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法律状态信息
法律状态
2017-09-01
未缴年费专利权终止 IPC(主分类):C07D401/06 授权公告日:20150729 终止日期:20160718 申请日:20110718
专利权的终止
2015-07-29
授权
授权
2013-08-14
实质审查的生效 IPC(主分类):A01N43/36 申请日:20110718
实质审查的生效
2013-06-05
公开
公开
发明背景
下尿路的功能是储存和定期释放尿。这需要涉及多种传入和传出神经通路的储存和排尿反射的编配，其导致中枢和外围神经效应器机制的调整，以及由此产生的自主神经系统以及躯体运动通路的交感神经和副交感神经组件的协同调节。这些近端地调节膀胱(逼尿肌)和尿道平滑肌以及尿道括约肌横纹肌的收缩状态。
β肾上腺素能受体 (βAR)在各种物种的逼尿肌平滑肌中存在，所述物种包括人、大鼠、豚鼠、兔子、雪貂、狗、猫、猪和非人灵长类。然而，药理学研究表明在介导离体逼尿肌的松弛的受体亚型中有显著物种差异；β1AR在猫和豚鼠中占主导地位、β2AR在兔子中占主导地位并且β3AR在狗、大鼠、雪貂、猪、猕猴和人逼尿肌中起作用或占主导地位。已经通过多种技术检验βAR亚型在人和大鼠逼尿肌中的表达，并且使用原位杂交和/或逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)证实β3AR的存在。来自经历根治性膀胱切除术患者的膀胱组织中的β1AR、β2AR和β3AR mRNAs的实时定量PCR分析显示占优势的β3AR mRNA (97%, 比较β1AR mRNA的1.5%和β2AR mRNA的1.4%)。此外，β3AR mRNA表达在对照和梗阻的人膀胱中是等同的。这些数据表明膀胱出口梗阻不导致β3AR的下调，或β3AR-介导的逼尿肌松弛的改变。还已经在来自判断具有正常膀胱功能的患者和来自患有逼尿肌反射减退或反射亢进的患者的膀胱切除术或肠膀胱成形术过程中获得的膀胱条中比较β3AR反应性。观察到β3AR激动剂介导的松弛的程度或效能方面没有差异，与β3AR激活是正常和发病状态中使逼尿肌松弛的有效途径的观念一致。
支持β3AR在尿液储存中的重要作用的功能性证据出自体内研究。在向大鼠静脉内给药后，啮齿目动物选择性β3AR激动剂CL316243降低膀胱压力并且在膀胱测压（cystomeric）研究中增加膀胱容量，导致排尿间隔延长而不增加剩余尿液体积。
膀胱过度活动症的特征在于尿急症状，其具有或不具有急迫性尿失禁，通常与频率和夜尿症有关。据估计在美国和欧洲中OAB的患病率在18岁以上的女性和男性中已经为16%至17%。最通常将膀胱过度活动症归类为自发性的，但也能继发于神经疾病状态、膀胱出口梗阻和其它病因。从病理生理学角度出发，膀胱过度活动症症状复杂，特别当与尿失禁有关时是逼尿肌过度活动症的提示。具有或不具有尿失禁的尿急已经显示出不利地影响社会和医疗福利并且代表年度直接和间接医疗保健支出的沉重负担。重要地，目前对尿急的医学治疗 (具有或不具有失禁)不是最理想的，因为许多患者对目前的治疗未显示出适当反应，和/或不能耐受目前的治疗 (例如，与抗胆碱能治疗有关的口干)。因此，亟需以单一疗法或结合可利用疗法的形式有效治疗尿频、尿急和尿失禁的新的、耐受良好的疗法。期望松弛膀胱平滑肌的药剂例如β3AR激动剂对治疗这类泌尿病症有效。
发明概述
本发明涉及新的式I化合物或其药物可接受的盐：
(I)，
包含本文公开的化合物的药物组合物以及用于治疗或预防通过β3AR介导的病症的方法。
发明详述
本文描述了式I化合物或其药物可接受的盐：
(I)，
其中
m为0、1、2、3或4；
n为0、1、2、3或4；
p为0、1或2；
q为0或1；
A选自吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、噻唑基、噻吩基；
X选自：
(1) 键，
(2) C1-C4烷二基、C2-C4烯二基和C2-C4炔二基，其中各个烷二基、烯二基和炔二基被1至3个独立地选自(a) 卤素和(b) -ORa的基团任选取代，以及
(3) 不存在；
V为-NH-且W为羰基；
或V为羰基且W为-N(R4)-；
其中R4选自：
(1) 氢，以及
(2) 被1至3个基团任选取代的C1-C4烷基，所述基团独立地选自
(a) 羟基，
(b) 卤素，以及
(c) 氰基；
或V为羰基且W为，其中U为CH或N；R5和R6各自为氢；或当U为CH时R5和R6任选形成直连键；
或V为羰基且W为，其中R7和R8与和它们连接的碳原子一起形成包含0、1或2个独立地选自氧、硫和氮的杂原子的5-或6-元环；其中所述5-或6-元环被1至3个R3基团任选取代；
Z选自：
(1) 苯基，
(2) 具有1至4个独立地选自氧、硫和氮的杂原子的5或6-元杂环的环，
(3) 与C5-C10碳环的环稠合的苯环，
(4) 与具有1至4个独立地选自氧、硫和氮的杂原子的5或6-元杂环的环稠合的C5-C8碳环的环，以及
(5) 与具有1至4个独立地选自氧、硫和氮的杂原子的5或6-元杂环的环稠合的具有1至4个独立地选自氧、硫和氮的杂原子的5或6-元杂环的环；
R1的每次出现均独立地选自：
(1) 被1至3个卤素原子任选取代的C1-C4烷基，
(2) C3-C6环烷基，
(3) 卤素，
(4) 硝基，
(5) 氰基，以及
(6) -CO2Ra；以及
R2的每次出现均独立地选自：
(1) 卤素，以及
(2) C1-C4烷基；
R3的每次出现均独立地选自：
(1) 卤素，
(2) -ORa，
(3) 氧代，
(4) -CO2Ra，
(5) -C(O)Ra，
(6) -C(O)NRaRb，
(7) -NRaRb,
(8) 氰基，
(9) 被1至3个独立地选自卤素、-ORa、-CO2Ra、-C(O)NRaRb和Z的基团任选取代的C1-C4烷基，以及
(10) 被1-3个独立地选自羟基、卤素、氧代、三氟甲基、三氟甲氧基、甲基、乙基和-CO2H的基团任选取代的Z；
Ra的每次出现均独立地选自：
(1) 氢，以及
(2) 被1至3个卤素原子任选取代的C1-C4烷基；以及
Rb的每次出现均独立地选自：
(1) 氢，
(2) 被1至3个基团任选取代的C1-C4烷基，所述基团独立地选自：
(a) 羟基，以及
(b) 卤素，
(3) C3-C6环烷基，以及
(4) 被1至3个基团任选取代的苯基，所述基团独立地选自：
(a) 卤素，
(b) 硝基，
(c) -NRaRa，以及
(d) 羟基。
在式(I)的一个实施方案中，本文公开的化合物具有式(Ia)：
(Ia)
其中
m为0、1、2或3；
n为0、1、2、3或4；
p为0、1或2；
q为0或1；
X选自：
(1) 键，
(2) C1-C4烷二基、C2-C4烯二基和C2-C4炔二基，其中各个烷二基、烯二基和炔二基被1至3个独立地选自(a) 卤素和(b) -ORa的基团任选取代，以及
(3) 不存在；
V为-NH-且W为羰基；
或V为羰基且W为-N(R4)-；
其中R4选自：
(1) 氢，以及
(2) 被1至3个基团任选取代的C1-C4烷基，所述基团独立地选自
(a) 羟基，
(b) 卤素，以及
(c) 氰基；
或V为羰基且W为，其中U为CH或N；R5和R6各自为氢；或当U为CH时R5和R6任选形成直连键；
或V为羰基且W为，其中R7和R8与和它们连接的碳原子一起形成包含0、1或2个独立地选自氧、硫和氮的杂原子的5-或6-元环；其中所述5-或6-元环被1至3个R3基团任选取代；
Z选自：
(1) 苯基，
(2) 具有1至4个独立地选自氧、硫和氮的杂原子的5或6-元杂环的环，
(3) 与C5-C8碳环的环稠合的苯环，
(4) 与具有1至4个独立地选自氧、硫和氮的杂原子的5或6-元杂环的环稠合的C5-C8碳环的环，以及
(5) 与具有1至4个独立地选自氧、硫和氮的杂原子的5或6-元杂环的环稠合的具有1至4个独立地选自氧、硫和氮的杂原子的5或6-元杂环的环；
R1的每次出现均独立地选自：
(1) 被1至3个卤素原子任选取代的C1-C4烷基，
(2) C3-C6环烷基，
(3) 卤素，
(4) 硝基，
(5) 氰基，以及
(6) -CO2Ra；以及
R2的每次出现均独立地选自：
(1) 卤素，以及
(2) C1-C4烷基；
R3的每次出现均独立地选自：
(1) 卤素，
(2) -ORa，
(3) 氧代，
(4) -CO2Ra，
(5) -C(O)Ra，
(6) -C(O)NRaRb，
(7) -NRaRb,
(8) 氰基，
(9) 被1至3个独立地选自卤素、-ORa、-CO2Ra、-C(O)NRaRb和Z的基团任选取代的C1-C4烷基，以及
(10) 被1-3个独立地选自羟基、卤素、氧代、三氟甲基、三氟甲氧基、甲基、乙基和-CO2H的基团任选取代的Z；
Ra的每次出现均独立地选自：
(1) 氢，以及
(2) 被1至3个卤素原子任选取代的C1-C4烷基；以及
Rb的每次出现均独立地选自：
(1) 氢，
(2) 被1至3个基团任选取代的C1-C4烷基，所述基团独立地选自：
(a) 羟基，以及
(b) 卤素，
(3) C3-C6环烷基，以及
(4) 被1至3个基团任选取代的苯基，所述基团独立地选自：
(a) 卤素，
(b) 硝基，
(c) -NRaRa，
(d) 羟基。
在式(I)或式(Ia)的一个实施方案中，R1的每次出现均独立地选自：
(1) 被1至3个卤素原子任选取代的C1-C4烷基，以及
(2) 卤素；
R2的每次出现均独立地选自：
(1) 卤素，以及
(2) 甲基；
R3的每次出现均独立地选自：
(1) 卤素，
(2) -ORa，
(3) 氧代，
(4) -CO2Ra，
(5) -C(O)Ra，
(6) -NRaRb，
(7) 被1至3个独立地选自卤素、-ORa、-CO2Ra、和Z的基团任选取代的C1-C4烷基，以及
(8) 被1-3个独立地选自羟基、卤素、氧代、三氟甲基、三氟甲氧基、甲基、乙基和-CO2H的基团任选取代的Z；
Ra的每次出现均独立地选自：
(1) 氢，以及
(2) 被1至3个卤素原子任选取代的C1-C4烷基；以及
Rb的每次出现均独立地选自：
(1) 氢，以及
(2) 被1至3个基团任选取代的C1-C4烷基，所述基团独立地选自：
(a) 羟基，以及
(b) 卤素。
在上述实施方案的一个子集中，R3的每次出现均独立地选自：
(1) 卤素，
(2) -OH，
(3) 氧代，
(4) -CO2H，
(5) -C(O)H，
(6) -NH2，
(7) 被1至3个选自卤素、羟基和Z的基团任选取代的甲基，
(8) 被1至3个选自卤素、羟基和Z的基团任选取代的乙基，以及
(9) 被1-3个独立地选自羟基、卤素、氧代、三氟甲基、三氟甲氧基、甲基、乙基和-CO2H的基团任选取代的Z。
在上述实施方案的另一个子集中，R3的每次出现均独立地选自：
(1) 卤素，
(2) -OH，
(3) 氧代，
(4) -CO2H，
(5) 被1至3个选自卤素、羟基和Z的基团任选取代的甲基，
(6) 被1至3个选自卤素、羟基和Z的基团任选取代的乙基，以及
(7) 被1-3个独立地选自羟基、卤素、氧代、三氟甲基、三氟甲氧基、甲基、乙基和-CO2H的基团任选取代的Z。
在式(I)或式(Ia)的一个实施方案中，Z选自苯基、噁唑基、吡啶基、二氢吡啶基、1,2,4-三唑基、1,2,3-三唑基、四唑基、呋喃基、四氢呋喃基、哌啶基、嘧啶基、二氢嘧啶基、四氢嘧啶基、吡嗪基、二氢吡嗪基、哒嗪基、二氢哒嗪基、吡咯烷基、咪唑基、吡唑基、1,2,4-噁二唑基、1,3,4-噁二唑基、1,2,5-噁二唑基、、、、、、、、、和。
在上述实施方案的一个子集中，Z选自苯基、吡啶基、二氢吡啶基、1,2,4-三唑基、1,2,3-三唑基、四唑基、哌啶基、嘧啶基、二氢嘧啶基、四氢嘧啶基、吡嗪基、二氢吡嗪基、哒嗪基、二氢哒嗪基、吡咯烷基、咪唑基、吡唑基、1,2,4-噁二唑基、1,3,4-噁二唑基、1,2,5-噁二唑基、、、、、、和。
在式(I)或式(Ia)一个实施方案中，m为0，n为0、1、2或3且p为0。
在式(I)或式(Ia)的一个实施方案中，V为-NH-；W为羰基；且X选自：
(1) 键，
(2) 被1至2个卤素原子任选取代的亚甲基，以及
(3) 被1至3个卤素原子任选取代的亚乙基。
在式(I)或式(Ia)的另一个实施方案中，V为羰基；W为-NH-；且X选自：
(1) 键，
(2) 被1至2个卤素原子任选取代的亚甲基，以及
(3) 被1至3个卤素原子任选取代的亚乙基。
在式(I)或式(Ia)的另一个实施方案中，V为羰基；W为，其中U为CH或N；R5和R6各自为氢；或当U为CH时R5和R6任选形成直连键；且X选自：
(1) 键，
(2) 被1至2个卤素原子任选取代的亚甲基，以及
(3) 被1至3个卤素原子任选取代的亚乙基。
在式(I)或式(Ia)的另一个实施方案中，m为0；n为0；p为0；q为0；V为羰基；X不存在；且W为，其中R7和R8与和它们连接的碳原子一起形成包含0或1个选自氧和氮的杂原子的5-或6-元环；其中所述5-或6-元环被1至3个R3基团任选取代。
在一个实施方案中，本文公开的化合物具有式(Ib)，或其药物可接受的盐：
(Ib)，
其中
n为0、1、2或3；
q为0或1；
X选自：
(1) 键，
(2) 被1至3个卤素原子任选取代的C1-C4烷二基，以及
(3) 不存在；以及
V为-NH-且W为羰基；
或V为羰基且W为-NH-；
或V为羰基且W为，其中U为CH或N；R5和R6各自为氢；或当U为CH时R5和R6任选形成直连键；
或V为羰基且W为，其中R7和R8与和它们连接的碳原子一起形成包含0或1个选自氧和氮的杂原子的5-或6-元环；其中所述5-或6-元环被1至3个R3基团任选取代；
Z选自苯基、噁唑基、吡啶基、二氢吡啶基、1,2,4-三唑基、1,2,3-三唑基、四唑基、呋喃基、四氢呋喃基、哌啶基、嘧啶基、二氢嘧啶基、四氢嘧啶基、吡嗪基、二氢吡嗪基、哒嗪基、二氢哒嗪基、吡咯烷基、咪唑基、吡唑基、1,2,4-噁二唑基、1,3,4-噁二唑基、1,2,5-噁二唑基、、、、、、、、、和；以及
R3的每次出现均独立地选自：
(1) 卤素，
(2) -OH，
(3) 氧代，
(4) -CO2H，
(5) 被1至3个选自卤素、羟基和Z的基团任选取代的甲基，
(6) 被1至3个选自卤素、羟基和Z的基团任选取代的乙基，以及
(7) 被1-3个独立地选自羟基、卤素、氧代、三氟甲基、三氟甲氧基、甲基、乙基和-CO2H的基团任选取代的Z。
在式(Ib)的一个子集中，n为0、1、2或3；q为1；X选自：
(1) 键，
(2) 被1至2个卤素原子任选取代的亚甲基，以及
(3) 被1至3个卤素原子任选取代的亚乙基；
V为-NH-且W为羰基；
或V为羰基且W为-NH-；
或V为羰基且W为，其中U为CH或N；R5和R6各自为氢；或当U为CH时R5和R6任选形成直连键；
