰(3.69g,154mmol)添加至化合物(3)(20g,77mmol)於MeOH(200ml)/水(40ml)中之溶液中並將混合物攪拌3h。用稀HCl將反應溶液調節至pH 6。過濾出固體產物並用冷乙醚洗滌，從而得到化合物(4)(17g,90%產率)。LC-MS(ESI+)：m/e 246(M+H)+，Rt：1.29min。
b1.4)化合物(5)
在250ml圓底燒瓶中將BH3-THF溶液(300ml,300mmol)小心添加至化合物(4)(27.4g,112mmol)中。將所得溶液在室溫下攪拌過夜。經由滴液漏斗將MeOH逐滴添加至溶液中。濃縮溶液。添加乙醇(100ml)並將溶液濃縮至乾燥，從而得到黃色油狀物。添加乙醚(50ml)並將油狀物固化為固體，將該固體研磨成粉末。過濾混合物，從而得到化合物(5)(20.4g,79%產率)。LC-MS(ESI+)：m/e 232(M+H)+，Rt：1.21min。
b1.5)1-甲基-2-側氧基-1,2-二氫-3-氯-4-甲氧基羰基-5-氯甲基-吡啶(6)
將SOCl2(22.2ml,305mmol)及DMF(0.5ml,6.46mmol)添加至化合物(5)(14.1g,60.9mmol)於CHCl3(100ml)中之懸浮液中並將反應物在68℃下攪拌16h。去除溶劑並在二氧化矽管柱(DCM/MeOH=100：1)上純化所得混合物，從而得到化合物(6)(5.55g,35%產率)。MS(ESI+)：m/e 250(M+H)+，Rt：1.58min。
b2)1-(4-甲氧基-苄基)-2-側氧基-1,2-二氫-3-氯-4-甲氧基羰基-5-氯甲基-吡啶(12)
b2.1)2-(4-甲氧基苄基胺基)-乙腈(7)
在500ml圓底燒瓶中將TEA(55.9ml,401mmol)、(4-甲氧基苯基)甲胺(50g,364mmol)及2-溴乙腈(43.7g,364mmol)於THF(500ml)中之混合物在約10℃下攪拌約12h。藉助矽膠墊過濾反應物。將粗製物質沈積至矽膠上，裝載至矽膠管柱上並用Hex/EtOAc(1：1)洗脫，從而得到標題化合物(49g,278mmol,76%產率)。1H-NMR(CDCl3,400MHz)：δ=3.55(s,2H),3.81(s,3H),3.87(s,2H),6.88(d,2H,J=8.4Hz),7.26(d,2H,J=8.0Hz)
b2.2)3,5-二氯-1-(4-甲氧基苄基)吡嗪-2(1H)-酮(8)
經由滴液漏斗將草醯氯(17.5ml,200mmol)逐滴添加至化合物(7)(8.5g,48.2mmol)於氯苯(60ml)中之混合物中。將反應物在約90℃下加熱約16h。去除溶劑。將所得混合物沈積至矽膠上並裝載至矽膠管柱上並用Hex/EtOAc(10：1)洗脫，從而得到3,5-二氯-1-(4-甲氧基苄基)吡嗪-2(1H)-酮(4.0g,13.33mmol,27.6%產率)。
b2.3)5-氯-1-(4-甲氧基苄基)-6-側氧基-1,6-二氫吡啶-3,4-二甲酸二甲酯(9)
將化合物(8)(2.0g,7.01mmol)及2-丁炔二酸二甲基酯(2.99g,21.04mmol)添加至二甲苯(40ml)中。將反應物在約150℃下加熱約16 h。使反應物冷卻至約25℃。藉助布氏漏斗過濾反應混合物從而得到標題化合物(0.9g,2.338mmol,33.3%產率)。LC-MS(ESI+)：m/e 366(M+H)+，Rt：1.98min；1H-NMR(DMSO-d6,400MHz)：δ=3.73(s,3H),3.79(s,3H),3.88(s,3H),5.21(s,2H),6.91(d,2H,J=6.8Hz),7.34(d,2H,J=6.8Hz),8.81(s,1H)。
b2.4)1-(4-甲氧基苄基)-2-側氧基-1,2-二氫-3-氯-4-甲氧基羰基-吡啶-5-甲酸(10)
將氫氧化鋰(1.884g,44.8mmol)添加至化合物(9)(8.2g,22.42mmol)於MeOH(150ml)/水(100ml)中之溶液中。將反應物在室溫下攪拌約12h並用稀HCl水溶液將反應溶液調節至pH=2。過濾固體並用冷乙醚洗滌，從而得到標題化合物(8.4g,21.49mmol,96%產率)。LC-MS(ESI+)：m/e 352(M+H)+，Rt：1.73min；1H-NMR(DMSO-d6,400MHz)：δ=3.75(s,3H),3.83(s,3H),5.20(s,2H),6.93(d,2H,J=8.8Hz),7.33(d,2H,J=8.8Hz),8.68(s,1H),13.39(br,1H)。
b2.5)1-(4-甲氧基苄基)-2-側氧基-1,2-二氫-3-氯-4-甲氧基羰基-5-羥基甲基-吡啶(11)
在100ml圓底燒瓶中將BH3-THF溶液(100ml,100mmol)小心添加至化合物(10)(8.4g,23.88mmol)中。將所得溶液在約室溫下攪拌過夜。添加MeOH。將溶液濃縮至乾燥，從而得到黃色固體狀標題化合物(8.15g,23.89mmol,100%產率)。LC-MS(ESI+)：m/e 338(M+H)+，Rt：1.65min。
b2.6)1-(4-甲氧基苄基)-2-側氧基-1,2-二氫-3-氯-4-甲氧基羰基-5-氯甲基-吡啶(12)
將SOCl2(0.1ml,1.370mmol)及DMF(0.1ml,1.291mmol)各自依次緩慢添加至化合物(11)(360mg,1.066mmol)於CHCl3(10ml)中之懸浮液中，並將反應物在70℃下攪拌約3h。去除溶劑並將所得混合物 沈積至矽膠上，將其裝載至矽膠管柱上並用MeOH/DCM(1：100)洗脫，從而得到標題化合物(110mg,0.309mmol,29.0%產率)。1H-NMR(CDCl3,400MHz)：δ=3.80(s,3H),3.98(s,3H),4.37(s,2H),5.09(s,2H),6.89(d,2H,J=8.0Hz),7.28(d,2H,J=8.0Hz)。
b3)1-甲基-2-側氧基-1,2-二氫-3-(4-吡啶基)-4-甲氧基羰基-吡啶-5-甲酸
b3.1)5-(4-吡啶基)-1-甲基-6-側氧基-1,6-二氫吡啶-3,4-二甲酸二甲酯
將化合物(4)(3.5g,13.5mmol)、吡啶-4-基-酸(4.9g,40.4mmol)、Pd(dppf)Cl2(1.1g,1.3mmol)及Cs2CO3(13.1g,40.4mmol)於DME/水(4/1,80ml)中之混合物在90℃下攪拌過夜。濃縮溶液並藉由管柱層析在矽膠(DCM/MeOH=100：1)上純化，從而得到灰白色固體狀標題化合物(1.6g,40%)。LC-MS(ESI+)：m/e 303(M+H)+，Rt：0.561min。
b3.2)1-甲基-2-側氧基-1,2-二氫-3-(4-吡啶基)-4-甲氧基羰基-吡啶-5-甲酸
將1-甲基-2-側氧基-1,2-二氫-3-(4-吡啶基)-4-甲氧基羰基-吡啶-5-甲酸(1.0g,3.3mmol，參見實例b3.1))及氫氧化鋰(159mg,6.6mmol)於MeOH(20ml)及水(4ml)中之溶液在30℃下攪拌3小時，用稀HCl將反應溶液調節至pH=6並過濾出固體並用冷THF洗滌，從而得到白色固體狀標題化合物(650mg,68%)。LC-MS(ESI+)：m/e 289(M+H)+，Rt：0.431min。
c)具有以下通式之化合物之製備，
其中LG係適宜離去基團且R2、R3、R4、R5、X、Y、Q、A及Het係如本文所定義。
c1)7-氯-5-甲基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,3,6-三酮
將2-喹啉-2-基-乙胺(2g,11.64mmol，參見實例a1))、DIPEA(5.55ml,31.8mmol)及PyBOP(7.16g,13.76mmol)各自添加至化合物(4)(2.6g,10.59mmol)於DCM中之懸浮液中冰將反應物在室溫下攪拌16h。過濾反應物，從而得到標題化合物(3.17g，81%產率)。
LC-MS(ESI+)：m/e 368(M+H)+，Rt：1.68min；1H-NMR(400MHz,DMSO-d6)：δ=3.23(t,J=7Hz,2H)；3.58(s,3H)；4.01(t,J=7.2Hz,2H)；7.47(d,J=8.4Hz,1H)；7.55(t,J=7Hz,1H)；7.71(t,J=7Hz,1H)；7.84(d,J=8.4Hz,1H)；7.93(d,J=8Hz,1H)；8.28(d,J=8Hz,1H)；8.63(s,1H)。
c2)7-氯-5-甲基-2-(2-[1,2,4]三唑并[1,5-a]吡啶-2-基-乙基)-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,3,6-三酮
該標題化合物係類似於闡述於實例c1)中之製程自2-([1,2,4]三唑并[1,5-a]吡啶-2-基)乙胺及化合物(4)開始來製備。
MS(ESI+)：m/e 380.00(M+Na)+及358.05(M+H)+。
c3)7-氯-5-甲基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-1,2-二氫-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-3,6-二酮
c3.1)7-氯-5-甲基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-1-羥基-1,2-二氫-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-3,6-二酮
將鋅(0.44g,6.8mmol)添加至7-氯-5-甲基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,3,6-三酮(1g,2.72mmol，參見實例c1))於乙酸(10ml)中之溶液中，並將反應物在回流下攪拌3h。使反應物冷卻至室溫並添加鹽水(20ml)。用THF(3×25ml)萃取水層並將合併之有 機相濃縮至乾燥。用THF(30ml)/MeOH(5ml)稀釋混合物，藉助矽膠墊過濾並濃縮，從而得到粗製產物(1.4g 139%產率)，其未經進一步純化即用於以下步驟中。
LC-MS(ESI)：m/e 370(M+H)+，Rt：1.62min。
c3.2)7-氯-5-甲基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-1,2-二氫-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-3,6-二酮
在0℃下將BF3．OEt2(1.234ml,9.73mmol)及三乙基矽烷(5.18ml,32.4mmol)添加至7-氯-5-甲基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-1-羥基-1,2-二氫-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-3,6-二酮(1.2g,3.24mmol，參見實例c3.1))於DCM(5ml)中之懸浮液中並將反應物在0℃下攪拌3h，然後使其升溫至室溫並攪拌過夜。去除溶劑並經由製備型HPLC(Waters 2767 PHW003，洗脫劑：MeCN/0.05%碳酸氫銨水溶液(梯度：20：80至40：60，經14min)，管柱：Hanbon Benetnach C18,10μm,20×250mm)純化所得混合物，從而得到標題化合物(65mg,6.5%產率)。
LC-MS(ESI)+：m/e 354(M+H)+，Rt：1.32min；1H-NMR(400MHz,CDCl3)：δ=3.35(t,J=7.2Hz,2H)；3.65(s,3H)；4.08(t,J=7Hz,2H)；4.41(s,2H)；7.36(d,J=8.4Hz,1H)；7.51(t,J=7.4Hz,1H)；7.70(t,J=7.6Hz,1H)；7.79(d,J=8Hz,1H)；7.85(s,1H)；7.99(d,J=8.4Hz,1H)；8.10(d,J=8.4Hz,1H)。
c4)7-氯-5-甲基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮
