本发明涉及抑制巯基蛋白酶的式I的取代的碳环和杂环的螺环化合 物、其制备方法及其作为药物的用途。

蛋白水解酶类，又称蛋白酶和肽酶，是很重要的酶类，其构成了约2％ 的人类有机体、病原微生物和其他生命形式的基因。其特别的重要性在于 它们通过在其他蛋白的激活、合成或降解中发挥重要作用而影响许多生理 过程。这必然引起对受孕、出生、成长、成熟、衰老、疾病乃至死亡等的 重要调节功能。

不同过程之间的平衡对于生命和有机体的存活来说至关重要。当蛋白 酶催化过程的平衡由于内源性或外源性因素如遗传倾向或环境因素而被打 破时，正常发育过程可能会出现大量断裂，以致形成急性到严重的慢性疾 病，包括危及生命的疾病。

同样，蛋白酶在引起例如传染病的病毒、细菌和其他寄生有机体的复 制和传播过程中是必需的，当然，其对于在植物和动物宿主中所有进一步 的生理学和病理生理学过程也是必需的。

由于其对于我们健康的重要性，已经开发了大量的蛋白酶抑制剂，它 们有的已经上市，或者处于各种开发阶段：不仅作为药物，也作为诊断试 剂、疫苗或食品添加剂。

可以根据与酶促水解相关的催化活性基团将蛋白水解酶类分成5类： 天冬氨酰蛋白酶类、丝氨酸蛋白酶类、半胱氨酸蛋白酶类、金属蛋白酶类 和苏氨酸蛋白酶类。上述各类的抑制剂在治疗多种疾病的较宽领域内成为 人们广泛研究的目标。已有一些非常有效的蛋白酶抑制剂上市，例如ACE 抑制剂、HIV-1蛋白酶抑制剂以及凝血酶和弹性蛋白酶抑制剂，随后还有 很多种抑制剂正处于临床试验阶段。例如，相关概述可以参见Medicinal Chemistry，2005，卷1，No.1，71-104页。

半胱氨酸(巯基)蛋白酶主要分成3类：木瓜蛋白酶类、ICE类(半胱天 冬酶类)和小核糖核酸病毒蛋白酶类。根据其作用机制，酰胺键的水解与丝 氨酸蛋白酶的情况相类似，其通过硫醇盐阴离子对羰基碳的攻击形成四面 体过渡态。作为最大和最重要的一类巯基蛋白酶，在木瓜蛋白酶超家族占 绝对优势的代表是组织蛋白酶类，其广泛分布于天然的不同组织中，对正 常生理学和病理学过程有重要功能。特别需要强调的是胞内蛋白质降解和 重塑过程。因此，半胱氨酸组织蛋白酶在以下类型的一般疾病中具有作用： 肌肉骨骼疾病特别是骨降解疾病、炎性疾病特别是关节炎、动脉粥样硬化 性疾病、肺气肿、营养不良、癌症、牙周器官疾病、传染病(病毒、寄生虫 和细菌感染)、神经变性疾病、免疫系统疾病、缺血、脑白质营养不良症、 肾小球肾炎。根据该蛋白酶的性质，致病特性尤其是通过3种高水平机制 来进行：(结缔)组织的降解，其启动多种类型的症状和进一步的进程；病 原性或生物活性的蛋白质和多肽的产生，其自身直接发挥作用或通过信号 级联发挥作用；以及抗原加工，例如抗原性多肽在细胞表面的呈递，其最 终启动免疫应答。

已知的代表性的半胱氨酸组织蛋白酶尤其是组织蛋白酶B、H、K、L、 F、V、W、X、O、C和S(A.J.Barrett；N.D.Rawlings；J.F.Woessner 编辑；Handbook of Proteolytic Enzyme，第二版，2004；出版社：Elsevier， 伦敦)。

组织蛋白酶F是在巨噬细胞中首次发现，并参与抗原加工。由于其在 受刺激的肺巨噬细胞中出现，推测其在炎性呼吸道疾病中具有重要功能。

组织蛋白酶L与正常的溶酶体蛋白酶解有关，此外还与多种疾病例如 黑色素瘤转移有关。

组织蛋白酶S在抗原呈递和使抗原呈递细胞水平升高的许多重要过程 中起到关键作用。在此方面，组织蛋白酶S的抑制剂可能是预防、抑制或 治疗免疫病或自体免疫病的活性剂。而且，组织蛋白酶S还通过一些抗原 呈递细胞分泌，从而在细胞外基质相互作用方面起作用，所述的相互作用 同样在许多病理学过程中具有重要意义。这里需要强调的是多种(自身)免 疫病和炎性病症，特别是阿尔茨海默病、亨廷顿舞蹈病、青少年糖尿病、 多发性硬化、寻常型天疱疮、格雷夫斯病、重症肌无力、系统性红斑狼疮、 IBD、风湿性关节炎和桥本甲状腺炎、MS、ALS，过敏性疾病例如哮喘、 异源免疫应答，如器官移植物或组织移植物的排斥反应。此外，组织蛋白 酶S还与COPD(例如肺气肿)、毛细支气管炎、哮喘和支气管炎中呼吸道 弹性组织离解过度、肺炎、心血管病如斑块破裂和粥样斑、以及子宫内膜 异位症和慢性神经性疼痛有关。组织蛋白酶S也与纤维性病症有关，因此 其抑制剂可用于治疗系统性淀粉样变性。

已在多种肿瘤中发现组织蛋白酶B水平的升高和相应的分布，因此认 为组织蛋白酶B对肿瘤侵袭和转移有作用。在风湿性关节炎、骨关节炎、 急性胰腺炎、炎性呼吸道疾病、卡氏肺囊虫以及骨和关节疾病中也发现了 组织蛋白酶B活性的升高。在骨关节炎模型中检测到滑液的组织蛋白酶B 水平的显著上升。在A.Baici等人，Seminar in arthritis and Rheumatism， 34，6，增刊2，24-28(2005)中可以找到关于非细胞因子依赖的过表达和骨 关节炎关系的综述。

组织蛋白酶K的表达在破骨细胞中尤其显著(但并非只有其表达)(例如 D.等人，J.Biol.Chem.271，2126-32(1996))，其代表了约98％的 总半胱氨酸蛋白酶活性，主要位于胞内的溶酶体内。组织蛋白酶K表达的 常染色体隐性断裂(经突变缺失)，即致密性成骨不全症，其特征为骨硬化 的表型，伴有骨质吸收下降、骨化障碍和整块生长障碍。采用组织蛋白酶 K的反义核苷酸和基因敲除的小鼠，同样能够显示组织蛋白酶K负责破骨 细胞介导的骨降解。因此推测抑制组织蛋白酶K可导致骨质吸收下降，从 而提供对特征为骨降解水平升高的疾病的治疗，特别是用于治疗骨质疏松。 由于在pH4-8的微酸性范围内活性显著上升，骨骼中胶原网络的酶解伴随 着矿物基质的酸性破坏。在这里，人的I型胶原是骨骼中受到蛋白酶影响 的主要成分；已经证明其是组织蛋白酶K的一种良好的底物。因此，其他 伴有胶原水平的分解代谢活性升高的病症也和组织蛋白酶、特别是组织蛋 白酶K有关。其中最常见的是骨关节炎，其特征为软骨基质的积累和分解 失衡，这是由分解代谢的活性酶如金属蛋白酶等引起的。因此，组织蛋白 酶K的抑制对所述疾病过程同样具有益处，这一点是显而易见的，并且已 经得到证实(由组织蛋白酶K造成滑液的成纤维细胞介导的胶原降解描述 于W.-S.Hou等人，Am.J.Pathol.159，2167-2177(2001))。组织蛋白酶K 和S在肌肉骨骼病症如骨质疏松和骨关节炎中的重要性详述于D. 等人，Advanced Drug Delivery Reviews 57，973-993(2005)。

鉴于上文详述的关于半胱氨酸组织蛋白酶在多种疾病过程中的发现， 它们被视为药物开发中很有希望的靶点，因此对特异性的、种群专一性的 甚至非特异性的抑制剂都进行了广泛的寻找。

半胱氨酸蛋白酶抑制剂的发现已经有一段时间了，例如胱抑素作为内 源性多肽抑制剂。1981年，首次从曲霉属中分离得到低分子量抑制剂。它 们是有效的低毒性的不可逆抑制剂，但特异性不够，这是由于不仅组织蛋 白酶B、K、L、S和H被抑制，而且钙蛋白酶也被广泛抑制。从那以后， 发现了大量特异性或机制不同的抑制剂，因此，不可逆的共价结合抑制剂 和可逆的共价结合抑制剂或可逆的非共价结合抑制剂均已被发现或合成。 更近以来的研究详述于(W.Kim，K.Kang，Expert Opin.Ther.Patent 13，3， 419-32(2002)；U.B.Grabowska，Curr.Opin.Drug Disc Dev.8，5，619-30 (2005)；R.L.Thurmond等人，Curr.Opin.Invest.Drugs 6，5，473-482 (2005))。

其中特别引人关注的是可逆的共价结合抑制剂。在这类抑制剂中，特 别是腈类抑制剂被认为很有希望。它们详述于例如申请WO99/24460、 WO2000/55125、WO2004/052921和WO2005/040142。

在寻找用于治疗由半胱氨酸组织蛋白酶直接或间接造成的疾病的有效 化合物过程中，现已发现本发明的螺环化合物，即螺环腈类是半胱氨酸组 织蛋白酶、特别是组织蛋白酶K和/或S的强抑制剂，而对于其他的半胱 氨酸蛋白酶例如钙蛋白酶的抑制作用则明显下降，甚至没有抑制。而且， 本发明的化合物具有改善的生物利用度，这一点在体外相应的Caco渗透 性试验中已经得到了证实。

因此，本发明涉及式I的化合物和/或式I化合物的所有立体异构形式 和/或所述形式的任何比例的混合物、和/或式I化合物生理上耐受的盐、和 /或式I化合物的溶剂化物或水合物、和/或式I化合物的前药，

其中

基团为螺环化合物，其中亚环和在各种 情况下相同或不同地各自独立地是

a)饱和或部分饱和的-(C3-C11)-环烷基，其中环烷基是未桥连的、桥连 的或稠合的，并且是未被取代的或根据环的大小被R4独立地单、二、三、 四或五取代，或者

b)饱和或部分饱和的3至11元杂环，其中根据环的大小，可以包含 1、2、3或4个相同或不同的选自氧、氮或硫的杂原子，其中杂环为未桥 连的、桥连的或稠合的，并且是未被取代的或根据环的大小被R4独立地 单、二、三、四或五取代，其中

R4是-NO2；-CN；＝O；＝S；-OH；-CF3；-SF5；-(C0-C3)-亚烷基-S-R10； -Si-(CH3)3；-O-CF3；-(C0-C3)-亚烷基-C(O)-N(R21)-R22；-(C0-C3)-亚烷基 -C(O)-R10；-(C0-C3)-亚烷基-C(O)-O-R10；-(C0-C3)-亚烷基-S(O)-R10； -S-CF3；-(C0-C3)-亚烷基-S(O)2-R10；-(C0-C5)-亚烷基-S(O)2-N(R21)-R22； -(C0-C3)-亚烷基-O-R10；-(C0-C3)-亚烷基-N(R21)-R22；-(C0-C3)-亚烷基 -N(R10)-S(O)2-R10；-(C0-C5)-亚烷基-(C1-C3)-氟代烷基；-(C0-C5)-亚烷基 -(C3-C8)-环烷基-R23；-(C0-C5)-亚烷基-N(R10)-C(O)-R21；-(C0-C5)-亚烷基 -N(R10)-C(O)-N(R10)-R21；-(C0-C5)-亚烷基-O-C(O)-R21；-(C0-C5)-亚烷 基-O-C(O)-O-R21；-(C0-C5)-亚烷基-NH-C(O)-O-R21；-(C0-C5)-亚烷基 -O-C(O)-N(R10)-R21；-(C0-C4)-烷基，其中烷基未被取代或独立的被R9 单、二或三取代；-(C0-C4)-亚烷基-芳基，其中芳基选自苯基、茚满基、茚 基、萘基、1，2，3，4-四氢萘基、联苯基、2-联苯基、3-联苯基、4-联苯基、蒽 基或芴基，所述芳基为未被取代的或独立的被R8单、二或三取代；或 -(C0-C4)-亚烷基-杂环，其中杂环选自吖啶基、氮杂基、氮杂环丁烷基、 氮杂环丙烷基、苯并咪唑啉基、苯并咪唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、 苯并噻吩基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、苯并三唑基、苯并四唑基、苯并 异噁唑基、苯并异噻唑基、咔唑基、4aH-咔唑基、咔啉基、喹唑啉基、喹 啉基、4H-喹嗪基、喹喔啉基、奎宁环基、色满基、色烯基、噌啉基、十 氢喹啉基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、二氢呋喃[2，3-b]-四氢呋喃基、 二氢呋喃基、间二氧杂环戊烯基、二噁烷基、2H，6H-1，5，2-二噻嗪基、呋 喃基、呋咱基、咪唑烷基、咪唑啉基、咪唑基、1H-吲唑基、二氢吲哚基、 吲嗪基、吲哚基、3H-吲哚基、异苯并呋喃基、异色满基、异吲唑基、异 二氢吲哚基、异吲哚基、异喹啉基(苯并咪唑基)、异噻唑烷基、2-异噻唑啉 基、异噻唑基、异噁唑基、异噁唑烷基、2-异噁唑啉基、吗啉基、萘啶基、 八氢异喹啉基、噁二唑基、1，2，3-噁二唑基、1，2，4-噁二唑基、1，2，5-噁二唑 基、1，3，4-噁二唑基、噁唑烷基、噁唑基、噁唑烷基、氧硫戊环基、嘧啶 基、菲啶基、菲咯啉基、吩嗪基、吩噻嗪基、吩噁噻基、吩噁嗪基、酞嗪 基、哌嗪基、哌啶基、蝶啶基、嘌呤基、吡喃基、吡嗪基、吡唑烷基、吡 唑啉基、吡唑基、哒嗪基、吡啶并噁唑基、吡啶并咪唑基、吡啶并噻唑基、 吡啶并噻吩基、吡啶基、吡啶基、嘧啶基、吡咯烷基、吡咯啉基、2H-吡 咯基、吡咯基、四氢呋喃基、四氢异喹啉基、四氢喹啉基、四氢吡啶基、 6H-1，2，5-噻二嗪基、1，2，3-噻二唑基、1，2，4-噻二唑基、1，2，5-噻二唑基、1，3，4- 噻二唑基、噻蒽基、噻唑基、噻吩基、噻吩并咪唑基、噻吩并噁唑基、噻 吩并吡啶基、噻吩并噻唑基、硫吗啉基、噻吩基、三嗪基、1，2，3-三唑基、 1，2，4-三唑基、1，2，5-三唑基、1，3，4-三唑基和呫吨基，所述的杂环为未取代 的或独立的被R8单、二或三取代；或者两个相邻的R4与其所连接的环原 子一起形成4-8元杂环或苯基，所述的4-8元杂环或苯基与其所稠合的亚 环一起形成双环系统，

R8为卤素；甲脒基；-NO2；＝O；-CF3；-SF5；-C(O)-O-R10；-CN； -C(O)-NH2；-OH；-NH2；-O-CF3；-S-CF3；-C(O)-N(R10)-R20；-N(R10)-R20； -(C1-C8)-烷基，其中所述烷基未被取代或独立的被氟、氯、溴、碘、-NH2、 -OH、甲氧基、-SO2-CH3、SO2-NH2或-SO2-CF3单、二或三取代，或被氟 单至十取代；-O(C1-C8)-烷基，其中所述烷基未被取代或独立的被氟、氯、 溴、碘、-NH2、-OH、甲氧基、-SO2-CH3或-SO2-CF3单、二或三取代，或 被氟单至十取代；-S(C1-C8)-烷基，其中所述烷基未被取代或独立的被氟、 氯、溴、碘、-NH2、-OH、甲氧基、-SO2-CH3或-SO2-CF3单、二或三取代， 或被氟单至十取代；-(C0-C4)-亚烷基-(C3-C8)-环烷基或-O-(C0-C4)-亚烷基 -(C3-C8)-环烷基，

R9为卤素；-NO2；CN；＝O；＝S；-OH；-CF3；-SF5；-C(O)-O-R10； -N(R21)-R22；-C(O)-N(R21)-R22；-(C0-C3)-亚烷基-O-R10；-(C0-C3)-亚烷 基-S-R10；-S-R10；-Si-(CH3)3；-N(R10)-S(O)u-R10，其中u为整数1或2； -SOr-R10，其中r为整数1或2；-S(O)v-N(R10)-R20，其中v为整数1或 2；-C(O)-R10；-(C1-C8)-烷基；-O-R19；-(C1-C8)-烷氧基；苯基；苯氧基； -(C1-C3)-氟代烷基；-NH-C(O)-NH-R21；-O-C(O)-R10；-(C0-C4)-烷基 -C(O)-O-C(R19，R11)-O-C(O)-R12；-O-CF3；-(C0-C4)-烷基 -C(O)-O-C(R19，R11)-O-C(O)-O-R12；-O-C(O)-N-R10；-N(R21)-C(O)-R22； -NH-C(O)-O-R10；-S-CF3；杂环，其中杂环未被取代或独立的被R8单、 二或三取代；或为下列基团

其中Me为甲基，

R10和R20相同或不同地各自独立地是氢原子；-(C1-C6)-烷基； -(C0-C4)-烷基-O-(C0-C4)-烷基；-(C1-C3)-氟代烷基；-(C0-C5)-烷基-(C3-C8)- 环烷基；-(C0-C2)-亚烷基芳基，其中芳基如上文所定义，并且是未取代的 或独立的被-(C1-C6)-烷基、-O-(C1-C6)-烷基、卤素或-(C3-C8)-环烷基所单、 二或三取代；或-(C0-C2)-亚烷基杂环，其中杂环如上文所定义，并且是未 取代的或独立的被-(C1-C6)-烷基、-O-(C1-C6)-烷基、卤素或-(C3-C8)-环烷基 所单、二或三取代，

R19和R11相同或不同地各自独立地是氢原子或-(C1-C6)-烷基，或

R19和R11与其所连接的碳原子一起构成3-6元环烷基环，该环烷基 环未被取代或独立的被R10单、二或三取代，

R12为-(C1-C6)-烷基；-(C1-C6)-烷基-OH；-(C1-C6)-烷基-O-(C1-C6)-烷 基；-(C3-C8)-环烷基；-(C1-C6)-烷基-O-(C1-C8)-烷基-(C3-C8)-环烷基； -(C1-C6)-烷基-(C3-C8)-环烷基，其中所述环烷基未被取代或独立的被-OH、 -O-(C1-C4)-烷基或R10单、二或三取代，

R21和R22相同或不同地各自独立地是氢原子；-(C1-C6)-烷基，其中 所述烷基未被取代或独立的被R8单、二或三取代；-(C0-C6)-亚烷基-(C3-C8)- 环烷基；-SOt-R10，其中t为整数1或2；-(C1-C3)-氟代烷基；-O-R12；-S-R12； -(C0-C6)-亚烷基-芳基，其中芳基如上文所定义，并且亚烷基和芳基各自未 被取代或独立的被R8单、二或三取代；或-(C0-C6)-亚烷基-杂环，其中所 述杂环如上文所定义，并且亚烷基和杂环各自未被取代或独立的被R8单、 二或三取代，

R21和R22与其所连接的氮原子一起构成4-8元单环杂环，其中除所 述氮原子外，根据其环的大小，还可以另外含有一个或二个相同或不同的 选自氧、氮和硫的杂原子，其中所述杂环未被取代或独立的被R8单、二 或三取代，

R23为氢原子、-OH或-O-(C1-C4)-烷基，

X为共价键、-N(R7)-、-O-、-S-或-(C(R13)(R14))n-，其中n为整数1、 2或3，

R7为氢原子、-(C0-C4)-亚烷基-(C3-C6)-环烷基或-(C1-C6)-烷基，

R13和R14相同或不同地各自独立地是氢原子、-(C0-C4)-亚烷基 -(C3-C6)-环烷基、-(C1-C3)-氟代烷基或-(C1-C4)-烷基，

R13和R14与其所连接的碳原子一起构成3-6元环烷基环，该环烷基 环是未被取代的或独立的被R10单、二或三取代，

Y为共价键、-C(O)-、-S(O)-、-S(O2)-、-C(NR1)-、-C(S)-、-C(＝N-CN)-、 -C(＝CHNO2)-或-CH(CF3)-，

R1为氢原子、-(C1-C4)-烷基或-(C0-C4)-亚烷基-(C3-C6)-环烷基，

R2和R3相同或不同地各自独立地是氢原子；-(C1-C10)-烷基；-(C0-C4)- 亚烷基-(C3-C8)-环烷基；-(C1-C6)-氟代烷基；-(C0-C4)-亚烷基-芳基，其中 所述芳基未被取代或独立的被R8单、二或三取代；-(C0-C4)-亚烷基-杂环， 其中所述杂环未被取代或独立的被R8单、二或三取代；-(C1-C4)-亚烷基 -R15-R16或-(C0-C4)-亚烷基-C(R27)(R28)(R29)，

R27为氢原子；卤素；-(C1-C9)-烷基；-(C1-C3)-氟代烷基；-(C0-C4)- 亚烷基-(C3-C6)-环烷基；-(C0-C4)-亚烷基-芳基，其中所述芳基未被取代或 独立的被R8单、二或三取代；-(C0-C4)-亚烷基-杂环，其中所述杂环未被 取代或独立的被R8单、二或三取代；或-(C0-C4)-亚烷基-R15-R16，