Z选自苯基、吡啶基、二氢吡啶基、1,2,4-三唑基、1,2,3-三唑基、四唑基、哌啶基、嘧啶基、二氢嘧啶基、四氢嘧啶基、吡嗪基、二氢吡嗪基、哒嗪基、二氢哒嗪基、吡咯烷基、咪唑基、吡唑基、1,2,4-噁二唑基、1,3,4-噁二唑基、1,2,5-噁二唑基、、、、、、和；以及
R3的每次出现均独立地选自：
(1) 卤素，
(2) -OH，
(3) 氧代，
(4) 被1至3个选自卤素、羟基和Z的基团任选取代的甲基，
(5) 被1至3个选自卤素、羟基和Z的基团任选取代的乙基，以及
(6) 被1-3个独立地选自羟基、卤素、氧代、三氟甲基、三氟甲氧基、甲基、乙基和-CO2H的基团任选取代的Z。
在上述式(Ib)的子集的一个实施方案中，V为-NH-，W为羰基且X选自：
(1) 键，
(2) 亚甲基，以及
(3) 亚乙基。
在上述式(Ia)的子集的另一个实施方案中，V为羰基，W为-NH-且X选自：
(1) 键，
(2) 亚甲基，以及
(3) 亚乙基。
在上述式(Ib)的子集的另一个实施方案中，V为羰基，W选自、和且X选自：
(1) 键，
(2) 亚甲基，以及
(3) 亚乙基。
在上述式(Ib)的子集的另一个实施方案中，n为0、1、2或3；q为0；V为羰基；X不存在；且W为，其中R7和R8与和它们连接的碳原子一起形成包含1个氧原子的5-元环；其中所述5-元环被1至3个R3基团任选取代，所述R3基团选自：
(1) 卤素，
(2) 氧代，
(3) 甲基，以及
(4) 乙基。
在上述式(Ib)的子集的一个实施方案中，W为并且其中所述5-元环被1至2个R3基团任选取代，所述R3基团选自：
(1) 卤素，以及
(2) 氧代。
在一个实施方案中，本文公开的化合物具有式(Ic)或其药物可接受的盐：
(Ic)，
其中n、Z和R3如上述根据式(Ia)定义的。
在另一实施方案中，本文公开的化合物具有通式(Id)或其药物可接受的盐：
(Id)
其中n和R3如上述根据式(Ia)定义的。
为了清楚目的，当式(I)、(Ia)或(Ib)的“q”为0时，则与X连接的基团Z不存在。
如本文使用的，术语“烷基”是指具有规定的碳原子数的支链和直链饱和脂肪族烃基团。例如，C1-C6烷基包括但不限于甲基 (Me)、乙基 (Et)、正丙基 (Pr)、正丁基 (Bu)、正戊基、正己基以及其异构体，例如异丙基 (i-Pr)、异丁基 (i-Bu)、仲丁基 (s-Bu)、叔丁基 (t-Bu)、异戊基、仲戊基、叔戊基、异己基等。
术语“环烷基”是指具有规定碳原子数例如3、4、5或6个碳原子的单环饱和碳环的环。C3-C6环烷基的非限制性实例包括环丙基、环丁基、环戊基和环己基。
术语“烷二基”是指具有规定碳原子数的直链或支链二价烃基团。C1-C4“烷二基”的非限制性实例包括但不限于亚甲基 (-CH2-)、亚乙基 (-CH2CH2-)、1,1-乙二基 (-CH(CH3)-)、1,2-丙二基 (-CH(CH3)CH2-)、2-甲基-1,1-丙二基 (-CH[C(CH3)2]-)、1,4-丁二基 (-CH2CH2CH2CH2-)、2,3-丁二基 (-CH(CH3)CH(CH3)-等。卤素取代的烷二基的一个实例为-C(CH3)(F)-。
术语“任选取代的”是指“未取代的或取代的”，因此，本文描述的通用结构式包括包含规定的任选取代基的化合物以及不包含任选取代基的化合物。各个变量每次出现在通用结构式定义内时被单独定义。
除非另外规定，术语“卤代”或“卤素”是指包括氟、氯、溴和碘。
术语“碳环”或“碳环的”是指仅具有环碳原子的饱和的、部分不饱和的以及芳香族环。例如，C5-C10碳环的环包括但不限于环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环戊烯基、环己烯基、环己二烯基和苯基。
术语“芳基”是指芳香族碳环。
术语“杂环”或“杂环的”是指具有至少一个环杂原子和至少一个环碳原子的饱和的、部分不饱和的以及芳香族环；杂环可通过环碳原子或环杂原子例如环氮原子与分子的剩余部分连接。术语“杂芳基”或“杂芳香族的”是指芳香族杂环。例如，在对Z的定义中，术语“具有1至4个选自氧、硫和氮的杂原子的5-或6-元杂环的环”包括但不限于吡咯基、噻吩基、呋喃基、咪唑基、吡唑基、噁唑基、异噁唑基、噻唑基、异噻唑基、三唑基、四唑基、噁二唑基、噻二唑基、吡咯烷基、四氢-呋喃基、吡啶基、二氢吡啶基、四氢吡啶基、嘧啶基、二氢嘧啶基、四氢-嘧啶基、吡嗪基、二氢吡嗪基、四氢吡嗪基、哒嗪基、二氢-哒嗪基、四氢哒嗪基、哌啶基、哌嗪基、吗啉基、吡喃基、二氢吡喃基、四氢-吡喃基等。
在对Z的定义中，术语“与C5-C10碳环的环稠合的苯环”包括但不限于萘基、二氢萘基、四氢萘基、茚满基、茚基、苯并环庚烯、四氢苯并环庚烯等。在一个实施方案中，苯环与C5-C6碳环的环稠合。这种稠合环可通过任一环上的碳原子与分子的剩余部分连接。
在对Z的定义中，术语“与具有1至4个独立地选自氧、硫和氮的杂原子的5-或6-元杂环的环稠合的具有1至4个独立地选自氧、硫和氮的杂原子的5-或6-元杂环的环”包括但不限于萘啶基、二氢萘啶基、四氢萘啶基、咪唑并吡啶基、蝶啶基、嘌呤基、喹嗪基、吲嗪基、四氢喹嗪基和四氢吲嗪基。在一个实施方案中，Z选自：
，
其中r为1或2。这种稠合环可通过任一环上的碳原子或氮原子与分子的剩余部分连接。
为了避免任何疑问，本文使用的术语“与具有1至4个独立地选自氧、硫和氮的杂原子的5-或6-元杂环的环稠合的具有1至4个独立地选自氧、硫和氮的杂原子的5-或6-元杂环的环”包括当氮处于桥头时仅具有一个氮作为唯一的杂原子的化合物。
在对Z的定义中，术语“与具有1至4个独立地选自氧、硫和氮的杂原子的5-或6-元杂环的环稠合的C5-C10碳环的环”包括但不限于吲哚基、异吲哚基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并咪唑基、苯并三唑基、苯并噁唑基、苯并异噁唑基、苯并噻唑基、苯并异噻唑基、喹啉基、异喹啉基、喹喔啉基、喹唑啉基、噌啉基、吲唑基、四氢喹啉基、四氢吲唑基、二氢吲唑基、苯并吡喃基、苯并二氢吡喃基 苯并三唑基、，
其中破折号键“----”是指单键或双键，同时符合环原子的化合价规则。这种稠合环可通过任一环上的碳原子或杂环的环上的氮原子与分子的剩余部分连接。
对于术语(R1)m、(R2)p和(R3)n以及其它类似符号，当m、n或p为0时，则R1、R2或R3为氢；当m、n或p大于1时，则R1、R2或R3的每次出现分别独立地选自其它出现的R1、R2或R3。例如，当n为2时，两个R3取代基可相同或不同。
在一个实施方案中，Z为具有1至4个独立地选自氧、硫和氮的杂原子的5-或6-元杂环的环。在一个子集中，Z为具有一个氮原子和0至2个独立地选自N、O和S的另外的杂原子的5-元杂环。在另一子集中，Z为具有1、2或3个氮原子，或1个氮原子和氧或硫原子的6-元杂环。在又一子集中，Z选自噻唑基、噁唑基、吡啶基、二氢吡啶基、三唑基(包括1,2,4-三唑基和1,2,3-三唑基)、四唑基、嘧啶基、二氢嘧啶基、四氢嘧啶基、吡嗪基、二氢吡嗪基、哒嗪基、二氢哒嗪基、吡咯烷基、咪唑基、吡唑基和噁二唑基(包括1,2,4-噁二唑基和1,2,5-噁二唑基)。
在另一实施方案中，Z为与具有1至4个独立地选自氧、硫和氮的杂原子的5-或6-元杂环的环稠合的C5-C8碳环的环。在一个子集中，碳环的环为C5-C6碳环的环。在另一子集中，所述杂环为具有一个氮原子和0至3个独立地选自N、O和S的另外的杂原子的5-元杂环，或具有1、2或3个氮原子，或1个氮原子和氧或硫原子的6-元杂环，并且所述碳环具有5或6个碳原子。在另一子集中，Z选自：吲哚基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、喹啉基、异喹啉基、四氢喹啉基、四氢异喹啉基、苯并吡喃基、苯并三唑基、
。
在另一实施方案中，Z为与具有1至4个独立地选自氧、硫和氮的杂原子的5-或6-元杂环的环稠合的具有1至4个独立地选自氧、硫和氮的杂原子的5-或6-元杂环的环。在一个子集中，稠合环具有2至5个杂原子，其至少一个为氮。在另一子集中，稠合环具有2至4个氮原子并且没有其它杂原子。在另一子集中，稠合环具有一个氧原子或硫原子和1至3个氮原子。在另一子集中，Z选自
；
并且其中r为1或2。
在一个实施方案中，本文描述的化合物如在下面实施例中描述的。
光学异构体-非对映异构体-几何异构体-互变异构体
本文描述的化合物可包含不对称中心并因此可能以对映异构体形式存在。在本发明的化合物具有两个或多个不对称中心的情况下，它们可另外以非对映异构体的形式存在。当在本发明的通式中与手性碳的连接被描述为直线时，应当理解为手性碳的(R)和(S)构型二者，因此对映异构体及其混合物二者都包括在通式范围内。本发明包括作为基本上纯的拆分的对映异构体、其外消旋混合物以及非对映异构体混合物的所有这种可能的立体异构体。示出上述式I和Ia而在确定位置处没有规定立体化学。本发明包括所有式I和Ia的立体异构体及其药物可接受的盐。
可通过例如，从合适的溶剂中分级结晶分离对映异构体的非对映异构体对，并且可通过常规方法将由此获得的对映异构体对分成单独的立体异构体，例如通过使用光学活性酸或碱作为拆分剂或在手性HPLC柱上。此外，本文描述化合物的任何对映异构体或非对映异构体可通过使用光学纯的起始原料或已知构型的试剂的立体定向合成获得。
当本文描述的化合物包含烯族双键时，除非另外规定，这样的双键是指包括E和Z几何异构体二者。
一些本文描述的化合物可具有不同的氢连接点而存在，称为互变异构体。例如，包含羰基 -CH2C(O)-基团(酮形式)的化合物可经历互变异构以形成羟基 -CH=C(OH)-基团(烯醇形式)。单独的酮和烯醇形式以及其混合物都包括在本发明的范围内。
同位素
在本文描述的化合物中，原子可显示其天然同位素丰度，或一种或多种原子可能人为富集在具有相同原子数的特定同位素中，但原子量或质量数不同于主要在自然中发现的原子量或质量数。本发明意思包括本文描述化合物的所有合适的同位素变型。例如，氢(H)的不同同位素形式包括氕(1H)和氘(2H)。氕是自然中发现的主要氢同位素。氘的富集可提供某些治疗优点，例如增加体内半衰期或减少剂量需求，或者可提供用作表征生物样本的标准的化合物。能通过本领域技术人员熟知的常规技术而不需过度实验或使用合适的同位素富集的试剂和/或中间体通过与本文的方案和实施例中描述的那些类似的方法制备本文描述的同位素富集的化合物。
盐
术语“药物可接受的盐”是指从药物可接受的无毒碱或酸制备的盐。当本文描述的化合物是酸性的时，能从包括无机碱和有机碱的药物可接受的无毒碱便利地制备其相应的盐。衍生自这种无机碱的盐包括铝盐、铵盐、钙盐、铜盐(铜盐(ic)和亚铜盐(ous))、铁盐、亚铁盐、锂盐、镁盐、锰盐(锰盐(ic)和亚锰盐(ous))、钾盐、钠盐、锌盐等盐。优选的是铵盐、钙盐、镁盐、钾盐和钠盐。从药物可接受的有机无毒碱制备的盐包括衍生自天然存在的和合成来源的伯胺盐、仲胺盐和叔胺盐。能形成盐的药物可接受的有机无毒碱包括例如，精氨酸、甜菜碱、咖啡因、胆碱、N,N’-二苄基乙二胺、二乙胺、2-二乙基氨基乙醇、2-二甲基氨基乙醇、乙醇胺、乙二胺、N-乙基吗啉、N-乙基哌啶、葡糖胺、氨基葡糖、组氨酸、哈胺、异丙胺、二环己基胺、赖氨酸、甲葡糖胺、吗啉、哌嗪、哌啶、聚胺树脂、普鲁卡因、嘌呤、可可碱、三乙胺、三甲胺、三丙胺、氨丁三醇等。
当本文描述的化合物是碱性的时，能从药物可接受的无毒无机酸和有机酸便利地制备其相应的盐。这样的酸包括例如，乙酸、苯磺酸、苯甲酸、樟脑磺酸、柠檬酸、乙烷磺酸、富马酸、葡萄糖酸、谷氨酸、氢溴酸、盐酸、羟乙磺酸、乳酸、马来酸、苹果酸、扁桃酸、甲磺酸、粘酸、硝酸、扑酸、泛酸、磷酸、琥珀酸、硫酸、酒石酸、对甲苯磺酸等。优选的是柠檬酸、氢溴酸、盐酸、马来酸、磷酸、硫酸和酒石酸。
溶剂化物
本发明在其范围内包括本文公开的化合物的溶剂化物。如本文使用的术语“溶剂化物”是指由溶质 (例如，式I、Ia、Ib、Ic或Id化合物)或其药物可接受的盐和不干扰溶质的生物活性的溶剂形成的可变化学计量的复合物。溶剂的实例包括但不限于水、乙醇和乙酸。当溶剂为水时，溶剂化物称为水合物；水合物包括但不限于半水合物、一水合物、倍半水合物、二水合物和三水合物。
前药
本发明在其范围内包括使用本文描述的化合物的前药。通常，这种前药将为容易体内转化为所需化合物的本发明化合物的功能性衍生物。因此，在本发明的治疗方法中，术语“给药”应包括使用本文描述的化合物或使用可能并非本文描述的化合物的化合物治疗所描述的各种疾病状态，但所述并非本文描述的化合物的化合物在向患者施用后体内转化为本文描述的化合物。选择和制备合适的前药衍生物的常规步骤例如描述在“Design of Prodrugs ed. H. Bundgaard，Elsevier，1985中。
用途
本文描述的化合物是有效的β3-肾上腺素能受体激动剂，因此适用于治疗或预防由β3-肾上腺素能受体的激活介导的疾病、病症或疾病状态。因此，本发明的一个方面提供了用于治疗、控制或预防哺乳动物中的这种疾病、病症或疾病状态的方法，其包括给予这类哺乳动物治疗有效量的本文描述的化合物。术语“哺乳动物”包括人和非人动物例如狗和猫等。本发明的化合物适用于治疗或预防的疾病、病症或疾病状态包括但不限于(1) 膀胱过度活动症，(2) 尿失禁，(3) 急迫性尿失禁，(4) 尿急，(5) 糖尿病，(6) 高血糖症，(7) 肥胖症，(8) 高血脂症，(9) 高甘油三脂血症，(10) 高胆固醇血症，(11) 冠状动脉粥样硬化、脑血管动脉粥样硬化和外周动脉的动脉粥样硬化症，(12)胃肠病症，包括消化性溃疡、食道炎、胃炎和十二指肠炎、(包括由幽门螺旋杆菌(H. pylori)诱导的)、肠溃疡 (包括炎性肠病、溃疡性结肠炎、克罗恩氏病和直肠炎)以及胃肠溃疡，(13) 呼吸道的神经性炎症，包括咳嗽、哮喘，(14) 抑郁症，(15) 前列腺疾病，例如良性前列腺增生，(16) 肠易激综合症和需要减少肠蠕动的其它病症，(17) 糖尿病视网膜病变，(18) 早产以及(19) 高眼压和青光眼。
可使用任何合适的给药途径用于供给哺乳动物，特别是人有效剂量的本发明的化合物。例如，可使用口服、直肠、局部、肠胃外、眼睛、肺、鼻等给药途径。剂型包括片剂、锭剂、分散剂、悬浮剂、溶液剂、胶囊剂、乳膏剂、软膏剂、气雾剂等。优选地，口服给予本文描述的化合物。
使用的活性成分的有效剂量可依赖所使用的特定化合物、给药方式、受治疗的疾病状态和受治疗的疾病状态的严重程度而变化。这种剂量可由本领域的技术人员容易地确定。
当结合其它抗OAB剂或单独地治疗膀胱过度活动症(OAB)时，当以0.01 mg至约100 mg每千克动物体重的每日剂量给予本发明的化合物时通常获得令人满意的结果，优选地以单一剂量给予或以分开剂量每日两次至六次给予，或以缓释形式给予。在70 kg成人的情况下，总的每日剂量通常为约0.7 mg至约3500 mg，或更具体地为约0.7 mg至约2000 mg。可调整该剂量方案以提供最佳治疗反应。
