本发明关于用作5-HT4受体激动剂的吲唑-甲酰胺化合物。本发明还关于包含所述化合物的医药组合物、使用所述化合物治疗或预防由5-HT4受体活性介导的医疗状况的方法、及用于制备所述化合物的方法及中间体。

血清素(5-羟基色胺，5-HT)是一种在整个体内广泛分布于中枢神经系统及周围系统二者中的神经递质。已经鉴别出至少7种血清素受体亚型且血清素与这些不同受体间的相互作用与各种生理功能有关。因此，业内实质上对研发为靶特异性5-HT受体亚型的治疗剂感兴趣。
具体而言，5-HT4受体的特性及与其相互作用的药剂的鉴别是最近重大活动的焦点。(参见例如Langlois及Fischmeister的评论J.Med.Chem.2003，46，319-344。)5-HT4受体激动剂用于治疗胃肠道蠕动减少的病症。所述病症包括肠易激综合征(IBS)、慢性便秘、功能性消化不良、胃排空障碍、胃食管反流病(GERD)、胃轻瘫、术后肠梗阻、假性肠梗阻、及药物诱发的传输迟缓。此外，已建议一些5-HT4受体激动剂化合物可用于治疗中枢神经系统障碍，其包括认知障碍、行为障碍、心境障碍、及自主神经功能控制障碍。
尽管医药制剂调节5-HT4受体活性的宽范围效用，但目前几乎没有5-HT4受体激动剂化合物用于临床使用。
因此，业内需要达成合意作用同时具有最小负作用的新5-HT4受体激动剂。较佳的制剂连同其他性质一起可具有经改良的选择性、效能、药物代谢性质、及/或作用持续时间。

本发明提供具有5-HT4受体激动剂活性的新颖化合物。已发现，除了其他性质以外，本发明化合物为有效及选择性5-HT4受体激动剂。此外，已发现本发明化合物展示合意的药物代谢性质，此预计口服投与时具有良好的生物利用度。
因此，本发明提供一种式(I)化合物：
其中：R1为氢、卤素、羟基、C1-4烷基、或C1-4烷氧基；R2为或C3-4烷基、或C3-6环烷基；R3为羟基、C1-3烷氧基、经羟基取代的C1-4烷基、或-OC(O)NRaRb；R4为氢或C1-4烷基；W选自(a)Y，其中Y选自-N(R8a)C(O)R9、-N(R8a)S(O)2R10、-N(R8a)C(O)OR12、-N(R8a)C(O)NR13R14、及-N(R8a)S(O)2NR13R14；及(b)式(b)部分：其中：X选自-N(R8)C(O)R9、-N(R8)S(O)2R10、-S(R11)O2、-N(R8)C(O)OR12、-N(R8)C(O)NR13R14、-N(R8)S(O)2NR13R14、-C(O)NR13R14、-OC(O)NR13R14、-C(O)OR12、-OR15、-NR8R16、氰基、-SR15、CF3、吡啶基、吡咯基、嘧啶基、硫吗啉基、噻唑烷基、1，1-二氧代异噻唑烷基、咪唑基、吲哚基、四氢呋喃基、吡咯烷基及哌啶基，其中吡咯烷基视情况经氧代基取代及哌啶基视情况经1-3个卤素取代；R5为氢或C1-4烷基，其中C1-4烷基视情况经羟基、C1-3烷氧基、或氰基取代；R6与R7每次出现时独立选自氢、羟基、卤素、氰基、及C1-4烷基，其中C1-4烷基视情况经1-2个选自羟基、C1-3烷氧基、卤素、及氰基的取代基取代；R8及R8a为氢或C1-4烷基；或R5与R8、R5与R6、或R6与R8一起形成C2-5亚烷基，其中C2-5亚烷基视情况经羟基、卤素、经羟基取代的C1-3烷基、或C1-3烷氧基取代；或R3与R5或R3与R8a一起形成-OCH2CH2-；或R5与R6一起形成-(CH2)q-Q-(CH2)q，其中Q为氧或硫及q独立为0、1、或2；或R7与X一起形成-NHC(O)NHC(O)或-C(O)NHC(O)NH-；R9选自氢、呋喃基、四氢呋喃基、吡啶基、或C1-4烷基，其中C1-4烷基视情况经羟基或经1-3个卤素取代；R10选自氢、C1-4烷基、吡啶基、及咪唑基，其中C1-4烷基视情况经-S(O)2Rc、C3-6环烷基、或经1-3个卤素取代，及咪唑基视情况经C1-3烷基取代；或R8与R10一起形成C3亚烷基；R11为-NRaRb、或C1-4烷基，其中C1-4烷基视情况经1-3个卤素取代；或R5与R11或R6与R11一起形成C2-5亚烷基；R12为C1-4烷基；R13及R14皆独立为氢或C1-4烷基；R15为氢或C1-4烷基，其中C1-4烷基视情况经羟基取代；或当X为-SR15时，R5与R15一起形成C1-4亚烷基；R16为-(CH2)r-R17，其中r为0、1、2或3；及R17选自氢、羟基、C1-3烷基、C1-3烷氧基、-C(O)NRaRb、-C(O)-吗啉基、吡啶基、吡咯基、嘧啶基、吗啉基、及四氢呋喃基，其中C1-3烷氧基视情况经羟基取代；条件是当r为0时，R17选自氢、C1-3烷基、吡啶基、及嘧啶基；及当r为1时，R17为氢或R17与-(CH2)r-碳原子形成碳-碳键；R18为-C(O)O-C1-3烷基、-S(O)2-C1-3烷基、或-C(O)-C1-3烷基；Ra、Rb及Rc皆独立为氢或C1-3烷基；a为0或1；及n是整数1、2、3、4、或5；条件是当n为1时，X为-SR15，或X与具有取代基R6及R7的碳原子形成碳-碳键；或其医药上可接受的盐或溶剂化物或立体异构体。
本发明还提供一种包含本发明化合物及医药上可接受载剂的医药组合物。
本发明还提供一种治疗与5-HT4受体活性有关的疾病或病状(例如胃肠道蠕动减少的病症)的方法，所述方法包括向哺乳动物投与治疗有效量的本发明化合物。
此外，本发明提供一种治疗哺乳动物中与5-HT4受体活性有关的疾病或病状的方法，所述方法包括向所述哺乳动物投与治疗有效量的本发明医药组合物及医药上可接受的载剂。
本发明化合物还可用作研究工具，即，用以研究生物系统或试样、或用以研究其他化学化合物的活性。因此，在此方法的另一方面中，本发明提供一种使用式(I)化合物、或其医药上可接受的盐或溶剂化物或立体异构体作为研究生物系统或试样或用于发现新5-HT4受体激动剂的研究工具的方法，所述方法包括使一生物系统或试样接触本发明化合物并测定由所述化合物对所述生物系统或试样所造成的影响。
就单独及独特方面而言，本发明还提供本文所述合成方法及中间体，其用于制备本发明化合物。
本发明还提供如本文所述用于医学治疗的本发明化合物、以及本发明化合物在制造调配物或药剂中的用途，所述调配物或药剂用于治疗哺乳动物中与5-HT4受体活性有关的疾病或病状(例如胃肠道蠕动减少的病症)。
附图说明

本发明提供式(I)的新颖吲唑-甲酰胺5-HT4受体激动剂、或其医药上可接受的盐或溶剂化物或立体异构体。以下关于基团、取代基及范围的实例性及较佳数值仅为阐述性的；其不能排除其他经定义数值或其他在所述基团及取代基经定义范围内的数值。
在本发明具体方面中，R1为氢、卤素、或C1-4烷基。
在其他具体方面中，R1为氢、氟、氯、溴、或甲基；R1为氢或卤素；或R1为氢。
在本发明具体方面中，R2为C3-4烷基。代表性R2基团包括正-丙基、异丙基、正-丁基、仲丁基、及叔丁基。
在另一具体方面中，R2为异丙基、或C4-5环烷基。
在又一具体方面中，R2为异丙基。
在具体方面中，R3为羟基、C1-3烷氧基、或-OC(O)NRaRb。
在另一具体方面中，R3为羟基、甲氧基、羟甲基、-OC(O)NHCH3、或-OC(O)N(CH3)2。
在具体方面中，R4为氢或甲基；或R4为氢。
在本发明一个方面中，R1为氢或卤素，R2为异丙基或C4-5环烷基，及R4为氢。
在具体方面中，R3为羟基、C1-3烷氧基、末端经羟基取代的C1-3烷基、或-OC(O)NRaRb；R3为羟基、C1-3烷氧基、或-OC(O)NRaRb；或R3为羟基。
在另一具体方面中，R3为羟基、甲氧基、羟甲基、-OC(O)NHCH3、或-OC(O)N(CH3)2，或R3与R5或R3与R8a一起形成-OCH2CH2-。
在具体方面中，R5为氢、C1-3烷基、或末端位置处经羟基、C1-3烷氧基、或氰基取代的C1-3烷基。代表性R5基团包括(但不限于)羟基、甲基、乙基、2-羟乙基、2-甲氧基乙基、氰基甲基、及2-氰基乙基。
在其他具体方面中，R5为氢、C1-3烷基、或在末端位置处经羟基取代的C1-3烷基；R5为氢或C1-3烷基；或R5为氢或甲基。
在另一具体方面中，R5为氢或C1-3烷基，或R5与R8形成C2-3亚烷基。
在具体方面中，R3与R5一起形成-OCH2CH2-。
在具体方面中，n为1、2或3及R5与R6一起形成-CH2CH2O-或-CH2CH2OCH2-。
或者，在另一具体方面中，n为2及R5与R6一起形成C2-3亚烷基。
在具体方面中，R6及R7皆独立为氢、羟基、卤素、C1-3烷基、或经羟基取代的C1-3烷基。代表性R6及R7基团包括(但不限于)氢、羟基、氟、氯、羟乙基、及羟甲基。
在其他具体方面中，R6及R7每次出现时独立为氢、羟基、卤素或氰基；或R6及R7各自为氢。
在具体方面中，R8为氢或C1-3烷基，或R8为氢或甲基。
在另一具体方面中，R8为氢或C1-3烷基，或R5与R8一起形成C2-3亚烷基。
或者，在另一具体方面中，R5与R8一起形成C2-3亚烷基。
在具体方面中，n为2及R5与R8一起形成C2亚烷基。
在具体方面中，n为2及R5与R8一起形成C3亚烷基。
或者，在另一具体方面中，R6与R8一起形成C2-3亚烷基。
在具体方面中，R8a为氢或C1-3烷基，或R3与R8a一起形成-OCH2CH2-；R8a为氢或C1-3烷基；或R8a为氢或甲基。
在具体方面中，R9为氢、四氢呋喃基、吡啶基、或C1-3烷基，其中C1-3烷基视情况经取代羟基。代表性R9基团包括(但不限于)氢、四氢呋喃-2-基、甲基、乙基、丙基、异丙基、及1-羟乙基。
在其他具体方面中，R9为氢、四氢呋喃基、吡啶基、或C1-3烷基，例如甲基；或R9为氢或甲基。
在具体方面中，R10为氢或C1-3烷基，其中C1-3烷基视情况经-SO2Rc、C3-6环烷基、或经1-3个卤素取代，其中Rc为C1-3烷基。代表性R10基团包括(但不限于)甲基、乙基、丙基、异丙基、及甲烷磺酰基甲基。
在另一具体方面中，R10为C1-3烷基，其中C1-3烷基视情况经-S(O)2C1-3烷基或经1-3个卤素取代。
在其他具体方面中，R10为C1-3烷基；R10为甲基或乙基；或R10为甲基。
在具体方面中，R11为-NRaRb、或C1-3烷基，其中C1-3烷基视情况经1-3个卤素取代。
在其他具体方面中，R11为-NH2、-NH(CH3)、-N(CH3)2、甲基、乙基、或-CF3；或R11为甲基。
在另一具体方面中，n为2及R5与R11一起形成C2亚烷基。
在又一具体方面中，n为2或3及R6与R11一起形成C2亚烷基。
在具体方面中，R12为C1-3烷基；或R12为甲基或乙基。
在具体方面中，R13与R14皆独立为氢或C1-3烷基；或R13与R14皆独立为氢、甲基、或乙基。
在具体方面中，R15为氢、C1-3烷基、或在末端位置处经羟基取代的C1-3烷基。代表性R15基团包括(但不限于)氢、甲基、乙基、及2-羟乙基；例如氢、甲基、及乙基。
在其他具体方面中，R15为氢或C1-3烷基；或R15为氢、甲基、或乙基；或R15为氢或甲基。
在具体方面中，R16为-(CH2)r-R17，其中r为0、1、或2。在另一具体方面中，R16为-(CH2)r-R17，其中r为1或2。代表性R16基团包括(但不限于)-CH2-C(O)NRaRb、-CH2-C(O)-吗啉基、-CH2-吡啶基、-CH2-嘧啶基、及-CH2-四氢呋喃基。
在具体方面中，R17选自羟基、C1-3烷氧基、-C(O)NRaRb、-C(O)-吗啉基、吡啶基、嘧啶基、吗啉基、及四氢呋喃基。
在具体方面中，R18为-C(O)OCH3、-S(O)2CH3、或-C(O)CH3；或R18为-C(O)OCH3。
在具体方面中，Ra、Rb、及Rc皆独立为氢、甲基、或乙基；或Ra、Rb及Rc皆独立为氢或甲基。
在具体方面中，a为0。在另一具体方面中，a为1。
在具体方面中，n为整数1、2、3、或4(包括1、2或3)，例如2或3。在另一具体方面中，n为2。
在本发明具体方面中，W是选自：(a)Y，其中Y选自-N(R8a)C(O)R9、-N(R8a)S(O)2R10、及-N(R8a)C(O)NR13R14；及(b)式(b)部分，其中X选自-N(R8)C(O)R9、-N(R8)S(O)2R10、-N(R8)C(O)OR12、-N(R8)C(O)NR13R14、-N(R8)S(O)2NR13R14、-C(O)NR13R14、-OR15、及氰基。
在又一具体方面中，W是Y。
在具体方面中，W选自Y，其中Y选自-N(R8a)C(O)R9、-N(R8a)S(O)2R10、-N(R8a)C(O)OR12、及-N(R8a)C(O)NR13R14；或Y选自-N(R8a)C(O)R9、-N(R8a)S(O)2R10、及-N(R8a)C(O)NR13R14。在其他具体方面中，W选自Y，其中Y是-N(R8a)S(O)2R10；Y是-N(R8a)C(O)R9；或Y是-N(R8a)S(O)2R10。
就本发明另一方面而言，W选自Y，其中Y是如本文所定义；R8a为氢或甲基；R9为氢、四氢呋喃基、吡啶基、或甲基；R10及R12皆为甲基或乙基；及R13及R14皆独立为氢或甲基。
或者，W是式(b)部分。在具体方面中，W是式(b)部分，其中(i)X为氰基；或(ii)a为0，n为2，R6及R7为氢，R5与R8一起形成C2亚烷基，及X是选自-N(R8)C(O)R9、-N(R8)S(O)2R10、及-N(R8)C(O)NR13R14。
在另一具体方面中，W是式(b)部分，其中a为0，n为2，R6与R7皆为氢，及R5与R8一起形成C2亚烷基。在此而言，代表性X值包括(但不限于)-N(R8)C(O)R9、-N(R8)S(O)2R10、及-N(R8)C(O)NR13R14。
在本发明又一方面中，W是式(b)部分；a为0或1；n为1、2或3；R5为氢或甲基；或R5与R8一起形成C2-5亚烷基；或R3与R5一起为-OCH2CH2-；R6及R7各自皆为氢；或R5与R6一起形成C2-5亚烷基；及X如本文所定义。
在再一具体方面中，W选自-NHC(O)H、-N(CH3)C(O)H、-NHC(O)CH3、-N(CH3)C(O)CH3、-N(CH3)S(O)2CH3、-N(CH3)C(O)NHCH3、-N(CH3)CH2CH2CN、1-甲烷磺酰基哌嗪-4-基、1-二甲基氨基羰基-哌嗪-4-基、1-(四氢呋喃-2-基)羰基哌嗪-4-基、3-(甲氧基羰基-氨基)吡咯烷-1-基、及2-(甲氧基亚甲基)吡咯烷-1-基。
在具体方面中，W是式(b)部分，其中X选自-N(R8)C(O)R9、-N(R8)S(O)2R10、-S(R11)O2、-N(R8)C(O)OR12、-N(R8)C(O)NR13R14、-N(R8)S(O)2NR13R14、-C(O)NR13R14、-OC(O)NR13R14、-C(O)OR12、-OR15、-NR8R16、氰基、-SR15、-CF3、吡啶基、吡咯基、1，1-二氧代异噻唑烷基、咪唑基、及吡咯烷基，其中吡咯烷基视情况经氧代基取代。
在另一具体方面中，W是式(b)部分，其中X选自-N(R8)C(O)R9、-N(R8)S(O)2R10、-S(R11)O2、-N(R8)C(O)OR12、-N(R8)C(O)NR13R14、-N(R8)SO2NR13R14、-C(O)NR13R14、-OC(O)NR13R14、-C(O)OR12、-OR15、及氰基。
在其他具体方面中，W是式(b)部分，其中X选自-N(R8)C(O)R9；-N(R8)S(O)2R10、-S(R11)O2、-N(R8)C(O)NR13R14、-C(O)NR13R14、-OC(O)NR13R14、-OR15、及氰基；或X选自-N(R8)C(O)R9、-N(R8)S(O)2R10、-N(R8)C(O)NR13R14、及氰基。
在另一具体方面中，W是式(b)部分，其中X选自-N(R8)C(O)R9、-N(R8)S(O)2R10、及-N(R8)C(O)NR13R14；或X是-N(R8)S(O)2R10。
在本发明一个方面中，R1、R2、R3、R4、及a皆如本文所定义；W选自Y及式(b)部分，及R5为氢、C1-3烷基、或在末端位置处经羟基取代的C1-3烷基；R6与R7每次出现时独立为氢、羟基、卤素或氰基；R8及R8a为氢或C1-3烷基；或R3与R5或R3与R8a一起为-OCH2CH2-；或R5与R6一起形成C2-5亚烷基；或R5与R8一起形成C2-5亚烷基；R9为氢、四氢呋喃基、吡啶基、或C1-3烷基；R10为C1-3烷基，其中C1-3烷基视情况经-S(O)2C1-3烷基、或经1-3个卤素取代；R11为-NRaRb或C1-4烷基，其中C1-4烷基视情况经1-3个卤素取代；或R5与R11或R6与R11一起形成C2-5亚烷基；R12为C1-3烷基；R13、R14、及R15皆独立为氢或C1-3烷基；R16为-CH2-C(O)NRaRb、-CH2-C(O)-吗啉基、-CH2-吡啶基、-CH2-嘧啶基、或-CH2-四氢呋喃；R18为-C(O)OCH3、-S(O)2CH3、或-C(O)CH3；及n为整数1、2、或3。
另一方面，本发明提供一种式(I)化合物，其为下式(I-a)的化合物：
其中R1为氢、卤素或C1-4烷基；R2为异丙基或C4-5环烷基；R3为羟基、C1-3烷氧基、或OC(O)NRaRb；W是选自：(a)Y，其中Y选自-N(R8a)C(O)R9、-N(R8a)S(O)2R10、-N(R8a)C(O)OR12、-N(R8a)C(O)NR13R14、及-N(R8a)S(O)2NR13R14；及(b)式(b)部分：其中X选自-N(R8)C(O)R9、-N(R8)S(O)2R10、-S(R11)O2、-N(R8)C(O)OR12、-N(R8)C(O)NR13R14、-N(R8)S(O)2NR13R14、-C(O)NR13R14、-OC(O)NR13R14、-C(O)OR12、-OR15、-NR8R16、氰基、-SR15、CF3、吡啶基、吡咯基、1，1-二氧代异噻唑烷基、咪唑基、及吡咯烷基，其中吡咯烷基视情况经氧代基取代；R5为氢、C1-3烷基、或在末端位置处经羟基取代的C1-3烷基；R6与R7每次出现时独立为氢、羟基、卤素或氰基；R8及R8a为氢或C1-3烷基；或R5与R8或R5与R6一起形成C2-5亚烷基；或R3与R5或R3与R8a一起为-OCH2CH2-；R9为氢、四氢呋喃基、吡啶基、或甲基；R10为C1-3烷基，其中C1-3烷基视情况经-S(O)2C1-3烷基、或经1-3个卤素取代；R11为-NRaRb、或C1-3烷基，其中C1-3烷基视情况经1-3个卤素取代；或R5与R11或R6与R11一起形成C2-5亚烷基；R12为C1-3烷基；R13、R14及R15皆独立为氢或C1-3烷基；R16为-CH2-C(O)NRaRb、-CH2-C(O)-吗啉基、-CH2-吡啶基、-CH2-嘧啶基、或-CH2-四氢呋喃基；R18为-C(O)OCH3、-S(O)2CH3、或-C(O)CH3；Ra及Rb独立为氢或C1-3烷基；a为0或1；及n是整数1、2、或3；条件是当n为1时，X为-SR15，或X与具有取代基R6及R7的碳原子形成碳-碳键；或其医药上可接受的盐或溶剂化物或立体异构体。
本发明进一步提供式(I-b)化合物：其中R1、R2、R3、R4、n及X取任一本文所定义的值。