R28和R29相同或不同地各自独立地是氢原子、-(C1-C4)-烷基或卤素，

R15为-N(R17)-、-O-、-S、-S(O)-、-S(O2)-、-C(O)-、-C(O)-O-、-O-C(O)-、 -O-C(O)-O、-N(R17)-C(O)-、-C(O)-N(R17)-、-S(O2)-N(R17)-、 -S(O)-N(R17)-、-N(R17)-S(O2)-、-N(R17)-C(O)-O-、-O-C(O)-N(R17)-、 -N(R17)-C(O)-N(R18)-、-N(R17)-C(N(R17))-N(R18)-、-N(R17)-C(N(R17))- 或-N(R17)-S(O2)-N(R18)-，其中

R17和R18相同或不同地各自独立地是氢原子或-(C1-C6)-烷基，

R16为氢原子；-(C1-C6)-烷基；-(C0-C4)-亚烷基-(C3-C6)-环烷基； -(C1-C3)-氟代烷基；-(C0-C4)-亚烷基-芳基，其中所述芳基未被取代或独立 的被R8单、二或三取代；-(C0-C4)-亚烷基-杂环，其中所述杂环未被取代 或独立的被R8单、二或三取代，

R2和R3与其所连接的碳原子一起构成3-6元环烷基环，该环未被取 代或独立的被R8单、二或三取代，或

R2和R3与其所连接的碳原子一起构成3-6元杂环烷基，该杂环烷基 未被取代或独立的被R10单、二或三取代，且

Z为-N(R26)-(C(R24)(R25))m-CN基团，其中

R26为氢原子、-(C1-C4)-烷基或-(C0-C4)-亚烷基-(C3-C6)-环烷基；

R24和R25相同或不同地各自独立地是氢原子；-(C1-C6)-烷基； -(C0-C4)-亚烷基-(C3-C6)-环烷基；-(C1-C3)-氟代烷基；-(C1-C4)-亚烷基 -R15-R16；-(C0-C4)-亚烷基-芳基，其中所述芳基未被取代或独立的被R8 单、二或三取代；-(C0-C4)-亚烷基-杂环，其中所述杂环未被取代或独立的 被R8单、二或三取代；且m为整数1、2或3，

R24和R25与其所连接的碳原子一起构成3-6元环烷基环，该环未被 取代或独立的被R10或氟单、二或三取代，或者

R24和R25与其所连接的碳原子一起构成3-6元杂环烷基，该杂环烷 基未被取代或独立的被R10或氟单、二或三取代。

2)本发明还提供了式I的化合物，其中亚环选自下列基团

其中虚线表示与第二个亚环连接的特定点，所列出的结构中的单键可 以部分地被双键替换，或者可以与其他环系统稠合，且

其中亚环选自下列基团

其中虚线表示与第二个亚环连接的特定点，所列出的结构中的单键可 以部分地被双键替换，并且这两个亚环A和B未被取代或独立的被R4单 至四取代，且X、Y、R1、R2、R3、R4和Z基团各自如上文所定义。

3)本发明还提供了式I的化合物，其中亚环和各自选自 环丙烷、环丁烷、环戊烷、环己烷、环庚烷、环辛烷、二环[4.2.0]辛烷、 八氢茚、萘烷、十氢苯并环庚烯、十二氢庚搭烯、二环[3.1.1]庚烷、二环[2.2.1] 庚烷、二环[3.3.0]辛烷、二环[2.2.2]辛烷、螺[2.5]辛烷、螺[3.4]辛烷、氮杂 环庚烷、氮杂、氮杂环丁烷、氮杂环丙烷、氮杂环丙烯、氮杂环辛烷、 苯并咪唑啉、2，3-二氢-苯并[b]噻吩、1，3-二氢-苯并[c]噻吩、2，3-二氢苯并 呋喃、2，3-二氢苯并噁唑、2，3-二氢苯并噻唑、1，3-二氢异苯并呋喃、4，5- 二氢异噻唑、2，3-二氢异噁唑、2，5-二氢异噁唑、4，5-二氢异噁唑、5，6-二 氢-4H-[1，2]噁嗪、苯并[1，3]二氧杂环戊烯、1，4-二氮杂环庚烷、1，2-二氮杂、 1，3-二氮杂、1，4-二氮杂、二氮杂环丙烷、二氮杂环丙烯、1，4-二氮杂环 辛烷、二噁烷、1，3-二噁烷、二噁嗪、[1，3]二氧杂环庚烷、1，4-二氧杂环辛 烷、间二氧杂环戊烯、二氧戊环、1，3-二氧戊环、1，3-二氧杂环戊烯、[1，3] 二噻烷、[1，3]二硫戊环、六氢哒嗪、六氢嘧啶、咪唑啉、咪唑烷、茚满、 二氢吲哚、异二氢吲哚、异噻唑烷、异噻唑啉、异噁唑啉、异噁唑烷、2- 异噁唑啉、吗啉、[1，3，4]噁二嗪烷、[1，3，5]噁二嗪烷、[1，2，3]噁二唑烷、 [1，3，4]噁二唑烷、1，2-噁噻庚烷、1，2-噁噻戊烷、[1，3]噁噻戊烷、1，4-氧杂 氮杂环庚烷、1，2-噁嗪、1，3-噁嗪、1，4-噁嗪、噁嗪烷、1，3-噁嗪烷、氧杂 氮杂环辛烷、氧杂氮杂环丙烷、噁唑烷、氧杂环庚烷、氧杂环丁烷、氧杂 环丙烷、氧杂环辛烷、哌嗪、哌啶、吡喃、吡唑啉、吡唑烷、吡咯烷、吡 咯烷酮、吡咯啉、四氢喹啉、四氢呋喃、四氢异喹啉、1，2，3，4-四氢萘、四 氢吡喃、四氢吡啶、1，2，3，4-四氢嘧啶、1，2，5，6-四氢嘧啶、四氢噻吩、四嗪、 噻二嗪、[1，2，6]噻二嗪烷、[1，3，4]噻二唑烷、1，2-噻嗪、1，3-噻嗪、1，4-噻嗪、 [1，2]噻嗪烷、[1，3]噻嗪烷、噻唑烷、噻唑啉、硫杂环庚烷、硫杂环丁烷、 硫吗啉、噻喃、1，2，3-三嗪、1，2，4-三嗪、1，3，5-三嗪、[1，2，4]三嗪烷或[1，2，4] 三唑烷，其中所述两个亚环未被取代或根据环的大小被R4独立地单、二、 三、四或五取代，其中

R4为-NO2；-CN；＝O；＝S；-OH；-CF3；-SF5；-(C0-C3)-亚烷基-S-R10； -Si-(CH3)3；-O-CF3；-(C0-C3)-亚烷基-C(O)-N(R21)-R22；-(C0-C3)-亚烷基 -C(O)-R10；-(C0-C3)-亚烷基-C(O)-O-R10；-(C0-C3)-亚烷基-S(O)-R10； -S-CF3；-(C0-C3)-亚烷基-S(O)2-R10；-(C0-C5)-亚烷基-S(O)2-N(R21)-R22； -(C0-C3)-亚烷基-O-R10；-(C0-C3)-亚烷基-N(R21)-R22；-(C0-C3)-亚烷基 -N(R10)-S(O)2-R10；-(C0-C5)-亚烷基-(C1-C3)-氟代烷基；-(C0-C5)-亚烷基 -(C3-C8)-环烷基-R23；-(C0-C5)-亚烷基-N(R10)-C(O)-R21；-(C0-C5)-亚烷基 -N(R10)-C(O)-N(R10)-R21；-(C0-C5)-亚烷基-NH-C(O)-O-R21；-(C0-C5)- 亚烷基-O-C(O)-N(R10)-R21；-(C0-C4)-烷基，其中所述烷基未被取代或独 立的被R9单、二或三取代；-(C0-C4)-亚烷基-芳基，其中所述芳基选自苯 基、茚满基、茚基、萘基、联苯基、2-联苯基、3-联苯基、4-联苯基、蒽基 或芴基，其中所述芳基未被取代或独立的被R8单、二或三取代；或-(C0-C4)- 亚烷基-杂环，其中杂环选自吖啶基、氮杂革基、氮杂环丁烷基、氮杂环丙 烷基、苯并咪唑啉基、苯并咪唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并噻吩 基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、苯并三唑基、苯并四唑基、苯并异噁唑基、 苯并异噻唑基、咔唑基、4aH-咔唑基、咔啉基、喹唑啉基、喹啉基、4H- 喹嗪基、喹喔啉基、奎宁环基、色满基、色烯基、噌啉基、十氢喹啉基、 二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、二氢呋喃并[2，3-b]-四氢呋喃基、二氢呋喃 基、间二氧杂环戊烯基、二噁烷基、2H，6H-1，5，2-二噻嗪基、呋喃基、呋 咱基、咪唑烷基、咪唑啉基、咪唑基、1H-吲唑基、二氢吲哚基、吲嗪基、 吲哚基、3H-吲哚基、异苯并呋喃基、异色满基、异吲唑基、异二氢吲哚 基、异吲哚基、异喹啉基(苯并咪唑基)、异噻唑烷基、2-异噻唑啉基、异噻 唑基、异噁唑基、异噁唑烷基、2-异噁唑啉基、吗啉基、萘啶基、八氢异 喹啉基、噁二唑基、1，2，3-噁二唑基、1，2，4-噁二唑基、1，2，5-噁二唑基、 1，3，4-噁二唑基、噁唑烷基、噁唑基、噁唑烷基、氧硫戊环基、嘧啶基、 菲啶基、菲咯啉基、吩嗪基、吩噻嗪基、吩噁噻基、吩噁嗪基、酞嗪基、 哌嗪基、哌啶基、蝶啶基、嘌呤基、吡喃基、吡嗪基、吡唑烷基、吡唑啉 基、吡唑基、哒嗪基、吡啶并噁唑基、吡啶并咪唑基、吡啶并噻唑基、吡 啶并噻吩基、吡啶基、吡啶基、嘧啶基、吡咯烷基、吡咯啉基、2H-吡咯 基、吡咯基、四氢呋喃基、四氢异喹啉基、四氢喹啉基、四氢吡啶基、6H-1，2，5- 噻二嗪基、1，2，3-噻二唑基、1，2，4-噻二唑基、1，2，5-噻二唑基、1，3，4-噻二唑 基、噻蒽基、噻唑基、噻吩基、噻吩并咪唑基、噻吩并噁唑基、噻吩并吡 啶基、噻吩并噻唑基、硫吗啉基、噻吩基、三嗪基、1，2，3-三唑基、1，2，4- 三唑基、1，2，5-三唑基、1，3，4-三唑基和呫吨基，所述杂环未被取代或独立 的被R8单、二或三取代，

R8为卤素；甲脒基；-NO2；＝O；-CF3；-SF5；-C(O)-O-R10；-CN； -C(O)-NH2；-OH；-NH2；-O-CF3；-C(O)-N(R10)-R20；-N(R10)-R20；-(C3-C8)- 环烷基；-O-(C1-C8)-烷基；-O-(C0-C4)-亚烷基-(C3-C6)-环烷基；-(C1-C8)- 烷基；-(C0-C4)-亚烷基-(C3-C8)-环烷基，其中所述烷基各自为未取代或独立 的被卤素、-NH2、-OH、-O-CH3、-SO2-CH3或-SO2-CF3单、二或三取代，

R9为卤素；-NO2；CN；＝O；-OH；-CF3；-C(O)-O-R10；-N(R21)-R22； -C(O)-N(R21)-R22；-(C3-C8)-环烷基；-(C0-C3)-亚烷基-O-R10；-Si-(CH3)3； -N(R10)-S(O)u-R10，其中u为整数1或2；-S-R10；-SOr-R10，其中r为 整数1或2；-S(O)v-N(R10)-R20，其中v为整数1或2；-C(O)-R10；-(C1-C8)- 烷基；-(C1-C8)-烷氧基；苯基；苯氧基；-(C1-C3)-氟代烷基；-O-R19； -NH-C(O)-NH-R10；-(C0-C4)-烷基-C(O)-O-C(R19，R11)-O-C(O)-R12； -NH-C(O)-NH-R21；-N(R21)-C(O)-R22；-(C0-C4)-烷基 -C(O)-O-C(R19，R11)-O-C(O)-O-R12；-NH-C(O)-O-R10；-O-CF3；杂环， 其中杂环如上文所定义，并且未被取代或独立的被R8单、二或三取代； 或者是下述的基团

和

其中Me为甲基，

R10和R20相同或不同地各自独立地是氢原子；-(C1-C6)-烷基； -(C0-C4)-烷基-OH；-(C1-C3)-氟代烷基；-(C0-C4)-烷基-O-(C1-C4)-烷基； -(C0-C5)-烷基-(C3-C8)-环烷基；-(C0-C2)-亚烷基芳基，其中芳基如上文所定 义，并且是未取代的或独立的被-(C1-C6)-烷基、-O-(C1-C6)-烷基、卤素或 -(C3-C8)-环烷基所单、二或三取代；或-(C0-C2)-亚烷基杂环，其中杂环如上 文所定义，并且是未取代的或独立的被-(C1-C6)-烷基、-O-(C1-C6)-烷基、 卤素或-(C3-C8)-环烷基所单、二或三取代，

R19和R11相同或不同地各自独立地是氢原子或-(C1-C6)-烷基，或

R19和R11与其所连接的碳原子一起构成3-6元环烷基环，该环未被 取代或独立的被R10单、二或三取代，

R12为-(C1-C6)-烷基；-(C1-C6)-烷基-OH；-(C1-C6)-烷基-O-(C1-C6)- 烷基；-(C3-C8)-环烷基；-(C1-C6)-烷基-O-(C1-C8)-烷基-(C3-C8)-环烷基； -(C1-C6)-烷基-(C3-C8)-环烷基，其中所述环烷基未被取代或独立的被-OH、 -O-(C1-C4)-烷基或R10单、二或三取代，

R21和R22相同或不同地各自独立地是氢原子；-(C1-C6)-烷基，其中 所述烷基未被取代或独立的被R8单、二或三取代；-O-R12；-(C0-C6)-亚 烷基-(C3-C8)-环烷基；-SOt-R10，其中t为整数1或2；-(C1-C3)-氟代烷基； -(C0-C6)-亚烷基-芳基，其中芳基如上文所定义，并且亚烷基和芳基未被取 代或独立的被R8单、二或三取代；或-(C0-C6)-亚烷基-杂环，其中所述杂 环如上文所定义，并且亚烷基和杂环未被取代或独立的被R8单、二或三 取代，

R21和R22与其所连接的氮原子一起构成4-8元杂环，其中除所述氮 原子外，根据环的大小，可以另外含有一个或二个相同或不同的选自氧、 氮或硫的杂原子，其中所述杂环未被取代或独立的被R8单、二或三取代，

R23为氢原子、-OH或-O-(C1-C4)-烷基，

X为共价键、-N(R7)-或-O-，其中

R7为氢原子、-(C0-C4)-亚烷基-(C3-C6)-环烷基或-(C1-C4)-烷基，

Y为共价键、-C(O)-、-C(S)-、-C(＝N-CN)-、-C(＝CHNO2)-或-S(O2)-，

R1为氢原子，

R2和R3相同或不同地各自独立地是氢原子或-(C0-C3)-亚烷基 -C(R27)(R28)(R29)，

R27为氢原子；卤素；-(C1-C9)-烷基；-(C1-C3)-氟代烷基；-(C0-C4)- 亚烷基-(C3-C6)-环烷基；-(C0-C4)-亚烷基-芳基，其中芳基如上文所定义， 并且未被取代或独立的被R8单、二或三取代；-(C0-C4)-亚烷基-杂环，其 中杂环如上文所定义，并且未被取代或独立的被R8单、二或三取代；或 -(C0-C4)-亚烷基-R15-R16，

R28和R29相同或不同地各自独立地是氢原子、-(C1-C4)-烷基或氟，

R28和R29与其所连接的碳原子一起构成-(C3-C6)-环烷基，

R15为-N(R17)-、-O-、-S、-S(O)-、-S(O2)-、-C(O)-、-C(O)-O-、-O-C(O)-、 -N(R17)-C(O)-、-C(O)-N(R17)-、-S(O2)-N(R17)-、-N(R17)-S(O2)-、 -N(R17)-C(O)-O-、-O-C(O)-N(R17)-、-N(R17)-C(O)-N(R18)-或 -N(R17)-S(O2)-N(R18)-，其中

R17和R18相同或不同地各自独立地是氢原子或-(C1-C6)-烷基，

R16为氢原子；-(C1-C6)-烷基；-(C0-C4)-亚烷基-(C3-C6)-环烷基； -(C1-C3)-氟代烷基；-(C0-C4)-亚烷基-芳基，其中芳基如上文所定义，并且 未被取代或独立的被R8单、二或三取代；-(C0-C4)-亚烷基-杂环，其中杂 环如上文所定义，并且未被取代或独立的被R8单、二或三取代，

R2和R3与其所连接的碳原子一起构成3-6元环烷基环，该环未被取 代或独立的被R8单、二或三取代，或

R2和R3与其所连接的碳原子一起构成3-6元杂环烷基，该杂环烷基 未被取代或独立的被R10单、二或三取代，且

Z为-N(R26)-C(R24)(R25)-CN基团，其中

R26为氢原子、-(C1-C4)-烷基或-(C0-C4)-亚烷基-(C3-C6)-环烷基，

R24和R25相同或不同地各自独立地是氢原子；-(C1-C6)-烷基； -(C0-C4)-亚烷基-(C3-C6)-环烷基；-(C1-C3)-氟代烷基；-(C0-C4)-亚烷基-芳基， 其中芳基如上文所定义，并且未被取代或独立的被R8单、二或三取代； -(C0-C4)-亚烷基-杂环，其中杂环如上文所定义，并且未被取代或独立的被 R8单、二或三取代；或-(C1-C4)-亚烷基-R15-R16，或者

R24和R25与其所连接的碳原子一起构成3-6元环烷基环，该环未被 取代或独立的被R10或氟单、二或三取代，

R24和R25与其所连接的碳原子一起构成3-6元杂环烷基，该杂环烷 基未被取代或独立的被R10或氟单、二或三取代。

4)本发明还提供了式Ia的化合物，

其中

亚环和选自上述的基团，其中所述两个亚环未被取代或根 据环的大小各自独立的被R4单、二、三、四或五取代，

R4为-NO2；-CN；＝O；＝S；-OH；-CF3；-SF5；-(C0-C3)-亚烷基-S-R10； -O-CF3；-Si-(CH3)3；-O-CF3；-(C0-C5)-亚烷基-O-C(O)-R21；-(C0-C5)-亚 烷基-C(O)-O-R10；-(C0-C3)-亚烷基-O-R10；-(C0-C3)-亚烷基-N(R21)-R22； -(C0-C3)-亚烷基-N(R10)-S(O)2-R10；-(C0-C5)-亚烷基-(C3-C8)-环烷基-R23； -(C0-C5)-亚烷基-(C1-C3)-氟代烷基；-(C0-C5)-亚烷基-N(R10)-C(O)-R21； -(C0-C3)-亚烷基-C(O)-N(R21)-R22；-(C0-C4)-烷基，其中烷基未被取代或独 立的被R9单、二或三取代；-(C0-C4)-亚烷基-芳基，其中芳基选自苯基、 茚满基、茚基、萘基，其中所述芳基为未被取代的或独立的被R8单、二 或三取代；或-(C0-C4)-亚烷基-杂环，其中杂环选自氮杂环丁烷基、苯并咪 唑啉基、苯并咪唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并噁唑基、苯并噻唑 基、苯并异噁唑基、苯并异噻唑基、喹啉基、间二氧杂环戊烯基、二噁烷 基、呋喃基、咪唑烷基、咪唑啉基、咪唑基、二氢吲哚基、吲哚基、3H- 吲哚基、异二氢吲哚基、异吲哚基、异喹啉基、异噻唑烷基、2-异噻唑啉 基、异噻唑基、异噁唑基、异噁唑烷基、2-异噁唑啉基、吗啉基、八氢异 喹啉基、噁唑基、噁唑烷基、嘧啶基、哌嗪基、哌啶基、吡喃基、吡嗪基、 吡唑啉基、吡唑基、哒嗪基、吡啶基、嘧啶基、吡咯烷基、吡咯啉基、2H- 吡咯基、吡咯基、四氢呋喃基、四氢异喹啉基、四氢喹啉基、四氢吡啶基、 噻唑基、噻吩基、噻吩并吡啶基、硫吗啉基、噻吩基，所述杂环基为未取 代的或独立的被R8单、二或三取代，

R8为卤素；甲脒基；-NO2；＝O；-CF3；-SF5；-C(O)-O-R10；-CN； -C(O)-NH2；-OH；-NH2；-O-CF3；-C(O)-N(R10)-R20；-N(R10)-R20；-(C3-C8)- 环烷基；-O-(C1-C8)-烷基；-O-(C0-C4)-亚烷基-(C3-C6)-环烷基；-(C1-C8)- 烷基；-(C0-C4)-亚烷基-(C3-C8)-环烷基，其中所述烷基各自未被取代或独立 的被卤素、-NH2、-OH、-O-CH3、-SO2-CH3或-SO2-CF3单、二或三取代，