当与糖尿病和/或高血糖症结合或单独治疗肥胖症时，当以0.01 mg至约100 mg每千克动物体重的每日剂量给予本发明的化合物时通常获得令人满意的结果，优选地以单一剂量给予或以分开剂量每日两次至六次给予，或以缓释形式给予。在70 kg成人的情况下，总的每日剂量通常为约0.7 mg至约3500 mg。可调整该剂量方案以提供最佳治疗反应。
当治疗糖尿病和/或高血糖症以及本文描述的化合物适用的其它疾病或病症时，当以约0.001 mg至约100 mg每千克动物体重的每日剂量给予本发明的化合物时通常获得令人满意的结果，优选地以单一剂量给予或以分开剂量每日两次至六次给予，或以缓释形式给予。在70 kg成人的情况下，总的每日剂量通常为约0.07 mg至约350 mg。可调整该剂量方案以提供最佳治疗反应。
在一个实施方案中，本发明的化合物用于制备治疗或预防由β3-肾上腺素能受体的激活介导的疾病或病症的药物。
本发明的另一方面提供了药物组合物，其包含本文描述的化合物和药物可接受的载体。本发明的药物组合物包含作为活性成分的本文描述的化合物或其药物可接受的盐并还可包含药物可接受的载体和任选其它治疗成分。术语“药物可接受的盐”是指从药物可接受的无毒碱或酸，包括无机碱或酸以及有机碱或酸，制备的盐。
组合物包括适用于口服给药、膀胱内给药、直肠给药、局部给药、肠胃外给药 (包括皮下、肌内和静脉内)、眼睛给药 (眼给药)、肺给药 (鼻吸入或颊吸入)、或鼻给药的组合物，尽管在任何给定情况下最合适的途径依赖受治疗的疾病状态的性质和严重程度以及活性成分的性质。可以单位剂型的形式便利地提供它们或通过任何药学领域熟知的方法制备它们。
在实际使用中，能根据常规药物混合技术将本文描述的化合物作为活性成分与药物载体混合在亲密混合物中。载体可依赖给药要求的制剂形式，例如，口服或肠胃外(包括静脉内)而采取广泛的形式。在制备口服剂型的组合物中，可使用任何常规药物介质，对于口服液体制剂例如悬浮剂、酏剂和溶液剂，例如使用水、乙二醇、油、醇、调味剂、防腐剂、着色剂等；或对于口服固体制剂例如粉末剂、硬胶囊剂和软胶囊剂以及片剂使用载体例如淀粉、糖、微晶纤维素、稀释剂、成粒剂、润滑剂、粘合剂、崩解剂等，相对于液体制剂，优选固体口服制剂。
由于片剂和胶囊剂容易给药，因此它们代表最有利的口服剂量单位形式，在该情况下显然使用固体药物载体。若需要，可通过标准水性或非水性技术将片剂包衣。这种组合物和制剂应包含至少0.1%的活性化合物。活性化合物在这些组合物中的百分比当然可变化并可便利地为单位重量的约2%至约60%。活性化合物在这种治疗有效的组合物中的量使得获得有效剂量。还能以例如，液体滴剂或喷雾剂的形式鼻内给予活性化合物。
片剂、丸剂、胶囊剂等还可包含粘合剂例如黄芪胶，阿拉伯胶、玉米淀粉或明胶；赋形剂例如磷酸氢钙；崩解剂例如玉米淀粉、马铃薯淀粉，海藻酸；润滑剂，例如硬脂酸镁；以及甜味剂例如蔗糖、乳糖或糖精。当剂量单位形式为胶囊剂时，除了上述类型的材料之外它可包含液体载体例如脂肪油。
多种其它材料可以包衣形式或以改变剂量单位物理形式的形式存在。例如，可使用紫胶、糖或二者将片剂包衣。除了活性成分之外，糖浆剂或酏剂可包含蔗糖作为甜味剂、对羟基苯甲酸甲酯和对羟基苯甲酸丙酯作为防腐剂、染料和调味剂例如樱桃味或橙味调味剂。
还可肠胃外给予本文描述的化合物。能在与表面活性剂如羟基-丙基纤维素适当混合的水中制备这些活性化合物的溶液或悬浮液。还能在丙三醇、液态聚乙二醇及其混合物中在油中制备分散体。在储存和使用的通常条件下，这些制剂包含防腐剂以防止微生物的生长。
适用于可注射使用的药物形式包括无菌水溶液或分散体以及用于即席制备无菌可注射溶液或分散体的无菌粉末。在所有情况下，形式必需为无菌的并且必需为流动的达到存在容易的可注射性的程度。其在制备和储存条件下必需是稳定的并且必需对抗微生物例如细菌和真菌的污染活动来保存。载体能为溶剂或分散介质，其包含例如，水、乙醇、多元醇 (例如，丙三醇、丙二醇和液态聚乙二醇)、其合适的混合物以及植物油。
可与用于治疗/预防/抑制或改善本文描述的化合物适用的疾病或疾病状态的药物结合使用本文描述的化合物。可通过通常对其使用的途径和量将这种其它药物与本文描述的化合物同时或相继给予。当本文描述的化合物与一种或多种其它药物同时使用时，包含除本文描述的化合物之外的这种其它药物的药物单位剂型是优选的。因此，本发明的药物组合物包括还包含一种或多种除本文描述的化合物之外的其它活性成分的那些。单独给予或在相同的药物组合物中给予的可与本文描述的化合物结合的其它活性成分的实例包括但不限于：
(a) 膀胱过度活动症药物包括(i) 毒蕈碱受体拮抗剂 (例如，托特罗定、奥昔布宁包括S-奥昔布宁、莨菪碱、丙胺太林、丙哌维林、曲司铵(trospium)包括曲司氯铵、索非那新、达非那新、咪达那新(imidafenacin)、非索罗定(fesoterodine)、替米维林、SVT-40776、GlaxoSmithKline的202405、TD6301、RBX9841、DDP200、PLD179和其它抗胆碱能药物。参见例如，US 5,382,600；US 3,176,019；US 3,480,626；US 4,564,621；US 5,096,890；US 6,017,927；US 6,174,896；US 5,036,098；US 5,932,607；US 6,713,464；US 6,858,650和DD 106643。还参见US 6,103,747；US 6,630,162；US 6,770,295；US 6,911,217；US 5,164,190；US 5,601,839；US 5,834,010；US 6,743,441；WO2002000652；WO200400414853。如本领域技术人员理解的，可以标准或缓释形式口服或局部给予这些药物，例如缓释托特罗定, 缓释奥昔布宁和透皮奥昔布宁)，(ii) NK-1或NK-2拮抗剂 (例如，阿瑞吡坦，西唑来汀，WO2005/073191、WO2005/032464中公开的化合物和其它报道的NK-1拮抗剂)，(iii) α肾上腺素能受体拮抗剂 (例如，阿夫唑嗪、多沙唑嗪、哌唑嗪、坦索罗辛、特拉唑嗪等)，(iv) 钾通道开放剂 (例如，克罗卡林、吡那地尔等)，(v) 香草素(vanilloids)及其它传入神经调节剂 - 激动剂和拮抗剂 (例如，辣椒碱、仙人掌毒素(resiniferatoxin)等)，(vi) 多巴胺D1受体激动剂 (例如，培高利特)，(vii) 血清素和/或去甲肾上腺素再摄取抑制剂 (例如，度洛西汀)，(viii) 乙酰胆碱释放的神经肌肉接点抑制 (例如，肉毒杆菌毒素)，(ix) 钙通道阻断剂 (例如，地尔硫卓、硝苯地平、维拉帕米等)，(x) 前列腺素合成抑制剂 (例如，氟比洛芬)， (xi) γ氨基丁酸受体拮抗剂 (例如，巴氯芬)，(xii) 阴道雌激素制剂 (xiii) 选择性去甲肾上腺素再摄取抑制剂，(xiv) 5-HT2C激动剂，(xv) 电压门控钠通道阻断剂，(xvi) P2X嘌呤能受体拮抗剂 (例如，P2X1或P2X3拮抗剂)，(xvii) PAR2抑制剂，(xviii) 磷酸二酯酶抑制剂 (例如，PDE1、PDE4和PDE5抑制剂)和(xix) ATP敏感性钾通道开放剂；
(b) 胰岛素增敏剂，包括(i) PPARγ激动剂，例如格列酮类(例如，曲格列酮、吡格列酮、恩格列酮、MCC-555、BRL49653 等)和WO97/27857、97/28115、97/28137和97/27847中公开的化合物；(ii) 双胍类，例如二甲双胍和苯乙双胍；
(c) 胰岛素或胰岛素模拟物；
(d) 磺酰脲类，例如甲苯磺丁脲和格列吡嗪；
(e) α-葡萄糖苷酶抑制剂 (例如阿卡波糖)，
(f) 胆固醇降低剂，例如(i) HMG-CoA还原酶抑制剂(洛伐他汀、辛伐他汀和普伐他汀、氟伐他汀、阿托伐他汀及其它他汀类)，(ii) 螯合剂(考来烯胺、考来替泊和交联葡聚糖的二烷基氨基烷基衍生物)，(ii) 烟醇烟酸或其盐，(iii) 增殖物激活受体α激动剂，例如非诺贝特酸衍生物(吉非罗齐、氯贝特、非诺贝特和苯扎贝特)，(iv) 胆固醇吸收抑制剂，例如β-谷甾醇和依泽替米贝，以及(酰基CoA：胆固醇酰基转移酶)抑制剂，例如甲亚油酰胺，(v) 普罗布考，(vi) 维生素E和(vii) 拟甲状腺素(thyromimetics)；
(g) PPARδ激动剂，例如WO97/28149中描述的那些；
(h) 抗肥胖化合物，例如芬氟拉明、右芬氟拉明、芬特明、西布曲明、奥利司他及其它β3肾上腺素能受体激动剂；
(i) 摄食行为调节剂，例如神经肽Y拮抗剂 (例如，神经肽Y5)，例如在WO 97/19682、WO 97/20820、WO 97/20821、WO 97/20822和WO 97/20823中描述的那些；
(j) PPARα激动剂，例如在Glaxo的WO 97/36579中描述的；
(k) PPARγ拮抗剂，如在WO97/10813中描述的；以及
(l) 血清素再摄取抑制剂，例如氟西汀和舍曲林。
在一个实施方案中，本发明的化合物和上述第二活性剂用于制备治疗或预防由β3-肾上腺素能受体的激活介导的疾病或病症的药物。
能使用合适的物质根据下列方案和实施例的步骤制备本文公开的化合物并且由下列具体实施例进一步例示。此外，通过使用本文描述的步骤，本领域的一般技术人员能容易地制备本文要求保护的本发明的另外的化合物。然而，不应该把实施例中举例说明的化合物看作是本发明所认为的唯一种类的化合物。实施例进一步例示了用于制备本发明化合物的细节。本领域技术人员容易理解，下列制备步骤的条件和工艺的已知变化能用于制备这些化合物。通常以其药物可接受的盐形式分离本化合物，例如前面上文描述的那些。能通过使用合适的碱中和并将释放的胺游离碱萃取进入有机溶剂中随后蒸发而产生相应于分离的盐的游离胺碱，所述合适的碱例如碳酸氢钠水溶液、碳酸钠、氢氧化钠和氢氧化钾。通过在有机溶剂中溶解随后添加合适的酸并随后蒸发、沉淀或结晶能将以该方式分离的胺游离碱进一步转化为另一种药物可接受的盐。除非另外规定，所有温度为摄氏度。通过电喷雾离子质谱检测质谱(MS)。
在制备化合物中可使用多种色谱技术。这些技术包括但不限于：高效液相色谱(HPLC)，包括正相、反相和手性相HPLC；中压液相色谱(MPLC)、超临界流体色谱；制备薄层色谱(制备TLC)；使用硅胶或反相硅胶的快速色谱；离子交换色谱和径向色谱。除非另外规定，所有温度为摄氏度。
短语“标准肽偶联反应条件”是指在催化剂例如HOBT和HOAT存在下在惰性溶剂例如二氯甲烷中使用酸活化剂例如EDC、DCC和BOP使羧酸与胺偶联。使用胺和羧酸官能团的保护基以促进期望的反应并最小化不期望的反应是有据可查的。去除保护基所需的条件在标准教科书中获悉，例如Greene, T和Wuts, P. G. M.，Protective Groups in Organic Synthesis，John Wiley&Sons, Inc.，New York，NY，1991。MOZ和BOC是有机合成中常用的保护基并且它们的去除条件是本领域技术人员已知的。例如，可在质子溶剂例如甲醇或乙醇中在贵金属或其氧化物如钯/活性碳存在下通过催化氢化去除MOZ。在其中由于存在其它潜在反应官能团而不能催化氢化的情况下，还能在溶剂例如二氯甲烷、甲醇或乙酸乙酯中通过使用三氟乙酸、盐酸或氯化氢气体的溶液处理完成MOZ基团的去除。在溶剂例如二氯甲烷、甲醇或乙酸乙酯中，使用强酸例如三氟乙酸、盐酸或氯化氢气体进行BOC保护基的去除。
在整个申请中，除非另外规定，下列术语具有指定含义：
术语 含义
Ac 酰基 (CH3C(O)-)
BOC (Boc) 叔丁氧羰基
BOP 苯并三唑-1-基氧基三(二甲基氨基)-鏻六氟磷酸盐
℃ 摄氏度
Calc.或calc’d 计算的
Celite CeliteTM硅藻土
DCC 二环己基碳二亚胺
DCM 二氯甲烷
DIEA N,N-二异丙基-乙胺
DMF N,N-二甲基甲酰胺
EDC 1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺
Eq.或equiv. 当量
ES-MS和ESI-MS 电喷雾离子质谱
Et 乙基
EtOAc 乙酸乙酯
g 克
h或hr 小时
HATU O-(7-氮杂苯并三唑-1-基)-N, N, N’, N’-四甲基脲六氟磷酸盐
HCl 氯化氢
HOAc 乙酸
HOAT 1-羟基-7-氮杂苯并三唑
HOBT 1-羟基苯并三唑
HPLC 高效液相色谱
IPA 异丙醇
kg 千克
LC/MS或LC-MASS 液相色谱质谱
L 升
LDA 二异丙基酰胺锂
LiOH 氢氧化锂
LiHMDS 双(三甲基甲硅烷基)酰胺锂
M 摩尔
Me 甲基
MeOH 甲醇
MF 分子式
min 分钟
mg 毫克
mL 毫升
mmol 毫摩尔
MOZ (Moz) 对甲氧基苄氧基羰基
MP 熔点
MS 质谱
NaH 氢化钠
nM 纳摩尔
OTf 三氟甲磺酰基
10% Pd/C 钯，10重量%/活性碳
Ph 苯基
Prep. 制备
Ref. 参考文献
r.t.或rt或RT 室温
Sat. 饱和的
SCF CO2 S 超临界流体二氧化碳
TBAF 四丁基氟化铵
TBAI 四丁基碘化铵
TBDPS 叔丁基二苯基甲硅烷基
TBS，TBDMS 叔丁基二甲基甲硅烷基
TEA或Et3N 三乙胺
Tf 三氟甲磺酸酯(triflate或trifluoromethanesulfonate)
TFA 三氟乙酸
THF 四氢呋喃
TLC 薄层色谱
TMS 三甲基甲硅烷基
TMSOK 三甲基硅醇钾。
下列反应方案例示了在合成本发明式I化合物中使用的方法。除非另外规定，所有取代基如上述定义的。可通过几种相似途径中的一种或多种完成为本发明主题的式I的新化合物的合成。
在方案I中，在1至4小时内在0℃的温度下在无水THF或醚中使用1-2 M的乙烯基格氏试剂溶液处理商购的I-1并使其升温至室温。反应通常在惰性有机溶剂例如THF中并在惰性气氛例如氮气下进行。产物为结构式I-2的烯丙醇。通过选择期望的甲硅烷基保护剂如叔丁基二甲基氯和弱有机碱如咪唑并在室温下混合4至16小时能完成I-2至I-3的转化。通过在一定时间内鼓入臭氧气体直至蓝色持续来氧化双键，然后通过添加过量甲硫醚还原臭氧化物产生醛I-4。然后在还充当干燥剂的路易斯酸如硫酸铜或四氯化钛存在下使用R-(+)-或S-(-)-2-甲基-2-丙烷磺酰胺处理I-4。反应通常在惰性有机溶剂如二氯甲烷中，在室温至40℃下进行，时间为6-36小时并且产物为结构式I-5的亚磺酰胺。与I-1相同，在类似条件和时间下使用乙烯基格氏试剂处理I-5以产生烯丙基亚磺酰胺I-6。为选择性去除亚磺酰胺，使用4 M HCl的无水二噁烷溶液将I-6处理不多于15分钟。然后，使用甲苯稀释反应并浓缩至干燥以产生I-7。最后，在0℃下，在惰性有机溶剂如DCM中，在无水有机碱如三乙胺或二异丙基乙胺存在下通过使用氯甲酸苄酯处理，使其升温至室温，反应时间为1至3小时来将I-7转化为I-8。
方案I