本发明进一步提供式(I-c)化合物：其中W’选自-C(O)R9、-S(O)2R10、-C(O)OR12、-C(O)NR13R14、-S(O)2NR13R14、及-(CR6R7)n-X；及R1、R2、R6、R7、R9、R10、R12、R13、及R14取任一本文所定义的值。
本发明进一步提供式(I-d)化合物：其中n′是整数0、1、或2，及R1、R2、R3、R4、及X取任一本文所定义的值。
在又一方面中，本发明提供本文表I至X中所列举的化合物。
阐述用于实例1化合物的本文所用化学命名约定：
其根据AutoNom软体(由MDL Information Systems，GmbH(Frankfurt、Germany)提供)被命名为1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸{(1S，3R，5R)-8-[2-羟基-3-((S)-2-甲氧基甲基吡咯烷-1-基)丙基]-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基}酰胺。命名(1S，3R，5R)阐述与二环环系统相连绘示成实及虚楔形的键的相对定向。或者，将所述化合物命名为N-[(3-内桥)-8-(3-((S)-2-甲氧基甲基吡咯烷-1-基)-2-羟丙基)-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基]-1-(1-甲基乙基)-1H-吲唑-3-甲酰胺。
尤其应提及下列化合物：1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸{(1S，3R，5R)-8-[2-羟基-3-((S)-2-甲氧基甲基吡咯烷-1-基)丙基]-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基}酰胺；1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸((1S，3R，5R)-8-{3-[(2-氰基-乙基)甲基氨基]-2-羟丙基}-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)酰胺；1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸((1S，3R，5R)-8-{2-羟基-3-[4-(四氢呋喃-2-羰基)哌嗪-1-基]丙基}-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)-酰胺；1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸{(1S，3R，5R)-8-[2-羟基-3-(4-甲烷磺酰基哌嗪-1-基)丙基]-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基}酰胺；1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸[(1S，3R，5R)-8-(4-氨基甲酰基甲基吗啉-2-基甲基)-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基]酰胺；1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸{(1S，3R，5R)-8-[3-(4-二甲基氨基甲酰基哌嗪-1-基)-2-羟丙基]-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基}酰胺；1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸{(1S，3R，5R)-8-[3-(4-甲烷磺酰基哌嗪-1-基)-2-甲氧基丙基]-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基}酰胺；1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸{(1S，3R，5R)-8-[(R)-2-羟基-3-(4-甲烷磺酰基哌嗪-1-基)丙基]-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基}酰胺；[1-(2-羟基-3-{(1S，3R，5R)-3-[(1-异丙基-1H-吲唑-3-羰基)-氨基]-8-氮杂二环[3.2.1]辛-8-基}丙基)吡咯烷-3-基]氨基甲酸甲酯；1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸{(1S，3R，5R)-8-[(S)-2-羟基-3-(4-甲烷磺酰基哌嗪-1-基)丙基]-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基}酰胺；1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸{(1S，3R，5R)-8-[2-羟基-3-(甲烷磺酰基甲基氨基)丙基]-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基}酰胺；1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸{(1S，3R，5R)-8-[3-(乙酰基-甲基氨基)-2-羟丙基]-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基}酰胺；1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸{(1S，3R，5R)-8-[3-(甲酰基-甲基氨基)-2-羟丙基]-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基}酰胺；1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸{(1S，3R，5R)-8-[3-(1，3-二甲基脲基)-2-羟丙基]-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基}酰胺；1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸((1S，3R，5R)-8-{2-羟基-3-[(吡啶-4-羰基)氨基]丙基}-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)酰胺；1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸[(1S，3R，5R)-8-(3-甲酰基氨基-2-羟丙基)-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基]-酰胺；及1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸{(1S，3R，5R)-8-[(R)-2-羟基-3-(甲烷磺酰基甲基氨基)丙基]-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基}酰胺。
如上文所述，本发明化合物可包含一或多个手性中心。因此，除非另有说明，否则本发明包括外消旋混合物、纯立体异构体、及所述异构体富立体异构体混合物。当展示一特定立体异构体时，熟悉该项技术者应了解，除非另有说明，否则本发明组合物中存在少量的其他立体异构体，条件是所述组合物的效应总体上不会因所述其他异构体的存在而被消弱。
定义当阐述本发明化合物、组合物及方法时，除非另有说明，否则以下术语具有以下意义。
术语“烷基”是指可为直链或具支链或其组合的单价饱和烃基团。除非另有定义，否则所述烷基通常包含1-10个碳原子。代表性烷基包括(例如)甲基、乙基、正-丙基(n-Pr)、异丙基(i-Pr)、正-丁基(n-Bu)、仲丁基、异丁基、叔丁基、正-戊基、正-己基、正-庚基、正-辛基、正-壬基、正-癸基及诸如此类。
术语“亚烷基(alkylenyl)”或“亚烷基(alkylene)”是指可为直链或具支链或其组合的二价饱和烃基团。代表性“亚烷基”基团包括(例如)亚甲基、亚乙基、亚正-丙基、亚异丙基、亚正-丁基、亚仲丁基、亚叔丁基、及诸如此类。
术语“烷氧基”是指单价基团-O-烷基，其中烷基如上文所定义。代表性烷氧基包括(例如)甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基及诸如此类。
术语“化合物”是指以合成方式制备或以任何其他方式(例如通过新陈代谢)制备的化合物。
术语“环烷基”是指可为单环或多环的单价饱和碳环基团。除非另有定义，否则所述环烷基基团通常包含3-10个碳原子。代表性环烷基基团包括(例如)环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基及诸如此类。
术语“卤素”是指氟、氯、溴或碘。
术语“治疗有效量”是指当投与需要治疗的患者时足以达到所述治疗的量。
本文所用术语“治疗”是指治疗患者(例如哺乳动物(尤其人类))中的疾病、病症或医疗状况，其包括：(a)防止出现所述疾病、病症或医疗状况，即，患者的预防性治疗；(b)改善所述疾病、病症或医疗状况，即，消除患者中所述疾病、病症或医疗状况或使其消退；(c)抑制所述疾病、病症或医疗状况，即，减缓或阻止患者中所述疾病、病症或医疗状况的发展；或(d)缓解患者中所述疾病、病症或医疗状况的症状。
术语“医药上可接受的盐”是指由容许投与患者(例如哺乳动物)的酸或碱所形成的盐。所述盐可衍生自医药上可接受的无机或有机酸且可衍生自医药上可接受的碱。通常，本发明化合物医药上可接受的盐是自酸制得。
衍生自医药上可接受的酸的盐包括(但不限于)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、氢氯酸、乳酸、马来酸、苹果酸、扁桃酸、甲烷磺酸、粘酸、硝酸、泛酸、磷酸、琥珀酸、硫酸、酒石酸、对甲苯磺酸、羟萘甲酸(xinafoic acid)(1-羟基-2-萘甲酸)、亚萘基-1，5-二磺酸及诸如此类。
术语“溶剂化物”是指由一或多个溶质分子(即本发明化合物或其医药上可接受的盐)与一或多个溶剂分子形成的络合物或聚集体。所述溶剂化物通常为具有实质上固定溶质与溶剂摩尔比的结晶固体。
代表性溶剂包括(例如)水、甲醇、乙醇、异丙醇、乙酸及诸如此类。当所述溶剂为水时，所形成的溶剂化物为水合物。
应了解，术语“或其医药上可接受的盐或溶剂化物或立体异构体”意欲包括盐、溶剂化物及立体异构体的所有变换形式，例如式(I)化合物立体异构体的医药上可接受盐的溶剂化物。
术语“氨基保护基团”是指适用于防止氨基氮处不期望反应的保护基团。代表性氨基保护基团包括(但不限于)甲酰基；酰基，例如烷酰基，例如乙酰基；烷氧基羰基，例如叔丁氧基羰基(Boc)；芳基甲氧基羰基，例如苄氧基羰基(Cbz)和9-茀基甲氧基羰基(Fmoc)；芳基甲基，例如苄基(Bn)、三苯甲基(Tr)及1，1-二-(4’-甲氧基苯基)甲基；甲硅烷基，例如三甲基甲硅烷基(TMS)及叔丁基二甲基甲硅烷基(TBDMS)；及诸如此类。
一般合成程序本发明化合物可使用一般方法和程序自易于购得的起始材料来制备。尽管以下方案中将阐述本发明的特定方面，但熟悉该项技术者应了解，本发明的所有方面皆可使用本文所述的方法或通过使用其他熟悉该项技术者所习知的方法、反应物及起始材料来制备。还应了解，其中给出典型或较佳工艺条件(即，反应温度、时间、反应物的摩尔比、溶剂，压力等)，但除非另有说明，否则也可使用其他工艺条件。最佳反应条件可随所用特定反应物或溶剂变化，但所述条件可由熟悉该项技术者通过例行最优化程序来确定。
此外，如熟悉该项技术者所了解，可能需要常用保护基团来防止某些官能团发生不期望反应。用于特定官能团的适宜保护基团以及用于保护及去保护的适宜条件的选择已为该项技术习知。例如，T.W.Greene及G.M.Wuts的Protecting Groups in OrganicSynthesis(第三版，Wiley，New York，1999)及本文所列举的参考文献中阐述若干保护基团及其引入和去除。
除非另有说明，否则以下方案中所阐述的取代基和变量皆具有以上所提供的定义。
在一种合成方法中，式(I)(其中R3定义成羟基或经羟基取代的C1-4烷基)的化合物是如方案A中所示制备：方案A通过使中间体1与中间体2及中间体3(其中L为离去基团，例如氯、溴、碘、甲烷磺酰氧基、对-甲苯磺酰氧基或三氟甲烷-磺酰氧基)反应来获得式(I)化合物。
所述反应通常通过在惰性稀释剂(例如甲醇或乙醇)中在过量碱(例如介于约3与约6当量之间的碱，例如N，N-二异丙基乙基胺)的存在下使中间体1接触各自介于约1与约3当量间的中间体2和3来实施。所述反应通常在介于约50℃至约80℃之间的温度下实施约12小时至约24小时，或直至所述反应实质上完成为止。视情况，可分批添加等摩尔当量的中间体2和3。
通过常用程序分离并纯化式(I)产物。例如，所述产物可在降低压力下浓缩以干燥，吸收于弱酸水溶液中并通过HPLC色谱纯化。
应了解，在方案A的过程中及在下文所述使用中间体1的其他过程中，中间体1可以游离碱或盐形式提供，同时如熟悉该项技术者所习知适当调整反应条件(若需要)。
在方案A中，中间体1与中间体2和3的反应是在单步中完成。或者，所述反应可以逐步方式实施。使用类似于上文所阐述的那些反应条件，可首先使中间体1和3偶合以形成中间体5：
其然后与中间体2反应以提供式(I)化合物。
或者，可首先使中间体2偶合至中间体3形成中间体10：其随后与吲唑-甲酰胺-托烷中间体1反应，以获得式(I)化合物。
式(I)化合物也可通过N-烷基化可根据方案A制得的式(I)其中R2定义成氢的化合物形式来制备。所述N-烷基化反应通常通过使式(I)(其中R2为氢)的化合物接触介于约1与约4当量之间的式L′-R2(其中L′为离去基团，例如碘或溴)的化合物来实施。此反应通常在极性非质子溶剂(例如二甲基甲酰胺)中在介于约2与约4当量强碱(例如叔丁醇钾或氢化钠)的存在下实施。通常，所述反应是在介于约60℃与约100℃之间的温度下实施约6与约24小时之间，或直至所述反应实质上完成为止。
在另一替代方案中，式(I)(其中R1不为氢)的化合物是通过常用过程(例如芳族卤化)自式(I)(R1为氢)化合物来制备。
在另一合成方法中，式(I)(其中R3为羟基、C1-3烷氧基或-OC(O)NRaRb及具有取代基R3的碳原子不为手性)的化合物可通过使氮杂环丁烷中间体11(如方案B中所绘示)：方案B(其中L′为抗衡离子，例如卤化物(例如，Cl-、Br-)或三氟乙酸盐)与中间体2(即H-W)反应以提供式(I)化合物。
所述反应通常通过在惰性稀释剂(例如乙醇、甲醇或二甲基甲酰胺)中在过量碱(例如介于约2与约4当量的碱，例如N，N-二异丙基乙基胺、1，8-二氮杂环[5.4.0]十一-7-烯(DBU)或三乙胺)的存在下使中间体11接触介于约1与约4当量之间的中间体2来实施。所述反应通常是在介于约50℃至约80℃之间的温度下实施约1小时至约16小时，或直至所述反应实质上完成为止。所述产物是通过常用方法分离及纯化。
在又一合成方法中，式(I)(其中R3为羟基)的化合物可如方案C中所绘示制备，其中星号表示手性中心，其是通过使中间体1与中间体12反应来获得式(I)化合物。
方案C
当使用式12中间体的单一对映异构体时，方案C的反应用于制备式(I)化合物在具有取代基R4的碳处具有手性中心的单一对映异构体。通常，在方案C的反应中，中间体1是在惰性稀释剂(例如乙醇或甲苯)中接触介于约1与约1.2当量之间的环氧化物12。所述反应通常是在介于约50℃至约100℃之间的温度下实施约12小时至约24小时，或直至所述反应实质上完成为止。所述产物是通过常用方法分离及纯化。
以上方案A、B及C中所用中间体皆自易于购得的起始材料制得。例如，当R3为羟基时，式13的氮杂环丁烷中间体可通过方案D中所绘示的程序制备。
方案D中间体1与中间体6环氧乙烷化合物(其中L′代表卤素离去基团，例如溴、氯或碘)(例如，L′为溴，且所述环氧乙烷化合物为2-溴甲基环氧乙烷，通常称为环氧溴丙烷)反应形成中间体13，即氮杂环丁烷盐。此反应通常通过在极性稀释剂(例如乙醇)中使1接触介于约2与约4当量之间的环氧乙烷化合物来实施。所述反应通常在周围温度下实施介于约24与约48小时之间或直至所述反应实质上完成为止。
为形成氮杂环丁烷中间体11(其中R3为C1-3烷氧基)，使上述中间体13在惰性稀释剂中在介于约1与约3当量强碱(例如叔丁醇钾或氢化钠)的存在下接触自稍小于1当量至约1当量的C1-3烷基卤化物。所述反应通常在周围温度下实施介于约1刻钟至1小时之间，或直至所述反应实质上完成为止。适宜惰性稀释剂包括四氢呋喃、甲苯、二甲基甲酰胺、及诸如此类。
中间体11(其中R3为形式-OC(O)NRaRb的氨基甲酸部分)可自式13(其中R3为羟基)的中间体来制备。例如，为制备式11其中R3为-OC(O)N(H)CH3或-OC(O)N(CH3)2的化合物，使中间体13在惰性稀释剂中在介于约1与约3当量之间的碱(例如N，N-二异丙基乙基胺)和催化量的强碱(例如叔丁醇钾或氢化钠)的存在下分别接触介于约1与约3当量之间的甲基异氰酸酯或二甲基氨基甲酰氯。所述反应通常在周围温度下实施介于约4小时与约24小时之间，或直至所述反应实质上完成为止。
或者，式(I)其中R3为形式-OC(O)NRaRb的氨基甲酸部分的化合物可自式(I)其中R3为羟基的化合物制得。例如，为制备式(I)其中R3为-OC(O)N(H)CH3或-OC(O)N(CH3)2的化合物，使式(I)其中R3为羟基的化合物在类似于上述条件下分别接触介于约1与约3当量之间的甲基异氰酸酯或二甲基氨基甲酰氯，以制备式(I)其中R3为-OC(O)NRaRb的化合物。
一种制备式1中间体的方法展示于方案E中。
方案E中间体1可通过使中间体14与中间体15(其中P1代表氨基保护基团)反应来获得中间体1。
通常，此反应是首先通过使14在芳族稀释剂(例如甲苯、苯、二甲苯、或诸如此类)中接触至少1当量、较佳介于约1与约2当量之间的活化剂(例如亚硫酰二氯或草酰氯)来将14转化成酰基氯来实施。所述反应通常在介于约80℃至约120℃之间的温度下实施约15分钟至约4小时，或直至所述反应实质上完成为止。
通常将所述酰基氯溶液添加于约1当量氨基托烷15的两相混合物中以形成经保护中间体，所述中间体可通过标准程序萃取。15的两相混合物通常通过将15溶于芳族稀释剂(例如甲苯、苯、二甲苯、或诸如此类)中、并添加包含过量碱(例如氢氧化钠或氢氧化钾)、较佳约2至5当量碱的水溶液来制备。所述反应通常在介于约80℃至约120℃之间的温度下实施约15分钟至约4小时，或直至所述反应实质上完成为止。