將TEA(4.18ml,30.0mmol)及2-喹啉-2-基-乙胺(1.89g,11mmol，參見實例a1))各自依次迅速加至1-甲基-2-側氧基-1,2-二氫-3-氯-4-甲氧基羰基-5-氯甲基-吡啶(2.5g,10.00mmol，參見實例b1.5之化合物(6))於EtOH(10ml)中之懸浮液中。將反應物在微波中在約80℃下加熱約20min。使反應物冷卻至室溫並過濾混合物並用少量EtOH 洗滌，從而得到標題化合物(1.35g,38.2%產率)。MS(ESI+)：m/e 418(M+H)+，Rt：1.67min；1H-NMR(400MHz,CDCl3)：δ=3.28(t,J=7.2Hz,2H)；3.53(s,3H)；3.97(t,J=7.2Hz,2H)；4.31(s,2H)；7.49(d,J=8.4Hz,1H)；7.56(t,J=7.3Hz,1H)；7.73(t,J=7.6Hz,1H)；7.92-7.95(m,2H)；7.98(s,1H)；8.30(d,J=8.4Hz,1H)。
c5)7-氯-2-(2-咪唑并[1,2-a]吡啶-2-基-乙基)-5-甲基-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮
將TEA(5ml,36mmol)添加至2-(咪唑并[1,2-a]吡啶-2-基)乙胺(1.934g,12mmol)及1-甲基-2-側氧基-1,2-二氫-3-氯-4-甲氧基羰基-5-氯甲基-吡啶(3g,12mmol，參見實例b1)之化合物(6))於MeCN(5ml)中之懸浮液中。將反應物在CEM微波中在約100℃下加熱約40min。去除溶劑並將所得混合物沈積至矽膠上，將其裝載至矽膠管柱上並用DCM/MeOH(50：1)洗脫，從而得到2.9g粗製產物。用水洗滌粗製產物，乾燥，從而得到標題化合物(2g,5.76mmol,48.1%產率)。
LC-MS(ESI)+：m/e 343(M+H)+，Rt：1.43min；1H-NMR(400MHz,DMSO-d6)：δ=3.03(t,J=7.2Hz,2H)；3.54(s,3H)；3.84(t,J=7.2Hz,2H)；4.26(s,2H)；6.84(t,J=7Hz,1H)；7.19(t,J=7.8Hz,1H)；7.47(d,J=7.8Hz,1H)；7.77(s,1H)；7.97(s,1H)；8.47(d,J=6.4Hz,1H)。
c6)7-氯-5-甲基-2-(2-[1,2,4]三唑并[1,5-a]吡啶-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮
將TEA(3.01ml,21.59mmol)迅速添加至2-([1,2,4]三唑并[1,5-a]吡啶-2-基)乙胺(1.167g,7.20mmol)及1-甲基-2-側氧基-1,2-二氫-3-氯-4-甲氧基羰基-5-氯甲基-吡啶(1.8g,7.20mmol，參見實例b1)之化合物(6))於MeCN(15ml)中之溶液中。將反應物在微波中在約100℃下加熱約40min。使反應物冷卻至室溫並藉助布氏漏斗過濾混合物。用水(2 ×20ml)研磨殘餘物固體。在布氏漏斗上過濾出所得固體，從而得到標題化合物(1.3g,3.78mmol,52.5%產率)。
LC-MS(ESI)+：m/e 344(M+H)+,Rt：1.36min；1H-NMR(400MHz,DMSO-d6)：δ=3.17(t,J=7.2Hz,2H),3.54(s,3H),3.92(t,J=7Hz,2H),4.32(s,2H),7.13-7.16(m,1H)；7.63(t,J=8Hz,1H)；7.75(d,J=8.8Hz,1H)；7.99(s,1H)；7.87(d,J=7.2Hz,1H)。
c7)7-氯-5-(4-甲氧基-苄基)-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮
在5ml微波反應小瓶中將2-(喹啉-2-基)乙胺(48.4mg,0.281mmol,參見實例a1))、3-氯-5-(氯甲基)-1-(4-甲氧基苄基)-2-側氧基-1,2-二氫吡啶-4-甲酸甲酯(100mg,0.281mmol)及TEA(0.117ml,0.842mmol)之溶液溶解於EtOH(3.0ml)中。將懸浮液在Biotage微波中在約100℃下加熱約20min。冷卻後，藉由LC-MS驗證幾乎完成反應。將溶液濃縮至乾燥，並自EtOH重結晶，從而得到黃色固體狀標題化合物(69mg,0.150mmol,53.4%產率)。
LC-MS(ESI+)：m/e 460(M+H)+，Rt：1.91min；1H-NMR(CDCl3,400MHz)：δ=3.35(t,2H,J1=6.4Hz,J2=7.2Hz),3.79(s,3H),4.10(m,2H),4.16(s,2H),5.12(s,2H),6.86(d,2H,J1=8.4Hz,J2=2.8Hz),7.28(m,3H),7.35(d,1H,J=8.8Hz),7.53(m,1H),7.68(m,1H),7.79(m,1H),7.98(m,1H),8.09(m,1H)。
c8)7-氯-5-甲基-2-[2-(1-甲基-1H-苯并咪唑-2-基)-乙基]-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮
將K2CO3(8.35g,60.4mmol)迅速添加至2-(1-甲基-1H-苯并[d]咪唑-2-基)乙胺二鹽酸鹽(5g,20.15mmol)於MeOH(50ml)中之懸浮液中，並將反應物攪拌約5h。過濾混合物並濃縮濾液。將殘餘物及TEA(28.1ml,201mmol)添加至1-甲基-2-側氧基-1,2-二氫-3-氯-4-甲氧 基羰基-5-氯甲基-吡啶(5.04g,20.15mmol，參見實例b1)之化合物(6))於MeCN(100ml)中之溶液中。將混合物在約90℃下加熱過夜。使反應物冷卻至室溫並藉助燒結玻璃漏斗過濾混合物。用水洗滌固體並乾燥，從而得到標題化合物(3.9g,10.93mmol,54.2%產率)。
LC-MS(ESI+)：m/e 357(M+H)+，Rt：1.55min；1H-NMR(400MHz,DMSO-d6)：δ=3.24(t,J=7.4Hz,2H)；3.54(s,3H)；3.77(s,3H)；3.97(t,J=7.2Hz,2H)；4.38(s,2H)；7.13-7.23(m,2H)；7.50(d,J=7.6Hz,1H)；7.55(d,J=7.2Hz,1H)；8.01(s,1H)。
II.式I化合物之製備 II.1 X及Y皆為C(O)之式I化合物之製備
實例1：5-甲基-7-嗎啉-4-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,3,6-三酮
將嗎啉(0.355ml,4.08mmol)添加至7-氯-5-甲基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,3,6-三酮(0.5g,1.36mmol，參見實例c1))於EtOH(30ml)中之溶液中，並將反應物在90℃下攪拌16h。去除溶劑，從而得到標題化合物(0.7g,123%產率)，其未經進一步純化即用於以下步驟中。
LC-MS(ESI+)：m/e 419(M+H)+，Rt：2.18min；1H-NMR(400MHz,CDCl3)：δ=3.30(t,J=7.2Hz,2H)；3.48(t,J=4.4Hz,4H)；3.54(s,3H)；3.72(t,J=4.6Hz,4H)；4.12(t,J=7.2Hz,2H)；7.34(d,J=8.4Hz,1H)；7.46-7.51(m,2H)；7.65(t,J=7.6Hz,1H)；7.77(d,J=8.4Hz；1H)；7.92(d,J=8.8Hz,1H)；8.08(d,J=8.4Hz,1H)。
實例2：5-甲基-7-(4-甲基-六氫吡嗪-1-基)-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,3,6-三酮
該標題化合物係類似於闡述於實例1中之製程自7-氯-5-甲基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,3,6-三酮(參見實例c1))及1- 甲基-六氫吡嗪開始來製備。
LC-MS(ESI)：m/e 432(M+H)+，Rt：1.80min。
實例3：5-甲基-7-(1,1-二側氧基-硫嗎啉-4-基)-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,3,6-三酮
隨後將K2CO3(1.127g,8.16mmol)、Pd2(dba)3(0.249g,0.272mmol)及二環己基[2',4',6'-叁(1-甲基乙基)[1,1'-聯苯]-2-基]-膦(0.13g,0.272mmol)添加至7-氯-5-甲基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,3,6-三酮(1g,2.72mmol，參見實例c1))及硫嗎啉1,1-二氧化物(0.551g,4.08mmol)於甲苯(10ml)中之懸浮液中並將混合物在回流下攪拌4h。去除溶劑並在二氧化矽管柱(DCM/MeOH=50：1)上純化所得混合物，從而得到標題化合物(0.8g,63%產率)。
LC-MS(ESI+)：m/e 467(M+H)+，Rt：1.42min。
實例4：5-甲基-7-(4-吡啶基)-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,3,6-三酮
將1-甲基-2-側氧基-1,2-二氫-3-(4-吡啶基)-4-甲氧基羰基-吡啶-5-甲酸(500mg,1.7mmol，參見實例b3))、2-胺基乙基喹啉(358mg,2.0mmol)、PyBOP(1.2g,2.2mmol)及DIPEA(671mg,5.2mmol)於DCM(20ml)中之混合物在室溫下攪拌過夜。去除溶劑，藉由管柱層析在矽膠(PE：EA=10：1)上純化殘餘物，從而得到白色固體狀標題化合物(600mg,84%)。
LC-MS(ESI+)：m/e 411(M+H)+，Rt：1.715min。
實例5：5-甲基-7-嗎啉-4-基-2-(2-[1,2,4]三唑并[1,5-a]吡啶-2-基-乙基)-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,3,6-三酮
該標題化合物係類似於闡述於實例1中之製程自7-氯-5-甲基-2-(2-[1,2,4]三唑并[1,5-a]吡啶-2-基-乙基)-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,3,6-三酮(參見實例c2))開始來製備。
MS(ESI+)：m/e 447.05(M+Na)+,425.10(M+H)+。
II.2 X係CH2且Y係C(O)之式I化合物之製備
實例6：5-甲基-7-嗎啉-4-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-1,2-二氫-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-3,6-二酮
將鋅(0.375g,5.74mmol)添加至5-甲基-7-嗎啉-4-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,3,6-三酮(0.8g,1.91mmol，參見實例1)於乙酸(15ml)中之溶液中，並將反應物在回流下攪拌8h。去除溶劑，並經由製備型HPLC(Waters系統，洗脫劑：MeCN/乙酸銨緩衝液(梯度：10：90至80：20，經20min)，管柱：Hanbon Benetnach C18,10μm,21.2×250mm)純化所得混合物，從而得到標題化合物(47mg,6%產率)。
LC-MS(ESI+)：m/e 405(M+H)+，Rt：1.69min；1H-NMR(400MHz,CDCl3)：δ=3.12(t,J=4.4Hz,4H)；3.35(t,J=7Hz,2H)；3.56(s,3H)；3.75(t,J=4.6Hz,4H)；4.05(t,J=7Hz,2H)；4.43(s,2H)；7.28(d,J=8.4Hz,1H)；7.52(t,J=7.4Hz,1H)；7.70(t,J=7.4Hz,2H)；7.80(d,J=8.4Hz,1H)；7.98(d,J=8.4Hz,1H)；8.10(d,J=8Hz,1H)。