可选择地，能按照方案II中显示的制备醛I-4。在N-甲基吗啉N-氧化物存在下使用四氧化锇处理I-3产生二醇I-9。反应通常在混合物中或水和丙酮中进行并在浓缩溶液前小心处理以去除有毒的四氧化锇。然后在丙酮/水(8:1)中处理剩余物I-9，并在室温下使用高碘酸钠处理8至24小时以产生与方案I相同的醛I-4。然后使用与方案I中描述的相同步骤将其用于最终期望的中间体I-8。
反应方案II
方案III描述了使用方案I和II中描述的CBz-保护的烯丙基酰胺I-8合成吡咯烷核心。使用本领域技术人员已知的用于烯烃复分解的合适的催化剂可使乙烯基化合物I-8与乙烯基酮中间体I-10以烯烃交叉复分解(olefin cross metathesis)形式反应。合适的催化剂包括但不限于“Grubbs”和“Zhan”催化剂以及称为Grubbs-II和Zhan I或II类型的催化剂以产生结构式I-11的化合物。在溶剂如乙酸乙酯或乙醇中在氢气环境下通过使用10%钯/碳催化剂处理2-16小时进行该中间体I-11的氢化除了关环外通过在游离胺和酮之间的分子内亚胺形成实现了烯烃的氢化连同去除任何Cbz-保护基，并还原亚胺以形成通用结构I-12的吡咯烷环。根据选择的溶剂，芳基上的卤素取代基能保持或在此时被去除，这取决于最终中间体的优先权。可在无水有机碱如三乙胺(TEA)存在下通过向I-12添加1当量的二碳酸叔丁酯 (Boc2O)完成吡咯烷的选择性Boc保护。反应通常在惰性有机溶剂如THF中和在惰性气氛如氮气下进行产生结构式I-13的产物。根据选择的酰胺，磺酰胺或脲，通过使用本领域技术人员已知的合适方法能将I-13转化为各个化合物以形成那些期望的化合物。对于磺酰胺，在合适的碱如吡啶的存在下，能使用包含R6的期望的磺酰氯处理I-13。
如本文使用的，R6选自
(1) 氢，
(2) 被1至5个独立地选自卤素、-ORa、-CO2Ra和-CONRaRb的基团任选取代的C1-C10烷基，
(3) 被1至3个独立地选自卤素、被1至5个卤素原子任选取代的C1-C5烷基和-ORa的基团任选取代的苯基，以及
(4) 具有1至4个选自氧、硫和氮的杂原子的5-或6-元杂环的环，并且其中所述杂环的环任选与苯环邻位稠合并被1至3个独立地选自卤素、被1至5个卤素原子任选取代的C1-C5烷基和-ORa的基团任选取代。
如本文使用的，het选自吡啶、嘧啶、吡嗪、噻唑、噻吩。
反应通常在惰性有机溶剂如DMF中，在室温至80℃下进行12-24 h并且产物为结构式I-14的磺酰胺。对于酰胺，在合适的有机碱如TEA或DIEA存在下能使用包含R6的期望的乙酰氯处理I-13。反应通常在惰性有机溶剂如DMF中，在室温下进行12-24 h并且产物为结构式I-15的酰胺。最后，在室温下，在包含R6的胺存在下通过使用CDI或光气将I-13处理1至24小时能形成脲以产生结构式I-16的脲。在室温下，通过使用6 M HCl的甲醇水溶液处理12-24小时同时去除I-14、I-15和I-16的Boc和甲硅烷基保护基产生一般结构式I-17、I-18和I-19中示出的包含R6的各种酰胺、磺酰胺和脲的最终期望产物。
如果存在本领域技术人员已知的使化学过程以容易的方式进行必需的R6部分上的有用保护基，则可能包括另外的脱保护步骤。这些保护基可包括本领域技术人员已知的三苯甲基、氨基甲酸叔丁酯或适用于保护杂环化合物或与R6基团连接的官能团如胺、羟基、羧酸的其它基团。
方案III
方案IV概述了吡咯烷核心的可替换合成，其连接方案I和III路线以提供对顺式2S, 5R吡咯烷具有非对映立体选择性的吡咯烷核心。
在酸如对甲苯磺酸存在下，在合适的溶剂如甲苯中使用丙酮将起始的2-氨基-芳基丙烷-1,3-二醇(I-20)首先保护为半缩醛，然后通过使用二碳酸叔丁酯处理保护胺以产生中间体I-21。使用标准的Swern 氧化条件，将游离的伯羟基转化为醛I-22。Wittig反应用于通过使用甲基三苯基溴化鏻处理使醛I-22转化为乙烯基类似物I-23。在保护基团操作后，如通过中间体I-24所见，方案通过中间体I-8变为会聚于方案III。使用与反应方案III描述的相似步骤，然后能获得中间体I-11。通过引入盐酸和0.15至0.30 M浓度的稀释因子优化氢化主要产生顺式2S, 5R 吡咯烷核心I-13a。
方案IV
方案V概述了通过羟醛化学合成乙炔中间体的方法以布置羟基和吡咯烷左手部分的手性。从那里，该乙炔中间体能用于合成顺式和反式吡咯烷二者。
首先，在-25℃下，在弱有机碱如三乙胺存在下使用三甲基乙酰氯将商购的I-25处理2小时。向混合物相继添加无水氯化锂和(S)-(-)-4-苄基或(S)-(-)-4-苯基-2-噁唑烷酮随后逐渐升温至室温时间为12小时至24小时产生酰亚胺I-26。反应通常在惰性气氛如氮气下在惰性有机溶剂如THF中进行。根据公开的步骤(参见Evans等人，J. Am. Chem. Soc. 2002，124，392-394)制备醇I-32。例如，在室温下使用无水氯化镁、三乙胺、合适的醛I-27如3-氯-苯甲醛或苯甲醛，以及三甲基氯硅烷将I-26处理72小时产生羟醛产物I-27的三甲基硅醚。反应通常在惰性气氛如氮气下在有机溶剂如乙酸乙酯中进行。使用三氟乙酸和甲醇混合物处理三甲基硅醚中间体产生期望的醇I-27。在0℃下，通过使用过氧化锂处理15-18小时完成酰亚胺I-27的水解。随后使用亚硫酸钠水溶液还原过氧酸以产生羧酸I-28。反应通常在惰性气氛如氮气下在惰性有机溶剂如THF和水的混合物中进行。能通过选择期望的甲硅烷基保护剂如二甲基甲硅烷基三氟甲磺酸叔丁酯并使其在0℃下在弱有机碱如DBU存在下反应12-16小时完成I-28至I-29的转化。然后，能在室温下，在弱有机碱如三乙胺存在下使用叠氮磷酸二苯酯将I-29处理6小时。添加合适的醇如4-甲氧基苄醇，同时在12至16小时内加热至100℃产生相应的氨基甲酸酯I-30。反应通常在惰性环境如氮气下在惰性有机溶剂如甲苯中进行。该物质形成其中能合成吡咯烷核心的基础。
方案V
方案VI概述了使用I-30用于吡咯烷酸核心的转化。吡咯烷通过与炔烃的分子内Michael加成进行关环随后还原酰亚胺以高的非对映异构体选择性形成顺式吡咯烷来形成。去除羟基保护然后进行酯的皂化产生用于类似物合成的最终期望的吡咯烷酸。
使用本领域技术人员已知的合适反应条件可使炔烃I-30以Sonagashira类型交叉偶联反应的形式与相应的商购杂芳基卤化物I-31反应以产生I-32。反应条件能包括在惰性气氛如氮气下，在有机溶剂如乙腈或DMF中，使用催化剂，例如在有机碱如三乙胺存在下使用含有或不含碘化亚铜(I)的四(三苯基膦)-钯(0)，或使用含有机碱如四丁基醋酸铵的醋酸钯(II)。在无水溶剂如DCM中在酸如TFA存在下去除氨基保护，Moz产生I-32而不去除羟基的甲硅烷基保护。以两步反应顺序完成对吡咯烷的关环。首先，在催化剂如醋酸钯或氯化铂存在下在甲苯回流中I-32经历胺到炔烃的分子内Michael加成。然后，在去除溶剂后，在甲醇或乙醇中在氢气环境下在钯催化剂如10%钯/碳存在下将产生的酰亚胺还原为胺(吡咯烷) I-33。在有机碱如TEA或DIEA存在下，使用碳酸叔丁酯处理游离胺产生Boc 保护的中间体I-34。然后，使用TBAF去除甲硅烷基随后在强碱存在下将酯皂化为酸产生期望的吡咯烷酸核心I-35用于多种类似物合成。
方案VI
在一些情况下可改变进行上述反应方案的顺序以促进反应或避免不期望的反应产物。提供下列实施例以便更充分地理解本发明。这些实施例仅为例示性的并且不应解释为以任何方式限制本发明。
生物试验：下列体外试验适用于筛选具有选择性β3激动剂活性的化合物：
功能试验：根据如下改进的Barton等人 (1991，Agonist-induced desensitization of D2 dopamine receptors in human Y-79 retinoblastoma cells，Mol. Pharmacol. v3229：650-658)检测响应于配体的cAMP生产。根据制造商的说明书使用均相时间分辨荧光共振能转移免疫测定(homogenous time-resolved fluorescence resonance energy transfer immunoassay) (LANCE?, Perkin Elmer)检测cAMP生产。在接种3天后收获使用克隆的β-肾上腺素能受体(β1、β2或β3)稳定转染的中国仓鼠卵巢(CHO)细胞。使用非酶裂解培养基(Enzyme-free Dissociation Media)(特定培养基)进行细胞的收获。然后，将细胞计数并在包含磷酸二酯酶抑制剂(IBMX, 0.6mM)的试验缓冲液(补充有5 mM HEPES、01% BSA的汉克氏平衡盐溶液)中再悬浮。通过以6 μL的6,000个细胞与6 μL Alexa荧光标记的cAMP抗体 (LANCE?试剂盒)混合引发反应，然后将其添加至包含12 μL的化合物(在试验缓冲液中稀释至2×最终浓度)的试验孔。反应在室温下进行30分钟并通过添加24 ul检测缓冲液 (LANCE?试剂盒)终止。然后，将试验板在室温下孵育1小时并在Perkin Elmer Envision读数器或等同物上检测时间分辨荧光。通过比较荧光水平与cAMP标准曲线测定未知的cAMP水平。
在所有三种受体使用非选择性、全激动剂β-肾上腺素配体异丙肾上腺素以测定最大刺激。将人β3肾上腺素能受体(AR)选择性配体(S)-N-[4-[2-[[2-羟基-3-(4-羟基苯氧基)丙基]氨基]乙基]-苯基]-4-碘苯磺酰胺用作所有试验的对照。在试验中以10-10 M至10-5 M的最终浓度滴定异丙肾上腺素并在10-10 M至10-5 M的浓度下在β3受体滴定选择性配体(S)-N-[4-[2-[[2-羟基-3-(4-羟基苯氧基)丙基]氨基]乙基]苯基]-4-碘-苯磺酰胺。在试验中以10-10 M至10-5 M的最终浓度在所有3种β-肾上腺素能受体亚型滴定未知配体以测定EC50。将EC50定义为产生其自身最大激活的50%的化合物浓度。
结合试验：还在β1和β2受体检测化合物以测定选择性。使用由重组表达β1或β2受体的CHO细胞制备的膜进行所有结合试验。在分离后使细胞生长3-4天；使用PBS洗涤连接的细胞，然后在冰上在1 mM Tris，pH 7.2中裂解10分钟。刮烧瓶以去除细胞，然后使用Teflon/玻璃均质器将细胞均质化。通过在4℃下在38,000 × g下离心15分钟收集膜。在1 mg蛋白质/mL的浓度下，将粒状膜再悬浮在TME缓冲液 (50 mM Tris, pH 7.4, 5 mM MgCl2, 2 mM EDTA)中。能制备大批膜，等分并在-70℃下储存长达一年而不损失效能。通过在最终体积为200 μL的包含0.1% BSA的TME缓冲液中将膜 (2-5 μg的蛋白质)、放射性标记的示踪剂125I-氰基吲哚洛尔 (125I-CYP, 45 pM)、200 ug的WGA-PVT SPA珠 (GE Healthcare)和最终浓度为10-10 M至10-5 M的测试化合物一起孵育来进行结合试验。在室温下在振动下将试验板孵育1小时，然后放置在Perkin Elmer Trilux闪烁计数器中。在计数之前使板在黑暗中在Trilux计数器中静止约10小时。使用Graphpad Prism软件或内部开发的数据分析包，使用标准4-参数非线性回归分析对数据进行分析。将IC50定义为能够抑制放射性标记的示踪剂(125I-CYP)结合的50%的化合物的浓度。可通过计算比例 (IC50 β1 AR, β2 AR)/(EC50 β3 AR)测定β3受体的化合物选择性。
在一些情况下可改变进行上述反应方案的顺序以促进反应或避免不期望的反应产物。提供下列实施例以便能更充分地理解本发明。这些实施例仅为例示性的并且不应解释为以任何方式限制本发明。
中间体1
[6-(2-氧代丁-3-烯-1-基)吡啶-2-基]氨基甲酸苄酯 (i-1)：
步骤A：N-甲氧基-N-甲基-2-(6-硝基吡啶-2-基)乙酰胺
向250 mg (1.37 mmol)的(6-硝基吡啶-2-基)乙酸的6 mL的二氯甲烷悬浮液添加DIEA (0.72 mL, 4.12 mmol)，其导致一些放热(+5℃)并且导致悬浮液变为溶液。在冷却2 min后，将HOBt (263 mg, 1.72 mmol)、N,O-二甲基羟基胺HCl (167 mg, 1.72 mmol)添加至溶液随后添加EDC (329 mg, 1.72 mmol)并在氮气环境下将产生的混合物在室温下搅拌过夜。将溶液转移至分液漏斗并用1 M HCl洗涤，其导致产生乳液。添加甲醇以破坏乳液并将水相隔开。将有机物在硫酸钠上干燥、过滤并在真空下浓缩。通过使用50%乙酸乙酯/己烷洗脱的制备TLC板 (2 × 1000 μM)纯化提供白色固体形式的标题化合物 (236 mg, 76%)。LC-MS：C9H11N3O4计算值225.20 实测值m/z (ES) 226 (MH)+。1HNMR (500 MHz, DMSO) δ：8.56 (d, J = 2.0 Hz, 1H), 8.25 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 8.04 (dd, J = 2.0, 8.3 Hz, 1H), 4.02 (br s, 2H), 3.88 (s, 3H), 3.07 (s, 3H)。
步骤B：2-(6-氨基吡啶-2-基) N-甲氧基-N-甲基乙酰胺
向N-甲氧基-N-甲基-2-(6-硝基吡啶-2-基)乙酰胺 (200 mg, 0.88 mmol)的4 ml乙醇溶液添加钯/碳 (25 mg)并将产生的混合物放置在氢气环境下并在室温下剧烈搅拌2小时。使用0.45 mM Gilmen PTFE注射过滤器将催化剂滤出，用10 mL的甲醇洗涤固体。将滤液在减压下浓缩至干燥并用于下一步反应而不需进一步纯化 (84.4 mg, 53%)。LC-MS：C9H13N3O2计算值195.22 实测值m/z (ES) 196 (MH)+。
步骤C：(2E)-2-([(苄氧基)羰基]亚氨基)-6-(2-[甲氧基(甲基)氨基]-2-氧代乙基)吡啶-1(2H)-羧酸苄酯
向2-(6-氨基吡啶-2-基) N-甲氧基-N-甲基乙酰胺 (84.4 mg, 0.43 mmol)的DCM (15 ml)溶液添加DIEA (0.114 ml, 0.65 mmol)并通过冰/水浴将产生的混合物冷却至0℃。在5分钟后，添加氯甲酸苄酯 (0.08 ml, 0.60 mmol)并将产生的溶液搅拌1小时使其升温至室温。通过LC-MS和TLC观察到主要的产物为二-Cbz保护的中间体。因此，添加另外1 eq的氯甲酸苄酯以确保所有产物转化为二-CBz产物。用水 (10 ml)淬灭反应并用DCM (2 × 10 mL)萃取。将有机物合并，用水 (5 mL)和盐水 (5 mL)洗涤，在硫酸钠上干燥、过滤并在减压下浓缩。通过使用25%乙酸乙酯/己烷洗脱的制备TLC板 (1000 μM)纯化剩余物以提供标题化合物 (170.4 mg, 85%)。LC-MS：C25H25N3O6计算值463.48 实测值m/z (ES) 464 (MH)+和330 (M-Cbz)+。