R9为卤素；-NO2；CN；＝O；-OH；-CF3；-C(O)-O-R10； -C(O)-N(R21)-R22；-N(R21)-R22；-(C3-C8)-环烷基；-(C0-C3)-亚烷基 -O-R10；-Si-(CH3)3；-N(R10)-S(O)u-R10，其中u为整数1或2；-S-R10； -SOr-R10，其中r为整数1或2；-S(O)v-N(R10)-R20，其中v为整数1或2； -C(O)-R10；-(C1-C8)-烷基；-(C1-C8)-烷氧基；苯基；苯氧基；-(C1-C3)-氟 代烷基；-O-R19；-NH-C(O)-NH-R10；-(C0-C4)-烷基 -C(O)-O-C(R19，R11)-O-C(O)-R12；-NH-C(O)-NH-R21； -N(R21)-C(O)-R22；-(C0-C4)-烷基-C(O)-O-C(R19，R11)-O-C(O)-O-R12； -NH-C(O)-O-R10；-O-CF3或杂环，其中杂环如上文所定义，并且未被取 代或独立的被R8单、二或三取代，

R10和R20相同或不同地各自独立地是氢原子；-(C1-C6)-烷基； -(C0-C4)-烷基-OH；-(C1-C3)-氟代烷基；-(C0-C4)-烷基-O-(C1-C4)-烷基； -(C0-C5)-烷基-(C3-C8)-环烷基；-(C0-C2)-亚烷基芳基，其中芳基如上文所定 义，并且是未取代的或独立的被-(C1-C6)-烷基、-O-(C1-C6)-烷基、卤素或 -(C3-C8)-环烷基所单、二或三取代；或-(C0-C2)-亚烷基杂环，其中杂环如上 文所定义，并且是未取代的或独立的被-(C1-C6)-烷基、-O-(C1-C6)-烷基、 卤素或-(C3-C8)-环烷基所单、二或三取代，

R11和R19相同或不同地各自独立地是氢原子或-(C1-C6)-烷基，

R12为-(C1-C6)-烷基；-(C1-C6)-烷基-OH；-(C1-C6)-烷基-O-(C1-C6)- 烷基；-(C3-C8)-环烷基；-(C1-C6)-烷基-O-(C1-C8)-烷基-(C3-C8)-环烷基； -(C1-C6)-烷基-(C3-C8)-环烷基，其中所述环烷基未被取代或独立的被-OH、 -O-(C1-C4)-烷基或R10单、二或三取代，

R21和R22相同或不同地各自独立地是氢原子；-(C1-C6)-烷基，其中 所述烷基未被取代或独立的被R8单、二或三取代；-(C0-C6)-亚烷基-(C3-C8)- 环烷基；-SOt-R10，其中t为整数1或2；-(C1-C3)-氟代烷基；-O-R12； -(C0-C6)-亚烷基-芳基，其中芳基如上文所定义，并且亚烷基和芳基未被取 代或各自独立的被R8单、二或三取代；-(C0-C6)-亚烷基-杂环，其中所述 杂环如上文所定义，并且亚烷基和杂环未被取代或各自独立的被R8单、 二或三取代，

R21和R22与其所连接的氮原子一起构成4-8元单环杂环，其中除所 述氮原子外，根据环的大小，可以另外含有一个或二个相同或不同的选自 氧、氮或硫的杂原子，其中所述杂环未被取代或独立的被R8单、二或三 取代，

R23为氢原子、-OH或-O-(C1-C4)-烷基，

X为共价键、-N(R7)-或-O-，其中

R7为氢原子、-(C0-C4)-亚烷基-(C3-C6)-环烷基、或-(C1-C4)-烷基，

Y为-C(O)-、-C(S)-或-S(O2)-，

p为整数1或2，

R27为氢原子；-(C1-C6)-烷基；-(C0-C4)-亚烷基-(C3-C6)-环烷基；卤素； -(C0-C4)-亚烷基-杂环，其中杂环如上文所定义，其未被取代或被卤素、 -(C1-C6)-烷基、-O-(C1-C3)-氟代烷基或-O-(C1-C6)-烷基取代；或-(C0-C2)- 亚烷基-苯基，其中苯基未被取代或被卤素、-(C1-C6)-烷基、-O-(C1-C3)-氟 代烷基或-O-(C1-C6)-烷基取代，

R26为氢原子、-(C1-C4)-烷基或-(C0-C4)-亚烷基-(C3-C6)-环烷基，

R24和R25相同或不同地各自独立地是氢原子；-(C1-C6)-烷基； -(C0-C4)-亚烷基-(C3-C6)-环烷基；-(C1-C3)-氟代烷基；-(C0-C4)-亚烷基-芳基， 其中芳基如上文所定义，并且未被取代或独立的被R8单、二或三取代； 或-(C0-C4)-亚烷基-杂环，其中杂环如上文所定义，并且未被取代或独立的 被R8单、二或三取代，

R24和R25与其所连接的碳原子一起构成3-6元环烷基环，该环未被 取代或独立的被R10或氟单、二或三取代，

R24和R25与其所连接的碳原子一起构成3-6元杂环烷基，该杂环烷 基未被取代或独立的被R10或氟单、二或三取代。

5)本发明还提供了式Ia的化合物，其中亚环和各自选自 环丙烷、环丁烷、环戊烷、环己烷、环庚烷、环辛烷、二环[4.2.0]辛烷、 八氢茚、萘烷、十氢苯并环庚烯、十二氢庚搭烯、二环[3.1.1]庚烷、二环[2.2.1] 庚烷、二环[3.3.0]辛烷、二环[2.2.2]辛烷、螺[2.5]辛烷、螺[3.4]辛烷、氮杂 环庚烷、氮杂、氮杂环丁烷、氮杂环丙烷、氮杂环丙烯、氮杂环辛烷、 苯并咪唑啉、2，3-二氢-苯并[b]噻吩、1，3-二氢-苯并[c]噻吩、2，3-二氢苯并 呋喃、2，3-二氢苯并噁唑、2，3-二氢苯并噻唑、1，3-二氢异苯并呋喃、4，5- 二氢异噻唑、2，3-二氢异噁唑、2，5-二氢异噁唑、4，5-二氢异噁唑、5，6-二 氢-4H-[1，2]噁嗪、苯并[1，3]二氧杂环戊烯、1，4-二氮杂环庚烷、1，2-二氮杂 1，3-二氮杂1，4-二氮杂二氮杂环丙烷、二氮杂环丙烯、1，4-二氮杂环 辛烷、二噁烷、1，3-二噁烷、二噁嗪、[1，3]二氧杂环庚烷、1，4-二氧杂环辛 烷、间二氧杂环戊烯、二氧戊环、1，3-二氧戊环、1，3-二氧杂环戊烯、[1，3] 二噻烷、[1，3]二硫戊环、六氢哒嗪、六氢嘧啶、咪唑啉、咪唑烷、茚满、 二氢吲哚、异二氢吲哚、异噻唑烷、异噻唑啉、异噁唑啉、异噁唑烷、2- 异噁唑啉、吗啉、[1，3，4]噁二嗪烷、[1，3，5]噁二嗪烷、[1，2，3]噁二唑烷、 [1，3，4]噁二唑烷、1，2-噁噻庚烷、1，2-噁噻戊烷、[1，3]噁噻戊烷、1，4-氧杂 氮杂环庚烷、1，2-噁嗪、1，3-噁嗪、1，4-噁嗪、噁嗪烷、1，3-噁嗪烷、氧杂 氮杂环辛烷、氧杂氮杂环丙烷、噁唑烷、氧杂环庚烷、氧杂环丁烷、氧杂 环丙烷、氧杂环辛烷、哌嗪、哌啶、吡喃、吡唑啉、吡唑烷、吡咯烷、吡 咯烷酮、吡咯啉、四氢喹啉、四氢呋喃、四氢异喹啉、1，2，3，4-四氢萘、四 氢吡喃、四氢吡啶、1，2，3，4-四氢嘧啶、1，2，5，6-四氢嘧啶、四氢噻吩、四嗪、 噻二嗪、[1，2，6]噻二嗪烷、[1，3，4]噻二唑烷、1，2-噻嗪、1，3-噻嗪、1，4-噻嗪、 [1，2]噻嗪烷、[1，3]噻嗪烷、噻唑烷、噻唑啉、硫杂环庚烷、硫杂环丁烷、 硫吗啉、噻喃、1，2，3-三嗪、1，2，4-三嗪、1，3，5-三嗪、[1，2，4]三嗪烷或[1，2，4] 三唑烷，其中所述两个亚环未被取代或根据环的大小各自独立地被R4单、 二、三、四或五取代，且X、Y、R27、p、R26、R24、R25和R4基团均 如4)中所定义。

6)本发明还提供了式Ia的化合物，其中亚环和各自独立地 选自氮杂环丁烷、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、1，3-二氢异苯并呋喃、 2，3-二氢异噁唑、2，5-二氢异噁唑、4，5-二氢异噁唑、1，3-二噁烷、二氧戊 环、1，3-二氧戊环、咪唑烷、茚满、吗啉、1，3-噁嗪烷、噁唑烷、哌嗪、哌 啶、吡咯烷、四氢呋喃和1，2，3，4-四氢萘，其中所述两个亚环未被取代或根 据环的大小各自独立地被R4单、二或三取代，

R4为＝O、＝S、-(C0-C3)-亚烷基-C(O)-O-R10、-(C0-C3)-亚烷基 -N(R21)-R22、-(C0-C3)-亚烷基-NH-C(O)-O-R21、-(C0-C4)-亚烷基-(C3-C6)- 环烷基-R23、-(C0-C3)-亚烷基-O-R10、-(C0-C4)-亚烷基-苯基，其中苯基未 被取代或独立的被R8单、二或三取代；或-(C0-C4)-烷基，其中烷基未被取 代或独立的被R9单、二或三取代，

R8为氟、氯、溴、-O-(C1-C3)-氟代烷基或-O-(C1-C4)-烷基，

R9为卤素；-NO2；CN；＝O；-OH；-CF3；-C(O)-O-R10； -C(O)-N(R21)-R22；-N(R21)-R22；-(C3-C8)-环烷基；-(C0-C3)-亚烷基 -O-R10；-Si-(CH3)3；-N(R10)-S(O)u-R10，其中u为整数1或2；-S-R10； -SOr-R10，其中r为整数1或2；-S(O)v-N(R10)-R20，其中v为整数1或 2；-C(O)-R10；-(C1-C8)-烷基；-(C1-C8)-烷氧基；苯基；苯氧基；-(C1-C3)- 氟代烷基；-O-R19；-NH-C(O)-NH-R10；-(C0-C4)-烷基 -C(O)-O-C(R19，R11)-O-C(O)-R12；-NH-C(O)-NH-R21； -N(R21)-C(O)-R22；-(C0-C4)-烷基-C(O)-O-C(R19，R11)-O-C(O)-O-R12； -NH-C(O)-O-R10或-O-CF3，

R10和R20相同或不同地各自独立地是氢原子或-(C1-C6)-烷基，

R11和R19相同或不同地各自独立地是氢原子或-(C1-C6)-烷基，

R12为-(C1-C6)-烷基；-(C1-C6)-烷基-OH；-(C1-C6)-烷基-O-(C1-C6)- 烷基；-(C3-C8)-环烷基；-(C1-C6)-烷基-O-(C1-C8)-烷基-(C3-C8)-环烷基； -(C1-C6)-烷基-(C3-C8)-环烷基，其中所述环烷基未被取代或独立的被-OH、 -O-(C1-C4)-烷基或R10取代，

R21和R22相同或不同地各自独立地是氢原子、-(C1-C6)-烷基、 -(C0-C6)-亚烷基-(C3-C8)-环烷基、-O-R12、-SOt-R10，其中t为整数1或2， 或-(C1-C3)-氟代烷基，

R23为氢原子、-OH或-O-(C1-C4)-烷基，

X为共价键或-N(R7)-，其中

R7为氢原子或-(C1-C4)-烷基，

Y为-C(O)-或-S(O2)-，

p为整数1或2，

R26为氢原子，

R27为氢原子；-(C1-C6)-烷基；-(C0-C4)-亚烷基-(C3-C6)-环烷基； -(C0-C2)-亚烷基-苯基，其中苯基未被取代或被卤素、-(C1-C6)-烷基、 -O-(C1-C3)-氟代烷基或-O-(C1-C6)-烷基所取代；或-(C0-C2)-亚烷基-吡啶基，

R24和R25相同或不同地各自独立地是氢原子；-(C1-C4)-烷基或 -(C0-C4)-亚烷基-(C3-C6)-环烷基，

R24和R25与其所连接的碳原子一起构成环烷基环，该环选自环丙基、 环丁基、环戊基和环己基，并且未被取代或独立的被R10或氟单、二或三 取代，

R24和R25与其所连接的碳原子一起构成3-6元杂环烷基，该杂环烷 基选自氮杂环丙烷、氮杂环丁烷、二氮杂环丁烷、二氮杂环丙烷、六氢哒 嗪、六氢嘧啶、咪唑烷、吗啉、噁二嗪烷、噁二唑烷、氧杂硫杂环己烷、 噁噻戊环、氧杂氮杂环丁烷、噁唑烷、氧杂环丁烷、氧杂环丙烷、哌嗪、 哌啶、吡唑烷、吡咯烷、四氢呋喃、四氢吡喃、四氢噻吩、四氢噻喃、四 嗪烷、噻二唑烷、硫杂氮杂环丁烷、硫杂氮杂环丙烷、噻唑烷、硫杂环丁 烷、硫杂环丙烷、硫吗啉、三氮杂环丁烷、三嗪烷或三唑烷，所述杂环烷 基未被取代或独立的被R10或氟单、二或三取代。

7)本发明还提供了式Ia的化合物，其中亚环选自氮杂环丁烷、 环丙基、环丁基、环戊基、环己基、1，3-二氢异苯并呋喃、1，3-二噁烷、1，3- 二氧戊环、咪唑烷、茚满、吗啉、1，3-噁嗪烷、哌嗪、哌啶、吡咯烷、四 氢呋喃和1，2，3，4-四氢萘，

亚环选自氮杂环丁烷、环丙基、环戊基、环己基、吗啉、噁唑 烷、哌啶和吡咯烷，并且所述的两个亚环未被取代或根据环的大小被R4 独立的单、二或三取代，其中

R4为-O-(C1-C4)-烷基、＝O、-(C0-C4)-亚烷基-(C3-C6)-环烷基、-(C1-C4)- 烷基或-(C0-C4)-亚烷基-苯基，其中苯基未被取代或被F、Cl、Br或 -O-(C1-C4)-烷基取代，

X为共价键或-NH-，

Y为-C(O)-或-S(O2)-，

p为整数1，

R27为氢原子、-(C1-C6)-烷基、4-F-苄基或苄基，

R26为氢原子，

R24和R25相同或不同地各自独立地是氢原子、甲基或乙基，

R24和R25与其所连接的碳原子一起构成环丙基或环丁基，或

R24和R25与其所连接的碳原子一起构成哌啶环，该环未被取代或被 -(C1-C4)-烷基取代。

8)本发明还提供了式I或式Ia的化合物，所述化合物选自：

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基]-3-氮杂螺[5.5]十一烷 -3-甲酰胺，

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基]-8-氮杂螺[4.5]癸烷-8- 甲酰胺，

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基]-1，4-二氧杂-8-氮杂螺 [4.5]癸烷-8-甲酰胺，

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基]-2-氮杂螺[5.5]十一烷 -2-甲酰胺，

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟己基]-8-氮杂螺[4.5]癸烷-8- 甲酰胺，

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟己基]-3-氮杂螺[5.5]十一烷 -3-甲酰胺，

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基]-2-(4-甲氧基苯基)-1- 氧代-2，8-二氮杂螺[4.5]癸烷-8-甲酰胺，

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基]-4-氧代-1-苯基-1，3，8- 三氮杂螺[4.5]癸烷-8-甲酰胺，

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基]-1，5-二氧杂-9-氮杂螺 [5.5]十一烷-9-甲酰胺，

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基]-1-氧代-2，8-二氮杂螺 [4.5]癸烷-8-甲酰胺，

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基]-2-甲基-1-氧代-2，8-二 氮杂螺[4.5]癸烷-8-甲酰胺，

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基]-3，3-二甲基-1-氧杂 -5，9-二氮杂螺[5.5]十一烷-9-甲酰胺，

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟-4-苯基丁基]-8-氮杂螺[4.5] 癸烷-8-甲酰胺，

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基]-2，4-二氧代-1，3，8-三 氮杂螺[4.5]癸烷-8-甲酰胺，

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基]-2-氮杂螺[4.4]壬烷-2- 甲酰胺，

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基]-2-苄基-1-氧代-2，8-二 氮杂螺[4.5]癸烷-8-甲酰胺，

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基]-2-(4-氟苯基)-1-氧代 -2，8-二氮杂螺[4.5]癸烷-8-甲酰胺，

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3-甲基丁基]-1，4-二氧杂螺[4.5]癸烷 -8-甲酰胺，

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基]-3-苯基-1，5-二氧杂-9- 氮杂螺[5.5]十一烷-9-甲酰胺，

N-[1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-环己基]-8-氮杂螺[4.5]癸烷-8-甲酰胺，

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)环己基甲基]-8-氮杂螺[4.5]癸烷-8-甲 酰胺，

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基]-9-丁基-3，9-二氮杂螺 [5.5]十一烷-8-甲酰胺，

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基]-9-环丙基-3，9-二氮杂 螺[5.5]十一烷-8-甲酰胺，

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3-甲基丁基]-螺[2.3]己烷-1-甲酰胺，

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟-4-苯基丁基]-8-氮杂螺[4.5] 癸烷-8-甲酰胺，

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基]螺[2.3]己烷-1-甲酰 胺，

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基]-2，2-二甲基-1-氧杂-8- 氮杂螺[4.5]癸烷-8-甲酰胺，

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基]-2-氮杂螺[4.5]癸烷-2- 甲酰胺，

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基]-1-氧杂-4-氮杂螺[4.5] 癸烷-4-甲酰胺，

N-(1-氰基环丙基)-(S)-2-[3-(1，4-二氧杂螺[4.5]癸-8-基)脲基]-4，4-二氟戊 酰胺，

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基]-7-环丙基-2，7-二氮杂 螺[3.5]壬烷-2-甲酰胺，

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基]-2-环丙基-2，7-二氮杂 螺[3.5]壬烷-7-甲酰胺，

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基]-2-丙基-2，7-二氮杂螺 [3.5]壬烷-7-甲酰胺，

N-(1-氰基环丙基)-(S)-2-(8-氧杂螺[4.5]癸烷-8-磺酰氨基)-4，4-二氟戊酰 胺，

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基]-4-环丙基-1-氧杂-4，9- 二氮杂螺[5.5]十一烷-9-甲酰胺，

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基]-9-环丙基-1-氧杂-4，9- 二氮杂螺[5.5]十一烷-4-甲酰胺，

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基]-2-环丙基甲基-3-氧代 -2，8-二氮杂螺[4.5]癸烷-8-甲酰胺，

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟己基]-2-(4-甲氧基苯基)-1- 氧代-2，8-二氮杂螺[4.5]癸烷-8-甲酰胺，

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟己基]-2-(4-甲氧基苯基)-2，8- 二氮杂螺[4.5]癸烷-8-甲酰胺，

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟己基]-2-环丙基-2，7-二氮杂 螺[3.5]壬烷-7-甲酰胺，

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟己基]-2-环丙基-2，8-二氮杂 螺[4.5]癸烷-8-甲酰胺，

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟己基]-9-环丙基-3，9-二氮杂 螺[5.5]十一烷-3-甲酰胺，

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟己基]-7-环丙基-2，7-二氮杂 螺[3.5]壬烷-2-甲酰胺，

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟己基]-7-丙基-2，7-二氮杂螺 [3.5]壬烷-2-甲酰胺，

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟-4-苯基丁基]-9-环丙基-3，9- 二氮杂螺[5.5]十一烷-3-甲酰胺，

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟-4-苯基丁基]-2-环丙基-2，7- 二氮杂螺[3.5]壬烷-7-甲酰胺，

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟-4-苯基丁基]-2-丙基-2，7-二 氮杂螺[3.5]壬烷-7-甲酰胺，

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟-4-苯基丁基]-7-环丙基-2，7- 二氮杂螺[3.5]壬烷-2-甲酰胺，

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基]-6-氮杂螺[2.5]辛烷-6- 甲酰胺，

N-[(S)-1-(氰基甲基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基]-6-氮杂螺[2.5]辛烷-6-甲酰 胺，

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟己基]-6-氮杂螺[2.5]辛烷-6- 甲酰胺，

N-[(S)-1-(4-氰基-1-甲基哌啶-4-基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基]-6-氮杂螺 [2.5]辛烷-6-甲酰胺，

N-[(S)-1-(4-氰基-1-甲基哌啶-4-基氨甲酰基)-3，3-二氟己基]-6-氮杂螺 [2.5]辛烷-6-甲酰胺，

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟戊基]-或N-[(S)-1-(1-氰基环 丙基氨甲酰基)-3，3-二氟-4-苯基丁基]-6-氮杂螺[2.5]辛烷-6-甲酰胺。

术语“(C1-C3)-烷基”、“(C1-C4)-烷基”或“(C1-C10)-烷基”应当理解为碳 链为表示直链或支链的含有1-3、1-4或1-10个碳原子的烃基，例如甲基、 乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、 己基、2，3-二甲基丁基、新己基、庚基、辛基、壬基或癸基。

术语“(C0-C3)-亚烷基”、“(C0-C4)-亚烷基”或“(C0-C5)-亚烷基”应当理解 为表示碳链为直链或支链的含有1-3、1-4或1-5个碳原子的烃基，例如亚 甲基、亚乙基、亚丙基、亚异丙基、亚异丁基、亚丁基、亚叔丁基、亚异 戊基或亚新戊基。“C0-亚烷基”为共价键。