實例7：5-甲基-7-(4-甲基-六氫吡嗪-1-基)-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-1,2-二氫-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-3,6-二酮
7.1 5-甲基-7-(4-甲基-六氫吡嗪-1-基)-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-1-羥基-1,2-二氫-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-3,6-二酮
將鋅(0.38g,5.8mmol)迅速添加至5-甲基-7-(4-甲基-六氫吡嗪-1-基)-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,3,6-三酮(1g,2.318mmol，參見實例2)於乙酸(30ml)中之溶液中。將反應物在約110℃下加熱約4h。去除溶劑。在二氧化矽管柱(DCM/MeOH=10：1)上純化殘餘物，從而得到標題化合物(0.5g,49.8%產率)。
LC-MS(ESI+)：m/e 416(M-18)+，Rt：1.61min。
7.2 5-甲基-7-(4-甲基-六氫吡嗪-1-基)-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-1,2-二氫-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-3,6-二酮
該標題化合物係類似於闡述於實例c3.2)中之製程自5-甲基-7-(4-甲基-六氫吡嗪-1-基)-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-1-羥基-1,2-二氫-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-3,6-二酮(參見實例7.1))開始來製備。
LC-MS(ESI)：m/e 418(M+H)+，Rt：1.67min；1H-NMR(400MHz,CDCl3)：δ=2.25(s,3H)；2.42(s,4H)；3.10(t,J=4.8Hz,4H)；3.27(t,J=7.2Hz,2H)；3.48(s,3H)；3.97(t,J=7Hz,2H)；4.36(s,2H)；7.30(d,J=8Hz,1H)；7.44(t,J=7.4Hz,1H)；7.60-7.64(m,2H)；7.20(d,J=8.4Hz,1H)；7.92(d,J=8.4Hz,1H)；8.03(d,J=8.4Hz,1H)。
實例8：5-甲基-7-吡啶-4-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-1,2-二氫-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-3,6-二酮
將5-甲基-7-(4-吡啶基)-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,3,6-三酮(60mg,0.15mmol，參見實例4)及鋅粉末(28mg,0.4mmol)於乙酸(3ml)中之混合物在110℃下攪拌3小時。濃縮溶液並藉由管柱層析在矽膠(EA：MeOH=5：1)上純化，從而得到白色固體狀標題化合物(23mg,40%)。
LC-MS(ESI+)：m/e 397(M+H)+，Rt：1.630min；1H-NMR(400MHz,CDCl3)：δ=8.63(d,J=5.6Hz,2H),8.10(d,J=8.4Hz,1H),7.96(d,J=8.0Hz,1H),7.94(s,1H),7.80(d,J=8.4Hz,1H)。7.72-7.68(m,1H),7.53(t,J=7.2Hz,1H),7.37-7.30(m,3H),4.37(s,2H),4.05(t,J=6.8Hz,2H),3.65(s,3H),3.34(t,J=6.8Hz,2H)。
II.3式Ia合物之製備
實例9：5-甲基-7-嗎啉-4-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮
9.1 5-甲基-7-嗎啉-4-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-1,6-二側氧基-5H- 吡咯并[3,4-c]吡啶-3-硫酮
將5-甲基-7-嗎啉-4-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,3,6-三酮(0.7g,1.67mmol，參見實例1)溶解於甲苯(20ml)中，攪拌並加熱至120℃，並添加勞氏試劑(0.338g,0.836mmol)。將反應物在120℃下攪拌16h。使反應混合物冷卻至室溫，藉助矽膠墊過濾並濃縮，從而得到粗製標題化合物(0.65g,77%產率)，其未經進一步純化即用於以下步驟中。
MS(ESI+)：m/e 435(M+H)+，Rt：1.53min。
9.2 5-甲基-7-嗎啉-4-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮
將鎳(7.56mg,0.129mmol)迅速添加至5-甲基-7-嗎啉-4-基-(2-喹啉-2-基-乙基)-1,6-二側氧基-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-3-硫酮(0.56g,1.289mmol，參見實例9.1)於EtOH(20ml)/THF(5ml)中之混合物中。將混合物在氫氣氛(以約35psi之壓力)及室溫下攪拌約16h。去除溶劑並經由製備型HPLC(系統：Isco Combi Flash Companion XL，洗脫劑：MeCN/乙酸銨緩衝液(梯度：0：100至60：40，經20min)，管柱：C-18,21.2×250mm)純化所得混合物，從而得到標題化合物(127mg,24.36%產率)。
LC-MS(ESI+)：m/e 405(M+H)+，Rt：1.7min；1H-NMR(400MHz,CDCl3)：δ=3.32(t,J=7.2Hz,2H)；3.52-3.55(m,7H)；3.82(t,J=4.4Hz,4H)；4.02(t,J=7.2Hz,2H)；4.19(s,2H)；6.89(s,1H)；7.39(d,J=8.4Hz,1H)；7.53(t,J=7.4Hz,1H)；7.71(t,J=7.8Hz,1H)；7.81(d,J=8Hz,1H)；8.00(d,J=8.4Hz,1H)；8.11(d,J=8.4Hz,1H)。
實例10：5-甲基-7-(4-甲基-六氫吡嗪-1-基)-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮
10.1 5-甲基-7-(4-甲基-六氫吡嗪-1-基)-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-1,6- 二側氧基-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-3-硫酮
該標題化合物係類似於闡述於實例9.1中之製程自5-甲基-7-(4-甲基-六氫吡嗪-1-基)-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,3,6-三酮(參見實例2)開始來製備。
LC-MS(ESI+)：m/e 448(M+H)+，Rt：1.41min。
10.2 5-甲基-7-(4-甲基-六氫吡嗪-1-基)-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮
該標題化合物係類似於闡述於實例9.2中之製程自5-甲基-7-(4-甲基-六氫吡嗪-1-基)-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-1,6-二側氧基-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-3-硫酮(參見實例10.1)開始來製備。
LC-MS(ESI+)：m/e 418(M+H)+，Rt：1.65min；1H-NMR(400MHz,CDCl3)：δ=2.47(s,3H)；2.76(s,4H)；3.31(t,J=7Hz,2H)；3.51(s,3H)；3.63(t,J=4.8Hz,4H)；4.01(t,J=7.2Hz,2H)；4.17(s,2H)；6.88(s,1H)；7.37(d,J=8.8Hz,1H)；7.51(t,J=7.2Hz,1H)；7.69(t,J=7.8Hz,1H)；7.79(d,J=8Hz,1H)；7.99(d,J=8.4Hz,1H)；8.10(d,J=8.4Hz,1H)。
實例11：5-甲基-7-吡啶-4-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮
11.1 5-甲基-7-吡啶-4-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-1,6-二側氧基-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-3-硫酮
將5-甲基-7-(4-吡啶基)-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,3,6-三酮(50mg,0.12mmol)及勞氏試劑(25mg,0.06mmol)於甲苯(5ml)中之混合物在110℃下攪拌12小時。濃縮溶液並藉由製備型薄層層析(EA：MeOH=5：1)純化殘餘物，從而得到黃色固體狀標題化合物(10mg,19%)。
LC-MS(ESI+)：m/e 427(M+H)+，Rt：0.602min。
11.2 5-甲基-7-吡啶-4-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮
將5-甲基-7-吡啶-4-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-1,6-二側氧基-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-3-硫酮(40mg,0.09mmol，參見實例11.1)、雷尼鎳(約400mg)於EtOH(12ml)中之混合物在室溫及氮下攪拌3小時。過濾出雷尼鎳並濃縮濾液並藉由製備型薄層層析(EA：MeOH=5：1)純化，從而得到白色固體狀標題化合物(10mg,26%)。
LC-MS(ESI+)：m/e 397(M+H)+，Rt：1.136min；1H-NMR(400MHz,CDCl3)：δ=8.63(d,J=5.6Hz,2H),8.08(d,J=8.8Hz,1H),7.98(d,J=8.4Hz,1H),7.80(d,J=8.0Hz,1H),7.72-7.68(m,1H),7.54-7.44(m,1H),7.33(s,1H),7.32-7.30(m,3H),4.30(s,2H),4.05(t,J=6.8Hz,2H),3.62(s,3H),3.32(t,J=7.2Hz,2H)。
實例12：5-甲基-7-(1,1-二側氧基-硫嗎啉-4-基)-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮
12.1 5-甲基-7-(1,1-二側氧基-硫嗎啉-4-基)-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-1,6-二側氧基-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-3-硫酮
將5-甲基-7-(1,1-二側氧基-硫嗎啉-4-基)-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,3,6-三酮(0.8g,1.715mmol，參見實例3)於甲苯(30ml)中之懸浮液加熱至120℃，添加勞氏試劑(0.347g,0.857mmol)並將反應物在120℃下攪拌16h。去除溶劑並在二氧化矽管柱(DCM/MeOH=50：1)上純化所得混合物，從而得到標題化合物(0.5g,60%產率)。