步骤D：[6-(2-氧代丁-3-烯-1-基)吡啶-2-基]氨基甲酸苄酯 (i-1)：
在氮气环境下，通过注射器向通过干冰/丙酮浴冷却至-40℃的(2E)-2-([(苄氧基)羰基]亚氨基)-6-(2-[甲氧基(甲基)氨基]-2-氧代乙基)吡啶-1(2H)-羧酸苄酯 (150 mg, 0.33 mmol)的4 ml无水THF溶液添加1.0 M的乙烯基溴化镁 (1.5 mL, 1.5 mmol)并将产生的溶液搅拌2小时使其升温至室温。用水淬灭反应并用乙酸乙酯 (3 × 10 mL)萃取。将有机物合并，在硫酸钠上干燥，过滤并在减压下浓缩。通过使用2.5%甲醇/二氯甲烷洗脱的制备TLC板 (1000 μM)纯化剩余物以产生标题化合物 (64 mg, 67%)。LC-MS：C17H16N2O3计算值296.32 实测值m/z (ES) 297.3 (MH)+。1HNMR (500 MHz, DMSO) δ：10.12 (s, 1H) 8.05 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 7.99 (d, J = 2.1, 1H), 7.62 (dd, J = 2.2, 8.7 Hz, 1H), 7.60-7.34 (m, 5H), 6.40 (dd, J = 10.3, 17.7 Hz, 1H), 6.26 (dd, J = 10.3, 18.1 Hz, 1H), 5.94 (d, J = 10.3 Hz, 1H), 5.22 (s, 2H), 3.60 (s, 2H)。
中间体2
((1R)-1-[(R)-{[叔丁基(二甲基)甲硅烷基]氧基)苯基)甲基]丙-2-烯-1-基}氨基甲酸酯 (i-2)
步骤A： (4R, 5R)-4-(羟基甲基)-2-2-二甲基-5-苯基-1,3-噁唑烷-3-羧酸叔丁酯
使用Dean-Stork分水器(trap)将商购的(1R, 2R)-2-氨基-1-苯基丙烷-1,3-二醇 (86.2 g, 516 mmol)的甲苯(400 mL)和丙酮(100 mL)溶液回流5小时。在真空下去除溶剂后，将剩余物溶于300 mL的无水THF并添加二碳酸叔丁酯 (123.8 g, 567 mmol)的THF (100 mL)溶液。将产生的混合物在室温下搅拌5小时。将溶剂在减压下去除并通过使用梯度为0-30%的乙酸乙酯/己烷洗脱的Biotage Flash 75 (硅胶盒)纯化剩余物以产生透明油状物形式的标题化合物 (155.4 g, 98%)，其在冰箱中一段时间后结晶。LC-MS：C17H25NO4计算值307.18 实测值m/z (ES) 308.1 (MH)+, 208.2 (M-Boc)+和330.2 (MNa)+。
步骤B：(4S, 5R)-4-甲酰基-2-2-二甲基-5-苯基-1,3-噁唑烷-3-羧酸叔丁酯
在1小时内将DMSO (105.1 mL, 1480 mmol)的二氯甲烷 (250 mL)溶液添加至-78℃下的草酰氯 (54.6 mL, 626 mmol)的DCM (500 mL)溶液，并将产生的混合物在-78℃下搅拌1小时。然后，在45分钟内通过加料漏斗向该混合物添加(4R, 5R)-4-(羟基甲基)-2-2-二甲基-5-苯基-1,3-噁唑烷-3-羧酸叔丁酯 (155.4 g, 510 mmol)的二氯甲烷 (400 mL)溶液，并将产生的溶液搅拌30分钟。将混合物升温至-15℃并缓慢添加TEA (397 mL, 2850 mmol)时间为45分钟。溶液变得非常粘稠并且搅拌不充分。然后，将反应混合物升温至0℃时间为5小时，然后将其倾入1000 mL的1.0M的氯化铵水溶液。将有机层分离并用二氯甲烷 (2 × 500 mL)萃取水层。然后，用水 (2 × 500 mL)洗涤合并的有机物，在硫酸钠上干燥，过滤并真空下浓缩以产生粗醛 (164 g, 100%)，不需进一步纯化用于下一步。1HNMR (500 MHz, CDCl3) δ：9.52 (br d, J = 10 Hz, 1H) 7.33-7.20 (m, 5H), 5.04 (br s, 1H), 3.51-3.45 (m, 1H), 1.67 (s, 3H), 1.55 (s, 3H), 1.43 (s, 9H)。
步骤C：(4R, 5R)-2-2-二甲基-5-苯基-4-乙烯基-1,3-噁唑烷-3-羧酸叔丁酯
在0℃下 ，向甲基三苯基溴化鏻 (164 g, 458 mmol)的THF (500 mL)溶液添加BuLi (183 mL, 458 mmol)并将产生的混合物在0℃下搅拌30分钟。然后，添加(4S, 5R)-4-甲酰基-2-2-二甲基-5-苯基-1,3-噁唑烷-3-羧酸叔丁酯 (70 g, 229 mmol)的100 mL无水THF溶液并将反应混合物在0℃下搅拌2小时，然后升温至室温同时将其搅拌过夜。将固体沉淀物过滤除去并用水 (2 × 100 mL)洗涤滤液。然后，在硫酸镁上干燥有机物，过滤并在减压下浓缩。通过使用梯度为0-30%乙酸乙酯/己烷洗脱的Biotage Flash 75 (硅胶盒)纯化剩余物以产生标题化合物 (46.6 g, 72%)。LC-MS：C18H25NO3计算值303.20 实测值m/z (ES) 304.3 (MH)+。
步骤D：(1R,2R)-2-氨基-1-苯基丁-3-烯-1-醇
使用冰/水浴将预混合的10%的4N HCl的二噁烷水溶液 (33 mL H2O/330 mL 4N HCl/二噁烷)溶液冷却至0℃。然后，将该溶液插套管至包含(4R, 5R)-2-2-二甲基-5-苯基-4-乙烯基-1,3-噁唑烷-3-羧酸叔丁酯 (40 g, 132 mmol)的1000 mL圆底烧瓶上并将产生的混合物搅拌2小时使其升温至室温。然后使用甲苯 (300 mL)稀释混合物并在减压下浓缩至干燥。然后，将剩余物与甲苯 (2 × 250 mL)共沸以去除所有痕量的水。这提供标题化合物 (26.2 g 100%)，将其用于下面的步骤而不需进一步纯化。LC-MS：C10H13NO计算值163.12 实测值m/z (ES) 164.1 (MH)+。
步骤E：(1R,2R)-1-([叔丁基(二甲基)甲硅烷基]氧基)-1-苯基丁-3-烯-2-胺
向通过冰/水浴冷却至0℃的(1R,2R)-2-氨基-1-苯基丁-3-烯-1-醇 (23 g, 115 mmol)的二氯甲烷 (300 mL)溶液添加TEA (32.1 mL, 230 mmol)并且将产生的混合物放置在氮气环境下同时连接加料漏斗。将加料漏斗装入叔丁基氯 (17.4 g, 115 mmol)的100 mL二氯甲烷溶液，然后将其滴加至混合物以保持温度处于0℃。一旦全部添加，将产生的溶液在0℃下搅拌30分钟，然后升温至室温并搅拌另外2小时。用0.1M HCl水溶液 (200 mL)洗涤溶液然后用盐水 (200 mL)洗涤。然后在硫酸钠上干燥有机层，过滤并在真空下浓缩滤液。通过使用梯度为0-10% 的甲醇/二氯甲烷洗脱的Biotage Flash 75 (硅胶盒)纯化剩余物以产生标题化合物 (29.0 g, 91%)。LC-MS：C16H27NOSi计算值277.26 实测值m/z (ES) 278.2 (MH)+。
步骤F：((1R)-1-[(R)-{[叔丁基(二甲基)甲硅烷基]氧基)苯基)甲基]丙-2-烯-1-基}氨基甲酸酯 (i-2)
向冷却的(1R,2R)-1-([叔丁基(二甲基)甲硅烷基]氧基)-1-苯基丁-3-烯-2-胺 (28.0 g, 101 mmol)的二氯甲烷 (600 mL)溶液 (0℃)添加DIEA (22 mL, 126 mmol)并且将产生的混合物放置在氮气环境下同时连接加料漏斗。将加料漏斗装入氯甲酸苄酯 (15.9 mL, 111 mmol)的100 mL二氯甲烷溶液，然后将其滴加至混合物以保持小于5℃的温度。在完成添加后，将溶液在<5℃下搅拌30分钟，然后升温至室温并搅拌另外2小时。用水 (100 mL)洗涤溶液，然后用二氯甲烷 (100 mL)萃取水层。然后，将有机物合并，在硫酸钠上干燥，过滤并在真空下浓缩滤液。通过使用梯度为0-40%的乙酸乙酯/己烷洗脱的Biotage Flash 75 (硅胶盒)纯化剩余物以产生标题化合物 (36.1 g, 87%)。LC-MS：C24H33NO3Si计算值411.31 实测值m/z (ES) 412.2 (MH)+。1HNMR (500 MHz, CDCl3) δ：7.33-7.25 (m, 3H), 7.21-7.18 (m, 2H), 5.89 (ddd, J = 7.1, 10.3, 17.4 Hz, 1H), 5.20 (d, J = 10.4 Hz, 1H), 5.18 (d, J = 17.4 Hz, 1H), 4.72 (d, J = 4.2 Hz, 1H), 3.88-3.82 (m, 1H), 3.29 (d, J = 9.4 Hz, 1H), 1.20 (s, 9H), 0.94 (s, 9H), 0.09 (s, 3H), -0.13 (s, 3H)。
中间体3
(2S,5R)-2-[(6-氨基吡啶-3-基)甲基]-5-[(R)-羟基(苯基)甲基]吡咯烷-1 羧酸叔丁酯：
步骤A：[5-{(3E, 5R, 6R)-5-{[(苄氧基)羰基]氨基}-6-{[叔丁基(二甲基)甲硅烷基]氧基}-2-氧代-6-苯基己-3-烯-1-基)吡啶-2-基]氨基甲酸苄酯
在氮气环境下，向[6-(2-氧代丁-3-烯-1-基)吡啶-2-基]氨基甲酸苄酯 (i-1, 639 mg, 2.16 mmol)和((1R)-1-[(R)-{[叔丁基(二甲基)甲硅烷基]氧基)苯基)甲基]丙-2-烯-1-基}氨基甲酸酯 (i-2) (600 mg, 1.44 mmol)的7 mL的无水二氯甲烷溶液添加Zhan I催化剂(240 mg, 0.36 mmol)并将产生的绿色溶液加热至40℃过夜。将反应浓缩至干燥并通过使用7.5%乙酸乙酯/DCM洗脱的制备板 (4 × 1000 μM)纯化剩余物以产生标题化合物 (225 mg, 23%)。LC-MS：C39H45N3O6Si计算值679.31 实测值m/z (ES) 680.3 (MH)+。
步骤B：5-({(5R)-5-[(R)-([叔丁基(二甲基)甲硅烷基]氧基}(苯基)甲基]吡咯烷-2-基}甲基)吡啶-2-胺
向210 mg (0.31 mmol)的[5-{(3E, 5R, 6R)-5-{[(苄氧基)羰基]氨基}-6-{[叔丁基(二甲基)甲硅烷基]氧基}-2-氧代-6-苯基己-3-烯-1-基)吡啶-2-基]氨基甲酸苄酯 (来自上述步骤A)的3 mL的乙醇溶液添加10%钯/碳 (30 mg)和1.25 M HCl/甲醇 (0.25 mL, 0.31 mmol)并通过氢气球将产生的悬浮液放置在氢气环境下。在室温下将反应在氢气下搅拌20小时。TLC证明反应完成。使用Gilmen 0.45 μM PTFE注射过滤器将催化剂过滤除去并用乙醇 (4 × 5 mL)洗涤。将滤液在真空下浓缩至干燥并通过使用10%甲醇/二氯甲烷洗脱的制备板(2×1000μM)纯化剩余物以产生标题化合物 (121 mg, 99%)。LC-MS：C23H35N3OSi计算值397.23 实测值m/z (ES) 398.2 (MH)+。
步骤C：(2S,5R)-2-[(6-氨基吡啶-3-基)甲基]-5-[(R)-{[叔丁基(二甲基)甲硅烷基]氧基}(苯基)甲基]吡咯烷-1-羧酸叔丁酯：
向121 mg (0.30 mmol)的5-({(5R)-5-[(R)-([叔丁基(二甲基)甲硅烷基]氧基}(苯基)甲基]吡咯烷-2-基}甲基)吡啶-2-胺的5 mL的无水THF (来自上述步骤B)溶液添加碳酸叔丁酯 (66 mg, 0.30 mmol)，随后添加TEA (42 μL, 0.30 mmol)并在氮气环境下将产生的溶液在室温下搅拌过夜。将反应混合物直接放置在制备板 (1500 μM)上并用60%乙酸乙酯/己烷洗脱以产生标题化合物 (40.3 mg, 27%)。LC-MS：C28H43N3O3Si计算值497.23 实测值m/z (ES) 498.2 (MH)+和398.2 (M-Boc)+。
步骤D：(2S,5R)-2-[(6-氨基吡啶-3-基)甲基]-5-[(R)-羟基(苯基)甲基]吡咯烷-1-羧酸叔丁酯：
向(2S,5R)-2-[(6-氨基吡啶-3-基)甲基]-5-[(R)-{[叔丁基(二甲基)甲硅烷基]氧基}(苯基)甲基]吡咯烷-1-羧酸叔丁酯 (40 mg, 0.08 mmol)的THF (0.5 mL)溶液添加1.0M TBAF的THF (1mL, 1.0 mmol)溶液并将产生的溶液在室温下搅拌1小时。将混合物在真空下浓缩并将剩余物置于二氯甲烷 (10 mL)中。用水 (5 mL)和盐水 (5 mL)洗涤溶液。然后在硫酸钠上干燥有机物，过滤并在真空下浓缩。通过使用5%甲醇/二氯甲烷洗脱的制备TLC板 (1000 μM)纯化剩余物以产生白色泡沫形式的标题化合物 (25.2 mg, 92%)。LC-MS：C22H29N3O3计算值338.23 实测值m/z (ES) 339.2 (MH)+和239.2 (M-Boc)+。
中间体4
5-({(2S, 5R)-1-(叔丁氧基羰基)-5-[(R)-羟基(苯基)甲基]吡咯烷-2-基}甲基)吡啶-2-羧酸
步骤A：(4S)-3-己-5-炔酰基-4-苯基-1,3-噁唑烷-2-酮
在氮气环境下，在-25℃下在20 min内向69.0 g (615 mmol)的5-己炔酸和214 mL (1540 mmol)的三乙胺的1.0 L的无水四氢呋喃溶液添加83.0 mL (677 mmol)的三甲基乙酰氯。在添加后，白色沉淀物形成并将产生的悬浮液搅拌2 h。接下来，相继添加28.7 g (677 mmol)的无水氯化锂和100.0 g (615.0 mmol)的(4S)-4-苯基-1,3-噁唑烷-2-酮并使混合物逐渐升温至环境温度时间为12 h。真空去除所有挥发物并用水 (1 L)稀释剩余物，用乙酸乙酯 (3 × 300 mL)萃取。用盐水 (250 mL)洗涤合并的有机层，在硫酸镁上干燥，过滤并真空浓缩。通过使用5-50%乙酸乙酯/己烷梯度洗脱的硅胶色谱纯化粗剩余物以产生无色固体形式的标题化合物 (135 g, 85.4%)。1H NMR (500 MHz, CDCl3)：δ 7.40-7.37 (m, 2H), 7.36-7.32 (m, 1H), 7.31-7.28 (m, 2H), 5.42 (dd, J = 8.9, 3.7 Hz, 1H), 4.69 (t, J = 8.9 Hz, 1H), 4.28 (dd, J = 9.2, 3.7 Hz, 1H), 3.13-3.02 (m, 2H), 2.24-2.21 (m, 2H), 1.94 (t, J = 2.6 Hz, 1H), 1.84 (五重峰, J = 7.1 Hz, 2H)。LC-MS：m/z (ES) 258.2 (MH)+。
