作为用于治疗或预防糖尿病的二肽基肽酶－Ⅳ抑制剂的1,2,4－噁二唑衍生物的制作方法
专利名称：作为用于治疗或预防糖尿病的二肽基肽酶－Ⅳ抑制剂的1,2,4－噁二唑衍生物的制作方法
技术领域：
本发明涉及新型的1，2，4-二唑衍生物，其是二肽基肽酶-IV酶的抑制剂(“DP-IV抑制剂”)并且可用于治疗或预防其中牵涉二肽基肽酶-IV酶的疾病，如糖尿病，特别是2型糖尿病。本发明还涉及包括这些化合物的药物组合物，和这些化合物和组合物在预防或治疗其中牵涉二肽基肽酶-IV酶的这些疾病中的应用。
背景技术：
糖尿病是指由多种病因引起的并以血浆葡萄糖水平升高或在禁食状态下的高血糖症或在口服葡萄糖耐量试验过程中给药葡萄糖之后的高血糖症为特征的疾病过程。持续的或未受控制的高血糖症与增加的和过早的发病和致死有关。通常，葡萄糖体内稳定异常直接和间接地与脂质、脂蛋白和载脂蛋白新陈代谢的改变和其它代谢疾病和血液动力学疾病有关。因此，患有2型糖尿病的患者特别处于增加的大血管和微血管并发症的危险中，包括冠心病、中风、周围性血管疾病、高血压、肾病、神经病和视网膜病。因此，葡萄糖体内稳定、脂类代谢和高血压的治疗学控制在糖尿病的临床处置和治疗中是极其重要的。
有两种通常已知的糖尿病形式。在1型糖尿病或胰岛素依赖性糖尿病(IDDM)中，患者产生很少的或不产生胰岛素(胰岛素是调节葡萄糖利用的激素)。在2型糖尿病或非胰岛素依赖性糖尿病(NIDDM)中，患者经常具有与非糖尿病主体一样或甚至更高的血浆胰岛素水平；然而，这些患者已经在主要的胰岛素敏感性组织(肌肉、肝脏和脂肪组织)中形成了对胰岛素刺激葡萄糖和脂类代谢的作用的耐受性，并且虽然血浆胰岛素水平升高了，但是其不足以克服显著的胰岛素耐受性。
胰岛素耐受性不是主要由于胰岛素受体数量的减少，而是由于尚未了解的胰岛素受体结合后的缺陷(post-insulin receptor bindingdefect)。这种对胰岛素响应性的耐受性引起对肌肉中的葡萄糖摄取、氧化和储存的不充分的胰岛素活化，和对脂肪组织中的脂解和对肝脏中葡萄糖的产生和分泌的不充分的胰岛素抑制。
目前可获得的对于2型糖尿病的治疗，该治疗在许多年以来一直没有显著变化，已经具有局限性。虽然体育活动和减少卡路里的饮食摄入量显著地改善了糖尿病状况，但是由于不易改变的固定生活方式和过量的食物摄取，特别是包含大量饱和脂肪的食物的摄取，使这种治疗的顺从性非常差。通过给药刺激胰腺β-细胞以分泌更多胰岛素的磺酰脲类(如甲苯磺丁脲和格列吡嗪)或美格列奈和/或在磺酰脲类或美格列奈无效时注射胰岛素增加胰岛素的血浆水平可以引起足够高以刺激胰岛素耐受性组织的胰岛素浓度。然而，可以由给药胰岛素或胰岛素促分泌素(磺酰脲类或美格列奈)产生危险的低水平的血浆葡萄糖，并且可以发生由于甚至更高的血浆胰岛素水平而发生的胰岛素耐受性水平增加。双胍类增加胰岛素敏感性，产生对高血糖症的一些修正。然而，两种双胍类药物，苯乙双胍和二甲双胍，可以诱发乳酸性酸中毒和恶心/腹泻。二甲双胍具有比苯乙双胍更少的副作用，其通常是用于2型糖尿病治疗的处方药。
格列酮类(即5-苄基噻唑烷-2，4-二酮)是新近描述的具有改善2型糖尿病的许多症状的潜力的化合物类别。这些药物在几种2型糖尿病动物模型中显著增加肌肉、肝脏和脂肪组织中的胰岛素敏感性，引起升高的血浆葡萄糖水平的部分或完全的修正，而不发生低血糖。目前上市的格列酮类为过氧化物酶体增殖激活受体(PPAR)的激动剂，主要是PPAR-γ亚型。通常认为PPAR-γ激动剂负责当使用格列酮类时所观察到的改善的胰岛素敏感性。试验用于治疗II型糖尿病的更新的PPAR激动剂为α、γ或δ亚型的激动剂，或这些的组合，在很多情况下，在化学上不同于格列酮类(即，它们不是噻唑烷二酮)。在使用一些格列酮类如曲格列酮时发生了严重的副作用(如肝脏毒性)。
治疗该疾病的另外的方法仍在研究中。最近提出的或仍处在开发阶段的新的生物化学方法包括用α-葡糖苷酶抑制剂(如阿卡波糖)和蛋白酪氨酸磷酸酯酶-1B(PTP-1B)抑制剂治疗。