LC-MS(ESI+)：m/e 483(M+H)+,Rt：1.53min。
12.2 5-甲基-7-(1,1-二側氧基-硫嗎啉-4-基)-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮
將雷尼鎳(0.012g,0.207mmol)添加至5-甲基-7-(1,1-二側氧基-硫 嗎啉-4-基)-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-1,6-二側氧基-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-3-硫酮(0.1g,0.207mmol，參見實例12.1)於EtOH(5ml)/THF(5ml)中之懸浮液中，並將反應物在氫氣氛(約35psi之壓力)及室溫下攪拌16h。藉助矽藻土墊過濾反應物並濃縮。藉由製備型HPLC(Waters系統，洗脫劑：MeCN/乙酸銨緩衝液(梯度：12：88至45：55，經15min)，管柱：Boston Analytics,C-18,10μm,10×250mm)純化所得混合物，從而得到標題化合物(45mg,48.0%產率)。
MS(ESI+)：m/e 453(M+H)+，Rt：1.63min；1H-NMR(400MHz,CDCl3)：δ=3.15(t,J=4.8Hz,4H)；3.37(t,J=7Hz,2H)；3.55(s,3H)；3.75(t,J=5Hz,4H)；4.03(t,J=6.8Hz,2H)；4.28(s,2H)；7.04(s,1H)；7.46(d,J=8.8Hz,1H)；7.57(t,J=7.6Hz,1H)；7.73(t,J=7.6Hz,1H)；7.85(d,J=8Hz,1H)；8.04(d,J=8.4Hz,1H)；8.20(d,J=8.4Hz,1H)。
實例13：5-甲基-7-吡啶-3-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮
將雙(三苯基膦)二氯化鈀(II)(14.88mg,0.021mmol)及K2CO3(176mg,1.27mmol)添加至7-氯-5-甲基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮(150mg,0.424mmol，參見實例c4))及吡啶-3-基酸(104mg,0.848mmol)於DMF(3ml)/水(0.6ml)中之懸浮液中，並將混合物在微波中在130℃下加熱30min。去除溶劑並藉由製備型HPLC(系統：Gilson 281(PHG008)，洗脫劑：MeCN/0.1%TFA水溶液(梯度：30：70至80：20，經15min)，管柱：Boston symmetrix ODS-R,C-18,10μm,21.2×250mm)純化所得固體，從而得到標題化合物(150mg,89%產率)。
LC-MS(ESI+)：m/e 397(M+H)+，Rt：1.21min；1H-NMR(400MHz,CDCl3)：δ=3.68(s,3H)；3.77(t,J=6.4Hz,2H)；4.12(t,J=6.6Hz,2H)；4.59(s,2H)；7.73-7.78(m,2H)；7.86(t,J=7.8Hz,1H)；7.94(d, J=8.8Hz,1H)；8.04(t,J=7.4Hz,1H)；8.12(d,J=8.4Hz,1H)；8.44(d,J=8.4Hz,1H)；8.51(d,J=8Hz,1H)；8.69(d,J=5.2Hz,1H)；8.81(s,1H)；8.87(d,J=8.4Hz,1H)。
實例14：5-(4-甲氧基-苄基)-7-嗎啉-4-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮
將7-氯-5-(4-甲氧基-苄基)-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮(65mg,0.141mmol，參見實例c7))、嗎啉(12.31mg,0.141mmol)、Xantphos(82mg,0.141mmol)、二乙酸鈀(31.7mg,0.141mmol)及Cs2CO3(138mg,0.424mmol)於二噁烷(5ml)中之混合物在CEM微波中在約120℃下加熱約30min。去除溶劑並經由製備型薄層層析(MeOH/DCM=5：95)純化粗製物質，從而得到標題化合物(30mg,0.056mmol,39.5%產率)。
LC-MS(ESI+)：m/e 511(M+H)+，Rt：1.95min；1H-NMR(CDCl3,400MHz)：δ=1.26(m,4H),3.28(t,2H,J1=6.4Hz,J2=7.2Hz),3.54(m,2H),3.81(m,5H),3.99(m,2H),4.13(s,2H),5.04(s,2H),6.86(d,2H,J1=8.8Hz,J2=8.8Hz),7.24(m,2H),7.36(d,1H,J=8.8Hz),7.51(m,1H),7.69(m,1H),7.79(m,1H),7.97(m,1H),8.09(m,1H)。
實例15：7-嗎啉-4-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮
將5-(4-甲氧基-苄基)-7-嗎啉-4-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮(30mg,0.059mmol，參見實例14)溶解於TFA(30ml)中，攪拌並加熱至約100℃並保持約12h。LC-MS分析指示完全轉化。經由製備型薄層層析(MeOH/DCM=10：90)純化粗製物質，從而得到標題化合物(17mg,0.043mmol,73.4%產率)。
LC-MS(ESI+)：m/e 391(M+H)+，Rt：1.62min；1H-NMR(CDCl3,400MHz)：δ=3.32(t,2H,J1=6.8Hz,J2=6.8Hz),3.51(m,4H),3.80 (m,4H),4.03(m,2H),4.19(s,2H),6.88(s,1H),7.37(m,1H),7.51(m,1H),7.69(m,1H),7.79(m,1H),8.00(m,1H),8.09(m,1H),11.38(br,1H)。
實例16：5-乙基-7-嗎啉-4-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮
將碳酸鉀(2.5g,18.09mmol)、碘乙烷(0.103ml,1.281mmol)及7-嗎啉-4-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮(0.5g,1.281mmol，參見實例15)懸浮於乙腈(30ml)中。將懸浮液在三頸圓底燒瓶中在約60℃下加熱約2h。在冷卻至室溫後，LC-MS分析指示完全轉化。用水稀釋反應混合物。用DCM(2×100ml)萃取水層。將有機層經硫酸鈉乾燥，過濾並濃縮，從而得到黃色固體，藉由製備型HPLC將其純化，從而得到黃色固體狀標題化合物(190mg,0.454mmol,35.5產率)。
LC-MS(ESI+)：m/e 419(M+H)+，Rt：1.75min；1H-NMR(CDCl3,400MHz)：δ=1.34(t,2H,J1=7.2Hz,J2=6.8Hz),3.31(t,2H,J1=7.2Hz,J2=7.2Hz),3.53(m,4H),3.82(m,4H),3.94~4.04(m,4H),4.16(s,2H),6.87(s,1H),7.38(m,1H),7.52(m,1H),7.70(m,1H),7.80(m,1H),7.99(m,1H),8.10(m,1H)。
根據標準程序製備標題化合物之鹽酸鹽。
MS(ESI+)：m/e 441.20(M+Na)+,419.20(M+H)+。
實例17：5-異丙基-7-嗎啉-4-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮
將碳酸鉀(2.5g,18.09mmol)、2-碘丙烷(1.0ml,10.00mmol)及7-嗎啉-4-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮(0.5g,1.281mmol，參見實例15)之溶液溶解於乙腈(30ml)中。將該懸浮液在約105℃下攪拌約24h。在冷卻至室溫後，LC-MS分析指 示完全轉化。藉由製備型HPLC純化粗製產物，從而得到標題化合物(70mg,0.162mmol,12.64%產率)。
LC-MS(ESI+)：m/e 433(M+H)+，Rt：1.83min；1H-NMR(CDCl3,400MHz)：δ=1.32(d,6H,J=6.8Hz),3.33(s,2H),3.53(m,4H),3.82(m,4H),4.03(t,2H,J1=7.2Hz,J2=7.2Hz),4.22(s,2H),5.28(m,1H),6.92(s,1H),7.40(m,1H),7.54(m,1H),7.72(m,1H),7.81(m,1H),8.02(m,1H),8.12(m,1H)。
實例18：5-(2-甲氧基-乙基)-7-嗎啉-4-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮
在圓底燒瓶中將1-溴-2-甲氧基乙烷(32.0mg,0.231mmol)、碳酸鉀(159mg,1.153mmol)及7-嗎啉-4-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮(90mg,0.231mmol，參見實例15)之溶液懸浮於乙腈(50ml)中。將該懸浮液在約120℃下攪拌約12h。藉由製備型HPLC純化所獲得之粗製物質，從而得到標題化合物(5mg,0.011mmol,4.84%產率)。
LC-MS(ESI+)：m/e 449(M+H)+，Rt：1.91min；1H-NMR(CDCl3,400MHz)：δ=3.29~3.32(m,5H),3.52(m,3H),3.68(m,2H),3.81(m,3H),4.00~4.09(m,4H),4.20(s,2H),6.95(s,1H),7.38(m,1H),7.53(m,1H),7.70(m,1H),7.80(m,1H),7.99(m,1H),8.10(m,1H)。
實例19：5-(2-羥基-乙基)-7-嗎啉-4-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮
在圓底燒瓶中將三溴化硼(0.5ml,0.445mmol)及5-(2-甲氧基-乙基)-7-嗎啉-4-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮(50mg,0.111mmol，參見實例18)溶解於DCM(30ml)中。將反應物在約0℃下攪拌約3h，添加乙醚及之後水。藉由製備型HPLC純化所獲得之粗製物質，從而得到標題化合物(20mg,0.046mmol, 41.3%產率)。
LC-MS(ESI+)：m/e 435(M+H)+，Rt：1.62min；1H-NMR(CDCl3,400MHz)：δ=3.30(m,3H),3.51(m,4H),3.80(m,4H),3.95~4.08(m,4H),4.09(m,2H),4.18(s,2H),6.93(s,1H),7.37(m,1H),7.52(m,1H),7.69(m,1H),7.79(m,1H),7.98(m,1H),8.10(m,1H)
實例20：5-甲基-2-[2-(1-甲基-1H-苯并咪唑-2-基)-乙基]-7-嗎啉-4-基-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮
將二乙酸鈀(189mg,0.841mmol)、Xantphos(486mg,0.841mmol)及Cs2CO3(822mg,2.52mmol)各自依次迅速添加至7-氯-5-甲基-2-[2-(1-甲基-1H-苯并咪唑-2-基)-乙基]-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮(300mg,0.841mmol，參見實例c8))及嗎啉(220mg,2.52mmol)於二噁烷(1ml)中之懸浮液中。將反應物在微波中在約120℃下加熱約40min。去除溶劑並藉由製備型HPLC(系統：Waters 2767 PHW003，洗脫劑：MeCN/乙酸銨緩衝液(梯度：10：90至35：65，經15min)，管柱：Boston Analytics,C-18,10μm,21×250mm)純化所得混合物，從而得到標題化合物(30mg,0.074mmol,8.76%產率)