或者，中间体15与羧酸14的酰胺偶合可在偶合剂(例如1，3二环己基碳化二亚胺(DCC)、1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺(EDC)、或六氟磷酸苯并三唑-1-基氧基三吡咯烷基鏻(PyBop))的存在下、视情况结合1-羟基-7-氮杂本并三唑(HOAt)实施。在又一替代方案中，中间体15与羧酸14的酰胺偶合可通过将14转化成活化的酯来实施。
保护基团P1使通过标准程序去除以提供中间体1。例如，当所述保护基团为Boc，通常通过用酸(例如三氟乙酸)处理、提供所述中间体的酸式盐来去除。中间体1的酸式盐可通过用碱常用处理转化成游离碱。另一实例，保护基团Cbz是方便地通过在适宜金属催化剂(例如碳载钯)上氢解来去除。
用于此应用中所述反应中的经保护氨基托烷15是自易于购得的起始材料制备。例如，当保护基团P1为Boc时，经保护氨基托烷16可通过方案F中所阐述的程序制备。
方案F例如，所述经保护氨基托烷中间体16可通过使2，5-二甲氧基四氢呋喃17与1，3-丙酮二甲酸18反应来提供8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-酮19，其通常称为N-苄基托品酮。N-苄基托品酮然后与稍过量二碳酸二-叔丁酯在过渡金属催化剂的存在下反应提供经保护Boc中间体20，其经还原来提供经保护氨基托烷中间体16。
首先，使2，5-二甲氧基四氢呋喃17在酸性水溶液中在缓冲剂(例如磷酸氢钠)的存在下接触介于约1与2当量之间、较佳约1.5当量的苄基胺及稍过量(例如约1.1当量)的1，3-丙酮二甲酸18。将反应混合物加热至介于约60℃与约100℃之间以确保产物(即8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-酮19，通常称为N-苄基托品酮)中的任何羧化中间体脱羧。
中间体19通常与稍过量的二碳酸二叔丁酯(例如，约1.1当量)在氢气氛下在过渡金属催化剂的存在下反应以提供Boc经保护的中间体20，即3-氧代-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷-8-甲酸叔丁酯。所述反应通常在周围温度下实施约12-约72小时。
最后，使中间体20在惰性稀释剂(例如甲醇)中在过渡金属催化剂的存在下接触大量过量(例如大于25当量)甲酸铵以提供为内桥构型的中间体16。产物16可通过常用程序(例如碱性萃取)来纯化。
1H-吲唑甲酸即中间体14可通过类似于那些文献Harada等人的Chem.And PharmBull(1995，43，1912-30)中所报告及以下实例中所阐述的程序容易的制备。
用于方案C的环氧乙烷中间体12可如方案G中所示制备：方案G其中中间体2与中间体7一种经取代环氧乙烷(其中L为卤素离去基团)反应以提供中间体21，然后使中间体21重新环化以提供中间体12。此反应通常通过使所述胺中间体2在极性稀释剂(例如乙醇)中接触介于约1与约2当量之间的中间体7来实施。所述反应通常在周围温度下实施介于约12与约24小时之间，或直至所述反应实质上完成为止。线性中间体21通常通过常用程序作为固体分离。通常将所述固体21在摩尔过量碱(例如氢氧化钠)的存在下溶于惰性稀释剂(例如四氢呋喃)中以提供环化中间体12。
在又一替代合成方法中，式(I)化合物可通过使经取代1H-吲唑甲酸14与式22的中间体偶合来制备，如方案H中所绘示。
方案H所述羧酸14与中间体22的反应通常在上述用于方案E的酰胺偶合条件下实施。
式22中间体可通过式23中间体的去保护来制备：其中P2代表氨基保护基团。
式23中间体可使用类似于上文所述反应的程序及/或使用熟悉该项技术者习知的替代反应自易于获得的起始材料来制备。例如，中间体23可使用中间体24来制备：中间体24可通过用氨基保护基团P2保护氨基偶氮二环辛烷15的氨基氮并然后自所述氮杂二环辛烷基团的氮去除P1来形成。保护基团P1及P2皆经选择以便其是在不同条件下去除。例如，当P1选择为Boc时，则Cbz可作为P2。在方案A和C中所阐述的反应中用经保护氨基托烷24代替中间体1来提供式23中间体。
在又一替代合成方法中，式(I)其中W是式(b)部分及a为1的化合物可如以下在方案J中所示制备：方案J
其中中间体25与中间体26(其中L为离去基团，例如卤素(例如，氯)或乙氧基，或L-R18为羧酸，即，L代表羟基)反应获得式(I)化合物。
实例性中间体26反应物包括甲烷磺酰氯及乙酰氯、及诸如此类。用于方案J反应的最佳反应条件可随反应物的化学性质而变，如熟悉该项技术者所习知的。例如，当L为卤素离去基团(例如氯)时，所述反应通常通过使中间体25在惰性稀释剂(例如二氯甲烷)中在过量碱(例如介于约3与约6当量的碱，例如N，N-二异丙基乙基胺或1，8-二氮杂二环[5.4.0]十一-7-烯(DBU))的存在下接触介于约1与约4当量之间的中间体26来实施。适宜惰性稀释剂还包括N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、三氯甲烷、1，1，2，2-四氯乙烷、四氢呋喃、及诸如此类。所述反应通常在介于约-100℃至约30℃的温度下实施约1刻钟至约2小时，或直至所述反应实质上完成为止。
当中间体26为羧酸时，方案J代表酰胺偶合反应，其通常通过使中间体25在惰性稀释剂(例如，N，N-二甲基甲酰胺)中在偶合剂(例如六氟磷酸苯并三唑-1-基氧基三吡咯烷基鏻(PyBOP))的存在下接触介于约1与约4当量之间的羧酸来实施。所述反应通常在周围温度下实施约1刻钟至约2小时，或直至所述反应实质上完成为止。适宜替代偶合剂包括1，3-二环己基碳化二亚胺(DCC)、1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺(EDC)、及PyBOP与1-羟基-7-氮杂苯并三唑(HOAt)结合。
或者，中间体25与羧酸的酰胺偶合可通过将所述羧酸转化成活化酯(例如N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)酯或对-硝基苯基酯)或酸性咪唑、其然后与中间体25反应获得式(I)化合物来实施。
当中间体26为液体(例如甲酸乙酯)时，所述反应可通过将中间体25溶于大量过量中间体26中、并然后在介于约50℃与约100℃之间的温度加热约12-约24小时以提供式(I)化合物来实施。然后产物(即式(I)化合物)可通过常用程序分离并纯化。
中间体25可使用本文所述的方案A、B、C和H或使用熟悉该项技术者习知的替代反应自易于购得的起始材料来制备。
在另一替代合成中，式(I)化合物(其中当a为0时，R5为氢或视情况经取代的C1-4烷基，或R3与R5一起形成-OCH2CH2-)可如以下方案K中所示制备：方案K其中中间体27(其中R19为R5、R8a或R18)与中间体28(其中L为离去基团，例如卤素，及W″是与中间体27的末端氮原子一起将提供W的残基)反应以提供式(I)化合物。当R19为R8a时，W″为-C(O)R9、-S(O)2R10、-C(O)OR12、-C(O)NR13R14、或-S(O)2NR13R14。当R19为R18时，W″为-(CH2)2-N(R5)(CR6R7)n-X。当a为0时，R19为R5，W″为-(CR6R7)n-X，及R5为氢或C1-4烷基，其中C1-4烷基视情况经羟基、C1-3烷氧基、或氰基取代，或R3与R5一起形成-OCH2CH2-。
所述反应通常是通过使中间体27在惰性稀释剂(例如二氯甲烷或诸如此类)中在碱(例如N，N-二异丙基乙基胺或诸如此类)的存在下接触介于约1与约3当量之间的中间体28来实施。所述反应通常在介于约0℃至约100℃的温度下实施约6小时至约24小时，或直至所述反应实质上完成为止。将产物通过常用程序分离并纯化以提供式(I)化合物。
式27中间体可通过氮杂环丁烷中间体11与胺30反应H2N——R1930(其中R19为R5、R8a或R18)以提供中间体27来制备。例如，中间体30可为甲胺、或诸如此类。
或者，式27(其中R3为-OH)的中间体可通过中间体1与具有经保护氮原子的环氧乙烷基甲基化合物反应并然后去保护来制备。一种有用的反应物是2-环氧乙烷基甲基-异吲哚-1，3-二酮(通常称为环氧基丙基邻苯二甲酰亚胺)，其与中间体1反应以形成一个其中经邻苯二甲酰亚胺基取代的2-羟丙基：连接至1的氮杂二环辛烷环氮的中间体。然后通过在肼中回流去除所述邻苯二甲酰亚胺基以形成其中R3为-OH及R4与R19皆为氢的中间体27。
此外，对于上述方案K中的合成，式(I)其中R3与R5或R3与R8a一起形成-OCH2CH2-、及W选自Y或式(b)部分(其中a为0)的化合物可如以下方案L中所示制备：方案L其中中间体31与中间体32(其中L为离去基团，例如卤素，及W’选自-C(O)R9、-S(O)2R10、-C(O)OR12、-C(O)NR13R14、-S(O)2NR13R14及-(CR6R7)n-X，以便W’代表与中间体31吗啉环的氮原子一起将提供本文所定义W的残基)反应以提供式(I)化合物。
所述反应通常是通过使中间体31在惰性稀释剂(例如甲醇或乙醇)中在碱(例如N，N-二异丙基乙基胺)的存在下接触介于约1与约3当量之间的中间体32来实施。所述反应通常在介于约60℃至约95℃之间的温度下实施约6小时至约24小时，或直至所述反应实质上完成为止。式(1)的产物是通过常用程序进行分离及纯化。例如，所述产物可在降低压力下浓缩以干燥、吸收于弱酸水溶液中并通过HPLC色谱纯化。
一种制备式31中间体的方法展示于以下方案M中：方案M其中中间体1与中间体34(其中P3代表氨基保护基团，例如BOC)反应以提供中间体35，其然后去保护来提供中间体31。所述反应通常通过使中间体1在惰性稀释剂(例如乙腈)中在碳酸钾的存在下在介于约60℃至约95℃之间的温度接触介于约1与约3当量之间的中间体34约12小时至约24小时、或直至所述反应实质上完成为止来实施。将中间体35分离，并然后去除P3来提供中间体31。
伯胺或仲胺中间体2、30、32及H-W皆可自市场上购得或可根据文献或教科书中所述的标准程序(例如J.March，Advanced Organic Chemistry(第四版，Wiley，NewYork，1992)及如本文所例示者)自普通起始材料容易地合成。
关于製备本发明代表性化合物或其中间体的特定反应条件及其他程序的其他细节阐述于以下实例中。
因此，在方法方面中，本发明提供一种制备式(I)化合物(其中R1、R2、R3、R4及W皆如式(I)中所定义)或其盐或立体异构体的方法，所述方法包括：(a)使下式(II)的化合物：
与下式(III)化合物反应H-W(III)；或(b)使下式(IV)化合物：与下式(V)化合物反应以提供式(I)化合物或其盐或立体异构体。
本发明还提供制备式(I)化合物(其中R3为羟基及R1、R2、R4及W皆如式(1)中所定义)或其盐或立体异构体的方法，所述方法包括：上文所定义的步骤(a)或步骤(b)，或(c)使下式(VI)化合物：或其盐与下式(III)化合物：H-W(III)及下式(VII)化合物：(其中L为离去基团)反应；或(d)使式(VI)化合物与下式(VIII)化合物反应
来提供式(I)化合物或其盐或立体异构体。
本发明还提供一种制备式(I)化合物(其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8a、R9、R10、R12、R13、R14、R18、a、n、W及X皆如式(I)中所定义；条件是当a为0时，R5为氢或C1-4烷基，其中C1-4烷基视情况经羟基、C1-3烷氧基、或氰基取代，或R3与R5一起形成-OCH2CH2-)或其盐或立体异构体的方法，所述方法包括：使下式(IX)化合物：其中R19为R5、R8a或R18；与下式(X)化合物反应L-W″(X)，其中：L为离去基团；及(a)当R19为R8a时，W″选自-C(O)R9、-S(O)2R10、-C(O)OR12、-C(O)NR13R14、及-S(O)2NR13R14；(b)当R19为R18时，W″为-(CH2)2-N(R5)(CR6R7)n-X；及(c)当a为0时，R19为R5，W″为-(CR6R7)n-X，及R5为氢或C1-4烷基，其中C1-4烷基视情况经羟基、C1-3烷氧基、或氰基取代，或R3与R5一起形成-OCH2CH2-；以得到式(I)化合物。
此外，对于上述方法，本发明还提供一种制备式(I)化合物(其中R3与R5或R3与R8a一起形成-OCH2CH2-；W选自Y及式(b)部分，其中a为0；及R1、R2、R4、R6、R7、R9、R10、R12、R13、R14、n及X皆如式(I)所定义)或其盐或立体异构体的方法，所述方法包括：使下式(XI)化合物：
与下式(XII)化合物反应L-W′(XII)其中L为离去基团，及W选自-C(O)R9、-S(O)2R10、-C(O)OR12、-C(O)NR13R14、-S(O)2NR13R14及-(CR6R7)n-X；获得式(I)化合物。
本发明进一步提供制备式(I)化合物(其中W是式(b)部分及a为1；R1、R2、R4、R5、R6、R7、R18、n及X皆如式(I)所定义)或其盐或立体异构体的方法，所述方法包括：使下式(XIII)化合物：与下式(XIV)化合物反应L-R18(XIV)，其中L为离去基团；获得式(I)化合物。在其他实施例中，本发明是关于本文所述的其他方法；且是关于通过本文所述的任何方法制得的产物。
医药组合物本发明吲唑-甲酰胺化合物通常以医药组合物的形式投与患者。所述医药组合物可通过任何可接受的投与途径投与所述患者，其包括(但不限于)经口、直肠、阴道、鼻、吸入、局部(包括经皮)及非经肠模式投与。
因此，在本发明组合物的一个方面中，本发明是关于医药组合物，其包含医药上可接受的载剂或赋形剂及治疗有效量的式(I)化合物或其医药上可接受的盐。视情况，若期望，所述医药组合物可包含其他治疗剂及/或调配剂。
本发明医药组合物通常包含治疗有效量的本发明化合物或其医药上可接受的盐。通常，所述医药组合物应包含约0.1-约95重量％的活性剂；较佳约5-约70重量％；且更佳约10-约60重量％的活性剂。
任何常用载剂或赋形剂皆可用于本发明医药组合物中。特定载剂或赋形剂、或载剂或赋形剂组合的选择应取决于正用于治疗特定患者或医疗状况类型或疾病状态的投与模式。就此而言，用于特定投与模式的适宜医药组合物的制备在熟悉制药技术者的范围内。因此，所述组合物的成份是自(例如)Sigma、P.O.Box 14508、St.Louis、MO 63178购得的市售品。出于进一步阐述的目的，常用调配技术阐述于Remington：TheScience and Practice of Pharmacy(第20版，Lippincott Williams & White，Baltimore，Maryland(2000))；及H.C.Ansel等人的Pharmaceutical Dosage Forms and Drug DeliverySystems(第7版，Lippincott Williams & White，Baltimore，Maryland(1999))中。
可用作医药上可接受载剂材料的代表性实例包括(但不限于)以下：(1)醣类，例如乳糖、葡萄糖及蔗糖；(2)淀粉，例如玉米淀粉及马铃薯淀粉；(3)纤维素(例如微晶纤维素)及其衍生物(例如羧甲基纤维素钠、乙基纤维素及乙酸纤维素；(4)粉末状黄蓍胶；(5)麦芽；(6)明胶；(7)滑石粉；(8)赋形剂，例如可可油及栓剂蜡；(9)油类，例如花生油、棉籽油、红花油、芝麻油、橄榄油、玉米油及豆油；(10)二醇类，例如丙二醇；(11)多元醇类，例如甘油、山梨醇、甘露醇及聚乙二醇；(12)酯类，例如油酸乙酯及月桂酸乙酯；(13)琼脂；(14)缓冲剂，例如氢氧化镁及氢氧化铝；(15)海藻酸；(16)无致热源的水；(17)等渗盐水；(18)林格氏溶液(Ringer’ssolution)；(19)乙醇；(20)磷酸盐缓冲溶液；及(21)其他用于医药组合物的无毒相容物质。
本发明医药组合物通常是通过将本发明化合物与医药上可接受的载剂及一或多种可选成份彻底及充分混合或掺合来制备。若需要或期望，可随后使用常用程序及设备使所得经均匀掺合的混合物形成或装填成锭剂、胶囊、药丸及诸如此类。
本发明医药组合物较佳以单位剂型包装。术语“单位剂型”是指适于患者剂量给药的物理离散单位，即，每一单位包含经计算预定量的活性剂以单独或与一或多种额外单位组合产生合意治疗效果。例如，所述单位剂型可微胶囊、锭剂、药丸及诸如此类。
在一较佳方面中，本发明医药组合物适于口服投与。用于口服投与的适宜医药组合物可为胶囊、锭剂、药丸、菱形锭剂、扁囊剂、糖衣药丸、粉末、颗粒的形式；或作为含水或无水液体中的溶液或悬浮液；或作为水包油或油包水液体乳液；或作为酏剂或糖浆；及诸如此类；各自皆包含预定量的本发明化合物作为活性成份。
当期望以固体剂型(即，作为胶囊、锭剂、药丸及诸如此类)口服投与时，本发明医药组合物通常应包含本发明化合物作为活性成份及一或多种医药上可接受的载剂(例如柠檬酸钠或磷酸氢钙)。视情况或或者，所述固体剂型还可包含：(1)填充剂或增量剂，例如淀粉、微晶纤维素、乳酸、蔗糖、葡萄糖、甘露醇、及/或硅酸；(2)结合剂，例如羧甲基纤维素、藻酸盐、明胶、聚乙烯吡咯烷酮、蔗糖及/或阿拉伯胶；(3)保湿剂，例如甘油；(4)崩解剂，例如琼脂、碳酸钙、马铃薯或木薯淀粉、海藻酸、某些硅酸盐及/或碳酸钠；(5)溶液阻滞剂，例如石蜡；(6)吸收促进剂，例如季铵化合物；(7)润湿剂，例如鲸蜡醇及/或甘油单硬脂酸酯；(8)吸收剂，例如高岭土及/或膨润土；(9)润滑剂，例如滑石粉、硬脂酸钙、硬脂酸镁、固体聚乙二醇、月桂基硫酸钠、及/或其混合物；(10)着色剂；及(11)缓冲剂。
隔离剂、润湿剂、涂布剂、甜味剂、矫味剂及加香剂、防腐剂及抗氧化剂也可存在于本发明医药组合物中。医药上可接受抗氧化剂的实例包括：(1)水溶性抗氧化剂，例如抗坏血酸、盐酸半胱氨酸、硫酸氢钠、焦亚硫酸钠、亚硫酸钠及诸如此类；(2)油溶性抗氧化剂，例如棕榈酸抗坏血酯、丁基化羟基苯甲醚(BHA)、丁基化羟基甲苯(BHT)、卵磷脂、没食子酸丙酯、α-生育酚、及诸如此类；及(3)金属螯合剂，例如柠檬酸、乙二胺四乙酸(EDTA)、山梨醇、酒石酸、磷酸、及诸如此类。用于锭剂、胶囊、药丸及诸如此类的涂布剂包括那些用于肠溶包膜的试剂，例如乙酸邻苯二甲酸纤维素(CAP)、聚乙酸邻苯二甲酸乙烯酯(PVAP)、邻苯二甲酸羟丙基甲基纤维素、甲基丙烯酸-甲基丙烯酸酯共聚物、乙酸偏苯三酸纤维素(CAT)、羧甲基乙基纤维素(CMEC)、乙酸琥珀酸羟丙基甲基纤维素(HPMCAS)、及诸如此类。
若期望，本发明医药组合物也可使用(例如)各种比例的羟丙基甲基纤维素；或其他聚合物基质、脂质体及/或微球体经调配来提供活性成份的缓冲或控制释放。
此外，本发明医药组合物可视情况包含遮光剂且可经调配以便其以延迟方式仅(或优先)在胃肠道的某一部分释放活性成份。可使用的包埋组合物实例包括聚合物质及蜡。若合适，所述活性成份亦可呈含有一或多种上述赋形剂的微胶囊形式。
用于口服投与的适宜液体剂型包括(例如)医药上可接受的乳液、微乳液、溶液、悬浮液、糖浆及酏剂。适宜液体剂型通常包含所述活性成份和惰性稀释剂，例如水或其他溶剂、增溶剂及乳化剂，例如，乙醇、异丙醇、碳酸乙酯、乙酸乙酯、苄醇、苯甲酸苄酯、丙二醇、1，3-丁二醇、油(例如，棉籽油、花生油、玉米油、胚芽油、橄榄油、蓖麻油及芝麻油)、甘油、四氢呋喃醇、聚乙二醇及山梨糖醇酐脂肪酸酯及其混合物。除所述活性成份外，悬浮液可含有悬浮剂，例如乙氧基化异硬脂醇、聚氧乙烯山梨糖醇及山梨糖醇酐酯、微晶纤维素、偏氢氧化铝、膨润土、琼脂及黄蓍胶、及其混合物。