作为二肽基肽酶-IV(“DP-IV”或“DPP-IV”)酶的抑制剂的化合物也被研究用作可用于治疗糖尿病特别是2型糖尿病的药物。参见例如WO 97/40832、WO 98/19998、美国专利5,939,560、Bioorg.Med.Chem.Lett.，61163-1166(1996)；和Bioorg.Med.Chem.Lett.，62745-2748(1996)。DP-IV抑制剂在治疗2型糖尿病中的有用性是基于DP-IV在体内容易地使胰高血糖素样肽-1(GLP-1)和抑胃肽(GIP)失活的事实。GLP-1和GIP是肠降血糖素，它们在摄入食物时产生。肠降血糖素刺激胰岛素的产生。DP-IV的抑制引起肠降血糖素的失活减少，这又引起肠降血糖素刺激由胰腺产生胰岛素的有效性增加。因此，DP-IV抑制引起血清胰岛素水平增加。有利地，因为肠降血糖素只有在摄入食物时才由身体产生，所以DP-IV抑制不会在不适当的时间如在两餐之间增加胰岛素水平，这可引起血糖过低(低血糖症)。因此，期望DP-IV的抑制增加胰岛素而不增加低血糖症(低血糖症是与使用胰岛素促分泌素有关的危险的副作用)的危险。
DP-IV抑制剂还有如本文所讨论的其它的治疗学应用。DP-IV抑制剂至今还没有被广泛地研究，特别是用于除糖尿病以外的其它应用。需要新的化合物以便可以发现改善的DP-IV抑制剂，用于糖尿病的治疗和可能用于其它疾病和病症的治疗。DP-IV抑制剂用于治疗2型糖尿病的治疗学可能性由D.J.Drucker在Exp.Opin.Invest.Drugs，1287-100(2003)中和由K.Augustyns，等人在Exp.Opin.Ther.Patents，13499-510(2003)中论述。
发明内容
本发明涉及新的1，2，4-二唑衍生物，其是二肽基肽酶-IV酶的抑制剂(“DP-IV抑制剂”)并且可用于治疗或预防其中牵涉二肽基肽酶-IV酶的疾病，如糖尿病，特别是2型糖尿病。本发明还涉及包括这些化合物的药物组合物，和这些化合物和组合物在预防或治疗其中牵涉二肽基肽酶-IV酶的这些疾病中的应用。
发明的详细说明本发明涉及可用作二肽基肽酶-IV的抑制剂的新型的1，2，4-二唑衍生物。本发明的化合物由结构式I表示
或其可药用盐；其中每个n独立地为0、1或2；m和p各自独立地为0或1；X为CH2、S、CHF或CF2；W和Z各自独立地为CH2、CHF或CF2；R1为氢或氰基；R3为芳基或杂芳基，其中芳基和杂芳基为未被取代的或被1-5个R4取代基取代；R2选自氢，C1-10烷基，其中烷基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素或羟基的取代基取代，C2-10烯基，其中烯基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素或羟基的取代基取代，(CH2)n-芳基，其中芳基为未被取代的或被1-5个独立地选自羟基、卤素、CO2H、C1-6烷氧羰基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代，(CH2)n-杂芳基，其中杂芳基为未被取代的或被1-3个独立地选自羟基、卤素、CO2H、C1-6烷氧羰基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代，(CH2)n-杂环基，其中杂环基为未被取代的或被1-3个独立地选自氧代、羟基、卤素、CO2H、C1-6烷氧羰基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代，(CH2)n-C3-6环烷基，其中环烷基为未被取代的或被1-3个独立地选自卤素、羟基、CO2H、C1-6基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代，(CH2)nCOOH，
(CH2)nCOOC1-6烷基，(CH2)nCONR5R6，其中R5和R6独立地选自氢、四唑基、噻唑基、(CH2)n-苯基、(CH2)n-C3-6环烷基和C1-6烷基，其中烷基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素和羟基的取代基取代，并且其中苯基和环烷基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素、羟基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代；或者其中R5和R6与它们连接的氮原子一起形成选自氮杂环丁烷、吡咯烷、哌啶、哌嗪和吗啉的杂环，其中所述杂环为未被取代的或被1-3个独立地选自卤素、羟基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代；和其中R2中的任何亚甲基(CH2)碳原子为未被取代的或被1-2个独立地选自卤素、羟基和未被取代的或被1-5个卤素取代的C1-4烷基的基团取代；每个R4独立地选自卤素，氰基，羟基，C1-6烷基，其中烷基为未被取代的