术语“(C1-C8)-烷氧基”应当理解为表示例如-O-(C1-C8)-烷基，其中 -(C1-C8)-烷基通过碳原子与氧原子键合。

基团“-C(O)-”应当理解为表示酮或醛基。

“甲脒基”基团应当理解为表示-C(NH2)＝NH基团。

术语“-(C3-C8)-环烷基”应当理解为表示衍生自3-8元单环、例如单环 的环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基或环辛基的基团。

术语“芳基”应当理解为表示环中有6-14个碳原子的芳香族碳基团。芳 基有例如苯基、茚满基、茚基、萘基、1，2，3，4-四氢萘基、联苯基、2-联苯 基、3-联苯基、4-联苯基、蒽基或芴基。

术语“饱和的或部分不饱和的-(C3-C11)-环烷基，其中环烷基为未桥连 的、桥连的或稠合的”应当理解为表示例如衍生自3-11元的单、二环、桥 环或螺环的化合物：例如衍生自单环如环丙烷、环丁烷、环戊烷、环己烷、 环庚烷或环辛烷，衍生自双环如二环庚烷、二环[4.2.0]辛烷、八氢茚、十 氢萘、十氢苯并环庚烯或十二氢庚搭烯，衍生自桥环例如二环[3.1.1]庚烷、 二环[2.2.1]庚烷、二环[3.3.0]辛烷或二环[2.2.2]辛烷，或衍生自螺环例如螺 [2.5]辛烷和螺[3.4]辛烷。

术语“饱和的或部分不饱和的3-11元杂环，其中根据环的大小，可以 含有1、2、3或4个相同或不同的选自氧、氮或硫的杂原子，其中所述杂 环为未桥连的、桥连的或稠合的”应当理解为表示下述环系统，其含有3 至11个环原子，并且除碳原子外，根据环的大小，含有1、2、3或4个相 同或不同的选自氧、氮或硫的杂原子。所述环系统的例子有氮杂环庚烷、 氮杂、氮杂环丁烷、氮杂环丙烷、氮杂环丙烯、氮杂环辛烷、苯并咪唑 啉、2，3-二氢-苯并[b]噻吩、1，3-二氢-苯并[c]噻吩、2，3-二氢-苯并呋喃、2，3- 二氢-苯并噁唑、2，3-二氢-苯并噻唑、1，3-二氢异苯并呋喃、2，3-二氢-异噁唑、 2，5-二氢-异噁唑、4，5-二氢异噁唑、苯并[1，3]二氧杂环戊烯、1，4-二氮杂环 庚基、1，2-二氮杂、1，3-二氮杂、1，4-二氮杂、二氮杂环丙烷、二氮杂 环丙烯、1，4-二氮杂环辛烷、二噁烷、1，3-二噁烷、二噁嗪、1，4-二噁唑烷、 二氧杂环戊烯、二氧杂环戊烷、1，3-二氧杂环戊烷、1，3-二氧杂环戊烯、咪 唑啉、咪唑烷、茚满、二氢吲哚、异二氢吲哚、异噻唑烷、异噻唑啉、异噁 唑啉、异噁唑烷、2-异噁唑啉、吗啉、1，2-氧杂硫杂环庚烷、1，2-噁噻戊烷、 1，4-氧杂氮杂环庚烷、1，2-噁嗪、1，3-噁嗪、1，4-噁嗪、噁嗪烷、1，3-噁嗪 烷、氧杂氮杂环辛烷、氧杂氮杂环丙烷、噁唑烷、氧杂环丁烷、氧杂环丙 烷、氧杂环辛烷、哌嗪、哌啶、吡喃、吡唑啉、吡唑烷、吡咯烷、吡咯烷 酮、吡咯啉、四氢喹啉、四氢呋喃、四氢异喹啉、1，2，3，4-四氢萘、四氢吡 喃、四氢吡啶、四嗪、噻二嗪、1，2-噻嗪、1，3-噻嗪、1，4-噻嗪、噻唑烷、 噻唑啉、硫杂环丁烷、硫吗啉、噻喃、1，2，3-三嗪、1，2，4-三嗪或1，3，5-三嗪。

螺环化合物为具有2或3个环的化合物，其中一个环原子为两个环所 共有。优选由2个环组成的螺环化合物，其中一个环原子为两个环所共有。 所述环原子为碳原子或氮原子，优选碳原子。两个亚环的螺连接可通过任 何可能的位置实现。优选的以所有可能的立体异构形式的螺环化合物为：

术语“卤素”应当理解为表示氟、氯、溴或碘，优选为氟、氯、溴，尤 其是氟。

术语“杂环”应当理解为含有3-15个碳原子的环系统，其以互相键合的 单、二或三环系统存在，根据环的大小，其含有1、2、3或4个相同或不 同的选自氧、氮或硫的杂原子。所述环系统的例子有吖啶基、氮杂环庚烷 基、氮杂基、氮杂环丁烷基、氮杂环丙烷基、苯并咪唑啉基、苯并咪唑 基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并噻吩基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、 苯并三唑基、苯并四唑基、苯并异噁唑基、苯并异噻唑基、咔唑基、4aH- 咔唑基、咔啉基、喹唑啉基、喹啉基、4H-喹嗪基、喹喔啉基、奎宁环基、 色满基、色烯基、噌啉基、十氢喹啉基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、 二氢呋喃并[2，3-b]-四氢呋喃基、二氢呋喃基、间二氧杂环戊烯基、二噁烷 基、2H，6H-1，5，2-二噻嗪基、呋喃基、呋咱基、高吗啉基、咪唑烷基、咪唑 啉基、咪唑基、1H-吲唑基、二氢吲哚基、吲嗪基、吲哚基、3H-吲哚基、 异苯并呋喃基、异色满基、异吲唑基、异二氢吲哚基、异吲哚基、异喹啉 基(苯并咪唑基)、异噻唑烷基、2-异噻唑啉基、异噻唑基、异噁唑基、异噁 唑烷基、2-异噁唑啉基、吗啉基、萘啶基、八氢异喹啉基、噁二唑基、1，2，3-噁 二唑基、1，2，4-噁二唑基、1，2，5-噁二唑基、1，3，4-噁二唑基、噁唑烷基、噁 唑基、噁唑烷基、氧杂硫杂环戊烷基、嘧啶基、菲啶基、菲咯啉基、吩嗪 基、吩噻嗪基、吩噁噻基、吩噁嗪基、酞嗪基、哌嗪基、哌啶基、蝶啶基、 嘌呤基、吡喃基、吡嗪基、吡唑烷基、吡唑啉基、吡唑基、哒嗪基、吡啶 并噁唑基、吡啶并咪唑基、吡啶并噻唑基、吡啶并噻吩基、吡啶基、吡啶 基、嘧啶基、吡咯烷基、吡咯啉基、2H-吡咯基、吡咯基、四氢呋喃基、 四氢异喹啉基、四氢喹啉基、四氢吡啶基、6H-1，2，5-噻二嗪基、1，2，3-噻二 唑基、1，2，4-噻二唑基、1，2，5-噻二唑基、1，3，4-噻二唑基、噻蒽基、噻唑基、 噻吩基、噻吩并咪唑基、噻吩并噁唑基、噻吩并吡啶基、噻吩并噻唑基、 硫吗啉基、噻吩基、三嗪基、1，2，3-三唑基、1，2，4-三唑基、1，2，5-三唑基、 1，3，4-三唑基和呫吨基。

术语“-(C1-C3)-氟代烷基”应当理解为表示部分或全部氟化的烷基，其 衍生自下述基团：-CF3、-CHF2、-CH2F、-CHF-CF3、-CHF-CHF2、 -CHF-CH2F、-CH2-CF3、-CH2-CHF2、-CH2-CH2F、-CF2-CF3、-CF2-CHF2、 -CF2-CH2F、-CH2-CHF-CF3、-CH2-CHF-CHF2、-CH2-CHF-CH2F、 -CH2-CH2-CF3、-CH2-CH2-CHF2、-CH2-CH2-CH2F、-CH2-CF2-CF3、 -CH2-CF2-CHF2、-CH2-CF2-CH2F、-CHF-CHF-CF3、-CHF-CHF-CHF2、 -CHF-CHF-CH2F、-CHF-CH2-CF3、-CHF-CH2-CHF2、-CHF-CH2-CH2F、 -CHF-CF2-CF3、-CHF-CF2-CHF2、-CHF-CF2-CH2F、-CF2-CHF-CF3、 -CF2-CHF-CHF2、-CF2-CHF-CH2F、-CF2-CH2-CF3、-CF2-CH2-CHF2、 -CF2-CH2-CH2F、-CF2-CF2-CF3、-CF2-CF2-CHF2或-CF2-CF2-CH2F。

术语“R2和R3”、“R19和R11”、“R13和R14”或“R24和R25，与其 所连接的碳原子一起构成3-6元环烷基环”应当理解为表示环烷基，例如环 丙基、环丁基、环戊基或环己基。

术语“R2和R3”或“R24和R25，与其所连接的碳原子一起构成3-6元 杂环烷基”应当理解为表示例如氮杂环丙烷、氮杂环丁烷、二氮杂环丁烷、 二氮杂环丙烷、六氢哒嗪、六氢嘧啶、咪唑烷、吗啉、噁二嗪烷、噁二唑 烷、氧杂硫杂环己烷、噁噻戊环、氧杂氮杂环丁烷、噁唑烷、氧杂环丁烷、 氧杂环丙烷、哌嗪、哌啶、吡唑烷、吡咯烷、四氢呋喃、四氢吡喃、四氢 噻吩、四氢噻喃、四嗪烷、噻二唑烷、硫杂氮杂环丁烷、硫杂氮杂环丙烷、 噻唑烷、硫杂环丁烷、硫杂环丙烷、硫吗啉、三氮杂环丁烷、三嗪烷或三 唑烷。

术语“R21和R22与其所连接的氮原子一起构成4-8元单环杂环，其中 除所述氮原子外，根据其环的大小，还含有一个或二个相同或不同的选自 氧、氮和硫的杂原子”应当理解为表示例如氮杂环庚烷、氮杂、氮杂环 丁烷、二噁唑、二噁嗪、1，4-二氮杂环庚烷、1，2-二氮杂、1，3-二氮杂、 1，4-二氮杂、咪唑、咪唑啉、咪唑烷、异噻唑、异噻唑烷、异噻唑啉、异 噁唑、异噁唑啉、异噁唑烷、2-异噁唑啉、吗啉、[1，4]氧杂氮杂环庚烷、 噁唑、哌嗪、哌啶、吡嗪、吡唑、吡唑啉、吡唑烷、哒嗪、吡啶、嘧啶、 吡咯、吡咯烷、吡咯烷酮、吡咯啉、四氢吡啶、四嗪、四唑、噻唑、噻二 唑、噻唑烷、噻唑啉、硫吗啉、1，2，3-三嗪、1，2，4-三嗪、1，3，5-三嗪、1，2，3- 三唑或1，2，4-三唑。

术语“两个相邻的R4与其所连接的环原子一起形成4-8元杂环或苯基， 所述的4-8元杂环或苯基与其所稠合的亚环一起形成双环系统”应当理解为 表示由两个相连的环系统组成的化合物，其中一个环为亚环或 另一个环为部分饱和的或芳香族的环系统，其根据环的大小含有一个、两 个或三个相同或不同的选自氧、氮和硫的杂原子。这些环系统的例子有： 苯并咪唑、苯异噻唑、苯异噁唑、苯并[1，3]二氧杂环戊烯、苯并呋喃基、 苯并噻唑、苯并异噁唑、苯并噻吩、苯并噻吩、苯并[1，3]氧杂硫杂环戊烯、 苯并噁唑、苯并噻唑、苯并三唑基、喹唑啉、喹唑酮、喹啉、4H-喹嗪、 喹喔啉、色满、色烯、噌啉、2，3-二氢苯并[1，4]二噁烯、2，3-二氢苯并呋喃 基、1，3-二氢苯并呋喃、3，4-二氢-2H-苯并[1，4]噁嗪、2，3-二氢苯并噁唑、 2，3-二氢苯并噻唑、1，3-二氢苯并[c]噻吩、2，3-二氢苯并[b]噻吩、吲唑、吲 哚、二氢吲哚、异苯并呋喃基、异喹啉、异色满、异吲唑、异吲哚、异二 氢吲哚、7-氧杂-双环[4.2.0]辛-1，3，5-三烯、酞嗪、2，3，4，5-四氢-1H-苯并[b] 氮杂6，7，8，9-四氢-5-氧杂-9-氮杂苯并环庚烯、3，4，5，6-四氢-2H-苯并 [b][1，4]噁唑嗪、四氢喹啉、1，2，3，4-四氢喹喔啉或四氢异喹啉。

术语“＝O”应当理解为表示羰基(-C(O)-)或磺酰基或亚砜(S(O)2或S(O)) 中的氧代基团。

式Ia化合物中的亚结构应当理解为当p为1时，其表示 亚甲基，并且当p为2时，其表示亚乙基。

本发明的化合物可通过众所周知的方法或本文所述的方法制备。

本发明还涉及制备式I和Ia化合物、和/或式I和Ia化合物的立体异 构体形式、和/或式I和Ia化合物生理上可接受的盐、和/或式I和Ia化合 物的溶剂化物或水合物、和/或式I化合物的N-氧化物的方法，该方法包括：

a)将式II的化合物，其中A和B各自如式I的化合物中所定义，

与式IIIa或式IIIb或式IIIc的化合物反应，

其中X、R1、R2、R3各自如式I的化合物所定义，PG为酯保护基团， “活化的”表示胺处于活化形式，例如氯代羰基化合物，

得到式IVa或IVb的化合物，

使所得的式IVa或IVb的化合物在将酯转化为羧酸后与Z反应获得式 I的化合物；或者

b)将式Va或Vb的化合物，其中A、B、X和Y各自如式I的化合 物所定义，

与式VI的化合物反应，其中R1、R2和R3各自如式I的化合物所定 义，且PG为酯保护基团，

得到式IVa或IVb的化合物，使所得式IVa或IVb的化合物在将酯保 护基团转化为羧酸后与Z反应获得式I的化合物；或者

c)将式VIIa或VIIb的化合物，其中A、B和X各自如式I的化合物 所定义，

与式VI的化合物反应，得到式VIIIa或VIIIb的化合物，

使所得式VIIIa或VIIIb的化合物在将酯转化为相应的羧酸后与Z反 应获得式I和式Ia的化合物；或者

d)将式IX的化合物

与胺Z反应获得式X的化合物，其中Z如式I的化合物所定义，

随后将所得化合物X的保护基团除去，获得式XI的化合物

随后将所述化合物XI与化合物Va或Vb(详见于b))反应，获得式I 和Ia的本发明的化合物；或者

e)将通过方法a)、b)、c)或d)制备的、根据其化学结构以对映异构或 非对映异构形式存在的式I和Ia化合物或式I和Ia化合物的合适前体分离， 获得纯的对映异构体或非对映异构体，其方法包括与对映异构纯的盐或碱 反应形成盐、通过手性固定相的色谱分离、或与手性对映异构纯的化合物 例如氨基酸反应，并分离所得的非对映异构体和除去手性辅助基团；或者

f)将通过方法a)、b)、c)或d)制备的游离态的式I和Ia化合物分离， 或将其从生理上不耐受的盐中释放出来，或当存在酸性或碱性基团时，将 其转化成生理上可接受的盐；或者

g)将通过方法a)、b)、c)或d)制备的、根据其化学结构能形成N-氧化 物的式I和Ia化合物或式I和Ia化合物的合适前体转化为N-氧化物，或 者当所述化合物以N-氧化物存在时，将其转化成游离胺或胺的盐。

本发明产物的合成也可以在三种原料的基础上进行，任何能够获得本 发明结构的所述组分的变体都是可以的。为了简单起见，可能的合成通过 这三种组分进行描述；但是并不意味着构成对其他合成方法的限制。

例如，组分A可以是螺环胺：

例如，组分B可以是氨基酸衍生物：

以及

例如，组分C可以是氨基腈：

优选的途径是选择合适的这些组分的衍生物，例如被保护的或修饰的 前体或具有特定立体化学的前体，在用反应试剂如肽偶联剂或导致脲前体 活化的试剂进行活化后，通过合适的偶联反应从这三种原料制备本发明的 化合物。肽偶联的方法描述于例如Bodanszky(M.Bodanszky，Principles of Peptides Synthesis，第二版，Springer，柏林，1993)。保护基团以及其引入、 除去和稳定性描述于例如Greene(T.W.Greene，P.G.M.Wuts，Protective Groups in Organic synthesis，第三版，Wiley，纽约，1999)。脲的制备描述于 例如G.Sartori；R.Maggi，Acyclic and cyclic ureas.Science of Synthesis (2005)，18，665-758。

本领域技术人员已知的许多合适的活化剂和偶联剂均可以使用，其中 一些的化学结构不同。仅作为例子提到的是碳二亚胺类、脲鎓盐或氯甲酸 酯用于活化羧酸，光气、羰基二咪唑或氯甲酸酯用于制备活化的脲前体， 以及氯磺酸或三氧化硫用于制备活化的磺酰脲前体。

同样可能的是，偶联的顺序可以改变，或者已被活化的单个组分或二 组分的单元(其通过将相邻的两种单个组分偶联而获得)，或为了使用不同 的保护基团，随后加入还没有的或已有的组分都是可能的。保护基团也可 以改变，例如在偶联完成后或合成结束时除去，以制备式I和Ia的化合物。

此外，式I和Ia的化合物可通过途径1a制备：

途径1a

所采用的组分B，即氨基酸衍生物是合适的酯，例如甲基酯，但许多 其他的酯保护基团也是可能的。

将该衍生物的氮原子进行活化以获得脲前体，例如通过与三光气、二 光气或光气本身反应获得异氰酸酯，以便随后与螺胺A反应形成脲。然而， 许多其他类型的活化也是可行的，例如与羰基二咪唑反应获得活化的咪唑 阴离子(imidazolide)，与4-硝基苯基氯甲酸酯反应获得相应的氨基甲酸酯， 以及与多种类似的活化的碳酸酯试剂例如二琥珀酰亚胺基碳酸酯或二(4- 硝基苯基)碳酸酯反应获得相应的衍生物。类似的含硫衍生物(硫脲类似物) 可以相应的采用硫光气制备。

然而，应当考虑的是所列出试剂的活化强度是不同的，即随后与次级 螺胺的反应速率不同，或者产率或副产物的差别很大。

此外，可能需要采用例如三甲基硅基氯化物或二(三甲基硅基)乙酰胺 或二(三氟甲基)三甲基硅基乙酰胺，将所述胺进行硅烷化来达到预活化， 使得实际活化的脲前体更容易形成。此外，可能是有利的是，在某些情况 下直接从游离氨基酸操作，将氮原子和羧酸采用一种上述的或其他合适的 硅烷化试剂进行硅烷化，并随后形成异氰酸酯。

下一步，所述酯在引起最低水平的副反应的条件下进行裂解，甲基酯 的情况优选在碱性条件下进行，例如采用NaOH或LiOH作为碱，应注意 避免碱过量或长时间反应。在硅烷保护基团的情况下，同样可通过水处理， 可以加入少量的无机酸，获得充分的酯裂解。

在与第三种成分氨基腈之间的酰胺键形成之前，羧酸通常在碱裂解后 用无机酸从盐中释放出来。

随后，肽偶联可通过本领域技术人员已知的众多方法进行，正如上面 已经提到的那样，如果合适的话可加入其他辅助试剂以提高偶联效率或抑 制外消旋化作用。

途径1b

采用与途径1a中所述的同样组分。然而与途径1a相反，对脲前体的 活化并非在组分B氨基酸衍生物上进行，而是在组分A螺胺上。但由于其 为叔胺，反应活性和产率与途径1a相比通常有所变化。例如，可以通过与 光气、三光气或二光气反应将所述螺胺活化为氯羰基衍生物，随后将其与 上述的氨基酸酯反应。上述的氨基酸也可以活化的硅烷化的形式使用。

其余反应，即羧酸的释放和与胺组分C的偶联按照途径1a所述进行。

途径2a

原料为合适的N-末端保护的氨基酸衍生物B。其首先与氨基腈C偶联， 在此反应中，可再次使用已知的形成肽键的方法。随后除去N-末端的保护 基团，将该消除产物根据1a所述的方法转化成活化的脲前体。在某些情况 下，特别重要的是必须使用那些其除去条件与所有分子B-C的官能团相容 的保护基团。所述的活化衍生物，例如异氰酸酯，随后与螺胺反应获得本 发明的化合物I。

途径2b

或者，可以与途径1b所述类似，首先活化螺胺A，随后与组分B-C 进行反应获得脲。

氯磺酰胺类或本发明的磺酰脲类通过下述流程制备：

磺酰脲的合成已有广泛的描述。一种常用的方法是将胺活化后与优选 氯磺酸反应生成磺酰氯，随后将所得的磺酸用例如五氯化磷或磷酰氯氯化， 接着与第二种胺组分以及合适的碱反应。该合成的第一步也可以使用SO3。

另外，也可采用磺酰氯完成所需要的转化。优选在二级螺胺单元上进 行反应，接着与例如被保护为酯的氨基酸-胺反应。随后裂解所述酯，并与 氨基腈单元反应。或者，也可将活化的螺单元与氨基酸-酰氨基腈(其通过N 末端保护的氨基酸与氨基腈单元偶联后去除保护基团而获得)进行反应。