LC-MS(ESI+)：m/e 408(M+H)+，Rt：1.57min；1H-NMR(400MHz,CDCl3)：δ=3.26(t,J=7Hz,2H)；3.49(t,J=5Hz,7H)；3.78(t,J=4.2Hz,7H)；4.01(t,J=6.8Hz,2H)；4.27(s,2H)；6.88(s,1H)；7.23-7.32(m,3H)；7.67(d,J=7.2Hz,1H)。
實例21：5-甲基-2-[2-(1-甲基-1H-苯并咪唑-2-基)-乙基]-7-吡啶-3-基-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮
將K2CO3(232mg,1.682mmol)及雙(三苯基膦)二氯化鈀(II)(39.3mg,0.056mmol)各自依次迅速添加至7-氯-5-甲基-2-[2-(1-甲基-1H-苯并咪唑-2-基)-乙基]-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮(200mg,0.561mmol，參見實例c8))及吡啶-3-基酸(103mg,0.841mmol)於 DMF(3ml)/水(0.600ml)中之懸浮液中。將反應物在微波中在約120℃下加熱約20min。使反應物冷卻至室溫，添加DCM(15ml)及DMF(1ml)，過濾所得混合物並藉由蒸發DCM濃縮濾液。使濃縮物冷卻至室溫，過濾出結晶固體，用水洗滌並乾燥，從而得到標題化合物(50mg,0.125mmol,22.33%產率)。
LC-MS(ESI+)：m/e 400(M+H)+，Rt：1.54min；1H-NMR(400MHz,MeOD-d4)：δ=3.25(t,J=6.8Hz,2H)；3.55(s,3H)；3.74(s,3H)；3.88(t,J=6.8Hz,2H)；4.32(s,2H)；7.11-7.22(m,3H)；7.37-7.44(m,3H)；7.83(s,1H)；8.31(s,2H)。
實例22：2-(2-咪唑并[1,2-a]吡啶-2-基-乙基)-5-甲基-7-嗎啉-4-基-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮
將二乙酸鈀(65.5mg,0.292mmol)、Xantphos(169mg,0.292mmol)及Cs2CO3(285mg,0.875mmol)各自依次迅速添加至7-氯-2-(2-咪唑并[1,2-a]吡啶-2-基-乙基)-5-甲基-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮(100mg,0.292mmol，參見實例c5))及嗎啉(76mg,0.875mmol)於二噁烷(1ml)中之懸浮液中。將反應物在微波中在約120℃下加熱約40min。去除溶劑並藉由製備型HPLC(系統：Waters 2767 PHW003，洗脫劑：MeCN/乙酸銨緩衝液(梯度：10：90至35：65，經15min)，管柱：Boston Analytics,C-18,10μm,21×250mm)純化所得混合物，從而得到標題化合物(24.1mg,0.061mmol,21.00%產率)。
LC-MS(ESI+)：m/e 394(M+H)+，Rt：1.50min；1H-NMR(400MHz,CDCl3)：δ=3.12(t,J=7.2Hz,2H)；3.51(s,3H)；3.58(t,J=4.6Hz,4H)；3.84(t,J=4.4Hz,4H)；3.91(t,J=7Hz,2H)；4.15(s,2H)；6.75(t,J=6.6Hz,1H)；6.89(s,1H)；7.13-7.17(m,1H)；7.44(s,1H)；7.51(d,J=9.2Hz,1H)；8.05(d,J=6.8Hz,1H)。
實例23：2-(2-咪唑并[1,2-a]吡啶-2-基-乙基)-5-甲基-7-嗎啉-4-基 -3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮
將K2CO3(121mg,0.875mmol)及雙(三苯基膦)二氯化鈀(II)(20.48mg,0.029mmol)各自依次迅速添加至7-氯-2-(2-咪唑并[1,2-a]吡啶-2-基-乙基)-5-甲基-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮(100mg,0.292mmol，參見實例c5))及吡啶-3-基酸(53.8mg,0.438mmol)於DMF(1ml)/水(0.200ml)中之懸浮液中。將反應混合物在微波中在約120℃下加熱約20min。使反應物冷卻至室溫。添加DCM(15ml)及DMF(1ml)，過濾所得混合物並藉由蒸發DCM濃縮濾液。使濃縮物冷卻至室溫，過濾結晶固體並乾燥，從而得到標題化合物(40mg,0.104mmol,35.6%產率)。
LC-MS(ESI+)：m/e 386(M+H)+，Rt：1.44min；1H-NMR(400MHz,CDCl3)：δ=3.14(t,J=7Hz,2H)；3.63(s,3H)；3.96(t,J=7Hz,2H)；4.25(s,2H)；6.75(t,J=6.6Hz,1H)；7.16(t,J=7.8Hz,1H)；7.31-7.35(m,1H)；7.43(d,J=7.6Hz,2H)；7.51(d,J=8.8Hz,1H)；7.82-7.85(m,1H)；8.05(d,J=6.8Hz,1H)；8.58(dd,J=4.6Hz,1H)；8.68(d,J=2.4Hz,1H)。
實例24：5-甲基-7-嗎啉-4-基-2-(2-[1,2,4]三唑并[1,5-a]吡啶-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮
將二乙酸鈀(65.3mg,0.291mmol)、Xantphos(168mg,0.291mmol)及Cs2CO3(284mg,0.873mmol)各自依次迅速添加至7-氯-5-甲基-2-(2-[1,2,4]三唑并[1,5-a]吡啶-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮(100mg,0.291mmol，參見實例c6))及嗎啉(25.3mg,0.291mmol)於二噁烷(5ml)中之懸浮液中。將反應混合物在微波中在約120℃下加熱約40min。去除溶劑並藉由製備型HPLC(系統：Waters 2767 PHW003，洗脫劑：MeCN/乙酸銨緩衝液(梯度：7：93至30：70，經15min)，管柱：Boston Analytics,C-18,10μm,10×250mm)純化所得 混合物，從而得到標題化合物(17mg,0.043mmol,14.82%產率)。
LC-MS(ESI+)：m/e 395(M+H)+，Rt：1.43min；1H-NMR(400MHz,CDCl3)：δ=3.18(t,J=7Hz,2H)；3.45(s,3H)；3.49(t,J=4.6Hz,4H)；3.75(t,J=4.2Hz,4H)；3.95(t,J=6.8Hz,2H)；4.12(s,2H)；6.82(s,1H)；6.92(t,J=6.8Hz,1H)；7.43(t,J=8Hz,1H)；7.59(d,J=9.2Hz,1H)；8.43(d,J=6.8Hz,1H)。
實例25：5-甲基-7-嗎啉-4-基-2-[2-(5,6,7,8-四氫-[1,2,4]三唑并[1,5-a]吡啶-2-基)-乙基]-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮
該標題化合物係類似於實例c6)及24之製程來製備。
1H NMR(500MHz,DMSO-d6)：δ=7.42(s br,1 H),4.22(s,2H),4.00(t,2 H),3.64-3.68(m,6 H),3.42(s,3H),3.37(m,4 H),2.82(t,2H),2.74(t,2 H),1.94(m br,2 H),1.85(m br,2 H)。
實例26：5-甲基-7-吡啶-3-基-2-(2-[1,2,4]三唑并[1,5-a]吡啶-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮
將K2CO3(60.3mg,0.436mmol)及雙(三苯基膦)二氯化鈀(II)(10.21mg,0.015mmol)各自依次迅速添加至7-氯-5-甲基-2-(2-[1,2,4]三唑并[1,5-a]吡啶-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮(50mg,0.145mmol，參見實例c6))及吡啶-3-基酸(19.67mg,0.160mmol)於DMF(1ml)/水(0.200ml)中之懸浮液中。將反應混合物在微波中在約120℃下加熱約20min。藉由製備型HPLC(系統：Waters 2767 PHW003，洗脫劑：MeCN/乙酸銨緩衝液(梯度：5：95至30：70，經15min)，管柱：Boston Analytics,C-18,10μm,21×250mm)純化該混合物，從而得到標題化合物(25mg,0.065mmol,44.5%產率)。
LC-MS(ESI+)：m/e 387(M+H)+，Rt：1.37min；1H-NMR(400MHz,CDCl3)：δ=3.26(t,J=6.6Hz,2H)；3.64(s,3H)；4.05(t,J=7Hz,2H)；4.32(s,2H)；6.98-7.02(m,1H)；7.30-7.33(m,1H)；7.46(s,1H)； 7.49-7.53(m,1H)；7.67(d,J=9.2Hz,1H)；7.80-7.83(m,1H)；8.50(d,J=6.8Hz,1H)；8.56(dd,J=4.6Hz,1H)；8.67(d,J=2Hz,1H)。
實例27：7-(4-氟-苯基)-5-甲基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮
該標題化合物係類似於實例13之製程自7-氯-5-甲基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮(參見實例c4))及4-氟苯基酸開始來製備。
MS(ESI+)：m/e 414.10(M+H)+。
實例28：5-甲基-7-嘧啶-5-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮
該標題化合物係類似於實例13之製程自7-氯-5-甲基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮(參見實例c4))及嘧啶-5-基酸開始來製備。
MS(ESI+)：m/e 398.10(M+H)+。
實例29：5-甲基-7-(1H-吡唑-4-基)-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮
該標題化合物係類似於實例13之製程自7-氯-5-甲基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮(參見實例c4))及1H-吡唑-4-基酸開始來製備。
1H NMR(500MHz,DMSO-d6)：δ=12.80(br.s.,1 H),8.40(br.s.,1 H),8.29(d,2 H),7.93(d,2 H),7.81(s,1 H),7.71(t,1 H),7.56(t,1 H),7.49(d,1 H),4.30(s,2 H),3.97(t,2 H),3.52(s,3 H),3.27(t,2 H)。
實例30：5-甲基-7-(2-甲基-2H-吡唑-3-基)-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮
該標題化合物係類似於實例13之製程自7-氯-5-甲基-2-(2-喹啉-2- 基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮(參見實例c4))及2-甲基-2H-吡唑-3-基酸開始來製備。