或被1-5个卤素取代，C1-6烷氧基，其中烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代，(CH2)n-NR5R6，(CH2)n-CONR5R6，(CH2)n-OCONR5R6，(CH2)n-SO2NR5R6，(CH2)n-SO2R8，(CH2)n-NR7SO2R8，(CH2)n-NR7CONR5R6，(CH2)x-NR7COR7，(CH2)n-NR7CO2R8，(CH2)n-COOH，(CH2)n-COOC1-6烷基，(CH2)n-芳基，其中芳基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素、羟基、CO2H、C1-6烷氧羰基、C1-6烷基、C3-6环烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代，(CH2)n-杂芳基，其中杂芳基为未被取代的或被1-3个独立地选自羟基、卤素、CO2H、C1-6烷氧羰基、C1-6烷基、C3-6环烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代，(CH2)n-杂环基，其中杂环基为未被取代的或被1-3个独立地选自氧代、羟基、卤素、CO2H、C1-6烷氧羰基、C1-6烷基、C3-6环烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代，(CH2)n-C3-6环烷基，其中环烷基为未被取代的或被1-3个独立地选自卤素、羟基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代，其中R4中的任何亚甲基(CH2)碳原子为未被取代的或被1-2个独立地选自卤素、羟基和未被取代的或被1-5个卤素取代的C1-4烷基的基团取代；R5和R6各自独立地选自氢、四唑基、噻唑基、(CH2)n-苯基、(CH2)n-C3-6环烷基和C1-6烷基，其中烷基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素和羟基的取代基取代，并且其中苯基和环烷基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素、羟基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代；或者R5和R6与它们连接的氮原子一起形成选自氮杂环丁烷、吡咯烷、哌啶、哌嗪和吗啉的杂环，其中所述杂环为未被取代的或被1-3个独立地选自卤素、羟基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代；每个R8独立地选自四唑基、噻唑基、(CH2)n-苯基、(CH2)n-C3-6环烷基和C1-6烷基，其中烷基为未被取代的或被1-5个卤素取代，并且其中苯基和环烷基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素、羟基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代，并且其中R8中的任何亚甲基(CH2)碳原子为未被取代的或被1-2个独立地选自卤素、羟基和未被取代的或被1-5个卤素取代的C1-4烷基的基团取代；和每个R7为氢或R8。
在本发明的化合物的一个实施方案中，标记有*的碳原子具有式Ia中所示的立体化学构型 其中W、X、Z、m、p、R1、R2和R3如上定义。
在本发明的化合物的这个实施方案的一个类别中，标记有**的连接于R1的碳原子具有式Ib所示的立体化学构型 其中W、X、Z、m、p、R1、R2和R3如上定义。
在本发明的化合物的第二实施方案中，如式Ic所示，m为1，p为0 其中W、X、R1、R2和R3如上定义。
这个实施方案的一个类别包括其中标记有*的碳原子和标记有**的碳原子具有式Id所示立体化学构型的化合物
其中W、X、R1、R2和R3如上定义。
在本发明的化合物这个类别的一个子类中，R1为氢，W为CH2，X为S、CH2、CHF或CF2。
在本发明的化合物的第三实施方案中，如式Ie所示，R1为氢，X为CHF，m和p为0 其中R2和R3如上定义。
这个实施方案的一个类别包括其中标记有*的碳原子具有式If所示的立体化学构型的化合物 其中R2和R3如上定义。
在本发明的化合物的第四实施方案中，如式Ig所示，R1为氢，m和p为1
其中W、X、Z、R2和R3如上定义。