二酰胺由氨基酸单元根据下述流程制备。

当螺环单元并非出现在叔胺中，而是以羧酸形式出现时，其通过酰胺 键与氨基酸相连。当采用氨基酸酯时，可以按照类似1b中所述的方法首先 通过酯水解后与氨基腈单元进行酰胺偶联，或者采用氨基酸-酰氨基腈单元 作为合成中的第二个偶联步骤进行该合成，每种情况均伴有适宜的保护基 团的操作，如上面2b中所述。

在本发明的式I和Ia的化合物中，光学活性的碳原子可以各自独立的 为R或S构型。式I和Ia的化合物可以以纯对映异构体或纯的非对映异构 体或任何比例的对映异构体和/或非对映异构体的混合物形式存在，例如以 其外消旋物或对映异构的非对映异构体对形式存在。因此本发明涉及纯的 对映异构体和对映异构体的混合物，以及纯的非对映异构体和非对映异构 体的混合物。本发明同样包括式I和Ia的两种或两种以上立体异构体的混 合物，以及以所有可能的混合比例的这些立体异构体的混合物。当式I和 Ia的化合物为E或Z异构体、或顺或反式异构体、或为螺烷结构时，本发 明同样涉及纯的E和纯的Z异构体，以及纯的顺式和纯的反式异构体，也 同样相似地涉及相应的螺异构体，以及任何比例的E/Z或顺/反混合物。本 发明还包括所有式I和Ia的本发明化合物的互变异构形式。

当式I和Ia的化合物为非对映异构体或对映异构体的混合物或在所选 择的合成中以其混合物形式得到时，其可通过手性或非手性填料进行色谱 分离，或者当式I和Ia的外消旋化合物能形成盐时，可通过与作为辅助试 剂的光学活性的碱或酸形成非对映异构的盐后进行分步结晶获得。适合薄 层色谱或柱色谱分离对映异构体的手性固定相为例如改性硅胶填料(所谓 的Pirkle相)和高分子量碳水化合物，例如三乙酰基纤维素。为了进行分析， 也可经本领域技术人员已知的适当衍生化后采用手性固定相上的气相色谱 方法。为了分离外消旋的羧酸的对映异构体，可以使用通常可从商业上购 买的光学活性的碱，例如(-)-烟碱、(+)和(-)-苯乙胺、奎宁碱、L-赖氨酸或 L-和D-精氨酸形成不同的可溶性非对映异构的盐，将溶解性较小的成分作 为固体分离出来，溶解性更高的非对映异构体从母液中分离，并从所得的 非对映异构的盐得到纯的对映异构体。按照类似的方法，含有碱性基团如 氨基的式I和Ia的外消旋化合物可以用光学活性酸转化成纯的对映异构 体，所述的光学活性酸例如(+)-樟脑-10-磺酸、D-和L-酒石酸、D-和L-乳 酸以及(+)和(-)-扁桃酸。也可以采用相应活化的或任选的N-保护的对映异 构纯的氨基酸，将含有醇或胺官能团的手性化合物转化成相应的酯或酰胺， 或者相反的，用羧基被保护的对映异构纯的氨基酸将手性羧酸转化成酰胺， 或将其用对映异构纯的羟基羧酸如乳酸转化成相应的手性酯。所引入的对 映异构纯的氨基酸或醇基团的手性可以用于分离异构体，其方法是通过结 晶或在合适的固相载体上的色谱分离已经出现的非对映异构体，随后通过 合适的方法再次分解所产生的手性分子。

此外，可以采用非对映异构纯或对映异构纯的原料制备化合物骨架结 构以形成某些本发明的化合物。这也可以使所用的终产物的纯化不同或步 骤简化。这些原料根据文献中的方法已经预先制备成对映异构纯或非对映 异构纯的形式。最后，还可以采用例如酶促方法。可在一个合成步骤中通 过使用具有对映异构或非对映异构选择性的酶促方法，选择性地获得一个 化合物，或者在酶促合成或分解的情况下通过以下方法合成：例如将已有 的对映体异构或非对映异构体在酶促反应中进行高度专一性的转化，例如 选择性的酰化或酯化，或选择性的除去酰基或酯。成功使用的反应例如用 脂肪酶进行酰化反应或用酰基酶分解N-乙酰基化合物，或在有机溶剂中蛋 白酶介导的酯化反应或酯分解，但也可以有许多其他可能的例子。

当使用氨基酸衍生物时，通常已从商业上购得其对映异构纯的形式。 然而，在非蛋白来源的氨基酸情况下，它们通常也可以从对映异构或非对 映异构纯的天然前体制备，例如从源自蛋白的氨基酸或手性库中的其他天 然手性原料通过一种上述的分离方法或使用不同类型的酶促方法获得光学 纯的形式，并相应地用于合成。

式I和Ia化合物的酸性或碱性产物可以其盐形式或游离形式存在。优 选为可药用盐，例如碱金属或碱土金属盐或盐酸盐、氢溴酸盐、硫酸盐、 半硫酸盐、所有可能的磷酸盐和氨基酸、天然碱或羧酸的盐。本发明同样 包括通式I和Ia的化合物的所有溶剂化物，例如计量的或非计量的水合物 或醇加合物。

从能够成盐的式I和Ia化合物(包括其立体异构形式)制备生理上耐受 的盐类是通过本身已知的方法进行。式I和Ia的酸性化合物通过与碱性试 剂例如氢氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐、醇盐和氨，或有机碱如甲胺、二甲 胺、乙胺、三甲胺或三乙胺、乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺、氨基丁三醇 或碱性氨基酸如赖氨酸、鸟氨酸或精氨酸反应，可形成稳定的碱金属、碱 土金属或任选地取代的铵盐。当式I和Ia化合物具有碱性基团时，同样可 以用强酸制备稳定的酸加成盐。用于该目的的可用酸包括无机和有机酸， 例如盐酸、氢溴酸、硫酸、半硫酸、磷酸、硝酸、甲磺酸、苯磺酸、对甲 苯磺酸、4-溴苯磺酸、环己基氨基磺酸、三氟甲磺酸、2-羟基乙磺酸、甲 酸、乙酸、草酸、酒石酸、琥珀酸、甘油磷酸、乳酸、苹果酸、脂肪酸、 柠檬酸、富马酸、马来酸、丙二酸、苯甲酸、山梨酸、葡糖酸、葡糖醛酸、 棕榈酸、硬脂酸或三氟乙酸。式I和Ia化合物的水合物可通过例如从有机 -水溶剂混合物中(重)结晶获得，例如采用有机溶剂如二噁烷、四氢呋喃、 乙醇或甲醇。

反之，也可以从式I和Ia化合物相应的盐类制备其游离酸或游离碱形 式。例如式I和Ia的化合物可以通过与适当的碱反应(例如氨水溶液、氢 氧化钠溶液)从其酸加成盐中释放出来。在某些特殊的例子中，用环氧乙烷 处理也可以达到释放的效果，例如盐酸盐可通过用甲基环氧乙烷处理而释 放，特别是在氨基酸衍生物的情况下。以碱加成盐形式存在的式I和Ia的 化合物可以通过用适当的酸(柠檬酸、盐酸或硫酸)处理转化为游离酸形式。

式I和Ia的氮化合物也可以其N-氧化物的形式存在。它们可通过本领 域技术人员已知的多种方法制备。例如，非氧化形式的式I和Ia的化合物 可以用合适的氧化剂(三氟过乙酸、过马来酸、过苯甲酸、过乙酸、间氯过 苯甲酸)在合适的惰性有机溶剂中氧化为相应的N-氧化物。或者，也可采 用N-氧化物形式的原料或中间体制备式I和Ia的化合物的N-氧化物。

式I和Ia的化合物的非氧化形式也可由式I和Ia的化合物的N-氧化 物通过与还原剂(例如硫、二氧化硫、三苯基膦、各种硼氢化物、三氯化磷 或三溴化磷等)在合适的惰性有机溶剂中反应制备。

同时具有碱性和酸性基团(例如氨基或胍基与羧基基团)的式I和Ia的 化合物可以以其两性离子(内铵盐)的形式存在，其同样涵盖于本发明的范 围之内。

本发明同样包括所有式I和Ia的化合物的盐，其中由于其生理耐受性 低而不能直接用作活性药物成分，但可用作例如制备本发明化合物途径中 的中间体或作为合成生理上可耐受的盐的原料。本发明还包括式I和Ia的 化合物的衍生物和修饰物，例如前药、被保护的形式和其他生理上耐受的 衍生物，以及式I和Ia的化合物的相同活性或继发活性的代谢产物。特别 的，本发明包括式I和Ia化合物的前药和被保护形式，其可在生理条件下 转化成式I和Ia化合物。式I和Ia化合物的合适前药特别是化学修饰的衍 生物，其性质以所需方式进行了改变，例如与改善溶解性、生物利用度、 吸收或延长接触或作用时间有关的改变。可能的前药对于本领域技术人员 来说是已知的，在文献中有广泛的描述。

本发明还涉及药物，其特征在于含有作为活性成分的至少一种式I和 Ia的化合物、和/或式I和Ia化合物的生理学耐受的盐、和/或式I和Ia的 化合物的立体异构和非立体异构形式，以及可药用的和生理上耐受的载体、 添加剂和/或其他活性成分和辅料。

根据其药理学性质，本发明的化合物适合于预防、二级预防和治疗所 有通过抑制半胱氨酸蛋白酶、特别是组织蛋白酶可治疗的疾病。其同时适 合于急性治疗和长期治疗。组织蛋白酶抑制剂可以用于治疗异常升高的骨 降解、过敏症、阿尔茨海默病、淀粉样变性病、急性呼吸窘迫综合征(ARDS)、 动脉血栓形成、哮喘、粥样斑、动脉粥样硬化、自身免疫疾病、细菌感染、 毛细支气管炎、脑出血、脑血管缺血、亨廷顿舞蹈症、慢性炎症、CIPD(慢 性炎性多神经根脱髓鞘神经病变)、克雅氏病、克罗恩病、糖尿病(尤其是 青少年型)、肺气肿、脑脊髓炎、子宫内膜异位症、炎性呼吸道疾病、炎性 胰腺炎、癫痫症、特征为血管发生增强的病症、呼吸道弹性组织离解过度、 组织移植、牙龈炎、肾小球肾炎、糖皮质激素诱导的骨质疏松、格雷夫斯 病、格-巴二氏综合征、桥本甲状腺炎、肝炎、HIV感染、亨廷顿病、高钙 血症、IBD、免疫缺损、间质性膀胱炎、骨折、骨丢失、癌症、红斑狼疮、 疟疾、异染性脑白质营养不良症、转移性骨生成、瘤转移、多发性硬化症、 多发性骨髓瘤、肌营养不良、重症肌无力、神经变性疾病、神经性疼痛(尤 其是慢性的神经性疼痛；还有糖尿病神经病变、治疗后神经痛、三叉神经 痛、疼痛性糖尿病多发性神经病变、脑卒中后疼痛、截肢后疼痛、脊髓病 或脊神经根病变疼痛、不典型性颜面疼痛和灼性神经痛类综合征)、器官移 植物排斥、骨关节炎、成骨不全、骨质疏松症、佩吉特病、胰腺炎、帕金 森病、寻常型天疱疮、牙周炎、斑块破裂、卡氏肺囊虫、肺炎、银屑病、 再狭窄、风湿性关节炎、硬皮病、系统性红斑狼疮、外伤(脑、脊髓)、肿 瘤细胞侵袭、病毒感染、牙缺失，并优选但不限于下述类型的癌症：乳腺 癌、肠癌、卵巢癌、宫颈癌、皮肤癌、脑瘤、卡波西肉瘤、白血病(B细胞 和T细胞)、肺癌、淋巴结癌、胰腺癌、前列腺癌和肉瘤。

由于许多本发明的化合物是半胱氨酸组织蛋白酶B、K和S的特别抑 制剂，其可优选治疗那些所述组织蛋白酶在病理学和/或症状中起作用的疾 病。其特别涉及：疼痛，尤其是神经性疼痛；骨关节炎；骨质疏松症和多 种类型的癌症。其同样涉及已在上文中列出的多种(自身)免疫性疾病、尤 其是风湿型疾病，以及特征为弹性组织离解过度的疾病、尤其是COPD型 的疾病，相关病症已在上文中列出，以及特征为血管改变、例如动脉粥样 硬化的心血管疾病。

本发明的药物可以在血管外施用，例如通过肌内、皮下、眼内、关节 内、滑膜内、口服、经口(含服、经舌、舌下)、经直肠、经阴道、经皮、 经肺(吸入)或经鼻施用，或在血管内施用，例如通过静脉内、动脉内或贲 门内以注射液或输注液施用。优选口服施用的形式。

本发明同样涉及制备药物的方法，其包括将I和Ia的化合物与可药用 的和生理上耐受的载体以及任选的其他合适的活性成分、添加剂或辅料制 成合适的给药形式。

合适的固体或药物制剂形式为：例如颗粒剂、粉剂、包衣片剂、片剂、 (微)胶囊剂、栓剂、糖浆剂、汁液剂、混悬剂、乳剂、滴剂或可注射的溶 液剂以及延长活性成分释放的制剂，在其制备中常用的辅料有载体、崩解 剂、粘合剂、包衣剂、泡胀剂、助流剂或润滑剂、矫味剂、甜味剂和增溶 剂。经常使用的辅料包括碳酸镁、二氧化钛、乳糖、甘露醇和其他糖类、 滑石粉、乳蛋白质、明胶、淀粉、纤维素及其衍生物；动物和植物油类例 如鱼油、向日葵油、花生油或芝麻油；聚乙二醇和溶剂例如无菌水、单或 多元醇如甘油。此外，尤其在制备混悬剂时也可以采用非常特别的、具有 特殊表面性质的化合物。其包括例如干法和湿法研磨、微粉化、喷雾干燥、 制备纳米晶体以及类似方法，其中表面性质的改变使得例如溶解性改善或 者尤其是溶解动力学改变，这种改变使有机体对特定化合物的吸收增加。

所述药物制剂优选以剂量单位的形式制备和施用，每个单位含有特定 剂量的本发明的式I和Ia化合物作为活性成分。在固体剂量单位如片剂、 胶囊剂、包衣片剂或栓剂的情况下，该剂量为最多约5000mg，但优选为约 50至1000mg；在安瓿剂注射液的情况下为最多500mg，但优选为约20至 200mg。

对于治疗体重约70kg的成年患者而言，根据式I和Ia化合物的活性， 推荐日剂量约为2mg至5000mg的活性成分，优选为约10mg至1000mg。 然而在某些情况下，更高或更低的日剂量也是适宜的。日剂量可通过单个 剂量单位或多个较小的剂量单位的形式进行单次给药，或者以特定时间间 隔的分份剂量进行多次给药。

上述类型的抑制剂可以作为单一疗法施用或与其他药物联合或共同施 用。

通常，终产物是通过质谱方法(FAB、ESI-MS)和1H NMR(如无另外指 出，通常为500MHz，在DMSO-D6中)进行测定；每次标出主峰或两个主 峰。温度以摄氏度表示。所用的缩写进行了说明或者与常规俗称相应。

原料或合成中间体可通过商业购买或按引用或描述的方法进行制备。

1-氧杂-8-氮杂螺[4.5]癸烷、2-氧杂-8-氮杂螺[4.5]癸烷、2-氧杂-7-氮杂 螺[4.5]癸烷、1-氧杂-7-氮杂螺[4.5]癸烷、2-氧杂-7-氮杂螺[3.5]壬烷以及类 似物或烷基-取代或二取代的衍生物按WO01/87838中所述进行制备。

1，4-二氧杂-8-氮杂螺[4.5]癸烷、1-氧杂-4，8-二氮杂螺[4.5]癸烷、1，5-二 氧杂-9-氮杂螺[5.5]十一烷、1-氧杂-5，9-二氮杂螺[5.5]十一烷或类似物和取 代的衍生物按EP0621267中所述制备。也可以成功地采用已知的方法，通 过在分水器上加热酮前体(例如被保护的哌啶酮)和二醇以及催化量的对甲 苯磺酸来进行。

3-氮杂螺[5.5]十一烷也可从例如3-氮杂螺[5.5]十一烷-2，4-二酮制备； 类似的碳环的螺环化合物也可应用这种方法。还原可以用LiAlH4进行。

2-甲基-2，8-二氮杂螺[4.5]癸烷-1-酮、其不同的二取代衍生物、类似的 脲和胺参见J.Med.Chem.one.47(8)，2037-61(2004)中所述，或者可从本 文所述的产物通过进一步反应例如还原而获得。类似的，本申请中描述了 取代的螺-乙内酰脲和具有反向酰胺形成的内酰胺(即2，8-二氮杂螺[4.5]癸 烷-3-酮和衍生物)，以及酰亚胺。

许多不同的螺环茚满、茚、四氢萘酮和萘满均可从商业上购得。

6-氮杂螺[2.5]辛烷及许多其他螺环化合物的制备描述于Bull.Soc Chim.France 10，2572-81(1964)。

所用的缩写：

双(2-甲氧基乙基)氨基三氟化硫                    BAST

叔丁基                                          tBu

2，2’-双(二苯基膦基)-1，1’-联萘               Binap

双(氧代-3-噁唑烷基)-磷酰氯                      BOP-Cl

二亚苄基丙酮                                    dba

二氯甲烷                                        DCM

二环己基碳二亚胺                                                  DCC

二乙基磷酰氰化物                                                  DEPC

二异丙基乙胺                                                      DIPEA

4-二甲基氨基吡啶                                                  DMAP

N，N-二甲基甲酰胺                                                 DMF

二甲亚砜                                                          DMSO

1，1′-双(二苯基膦基)二茂铁                                       DPPF

1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐                         EDCI

当量                                                              eq.

饱和的                                                            sat.

O-(7-氮杂苯并三唑-1-基)-N，N，N’，N’-四甲基脲鎓六氟磷酸盐       HATU

7-氮杂-1-羟基苯并三唑                                             HOAt

二异丙基酰胺锂                                                    LDA

甲醇                                                              MeOH

甲基氯化镁溶液                                                    MeMgCl

甲基叔丁基醚                                                      MTBE

N-溴琥珀酰亚胺                                                    NBS

N-氯琥珀酰亚胺                                                    NCS

N-碘琥珀酰亚胺                                                    NIS

N-乙基吗啉                                                        NEM

室温20℃-25℃                                                     RT

宽的单线态                                                        sb

四氢呋喃                                                          THF

三氟乙酸                                                          TFA

O-((乙氧基羰基)氰基亚甲基氨基)-N，N，N′，N′四甲基脲鎓四氟硼酸盐

                                                                  TOTU

实施例

以下的实施例按照类似于上述的常规方法或特别方法进行制备。

实施例1：(S)-2-苄氧羰基氨基-3-氯羰基丙酸甲酯

将Z-asp-OMe(175g，622mmol)溶于THF(1750ml)中，加入2ml DMF 混合。将86.9g(684mmol)草酰氯溶于200ml THF中(轻微放热)，冷却至室 温(RT)，历经1小时滴加到所述氨基酸溶液中。在室温下1小时后，将此 溶液通入氮气10分钟，在30℃下于旋转蒸发仪中浓缩，重复用甲苯共沸 蒸发。所得灰白色固体在真空(约1.5mbar)下干燥至恒重，不经进一步纯 化即进行下一步反应。产量：186.6g(定量)。

实施例2：(S)-2-苄氧羰基氨基-4-氧代戊酸甲酯

将溴化亚铜(I)(60.9g，425mmol，1.2当量)放入3升四颈烧瓶(带有滴液 漏斗、内部温度计、氩气入口、橡胶隔片，在冷却浴中)与250ml THF混 合。另一个烧瓶在10℃下装入溴化锂(75g，864mmol，2.4当量)，在氩气氛 下与470ml THF混合。溶解完全并冷却至室温后，所述溶液转移至溴化亚 铜的混悬液中。将所得的无色至微绿色的溶液冷却至-60℃，在15分钟内 加入甲基氯化镁(141ml，3.0M的THF溶液，423mmol)。形成深黄色的沉 淀，温度升至室温。再次冷却至-60℃后，历经约30分钟加入实施例1所 得的溶液(从106g的(S)-2-苄氧羰基氨基-3-氯羰基丙酸甲酯、353mmol，以 及360ml的THF制备)，温度保持在-25℃以下。加入结束后，将混合物继 续搅拌1小时，在-15℃下加入固体氯化铵(30g)。再过2小时后过滤混合物， 滤液用400ml庚烷稀释，加入200ml饱和的氯化铵溶液。混合物在室温下 搅拌1小时后，移出有机相，重复洗涤，水相用乙酸乙酯再次萃取。合并 的有机相用硫酸钠干燥，在旋转蒸发仪上减压浓缩，在1kg硅胶上用1:3 至1:1的乙酸乙酯/庚烷进行色谱纯化。产物合并后减压干燥，获得83g(84％ 产率)的白色固体。1H-NMR(300MHz，CDCl3)：7.4(m，5H)；5.78(m，1H)； 5.18(s，2H)；4.6(s，1H)；3.75(“s”，3H)；3.3-2.9(2dd，2H)；2.2(s，3H)。

实施例3：(S)-2-苄氧羰基氨基-4-氧代-庚酸甲酯

该制备类似于实施例2，区别在于使用的是N-丙基氯化镁(2M的乙醚 溶液)和未进行色谱纯化。取而代之的是，将所得深色粗产物用1:1的DCM/ 庚烷溶解后通过硅藻土过滤。用活性炭处理并过滤后，所得产物为93％的 产率。1H-NMR(300MHz，CDCl3)：7.4(m，5H)；5.78(m，1H)；5.17(s，2H)； 4.6(s，1H)；3.73(“s”，3H)；3.3-2.9(2dd，2H)；2.4(m，2H)；1.6(m，2H，重 叠)；0.9(m，3H)。