或者，本发明医药组合物经调配通过吸入投与。通过吸入投与的适宜医药组合物通常应为气溶胶或粉末形式。所述组合物通常使用习知递送装置(例如经计量剂量吸入器、干粉末吸入器、喷雾器或类似递送装置)投与。
当使用压力容器通过吸入投与时，本发明医药组合物通常应包含所述活性成份及适宜推进剂，例如二氯二氟甲烷、三氯氟甲烷、二氯四氟乙烷、二氧化碳或其他适宜气体。
此外，所述医药组合物可为胶囊或药包(由例如明胶制成)形式，其包含本发明化合物及适用于粉末吸入器的粉末。适宜粉末基质包括(例如)乳糖或淀粉。
本发明化合物也可使用习知经皮递送装置及赋形剂经皮投与。例如，本发明化合物可与渗透增强剂(例如丙二醇、聚乙二醇单月桂酸酯、氮杂环烷-2-酮及诸如此类)混合并纳入贴片或类似递送系统中。若合意，包括胶凝剂、乳化剂及缓冲剂在内的额外赋形剂可用于所述经皮组合物中。
以下调配物可说明本发明的代表性医药组合物。
调配物实例A如下制备用于口服投与的硬明胶胶囊：成份                                              数量本发明化合物                                      50mg乳糖(喷雾干燥)                                    200mg硬脂酸镁                                          10mg代表性程序：将所述成份充分掺合并然后装于硬明胶胶囊中(每一胶囊含260mg组合物)。
调配物实例B如下制备用于口服投与的硬明胶胶囊：成份                                              数量本发明化合物                                      20mg淀粉                                              89mg微晶纤维素                                        89mg硬脂酸镁                                          2mg代表性程序：将所述成份充分掺合并然后通过45网目美国筛并装填于硬明胶胶囊中(每一胶囊含260mg组合物)。
调配物实例C如下制备用于口服投与的胶囊：成份                                              数量本发明化合物                                      10mg聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯                        50mg淀粉粉末                                          250mg代表性程序：将所述成份充分掺合并然后装于明胶胶囊中(每一胶囊含310mg组合物)。
调配物实例D如下制备用于口服投与的锭剂：成份                                              数量本发明化合物                                      5mg淀粉                                              50mg微晶纤维素                                        35mg聚乙烯吡咯烷酮(10wt.％存于水中)                   4mg羧甲基淀粉钠                                      4.5mg硬脂酸镁                                          0.5mg滑石粉                                            1mg
代表性程序：使所述活性成份、淀粉及纤维素通过45网目美国筛并充分混合。将聚乙烯吡咯烷酮的溶液与所得粉末混合，并然后使此混合物通过14网目美国筛。将如此制得的颗粒于50-60℃下干燥并通过18网目美国筛。然后将羧甲基淀粉钠、硬脂酸镁及滑石粉(预先通过60网目美国筛)添加于所述颗粒。混合后，将混合物在压片机上压制以提供重100mg的锭剂。
调配物实例E如下制备用于口服投与的锭剂：成份                                                    数量本发明化合物                                            25mg微晶纤维素                                              400mg发烟二氧化硅                                            10mg硬脂酸                                                  5mg代表性程序：将所述成份充分掺合并然后压制以形成锭剂(每一锭剂含440mg组合物)。
调配物实例F如下制备用于口服投与的有一条划痕的锭剂：成份                                                    数量本发明化合物                                            15mg玉米淀粉                                                50mg交联羧甲基纤维素钠                                      25mg乳糖                                                    120mg硬脂酸镁                                                5mg代表性程序：将所述成份充分掺合并然后压制以形成有一条划痕的锭剂(每一锭剂含215mg组合物)。
调配物实例G如下制备用于口服投与的悬浮液：成份                                                    数量本发明化合物                                            0.1g富马酸                                                  0.5g氯化钠                                                  2.0g对羟基苯甲酸甲酯                                        0.15g对羟基苯甲酸丙酯                                        0.05g颗粒化糖                                                25.5g山梨醇(70％溶液)                                        12.85gVeegumk(Vanderbilt公司)                                 1.0g矫味剂                                                  0.035mL着色剂                                                  0.5mg蒸馏水                                                  补足至100mL代表性程序：将所述成份混合以形成每10mL悬浮液包含10mg活性成份的悬浮液。
调配物实例H如下制备通过吸入投与的干燥粉末：成份                                                    数量本发明化合物                                            1.0mg乳糖                                                    25mg代表性程序：将所述活性成份微粉化并然后与乳糖掺合。然后将此经掺合混合物装于明胶吸入药包。所述药包的内容物使用粉末吸入器投与。
调配物实例I如下制备在经计量剂量吸入器中通过吸入投与的干燥粉末：代表性程序：通过将10g活性化合物作为平均尺寸小于10μm的微粉化粒子分散于由将0.2g卵磷脂溶于200mL软化水所形成的溶液中来制备含5wt.％本发明化合物及0.1wt.％卵磷脂的悬浮液。将悬浮液喷雾干燥并将所得材料微粉化成评价直径小于1.5μm的粒子。将所述粒子装于具有压力1，1，1，2-四氟乙烷的药包中。
调配物实例J如下制备一种可注射调配物：成份                                                    数量本发明化合物                                            0.2g乙酸钠缓冲溶液(0.4M)                                    40mLHCl(0.5N)或NaOH(0.5N)                                   足量至pH 4水(经蒸馏，无菌)                                        补足至20mL代表性程序：将上述成份掺合并使用0.5N HCl或0.5N NaOH将pH调节至4±0.5。
调配物实例K如下制备用于口服投与的胶囊：成份                                                    数量本发明化合物                                            4.05mg微晶纤维素(AvicelPH 103)                                259.2mg硬脂酸镁                                                0.75mg代表性程序：将所述成份充分掺合并然后装于明胶胶囊(1号尺寸，白色，不透明)中(每一胶囊含264mg组合物)。
调配物实例L如下制备通过吸入投与的胶囊：成份                                                    数量本发明化合物                                            8.2mg微晶纤维素(AvicelPH 103)                                139.05mg硬脂酸镁                                                0.75mg代表性程序：将所述成份充分掺合并然后装于明胶胶囊(1号尺寸，白色，不透明)中(每一胶囊含148mg组合物)。
应了解，本发明化合物适用于特定投与模式的任何形式(即，游离碱、医药盐或溶剂化物)皆可用于上文所讨论的医药组合物中。
效用本发明的吲唑-甲酰胺化合物是5-HT4受体激动剂且因此预计可用于治疗由5-HT4受体介导的或与5-HT4受体活性有关的医疗状况，即，通过用5-HT4受体激动剂治疗来缓解的医疗状况。所述医疗状况包括(但不限于)肠易激综合征(IBS)、慢性便秘、功能性消化不良、胃排空障碍、胃食管反流病(GERD)、胃轻瘫、糖尿病性及特发性胃病、术后肠梗阻、假性肠梗阻及药物诱发的传输迟缓。此外，已建议一些5-HT4受体激动剂化合物可用于治疗包括认知障碍、行为障碍、心境障碍及自主神经功能控制障碍在内的中枢神经系统障碍。
具体而言，预计本发明化合物增加胃肠(GI)道的蠕动性且因此预计可用于治疗哺乳动物(包括人类)中由蠕动降低造成的GI道病症。所述GI蠕动性病症包括(例如)肠易激综合征、慢性便秘、功能性消化不良、糖尿病性胃轻瘫及特发性胃轻瘫。
当本发明化合物用于治疗GI道蠕动性降低病症或其他由5-HT4受体介导的病状时，本发明化合物通常应以单一日剂量或每天多剂量经口投与，但可使用其他投与形式。每剂量所投与活性剂的数量或每天所投与的总数量通常将由医生根据包括下列的相关情况决定：欲治疗的病状、所选投与途径、实际投与的化合物及其相对活性、个体患者的年龄、体重和反应、患者症状的严重程度及诸如此类。
治疗GI道蠕动性降低病症或其他由5-HT4受体介导的病症的适宜剂量通常应介于约0.0007-约20mg/kg/天之间的活性剂、较佳约0.0007-约1mg/kg/天。对于平均70kg的人而言，此将总计约0.05-约70mg/天的活性剂。
在本发明一个方面中，本发明化合物用于治疗慢性便秘。当用于治疗慢性便秘时，本发明化合物通常将以单一日剂量或每天多个剂量经口投与。较佳地，治疗慢性便秘的剂量将介于约0.05-约70mg/天之间。
在本发明另一方面中，本发明化合物用于治疗肠易激综合征。当用于治疗肠易激综合征时，本发明化合物通常应以单一日剂量或每天多个剂量经口投与。较佳地，治疗肠易激综合征的剂量应介于约0.05-约70mg/天之间。
在本发明另一方面中，本发明化合物用于治疗糖尿病性胃轻瘫。当用于治疗糖尿病性胃轻瘫时，本发明化合物通常应以单一日剂量或每天多个剂量经口投与。较佳地，治疗糖尿病性胃轻瘫的剂量应介于约0.05-约70mg/天之间。
在本发明又一方面中，本发明化合物用于治疗特发性胃轻瘫。当用于治疗特发性胃轻瘫时，本发明化合物通常应以单一日剂量或每天多个剂量经口投与。较佳地，治疗糖尿病性胃轻瘫的剂量应介于约0.05-约70mg/天之间。
在本发明又一方面中，本发明化合物用于治疗功能性消化不良。当用于治疗功能性消化不良时，本发明化合物通常应以单一日剂量或每天多个剂量经口投与。较佳地，治疗功能性消化不良的剂量应介于约0.05-约70mg/天之间。
本发明还提供一种治疗患有与5-HT4受体活性有关的疾病或病状的哺乳动物的方法，所述方法包括向所述哺乳动物投与治疗有效量的本发明化合物或包含本发明化合物的医药组合物。
由于本发明化合物是5-HT4受体激动剂，故所述化合物也可用作调查或研究具有5-HT4受体的生物系统或试样或用于发现新5-HT4受体激动剂的研究工具。而且，由于与对其他5-HT亚型的受体、尤其5-HT3受体的结合相比，本发明化合物展示对5-HT4受体的结合选择性，故所述化合物尤其适用于研究生物系统或试样中5-HT4受体的选择性激动作用。任何具有5-HT4受体的适宜生物系统或试样皆可用于在活体外或活体内实施的研究中。适用于所述研究的代表性生物系统或试样包括(但不限于)细胞、细胞提取物、质膜、组织试样、哺乳动物(例如小鼠、大鼠、豚鼠、兔子、狗、猪等)及诸如此类。
在本发明此方面中，使包含5-HT4受体的生物系统或试样接触5-HT4受体激动量的本发明化合物。然后使用适宜常用程序及设备(例如放射性配体结合分析和功能性分析)测定5-HT4受体激动效果。所述功能性分析包括配体介导的细胞内环腺苷一磷酸(cAMP)的变化、配体介导的酶腺苷酸环化酶(其合成cAMP)的活性变化、配体介导的鸟苷三磷酸(GTP)类似物(例如[35S]GTPγS(鸟苷5′-O-(γ-硫)三磷酸)或GTP-Eu)经由受体催化将GTP类似物替换成GDP类似物而纳入隔离膜的变化、配体介导的游离细胞内钙离子的变化(利用例如自Molecular Devices公司购得的FLIPR或荧光联合成像板读数器测量)、及促细胞分裂的蛋白酶(MAPK)活性的测量。在任何上文所列举任一功能性分析或类似性质分析中，本发明化合物可激发或增加5-HT4受体激活。本发明化合物的5-HT4受体激动量通常应介于约1纳摩尔至约500纳摩尔之间。
此外，本发明化合物可用作发现新5-HT4受体激动剂的研究工具。就此方面而言，将5-HT4受体对于测试化合物或测试化合物组的结合或功能性数据与所述5-HT4受体对于本发明化合物的结合或功能性数据相比较以确定具有优良结合或功能活性(若有)的测试化合物。本发明的此方面作为单独方面包括产生比较数据(使用适宜分析)并分析所述测试数据二者以确定感兴趣的测试化合物。
除其他性质以外，已发现本发明化合物是5-HT4受体的有效激动剂且在放射性配体结合分析中对5-HT4受体亚型展示优于5-HT3受体亚型的选择性。此外，较佳本发明化合物的药物代谢性质已在大鼠模型中经证实。
该等性质以及本发明化合物的效用可使用熟悉该项技术者习知的活体外及活体内分析来证实。在以下实例中已进一步详细阐述代表性分析。
实例提供以下合成及生物学实例以阐述本发明，且不能以任何限制本发明范围的方式对本发明加以解释。在下面实例中，除非另有说明，否则下列缩写具有以下涵义。下文未定义的缩写具有其通常被接受的涵义。
Boc    ＝叔-丁氧基羰基(Boc)2O＝二碳酸二叔丁酯DCM    ＝二氯甲烷DMF    ＝N，N-二甲基甲酰胺DMSO   ＝二甲亚砜EtOAc  ＝乙酸乙酯mCPBA  ＝间-氯过苯甲酸MeCN   ＝乙腈MTBE   ＝叔丁基甲基醚PyBop  ＝六氟磷酸苯并三唑-1-基氧基三吡咯烷基鏻Rf＝保持系数RT     ＝室温TFA    ＝三氟乙酸THF    ＝四氢呋喃反应物(包括仲胺)及溶剂皆自商业供应商(Aldrich、Fluka、Sigma等)购得，且未经进一步纯化即使用。除非另有说明，否则反应是在氮气气氛下实施。反应混合物的进程通过薄层色谱(TLC)、分析型高效液相色谱(分析型HPLC)、及质谱监控，其细节将在下文中给出且与反应的具体实例分开。如各反应中特定阐述处理反应混合物。通常，所述反应混合物是通过萃取及其他纯化方法(例如温度-及溶剂-相关性结晶及沉淀)来纯化。此外，反应混合物通常通过制备型HPLC来纯化。下文将阐述一种普通制备型HPLC方法。反应产物的表征通常通过质谱及1H-NMR谱来实施。对于NMR测量而言，将试样溶于氘代溶剂(CD3OD、CDCl3或DMSO-d6)中，并利用Varian Gemini2000仪器(300MHz)在标准观察条件下获得1H-NMR谱。化合物的质谱识别是通过电喷射电离法(ESMS)利用Perkin Elmer仪(PE SCIEX API 150EX)来实施。
分析型HPLC的一般方法将粗化合物以0.5-1.0mg/mL的浓度溶于50％MeCN/H2O(含有0.1％TFA)中，并使用以下条件分析：管柱：Zorbax Bonus-RP(粒径3.5μm，2.1×50mm)流速：0.5mL/min梯度：0.5-4.0分钟(线性)，含0.1％TFA的5％MeCN/H2O至含0.1％TFA的75％MeCN/H2O检测器波长：214、254及280nm。
制备型HPLC纯化的一般方法将粗制化合物以50-100mg/mL浓度溶解于50％存于水中的乙酸中、过滤并使用以下程序精制：管柱：YMC Pack-Pro C18(50a×20mm；ID＝5μm)