1H NMR(500MHz,DMSO-d6)：δ=8.28(d,1 H),8.12(s,1 H),7.93(d,1 H),7.89(d,1 H),7.71(t,1 H),7.55(t,1 H),7.46(d,1 H),7.34(s,1 H),6.08(s,1 H),4.39(br.m.,2 H),3.92(br.m.,2 H),3.53(s,3 H),3.34(s,3 H),3.25(t,2 H)。
實例31：7-(4-甲氧基-苯基)-5-甲基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮
該標題化合物係類似於實例13之製程自7-氯-5-甲基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮(參見實例c4))及4-甲氧基苯基酸開始來製備。
MS(ESI+)：m/e 426.20(M+H)+。
實例32：2-[2-(1,3-苯并噻唑-2-基)乙基]-5-甲基-7-(4-吡啶基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮
該標題化合物係類似於實例c8)及21之製程來製備。
MS(ESI+)：m/e 403.10(M+H)+。
實例33：2-[2-(1,3-苯并噻唑-2-基)乙基]-5-甲基-7-嗎啉-4-基-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮
該標題化合物係類似於實例c8)及20之製程來製備。
MS(ESI+)：m/e 411.10(M+H)+。
實例34：2-(2,2-二氟-2-喹啉-2-基-乙基)-5-甲基-7-嗎啉-4-基-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮
該標題化合物係類似於實例1及9之製程來製備。
MS(ESI+)：m/e 463.10(M+Na)+,441.10(M+H)+。
實例35：3,3-二氟-5-甲基-7-嗎啉-4-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮
該標題化合物係類似於實例c1)及1之製程以及標準程序來製備。
MS(ESI+)：m/e 441.10(M+H)+。
比較實例2-乙基-5-甲基-7-嗎啉-4-基-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,3,6-三酮
該標題化合物係類似於實例c1)及1之製程來製備。
MS(ESI+)：m/e 314.10(M+Na)+,292.10(M+H)+。
生物學測試 a)PDE活性之量測
活體外酶反應中使用重組PDE蛋白用於量測PDE活性。該等重組蛋白(包括PDE10A(人類、大鼠及小鼠PDE10)及PDE 1、3、4及5之同種型)係購自商業供貨商BPS Bioscience。PDE之酶活性係藉由來自CisBio(IBA)之cAMP量測套組使用HTRF技術來確定。
PDE酶反應係在含有酶及受質之分析緩衝液(20mM Tris-HCl pH7.5，10mM MgCl2，0.1%牛血清白蛋白)中實施。PDE酶濃度在10pM至250pM之範圍內，此端視每一酶之比活性而定。該分析中所使用之受質環核苷酸(cAMP或cGMP)濃度對於PDE10為20nM，且對於其他PDE為100nM。化合物之抑制效應係藉由在酶分析中培育各個濃度之抑制劑來確定。通常，在DMSO中連續稀釋化合物，然後在分析緩衝液中實施進一步稀釋。接下來，將不同濃度之化合物與PDE酶混合。藉由添加環狀核苷酸受質開始反應，並在29℃培育60分鐘。藉由自分析套組添加溶解緩衝液來停止反應。溶解緩衝液中之cAMP-d2及抗cAMP穴狀化合物檢測自PDE水解反應遺留之cAMP之含量。PDE活性與該反應中遺留之cAMP之量反相關且其可轉化為未經抑制對照(100%)之百分比活性。因此，可藉由繪製抑制劑濃度相對於該濃度下之PDE活性之圖形來獲得抑制劑之IC50值。結果顯示於表1中。
表1：
1)+++：IC50<100nM
++：100nMIC50 200nM
+：200nM<IC50 500nM
○：IC50>500nM
b)微粒體半衰期之確定：
在以下分析中確定本發明化合物之代謝穩定性。
以0.5μM之濃度如下培育測試物質：在37℃下在微量滴定板中在pH 7.4之0.05M磷酸鉀緩衝液中將0.5μM測試物質與來自不同物種(來自大鼠、人類或其他物種)之肝微粒體(0.25mg微粒體蛋白/ml)一起預培育5min。藉由添加NADPH(1mg/mL)開始該反應。在0min、5min、10min、15min、20min及30 min後，去除50μl等份試樣，並立即停止反應且用相同體積乙腈進行冷卻。冷凍該等試樣直至分析為止。藉由MSMS確定未降解測試物質之剩餘濃度。自測試物質信號梯度/單位時間圖形確定半衰期(T1/2)，可假定一級動力學自化合物濃度隨時間之降低來計算測試物質之半衰期。自mCl=ln2/T1/2/(微粒體蛋白含量，以mg/ml計)×1000[ml/min/mg]計算微粒體清除率(mCl)(自以下參考文獻修改：Di,The Society for Biomoleculur Screening,2003,453-462；Obach,DMD,1999第27卷.N 11,1350-1359)。結果顯示於表2中。
mCl微粒體清除率
2)+++<10μl min-1 mg-1
++：<100μl min-1 mg-1
+：100-220μl min-1 mg-1
○：>220μl min-1 mg-1

Claims (38)

  1. 一種式I化合物， 其中X係CRx1Rx2或C(O)，其中Rx1及Rx2彼此獨立地係氫、鹵素、C1-C4-烷基、三甲基矽烷基、C1-C4-氟烷基、C1-C4-氟烷氧基、視情況經1個、2個或3個甲基取代之C3-C6-環烷基及氟化C3-C6-環烷基，或基團Rx1及Rx2與其所結合之碳原子一起形成飽和3員至6員碳環或具有1或2個選自由O、S及N組成之群之非毗鄰雜原子作為環成員之飽和3員至6員雜環，其中該碳環及該雜環未經取代或可攜載1個、2個、3個或4個選自由氟及甲基組成之群之取代基；Y係CRy1Ry2或C(O)，其中Ry1及Ry2彼此獨立地係氫、鹵素、C1-C4-烷基、三甲基矽烷基、C1-C4-氟烷基、C1-C4-氟烷氧基、視情況經1個、2個或3個甲基取代之C3-C6-環烷基及氟化C3-C6-環烷基，或基團Ry1及Ry2與其所結合之碳原子一起形成飽和3員至6員碳環或具有1或2個選自由O、S及N組成之群之非毗鄰雜原子作為環成員之飽和3員至6員雜環，其中該碳環及該雜環未經取代或可攜載1個、2個、3個或4個選自由氟及甲基組成之群之取代基；限制條件係X及Y中之一者或二者係C(O)；A係O、[C(R6,R7)]k(其中k=1或2)、OC(R6,R7)、 C(R8)=C(R9)或C≡C；Het係選自由以下組成之群：i.單環5員或6員雜芳基，其具有1或2個氮原子及視情況另一選自由O、S及N組成之群之雜原子作為環成員，其未經取代或可攜載1個、2個、3個或4個相同或不同的取代基Ra，ii. 8員、9員或10員稠合二環雜芳基，其具有一個選自由O、S及N組成之群之雜原子及視情況1個、2個或3個氮原子作為環成員，其中該稠合二環雜芳基未經取代或可攜載1個、2個、3個或4個相同或不同的取代基Ra，iii.苯基，其攜載具有1或2個氮原子及視情況另一選自由O、S及N組成之群之雜原子作為環成員之單環雜芳基，除單環雜芳基以外，其可攜載1個、2個或3個相同或不同的取代基Raa，且其中雜芳基未經取代或攜載1個、2個或3個基團Ra；Ra係選自由以下組成之群：鹵素、C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基、C1-C4-氟烷基、C1-C4-氟烷氧基、C3-C6-環烷基、經1個、2個或3個甲基取代之環丙基、氟化C3-C6-環烷基、O-C3-C6-環烷基、苄氧基、C(O)O-(C1-C4-烷基)、O-(C1-C4-烷基)-CO2H、C1-C4-烷基-OR11、C1-C4-烷基-SR12、C1-C4-烷基-NR13R14、C1-C6-烷氧基、OC1-C4-烷基-OR11、OC1-C4-烷基-SR12、OC1-C4-烷基-NR13R14、NR13R14、C(O)NR13R14、C1-C4-烷基-NR13R14、-NR15-C(O)-NR13R14、NR15-C(O)O-(C1-C4-烷基)、-NR15-SO2-R12、CN、-SF5、-OSF5、-SO2R12、-SR12及三甲基矽烷基，或兩個結合至毗鄰環原子之基團Ra亦可形成直鏈C3-C5-烷二基，其中1或2個CH2部分可經C=O、O、S、S(=O)、S(=O)2或NR'置換，且其中烷二基未經取代或可攜載1或2個選自由以下組成之 群之基團：鹵素、C1-C4-烷基、C1-C4-氟烷基、C1-C4-烷氧基及C1-C4-氟烷氧基；Raa具有Ra所給含義之一，或一個基團Raa亦可為苯基或具有1或2個氮原子及視情況另一選自由O、S及N組成之群之雜原子作為環成員之5員或6員雜芳基，其中苯基及雜芳基未經取代或可攜載1個、2個或3個選自由以下組成之群之基團：鹵素、OH、C1-C4-烷基、C1-C4-鹵烷基、C1-C4-烷氧基及C1-C4-鹵烷氧基；Q係O或S；Z係選自由以下組成之群：化學鍵、CH2、O、O-CH2、C(O)O、C(O)、NRz、NRz-CH2、S(O)2-NRz、C(O)-NRz、S、S(O)、S(O)2、C(O)-O-CH2、C(O)-NRz-CH2、1,2-乙烷二基、1,2-乙烯二基及1,2-乙炔二基，其中Rz係選自由以下組成之群：氫、C1-C4-烷基、C1-C4-烷基羰基、C1-C4-烷基磺醯基及C1-C4-氟烷基磺醯基；R1係選自由以下組成之群：苯基、萘基、C3-C8-環烷基、3員至8員飽和或部分不飽和雜單環基團、飽和或部分不飽和7員至10員雜二環基團、5員或6員單環雜芳基及8員至10員二環雜芳基，其中該等飽和或部分不飽和雜單環及雜二環基團具有1個、2個、3個或4個選自由O、S、SO、SO2及N組成之群之雜原子或含雜原子基團作為環成員，且其中該5員或6員單環雜芳基及該8員至10員二環雜芳基具有1個、2個、3個或4個選自由O、S及N組成之群之雜原子作為環成員，其中C3-C8-環烷基、該等飽和或部分不飽和雜單環及雜二環基團未經取代或攜載1個、2個、3個、4個或5個基團RC1或一個基團Y'-RC2及0個、1個、2個、3個或4個基團RC1； 其中苯基、萘基、該等單環及二環雜芳香族基團未經取代或攜載1個、2個、3個、4個或5個基團RC3或一個基團Y'-RC2及0個、1個、2個、3個或4個基團RC3；其中RC1係選自由以下組成之群：鹵素、OH、CN、NO2、C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基、C1-C4-烷基硫基、羥基-C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基-C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基-C1-C4-烷氧基、氰基-C1-C4-烷基、C1-C4-氟烷基、C1-C4-氟烷氧基、C1-C4-烷基磺醯基、C(O)Rh、Z'-C(O)ORb、Z'-C(O)NRcRd、NRgSO2Rh、S(O)2NRcRd及Z'-NReRf，其中Rb、Rg彼此獨立地選自由以下組成之群：氫、C1-C4-烷基、C2-C4-烯基及C1-C4-氟烷基，Rc、Rd彼此獨立地選自由以下組成之群：氫、C1-C4-烷基、C1-C4-氟烷基、C1-C4-烷氧基及C1-C4-氟烷氧基，Re、Rf彼此獨立地選自由以下組成之群：氫、C1-C4-烷基、C1-C4-氟烷基、C1-C4-羥基烷基、C1-C4-烷氧基-C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基及C1-C4-氟烷氧基，Rh係選自由以下組成之群：C1-C4-烷基及C1-C4-氟烷基，Z'係共價鍵或C1-C4-烷二基，或兩個在毗鄰碳原子處結合之基團RC1可形成5員或6員稠合碳環基團或具有1個、2個或3個選自由O、S及N組成之群之雜原子作為環成員之5員或6員稠合雜環基團；或兩個在同一碳原子處結合之基團RC1可形成5員或6員螺碳環基團或具有1或2個選自由O、S及N組成之群之雜原子作為環成員之5員或6員螺雜環基團，或兩個在同一碳原子處結合之基團RC1可形成氧原子，其中該等稠合基團及該等螺基團未經取代或攜載1個、2 