实施例4：(S)-2-苄氧羰基氨基-4，4-二氟戊酸甲酯

将BAST(Deoxofluor，60g，271mmol，2.95当量)置于1升惰性塑料烧瓶 中，与实施例2所得的酮混合，溶解/混悬在40ml二氯甲烷中。反应1天 和再过12小时时，各加入25ml(113mmol)BAST，混合物在室温下继续搅 拌。再过12小时后，加入二氯甲烷，所得溶液迅速滴加至冰浴冷却的饱和 碳酸氢钠溶液中，期间保持温度低于30℃。移出有机相，水相用二氯甲烷 重复萃取，合并的有机相用水、1N HCl和饱和的NaCl溶液洗涤，用硫酸 钠干燥，减压浓缩。随后将所得棕色油在硅胶(3:1至2:1的庚烷/MTBE) 上进行色谱纯化。合并产物流分并减压蒸发浓缩。

产率：22.3g，56％。1H-NMR(300MHz，CDCl3)：7.4(m，5H)；5，45(m.1 H)；5.18(s，2H)；4.6(s，1H)；3.78(“s”，3H)；2.4(m，2H)；1.7(m，3H)。

实施例5：(S)-2-苄氧羰基氨基-4，4-二氟庚酸甲酯

其制备方法与实施例4中相似。

1H-NMR(300MHz，CDCl3)：7.4(m，5H)；5.46(m，1H)；5.17(s，2H)； 4.6(m，1H)；3.77(“s”，3H)；2.4(m，2H)；1.8(m，2H，重叠)；1.5(m，2H)； 0.95(m，3H)。

所有其他通过4，4-二氟庚酸衍生物来制备本发明终产物的反应全部类 似于相应的戊酸衍生物而进行。

实施例6：(S)-2-氨基-4，4-二氟戊酸甲酯氢溴酸盐

在室温下将10g的实施例4中所得化合物与35ml 33％的HBr在冰醋 酸中的溶液混合，搅拌40分钟。随后加入400ml冷乙醚，反应混合物在4℃ 下放置3小时。沉淀物用玻璃漏斗抽滤出来，用冷乙醚充分洗涤，减压除 去残余溶剂。其可直接用于下一反应。产率：6.67g(82％)。1H-NMR：8.5(sb， 3H)；4.3(t，1H)；3.76(s，3H)；2.53(m，2H)；1.7(t，3H)。

实施例7：(S)-4，4-二氟-2-异氰酸根合戊酸甲酯

将实施例6中所得化合物(6.76g，28.8mmol)溶于240ml二氯甲烷和 9.46ml吡啶(117mmol，4.05当量)中，在冰浴中冷却至0℃、15分钟，在20-30 秒内与19.86ml 20％光气的甲苯溶液(37.54mmol，1.3当量)混合。混合物在 0℃继续搅拌2小时，随后用冷的半摩尔浓度的HCl和冰萃取。水相用二 氯甲烷再萃取，合并的有机相用冰水和饱和NaCl溶液洗涤，随后用硫酸 镁干燥，滤出干燥剂。减压蒸发浓缩获得5.21g的棕色油状物(对应的产率 为94％)，其可直接进行下一步反应。

实施例8：(S)-2-[(3-氮杂螺[5.5]十一烷-3-羰基)氨基]-4，4-二氟戊酸

在0℃下将252mg(1.3mmol)的实施例7所得的异氰酸酯溶于5ml THF 中，与109mg(3.25mmol，2.5当量)碳酸氢钠和209mg(1.37mmol，1.05当量) 的3-氮杂螺[5.5]十一烷混合。混合物搅拌过夜，去除沉淀的盐，反应混合 物直接用2.5ml 1M的LiOH溶液(2.5mmol，1.9当量)处理。通过HPLC-MS 监测反应。当反应物的质谱峰完全消失时，混合物用稀HCl小心地酸化， 产物用乙酸乙酯萃取分离，用硫酸钠干燥有机相，减压浓缩。产率： 440mg(定量)。该粗产物直接用于随后的酰胺偶联。

实施例9：N-(S)-1-[(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基]-3-氮杂螺[5.5] 十一烷-3-甲酰胺

将实施例8的粗产物(S)-2-[(3-氮杂螺[5.5]十一烷-3-羰基)氨基]-4，4-二 氟戊酸溶于6ml 2:1的THF/DMF溶液中，与161.8mg(1.365mmol，1.05当 量)的1-氨基-1-环丙基腈盐酸盐以及176.9mg(1.3mmol，1当量)的1-羟基-7- 氮杂苯并三唑混合，冷却至0℃，与250mg(1.3mmol，1当量)的EDCI以 及0.496ml(3.9mmol，3当量)的N-乙基吗啉混合。随后在0℃到室温之间搅 拌混合物2小时，减压蒸馏去除THF，加入乙酸乙酯，混合物用高度稀释 的盐酸、饱和NaHCO3溶液和饱和NaCl溶液振摇萃取。有机相浓缩后直 接进行制备型HPLC分离(Merck Hibar Purosph er RP18，250 x 25，标准梯 度的乙腈-水-TFA)。合并产物流份并冷冻干燥。

产率：222mg，理论值43％。

1H-NMR：8.82(s，1H)；6.6(s，1H)；4.31(m，1H)；3.28(约4H)；2.29(m， 2H)；1.7-1.1(mm，约20H)；MS(ESI+)：397.17。

实施例10：8-氮杂螺[4.5]癸烷-8-甲酰氯

将1.57ml光气(20％的甲苯溶液，2.96mmol)与5ml二氯甲烷混合，冷 却至-20℃，随后缓慢加入8-氮杂螺[4.5]癸烷(750mg，2.96mmol)和三乙胺 (1.28ml，9.2mmol，3.1当量)的混合物。30分钟后，所述混合物加热至室温。 1小时后，根据LC-MS，还有少量的原料存在，但出现了3个新的峰。随 后，将混合物加入2N的HCl水溶液中，水相用二氯甲烷萃取，有机相用 饱和NaHCO3溶液洗涤，硫酸钠干燥；随后通过减压旋转蒸发浓缩所述混 合物。粗的产率：592mg。该产物不经进一步纯化即用于下一反应。通用 方法：参见实施例19。

实施例11：(S)-4-羧甲基-5-氧代噁唑烷-3-甲酸苄基酯

该化合物可从商业上购买，或者可以采用文献中描述的方法，通过在 分水器中将Z-Asp-OH与低聚甲醛在苯中回流制备。

实施例12：(S)-4-氯羰基甲基-5-氧代噁唑烷-3-甲酸苄基酯

将实施例11中所得化合物按类似实施例1的方法转化成(S)-4-氯羰基 甲基-5-氧代噁唑烷-3-甲酸苄基酯。所得产物不经进一步纯化即用于后续反 应。

实施例13：(S)-5-氧代-4-(2-氧代丙基)-噁唑烷-3-甲酸苄基酯

氩气下将CuBr(24.54g，168mmol，1.2当量)和LiBr(29.18g，336mmol， 2.4当量)置于烘干的烧瓶中，接着用600ml无水THF溶解，在室温下搅拌 20分钟，获得透明的橙黄色溶液。混合物随后冷却至-78℃，向其中滴加 MeMgCl溶液(55.46ml，168mmol，1.2当量)。得到难以搅拌的黄色混悬液， 随后滴加75ml THF；接着将混合物在-60℃下搅拌15分钟。将实施例12 所得的羰基氯化物溶于约150ml的THF(41.67g，140mmol)中，首先在-60℃ 下搅拌，随后缓慢滴加到反应物中。所得反应混合物在该温度下搅拌1小 时。加入约100ml饱和的NH4Cl溶液进行后处理；混合物在-60℃剧烈搅 拌10分钟，随后加入200ml庚烷和60ml水，混合物在室温下再搅拌15 分钟。分离各层，水相与50ml1M的HCl混合(绿色溶液)，用约100ml乙 酸乙酯萃取2次。合并的有机相用2M的HCl溶液、饱和NaHCO3溶液和 饱和NaCl溶液洗涤，用硫酸钠干燥，减压浓缩。随后通过硅胶快速色谱 进行纯化(5:1-2:1的庚烷/乙酸乙酯)，合并产物流分，减压去除残留溶剂。 产率：21.6g，理论值56％。1H-NMR(250MHz，390K，DMSO-d6)：7.35(s， 5H)；5.43；5.22(2d，2H)；5.13(d，2H)；4.4(dd，1H)；3.26，3.04(各自为2dd， 2H)；2.07(s，3H)。

实施例14：(S)-4-(2，2-二氟丙基)-5-氧代噁唑烷-3-甲酸苄基酯

将15.52g实施例13所得的化合物(56mmol)混悬于5ml二氯甲烷中， 与25g(20.8ml，2.02当量)BAST混合搅拌。所述混合物在氩气下搅拌14天。 中间体LC-MS谱显示在第3和9天后尚未完全转化。将反应溶液滴加入 冷却的碳酸氢钠溶液中进行后处理(有大量气体产生)，再搅拌约30分钟(无 气体产生)，接着水溶液用DCM振荡萃取2次。水相用稀HCl调节pH值 至3，再用DCM振荡萃取2次。合并有机相，用饱和的NaCl溶液洗涤， 用硫酸钠干燥，减压蒸发浓缩。残余物用DCM/甲醇(0-6％的甲醇)通过硅 胶色谱纯化。合并产物流分，减压去除残留溶剂。产率：8g，对应于理论 值48％。

实施例15：(S)-2-苄氧羰基氨基-4，4-二氟戊酸

将实施例14中所得的化合物(4.9g，16.37mmol)溶于30ml丙酮中，冷 却至0℃，随后加入1N的氢氧化钠溶液(32.74ml，32.74mmol，2当量)。反 应混合物在室温下搅拌约2.5小时，通过LC-MS监测反应是否转化完全。 随后加入20ml 1N的HCl，减压蒸馏除去丙酮，调节溶液pH值至3-4。 混合物用乙酸乙酯振荡萃取2次。有机相用饱和的NaCl溶液洗涤，用硫 酸钠干燥，减压蒸发浓缩至干。粗产物用DCM/甲醇梯度(0-6％的甲醇)进 行硅胶色谱纯化。产率：4.7g(定量)。

实施例16：(S)-2-叔丁氧羰基氨基-4，4-二氟戊酸

将实施例15中所得化合物(2.99g，10.44mmol)溶于40ml甲醇中，加入 580mg 10％的Pd/C。在2bar下氢化3小时。仅检测到极少量的Z消除。 加入300mg催化剂，再氢化2小时后，转化率还是很低。再加入同样数量 的催化剂，氢化过夜才完成转化。混合物过滤除去催化剂，蒸发浓缩。残 余物部分溶解于二噁烷/水(40ml)，加入碳酸钠(700mg，0.6当量)、10.4ml 的1N NaOH溶液(10.4mmol，1当量)和2.6g的二碳酸二叔丁酯(11.94mmol， 1.14当量)。约2小时后，完成转化。所述溶液用乙醚萃取，弃去乙醚相。 随后水相用1N的HCl酸化至pH3，乙酸乙酯萃取2次。有机相用饱和的 NaCl溶液洗涤，用硫酸钠干燥，过滤除去干燥剂，减压蒸发浓缩。

产率：950mg，理论值36％。

1H-NMR：12.8(s，1H)；7.25(d，1H)；4.11(t，1H)；2.3(m，br.，2H)；1.6(t， 3H)；1.37(s，9H)。

实施例17：[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基]-氨基甲酸叔丁酯

将1.35g(5.33mmol)实施例16的产物、810mg(6.83mmol，1.3当量)的 1-氨基-1-环丙基腈盐酸盐和943mg(6.93mmol，1.3当量)HOAt溶解或混悬 于18ml二氯甲烷中，冷却至0℃，与1.33g(6.93mmol，1.3当量)EDCI和 1.76ml(1.596g，13.86mmol，2.6当量)NEM混合。所述混合物在0℃至室温 下搅拌16小时，随后反应混合物用40ml DCM稀释，用1N的HCl溶液、 饱和的碳酸氢钠溶液和饱和的NaCl振荡萃取。有机相用硫酸钠干燥，减 压蒸发浓缩。产物已足够纯净以进行后续反应。产率：1.5g，理论值89％。

实施例18：N-(1-氰基环丙基)-(S)-2-氨基-4，4-二氟戊酰胺

为了去除BOC保护基团，将实施例17得到的化合物(580mg，1.83mmol) 与10ml 1:1的TFA/DCM混合，室温下搅拌30分钟。随后，所述混合物 减压蒸发浓缩，并与二氯甲烷和甲苯共沸蒸馏，在高真空下除去残留溶剂。 产物为三氟乙酸盐。

产率：340mg。

实施例19：通用制备方法：N-羰基氯化物与C末端保护的氨基酸单元反应

将1mmol的C末端被保护的游离氨基酸或其酰胺形式(例如实施例18 所得的产物通过碱处理后释放)溶于10ml THF中，冷却至0℃。历经60 分钟分两部分缓慢加入实施例10所得的酰氯(1mmol溶解于5ml的冷THF 中)。随后混合物继续搅拌过夜。将反应混合物加入50ml二氯甲烷中，用 水和饱和NaHCO3溶液洗涤，用硫酸钠干燥，旋转蒸发浓缩。所得油状产 物随后直接用HPLC纯化(RP-18，乙腈-水)，冷冻干燥产物流分。该制备 脲的方法产率约为理论值的10-50％。

实施例20：(S)-5-氧代-4-(2-氧代-3-苯基丙基)噁唑烷-3-甲酸苄基酯

与实施例13类似，(S)-5-氧代-4-(2-氧代-3-苯基丙基)噁唑烷-3-甲酸苄 基酯用(S)-4-氯羰基甲基-5-氧代-噁唑烷-3-甲酸苄基酯(5.00g，16.8mmol)和 15ml 20％的苄基氯化镁(20.2mmol，1.2当量)在THF中的溶液制备。所得 产物为黄色油状物。

产率：5.0g，理论值84％。

实施例21：(S)-4-(2，2-二氟-3-苯基丙基)-5-氧代噁唑烷-3-甲酸苄基酯

与实施例14类似，(S)-4-(2，2-二氟-3-苯基丙基)-5-氧代噁唑烷-3-甲酸 苄基酯采用(S)-5-氧代-4-(2-氧代-3-苯基丙基)噁唑烷-3-甲酸苄基酯(5.00g， 14.2mmol)和BAST(12.5g，56.60mmol，4当量)制备。硅胶色谱分离后获得 黄色油状的纯(S)-4-(2，2-二氟-3-苯基丙基)-5-氧代噁唑烷-3-甲酸苄基酯。

产率：1.2g，理论值23％。

实施例22：(S)-2-苄氧羰基氨基-4，4-二氟-5-苯基-戊酸

与实施例15类似，(S)-2-苄氧羰基氨基-4，4-二氟-5-苯基-戊酸采用 (S)-4-(2，2-二氟-3-苯基丙基)-5-氧代噁唑烷-3-甲酸苄基酯(1.2g，3.20mmol) 制备。所得产物为黄色油状物，其直接用于后续反应。

产率：1.02g，理论值88％

实施例23：(S)-2-苄氧羰基氨基-4，4-二氟-5-苯基戊酸甲酯

将三甲基硅基氯化物(0.61g，5.61mmol，2当量)滴加至(S)-2-苄氧羰基 氨基-4，4-二氟-5-苯基-戊酸(1.02g，2.81mmol)的40ml甲醇溶液中。加入结 束后，混合物在室温下搅拌3小时。减压除去溶剂，粗的残余物用于后续 反应。

产率：1.0g，理论值94％。

实施例24：(S)-2-氨基-4，4-二氟-5-苯基戊酸甲酯

在三颈瓶中将(S)-2-苄氧羰基氨基-4，4-二氟-5-苯基戊酸甲酯(1.0g， 2.65mmol)溶于25ml甲醇中。在反复抽气和通入氩气后，加入350mg Pd/C (10％)。再次脱气和充入氩气后，用氢气代替氩气氛(用H2瓶充气)。将混 合物在室温下搅拌3小时。由于转化未完成，再加入350mg催化剂，混合 物在室温下再氢化5小时。转化完全后，过滤反应混合物。混合物用20ml 甲醇洗涤，滤液通过减压蒸发浓缩。获得蜡状的残余物，其除了目的产物 外还含有少量的单脱氟和双脱氟产物。该残余物不经过进一步纯化即用于 后续反应。

产率：530mg，理论值82％。

实施例25：(S)-4，4-二氟-2-异氰酸根合-5-苯基戊酸甲酯

在氩气氛下，将(S)-2-氨基-4，4-二氟-5-苯基戊酸甲酯(400mg，1.64mmol) 溶于20ml二氯甲烷中。室温下滴加吡啶(520mg，4当量)，所得溶液搅拌 15分钟。混合物随后冷却至0℃，与20％光气的甲苯溶液(2.16ml，4.1mmol， 2.5当量)混合。混合物在室温下搅拌90分钟，接着减压除去溶剂。混合物 与10ml甲苯共沸蒸馏2次。所得粗产物不经进一步纯化即用于后续反应。

产率：425mg，理论值96％。

实施例26：(S)-2-[(8-氮杂螺[4.5]癸烷-8-羰基)氨基]-4，4-二氟-5-苯基戊酸甲 酯

将(S)-4，4-二氟-2-异氰酸根合-5-苯基戊酸甲酯(425mg，1.58mmol)溶解 于25ml二氯甲烷中。向该溶液中加入8-氮杂螺[4.5]癸烷(220mg，1.58mmol， 1当量)和DIPEA(269μl，204mg，1.58mmol，1当量)，将其在室温下搅拌过 夜。减压去除溶剂，残余物通过制备型HPLC纯化(梯度：乙腈/水，并加 入0.05％ TFA)。合并含有产物的流分，减压除去溶剂。

产率：245mg，理论值38％。

实施例27：(S)-2-[(8-氮杂螺[4.5]癸烷-8-羰基)氨基]-4，4-二氟-5-苯基戊酸

将(S)-2-[(8-氮杂螺[4.5]癸烷-8-羰基)氨基]-4，4-二氟-5-苯基戊酸甲酯 (240mg，0.59mmol)溶于15ml THF和5ml甲醇的混合物中。将42mg的 LiOH(1.76mmol，3当量)在5ml水中的溶液加入，并将该混合物在室温下 搅拌3小时。反应结束后，反应混合物通过加入2M的HCl酸化至pH＝3。 减压去除有机溶剂，剩余的水相用乙酸乙酯萃取。随后，有机相用水再洗 涤3次，用饱和NaCl溶液洗涤1次，用MgSO4干燥，减压去除溶剂。得 到的产物为黄色固体，其不经进一步纯化即用于后续反应。

产率：192mg，理论值82％。

实施例28：N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟-4-苯基丁基]-8-氮杂 螺[4.5]癸烷-8-甲酰胺

向所得的粗产物(S)-2-[(8-氮杂螺[4.5]癸烷-8-羰基)氨基]-4，4-二氟-5-苯 基戊酸(192mg，0.49mmol)的10ml DMF溶液中连续加入DIPEA(331μl， 252mg，1.95mmol，4当量)、HATU(185mg，0.49mmol，1当量)和1-氨基环 丙基甲腈盐酸盐(58mg，0.49mmol，1当量)。反应混合物在室温下搅拌过夜， 第二天进行减压浓缩。获得的残余物通过制备型HPLC纯化(梯度：乙腈/ 水，并加入0.05％TFA)。获得的标题化合物为无色晶体物质。

产率：34mg，理论值15％

1H-NMR：8.83(s，1H)；7.48-7.15(m，5H)；6.62(s，1H)；4.39(m，1H)； 3.30-3.15(m，6H)；2.39(m，1H)；2.22(m，1H)；1.65-1.05(mm，约16H)； MS(ESI+)：459.2。

实施例29：9-环丙基-3，9-二氮杂螺[5.5]十一烷-3-甲酸叔丁基酯

将3，9-二氮杂螺[5.5]十一烷-3-甲酸叔丁基酯(250mg，0.98mmol)溶于 10ml无水甲醇中。向该溶液中加入3g的分子筛(其预先在高真空下干 燥)。在氩气氛下，先后加入冰醋酸(0.55ml，10当量)、[(1-乙氧基环丙基) 氧基]三甲基硅烷(0.69ml，3.5当量)和4.4ml的1M NaCNBH3的THF溶液 (4.4mmol，4.5当量)。室温下搅拌20分钟后，混合物加热至60℃，在此温 度搅拌约15小时。过滤反应混合物，减压浓缩滤液。残余物用二氯甲烷溶 解，依次用1M的NaOH溶液和NaCl溶液洗涤，用MgSO4干燥。减压去 除溶剂后，获得无色油状的产物。

产率：318mg(定量)。

实施例30：3-环丙基-3，9-二氮杂螺[5.5]十一烷

将粗产物9-环丙基-3，9-二氮杂螺[5.5]十一烷-3-甲酸叔丁基酯(318mg， 0.98mmol)溶于6ml二氯甲烷中，与1ml的4M HCl的二噁烷溶液(4mmol， 4当量)在冰浴冷却条件下混合。混合物在室温下搅拌约16小时。减压蒸发 溶剂。残余物用20ml水溶解，冷冻干燥。由此获得粗产物3-环丙基-3，9- 二氮杂螺[5.5]十一烷盐酸盐，其为无色的无定形物质，已足够纯净用于后 续反应。