流速：      40mL/min流动相：    A＝90％MeCN/10％H2O/0.1％TFA B＝98％H2O/2％MeCN/0.1％TFA梯度：   在30分钟内10％A/90％B至50％A/50％B(线性)检测器波长：214nm。
仲胺的制备硫吗啉-1，1-二氧化物是自硫吗啉通过将所述仲胺保护成N-Boc硫吗啉((Boc)2O，MeOH)、氧化成砜(mCPBA、CH2Cl2，0℃)、并使N-Boc基团去保护以提供游离胺(CF3CO2H、CH2Cl2)来制备。(m/z)：C4H9NO2S的[M+H]+计算值，136.04；实验值，135.9。
哌嗪的N-磺酰基衍生物是自N-Boc哌嗪通过与相应的磺酰氯(iPr2Net，CH2Cl2，0℃)反应、并使N-Boc基团去保护(CF3CO2H，CH2Cl2)来制备。1-甲烷磺酰基-哌嗪：1H-NMR(CDCl3；中性)：δ(ppm)3.1(t，4H)，2.9(t，4H)，2.7(s，3H)。1-(甲基磺酰基)甲烷磺酰基-哌嗪：1H-NMR(CD3OD)：δ(ppm)2.90(s，3H)，3.02(m，4H)，3.38(m，4H)，4.61(s，2H)。
3-乙酰基氨基吡咯烷的外消旋或单一手性异构体形式是通过用乙酰氯处理N1-Boc-3-氨基吡咯烷(外消旋化合物，3R或3S)(iPr2Net、CH2Cl2，0℃)、并使所述N-Boc基团去保护(CF3CO2H，CH2Cl2)来制备。3-(乙酰胺基)吡咯烷：1H-NMR(DMSO-d6；TFA盐)：δ(ppm)4.2(五重峰，1H)，3.3-3.1(m，3H)，2.9(m，1H)，2.0(m，1H)，1.8(br s，4H)。
3-((R)-2-羟基丙酰胺基)吡咯烷是在使N1-Boc-3-氨基吡咯烷酰胺化(1-乳酸，PyBOP，DMF，RT)、并使N-Boc基团去保护(CF3CO2H，CH2Cl2)后制得。(m/z)：C7H14N2O2的[M+H]+计算值，159.11；实验值，159.0。1H-NMR(CD3OD；TFA盐)：δ(ppm)4.4(五重峰，1H)，4.1(q，1H)，3.5-3.4(m，2H)，3.3-3.2(m，2H)，2.3(m，1H)，2.0(m，1H)，1.3(d，3H)。
(3R)-氨基吡咯烷的N3-烷烃磺酰基衍生物是通过用丙酰基磺酰氯或环己基甲基磺酰氯处理N1-Boc-(3R)-氨基吡咯烷(i-Pr2NEt，CH2Cl2，0℃)、并使N-Boc基团(CF3CO2H，CH2Cl2)去保护获得。
3-(N-乙酰基-N-甲基酰胺基)哌啶是自经N3-Cbz保护的3-氨基-哌啶-1-甲酸叔-丁基酯(De Costa，B.等人J.Med.Chem.1992，35，4334-43)在以下四个合成步骤后制得：i)MeI、n-BuLi、THF，于-78℃至室温；ii)H2(1个大气压)、10％Pd/C、EtOH；iii)AcCl、i-Pr2NEt、CH2Cl2；iv)CF3CO2H、CH2Cl2。m/z：C8H16N2O的[M+H]+计算值：157.13；实验值，157.2。1H-NMR(CD3OD；TFA盐)：δ(ppm)4.6(m，1H)，3.3(m，1H)，3.2(m，1H)，3.0(m，1H)，2.9(s，3H)，2.8(m，1H)，2.0(s，3H)，1.9-1.7(m，4H)。
3-(N-乙酰基-酰胺基)哌啶是自3-氨基-哌啶-1-甲酸叔丁酯在N-乙酰化及N-Boc基团去保护后制得：i)AcCl、i-Pr2NEt、CH2Cl2；ii)CF3CO2H、CH2Cl2。1H-NMR(CD3OD；TFA盐)：δ(ppm)3.9(m，1H)，3.3(dd，1H)，3.2(m，1H)，2.9(dt，1H)，2.75(dt，1H)，2.0-1.9(m，2H)，1.9(s，3H)，1.8-1.4(m，2H)。
3-氨基哌啶的N3-烷烃磺酰基衍生物是通过手性或外消旋形式的3-氨基-哌啶-1-甲酸叔丁酯与相应烷烃磺酰氯(i-P2NEt，CH2Cl2)反应并去保护N-Boc基团(CF3CO2H，CH2Cl2)来合成。(3S)-3-(乙烷磺酰基酰胺基)哌啶：1H-NMR(CD3OD)：δ(ppm)1.29(t，3H，J1＝7.4Hz)，1.50-1.80(m，2H)，1.90-2.10(m，2H)，2.89(m，2H)，3.05(q，2H，J1＝7.4Hz)，3.27(m，2H)，3.40(d(br)的d，1H)，3.52(m，1H)。3S-甲基磺酰基甲烷磺酰基酰胺基-哌啶：1H-NMR(CD3OD)：δ(ppm)2.13-2.30(m，2H)，2.40-2.57(m，2H)，2.98(m，2H)，3.15(s，3H)，3.21(m，2H)，3.30(br d，1H)，3.74(m，1H)。
3-(甲基氨基)-1-乙酰基吡咯烷是自3-(甲基氨基)-1-苄基吡咯烷(TCI America)在四个步骤后制得：i)(Boc)2O，MeOH，rt；ii)H2(1个大气压)，10％Pd/C，EtOH；iii)AcCl，i-Pr2NEt，CH2Cl2；iv)CF3CO2H，CH2Cl2。(m/z)：C7H14N2O的[M+H]+计算值：143.12；实验值，143.0。
3-(甲基氨基)-1-(甲烷磺酰基)吡咯烷是自3-(甲基氨基)-1-苄基吡咯烷在四个步骤后制得：i)(Boc)2O，MeOH，rt；ii)H2(1个大气压)，10％Pd/C，EtOH；iii)CH3S(O)2Cl，i-Pr2NEt，CH2Cl2；iv)CF3CO2H，CH2Cl2。(m/z)：C6H14N2O2S的[M+H]+计算值：179.08；实验值，179.2。3R-甲基氨基-1-(甲烷磺酰基)吡咯烷是以类似方式自(3R)-(甲基氨基)-1-苄基吡咯烷制得。
四氢-3-噻吩-1，1-二氧化物的衍生物是根据Love的B.J.Org.Chem.(1961，26，4394-9)方法通过使3-环丁烯砜与必需伯胺在甲醇(催化剂KOH，室温)中反应而制得。N-甲基-3-四氢噻吩-胺-1，1-二氧化物(TFA盐)：1H-NMR(DMSO-d6)：δ(ppm)9.4(br s，2H)，4.0-3.8(五重峰，1H)，3.6-3.5(dd，1H)，3.4-3.3(m，1H)，3.2-3.1(m，2H)，2.5(s，3H)，2.4(m，1H)，2.1(m，1H)。N-2-(1-羟基)乙基-3-四氢噻吩胺-1，1-二氧化物：(m/z)：C6H13NO3S的[M+H]+计算值：180.07；实验值，180.2。
N-甲基-四氢-2H-噻喃-4-胺-1，1-二氧化物是自四氢-4H-噻喃-4-酮制得：i)MeNH2，NaBH4；ii)(Boc)2O，MeOH；iii)mCPBA，CH2Cl2，0℃；iv)CF3CO2H，CH2Cl2。(m/z)：C6Hi3NO2S的[M+H]+计算值164.07；实验值，164.9。1H-NMR(CD3OD；TFA盐)：δ(ppm)3.4-3.1(m，5H)，2.7(s，3H)，2.4(br d，2H)，2.1(brm，2H)。
1-乙酰基-3-(甲基氨基)哌啶是自经N3-Cbz保护的3-甲基氨基-哌啶制得：i)AcCl，i-Pr2NEt，CH2Cl2；ii)H2(1个大气压)，10％Pd/C，EtOH。1H-NMR(CD3OD)：δ(ppm)4.0(m，1H)，3.6(m，1H)，3.4-3.2(m，2H)，3.0(m，1H)，2.6(s，3H)，2.1(s，3H)，1.8-1.6(m，4H)。
1-(甲烷磺酰基)-3-(甲基氨基)哌啶是自经N3-Cbz保护的3-甲基氨基-哌啶制得：i)CH3S(O)2Cl，i-Pr2NEt，CH2Cl2；ii)H2(1个大气压)，10％Pd/C，EtOH。(m/z)：C7H16N2O2S的[M+H]+计算值193.10；实验值，193.0。1H-NMR(DMSO-d6；TFA盐)：δ(ppm)3.4(dd，1H)，3.2(m，2H)，3.10(s，3H)，3.0-2.9(m，2H)，2.8(s，3H)，1.85-1.75(m，2H)，1.6-1.4(m，2H)。
脯氨酸二甲基酰胺及亚氨基二乙腈是分别自Bachem及Aldrich购得。
哌嗪的N-衍生物(例如1-(甲氧基羰基)哌嗪、1-(二甲基氨基羰基)哌嗪及1-(二甲基氨基磺酰基)哌嗪)是通过哌嗪分别与氯甲酸甲酯、氯甲酸二甲基氨基酯或二甲基氨基氨磺酰基氯反应来制备。
1-甲基氨基-2-甲基磺酰基乙烷是通过甲胺与甲基乙烯基砜在甲醇中反应获得。N-[2-(2-甲氧基乙基氨基)乙基]、N-甲基-甲烷磺酰胺是自部分经N-Boc保护的乙烷二胺起始在四个如下顺序的反应步骤后获得：i)甲基磺酰氯，三乙胺；ii)MeI，CS2CO3；iii)NaH，1-溴-2-甲氧基乙烷；iv)CF3CO2H。
异哌啶甲酰胺(哌啶-4-甲酰胺)及脯氨酸酰胺皆自Aldrich购得。2-羟甲基吗啉是自Tyger Scientific Product购得。
4-哌啶基氨基甲酸甲酯是自经N-Boc保护的4-氨基哌啶与氯甲酸甲酯反应、随后N-Boc基团去保护来制得。
4-哌啶醇-二甲基氨基甲酸酯、及N-二甲基-N’-(3-哌啶基)脲是通过二甲基氨基甲酰氯分别与经N-Boc保护的4-哌啶醇或N1-Boc-3-氨基哌啶反应来制备。
3-(甲基氨基)-1-(二甲基氨基磺酰基)吡咯烷是通过3-(N-甲基-N-Boc-胺基)吡咯烷与二甲基氨磺酰氯反应来获得。
2-(3-吡咯烷基)异噻唑烷-1，1-二氧化物是通过经N1-Boc保护的3-氨基吡咯烷与3-氯丙基磺酰氯在三乙胺的存在下反应、并随后TFA处理以使Boc基团去保护来合成。
实例1：1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸{(1S，3R，5R)-8-[2-羟基-3-((S)-甲氧基甲基吡咯烷-1-基)丙基]-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基}酰胺的合成a.8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-酮的制备在搅拌的同时将浓盐酸(30mL)添加于2，5-二甲氧基四氢呋喃(82.2g，0.622mol)存于水(170mL)中的非均相溶液。在单独烧瓶中冷却至0℃(冰浴)，将浓盐酸(92mL)缓慢添加于苄胺(100g，0.933mol)存于水(350mL)中的溶液中。将所述2，5-二甲氧基四氢呋喃溶液搅拌大约20分钟，用水(250mL)稀释，并然后添加苄胺溶液，随后添加1，3-丙酮二羧酸(100g，0.684mol)存于水(400mL)中的溶液并然后添加存于水(200mL)中的磷酸氢二钠(44g，0.31mol)。将pH使用40％NaOH自pH 1调节至pH约4.5。将所得不透明及浅黄色溶液搅拌过夜。然后使用50％盐酸将溶液自pH 7.5酸化至pH 3，加热至85℃并搅拌2小时。将溶液冷却至室温，使用40％NaOH碱化至pH 12，并用DCM(3×500mL)萃取。将合并的有机层用盐水洗涤、干燥(MgSO4)、过滤并在降低压力下浓缩，以定量产率获得粘性褐色油状物目标中间体(根据分析型HPLC约95％纯度)。1H-NMR(CDCl3)δ(ppm)7.5-7.2(m，5H，C6H5)，3.7(s，2H，CH2Ph)，3.45(宽s，2H，CH-NBn)，2.7-2.6(dd，2H，CH2CO)，2.2-2.1(dd，2H，CH2CO)，2.1-2.0(m，2H，CH2CH2)，1.6(m，2H，CH2CH2)。(m/z)：C14H17NO的[M+H]+计算值216.14；实验值，216.0。
b.3-氧代-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷-8-甲酸叔丁酯的制备向8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-酮(75g，0.348mol)存于EtOAc(300mL)中的溶液添加二碳酸二叔丁酯(83.6g，0.383mol，1.1eq)存于EtOAc(300mL)中的溶液。将所得溶液和冲洗液(100mL EtOAc)在氮气流下添加于1L含23g氢氧化钯(20wt.％Pd，干基，在碳上，约50％用水润湿；例如Pearlman的催化剂)的Parr氢化容器中。将反应容器脱气(真空及N2交替五次)并加压至60psi H2气。将反应溶液搅拌2小时并再填充H2(若需要)以将H2压力保持在60psi直至如通过二氧化硅薄层色谱检测反应完成为止。然后将溶液通过Celite垫过滤并在降低压力下浓缩，定量获得呈粘性黄色至橙色油状物的目标中间体。其不需进一步处理即可用于下一步骤。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)4.5(宽峰，2H，CH-NBoc)，2.7(宽峰，2H，CH2CO)，2.4-2.3(dd，2H，CH2CH2)，2.1(宽m，2H，CH2CO)，1.7-1.6(dd，2H，CH2CH2)，1.5(s，9H，(CH3)3COCON))。
c.(1S，3R，5R)-3-氨基-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷-8-甲酸叔丁酯的制备在经由机械搅拌器搅拌的同时在N2流下向先前步骤的产物(75.4g，0.335mol)存于甲醇(1L)中的溶液中添加甲酸铵(422.5g，6.7mol)、水(115mL)及65g活性碳载钯(10％基于干基，约50％用水润湿；Degussa type E101NE/W)。24及48小时后，每次添加额外部分的甲酸铵(132g，2.1mol)。当反应进程终止(如通过分析型HPLC所检测)后，添加Celite(＞500g)并将所得稠悬浮液过滤并然后将所收集的固体用甲醇(约500mL)冲洗。将滤液合并并在降低压力下浓缩直至去除所有甲醇为止。然后将所得不透明两相溶液用1M磷酸稀释至最终体积约1.5-2.0L及pH为2并用二氯甲烷(3×700mL)洗涤。将水层使用40％NaOH水溶液碱化至pH 12，并用二氯甲烷(3×700mL)萃取。将合并的有机层经MgSO4干燥、过滤并通过旋转蒸发浓缩，然后高真空留下52g(70％)为白色或浅黄色固体的目标中间体，其通常称为N-Boc-内桥-3-氨基托烷。根据1H-NMR分析，产物的内桥与外桥胺的异构体比率大于＞99(通过分析型HPLC＞96％纯度)。1H NMR(CDCl3)δ(ppm)4.2-4.0(宽d，2H，CHNBoc)，3.25(t，1H，CHNH2)，2.1-2.05(m，4H)，1.9(m，2H)，1.4(s，9H，(CH3)3OCON)，1.2-1.1(宽峰，2H)。(m/z)：Cl2H22N2O2的[M+H]+计算值227.18；实验值，227.2。分析型HPLC(等梯度方法；在5分钟内2∶98(A∶B)至90∶10(A∶B))：保持时间＝3.68分钟。
d.1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸的制备根据Harada等人在Chemical & Pharmaceutical Bulletin 1995，43，1912-30中阐述的程序，首先通过使所述酸在含数滴浓硫酸的甲醇中回流将吲唑-1H-3-甲酸转化成甲酯(＞95％纯度)。(m/z)：[M+H]+177.0；1H-NMR谱(CD3OD；δ(ppm)8.0(1H，d)，7.5(1H，d)，7.4(1H，t)，7.2(1H，t)，3.9(3H，s))。将所述酯用异丙碘及叔丁醇钾在回流THF中处理，此获得1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸甲酯。TLC(Rf＝0.45在3/1己烷/EtOAc中)。1H-NMR(CD3OD)：δ(ppm)8.1-8.0(1H，d)，7.6(1H，d)，7.4(1H，t)，7.2(1H，t)，5.0(1H，五重)，3.9(s，3H)，1.5(6H，d)。将所述N1-异丙基甲酯在周围温度下在1M NaOH/THF中水解，提供目标中间体。(m/z)：[M+Na]+226.6。1H-NMR(CD3OD)：δ(ppm)8.1-8.0(1H，d)，7.6(1H，d)，7.4(1H，t)，7.2(1H，t)，5.0(1H，quin)，1.5(6H，d)。
e.(1S，3R，5R)-3-[1-异丙基-1H-吲唑-3-羰基)氨基]-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷-8-甲酸叔丁酯的制备将1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸(56.35g；0.276mol)存于甲苯(500mL)中的悬浮液搅拌并加热5分钟，之后添加亚硫酰二氯(30.2mL；0.414mol)。于100℃下加热15分钟后，混合物变成均相溶液，将其在相同温度下再继续搅拌90分钟。在单独反应烧瓶中，将步骤c中制得的(1S，3R，5R)-3-氨基-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷-8-甲酸叔丁酯(62.43g；0.276mol)溶于250mL甲苯中并随后添加溶于250mL水中的氢氧化钠(66.3g)。将此两相混合物在冰浴中冷却。将以上所制得吲唑酰基氯溶液冷却至室温，并在15分钟内添加于所述两相溶液中，将其在冰浴中剧烈搅拌。搅拌1.5小时后，将反应混合物转移至分液漏斗中。首先，将水层与甲苯层(保留)分离，并用EtOAc(2×500mL)萃取。将甲苯层在降低压力下浓缩，并将所得残余物溶于有机萃取物(1L；EtOAc)中。将溶液用1M H3PO4(400mL)、饱和NaHCO3(400mL)、且然后盐水溶液(400mL)洗涤。经MgSO4干燥后，将有机溶液在降低压力下蒸发以干燥，获得119.2g目标中间体。1H-NMR(DMSO-d6)：δ(ppm)1.41(s，9H)，1.51(d，6H)，1.82(m，2H)，1.97(bs，4H)，2.09(m，2H)，4.10(m，3H)，5.10(sept，1H)，7.23(t，1H)，7.42(t，1H)，7.79(d，1H)，7.82(d，1H)，8.18(d，1H)。(m/z)：C23H32N4O3的[M+H]+计算值，413.26；实验值，413.1。保持时间(分析型HPLC：在6分钟内2-95％MeCN/H2O)＝4.85分钟。
f.1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸{(1S，3R，5R)-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基}酰胺的制备将步骤(e)的产物(1S，3R，5R)-3-[1-异丙基-1H-吲唑-3-羰基)氨基]-8-氮杂二环-[3.2.1]辛烷-8-甲酸叔丁酯溶于二氯甲烷(200mL)中，在冰浴中冷却并然后与200mL三氟乙酸混合。将反应混合物于周围温度下搅拌1小时。然后在搅拌的同时将其滴加至烧瓶中的乙醚(2L)中，此获得102.7g为其单(三氟乙酸)盐形式的目标中间体(两步产率为87％)。1H-NMR(DMSO-d6)：δ(ppm)1.54(d，6H)，2.05(m，2H)，2.24(m，6H)，4.03(s，2H)，4.12(q，1H)，5.09(sept，1H)，7.28(t，1H)，7.45(t，1H)，7.81(d，1H)，8.00(d，1H)，8.11(d，1H)，8.54(bd，2H)。(m/z)：C18H24N4O的[M+H]+计算值，313.20；实验值，313.1。保持时间(分析型HPLC：在6分钟内2-95％MeCN/H2O)＝2.65分钟。