步骤B：(4S)-3-{(2R)-2-[(S)-羟基(苯基)甲基]己-5-炔酰基}-4-苯基-1,3-噁唑烷-2-酮
在氮气环境下，在环境温度下向来自上述步骤A的搅拌的56.8 g (221 mmol)的(4S)-3-己-5-炔酰基-4-苯基-1,3-噁唑烷-2-酮的265 mL的无水乙酸乙酯溶液添加6.31 g (66.2 mmol)的无水氯化镁、61.5 mL (442 mmol)的三乙胺、26.9 mL (265 mmol)的苯甲醛和42.3 mL (331 mmol)的三甲基氯硅烷并将产生的混合物搅拌72 h。通过使用另外1 L的乙酸乙酯洗脱的300 mL的硅胶塞过滤不均匀的反应混合物。将滤液真空蒸发至干燥并将剩余物悬浮在265 mL的甲醇和10 mL的三氟乙酸中。在氮气环境下，将产生的混合物在环境温度下搅拌5小时，在该时间过程中反应变均匀。然后真空去除所有挥发物并通过使用5-15%乙酸乙酯/己烷梯度洗脱的硅胶色谱纯化剩余物以产生白色固体形式的标题化合物 (65.0 g, 81.2%)。1H NMR (500 MHz, CDCl3)：δ 7.30-7.28 (m, 8H), 7.09-7.07 (m, 2H), 5.42 (dd, J = 8.7, 3.7 Hz, 1H), 4.76-4.72 (m, 1H), 4.72-4.67 (m, 1H), 4.65 (t, J = 8.7 Hz, 1H), 4.18 (dd, J = 8.7, 3.7 Hz, 1H), 3.05 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 2.24 (td, J = 7.1, 2.5 Hz, 2H), 2.00-1.93 (m, 2H), 1.67-1.61 (m, 1H)。LC-MS：m/z (ES) 346.1 (MH-H2O)+, 386.0 (MNa)+。
步骤C：(2R)-2-[(S)-羟基(苯基)甲基]己-5-炔酸
在氮气环境下，在0℃下向来自上述步骤B的搅拌的65.0 g (179 mmol)的(4S)-3-{(2R)-2-[(S)-羟基(苯基)甲基]己-5-炔酰基}-4-苯基-1,3-噁唑烷-2-酮的1050 mL的20:1的无水四氢呋喃和水的混合物溶液添加77.0 mL (894 mmol)的35%的过氧化氢水溶液，以足够慢的速度添加从而保持内部温度低于3℃。接下来，添加395 mL (395 mmol)的1.0 M 氢氧化锂水溶液，以足够慢的速度添加从而保持反应的内部温度低于5℃并将产生的混合物在0℃下搅拌3 h。用755 mL (984 mmol)的1.3 M的亚硫酸钠水溶液淬灭反应，以足够慢的速度淬灭从而保持混合物的内部温度低于5℃。真空去除所有挥发物并用乙酸乙酯 (3 × 200 mL)萃取剩余的水相。然后，将水相冷却至0℃并用6 M的氯化氢水溶液酸化直至达到pH = 3。然后用乙酸乙酯 (3 × 300 mL)萃取水相并用盐水 (100 ml)洗涤合并的有机物，在硫酸镁上干燥，过滤并真空蒸发。通过使用5-10%乙酸乙酯和3%乙酸/己烷梯度洗脱的硅胶色谱纯化剩余物以产生无色胶状标题化合物 (32.0 g, 82.0%)。1H NMR (500 MHz, CDCl3)：δ 7.39-7.28 (m, 5H), 4.85 (d, J = 8.2, 1H), 3.03-2.97 (m, 1H), 2.29-2.15 (m, 2H), 1.97 (t, J = 2.5 Hz, 1H), 1.93-1.82 (m, 1H), 1.62-1.55 (m, 1H)。LC-MS：m/z (ES) 201.0 (MH-H2O)+。
步骤D：(2R)-2-[(S)-{[叔丁基(二甲基)甲硅烷基]氧基}(苯基)甲基]己-5-炔酸
在氮气环境下，在环境温度下向来自上述步骤C的搅拌的32.0 g (147 mmol)的(2R)-2-[(S)-羟基(苯基)甲基]己-5-炔酸的500 mL的无水乙腈溶液添加77.0 mL (513 mmol)的1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯 22 mL，随后以三个部份添加66.3 g (440 mmol)的叔丁基二甲基氯硅烷时间为10 min。将反应混合物搅拌4 h，然后真空蒸发以去除所有挥发物。用300 mL的二氯甲烷和100 mL的水稀释剩余物。将1.0 M的氯化氢水溶液添加至混合物直至水层中达到pH = 3。将相分离并用二氯甲烷 (2 × 100 mL)萃取水相。用水 (50 mL)、盐水 (50 mL)洗涤合并的有机物，然后在硫酸镁上干燥。在过滤和真空蒸发后，将剩余物溶于350 mL的甲醇并添加350 mL (280 mmol)的0.8 M的碳酸钾水溶液。将产生的混合物搅拌1.5 h，然后真空蒸发以去除所有挥发物。用300 mL的二氯甲烷稀释剩余物并用5.0 M的氯化氢水溶液酸化水相直至达到pH = 3。将相分离并用二氯甲烷 (2 × 100 mL)萃取水相。用水 (50 mL)、盐水 (50 mL)洗涤合并的有机物，然后在硫酸镁上干燥，过滤并真空蒸发。通过使用3-15%乙酸乙酯/己烷梯度洗脱的硅胶色谱纯化剩余物以产生无色固体形式的标题化合物 (42.3 g, 86.6%)。1H NMR (500 MHz, CDCl3)：δ 7.36-7.27 (m, 5H), 4.78 (d, J = 8.7, 1H), 2.90-2.86 (m, 1H), 2.19-2.11 (m, 1H), 2.10-2.03 (m, 1H), 1.90 (t, J = 2.6 Hz, 1H), 1.75-1.67 (m, 1H), 1.41-1.34 (m, 1H), 0.83 (s, 9H), 0.02 (s, 3H), -0.27 (s, 3H)。LC-MS：m/z (ES) 333.2 (MH)+。
步骤E：{(1R)-1-[(R)-{[叔丁基(二甲基)甲硅烷基]氧基}(苯基)甲基]戊-4-炔-1-基}氨基甲酸4-甲氧基苄酯
在氮气环境下，在环境温度下向来自上述步骤D的40.0 g (120 mmol)的(2R)-2-[(S)-{[叔丁基(二甲基)甲硅烷基]氧基}(苯基)甲基]己-5-炔酸和33.5 mL (241 mmol)的三乙胺的400 mL的无水甲苯溶液添加37.5 mL (132 mmol)的叠氮磷酸二苯酯。将混合物搅拌5 h，然后添加37.5 mL (301 mmol)的4-甲氧基苄醇。将产生的混合物加热至105℃时间为16 h，冷却至环境温度，然后用250 mL的饱和的碳酸氢盐水溶液稀释。将相分离并用乙酸乙酯 (2 × 150 mL)萃取水相。用水 (100 mL)、盐水 (100 mL)洗涤合并的有机物，然后在硫酸镁上干燥，过滤并真空蒸发。通过使用3-10%乙酸乙酯/己烷洗脱的硅胶色谱纯化粗剩余物以产生无色油状物形式的标题化合物 (50.9 g, 90.5%)。1H NMR (500 MHz, CDCl3)：7.28-7.21 (m, 7H), 6.87 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 4.92 (s, 2H), 4.77-4.59 (m, 2H), 3.89-3.84 (m, 1H), 3.81 (s, 3H), 2.30-2.22 (m, 2H), 1.95 (m, 1H), 1.91-1.85 (m, 1H), 1.57-1.50 (m, 1H), 0.89 (s, 9H), 0.06 (s, 3H), -0.15 (s, 3H)。LC-MS：m/z (ES) 468.1 (MH)+，490.0 (MNa)+。
步骤F：[(1R)-1-[(R)-{[叔丁基(二甲基)甲硅烷基]氧基}(苯基)甲基]-5-(4-硝基苯基)戊-4-炔-1-基]氨基甲酸4-甲氧基苄酯
向乙炔 (来自步骤E, 4 g, 8.00 mmol)和5-碘吡啶-2-羧酸乙酯 (2.2 g, 8.80 mmol)的无水DMF (50 ml)溶液添加三乙胺 (11 mL, 8.00 mmol)。添加Pd(dppf)Cl2 (0.20 g, 0.24 mmol)和碘化亚铜(I) (100 mg, 0.53 mmol)并用氮气将混合物脱气 (鼓气15分钟)并将产生的溶液加热至55℃时间为5小时。将混合物倾入水 (120 mL)中并用EtOAc (3 × 30 mL)萃取。然后用水 (2 × 50 mL)、饱和NaCl (20 mL)洗涤合并的有机物，在硫酸镁上干燥，过滤并真空蒸发。通过使用梯度为0-50%乙酸乙酯/己烷洗脱的MPLC (Horizon Biotage 2× Flash 40+)纯化剩余物以产生暗红色油状物形式的标题化合物 (2.10 g, 44%)。LC-MS：C34H42N2O6Si计算值602.28；实测值：m/z (ES) 603.3 (MH)+，625.2 (MNa)+。
步骤G：5-{(5R, 6R)-5-氨基-6-{[叔丁基(二甲基)甲硅烷基]氧基}-6-苯基己-1-炔-1-基}吡啶-2-羧酸甲酯
向[(1R)-1-[(R)-{[叔丁基(二甲基)甲硅烷基]氧基}(苯基)甲基]-5-(4-硝基苯基)戊-4-炔-1-基]氨基甲酸4-甲氧基苄酯 (步骤F, 2.0 g, 3.32 mmol)的无水二氯甲烷 (70 mL)溶液添加无水TFA (10 mL, 130 mmol)并将产生的溶液在室温下搅拌2小时。将混合物在减压下浓缩并与甲苯 (2 × 100 mL)共沸。将剩余物溶于100 mL的二氯甲烷并用饱和碳酸氢钠水溶液洗涤 (缓慢摇动并释放压力几次)以去除TFA。然后用水 (50 mL)和盐水 (50 mL)洗涤有机物，在硫酸钠上干燥，过滤并在真空下浓缩滤液。将粗产物 (1.40 g, 98%)用于下一顺序而不需进一步纯化。LC-MS：C25H34N2O3Si计算值438.26；实测值：m/z (ES) 439.3 (MH)+。
步骤H：5-({{(2S, 5R)-5-[(R)-([叔二甲基)甲硅烷基]氧基(苯基)甲基]吡咯烷-2-基}甲基)吡啶-2-羧酸甲酯
向5-{(5R, 6R)-5-氨基-6-{[叔丁基(二甲基)甲硅烷基]氧基}-6-苯基己-1-炔-1-基}吡啶-2-羧酸甲酯 (1.40 g, 3.20 mmol)的甲苯(50 mL)溶液添加醋酸钯 (0.08 g, 0.37 mmol)并用氮气将混合物脱气 (鼓气泡15分钟)并将产生的溶液加热至80℃时间为5小时。将混合物冷却至室温并在真空下去除溶剂。然后，将剩余物溶于甲醇 (15 mL)并将10%钯/碳 (400 mg)添加至溶液。将悬浮液转移至250 mL的Parr摇动器烧瓶并放置在50 PSI的氢气下并剧烈摇动16小时。将气体排除并引入氮气以防止着火的可能。通过硅藻土过滤除去催化剂并用甲醇 (2 × 50 mL)洗涤。然后在减压下浓缩滤液并通过使用梯度为0-10%甲醇/二氯甲烷洗脱的Biotage Flash 40+ (硅胶盒)纯化剩余物以产生茶色泡沫形式的标题化合物 (810 mg, 56%)。LC-MS：C25H36N2O3Si计算值440.26；实测值：m/z (ES) 441.3 (MH)+。
步骤I：5-({(2S, 5R)-1-(叔丁氧羰基)-5-[(R)-{[叔丁基(二甲基)甲硅烷基]氧基}(苯基)甲基]吡咯烷-2-基}甲基)吡啶-2-羧酸甲酯
向5-({{(2S, 5R)-5-[(R)-([叔二甲基)甲硅烷基]氧基(苯基)甲基]吡咯烷-2-基}甲基)吡啶-2-羧酸甲酯 (500 mg, 1.10 mmol)的无水THF (20 mL)溶液添加TEA (0.15 mL, 1.10 mmol)，随后添加二碳酸叔丁酯 (250 mg, 1.14 mmol)并将产生的混合物在室温下搅拌过夜。用水 (20 mL)洗涤溶液并用乙酸乙酯 (40 mL)萃取。将有机物合并，在硫酸钠上干燥，过滤并在减压下浓缩。通过使用30%乙酸乙酯/己烷洗脱的制备TLC板 (3 × 1000 μM)纯化剩余物以产生标题化合物 (475 mg, 78%)。LC-MS：C30H44N2O5Si计算值540.38；实测值：m/z (ES) 541.3 (MH)+和441.3 (M-Boc)+。
步骤J：5-({(2S, 5R)-1-(叔丁氧羰基)-5-[(R)-羟基(苯基)甲基]吡咯烷-2-基}甲基)吡啶-2-羧酸甲酯
向5-({(2S, 5R)-1-(叔丁氧羰基)-5-[(R)-{[叔丁基(二甲基)甲硅烷基]氧基}(苯基)甲基]吡咯烷-2-基}甲基)吡啶-2-羧酸甲酯 (475 mg, 0.88 mmol)的THF (2.0 mL)溶液添加1.0 M TBAF的THF (5mL, 5.0 mmol)溶液并将产生的溶液在室温下搅拌30分钟。将混合物在真空下浓缩并将剩余物置于二氯甲烷 (50 mL)。用水 (50 mL)和盐水 (50 mL)洗涤溶液。然后，在硫酸钠上干燥有机物，过滤并在真空下浓缩。通过使用80%乙酸乙酯/己烷洗脱的制备TLC板 (2 × 1000 μM)纯化剩余物以产生白色泡沫形式的标题化合物 (334 mg, 89%)。LC-MS：C24H30N2O5计算值426.24 实测值m/z (ES) 427.2 (MH)+和327.2 (M-Boc)+。
步骤K：5-({(2S, 5R)-1-(叔丁氧羰基)-5-[(R)-羟基(苯基)甲基]吡咯烷-2-基}甲基)吡啶-2-羧酸
向5-({(2S, 5R)-1-(叔丁氧羰基)-5-[(R)-羟基(苯基)甲基]吡咯烷-2-基}甲基)吡啶-2-羧酸甲酯 (330 mg, 0.77 mmol)的THF (4 mL)和甲醇 (4 mL)溶液添加1N NaOH溶液(4 mL, 4.0 mmol)并在60℃下将产生的溶液加热1小时。将混合物冷却至室温并在减压下浓缩以去除有机溶剂。将水层调整至pH = 6.5 (使用2.0M HCl水溶液)并用乙酸乙酯 (2 × 10 mL)和二氯甲烷 (10 mL)萃取。将有机物合并，在硫酸钠上干燥，过滤并在真空下浓缩至干燥。产物 (304 mg, 96%)不需要任何进一步纯化并为用于类似物合成的试剂级质量。LC-MS：C23H28N2O5计算值412.20 实测值m/z (ES) 413.1 (MH)+和313.2 (M-Boc)+。
中间体5
[(6S)-4-氧代-4,6,7,8-四氢吡咯并[1,2-a]嘧啶-6-羧酸(i-5)的制备
步骤A：[6(S)-4-氧代-4,6,7,8-四氢吡咯并[1,2-a]嘧啶-6-羧酸甲酯
在110℃下将(2S)-5-甲氧基-3,4-二氢-2H-吡咯-2-羧酸甲酯 (4.19 g, 26.6 mmol)和3-氮杂三环[4.2.1.0.2,5]壬-7-烯-4-酮 (2.4 g, 17.8 mmol)加热过夜。使用Biotage Horizon?体系 (0-100%乙酸乙酯/己烷混合物)纯化产生标题化合物[6(S)-4-氧代-4,6,7,8-四氢吡咯并[1,2-α]嘧啶-6-羧酸甲酯和中间体(7S)-9-氧代-3,8-二氮杂四环[9.2.1.02,10.04,8]十四碳-3,12-二烯-7-羧酸甲酯。将中间体在150℃下加热45分钟以产生标题化合物而不需进一步纯化。LC/MS 195.2 (M+1)。