個、3個或4個基團RC4；Y'係化學鍵、CH2、O、O-CH2、C(O)、S(O)2、NRy'、NRy'-CH2或NRy'-S(O)2，其中Ry'係選自由以下組成之群：氫、C1-C4-烷基、C1-C4-烷基羰基、C1-C4-烷基磺醯基及C1-C4-氟烷基磺醯基；RC2係選自由以下組成之群之碳環或雜環基團：苯基、3員至7員飽和或部分不飽和單碳環基團、具有1個、2個或3個選自由O、S及N組成之群之雜原子作為環成員之3員至7員飽和或部分不飽和雜單環基團，及具有1個、2個或3個選自由O、S及N組成之群之雜原子作為環成員之5員或6員雜芳香族基團，其中該等碳環基團及該等雜環基團未經取代或攜載1個、2個、3個、4個或5個基團RC4；RC3係選自由以下組成之群：鹵素、OH、CN、NO2、C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基、C1-C4-烷基硫基、羥基-C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基-C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基-C1-C4-烷氧基、氰基-C1-C4-烷基、C1-C4-氟烷基、C1-C4-氟烷氧基、C1-C4-烷基磺醯基、C(O)Rh、Z'-C(O)ORb、Z'-C(O)NRcRd、NRgSO2Rh、S(O)2NRcRd及Z'-NReRf，其中Z'、Rb、Rc、Rd、Re及Rf及Rh係如上文所定義，或兩個在毗鄰碳原子處結合之基團RC3可形成飽和或部分不飽和5員或6員稠合碳環基團或具有1個、2個或3個選自由O、S及N組成之群之雜原子作為環成員之飽和或部分不飽和的5員或6員稠合雜環基團，其中該碳環基團及該雜環基團未經取代或攜載1個、2個、3個、4個或5個基團RC4；RC4係選自由以下組成之群：鹵素、OH、CN、C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基、羥基-C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基-C1-C4- 烷基、氰基-C1-C4-烷基、C1-C4-氟烷基、C1-C4-氟烷氧基、C2-C6-烯基、C(O)Rh、苄基、Z'-C(O)ORb、Z'-C(O)NRcRd、S(O)2NRcRd及Z'-NReRf，其中Z'、Rb、Rc、Rd、Re及Rf及Rh係如上文所定義，或兩個在同一原子處結合之基團RC4可形成氧原子；R2係選自由以下組成之群：氫、C1-C6-烷基、C2-C6-烯基、C2-C6-炔基、C1-C4-烷基-CN、C1-C4-烷基-OR21、C1-C4-烷基-SR22、C1-C4-烷基-NR23R24、C1-C6-氟烷基、C3-C6-環烷基、C3-C6-環烷基-C1-C4-烷基，其中該最後兩個基團中之環烷基部分未經取代、部分或完全氟化，或經1個、2個或3個甲基取代，苯基、苯基-C1-C4-烷基、5員或6員雜芳基及5員或6員雜芳基-C1-C4-烷基，其中雜芳基具有1個選自由O、S及N組成之群之雜原子作為環成員及0個、1個或2個其他N原子作為環成員，且其中該最後四個所提及基團中之苯基及雜芳基未經取代或攜載1或2個選自由以下組成之群之基團：鹵素、OH、CN、C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基、羥基-C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基-C1-C4-烷基、氰基-C1-C4-烷基、C1-C4-氟烷基、C1-C4-氟烷氧基、C2-C6-烯基、C(O)Rh、苄基、Z'-C(O)ORb、Z'-C(O)NRcRd、S(O)2NRcRd及Z'-NReRf，其中Z'、Rb、Rc、Rd、Re、Rf及Rh係如上文所定義；R3係選自由以下組成之群：氫、鹵素、C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基、C1-C4-氟烷基、C1-C4-氟烷氧基、C3-C6-環烷基、經1個、2個或3個甲基取代之環丙基、氟化環丙基、OH、羥基-C1-C4-烷基、O-C3-C6-環烷基、苄氧基、C(O)O-(C1-C4-烷基)、O-(C1-C4-烷基)-CO2H、C1-C4-烷基-OR31、C1-C4-烷基-SR32、C1-C4-烷基-NR33R34、OC1-C4-烷基-OR11、OC1-C4-烷基-SR32、OC1-C4-烷基-NR33R34、NR33R34、C(O)NR33R34、C1-C4-烷基-NR33R34、-NR35- C(O)-NR33R34、NR35-C(O)O-(C1-C4-烷基)、-NR35-SO2-R32、苯基、CN、-SF5、-OSF5、-SO2R32、-SR32及三甲基矽烷基；R4、R5彼此獨立地選自由以下組成之群：氫、鹵素、C1-C4-烷基、三甲基矽烷基、C1-C4-氟烷基、C1-C4-烷氧基、C1-C4-氟烷氧基、C3-C6-環烷基，或基團R4、R5與其所結合之碳原子一起形成飽和3員至6員碳環或具有1或2個選自由O、S及N組成之群之非毗鄰雜原子作為環成員之飽和3員至6員雜環，其中該碳環及該雜環未經取代或可攜載1個、2個、3個或4個選自由氟及甲基組成之群之取代基；R6、R7彼此獨立地選自由以下組成之群：氫、鹵素、C1-C4-烷基、三甲基矽烷基、C1-C4-氟烷基、C1-C4-烷氧基、C1-C4-氟烷氧基、C3-C6-環烷基，或基團R6、R7與其所結合之碳原子一起形成飽和3員至6員碳環或具有1或2個選自由O、S及N組成之群之非毗鄰雜原子作為環成員之飽和3員至6員雜環，其中該碳環及該雜環未經取代或可攜載1個、2個、3個或4個選自由氟及甲基組成之群之取代基；R8、R9彼此獨立地選自由以下組成之群：氫、鹵素、C1-C4-烷基及C1-C4-氟烷基，部分C(R4,R5)-A亦可形成部分C(R8)=C(R9)、C≡C、C(R8)=C(R9)-C(R6,R7)或C≡C-C(R6,R7)，該部分C(R4,R5)-A亦可形成環丙烷-1,2-二基或環丙烷-1,2-二基-C(R6,R7)，其中該環丙烷-1,2-二基部分未經取代或攜載1或2個選自由以下組成之群之基團：鹵素、C1-C4-烷基、三甲基矽烷基、C1-C4-氟烷基、C1-C4-烷氧基及C1-C4-氟烷氧基；且其中R11、R12、R21、R22、R31及R32彼此獨立地選自由以下組成之 群：氫、C1-C4-烷基、C1-C4-氟烷基、C3-C6-環烷基、C3-C6-環烷基-C1-C4-烷基，其中R11亦可為C1-C4-烷基磺醯基及C1-C4-氟烷基磺醯基；R13、R14彼此獨立地選自由以下組成之群：氫、C1-C4-烷基、C1-C4-氟烷基、C3-C6-環烷基及C3-C6-環烷基-C1-C4-烷基，或R13及R14與其所連接之N原子一起形成3員至7員氮雜環，其可具有1個、2個或3個選自由O、N、S、SO及SO2組成之群之其他不同或相同的雜原子或含雜原子基團作為環成員，且其可攜載1個、2個、3個、4個、5個或6個C1-C4-烷基取代基；R23、R24、R33及R34具有R13、R14所給含義之一；R15、R35彼此獨立地選自由以下組成之群：氫、C1-C4-烷基、C1-C4-氟烷基、C3-C6-環烷基及C3-C6-環烷基-C1-C4-烷基；及R'係氫、C1-C4-烷基、C1-C4-氟烷基、C3-C6-環烷基或C3-C6-環烷基-C1-C4-烷基；及其N-氧化物、前藥、互變異構物及水合物，及其醫藥上可接受之鹽。
  2. 如請求項1之化合物，其中A係C(R6,R7)。
  3. 如請求項2之化合物，其中A係CH2。
  4. 如前述請求項中任一項之化合物，其中X係C(O)。
  5. 如請求項4之化合物，其中Y係C(Ry1,Ry2)。
  6. 如請求項4之化合物，其中Ry1及Ry2彼此獨立地選自由氫、氟及甲基組成之群，且其中Ry1及Ry2尤其係氫。
  7. 如請求項1至4中任一項之化合物，其中Y係C(O)。
  8. 如前述請求項中任一項之化合物，其中Z係鍵。
  9. 如前述請求項中任一項之化合物，其係式I.A.a之化合物 其中Het、Q、R1、R2、R3、R4、R5、Ry1及Ry2係如請求項1中所定義，及其N-氧化物、前藥、互變異構物及水合物，及其醫藥上可接受之鹽。
  10. 如前述請求項中任一項之化合物，其中R1係選自由以下組成之群：飽和4員、5員、6員、7員或8員雜單環及飽和7員、8員、9員或10員雜二環，其中該等雜單環及該等雜二環具有一個氮或氧原子作為環成員且可具有一個選自由O、S、S(=O)、S(=O)2及N組成之群之其他雜原子或含雜原子基團作為環成員，其中該飽和雜單環及該飽和雜二環未經取代或攜載1個、2個、3個、4個或5個基團RC1或一個基團Y'-RC2及0個、1個、2個、3個或4個基團RC1，其中RC1、RC2及Y'係如請求項1中所定義。
  11. 如請求項10之化合物，其中Z-R1係選自由以下組成之群：1-六氫吡啶基、4,4-二氟-1-六氫吡啶基、4-羥基六氫吡啶-1-基、4-六氫吡啶基、1-甲基-4-六氫吡啶基、1-六氫吡嗪基、4-甲基-1-六氫吡嗪基、4-(第三丁氧基羰基)六氫吡嗪-1-基、1-六氫吡嗪基甲基、4-甲基-1-六氫吡嗪基甲基、1-六氫吡嗪基羰基、4-甲基-1-六氫吡嗪基羰基、嗎啉-4-基、嗎啉-4-基甲基、嗎啉-4-基羰基、氮雜環庚烷-1-基、1,4-氧氮雜環庚(oxazepan)-4-基、硫嗎啉-4-基、1-側氧基(oxo)硫嗎啉-4-基、N-(氧環丁-3-基)胺基、1,1-二側氧基硫嗎啉-4-基及氧環丁-3-基胺基。
  12. 如請求項1至9中任一項之化合物，其中R1係選自由以下組成之群：苯基、5員或6員單環雜芳基及9員或10員二環雜芳基，其中雜芳基具有一個選自由O、S及N組成之群之雜原子作為環成員及視情況一或兩個其他氮原子作為環成員，其中苯基及雜芳基未經取代或彼此獨立地攜載1個、2個、3個、4個或5個基團RC3或一個基團Y'-RC2及0個、1個、2個、3個或4個基團RC3。
  13. 如請求項12之化合物，其中R1係選自由以下組成之群：苯基；5員或6員單環雜芳基，其係選自由以下組成之群：吡啶基、嘧啶基、呋喃基、噻吩基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、噁唑基及噻唑基；9員或10員二環雜芳基，其係選自由以下組成之群：吲哚基、喹啉基、異喹啉基、喹唑啉基、苯并咪唑基、1,3-苯并噁唑基、1,3-苯并噻唑基、苯并三唑基、苯并吡唑基、苯并噻吩基及苯并呋喃基，其中苯基及雜芳基未經取代，或攜載1個、2個或3個基團RC3，該等基團RC3係選自由以下組成之群：氟、氯、OH、CN、C1-C4-烷基、C1-C2-氟烷基、C1-C4-烷氧基、C1-C2-氟烷氧基、C1-C4-烷基磺醯基胺基、C1-C4-烷基胺基、二-C1-C4-烷基胺基、C1-C2-烷氧基-C1-C2-烷基、C(O)-O-C1-C4-烷基、C(O)NH2及NH2，或攜載一個基團Y'-RC2，其中Y'係鍵、CH2或C(O)，且RC2係苯基、吡啶基、嘧啶基、1-咪唑基、1-吡唑基、1-六氫吡啶基、1-六氫吡嗪基、4-甲基-1-六氫吡嗪基或4-嗎啉基，或若R1係苯基，則兩個結合至毗鄰碳原子之基團RC3與其所結合之苯基環一起形成二環雜環基團，該二環雜環基團係選自由以下組成之群：2,3-二氫苯并呋喃-5-基、2,3-二氫苯并呋喃-6-基、1,3-二氫吲哚-2-酮-5-基、1,3-二氫吲哚-2-酮-6-基、苯并-1,3-二氧環戊(dioxolan)-5-基、苯并-1,3-二氧環戊-6-基、苯并-1,4-二噁烷-5-基、苯并-1,4-二噁烷-6-基、苯并-1,5-二氧雜環庚 (dioxepan)-6-基及苯并-1,4-二氧雜環庚-7-基。
  14. 如前述請求項中任一項之化合物，其中Z-R1係4-吡啶基、4-嗎啉基或4-氟苯基。