g.1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸{(1S，3R，5R)-8-[2-羟基-3-((S)-2-甲氧基甲基吡咯烷-1-基)丙基]-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基}酰胺的合成将(S)-2-甲氧基甲基吡咯烷(0.15mmol)添加于1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸{(1S，3R，5R)-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基}酰胺单三氟乙酸盐(64mg，0.15mmol)及二异丙基乙基胺(0.078mL，0.45mmol)存于甲醇(1.5mL)中的搅拌溶液中。随后添加1，3-二溴丙醇(0.015mL，0.15mmol)并将反应混合物于65℃下加热16小时。将反应混合物在真空中浓缩，用乙酸/水1∶1(1mL)稀释并通过制备型HPLC纯化，获得目标化合物的双三氟乙酸盐。(m/z)：C27H41N5O3的[M+H]+计算值，484.33；实验值484.3。保留时间(分析型HPLC)＝2.04分钟。
实例2-4使用类似于实例1中所阐述的那些方法，只是在步骤(g)中用适宜反应物代替(S)-2-甲氧基甲基吡咯烷，制得实例2-4的化合物。
实例2：1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸((1S，3R，5R)-8-{2-羟基-3-[4-(四氢呋喃-2-羰基)哌嗪-1-基]丙基}-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)酰胺的合成；(m/z)：C30H44N6O4的[M+H]+计算值，553.35；实验值553.7。保持时间(分析型HPLC)＝2.02分钟。
实例3：1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸{(1S，3R，5R)-8-[2-羟基-3-(4-甲烷磺酰基哌嗪-1-基)丙基]-8-氮杂二环-[3.2.1]辛-3-基}酰胺的合成；(m/z)：C26H40N6O4S的[M+H]+计算值，533.29；实验值533.3。保持时间(分析型HPLC)＝2.03分钟。
实例4：1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸((1S，3R，5R)-8-{3-[(2-氰基-乙基)甲基氨基]-2-羟丙基}-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)酰胺的合成；(m/z)：C25H36N6O2的[M+H]+计算值，453.30；实验值453.2。保持时间(分析型HPLC)＝2.00分钟。
实例4：1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸((1S，3R，5R)-8-{3-[(2-氰基-乙基)甲基氨基]-2-羟丙基}-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)酰胺的替代合成a.3-羟基-3′-{[1-异丙基-1H-吲唑-3-基)羰基]氨基}-螺[氮杂环丁烷-1，8′-(1S，3R，5R)-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷的制备于室温下将环氧溴丙烷(0.06mL，0.70mmol)添加于实例1步骤(f)中所制备的1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸{(1S，3R，5R)-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基}酰胺三氟乙酸盐(200mg，0.47mmol)及DIPEA(0.082ml，0.47mmol)存于乙醇(4mL)中的搅拌溶液中。将反应混合物搅拌12小时并然后进一步添加环氧溴丙烷(2×0.06mL，0.70mmol)。再经过72小时后，将反应混合物在真空中浓缩以获得粗制油，其不需进一步纯化即可使用。
或者，也可以以下方式制备3-羟基-3′-{[1-异丙基-1H-吲唑-3-基)羰基]氨基}-螺[氮杂环丁烷-1，8′-(1S，3R，5R)-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷。于室温下将环氧溴丙烷(1.65mL，19.23mmol)添加于实例1步骤(f)中所制备的1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸{(1S，3R，5R)-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基}酰胺三氟乙酸盐(3.00g，9.62mmol)存于乙醇(50mL)中的搅拌溶液中。将反应混合物搅拌96小时并然后进一步添加环氧溴丙烷(0.165mL，1.92mmol)。再过4小时后，将反应混合物在真空中浓缩获得粗制油(4.29g)，其不需进一步纯化即可使用。(m/z)：C21H29N4O2的[M+H]+计算值，369.23；实验值，368.9。[M]+1HNMR(DMSO)：1.47(d，6H)，2.19-2.40(m，8H)，3.85-4.05(m，3H)，4.21-4.43(m，3H)，4.57-4.73(m，2H)，5.10(sept，1H)，6.22(d，1H)，7.31(m，1H)，7.43(m，1H)，7.82(d，1H)，8.03(m，1H)，8.16(d，1H)。
b.1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸(((1S，3R，5R))-8-{3-[(2-氰基-乙基)甲基氨基]-2-羟丙基}-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)酰胺的合成将3-甲基氨基丙腈(0.066mL，0.71mmol)添加于先前步骤的产物3-羟基-3′-{[1-异丙基-1H-吲唑-3-基)羰基]氨基}-螺[氮杂环丁烷-1，8′-(1S，3R，5R)-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷(0.47mmol)及存于甲醇(4mL)中的二异丙基乙基胺(0.245mL，1.41mmol)中。将反应混合物在加热器中于65℃下摇动16小时。进一步添加3-甲基氨基丙腈(2×0.066mL，0.71mmol)且20小时后将反应混合物冷却、在真空中浓缩、用乙酸/水1∶1(3mL)稀释并通过制备型HPLC纯化，获得目标化合物的双三氟乙酸盐。(m/z)：C25H36N6O2的[M+H]+计算值，453.30；实验值453.2。保持时间(分析型HPLC)＝2.00分钟。
实例5：1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸{(1S，3R，5R)-8-[3-(4-二甲基氨基甲酰基哌嗪-1-基)-2-羟丙基]-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基}酰胺的合成将哌嗪-4-二甲基脲(23mg，0.15mmol)溶于实例4中所制备的3-羟基-3′-{[1-异丙基-1H-吲唑-3-基)羰基]氨基}螺[氮杂环丁烷-1，8′-(1S，3R，5R)-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷(42mg，0.10mmol)及二异丙基乙基胺(0.017mL，0.15mmol)存于乙醇(2mL)中的溶液中。将反应混合物在加热器中于80℃下摇动16小时。将反应混合物在真空中浓缩、用50％存于水(1.5mL)中的乙酸稀释并通过制备型HPLC(5-75％梯度)纯化，获得为白色固体的目标化合物的双三氟乙酸盐(56mg)。(m/z)：C28H43N7O3的[M+H]+计算值，526.35；实验值526.4。保持时间(分析型HPLC)＝1.92分钟。
实例6：[1-(2-羟基-3-{(1S，3R，5R)-3-[(1-异丙基-1H-吲唑-3-羰基)-氨基]-8-氮杂二环[3.2.1]辛-8-基}丙基)吡咯烷-3-基]氨基甲酸甲酯的合成将吡咯烷-3-NH-甲基氨基甲酸酯(单TFA盐；39mg，0.15mmol)溶于实例4步骤(a)中所制备的3-羟基-3′-{[1-异丙基-1H-吲唑-3-基)羰基]氨基}螺[氮杂环丁烷-1，8′-(1S，3R，5R)-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷(32mg，0.075mmol)及二异丙基乙基胺(0.065mL，0.37mmol)存于DMF(2mL)中的溶液中。将反应混合物在加热器中于80℃下摇动16小时。将反应混合物在真空中浓缩、用50％存于水(1.5mL)中的乙酸稀释并通过制备型HPLC(5-75％梯度)纯化，获得为白色固体的目标化合物的双三氟乙酸盐(35mg)。(m/z)：C27H40N6O4的[M+H]+计算值，513.32；实验值513.4。保持时间(分析型HPLC)＝1.98分钟。
实例7：1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸{(1S，3R，5R)-8-[3-(4-甲烷磺酰基哌嗪-1-基)-2-甲氧基丙基]-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基}酰胺的合成a.3-甲氧基-3′-{[1-异丙基-1H-吲唑-3-基)羰基]-氨基}螺氮杂环丁烷-1，8′-(1S，3R，5R)-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷的合成于室温下将环氧溴丙烷(2.81mL，32.86mmol)添加于实例1步骤(f)中所制造的1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸{(1S，3R，5R)-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基}酰胺TFA盐(7.00g，16.43mmol)及二异丙基乙基胺(2.86mL，16.43mmol)的搅拌溶液中。将反应混合物搅拌72小时并在真空中浓缩以获得杂有二异丙基乙基胺盐的粗制油(11.7g，以质量计假定63％产物)。将所述粗制油的样品(1.5g)悬浮于二氯甲烷(45mL)中并冷却至0℃。添加叔丁醇钾(472mg，4.21mmol)且随后添加碘甲烷(0.145mL，2.32mmol)并使反应混合物加热至室温。30分钟后，将反应混合物冷却至0℃并添加额外量的叔丁醇钾(2×236mg，2.10mmol)及碘甲烷(2×0.145mL，2.32mmol)。1小时后，分析型HPLC表明大约90％的起始材料转化成主要产物。将反应混合物通过添加水(20mL)骤冷并用二氯甲烷(50mL)稀释。将层分离并将水层进一步用二氯甲烷(50mL)及氯仿(25mL)萃取。将有机层合并、干燥(MgSO4)、过滤并在真空中浓缩，获得无需进一步纯化即可使用的粗制产物(1g，85％纯度，通过HPLC)。
b.1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸{(1S，3R，5R)-8-[3-(4-甲烷磺酰基哌嗪-1-基)-2-甲氧基丙基]-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基}酰胺的合成将N-甲基磺酰基哌嗪(70mg，0.252mmol)添加于上述步骤的产物(64mg)及二异丙基乙基胺(0.131mL，0.755mmol)存于乙醇(1.5mL)中的溶液中。将反应混合物在加热器中于80℃下摇动16小时。将反应混合物在真空中浓缩、用乙酸/水1∶1(1mL)稀释并通过制备型HPLC纯化，获得目标化合物的双三氟乙酸盐。(m/z)：C27H42N6O4S的[M+H]+计算值，547.31；实验值547.2。
实例8：1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸{(1S，3R，5R)-8-[(R)-2-羟基-3-(4-甲烷磺酰基哌嗪-1-基)丙基]-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基}酰胺的合成a.1-氯-(R)-羟基-3-(4-甲烷磺酰基哌嗪-1-基)丙烷的制备于室温下将(S)-表氯醇(3.10mL，39.5mmol)添加于哌嗪磺酰胺.TFA(10.0g，35.9mmol)及二异丙基乙基胺(6.26mL，35.9mmol)存于乙醇(150mL)中的溶液中。将反应混合物搅拌18小时并添加额外量的(R)-表氯醇(0.28mL，3.6mmol)并再搅拌3小时。将反应混合物在真空中浓缩并将白色固体悬浮于乙醇(150mL)中并搅拌2天。将所述固体通过过滤收集并用冷乙醇洗涤，获得为白色固体的目标化合物(5.69g)，其无需进一步纯化即可使用。(m/z)：C8H17ClN2O3S的[M+H]+计算值，257.07；实验值257.2。1H NMR(DMSO-d6)：δ(ppm)2.37(dd，1H)，2.45(dd，1H)，2.50-2.58(m，4H)，2.86(s，3H)，3.09(m，4H)，3.55(dd，1H)，3.65(dd，1H)，3.84(m，1H)，5.09(d，1H)。
b.1-[(2R)-环氧乙烷基甲基]-4-甲烷磺酰基哌嗪的制备将氢氧化钠(1.07g，26.7mmol)添加于剧烈搅拌的上述步骤的产物1-氯-(R)-2-羟基-3-(4-甲烷磺酰基哌嗪-1-基)丙烷(5.69g，22.2mmol)存于THF/水(150mL/35mL)中的溶液中。将反应混合物搅拌35分钟，在真空中浓缩至大约50mL体积，用氯仿(200mL)稀释，并用1M NaOH(2×70mL)及盐水(70mL)洗涤。将有机层干燥(MgSO4)、过滤并在真空中浓缩获得白色结晶固体，其然后自热EtOAc/己烷1∶1(800mL)重结晶，获得为白色结晶固体的目标中间体(2.62g)。(滤液可进一步重结晶以获得额外的产物材料。)ESMS(C8H16N2O3S)：计算值221.10；实验值221.3(m/z)：[M+H]+；1H NMR(DMSO-d6)：δ(ppm)2.22(dd，1H)，2.45-2.60(m，5H)，2.69-2.75(m，2H)，2.87(s，3H)，3.02(m，1H)，3.11(m，4H)。
c.1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸{(1S，3R，5R)-8-[(R)-2-羟基-3-(4-甲烷磺酰基哌嗪-1-基)丙基]-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基}酰胺的合成将上述步骤的产物1-[(2R)-环氧乙烷基甲基]-4-甲烷磺酰基哌嗪(585mg，2.66mmol)存于甲苯(12mL)中的溶液添加于1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸{(1S，3R，5R)-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基}酰胺(830mg，2.66mmol)中并将混合物于98℃下搅拌16小时。将反应混合物冷却，在真空中浓缩，用50％存于水中含10％TFA的乙酸(12mL)稀释并通过制备型HPLC纯化，获得为白色固体的目标化合物的双三氟乙酸盐(525mg)。(m/z)：C26H40N6O4S的[M+H]+计算值，533.29；实验值533.5。保持时间(分析型HPLC：在6分钟内2-40％MeCN/H2O)＝4.03分钟；1H NMR(CD3OD)：δ(ppm)1.55(d，6H)，2.41(m，6H)，2.55-2.63(m，2H)，2.92(s，3H)，3.10-3.40(m，6H)，3.82(bs，4H)，4.16-4.24(m，3H)，4.66(m，1H)，4.99(sept，1H)，7.22(t，1H)，7.39(t，1H)，7.62(d，1H)，8.12(d，1H)。
实例9：1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸{(1S，3R，5R)-8-[(S)-2-羟基-3-(4-甲烷磺酰基哌嗪-1-基)丙基]-8-氮杂二环[3.2.1]-辛-3-基}酰胺的合成a.1-氯-(S)-2-羟基-3-(4-甲烷磺酰基哌嗪-1-基)丙烷的制备于室温下将(S)-表氯醇(48.0mL，0.612mol)添加于哌嗪磺酰胺(87.3g，0.532mol)存于乙醇(1.33L)中的搅拌溶液中。将反应混合物搅拌18小时并将所形成的白色固体沉淀通过过滤收集并用乙醇洗涤，获得为白色固体的目标中间体(107.76g)，其无需进一步纯化即可使用。(m/z)：C8H17ClN2O3S的[M+H]+计算值，257.07；实验值257.2。1HNMR(DMSO-d6)：δ(ppm)2.37(dd，1H)，2.45(dd，1H)，2.50-2.58(m，4H)，2.86(s，3H)，3.09(m，4H)，3.55(dd，1H)，3.65(dd，1H)，3.84(m，1H)，5.09(d，1H)。
b.1-[(2S)-环氧乙烷基甲基]-4-甲烷磺酰基哌嗪的制备于0℃下将氢氧化钠(22.15g，0.534mol)添加于剧烈搅拌的上述步骤的产物(118.13g，0.461mol)存于THF/水(1200mL/300mL)中的溶液中。将反应混合物搅拌90分钟并分层。将有机层在真空中浓缩并用二氯甲烷(1500mL)稀释并用先前分离的水层与1M NaOH(500mL)的混合物洗涤。将有机层进一步用1M NaOH(500mL)及盐水(500mL)洗涤、干燥(MgSO4)、过滤并在真空中浓缩获得白色结晶固体，其自热EtOAc/己烷1∶1(800mL)重结晶获得为白色结晶固体的目标化合物(43.33g)。(滤液可进一步重结晶以获得额外的产物材料。)(m/z)：C8H16N2O3S的[M+H]+计算值，221.10；实验值221.3。1H NMR(DMSO-d6)：δ(ppm)2.22(dd，1H)，2.45-2.60(m，5H)，2.69-2.75(m，2H)，2.87(s，3H)，3.02(m，1H)，3.11(m，4H)。