这个实施方案的一个类别包括其中标记有*的碳原子具有式Ih所示的立体化学构型的化合物 其中W、X、Z、R2和R3如上定义。
在这个类别的一个子类中，W和Z为CH2，X为CHF或CF2。
在本发明的化合物的第五实施方案中，R2选自C1-6烷基，其中烷基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素或羟基的取代基取代，C2-6烯基，其中烯基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素或羟基的取代基取代，(CH2)n-C3-6环烷基，其中环烷基为未被取代的或被1-3个独立地选自卤素、羟基、CO2H、C1-6烷氧羰基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代，(CH2)nCOOH，(CH2)nCOOC1-6烷基，(CH2)nCONR5R6，其中R5和R6独立地选自氢、四唑基、噻唑基、(CH2)n-苯基、(CH2)n-C3-6环烷基和C1-6烷基，其中烷基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素和羟基的取代基取代，并且其中苯基和环烷基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素、羟基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代；或者其中R5和R6与它们连接的氮原子一起形成选自氮杂环丁烷、吡咯烷、哌啶、哌嗪和吗啉的杂环，其中所述杂环为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素、羟基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代；和其中R2中的任何亚甲基(CH2)碳原子为未被取代的或被1-2个独立地选自卤素、羟基和未被取代的或被1-5个卤素取代的C1-4烷基的基团取代。
在本发明的化合物的这一实施方案的一个类别中，R2选自C1-3烷基，其中烷基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素或羟基的取代基取代，CH2-C3-6环烷基，COOH，COOC1-6烷基，CONR5R6，其中R5和R6独立地选自氢、四唑基、噻唑基、(CH2)n-苯基、(CH2)n-C3-6环烷基和C1-6烷基，其中烷基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素和羟基的取代基取代，并且其中苯基和环烷基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素、羟基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代；或者其中R5和R6与它们连接的氮原子一起形成选自氮杂环丁烷、吡咯烷、哌啶、哌嗪和吗啉的杂环，其中所述杂环为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素、羟基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代。
本发明的第六实施方案包括结构式Ii的化合物 其中X为CH2、S、CHF或CF2；W和Z各自独立地为CH2、CHF或CF2；R3为芳基，其为未被取代的或被1-3个R4取代基取代；R2选自甲基，乙基，丙基，2-甲基丙基，
丙烯基，CH2-环丙基，CH2-(1-甲基环丙基)，2-羟基乙基，和2，2-二氟丙基；和每个R4独立地选自卤素，C1-6烷基，其中烷基为未被取代的或被1-5个卤素取代，C1-6烷氧基，其中烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代，SO2NR5R6，SO2R8，NR7SO2R8，和杂芳基，其中杂芳基为未被取代的或被1-3个独立地选自羟基、卤素、CO2H、C1-6烷氧羰基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代。
在这一实施方案的一个类别中，R3选自2-(三氟甲氧基)苯基，4-(三氟甲氧基)苯基，3，5-二氯苯基，2，4-二氯苯基，2，4-二氟苯基，3，5-二氟苯基，2-氟苯基，4-氟苯基，2-氯苯基，4-氯苯基，2-(三氟甲基)苯基，3-(三氟甲基)苯基，4-(三氟甲基)苯基，2-氟-4-(三氟甲基)苯基，2-氯-4-(三氟甲基)苯基，2，6-二氯-4-(三氟甲基)苯基，