  15. 如前述請求項中任一項之化合物，其中R2係選自由以下組成之群：氫、C1-C6-烷基、C1-C4-烷基-OR21、C1-C4-烷基-NR23R24、C1-C6-氟烷基、C3-C6-環烷基-C1-C4-烷基，其中該環烷基部分未經取代、部分或完全氟化或經1個、2個或3個甲基取代，及苯基-C1-C4-烷基，其中最後所提及該基團中之苯基未經取代或攜載1或2個選自由以下組成之群之基團：鹵素、OH、CN、C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基、羥基-C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基-C1-C4-烷基、氰基-C1-C4-烷基、C1-C4-氟烷基、C1-C4-氟烷氧基、C2-C6-烯基、C(O)Rh、苄基、Z'-C(O)ORb、Z'-C(O)NRcRd、S(O)2NRcRd及Z'-NReRf，其中Z'、R21、R23、R24、Rh、Rb、Rc、Rd、Re及Rf係如上文所定義。
  16. 如請求項15之化合物，其中R2係選自由以下組成之群：氫、C1-C6-烷基、C1-C4-烷氧基-C1-C4-烷基、C1-C6-氟烷基、C3-C6-環烷基-C1-C4-烷基及苯基-C1-C4-烷基，其中最後所提及該基團中之苯基未經取代或攜載1或2個選自由以下組成之群之基團：鹵素、OH、CN、C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基、羥基-C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基-C1-C4-烷基、氰基-C1-C4-烷基、C1-C4-氟烷基及C1-C4-氟烷氧基。
  17. 如前述請求項中任一項之化合物，其中R3係選自由以下組成之群：氫、氟、C1-C4-烷基、C1-C2-氟烷基、C1-C4-烷氧基、C1-C2-氟烷氧基、視情況經1個、2個或3個甲基取代之環丙基，及氟化環丙基。
  18. 如請求項17之化合物，其中R3係氫。
  19. 如前述請求項中任一項之化合物，其中R4及R5彼此獨立地選自由氫、氟及甲基組成之群。
  20. 如前述請求項中任一項之化合物，其中Het係選自由以下組成之群：C結合之5員或6員單環雜芳基，其具有1或2個氮原子作為環成員；苯并呋喃基；及C結合之9員或10員稠合二環雜芳基，其具有1或2個氮原子作為環成員及視情況另一選自由O、S及N組成之群之雜原子作為環成員；其中單環雜芳基、苯并呋喃基及二環雜芳基可未經取代或可攜載1個、2個、3個或4個取代基Ra。
  21. 如請求項20之化合物，其中Het具有至少一個亞胺基-氮作為環成員，其位於與部分C(R4R5)結合之碳原子毗鄰之位置。
  22. 如請求項21之化合物，其中Het係選自由以下組成之群：2-吡啶基、2-嘧啶基、4-嘧啶基、2-吡嗪基、3-噠嗪基、2-咪唑基、4-咪唑基、3-吡唑基、2-噻唑基、4-噻唑基、2-喹啉基、3-異喹啉基、2-喹唑啉基、2-喹噁啉基(quinoxalinyl)、1,5-萘啶-2-基、1,8-萘啶-2-基、苯并噻唑-2-基、苯并噁唑2-基、苯并咪唑-2-基、1-甲基苯并咪唑-2-基、咪唑并[1,2-a]吡啶-2-基、吡咯并[2,3-b]吡啶-6-基、噻吩并[3,2-b]吡啶-5-基、咪唑并-[2,1-b]-噻唑-6-基及1,2,4-三唑并[1,5-a]吡啶-2-基，其中上文所提及之該等基團可攜載1個、2個或3個選自由以下組成之群之基團：氟、氯、甲基、氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、甲氧基、氟甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基、視情況經1個、2個或3個甲基取代之環丙基，及氟化環丙基。
  23. 如前述請求項中任一項之化合物，其中Q係O。
  24. 如前述請求項中任一項之化合物，其中Rx1、Rx2、Ry1及Ry2彼此 獨立地選自由氫及氟組成之群。
  25. 如請求項1之化合物，其係選自由以下組成之群：5-甲基-7-嗎啉-4-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,3,6-三酮，5-甲基-7-(4-甲基-六氫吡嗪-1-基)-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,3,6-三酮，5-甲基-7-(1,1-二側氧基-硫嗎啉-4-基)-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,3,6-三酮，5-甲基-7-(4-吡啶基)-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,3,6-三酮，5-甲基-7-嗎啉-4-基-2-(2-[1,2,4]三唑并[1,5-a]吡啶-2-基-乙基)-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,3,6-三酮，5-甲基-7-嗎啉-4-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-1,2-二氫-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-3,6-二酮，5-甲基-7-(4-甲基-六氫吡嗪-1-基)-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-1,2-二氫-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-3,6-二酮，5-甲基-7-吡啶-4-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-1,2-二氫-5H-吡咯并[3,4-c]吡啶-3,6-二酮，5-甲基-7-嗎啉-4-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮，5-甲基-7-(4-甲基-六氫吡嗪-1-基)-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮，5-甲基-7-吡啶-4-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮，5-甲基-7-(1,1-二側氧基-硫嗎啉-4-基)-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮， 5-甲基-7-吡啶-3-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮，5-(4-甲氧基-苄基)-7-嗎啉-4-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮，7-嗎啉-4-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮，5-乙基-7-嗎啉-4-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮，5-異丙基-7-嗎啉-4-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮，5-(2-甲氧基-乙基)-7-嗎啉-4-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮，5-(2-羥基-乙基)-7-嗎啉-4-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮，5-甲基-2-[2-(1-甲基-1H-苯并咪唑-2-基)-乙基]-7-嗎啉-4-基-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮，5-甲基-2-[2-(1-甲基-1H-苯并咪唑-2-基)-乙基]-7-吡啶-3-基-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮，2-(2-咪唑并[1,2-a]吡啶-2-基-乙基)-5-甲基-7-嗎啉-4-基-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮，2-(2-咪唑并[1,2-a]吡啶-2-基-乙基)-5-甲基-7-嗎啉-4-基-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮，5-甲基-7-嗎啉-4-基-2-(2-[1,2,4]三唑并[1,5-a]吡啶-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮，5-甲基-7-嗎啉-4-基-2-[2-(5,6,7,8-四氫-[1,2,4]三唑并[1,5-a]吡啶-2-基)-乙基]-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮， 5-甲基-7-吡啶-3-基-2-(2-[1,2,4]三唑并[1,5-a]吡啶-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮7-(4-氟-苯基)-5-甲基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮，5-甲基-7-嘧啶-5-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮，5-甲基-7-(1H-吡唑-4-基)-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮，5-甲基-7-(2-甲基-2H-吡唑-3-基)-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮，7-(4-甲氧基-苯基)-5-甲基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮，2-[2-(1,3-苯并噻唑-2-基)乙基]-5-甲基-7-(4-吡啶基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮，2-[2-(1,3-苯并噻唑-2-基)乙基]-5-甲基-7-嗎啉-4-基-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮，2-(2,2-二氟-2-喹啉-2-基-乙基)-5-甲基-7-嗎啉-4-基-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮，3,3-二氟-5-甲基-7-嗎啉-4-基-2-(2-喹啉-2-基-乙基)-3,5-二氫-2H-吡咯并[3,4-c]吡啶-1,6-二酮，及其N-氧化物、前藥、互變異構物及水合物，及其醫藥上可接受之鹽。
  26. 如前述請求項中任一項之化合物，其用於療法。
  27. 一種醫藥組合物，其包含至少一種如請求項1至25中任一項之化合物及至少一種賦形劑。
  28. 如請求項1至25中任一項之化合物，其用於治療選自由可藉抑制 磷酸二酯酶第10A型治療之神經及精神病症組成之群之醫學病症。
  29. 如請求項1至25中任一項之化合物，其用於治療哺乳動物之CNS病症。
  30. 如請求項1至25中任一項之化合物，其用於治療哺乳動物之精神分裂症。
  31. 如請求項1至25中任一項之化合物，其用於治療哺乳動物之與精神分裂症相關之認知功能障礙。
  32. 如請求項1至25中任一項之化合物，其用於治療哺乳動物之躁鬱症。
  33. 如請求項1至25中任一項之化合物，其用於治療哺乳動物之抑鬱症。
  34. 如請求項1至25中任一項之化合物，其用於治療哺乳動物之與阿茲海默氏病(Alzheimer's disease)相關之認知功能障礙。
  35. 如請求項1至25中任一項之化合物，其用於治療哺乳動物之飲食誘導性肥胖。
  36. 如請求項1至25中任一項之化合物，其用於治療哺乳動物之亨廷頓氏病(Huntington's disease)。
  37. 如請求項1至25中任一項之化合物，其用於治療哺乳動物之焦慮。
  38. 一種治療選自由可藉抑制磷酸二酯酶第10A型治療之神經及精神病症組成之群之醫學病症之方法，該方法包含向有需要之個體投與有效量之至少一種如請求項1至25中任一項之化合物。
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