c.1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸{(1S，3R，5R)-8-[(S)-2-羟基-3-(4-甲烷磺酰基哌嗪-1-基)丙基]-8-氮杂二环[3.2.1]-辛-3-基}酰胺的合成将上述步骤的产物1-[(2S)-环氧乙烷基甲基]-4-甲烷磺酰基哌嗪(0.44g，9.10mmol)存于甲苯(30mL)中的溶液添加于1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸{(1S，3R，5R)-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基}酰胺(2.83g，9.10mmol)中并将混合物于98℃下搅拌16小时。将反应混合物冷却，在真空中浓缩，用50％存于水中含10％TFA的乙酸(20mL)稀释并通过制备型HPLC纯化，获得为白色固体的目标化合物的双三氟乙酸盐(1.83g)。(m/z)：C26H40N6O4S的[M+H]+计算值，533.29；实验值533.5。保持时间(分析型HPLC：在6分钟内2-40％MeCN/H2O)＝4.03分钟；1H NMR(CD3OD)：δ(ppm)1.55(d，6H)，2.41(m，6H)，2.55-2.63(m，2H)，2.92(s，3H)，3.10-3.40(m，6H)，3.82(bs，4H)，4.16-4.24(m，3H)，4.66(m，1H)，4.99(sept，1H)，7.22(t，1H)，7.39(t，1H)，7.62(d，1H)，8.12(d，1H)。
实例10：1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸[(1S，3R，5R)-8-(4-氨基甲酰基甲基吗啉-2-基甲基)-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基]酰胺的合成a.2-氯甲基吗啉的制备2-氯甲基吗啉是根据文献(Araki，K.等人，J.Med.Chem.1993，36，1356-63；Nishimura，Y等人，Chem & Pharm.Bull.1990，38，2190-6)中报导的程序来合成，且其仲胺通过用(Boc)2O(溶于甲醇中，于室温下)处理保护成N-Boc基团。
b.1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸[(1S，3R，5R)-8-(4-(叔-丁氧基羰基)吗啉-2-基甲基)-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基]酰胺的制备向实例1步骤(f)中所制备的1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸{(1S，3R，5R)-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基}酰胺单三氟乙酸盐(2g；4.7mmol)溶于50mL乙腈中的溶液中添加碳酸钾(1.3g，9.4mmol)及上述步骤的产物2-氯甲基吗啉(1.2g，5.1mmol)。将反应混合物于85℃下搅拌24小时，并冷却至室温，然后用水(100mL)骤冷。将混合物用二氯甲烷(300mL)稀释，并转移至分液漏斗中。摇晃后，将有机层收集起来并用盐水溶液(100mL)洗涤。将其经MgSO4干燥，并在真空中蒸发，获得为浅黄色油状物的目标中间体，其无需进一步纯化即可使用。(m/z)：C28H41N5O4的[M+H]+计算值。512.33；实验值512.4。
c.1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸[(1S，3R，5R)-8-(吗啉-2-基甲基)-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基]酰胺的制备将上述步骤的产物1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸[(1S，3R，5R)-8-(4-(叔-丁氧基-羰基)吗啉-2-基甲基)-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基]酰胺溶于二氯甲烷(20mL)中，并随后添加三氟乙酸。于室温下搅拌30分钟后，将混合物在真空中蒸发，获得浅黄色油。将其溶于50％乙腈水溶液(5％TFA)中，并通过制备型HPLC分离，获得目标中间体的三氟乙酸盐。(m/z)：C23H33N5O2的[M+H]+计算值，412.27；实验值412.6。保持时间(分析型HPLC：在6分钟内10-40％MeCN/H2O)＝3.9分钟。
d.1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸[(1S，3R，5R)-8-(4-氨基甲酰基甲基吗啉-2-基甲基)-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基]酰胺的合成将上述步骤的产物1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸[(1S，3R，5R)-8-(吗啉-2-基甲基)-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基]酰胺(0.1g，0.19mmol)溶于含二异丙基乙基胺(0.066mL，0.38mmol)的乙醇(10mL)中，并随后添加溴乙酰胺(26mg，0.21mmol)。将混合物于90℃下加热12小时，并在真空中浓缩，获得浅黄色油。将其分离获得目标化合物的双三氟乙酸盐。(m/z)：C25H36N6O3的[M+H]+计算值，469.29；实验值469.2。保持时间(分析型HPLC)＝2.28分钟。
实例11：1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸{(1S，3R，5R)-8-[2-羟基-3-(甲烷磺酰基甲基氨基)丙基]-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基}酰胺的合成a.1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸(1S，3R，5R)-8-[2-羟基-3-甲基氨基)丙基]-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基}酰胺的制备向含实例4步骤(a)中所制备的3-羟基-3′-{[1-异丙基-1H-吲唑-3-基)羰基]氨基}螺[氮杂环丁烷-1，8′-(1S，3R，5R)-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷(0.365g，0.8mmol)的乙醇(5mL)溶液中添加存于THF中的甲胺(41％，0.27mL)。将混合物于90℃下搅拌3天，并在真空中浓缩，获得目标中间体。产物无需进一步纯化即可用于下一步骤。
b.1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸{(1S，3R，5R)-8-[2-羟基-3-(甲烷磺酰基甲基氨基)丙基]-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基}酰胺的合成向含上述步骤的产物1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸{(16′，3i？，5i？)-8-[2-羟基-3-甲基氨基)丙基]-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基}酰胺(0.4g，1mmol)的二氯甲烷(5mL)冷溶液中添加1，8-二氮杂二环[5.4.0]十一-7-烯(0.18mL，1.2mmol)并然后添加甲烷磺酰氯(0.082mL，1.05mmol)。将混合物在冰浴中搅拌1小时，然后通过水骤冷，并在真空中浓缩。将残余物溶于50％乙酸水溶液中，并通过制备型HPLC纯化，获得目标化合物的单三氟乙酸盐。(m/z)：C23H35N5O4S的[M+H]+计算值，478.25；实验值478.2。保持时间(分析型HPLC)＝3.0分钟。
实例12：1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸{(1S，3R，5R)-8-[3-(乙酰基-甲基氨基)-2-羟丙基]-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基}酰胺的合成向含实例11步骤(a)中所制备的1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸{(1S，3R，5R)-8-[2-羟基-3-甲基氨基)丙基]-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基}酰胺(0.4g，1mmol)的DMF(5mL)溶液中添加二异丙基乙基胺(0.21mL，1.2mmol)且然后添加乙酰氯(0.075mL，1.05mmol)。将混合物于冰浴中搅拌1小时，然后用水骤冷，并在真空中浓缩。将残余物溶于50％乙酸水溶液中，并通过制备型HPLC纯化，以获得目标化合物的单三氟乙酸盐。(m/z)：C24H35N5O3的[M+H]+计算值，442.28；实验值442.2。保持时间(分析型HPLC)＝2.9分钟。
实例13：1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸{(1S，3R，5R)-8-[3-(甲酰基-甲基氨基)-2-羟丙基]-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基}酰胺的合成将含实例11步骤(a)的产物1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸{(1S，3R，5R)-8-[2-羟基-3-甲基氨基)丙基]-8-氮杂二环-[3.2.1]辛-3-基}酰胺(0.4g，1mmol)的无水甲酸乙酯(5mL)溶液于80℃下搅拌2小时。将混合物在真空中浓缩，溶于50％乙酸水溶液，并通过制备型HPLC纯化，获得目标化合物的单三氟乙酸盐。(m/z)：C23H33N5O3的[M+H]+计算值，428.27；实验值428.2。保持时间(分析型HPLC)＝1.4分钟。
实例14：1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸{(1S，3R，5R)-8-[(R)-2-羟基-3-(甲烷磺酰基甲基氨基)丙基]-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基}酰胺的合成a.(S)-1-(苄基-甲基-氨基)-3-氯丙-2-醇将N-苄基甲胺(13.95mL，108.1mmol)及(S)-2-氯甲基环氧乙烷(通常称为(5)-表氯醇)(8.48mL，108.1mmol)溶于己烷(40mL)中，并搅拌16小时。然后将溶液用快速色谱(SiO2，用10％甲醇/90％二氯甲烷洗脱)分离。将含产物的部分浓缩，获得为油状物的目标中间体(19.7g)。1H-NMR(DMSO d6，299.96MHz)：δ(ppm)2.01(s，3H)，2.2-2.4(m，2H)，3.21-3.5(m，3H)，3.53-3.6(m，1H)，3.65-3.75(m，1H)，4.95(d，1H)，7.0-7.25(m，5H)。(m/z)：C11H16ClNO的[M+H]+计算值，214.10；实验值214.1。
b.((S)-3-氯-2-羟丙基)甲基氨基甲酸叔丁酯的制备将上述步骤的产物(S)-1-(苄基-甲基-氨基)-3-氯丙-2-醇(8.4g，39.3mmol)溶于乙酸乙酯(75mL)中，并然后添加二碳酸二叔丁酯(9.3g，43.23mmol)及氢氧化钯(2.5g)。将混合物于氢(60个大气压)下摇晃12小时。将混合物通过Celite垫过滤，并在降低压力下浓缩以干燥。将所得油状物通过二氧化硅过滤，用己烷、随后二氯甲烷、随后乙醚洗脱。将醚层浓缩获得为油状物的目标中间体(7.1g)。1H-NMR(DMSO d6，299.96MHz)：δ(ppm)1.35-1.46(s，9H)，2.81-2.85(s，3H)，2.95-3.1(m，1H)，3.3-3.6(m，3H)，3.67-3.85(m，1H)，5.25-5.4(m，1H)。(m/z)：C9H18ClNO3的[M+H-Boc]+计算值，123.10；实验值123.1。
c.1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸{(1S，3R，5R)-8-[(R)-2-羟基-3-(N-叔丁氧基羰基-N-甲基氨基)丙基]-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基}酰胺的制备向1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸{(1S，3R，5R)-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基}酰胺单三氟乙酸盐(1.3g，3.0mmol)溶于12mL甲醇中的溶液中添加二异丙基乙基胺(1.57mL，9.0mmol)及上述步骤的产物((S)-3-氯-2-羟丙基)甲基氨基甲酸叔丁酯(1g，4.49mmol)。将混合物于90℃下搅拌32小时，在真空中蒸发，获得浅黄色油状物。将其通过快速二氧化硅管柱色谱用10％存于二氯甲烷中的甲醇洗脱来纯化，获得目标中间体(1.2g)。
d.1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸{(1S，3R，5R)-8-[(S)-2-羟基-3-(甲基氨基)丙基]-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基}酰胺的制备将上述步骤的产物1-异丙基-1H吲唑-3-甲酸{(1S，3R，5R)-8-[(R)-2-羟基-3-(N-叔丁氧基羰基-N-甲基氨基)丙基]-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基}酰胺溶于10mL二氯甲烷中，随后添加三氟乙酸(10mL)。将混合物搅拌10分钟，并在真空中浓缩。将浓缩物用乙醚洗涤，在真空中干燥，获得目标中间体的双三氟乙酸盐，其无需进一步处理即可用于下一步骤。
e.1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸{1S，3R，5R)-8-[(R)-2-羟基-3-(甲烷磺酰基甲基氨基)丙基]-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基}酰胺的合成向含上述步骤的产物(0.54g，0.86mmol)的二氯甲烷(4mL)冷溶液中添加1，8-二氮杂二环[5.4.0]十一-7-烯(0.448mL，3mmol)且然后甲烷磺酰氯(0.07mL，0.9mmol)。将混合物在冰浴中搅拌1小时，然后通过水骤冷，并在真空中浓缩。将残余物溶于50％乙酸水溶液中，并通过制备型HPLC纯化，获得目标化合物的单三氟乙酸盐。(m/z)：C23H35N5O4S的[M+H]+计算值，478.25；实验值478.2。保持时间(分析型HPLC)＝3.0分钟。
实例15：1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸((1S，3R，5R)-8-{2-羟基-3-[(吡啶-4-羰基)氨基]丙基}-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)酰胺的合成a.1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸{(1S，3R，5R)-8-[3-(1，3-二氧代-1，3-二氢-异吲哚-2-基)-2-羟基-丙基]-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基}酰胺的制备将1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸{(1S，3R，5R)-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基}酰胺(3.15g，10mmol)的乙醇溶液(100mL)于22℃在250mL烧瓶中搅拌。添加2-环氧乙烷基甲基-异吲哚-1，3-二酮(通常称为环氧丙基-邻苯二甲酰亚胺)(3.07g，15mmol)并将溶液于80℃下加热48小时。将反应混合物冷却至室温并添加乙酸乙酯(200mL)。用饱和NaHCO3及饱和NaCl溶液洗涤完水相后，将有机相合并并经MgSO4干燥。过滤后，在真空中去除挥发物，获得为黄色固体的目标中间体(5.5g)。(m/z)：C29H39N5O4的[M+H]+计算值，516.26；实验值516.5。保持时间(分析型HPLC：在6分钟内10-70％MeCN/H2O)＝3.18分钟。
b.1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸[(1S，3R，5R)-8-(2-羟基-3-甲基氨基丙基)-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基]酰胺的制备将上述步骤的产物1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸{(1S，3R，5R)-8-[3-(1，3-二氧代-1，3-二氢-异吲哚-2-基)-2-羟基-丙基]-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基}酰胺(3.0g，5.8mmol)的乙醇溶液(80mL)于22℃下在250mL烧瓶中搅拌。添加无水肼溶液(3.07g，15mmol)并将混合物于80℃下加热16小时。将反应混合物冷却至室温并过滤以去除不溶材料。在真空中蒸发滤液获得为黄色固体的目标中间体(2.5g)。(m/z)：C29H39N5O4的[M+H]+计算值，386.26；实验值386.2。保持时间(分析型HPLC：在6分钟内10-70％MeCN/H2O)＝1.85分钟。