步骤B：[(6S)-4-氧代-4,6,7,8-四氢吡咯并[1,2-a]嘧啶-6-羧酸
在环境温度下，将[6(S)-4-氧代-4,6,7,8-四氢吡咯并[1,2-a]嘧啶-6-羧酸甲酯 (9.95 g, 51.2 mmol)的四氢呋喃 (60 mL)、甲醇 (40 mL)和氢氧化锂 (3.32g, 77 mmol)的水 (40 mL)溶液搅拌1 h。添加2 N的盐酸 (38.5 mL)以中和反应混合物，然后通过反相HPLC (TMC Pro-Pac C18；0-40% 0.1%三氟乙酸/乙腈/0.1%三氟乙酸/水梯度)将其直接纯化。邻烷基化产物被快速洗脱。收集纯的部分并冻干过夜提供淡黄色固体形式的标题化合物。1H NMR (DMSO-d6)：δ 7.89 (d, J = 6.6 Hz, 1H), 6.24 (d, J = 6.6 Hz, 1H), 4.92 (dd, J = 10.0, 3.1 Hz, 1H), 3.12-2.99 (m, 2H), 2.52 (m, 1H), 2.11 (m, 1H)。LC/MS 181.2 (M+1)。
中间体6
[6-氧代哒嗪-1(6H)-基]乙酸 (i-6)的制备
[3-氯-6-氧代哒嗪-1(6H)-基]乙酸 (1.00 g, 5.30 mmol)/甲醇 (40 mL)添加100 mg的10%Pd/C。在H2球下将反应混合物在环境温度下搅拌1 h后，通过硅藻土将Pd过滤除去。将滤液真空浓缩并通过反相HPLC (TMC Pro-Pac C18；0-40% 0.1%三氟乙酸/乙腈/0.1%三氟乙酸/水梯度)纯化。真空去除挥发物提供白色晶体形式的标题化合物。1H NMR (D2O)：δ 8.06 (dd, J = 3.9, 1.4 Hz, 1H), 7.56 (dd, J = 9.4, 3.9 Hz, 1H), 7.12 (dd, J = 9.4, 1.5 Hz, 1H), 4.95 (s, 2H)。LC/MS 155.2 (M+1)。
中间体7
2-甲基-5,6-二氢-4H-环戊二烯并[α] [1,3]噻唑-4-羧酸(i-7)
步骤A：2-甲基-5,6-二氢-4H-环戊二烯并[α] [1,3]噻唑-4-羧酸乙酯
向在0℃下冷却的2-氧代环戊烷-2-羧酸乙酯 (56g, 359mmol)的氯仿 (500 mL)溶液添加溴 (18.5 mL, 359 mmol)时间为约20 min。在完成添加后，使混合物升温至室温并搅拌过夜。在90分钟内氮气鼓气泡通过混合物以去除大部分HBr。用水 (500 mL)、饱和NaHCO3 (250 mL)、饱和NaCl (200 mL)洗涤，在MgSO4上干燥，过滤并蒸发。剩余物溶于EtOH (500 mL)并添加硫代乙酰胺 (26.9 g, 359 mmol)，将混合物在室温下搅拌1小时然后在回流下过夜。将混合物冷却并蒸发并将剩余物在DCM和饱和NaHCO3之间分层，用饱和NaCl洗涤有机层，在MgSO4上干燥，过滤并蒸发。通过MPLC (Biotage Horizon：2 × FLASH 65i)洗脱液：100%己烷 (450 mL)，梯度从100%己烷上升为25%EtOAc/己烷 (1400 mL)，然后25%EtOAc/己烷纯化剩余物以产生黑色油状物形式的标题化合物 (32 g, 42%)。1HNMR (500 MHz, CDCl3) δ：4.22 (q, J = 7.0 Hz, 2H), 3.96 (m, 1H), 3.04 (m, 1H), 2.88 (m, 1H), 2.76 (m, 2H), 2.70 (s, 3H), 1.30 (t, J = 7.0Hz, 3H)。
步骤B：2-甲基-5,6-二氢-4H-环戊二烯并[α] [1,3]噻唑-4-羧酸 (i-5)
向31.5 g (149 mmol)的2-甲基-5,6-二氢-4H-环戊烷[α] [1,3]噻唑-4-羧酸乙酯的THF (450 mL)和甲醇 (100 mL) (来自步骤A, i-7)溶液添加氢氧化锂溶液 (149 mL的1M 溶液, 149 mmol)并将产生的混合物在室温下搅拌3小时。通过蒸发去除有机物并用Et2O (2 × 250 mL)萃取水性剩余物并通过添加1 M HCl (约170 mL)酸化至pH = 3并用固体NaCl饱和。用DCM (3 × 250 mL)萃取，在MgSO4上干燥合并的DCM层，过滤并蒸发。用DCM (3 × 250 mL)萃取，在MgSO4上干燥合并的DCM层，过滤并蒸发。用乙腈研磨剩余物，过滤并干燥以产生灰白色固体形式的标题化合物 (7.1 g, 26%)。1HNMR (500 MHz, CDCl3) δ：11.75 (br s, 1H), 4.02 (m, 1H), 3.00 (m, 1H), 2.90-2.66 (m, 6H)。
中间体8和9
(4R)-5,6-二氢-4H-环戊二烯并[d][1,3]噻唑-4-羧酸和(4S)-5,6-二氢-4H-环戊二烯并[d][1,3]噻唑-4-羧酸
使用与用于制备中间体5相似的步骤从2-氧代环戊烷羧酸乙酯制备中间体8和9。通过使用AD-H柱10%MeOH/90%CO2，2.1 ml/min 100巴40℃的SFC CO2 S分离两个对映异构体。将第一洗脱的对映异构体(4S)-5,6-二氢-4H-环戊二烯并[d][1,3]噻唑-4-羧酸指定为中间体8并将第二洗脱的对映异构体(4R)-5,6-二氢-4H-环戊二烯并[d][1,3]噻唑-4-羧酸指定为中间体9。1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ：2.59-2.68 (m, 1H), 2.71-2.79 (m, 1H), 2.83-2.90 (m, 1H), 2.92-3.00 (m, 1H), 3.86 (m, 1H), 8.82 (s, 1H), 12.45 (s, 1H)。
中间体10
6-(1H-四唑-1-基)-3-氮杂双环[3.1.0]己烷 (i-10)
(i-10)
步骤A：6-(1H-四唑-1-基)-3-氮杂双环[3.1.0]己烷-3-羧酸叔丁酯
向6-氨基-3-氮杂双环[3.1.0]己烷-3-羧酸叔丁酯 (7.3 g, 25.3 mmol)和原甲酸三乙酯 (24 mL, 152 mmol)的乙酸 (200 mL)溶液添加叠氮化钠 (9.9 g, 152 mmol)并将产生的混合物放置在惰性环境下。将混合物在100℃下加热4 h然后冷却至室温，此时真空去除挥发物。将剩余物置于乙酸乙酯 (200 mL)并用碳酸氢钠水溶液随后用盐水洗涤。在硫酸钠上干燥有机物，过滤并在真空下浓缩至干燥。将剩余物放置在冰箱中过夜并在第二天观察到固体白色沉淀物。用己烷研磨沉淀物并将溶剂小心倾倒出以产生白色固体形式的标题化合物 3.2 g (50.3%)。C11H17N5O2的ESI-MS计算值：精确质量：251.28；实测值252.28。
步骤B：6-(1H-四唑-1-基)-3-氮杂双环[3.1.0]己烷 (i-10)
将来自上述步骤A的标题化合物 (2.6 g, 12.2 mmol)溶于4 M HCl/二噁烷(200 mL)并在室温下搅拌过夜。将产物在减压下浓缩并在高真空下干燥以产生6-(1H-四唑-1-基)-3-氮杂双环[3.1.0]己烷。C6H9N5的ESI-MS计算值：精确质量：151.09；实测值152.05。
中间体11和12
4-(1-甲基-1H-四唑-5-基)哌啶 (i-11)和4-(2-甲基-2H-四唑-5-基)哌啶 (i-12)
(i-11) 和 (i-12)
步骤A：4-(1-甲基-1H -四唑-5-基)哌啶-1-羧酸叔丁酯和4-(2-甲基-2H-四唑-5-基)哌啶-1-羧酸叔丁酯
向4-(1H -四唑-5-基)哌啶-1-羧酸叔丁酯 (100 mg, 0.4 mmol)和碘甲烷 (174 μL, 1.2 mmol)的无水DMF (3 ml)溶液添加碳酸铯 (800 mg, 2.4 mmol)并将产生的混合物加热至80℃时间为2 h。在使其冷却至室温后，将混合物倾入水中并用乙酸乙酯 (3 × 10 mL)萃取。将有机物合并，在硫酸镁上干燥，过滤并在减压下浓缩。通过使用80%乙酸乙酯/己烷洗脱的制备TLC板 (1000 μM)纯化剩余物，其还分离出两个异构体。按照它们洗脱离开板的顺序将异构体标记为异构体1和异构体2。将异构体1 (45 mg, 25%)确认为Boc-4-(1-甲基-1H-四唑-5-基)哌啶并且另一个 (异构体2, 30 mg, 16%)为2-甲基取代的四唑。
异构体1：C12H23N5O2的ESI-MS计算值：精确质量：267.13；实测值268.12
异构体2：C12H23N5O2的ESI-MS计算值：精确质量：267.13；实测值268.12
步骤B：4-(1-甲基-1H -四唑-5-基)哌啶 (i-11)
将来自上述步骤A的异构体1 (45 mg, 0.16 mmol)溶于4 M HCl/二噁烷 (1.0 mL)并在室温下搅拌1 h。将产物在减压下浓缩并在高真空下干燥以产生标题化合物(i-11) (25 mg, 95%)。C7H15N5的ESI-MS计算值：精确质量：167.13；实测值168.12。
步骤C：4-(2-甲基-2H -四唑-5-基)哌啶 (i-12)
根据上述步骤B中概述的步骤，使用来自上述步骤A的异构体2代替异构体1制备标题化合物 (i-12)。二者的ESI-MS计算值为C9H17N5：精确质量：167.13；实测值168.12。
中间体13
(1R, 5S, 6r)-6-(1,3,4-噁二唑-2-基)-3-氮杂双环[3.1.0]己烷-3-羧酸叔丁酯 (i-13)
(i-13)
步骤A：(1R, 5S, 6r)-6-(肼基羰基)-3-氮杂双环[3.1.0]己烷-3-羧酸叔丁酯
在-10℃下，向4.50 g (19.8 mmol) (1R, 5S, 6r)-3-(叔丁氧羰基)-3-氮杂双环[3.1.0]己烷-6-羧酸的50 ml的无水四氢呋喃溶液添加3.04 ml (21.8 mmol)的三乙胺，随后缓慢添加2.08 ml (21.8 mmol)氯甲酸乙酯。将反应在-20℃至-10℃下搅拌20 min。将固体过滤除去并用四氢呋喃冲洗。在0℃下将四氢呋喃滤液添加至1.04 ml (33.4 mmol)肼水合物/50 ml的无水甲醇中。将反应在环境温度下搅拌2 h。将粗产物浓缩并通过使用Biotage Horizon?体系 (含10%氨水的0-10%乙酸乙酯/甲醇)纯化以产生3.0 g (75%)的白色固体形式的标题化合物。1H NMR (CDCl3)：δ 3.67 (d, J = 11.2 Hz, 1H), δ 3.65 (d, J = 10.8 Hz, 1H), δ 3.42 (d, J = 10.7 Hz, 2H), δ 2.09 (s, 2H), δ 1.43 (s, 9H), δ 1.31 (m,1H)。
步骤B：(1R, 5S, 6r)-6-(1,3,4-噁二唑-2-基)-3-氮杂双环[3.1.0]己烷-3-羧酸叔丁酯 (i-13)
将0.10 g (0.40 mmol)来自上述步骤A的标题化合物/2.0 ml (12 mmol)原甲酸三乙酯添加至0.024 ml的乙酸。将溶液在110℃下加热24 h。将粗产物浓缩并使用Biotage Horizon?体系 (0-60%乙酸乙酯/己烷混合物)纯化以产生52 mg 50%的无色油状物形式的标题化合物 (i-13)。1H NMR (CDCl3)：δ 8.26 (s, 1H), δ 3.72 (d, J = 11.0 Hz, 1H), δ 3.65 (d, J = 11.0 Hz, 1H), δ 3.40 (d, J = 11.3 Hz, 2H), δ 2.15 (s, 2H), δ 1.97 (t, J = 3.6 Hz, 1H), δ 1.37 (s, 9H)。
中间体14
(1R, 5S, 6r)-6-(2H-四唑-5-基)-3-氮杂双环[3.1.0]己烷-3-羧酸叔丁酯 (i-14)
(i-14)
向0.15 g (0.70 mmol)的(1R, 5S, 6r)-6-氰基-3-氮杂双环[3.1.0]己烷-3-羧酸叔丁酯的3 mL的DMF溶液添加0.14 g (2.1 mmol)的叠氮化钠和0.11 g (2.1 mmol)的氯化铵。然后，将混合物在100℃下搅拌过夜。LC-MS显示形成期望的产物。用乙酸乙酯 (50 mL)稀释混合物，用碳酸氢钠水溶液 (饱和, 3 × 25 mL)和盐水洗涤，使用硫酸钠干燥，过滤并在减压下蒸发溶剂。通过使用二氯甲烷/甲醇洗脱的硅胶Biotage 40S上的柱色谱纯化剩余物以产生无色固体形式的标题化合物 (0.12 g, 70%)。LC-MS：m/z (ES) 252.1 (MH)+。
中间体15和16
(1R, 5S, 6r)-6-(1-甲基-1H-四唑-5-基)-3-氮杂双环[3.1.0]己烷-3-羧酸叔丁酯 (i-15)和(1R, 5S, 6r)-6-(2-甲基-2H-四唑-5-基)-3-氮杂双环[3.1.0]己烷-3-羧酸叔丁酯 (i-16)
i-15 i-16
向0.12 g (0.15 mmol)的(1R, 5S, 6r)-6-(2H-四唑-5-基)-3-氮杂双环[3.1.0]己烷-3-羧酸叔丁酯和0.10 g (0.75 mmol)的碳酸钾的3 mL的DMF溶液添加0.019 ml (0.30 mmol)的MeI。然后，将混合物在室温下搅拌过夜。LC-MS显示形成期望的产物。用乙酸乙酯 (50 mL)稀释混合物，用碳酸氢钠水溶液 (饱和, 3 × 25 mL)和盐水洗涤，使用硫酸钠干燥，过滤并在减压下蒸发溶剂。通过使用EtOAc/己烷洗脱的硅胶Biotage 12S上的柱色谱纯化剩余物以产生较高Rf的无色固体形式的标题化合物：(1R, 5S, 6r)-6-(2-甲基-2H-四唑-5-基)-3-氮杂双环[3.1.0]己烷-3-羧酸叔丁酯 (i-16) (0.021 g, 53%)。LC-MS：m/z (ES) 266.1 (MH)+。1H-NMR (500 MHz, CDCl3) δ 4.25 (s, 3 H), 3.80 (d, J = 11 Hz, 1 H), 3.70 (d, J = 11 Hz ,1 H), 3.46 (m, 2 H), 2.12 (d, J = 11 Hz , 2 H), 2.01 (s, 1 H), 1.43 (s, 9 H)。较低Rf的无色固体形式的：(1R, 5S, 6r)-6-(1-甲基-1H-四唑-5-基)-3-氮杂双环[3.1.0]己烷-3-羧酸叔丁酯 (i-15) (0.01 g, 25%)。LC-MS：m/z (ES) 266.1 (MH)+。1H-NMR (500 MHz, CDCl3) δ 4.05 (s, 3 H), 3.82 (d, J = 11 Hz, 1 H), 3.75 (d, J = 11 Hz, 1 H), 3.55 (m, 2 H), 2.35 (s, 1 H), 2.25 (s, 1 H), 1.75 (s, 1 H), 1.45 (s, 9 H)。