产率：252mg(定量)。

将由此获得的该哌啶衍生物转化为终产物，其列于表1a和1b，如上 述实施例所述。

实施例31：9-丁基-3，9-二氮杂螺[5.5]十一烷-3-甲酸叔丁基酯

将3，9-二氮杂螺[5.5]十一烷-3-甲酸叔丁基酯(150mg，0.59mmol)溶于 10ml无水二氯甲烷中，与丁醛(52μl，1当量)混合。在冰浴冷却下，向其中 加入17μl冰醋酸(0.5当量)和三乙酰氧基硼氢化钠(137mg，1.1当量)。将混 合物在室温下搅拌16小时。由于反应未完全，再次加入丁醛(52μl，1当量)、 冰醋酸(17μl，0.5当量)和三乙酰氧基硼氢化钠(137mg，1.1当量)。室温下继 续搅拌4小时后，加入少量水，反应混合物用饱和NH4Cl溶液洗涤。有机 相用MgSO4干燥，减压去除溶剂。所得产物为无色油状物。

产率：211mg(定量)。

实施例32：3-丁基-3，9-二氮杂螺[5，5]十一烷

将所得的粗产物9-丁基-3，9-二氮杂螺[5.5]十一烷-3-甲酸叔丁基酯 (183mg，0.59mmol)溶于4ml二氯甲烷中，与0.6ml的4M HCl的二噁烷溶 液(2.4mmol，4当量)在冰浴条件下混合。混合物在室温下搅拌约16小时， 减压去除溶剂。残余物用20ml水溶解，冷冻干燥。由此获得粗产物3-丁 基-3，9-二氮杂螺[5，5]十一烷盐酸盐，其为无色的无定形物，已足够纯净用 于后续反应。产率：176mg，定量。

将由此获得的该哌啶衍生物转化为终产物，其列于表1a和1b，如上 述实施例所述。

实施例33：1，4-二氧杂螺[4.5]癸烷-8-甲酸

将3.0g的其乙酯前体，即1，4-二氧杂螺[4.5]癸烷-8-甲酸乙酯溶于5ml 甲醇中，在室温下与28ml(2当量)的1M LiOH溶液缓慢混合。混合物搅 拌过夜；HPLC-MS显示反应完全。减压蒸馏除去甲醇，残余物用1ml HCl 小心地酸化，以使得没有过量的HCI。混合物用乙酸乙酯萃取，乙酸乙酯 相用硫酸钠干燥，减压蒸发浓缩。产率：2.25g，理论值86％。

实施例34：[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3-甲基丁基]氨基甲酸叔丁基酯

将5g的Boc-(S)-Leu-OH(21.6mmol)、3.3g的1-氨基环丙基甲腈盐酸 盐(28.1mmol，1.3当量)和3.8g的HOBt(28.1mmol，1.3当量)混悬于60ml 二氯甲烷中，在0℃下依次与5.4g的EDCI(28.1mmol，1.3当量)和7.15ml NEM(6.5g，56.2mmol，2.6当量)混合。混合物在0℃至室温下搅拌过夜，在 酸性(1M HCl溶液)、碱性(饱和NaHCO3溶液)和中性(饱和NaCl溶液)条 件下振荡萃取，用硫酸钠干燥，减压蒸馏除去溶剂。混合物随后用乙酸乙 酯/庚烷进行硅胶色谱纯化。产率：3.62g，57％理论值。1H-NMR：8.82(s，1H)； 6.92(d，1H)；3.86(m，1H)；1.55(m，1H)；1.47(m，2H)；1.36(s，9H)；1.09(m， 2H)；0.86(dd，6H)；MS(ESI+)：296.3。

实施例35：N-(S)-1-[(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3-甲基丁基]-1，4-二氧杂螺[4.5] 癸烷-8-甲酰胺

将实施例34所得的产物[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3-甲基丁基]氨 基甲酸叔丁基酯(1.1g，3.72mmol)与20ml 1:1的TFA/二氯甲烷混合，在室 温下搅拌30分钟。随后，所述混合物通过减压蒸发浓缩，再次溶于二氯甲 烷和甲苯中，减压去除残余的溶剂和TFA。所得N-端保护的产品直接用于 后续反应。在0℃下将283mg(1.5mmol)该产物与136mg的HOAt(1mmol， 0.67当量)、195mg的实施例33中所得1，4-二氧杂[4.5]癸烷-8-甲酸(1mmol， 0.67当量)、268mg的EDCI(1.4mmol，0.93当量)和0.32ml NEM(2.5mmol) 在2.5ml THF和0.25ml DMF中混合，所述混合物在0℃至室温下搅拌过 夜。随后，减压蒸馏除去溶剂，残余物用乙酸乙酯溶解，用饱和碳酸氢钠 溶液和饱和氯化钠溶液振荡萃取。用硫酸钠干燥，蒸发除去溶剂后，使用 RP-HPLC纯化(梯度：乙腈/水，并加入0.05％TFA)。合并产物流分，冷 冻干燥。产率：25mg(无混合的流份)，对应于7％的理论值。1H-NMR：8.81 (s，1H)；7.84(d，1H)；4.20(m，1H)；3.83(s，4H)；2.22(m，1H)；1.75-0.8(3m， 约13H；1.05(m，2H)；0.82(dd，6H)；MS(ESI+)：364.2。

表1a中所列出的实施例按照类似上述的方法制备。表1a显示了这些 实施例及相应的特征数据。

表1a：

下文中用于制备本发明其他实施例的螺环胺的制备如下：一些螺环胺， 即7-环丙基-2，7-二氮杂螺[3.5]-壬烷、7-丙基-2，7-二氮杂螺[3.5]壬烷、2-环 丙基-2，8-二氮杂螺[4.5]癸烷、2-环丙基-2，7-二氮杂螺[3.5]壬烷、2-丙基-2，7- 二氮杂螺[3.5]壬烷、9-环丙基-1-氧杂-4，9-二氮杂螺[5.5]十一烷和4-环丙基 -1-氧杂-4，9-二氮杂螺[5.5]十一烷根据上述实施例29-32从被叔丁氧基羰基 保护的前体制备，所述的前体可从商业上购买。

2-环丙基甲基-2，8-二氮杂螺[4.5]癸烷-3-酮通过将3-氧代-2，8-二氮杂螺 [4.5]癸烷-8-甲酸叔丁基酯(可从商业上购得)用环丙基甲基溴化物进行烷基 化、随后用TFA去除叔丁氧基羰基保护基团而获得。6-氮杂螺[2.5]辛烷可 根据文献(Bull.Soc Chim.France 10，2572-81(1964))或下述方法，将4-亚 甲基-哌啶-1-甲酸叔丁基酯进行环丙烷化后去除叔丁氧基羰基保护基团而 获得。

实施例58：6-氮杂螺[2.5]辛烷

在保护性气体(氩气)下，在烘干的烧瓶中将9.90g锌粉(151mmol)和 1.50g CuCl(15.15mmol)在20ml无水乙醚中的混合物在50℃(水浴温度)下 搅拌约100分钟。混合物冷却至15℃(水浴温度)，先后快速滴加6.1ml二 碘甲烷(75.0mmol)，7.8ml无水二甲氧基乙烷并加入4.27g的4-亚甲基-哌 啶-1-甲酸叔丁基酯(21.7mmol)。反应混合物逐渐加热至50℃(水浴温度)， 在此温度下搅拌约20小时。此时反应仍未完全，在冷却的条件下再加入 20ml乙醚和6.1ml二碘甲烷。反应混合物加热至50℃(水浴温度)持续8小 时，冷却后用THF稀释，硅藻土过滤。滤液与4.3g对甲苯磺酸与几滴水 混合，减压浓缩。获得的粗产物溶于100ml THF中，与7.09g Boc酸酐(1.5 当量)和5.5ml DIPEA(1.5当量)混合。混合物在室温下搅拌48小时，随后 减压浓缩。获得的残余物与约150ml乙醚混合搅拌。抽滤混合物，滤出的 残余物用乙醚充分洗涤。将所得滤液浓缩，得到残余的油状物，用200ml 二氯甲烷溶解，用饱和NaHCO3溶液洗涤2次，用稀HCl溶液(pH＝5)洗涤 1次。有机相用MgSO4干燥，减压浓缩。由此获得2.8g浅色油状的6-氮 杂螺[2.5]辛烷-6-甲酸叔丁基酯。将所述油状物溶于5ml二氯甲烷中，与 10ml TFA和0.5ml水的混合物混合。室温下搅拌48小时后，减压浓缩反 应溶液，与甲苯共沸蒸馏3次。由此获得棕色油状的6-氮杂螺[2.5]辛烷的 TFA盐，其已足够纯净用于后续反应。

产量：1.50g(理论值31％)MS：(ESI+)：112。

将由此获得的6-氮杂螺[2.5]辛烷转化成本发明化合物，其在实施例 61-63和68-70中描述。

实施例59：(S)-2-氨基-4，4-二氟戊酸甲酯盐酸盐

在约5℃下(冰浴冷却)，在氩气氛下将8.2ml的亚硫酰氯(112.6mmol； 1.5当量)滴加到100ml甲醇(分析纯)中。混合物在30分钟内恢复至室温， 继续搅拌30分钟。向反应混合物中分批加入19.0g(S)-2-叔丁氧羰基氨基 -4，4-二氟戊酸(75.0mmol)。所述反应混合物在室温下搅拌2小时。此后， 反应混合物加热至35℃(内部温度)，在此温度下再搅拌3小时。随后，减 压浓缩该混合物，获得浅棕色的晶态固体状的(S)-2-氨基-4，4-二氟戊酸甲酯 盐酸盐，其纯度足够直接进行后续反应。产量：13.5g(理论值89％)。

实施例60：(S)-4，4-二氟-2-异氰酸根合戊酸甲酯

在氩气氛下，将2.0g的(S)-2-氨基-4，4-二氟戊酸甲酯盐酸盐(9.8mmol) 溶于80ml二氯甲烷，与3.2ml吡啶(4当量)混合，冷却至约5℃(冰浴)。10 分钟后，缓慢滴加6.7ml(1.3当量)20％光气的甲苯溶液。所得混悬液在冰 浴下搅拌冷却3h，随后减压浓缩。获得的残余物用甲苯溶解并过滤。减压 去除溶剂后，获得棕色油状的(S)-4，4-二氟-2-异氰酸根合戊酸甲酯，其不需 要进一步纯化即用于后续反应。

产量：1.1g(理论值58％)。

实施例61：(S)-2-[(6-氮杂螺[2.5]辛烷-6-羰基)氨基]-4，4-二氟戊酸甲酯

在氩气氛下，将0.75g的6-氮杂螺[2.5]辛烷三氟乙酸盐(3.30mmol，1 当量)和0.75ml DIPEA(1.3当量)在6ml二氯乙烷中的溶液加入到0.65g的 (S)-4，4-二氟-2-异氰酸根合戊酸甲酯(3.36mmol)在4ml二氯乙烷的溶液中。 反应混合物在室温下搅拌过夜。混合物用10ml二氯甲烷稀释，用饱和 NaHCO3溶液洗涤。有机相用MgSO4干燥，接着减压浓缩。由此获得的残 余物通过制备型HPLC纯化(梯度：乙腈/水，并加入0.05％ TFA)。合并含 有产物的流分，冷冻干燥。

产率：200mg(理论值20％)MS：(ESI+)：305。

实施例62：(S)-2-[(6-氮杂螺[2.5]辛烷-6-羰基)氨基]-4，4-二氟戊酸

将365.0mg的(S)-2-[(6-氮杂螺[2.5]辛烷-6-羰基)氨基]-4，4-二氟戊酸甲 酯(1.2mmol)溶于10.8ml THF和3.6ml甲醇的混合物中。向该溶液中加入 3.6ml1M的LiOH水溶液(3当量)。混合物在45℃(水浴温度)下搅拌1小 时，加入3.6ml 1M的HCl溶液。减压浓缩混合物，与DMF共蒸馏2次。 由此获得的(S)-2-[(6-氮杂螺[2.5]辛烷-6-羰基)氨基]-4，4-二氟戊酸的纯度足 够用于下一步反应。产率：400mg(定量)。

实施例63：N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基]-6-氮杂螺[2.5] 辛烷-6-甲酰胺

向348.0mg的(S)-2-[(6-氮杂螺[2.5]辛烷-6-羰基)氨基]-4，4-二氟戊酸 (1.2mmol)在5ml DMF的溶液中依次加入142.3mg的1-氨基环丙基甲腈盐 酸盐(1.2mmol，1.0当量)、163.3mg HOAt(1.0当量)、0.61ml DIPEA(3当 量)和456mg HATU(1.0当量)。反应混合物在室温下搅拌24小时，减压浓 缩。残余物用10ml二氯甲烷溶解，用少量饱和NaHCO3溶液和少量稀盐 酸溶液(pH＝5)洗涤，用MgSO4干燥。获得的残余物通过制备型HPLC纯 化(梯度：乙腈/水，并加入0.05％TFA)。合并含有产物的流分，冷冻干燥。 通过这种方法获得的N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基]-6-氮 杂螺[2.5]辛烷-6-甲酰胺为无色无定形固体。

产率：200mg(理论值47％)MS：(ESI+)：355.1。

1H-NMR：8.85(s，1H)；6.68(d，1H)；4.30(m，1H)；3.30-3.40(m，4H)； 2.30(m，2H)；1.60(t，3H)；1.50(m，2H)；1.25(m，4H)；1.10(m，2H)；0.30(s， 4H)。

实施例64：(S)-2-苄氧羰基氨基-4-氧代-5-苯基戊酸甲酯

在通入氩气的烘干烧瓶内，将3.7g溴化锂(2.4当量)和4.38g(1.2当量) CuBr-Me2S溶于55ml无水THF中，室温下搅拌20分钟。将所得黄色溶 液冷却至-70℃，与16.2ml(1.2当量)的苄基氯化镁溶液(20％在THF中的 溶液)混合。在-70℃下继续搅拌20分钟后，将5.32g的(S)-2-苄氧羰基氨基 -3-氯羰基丙酸甲酯(实施例1)(17.75mmol)在15ml THF中的溶液加入。2 小时后，缓慢加热混合物至-35℃，加入50ml饱和NH4Cl溶液。反应混合 物用400ml二氯甲烷稀释，用100ml 2M的HCI溶液洗涤。水相用50ml 二氯甲烷洗涤2次，合并的有机相依次用2M HCl溶液、饱和NaHCO3溶 液和饱和NaCl溶液洗涤，用MgSO4干燥，减压浓缩。获得黄色油状的(S)-2- 苄氧羰基氨基-4-氧代-5-苯基戊酸甲酯，其不经进一步纯化即用于后续步 骤。产率：6.39g(定量)。

实施例65：(S)-2-苄氧羰基氨基-4，4-二氟-5-苯基戊酸甲酯

在特氟隆管中，将6.3g的(S)-2-苄氧羰基氨基-4-氧代-5-苯基戊酸甲酯 (17.7mmol)溶于10ml二氯甲烷中。在氩气氛下加入5g BAST(1.28当量)。 反应混合物在40℃(水浴温度)下搅拌20小时，再加入5g BAST(1.28当量)， 混合物在40℃下再搅拌20小时。将反应混合物滴加至500ml冰浴冷却的 NaHCO3溶液中，用200ml二氯甲烷稀释。分层后，水相用100ml二氯甲 烷洗涤2次。合并的有机相用1M的HCl溶液和饱和NaCl溶液洗涤，用 MgSO4干燥，减压浓缩。残余物(深褐色油状物)通过硅胶快速色谱纯化(庚 烷/乙酸乙酯)。得到黄色蜡状物的(S)-2-苄氧羰基氨基-4，4-二氟-5-苯基戊酸 甲酯。

产率：3.03g(理论值45％)

实施例66：(S)-2-氨基-4，4-二氟-5-苯基戊酸甲酯

在冰浴冷却下，将3.0g的(S)-2-苄氧羰基氨基-4，4-二氟-5-苯基戊酸甲 酯(8.0mmol)与8.0ml(5当量)30％的HBr在冰醋酸中的溶液混合，并搅拌 3小时。加入100ml的乙醚，通过抽滤滤出沉淀物。获得的粗产物通过制 备型HPLC纯化(梯度：乙腈/水，含0.05％ TFA)。冻干后获得的无定形固 体用二氯甲烷溶解，用饱和NaHCO3溶液洗涤。有机相用MgSO4干燥， 减压浓缩。由此获得黄色油状的(S)-2-氨基-4，4-二氟-5-苯基戊酸甲酯。

产率：817mg(理论值42％)。

实施例67：(S)-4，4-二氟-2-异氰酸根合-5-苯基戊酸甲酯

将817mg的(S)-2-氨基-4，4-二氟-5-苯基戊酸甲酯(3.36mmol)溶于20ml 二氯甲烷中，与1.08ml吡啶(4当量)混合，冷却至约5℃(冰浴)。10分钟后， 滴加2.3ml(1.3当量)的20％光气的甲苯溶液。搅拌所得混悬液4小时(冰浴 冷却)，随后减压浓缩。所得残余物用甲苯溶解并过滤。减压去除溶剂后， 获得橙色油状的(S)-4，4-二氟-2-异氰酸根合-5-苯基戊酸甲酯，其不需要进一 步纯化即用于后续反应。产率：943mg(定量)。

实施例68：(S)-2-[(6-氮杂螺[2.5]辛烷-6-羰基)氨基]-4，4-二氟-5-苯基戊酸甲 酯

按照与实施例61类似的方法，(S)-2-[(6-氮杂螺[2.5]辛烷-6-羰基)氨 基]-4，4-二氟-5-苯基戊酸甲酯采用904mg的(S)-4，4-二氟-2-异氰酸根合-5-苯 基戊酸甲酯(3.36mmol)和907mg的6-氮杂螺[2.5]辛烷三氟乙酸盐(1.2当量) 进行制备。通过制备型HPLC色谱分离(梯度：乙腈/水，含0.05％ TFA)， 获得黄色油状的(S)-2-[(6-氮杂螺[2.5]辛烷-6-羰基)氨基]-4，4-二氟-5-苯基戊 酸甲酯。产率：234mg(理论值18％)。

实施例69：(S)-2-[(6-氮杂螺[2.5]辛烷-6-羰基)氨基]-4，4-二氟-5-苯基戊酸

按照实施例62中类似的方法，从234mg的(S)-2-[(6-氮杂螺[2.5]辛烷-6- 羰基)氨基]-4，4-二氟-5-苯基戊酸甲酯(0.62mmol)制备(S)-2-[(6-氮杂螺[2.5] 辛烷-6-羰基)氨基]-4，4-二氟-5-苯基戊酸。经制备型HPLC色谱分离(梯度： 乙腈/水，含0.05％ TFA)，获得无色无定形固体的(S)-2-[(6-氮杂螺[2.5]辛 烷-6-羰基)氨基]-4，4-二氟-5-苯基戊酸。

产率：41mg(理论值18％)。

实施例70：N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟-4-苯基丁基]-6-氮杂 螺[2.5]辛烷-6-甲酰胺

向41.0mg的(S)-2-[(6-氮杂螺[2.5]辛烷-6-羰基)氨基]-4，4-二氟-5-苯基戊 酸(0.11mmol)的5ml DMF溶液中依次加入13.3mg的1-氨基环丙基甲腈盐 酸盐(1.0当量)、15.2mg HOAt(1.0当量)、57μl DIPEA(3当量)和42.5mg HATU(1.0当量)。反应混合物在室温下搅拌4小时，然后减压浓缩。所得 残余物通过制备型HPLC纯化(梯度：乙腈/水，含0.05％TFA)。合并含有 产物的流分，冷冻干燥。由此获得无色无定形固体的N-[(S)-1-(1-氰基环丙 基氨甲酰基)-3，3-二氟-4-苯基丁基]-6-氮杂螺[2.5]辛烷-6-甲酰胺。

产率：30mg，理论值62％。

1H-NMR：8.85(s，1H)；7.22-7.40(m，5H)；6.68(d，1H)；4.40(m，1H)； 3.20-3.40(m，6H)；2.15-2.40(m，2H)；1.48(d，2H)；1.25(t，4H)；1.10(d，2H)； 0.30(s，4H)；MS(ESI+)：431.3。

实施例71：8-氮杂螺[4.5]癸烷-8-磺酰氯

将1.0g的8-氮杂螺[4.5]癸烷(7.2mmol)溶于25ml二氯甲烷中。加入 1.5ml三乙胺(1.5当量)后，将混合物冷却至0℃。在该温度下依次加入 0.48ml氯磺酸(7.2mmol，1当量)在5ml二氯甲烷中的溶液和1.9ml吡啶(3.2 当量)。混合物在室温下搅拌48小时。反应混合物用1M的HCI溶液洗涤， 去除水相。此后，有机相用Na2CO3溶液振荡。获得的水相用少量乙醚洗 涤3次。减压浓缩该水相，与甲苯(每次20ml)共蒸馏3次。残余物用水溶 解，冷冻干燥。获得的无色残余物用乙醇处理3次(每次10ml)。将合并的 醇相减压浓缩，与甲苯共蒸馏2次。将获得的残余物(1.58g的8-氮杂螺[4.5] 癸烷-8-磺酸钠盐)混悬于30ml甲苯中，在氩气下与1.65g五氯化磷(1.1当 量)混合。将所得反应混合物在100℃下搅拌18小时。冷却后，过滤所述反 应混合物，除去未溶解的成分，减压浓缩滤液。由此获得无色油状的8-氮 杂螺[4.5]癸烷-8-磺酰氯，其不经过进一步纯化直接用于后续反应。