c.1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸((1S，3R，5R)-8-{2-羟基-3-[(吡啶-4-羰基)氨基]丙基}-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)酰胺的合成经微量移液管向上述步骤产物1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸[(1S，3R，5R)-8-(2-羟基-3-甲基氨基丙基)-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基]酰胺(42mg，0.10mmol)于0℃下冷却的搅拌二氯甲烷溶液(5mL)中添加为固体的吡啶-4-甲酰氯(21mg，0.12mmol)及二异丙基乙基胺(0.021mL，0.12mmol)。将反应混合物于0℃下搅拌5分钟，然后加热至室温并搅拌16小时。将其在真空中浓缩，用50％乙酸水溶液(1.5mL)稀释用通过制备型HPLC(5-75％梯度)纯化，获得为白色固体的目标化合物的单三氟乙酸盐(22mg)。(m/z)：C27H34N6O3的[M+H]+计算值，491.28；实验值491.1。保持时间(分析型HPLC)＝1.91分钟。
实例16：1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸[(1S，3R，5R)-8-(3-甲酰基氨基-2-羟基丙基)-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基]-酰胺的合成经微量移液管向实例15的产物1-异丙基-1H-吲唑-3-甲酸((1S，3R，5R)-8-{2-羟基-3-[(吡啶-4-羰基)氨基]丙基}-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)酰胺(42mg，0.10mmol)的DMF溶液(5mL)中添加甲酸乙酯(0.01mL，1.2mmol)。将反应混合物密封并于80℃下摇晃16小时。将其在真空中浓缩，用50％乙酸水溶液(1.5mL)稀释并通过制备型HPLC(5-75％梯度)纯化，获得为白色固体的目标化合物的单三氟乙酸(35mg)。(m/z)：C22H31N5O3的[M+H]+计算值414.25；实验值414.1。保持时间(分析型HPLC)＝2.04分钟。
实例17：本发明化合物使用实例1-16的程序和其变体，可制备表I至X的化合物并通过质谱表征。在含作为纯立体异构体制备的化合物的表中，用星号标记的碳原子的手性绘示于以星号为标题的列中。在表I至X中的化合物中，吲唑-甲酰胺基团相对于氮杂二环-辛烷基团呈内桥构型。
表I
表II
表III
表IV
表V
表VI
表VII
表VIII
表IX
表X
实例18：对5-HT4(C)人类受体的放射性配体结合分析a.膜制备物5-HT4(C)使经人类5-HT4(C)受体cDNA稳定转染的HEK-293(人类胚肾)细胞(Bmax＝约6.0pmol/mg蛋白质，如使用[3H]-GR113808膜放射性配体结合分析所测定)在T-225烧瓶中在Dulbecco氏改良依格培养基(Modified Eagles Medium)(DMEM)中于5％CO2及增湿培养器中在37℃下生长，所述培养基包含4,500mg/L D-葡萄糖及吡哆醇盐酸盐(GIBCO-Invitrogen公司，Carlsbad CA：目录编号11965)且补充有10％胎牛血清(FBS)(GIBCO-Invitrogen公司：目录编号10437)、2mM L-谷氨酰胺及(100单位)青霉素-(100μg)链霉素/ml(GIBCO-Invitrogen公司：目录编号15140)。通过向所述培养基中添加800μg/mL遗传霉素(GIBCO-Invitrogen公司：目录编号10131)使细胞在持续选择压力下生长。
细胞生长至大约60-80％铺满(＜35继代培养传代)。于收获前20-22小时，将细胞洗涤两次并补给无血清DMEM。膜制备的所有步骤皆在冰上实施。通过轻度机械搅拌使细胞单层浮起，再使用25mL吸液管使细胞分离(trituration)。通过以1000rpm(5分钟)离心来收集细胞。
对于膜制备而言，将细胞沉淀物重新悬浮于冰冷的50mM pH为7.4的4-(2-羟乙基)-1-哌嗪乙烷磺酸(HEPES)(膜制备缓冲液)(40mL/自30-40T225烧瓶获得的所有细胞)并使用均质破碎器(设定19,2×10s)在冰上均质化。将所得匀浆于4℃下以1200g离心5分钟。将沉淀物丢弃并以40,000g(20分钟)离心上清液。通过用膜制备缓冲液重新悬浮并以40,000g(20分钟)离心来将沉淀物洗涤一次。将最终沉淀物重新悬浮于50mM pH为7.4的HEPES(分析缓冲液)(相当于1个T225烧瓶/1mL)中。所述膜悬浮液的蛋白质浓度通过Bradford方法(Bradford，1976)测定。将膜以等份试样冷冻存储于-80℃下。
b.放射性配体结合分析放射性配体结合分析是在1.1mL 96-深孔聚丙烯分析板(Axygen)中以400μL的总分析体积实施，其中在含0.025％牛血清蛋白(BSA)的50mM HEPES(pH为7.4)中包含2μg膜蛋白。用于测定放射性配体Kd值的饱和结合研究是使用[3H]-GR113808(Amersham公司，Bucks，UK：目录编号TRK944；比活性约82Ci/mmol)以8-12个介于0.001nM-5.0nM之间的不同浓度来实施。用于测定化合物pKi值的置换分析是用[3H]-GR113808以0.15nM及11个介于10pM-100μM之间的不同化合物浓度来实施。
所容纳的测试化合物为10mM存于DMSO中的母液且其以400μM稀释至50mM含0.1％BSA的HEPES(pH 7.4，25℃下)中，并随后在相同缓冲液中进行连续稀释(1∶5)。在1μM未标记GR113808的存在下测定非特异性结合。将分析物于室温下培养60分钟，并随后通过在预浸于0.3％聚乙烯亚胺中的96-孔GF/B玻璃纤维滤板(PackardBioScience公司，Meriden，CT)上快速过滤终止结合反应。用过滤缓冲液(冰冷50mMHEPES，pH 7.4)将滤板洗涤三次以去除未结合放射活性。将板干燥，将35μLMicroscint-20液体闪烁流体(Packard BioScience公司，Meriden，CT)添加于各个孔中并在Packard Topcount液体闪烁计数器(Packard BioScience公司，Meriden，CT)中对板计数。
通过非线性回归分析利用GraphPad Prism软件包(GraphPad Software公司，SanDiego，CA)使用针对单一位置竞争的3参数模型来分析结合数据。确定BOTTOM(曲线最小值)为非特异性结合的数值，如在1μM GR113808的存在下所测定。在Prism中自最佳拟合IC50值及放射性配体的Kd值使用以下Cheng-Prusoff公式(Cheng及Prusoff，Biochemical Pharmacology，1973，22，3099-108)计算测试化合物的Ki值：Ki＝IC50/(1+[L]/Kd)，其中[L]＝[3H]-GR113808浓度。结果以-log10Ki值(pKi)表示。
在此分析中具有较高pKi值的测试化合物对5-HT4受体具有较高结合亲和性。在此分析中所测试的本发明化合物具有介于约6.9至约9.5之间、通常介于约7.0至约8.6之间的pKi值。
实例19：对5-HT3A人类受体的放射性配体结合分析：测定受体亚型选择性a.膜制备物5-HT3A经人类5-HT3A受体cDNA稳定转染的HEK-293(人类胚肾)细胞是自MichaelBruess博士(University of Bonn，GDR)获得(Bmax＝约9.0pmol/mg蛋白质，如使用[3H]-GR65630膜放射性配体结合分析所测定)。使细胞在T-225烧瓶或细胞工厂中在50％Dulbecco改良依格培养基(DMEM)(GIBCO-Invitrogen公司，Carlsbad，CA：目录编号11965)及补充有10％热灭活胎牛血清(FBS)(Hyclone，Logan，UT：目录编号SH30070.03)及(50单位)青霉素-(50μg)链霉素/ml(GIBCO-Invitrogen公司：目录编号15140)的50％Ham′s F12(GIBCO-Invitrogen公司：目录编号11765)中于5％CO2中及增湿培养器中在37℃下生长。
细胞生长至大约70-80％铺满(＜35继代培养传代)。膜制备的所有步骤皆在冰上实施。为收获细胞，将培养基抽出并将细胞用无Ca2+、Mg2+-的Dulbecco磷酸盐缓冲盐水溶液(dPBS)冲洗。通过轻缓的机械搅拌使细胞单层上升。通过以1000rpm(5分钟)离心来收集细胞。膜制备的随后步骤遵循上述用于表达5-HT4(C)受体的膜的方案。
b.放射性配体结合分析放射性配体结合分析是在96-孔聚丙烯分析板中以200μL的总分析体积实施，其中在含0.025％BSA分析缓冲液的50mM HEPES(pH为7.4)中包含1.5-2μg膜蛋白。用于测定放射性配体Kd值的饱和结合研究是使用[3H]-GR65630(PerkinElmer LifeSciences公司，Boston，MA：目录编号NET1011，比活性约85Ci/mmol)以12个介于0.005nM至20nM之间的不同浓度来实施。用于测定化合物pKi值的置换分析是用[3H]-GR65630以0.50nM及11个介于10pM-100μM之间的不同化合物浓度来实施。所容纳的测试化合物为10mM存于DMSO中的母液(参见第3.1节)，且其以400μM稀释至50mM含0.1％BSA的HEPES(pH 7.4，25℃下)中，并随后在相同缓冲液中进行连续(1∶5)稀释。在10μM未标记MDL72222的存在下测定非特异性结合。将分析物于室温下培养60分钟，然后通过在预浸于0.3％聚乙烯亚胺中的96-孔GF/B玻璃纤维滤板(Packard BioScience公司，Meriden，CT)上快速过滤终止结合反应。用过滤缓冲液(冰冷50mM HEPES，pH 7.4)将滤板洗涤三次以去除未结合放射活性。将板干燥，将35μL Microscint-20液体闪烁流体(Packard BioScience公司，Meriden，CT)添加于各个孔中并在Packard Topcount液体闪烁计数器(Packard BioScience公司，Meriden，CT)中对板计数。
使用上述非线性回归程序分析结合数据以确定Ki值。确定BOTTOM(曲线最小值)为非特异性结合的数值，如在10μM MDL72222的存在下所测定。Cheng-Prusoff公式中的数量[L]定义为[3H]-GR65630浓度。
5-HT4受体亚型相对于5-HT3受体亚型的选择性计算为Ki(5-HT3A)/Ki(5-HT4(C))的比率。在此分析中测试的本发明化合物通常具有介于约10至约40,000之间、更通常介于约100至约4000之间的5-HT4/5-HT3受体亚型选择性。
实例20：利用表达人类5-HT4(C)受体的HEK-293细胞进行全细胞cAMP聚集闪烁板分析在此分析中，测试化合物的功能效力是通过测量当表达5-HT4受体的HEK-293细胞接触不同浓度的测试化合物时所产生环状AMP的数量来测定。
a.细胞培养制备以下列两种不同密度表达所述受体的经克隆人类5-HT4(C)受体cDNA稳定转染的HEK-293(人类胚肾)细胞：(1)以约0.5-0.6pmol/mg蛋白质的密度，如使用[3H]-GR113808膜放射性配体结合分析所测定，及(2)以约6.0pmol/mg蛋白质的密度。使细胞在T-225烧瓶中在Dulbecco改良依格培养基(DMEM)中在5％CO2中和增湿培养器中于37℃下生长，所述培养基包含4,500mg/L D-葡萄糖且补充有10％胎牛血清(FBS)(GIBCO-Invitrogen公司：目录编号10437)及(100单位)青霉素-(100μg)链霉素/ml(GIBCO-Invitrogen公司：目录编号15140)。通过向所述培养基中添加800μg/mL遗传霉素(GIBCO-Invitrogen公司：目录编号10131)使细胞在持续选择压力下生长。
b.细胞制备使细胞生长至大约60-80％铺满。在分析前20-22小时，将细胞洗涤两次并补给含4,500mg/L D-葡萄糖(GIBCO-Invitrogen公司：目录编号11965)的无血清DMEM。为收获细胞，将培养基抽出并将10mL Versene(GIBCO-Invitrogen公司：目录编号15040)添加于各个T-225烧瓶中。将细胞于室温下培养5分钟并随后通过机械搅拌自烧瓶移出。将细胞悬浮液转移至含等体积经预热(37℃)dPBS的离心管中并以1000rpm离心5分钟。将上清液丢弃并将沉淀物重新悬浮于经预热(37℃)刺激缓冲液(10mL等量/2-3个T-225烧瓶)中。记录此时间并将其标记为时间0。利用Coulter计数器对所述细胞计数(计数超过8μm，烧瓶产量为1-2×107个细胞/烧瓶)。将细胞以5×105个细胞/毫升的浓度重新悬浮于经预热(37℃)刺激缓冲液(如闪烁板套组中所提供)中并于37℃下预培养10分钟。
在放射免疫分析方法中使用闪烁板腺苷酸环化酶活化分析系统利用125I-cAMP(SMP004B，PerkinElmer Life Sciences公司，Boston，MA)根据制造商的说明书来实施cAMP分析。
如上所述使细胞生长并进行制备。在此分析中最终细胞浓度为25×103个细胞/孔且最终分析体积为100μL。所容纳的测试化合物为10mM存于DMSO中的母液，其以400μM稀释至50mM含0.1％BSA的HEPES(pH 7.4，25℃下)中，并随后在相同缓冲液中进行连续(1∶5)稀释。利用11个介于10pM至100μM(最终分析浓度)之间的不同化合物浓度实施环状AMP聚集分析。计算各个板上的5-HT浓度-响应曲线(10pM至100μM)。将细胞边振荡边于37℃下培养15分钟并通过向各个孔中添加100μl冰冷检测缓冲液(如闪烁板套组中所提供)来使反应终止。将板密封并于4℃下培养过夜。通过闪烁近似光谱使用Topcount(Packard BioScience公司，Meriden，CT)定量结合放射活性。
根据制造商用户手册中所提供的说明书自cAMP标准曲线外推得出每毫升反应物所产生的cAMP的量。通过非线性回归分析利用GraphPad Prism软件包使用3参数S形剂量响应曲线(斜率限制为1)分析数据。效能数据报告为pEC50值，即EC50值的底数为10的对数的负值，其中EC50是50％最大响应时的有效浓度。
在此分析中展示较高pEC50值的测试化合物对于激动5-HT4受体具有较高效能。在此分析中测试的本发明化合物(例如在密度为约0.5-0.6pmol/mg蛋白质的细胞系(1)中)具有介于约6.5至约9.0之间、通常介于约7.5至约8.5之间的pEC50值。
实例21：口服生物利用度的活体外模型：Caco-2渗透分析实施Caco-2渗透分析以模拟口服投与后测试化合物穿过肠并到达血流中的能力。测定存于溶液中的测试化合物透过设计为模仿人类小肠单层紧密连接的细胞单层的速率。
Caco-2(结肠，腺癌；人类)细胞是自ATCC(American Type Culture Collection；Rockville，MD)获得。为进行渗透研究，将细胞以63,000个细胞/cm2的密度接种在预先润湿的transwell聚碳酸酯滤膜(Costar；Cambridge，MA)上。21天后在培养物中形成细胞单层。在transwell板中进行细胞培养之后，将含所述细胞单层的膜与所述transwell板分开并插入扩散室(Costar；Cambridge，MA)中。将所述扩散室插入装配有循环外部恒温调节的37℃水以供温度控制的加热器中。空气歧管向扩散室的每一半输送95％O2/5％CO2并跨越所述细胞单层产生层流图案，此可有效减少未搅动边界层。
利用浓度为100μM的测试化合物实施所述渗透研究且利用14C-甘露醇监视所述单层的完整性。所有试验皆于37℃下实施60分钟。在0、30及60分钟时自所述室的提供侧及接受侧取样。通过HPLC或液体闪烁计数分析试样以获得测试化合物及甘露醇浓度。计算渗透系数(Kp)，以cm/sec表示。
在此分析中，认为大于约10×10-6cm/sec的Kp值表示合意生物利用度。在此分析中测试的本发明化合物通常展示介于约5×10-6cm/sec与约50×10-6cm/sec之间、更通常介于约15×10-6cm/sec与约40×10-6cm/sec之间的Kp值。
实例22：在大鼠中的药物动力学研究在pH介于约5与约6之间的0.1％乳酸中制备测试化合物的水溶液调配物。以2.5mg/kg的剂量经静脉内投与(IV)或以5mg/kg的剂量通过口服管饲(PO)给雄性斯普拉-道来氏大鼠(Sprague-Dawley rat)(CD株，Charles River实验室，Wilmington，MA)投用测试化合物。IV投药体积为1mL/kg且对于PO投与为2mL/kg。在服药前、及服药后2分钟(仅IV)、5分钟、15分钟及30分钟时且在1小时、2小时、4小时、8小时及24小时时自动物采集连续血样。通过具有1ng/mL定量下限的液体色谱-质谱分析(LC-MS/MS)(MDS SCIEX，API 4000，Applied Biosystems，Foster City，CA)测定血浆中测试化合物的浓度。
通过非房室分析(模型201用于IV且模型200用于PO)使用WinNonlin(4.0.1版，Pharsight，Mountain View，CA)评估标准药物动力学参数。测试化合物血浆浓度对时间的曲线中的最大值表示为Cmax。利用线性梯形法则计算自投药时间至最后可测量浓度之间的浓度对时间曲线下面积(AUC(0-t))。口服生物利用度(F(％))(即，PO投与的AUC(0-t)与IV投与的AUC(0-t)的剂量标准化比率)如下计算：F(％)＝AUCPO/AUCIV×剂量IV/剂量PO×100％认为在此分析中参数Cmax、AUC(0-t)及F(％)展示较大值的测试化合物当经口投与时具有更大生物利用度。在此分析中所测试本发明化合物通常具有介于约0.05至约0.45μg/mL之间、更通常介于约0.10至约0.35μg/mL之间的Cmax值；及介于约0.05至约0.9μg·hr/mL之间、通常介于约0.25至约0.8μg·hr/mL之间的AUC(0-t)值。例如，实例2的化合物在大鼠模型中具有0.055μg/mL的Cmax值、0.427μg·hr/mL之间的AUC(0-t)值及约30％的口服生物利用度(F(％))。
尽管已参照本发明的具体实施例阐述了本发明，但熟悉该项技术者应了解，可进行各种改变且可替换等效物，此并不背离本发明的真实精神及范围。此外，可进行各种修改以使具体情况、材料、物质的组成、过程、过程步骤适合本发明的目的、精神及范围。所有这些修改形式均涵盖于随附权利要求书的范围中。此外，上文所引用的所有出版物、专利及专利文献的全文皆如同单独以引用方式并入一般以引用的方式并入本文中。