中间体17
1-(吡啶-2-基甲基)哌嗪 (i-17)
(i-17)
步骤A：4-(吡啶-2-基甲基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯
在0℃下，向搅拌的0.28 g (0.71 mmol)的氢化钠 (60%矿物油分散体)的5 mL的无水N,N-二甲基甲酰胺悬浮液添加0.12 g (0.65 mmol)的1-哌嗪-羧酸叔丁酯。将产生的混合物在氮气环境下搅拌15 min，然后使其升温至环境温度在此时添加0.14 g (0.59 mmol)的2-(溴甲基)吡啶。在4小时后，用25 mL冷水淬灭反应并用25 mL的乙酸乙酯萃取产生的溶液。用水 (2 × 25 mL)洗涤有机层，在硫酸镁上干燥，过滤并真空蒸发以产生标题化合物，通过反相HPLC (TMC Pro-Pac C18；10-100% 0.1%三氟乙酸/乙腈/0.1%三氟乙酸/水梯度)将其纯化。LC/MS：m/z (ES) 278.1 (MH)+。
步骤B：1-(吡啶-2-基甲基)哌嗪
将来自上述步骤A的0.11 g (0.4 mmol)的标题化合物的1 mL的二氯甲烷和1 mL的三氟乙酸溶液在环境温度下搅拌1 h。真空去除所有挥发物并将粗的淡褐色剩余物向前进行而不需纯化。LC/MS：m/z (ES) 178.2 (MH)+。
中间体18
4-(1H-四唑-5-基甲基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯 (i-18)
(i-18)
步骤A：4-(氰基甲基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯
向搅拌的2.7 g (15 mmol)的哌嗪-1-羧酸叔丁酯的30 mL的无水N,N-二甲基甲酰胺溶液添加2.4 g (17 mmol)的碳酸钾，随后添加2.1 g (17 mmol)的溴乙腈。将产生的不均匀混合物在环境温度下搅拌12小时，用水淬灭，然后用乙酸乙酯萃取。用水然后盐水洗涤合并的有机层，在硫酸镁上干燥并真空蒸发至干燥。通过使用0-75%丙酮/己烷梯度洗脱的硅胶色谱纯化剩余物以产生透明胶状物形式的标题化合物 (1.0 g, 30%)。1H-NMR (500 MHz, CDCl3) δ 3.53 (s, 2 H), 3.48 (t, J = 5.0 Hz, 4H), 2.53 (t, J = 5.0 Hz, 4H), 1.45 (s, 9H)。LC-MS：m/z (ES) 226.2 (MH)+。
步骤B：4-(1H-四唑-5-基甲基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯 (i-18)
向搅拌的来自上述步骤A的1.50 g (6.66 mmol)的标题化合物的25 mL的无水甲苯悬浮液添加1.38 g (10.0 mol)的三乙胺盐酸盐，随后添加0.65 g (10 mmol)的叠氮化钠。将产生的混合物加热至80℃时间为12 h，然后冷却至环境温度。真空去除所有挥发物并将剩余物悬浮在5 mL的盐水中并添加1.0 N的氯化氢水溶液直至达到pH为约4。用氯仿萃取水相并在硫酸镁上干燥合并的有机物并真空蒸发至干燥。通过使用0-100%丙酮/己烷梯度洗脱的硅胶色谱纯化剩余物以产生白色固体形式的标题化合物(i-18) (1.1 g, 63%)。1H-NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ 3.82 (s, 2 H), 3.29 (br s, 4H), 2.38-2.34 (m, 4H), 1.36 (s, 9H)。LC-MS：m/z (ES) 269.0 (MH)+。
中间体19
1-(1H-四唑-5-基甲基)哌嗪, 二(三氟乙酸)盐 (i-19)
(i-19)
向搅拌的0.050 g (0.19 mmol)的中间体i-18的3 mL的二氯甲烷溶液添加1 mL的三氟乙酸并将产生的混合物搅拌1 h。真空去除所有挥发物并将淡黄色剩余物悬浮在甲苯中。然后，真空去除所有挥发物并将该过程重复另外两次。在高真空下将由此获得的淡黄色剩余物干燥过夜以产生黄色胶状物形式的标题化合物 (0.072 g, 98%)。LC-MS：m/z (ES) 169.0 (MH)+。
实施例1
(4R)-N-[5-{((2S, 5R)-5-[(R)-羟基(苯基)甲基]吡咯烷-2-基)甲基)吡啶-2-基]-5,6-二氢-4H-环戊二烯并[d][1,3]噻唑-4-甲酰胺
步骤A：(2S, 5R)-2-[(6-{[(4R)-5,6-二氢-4H-环戊二烯并[d][1,3]噻唑-4-基羰基]氨基}吡啶-3-基}甲基]-5-[(R)-羟基(苯基)甲基]吡咯烷-1-羧酸叔丁酯
向20 mg (0.058 mmol)的(2S, 5R)-2-[(6-氨基吡啶基-3-基)甲基]-5-[(R)-羟基(苯基)甲基]吡咯烷-1-羧酸叔丁酯 (i-3)和16.5 mg (0.058 mmol)的(4R)-5,6-二氢-4H-环戊二烯并[d][1,3]噻唑-4-羧酸(i-9)的无水DMF (1 mL)溶液添加EDC (16.5 mg, 0.086 mmL)、HOBt (13.2 mg, 0.086 mmol)和Hunig氏碱 (0.03 mL, 0.17 mmol)并将产生的混合物在室温下搅拌过夜。倾入水 (5 mL)中并用EtOAc (3 × 5 mL)萃取，用水 (2 × 5 mL)、饱和NaCl (5 mL)洗涤合并的EtOAc层，在MgSO4上干燥，过滤并蒸发。通过制备TLC板 (1000 μM二氧化硅)纯化剩余物以产生标题化合物 (26.3 mg, 70%)。
步骤B：(4R)-N-[5-{((2S, 5R)-5-[(R)-羟基(苯基)甲基]吡咯烷-2-基)甲基)吡啶-2-基]-5,6-二氢-4H-环戊二烯并[d][1,3]噻唑-4-甲酰胺
向26 mg (0.04 mmol)的(2S, 5R)-2-[(6-{[(4R)-5,6-二氢-4H-环戊二烯并[d][1,3]噻唑-4-基羰基]氨基}吡啶-3-基}甲基]-5-[(R)-羟基(苯基)甲基]吡咯烷-1-羧酸叔丁酯 (来自步骤A, 实施例1)的DCM (2 mL)溶液添加三氟乙酸 (1.0 mL, 13 mmol)并将产生的混合物在室温下搅拌4小时。将混合物蒸发并使其通过使用2 M NH3/甲醇洗脱的SCX盒以游离出来碱。通过PREP-TLC 2× [20 × 20 cm × 1000微米]洗脱液：10%MeOH的DCM + 1%NH4OH纯化产物并将产物冻干以产生白色蓬松固体 (13 mg, 75%)。m/z (ES) 435 (MH)+。1HNMR (500 MHz, DMSO-d6) δ：
使用上述生物试验 (β3AR-cAMP)，测定实施例1的人β3功能活性为20.4 nM。
实施例2-4
使用与上述那些相似的步骤，从合适的起始原料制备实施例2-4。
使用上述生物试验 (β3AR-cAMP)，测定各个化合物的人β3功能活性。实施例2 - 4的人β3结合活性表示为下表1中的范围：
小于10 nM (+)；
11-100 nM (++)；
101-1000 nM (+++)；以及
大于1000 nM但小于3000 nM (++++).
表1：
实施例5
(R)-苯基-((2R, 5S)-5-{[6-({4-[1-(2,2,2-三氟乙基)-1H-四唑-5-基]哌啶-1-基}羰基)吡啶-3-基]甲基}吡咯烷-2-基)甲醇
步骤A：(2R, 5S)-2-[(R)-羟基(苯基)甲基]-5-{[6-({4-[(1-(2,2,2-三氟乙基)-1H-四唑-5-基]哌啶-1-基}羰基)吡啶-3-基]甲基}吡咯烷-1-羧酸叔丁酯
向4-{((2S, 5R)-1-(叔丁氧羰基)-5-[(R)-羟基(苯基)甲基]吡咯烷-2-基)甲基}苯甲酸 (82 mg, 0.2 mmol) (i-4)和4-(1H-吡唑-1-基)哌啶 (30 mg, 0.2 mmol)的1.5 mL的无水DMF溶液添加0.5 M的HOAt的DMF (0.4 mL, 0.2 mmol)溶液，随后添加EDC (78 mg, 0.4 mmol)和DIEA (70 μL, 0.4 mmol)。在氮气环境下将产生的混合物在室温下搅拌16 h。用水洗涤混合物并用二氯甲烷 (2 × 5 mL)萃取。将有机物合并，在硫酸钠上干燥，过滤并真空浓缩。通过使用5%MeOH/二氯甲烷洗脱的制备TLC板 (1000 uM)纯化剩余物以产生标题化合物 (88 mg, 81%)。C32H40N4O4的ESI-MS计算值：精确质量：544.30；实测值545.30(MH)+和567.28(MNa)+。
步骤B： (R)-苯基-((2R, 5S)-5-{[6-({4-[1-(2,2,2-三氟乙基)-1H-四唑-5-基]哌啶-1-基}羰基)吡啶-3-基]甲基}吡咯烷-2-基)甲醇
将来自上述步骤A的标题化合物 (85 mg, 0.16 mmol)溶于4 M HCl的二噁烷加10%水 (v/v) (2 mL)并在室温下搅拌2 h。将产物在减压下浓缩并在高真空下干燥以产生标题化合物。C27H32N4O2的ESI-MS计算值：精确质量：444.25；实测值445.24。使用上述生物试验，测定人β3功能活性为101至1000 nM。
实施例6
(R)-苯基[(2R, 5S)-5-[(6-{[(1R, 5S, 6S)-6-(1H-四唑-1-基)-3-氮杂双环[3.1.0]己-3基]羰基}吡啶-3-基)甲基]吡咯烷-2-基]甲醇
步骤A：(2R, 5S)-2-[(R)-羟基(苯基)甲基]-5-[(6-{[(1R, 5S, 6S)-6-(1H-四唑-基)-3-氮杂双环[3.1.0]己-3-基]羰基}吡啶-3-基)甲基]吡咯烷-1-羧酸叔丁酯
向5-{((2S, 5R)-1-(叔丁氧羰基)-5-[(R)-羟基(苯基)甲基]吡咯烷-2-基)甲基}吡啶-2-羧酸(i-4, 30 mg, 0.0685 mmol)和6-(1H-四唑-1-基)-3-氮杂双环[3.1.0]己烷 (13 mg, 0.0685 mmol)的1.5 mL的无水DMF溶液添加HATU (26 mg, 0.065 mmol)，随后添加TEA (0.02 mL, 0.21 mmol)。在氮气环境下将产生的混合物在室温下搅拌3 h。用水洗涤混合物并用乙酸乙酯 (2 × 5 mL)萃取。用盐水洗涤有机物，分离，在硫酸钠上干燥，过滤并在真空下浓缩。通过使用5%MeOH/二氯甲烷洗脱的制备TLC板 (1000 uM)纯化剩余物以产生标题化合物 (27.6 mg, 74%)。C29H35N7O4的ESI-MS计算值：精确质量：545.64；实测值546.64(MH)+和568.64(MNa)+。
步骤B： ((R)-苯基[(2R, 5S)-5-[(6-{[(1R, 5S, 6s)-6-(1H-四唑-1-基)-3-氮杂双环[3.1.0]己-3基]羰基}吡啶-3-基)甲基]吡咯烷-2-基]甲醇
向来自上述步骤A的标题化合物 (27.6 mg, 0.050 mmol)的二氯甲烷 (2 mL)溶液添加TFA (1.0 mL)并将产生的溶液在室温下搅拌2小时。将挥发物在真空下去除并将剩余物溶于乙酸乙酯 (10 mL)。用碳酸氢钠 (5 mL)洗涤溶液，在硫酸钠上干燥，过滤然后在真空下浓缩至干燥以产生其游离碱形式的标题化合物 (13.7 mg, 62%)。C24H27N7O2的ESI-MS计算值：精确质量：445.53；实测值446.54。
使用上述生物试验，测定人β3功能活性为11-100 nM。
实施例7
(R)-苯基[(2R,5S)-5-[(6-{[4-(吡啶-2-基甲基)哌嗪-1-基]羰基}吡啶-3-基)甲基]吡咯烷-2-基]甲醇
步骤A：(2R,5S)-2-[(R)-羟基(苯基)甲基]-5-[(6-{[4-(吡啶-2-基甲基)哌嗪-1-基]羰基}吡啶-3-基)甲基]吡咯烷-1-羧酸叔丁酯
向0.018 g (0.102 mmol)的(1-(吡啶-2-基甲基)哌嗪和0.035 g (0.085 mmol)的5-{((2S, 5R)-1-(叔丁氧羰基)-5-[(R)-羟基(苯基)甲基]吡咯烷-2-基)甲基}吡啶-2-羧酸的2 mL的N,N-二甲基甲酰胺溶液添加0.074 mL (0.425 mmol)的N,N-二异丙基乙胺和0.065 g (0.170 mmol)的HATU。将产生的混合物在氮气环境下搅拌3 h，然后通过反相HPLC (TMC Pro-Pac C18；10-100% 0.1%三氟乙酸/乙腈/0.1%三氟乙酸？水梯度)直接纯化。
LC/MS：对于C33H41N5O4：精确质量：571.53；实测值572.5 (MH)+。
步骤B：(R)-苯基[(2R,5S)-5-[(6-{[4-(吡啶-2-基甲基)哌嗪-1-基]羰基}吡啶-3-基)甲基]吡咯烷-2-基]甲醇
将来自上述步骤A的0.038 g (0.067 mmol)的标题化合物的1 mL 二氯甲烷和1 mL三氟乙酸溶液在环境温度下搅拌1 h。真空去除所有挥发物并通过反相HPLC (TMC Pro-Pac C18；10-100% 0.1%三氟乙酸/乙腈/0.1%三氟乙酸/水梯度)直接纯化粗的浅褐色剩余物以产生标题化合物。1H-NMR (500 MHz, CD4O)。使用上述体外β-3激动剂功能试验，测定该实施例的人β-3激动剂功能活性为101-1000 nM。
实施例8-14
使用与上述那些相似的步骤，从合适的起始原料制备实施例8-14。
使用上述体外β-3激动剂功能试验，测定各个化合物的人β-3激动剂功能活性并在表2中以下列范围示出：
小于10 nM (+)；
11-100 nM (++)；
101-1000 nM (+++)；以及
大于1001 nM但小于3000 nM (++++)。
表2
尽管参考其某些特定实施方案描述和例示本发明，但本领域技术人员将理解在不违背本发明实质和范围下能对其进行各种改变、修改和替换。例如，由于所治疗哺乳动物对上述本发明所使用活性剂的任何适应症的响应性存在差异，所以，除了本文上面列出的具体剂量之外的有效剂量可以是合适的。同样，按照和根据所选择的具体活性化合物或是否存在药物载体、以及所使用的制剂类型，所观察到的特异性药理反应可以变化，并且根据本发明的目的和实践，涵盖这种预期的有差异或差别的结果。因此，意图通过随后的权利要求的范围定义本发明并且合理地将这样的权利要求理解为广泛地。
机译： 羟甲基吡咯烷的杂环衍生物，β3肾上腺素能受体激动剂，含有该衍生物的药物组合物及其在治疗泌尿装置疾病中的用途。
机译： 吡咯烷衍生的β3肾上腺素能受体激动剂
机译： 吡咯烷衍生的β3肾上腺素能受体激动剂