产量：520mg(理论值30％)。

实施例72：(S)-2-(8-氮杂螺[4.5]癸烷-8-磺酰氨基)-4，4-二氟-戊酸甲酯

在反应容器中，将100mg的(S)-2-氨基-4，4-二氟-戊酸甲酯盐酸盐 (0.49mmol)与320mg的N，O-二(三甲基硅基)-乙酰胺(3.2当量)在3ml乙腈 中混合。反应混合物在100℃下微波处理30分钟。随后加入溶于2.5ml乙 腈中的128mg的8-氮杂螺[4.5]癸烷-8-磺酰氯(1.1当量)溶液，反应混合物 再次在100℃下微波处理2.5小时。减压浓缩混合物，所得残余物通过制备 型HPLC纯化(梯度：乙腈/水，含0.05％TFA)。获得无色无定形物的(S)-2-(8- 氮杂螺[4.5]癸烷-8-磺酰氨基)-4，4-二氟-戊酸甲酯。

产率：75mg(理论值41％)MS(ESI+)：369。

实施例73：(S)-2-(8-氮杂螺[4.5]癸烷-8-磺酰氨基)-4，4-二氟戊酸

(S)-2-(8-氮杂螺[4.5]癸烷-8-磺酰氨基)-4，4-二氟戊酸按照类似实施例62 中的方法从50mg的(S)-2-(8-氮杂螺[4.5]癸烷-8-磺酰氨基)-4，4-二氟戊酸甲 酯(0.14mmol)制备。

产率：30mg(理论值62％)。

实施例74：N-(1-氰基环丙基)-(S)-2-(8-氮杂螺[4.5]癸烷-8-磺酰氨基)-4，4-二 氟戊酰胺

向30.0mg的(S)-2-(8-氮杂螺[4.5]癸烷-8-磺酰氨基)-4，4-二氟戊酸 (0.08mmol)在2ml DMF和1ml二氯甲烷中的溶液中依次加入12.0mg的1- 氨基环丙基甲腈盐酸盐(1.2当量)、13.8mg HOAt(1.2当量)、33μl N-乙基吗 啉(3当量)和19.5mg EDCI(1.2当量)。反应混合物在室温下搅拌4小时， 接着减压浓缩。所得残余物通过制备型HPLC纯化(梯度：乙腈/水，含 0.05％TFA)。合并含有产物的流分，冷冻干燥。由此获得无色无定形物的 N-(1-氰基环丙基)-(S)-2-(8-氮杂螺[4.5]癸烷-8-磺酰氨基)-4，4-二氟戊酰胺。

产量：20mg，理论值56％。

1H-NMR：9.1(s，1H)；7.85(d，1H)；3.85(m，1H)；3.00(m，4H)；2.15(m， 2H)；1.65(t，3H)；1.55(m，4H)，1.50(m，2H)；1.40(t，4H)；1.37(m，4H)； 1.10(m，2H)；MS(ESI+)：419.1。

按照与上面详述的实施例(实施例1-35和58-74)相似的方法制备以下 化合物。这些化合物及相关特征如表1b所示。

表1b：

下述的例子可以通过类似的方法制备：

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟-5-甲基己基]-6-氮杂螺[2.5] 辛烷-6-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-4-环丙基-3，3-二氟丁基]-6-氮杂螺 [2.5]辛烷-6-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟-4-(2-甲氧基苯基)丁基]-6- 氮杂螺[2.5]辛烷-6-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟-4-(2-三氟甲氧基苯基)丁 基]-6-氮杂螺[2.5]辛烷-6-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟-4-(2-氟苯基)丁基]-6-氮杂 螺[2.5]辛烷-6-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟-4-(4-氟苯基)丁基]-6-氮杂 螺[2.5]辛烷-6-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟-4-吡啶-2-基丁基]-6-氮杂螺 [2.5]辛烷-6-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟-4-吡啶-3-基丁基]-6-氮杂螺 [2.5]辛烷-6-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟-4-吡啶-4-基丁基]-6-氮杂螺 [2.5]辛烷-6-甲酰胺

N-[(S)-1-(氰基甲基氨甲酰基)-3，3-二氟-4-苯基丁基]-6-氮杂螺[2.5]辛烷 -6-甲酰胺

N-[(S)-1-(氰基甲基氨甲酰基)-4-环丙基-3，3-二氟丁基]-6-氮杂螺[2.5]辛 烷-6-甲酰胺

N-[(S)-1-(氰基甲基氨甲酰基)-3，3-二氟-4-吡啶-3-基丁基]-6-氮杂螺[2.5] 辛烷-6-甲酰胺

N-[(S)-1-(氰基甲基氨甲酰基)-4-(2-二氟甲氧基苯基)-3，3-二氟丁基]-6- 氮杂螺[2.5]辛烷-6-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基]-7-氮杂螺[3.5]壬烷-7- 甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-4-环丙基-3，3-二氟丁基]-7-氮杂螺 [3.5]壬烷-7-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟-4-苯基丁基]-7-氮杂螺[3.5] 壬烷-7-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟-4-吡啶-2-基丁基]-7-氮杂螺 [3.5]壬烷-7-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟-4-吡啶-3-基丁基]-7-氮杂螺 [3.5]壬烷-7-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟-4-吡啶-4-基丁基]-7-氮杂螺 [3.5]壬烷-7-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟-4-(2-甲氧基苯基)丁基]-7- 环丙基-2，7-二氮杂螺[3.5]壬烷-2-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟-4-(2-氟苯基)丁基]-7-环丙 基-2，7-二氮杂螺[3.5]壬烷-2-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟-4-(4-氟苯基)丁基]-7-环丙 基-2，7-二氮杂螺[3.5]壬烷-2-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟-4-吡啶-2-基丁基]-7-环丙基 -2，7-二氮杂螺[3.5]壬烷-2-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟-4-吡啶-3-基丁基]-7-环丙基 -2，7-二氮杂螺[3.5]壬烷-2-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟-4-吡啶-4-基丁基]-7-环丙基 -2，7-二氮杂螺[3.5]壬烷-2-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟-5-甲基己基]-7-环丙基-2，7- 二氮杂螺[3.5]壬烷-2-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-4-环丙基-3，3-二氟丁基]-7-环丙基 -2，7-二氮杂螺[3.5]壬烷-2-甲酰胺

N-[(S)-1-(氰基甲基氨甲酰基)-3，3-二氟-4-苯基丁基]-7-环丙基-2，7-二氮 杂螺[3.5]壬烷-2-甲酰胺

N-[(S)-1-(氰基甲基氨甲酰基)-3，3-二氟-4-吡啶-3-基丁基]-7-环丙基-2，7- 二氮杂螺[3.5]壬烷-2-甲酰胺

N-[(S)-1-(氰基甲基氨甲酰基)-4-环丙基-3，3-二氟丁基]-7-环丙基-2，7-二 氮杂螺[3.5]壬烷-2-甲酰胺

N-[(S)-1-(氰基甲基氨甲酰基)-3，3-二氟-4-(2-氟苯基)丁基]-7-环丙基 -2，7-二氮杂螺[3.5]壬烷-2-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基]-1，1-二氟-6-氮杂螺 [2.5]辛烷-6-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟戊基]-1，1-二氟-6-氮杂螺 [2.5]辛烷-6-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-4-环丙基-3，3-二氟丁基]-1，1-二氟-6- 氮杂螺[2.5]辛烷-6-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟-4-吡啶-3-基丁基]-1，1-二氟 -6-氮杂螺[2.5]辛烷-6-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-4，4-二氟戊基]-6-氮杂螺[2.5]辛烷-6- 甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-4，4-二氟-4-苯基丁基]-6-氮杂螺[2.5] 辛烷-6-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-4，4-二氟-4-吡啶-2-基丁基]-6-氮杂螺 [2.5]辛烷-6-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-4，4-二氟-4-吡啶-3-基丁基]-6-氮杂螺 [2.5]辛烷-6-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-4，4-二氟-4-吡啶-4-基丁基]-6-氮杂螺 [2.5]辛烷-6-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-4-(2-二氟甲氧基苯基)-4，4-二氟丁 基]-6-氮杂螺[2.5]辛烷-6-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-4，4-二氟-4-(4-氟苯基)丁基]-6-氮杂 螺[2.5]辛烷-6-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-4，4-二氟-4-(2-氟苯基)丁基]-6-氮杂 螺[2.5]辛烷-6-甲酰胺

N-[(S)-1-(4-氰基-1-甲基哌啶-4-基氨甲酰基)-4，4-二氟-4-苯基丁基]-6- 氮杂螺[2.5]辛烷-6-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-4，4-二氟-4-苯基丁基]-7-环丙基-2，7- 二氮杂螺[3.5]壬烷-2-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-4，4-二氟-4-(4-氟苯基)丁基]-7-环丙 基-2，7-二氮杂螺[3.5]壬烷-2-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-4，4-二氟-4-(2-氟苯基)丁基]-7-环丙 基-2，7-二氮杂螺[3.5]壬烷-2-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-4-(2-二氟甲氧基苯基)-4，4-二氟丁 基]-7-环丙基-2，7-二氮杂螺[3.5]壬烷-2-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-4，4-二氟-4-吡啶-2-基丁基]-7-环丙基 -2，7-二氮杂螺[3.5]壬烷-2-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-4，4-二氟-4-吡啶-3-基丁基]-7-环丙基 -2，7-二氮杂螺[3.5]壬烷-2-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-4，4-二氟-4-吡啶-4-基丁基]-7-环丙基 -2，7-二氮杂螺[3.5]壬烷-2-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟-4-苯基丁基]-7-甲基-2，7-二 氮杂螺[3.5]壬烷-2-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟-4-苯基丁基]-7-(2-甲氧基乙 基)-2，7-二氮杂螺[3.5]壬烷-2-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟-4-苯基丁基]-9-(2-甲氧基乙 基)-3，9-二氮杂螺[5.5]十一烷-3-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟-4-苯基丁基]-7-氨基-5-氮杂 螺[2.4]庚烷-5-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟-4-苯基丁基]-7-二甲氨基-5- 氮杂螺[2.4]庚烷-5-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基]-7-(环丙基羰基氨 基)-5-氮杂螺[2.4]庚烷-5-甲酰胺

6-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基氨甲酰基]-6-氮杂螺[2.5] 辛烷-1-甲酸

6-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基氨甲酰基]-6-氮杂螺[2.5] 辛烷-1-甲酸乙酯

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基]-1-羟基甲基-6-氮杂螺 [2.5]辛烷-6-甲酰胺

8-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基氨甲酰基]-1-氧杂-2，8- 二氮杂螺[4.5]癸-2-烯-3-甲酸

8-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟-4-苯基丁基氨甲酰基]-1-氧 杂-2，8-二氮杂螺[4.5]癸-2-烯-3-甲酸

8-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟戊基氨甲酰基]-1-氧杂-2，8- 二氮杂螺[4.5]癸-2-烯-3-甲酸

7-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟-4-苯基丁基氨甲酰基]-1-氧 杂-2，7-二氮杂螺[4.5]癸-2-烯-3-甲酸

7-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟-4-苯基丁基氨甲酰基]-1-氧 杂-2，7-二氮杂螺[4.5]壬-2-烯-3-甲酸

{3-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基氨甲酰基]-3-氮杂螺 [5.5]十一烷-9-基}甲酸

{3-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟戊基氨甲酰基]-3-氮杂螺 [5.5]十一烷-9-基}甲酸

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟戊基]-1，3-二氧代-2，8-二氮 杂螺[4.5]癸烷-8-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基]-1，3-二氧代-2，8-二氮 杂螺[4.5]癸烷-8-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟-4-苯基丁基]-1，3-二氧代 -2，8-二氮杂螺[4.5]癸烷-8-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟-5-甲基己基]-5-氮杂螺[2.5] 辛烷-5-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基]-5-氮杂螺[2.5]辛烷-5- 甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟-4-苯基丁基]-5-氮杂螺[2.5] 辛烷-5-甲酰胺

N-[(S)-1-(氰基甲基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基]-5-氮杂螺[2.5]辛烷-5-甲酰 胺

N-[(S)-1-(氰基甲基氨甲酰基)-3，3-二氟-4-苯基丁基]-5-氮杂螺[2.5]辛烷 -5-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟-4-(4-氟苯基)-丁基]-5-氮杂 螺[2.5]辛烷-5-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基]-8-环丙基-1-氧杂-2，8- 二氮杂螺[4.5]癸-2-烯-3-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基]-8-丙基-1-氧杂-2，8-二 氮杂螺[4.5]癸-2-烯-3-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基]-7-环丙基-1-氧杂-2，7- 二氮杂螺[4.5]癸-2-烯-3-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基]-7-丙基-1-氧杂-2，7-二 氮杂螺[4.5]癸-2-烯-3-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基]-7-环丙基-1-氧杂-2，7- 二氮杂螺[4.4]壬-2-烯-3-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟丁基]-7-甲基-1-氧杂-2，7-二 氮杂螺[4.4]壬-2-烯-3-甲酰胺

N-[(S)-1-(1-氰基环丙基氨甲酰基)-3，3-二氟-4-苯基丁基]-7-甲基-1-氧杂 -2，7-二氮杂螺[4.4]壬-2-烯-3-甲酰胺

药理学实施例：

对人组织蛋白酶B催化结构域的酶活性进行了测定。该蛋白是作为无 活性的酶从西格玛公司(Sigma)，Wiesbaden，德国获得的(目录号C8571)。 所述酶通过下述方法激活：

将25μg酶用醋酸盐缓冲液稀释至浓度为12.5μg/ml，将一份体积的酶 与20份体积的半胱氨酸溶液混合，用醋酸盐/HEPES缓冲液稀释至浓度为 0.11μg/ml，在37℃下孵育5分钟。

为了测定酶活性，将10μl酶溶液与10μl 3％(v/v)的二甲基亚砜水溶液 一起孵育10分钟(反应1)。为了测定酶抑制剂的活性，将10μl酶溶液与10μl 含有酶抑制剂的3％(v/v)的二甲基亚砜水溶液混合孵育(反应2)。

在反应1和反应2中，在加入10μl含0.3mmol/l底物的3％(v/v)的二 甲基亚砜水溶液后，通过荧光分光光度法监测酶反应(360nm(激发)/465nm (发射))。

酶活性表示为荧光增加值/分钟。

抑制剂的作用通过下式计算为抑制百分率：

抑制百分率＝100-[(反应2中的荧光增加值/分钟)/(反应1中的荧光 增加值/分钟)×100]。

IC50值(酶活性达到50％抑制所需的抑制剂浓度)通过对不同抑制剂浓 度下的抑制百分率作图而从图中获得。

所述醋酸盐缓冲液含有0.1mol/L醋酸钠、0.1mol/L氯化钠和0.001％ 普流尼克(西格玛公司，Deisenhofen，德国)，pH 4.5。

所述半胱氨酸溶液为含有0.3mol/L半胱氨酸的水溶液。所述醋酸盐 /HEPES缓冲液含有0.15mol/L醋酸钠、0.15mol/L的HEPES，0.3mol/L 氯化钠和0.001％普流尼克(西格玛公司，Deisenhofen，德国)，pH 6.5。

所述酶溶液含有0.11μg/ml的酶结构域。

所述底物溶液含有0.3mmol/L的荧光底物2-Arg-Arg-AMC(Bachem 公司，Heidelberg，德国)。

对人组织蛋白酶K催化结构域的酶活性进行了测定。该蛋白是作为无 活性的酶从赛诺菲-安万特公司(Sanofi-Aventis)，Frankfurt，德国获得的。 所述酶通过下述方法激活：

将1份体积的酶与4份体积的半胱氨酸溶液混合，用醋酸盐/HEPES 缓冲液稀释至浓度为0.22μg/ml。

为了测定酶活性，将10μl酶溶液与10μl 3％(v/v)的二甲基亚砜水溶液 混合孵育10分钟(反应1)。为了测定酶抑制剂的活性，将10μl酶溶液与10μl 含有酶抑制剂的3％(v/v)的二甲基亚砜水溶液混合孵育(反应2)。

在反应1和反应2中，在加入10μl含有0.3mmol/l底物的3％(v/v)的 二甲基亚砜水溶液后，通过荧光分光光度法监测酶反应(360nm(激发)/ 465nm(发射))。

酶活性表示为荧光增加值/分钟。

抑制剂的作用通过下式计算为抑制百分率：

抑制百分率＝100-[(反应2中的荧光增加值/分钟)/(反应1中的荧光 增加值/分钟)×100]。

IC50值(酶活性达到50％抑制所需的抑制剂浓度)通过对不同抑制剂浓 度下的抑制百分率作图而从图中获得。

所述半胱氨酸溶液为含有0.3mol/L半胱氨酸的水溶液。所述醋酸盐 /HEPES缓冲液含有0.15mol/L醋酸钠、0.15mol/l的HEPES，0.3mol/l 氯化钠和0.001％普流尼克(西格玛公司，Deisenhofen，德国)，pH 6.5。

所述酶溶液含有0.22μg/ml的酶结构域。

所述底物溶液含有0.3mmol/L荧光底物Boc-Ala-Gly-Pro-Arg-AMC (Bachem公司，Heidelberg，德国)。

对人组织蛋白酶S催化结构域的酶活性进行了测定。该蛋白是作为无 活性的酶从R&D System，Wiesbaden，德国获得(目录号1183-CY)。所述酶 通过下述方法激活：

将5份体积的酶与20份体积的醋酸盐缓冲液和50份体积的半胱氨酸 溶液在37℃下孵育5分钟，酶活化后用Tris/HCl缓冲液稀释至浓度为 0.65μg/ml。为了测定酶活性，将10μl酶溶液与10μl 3％(v/v)的二甲基亚砜 水溶液混合孵育10分钟(反应1)。为了测定酶抑制剂的活性，将10μl酶溶 液与10μl含有酶抑制剂的3％(v/v)的二甲基亚砜水溶液混合孵育(反应2)。

在反应1和反应2中，在加入10μl含有0.15mmol/l底物的1.5％(v/v) 的二甲基亚砜水溶液后，通过荧光分光光度法监测酶反应(360nm(激 发)/465nm(发射))。

酶活性表示为荧光增加值/分钟。

抑制剂的作用通过下式计算为抑制百分率：

抑制百分率＝100-[(反应2中的荧光增加值/分钟)/(反应1中的荧光 增加值/分钟)×100]。

IC50值(酶活性达到50％抑制所需的抑制剂浓度)通过对不同抑制剂浓 度下的抑制百分率作图而从图中获得。

所述醋酸盐缓冲液含有0.05mol/l的醋酸钠、0.1mol/l氯化钠和0.001％ 普流尼克(西格玛公司，Deisenhofen，德国)，pH 5.5。

所述半胱氨酸溶液为含有0.3mol/L半胱氨酸的水溶液。Tris/HCl缓 冲液含有0.1mol/l的Tris/HCl、0.04mol/l的EDTA和0.001％的普流尼克， pH 7.5。

所述酶溶液含有0.65μg/ml的酶结构域。

所述底物溶液含有0.15mmol/L的荧光底物Z-Val-Val-Arg-AMC (Bachem公司，Heidelberg，德国)。

相应的Ki值通过应用Cheng-Prusoff方程而获得：

Ki＝Ki，app/(1+[S]/KM)；其中Ki，app＝IC50

(Ki，app指在底物浓度[S]下能抑制50％酶活性的竞争性物质的浓度)

表2给出了以Ki值表示的对应于一些代表性实施例的抑制值：

表2：

         实施例 Ki[nM]                  组织蛋白酶K Ki[nM]                  组织蛋白酶B Ki[nM]                  组织蛋白酶S 9 1.8 46 3.2 35 3.1 >7100 150 36 3 44 2

  37 21 560 13 42 32 4500 11 45 21 1200 24 49 52 2200 16 53 4.5 1500 53 56 7.5 210 7.2 63 22 260 5 70 910 110 0.3 74 150 >7100 16 76 47 930 22 77 20 220 7 78 38 530 19 79 16 620 9 80 36 3900 9 83 28 2300 8 88 15 310 9 91 43 140 2 94 24 84 2

  97 400 100 1 102 33 62 0.5 103 84 99 27

通过测定Caco-2/TC7渗透性预测本发明化合物的吸收：(Caco-2/TC7 渗透性试验)

采用赛诺非公司的Caco-2/TC-7细胞。此外采用HTS多孔板(24孔， 无涂覆，Becton Dickinson，Becton Dickinson滤器的表面积为0.3cm2)。 在滤器上的细胞密度为2×105/cm2，在T-75培养瓶(Costar，带通气孔)中用 于细胞系生长的密度为1.3×104/cm2。

孵育条件为37℃，空气湿度95％，10％ CO2。培养基每周更换3次。 (DMEM，Glutamax I，非必需AA，青霉素/链霉素，FBS 20％)。

渗透性测定条件：用于筛选的不对称条件是顶层缓冲液HBSS(含 10mM HEPES和0.5％ BSA，pH6.5)和底层缓冲液HBSS(含10μM HEPES 和0.5％ BSA，pH7.4)。渗透性试验在37℃下振荡进行2小时。样品通过 LC-MS分析。结果用平均的Papp值(单点，cm/秒)(渗透系数)表示：

$P=\frac{B_2}{\left[A_0\right]\times S\times t}$

B2：2小时后分析到的化合物在底外侧的量。

[A0]：试验溶液在顶侧的浓度。

S：“进入面积”：0.3cm2

T：时间：2小时