2-氯-4-氟苯基，2-氯-4-溴苯基，4-(甲磺酰基)苯基，4-[(三氟甲基)磺酰基]苯基，4-(氨基磺酰基)苯基，4-[环丙基氨基)磺酰基]苯基，4-[(甲磺酰基)氨基]苯基，2-氟-4-(甲磺酰基)苯基，2-氯-4-(甲磺酰基)苯基，2-氟-4-[(甲磺酰基)氨基]苯基，2-氯-4-[(甲磺酰基)氨基]苯基，2-氟-4-(氨基磺酰基)苯基，2-氯-4-(氨基磺酰基)苯基，2-氯-4-(四唑-1-基)苯基，和2-氯-4-(四唑-5-基)苯基。
可用作二肽基肽酶-IV的抑制剂的本发明的化合物的说明性的，但非限制性的例子如下
或其可药用盐。
如本文中使用的，本文应用以下定义。
“烷基”以及具有前缀“烷”的其它基团如烷氧基和烷酰基，是指可为直链或支链及其组合的碳链，除非碳链定义为不是这样。烷基的例子包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基和叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基等。在允许指定数目的碳原子时，如C3-10，术语烷基还包括环烷基，和直链或支链烷基链与环烷基结构的组合。在没有指定碳原子数目时，意在指C1-6。
“环烷基”是烷基的子集，是指具有指定碳原子数的饱和碳环。环烷基的例子包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基等。除非另有说明，环烷基通常是单环的。除非另有定义，环烷基为饱和的。
术语“烷氧基”是指具有指定碳原子数的直链或支链烷氧化物(如，C1-10烷氧基)，或位于该范围内的任何数目的直链或支链烷氧化物[即，甲氧基(MeO-)、乙氧基、异丙氧基等]。
术语“烷硫基”是指具有指定碳原子数目的直链或支链烷硫化物(如，C1-10烷硫基)，或位于该范围内的任何数目的直链或支链烷硫化物[即，甲硫基(MeS)、乙硫基、异丙基硫基等]。
术语“烷基氨基”是指具有指定碳原子数目的直链或支链的烷基胺(如，C1-6烷基氨基)，或者位于该范围内的任何数目的直链或支链的烷基胺[即，甲基氨基、乙基氨基、异丙基氨基、叔丁基氨基等]。
术语“烷基磺酰基”是指具有指定碳原子数目的直链或支链的烷基砜类(如，C1-6烷基磺酰基)，或者位于该范围内的任何数目的直链或支链的烷基砜类[即，甲磺酰基(MeSO2-)、乙基磺酰基、异丙基磺酰基等]。
术语“烷氧羰基”是指具有指定碳原子数目的本发明的羧酸衍生物的直链或支链酯(如，C1-6烷氧羰基)，或位于该范围内任何数目的本发明的羧酸衍生物的直链或支链酯[即，甲氧羰基(MeOCO-)、乙氧羰基或异丙氧羰基]。
“芳基”是指包含碳环原子的单环或多环的芳环体系。优选的芳基为单环或双环的6-10元芳环体系。苯基和萘基为优选的芳基。最优选的芳基为苯基。
“杂环”和“杂环基”是指包含至少一个选自O、S和N的杂原子的饱和或不饱和的非芳香环或环体系，杂原子另外包括硫的氧化形式，即SO和SO2。杂环的例子包括四氢呋喃(THF)、二氢呋喃、1，4-二氧杂环己烷、吗啉、1，4-二硫杂环己烷、哌嗪、哌啶、1，3-二氧杂环戊烷、咪唑烷、咪唑啉、吡咯啉、吡咯烷、四氢吡喃、二氢吡喃、氧硫杂环戊烷(oxathiolane)、二硫杂环戊烷、1，3-二氧杂环己烷、1，3-二硫杂环己烷、氧硫杂环己烷、硫代吗啉等。
“杂芳基”是指包含至少一个选自O、S和N的环杂原子的芳香杂环或部分芳香杂环。杂芳基还包括稠合于其它种类的环的杂芳基，其它种类的环例如芳基、非芳香族的环烷基和杂环。杂芳基的例子包括吡咯基、异唑基、异噻唑基、吡唑基、吡啶基、2-氧代-(1H)-吡啶基(2-羟基吡啶基)、唑基、1，2，4-二唑基、1，3，4-二唑基、噻二唑基、噻唑基、咪唑基、三唑基、四唑基、呋喃基、三嗪基、噻吩基、嘧啶基、吡嗪基、苯并异唑基、苯并唑基、苯并噻唑基、苯并噻二唑基、二氢苯并呋喃基、二氢吲哚基、哒嗪基、吲唑基、异氮茚基、二氢苯并噻吩基、中氮茚基、1，2-二氮杂萘基、2，3-二氮杂萘基、喹唑啉基、1，5-二氮杂萘基、咔唑基、苯并二氧杂环戊烯基、喹喔啉基、嘌呤基、呋咱基、异苯并呋喃基(isobenzylfuranyl)、苯并咪唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、喹啉基、吲哚基、异喹啉基、二苯并呋喃基、咪唑并[1，2-a]吡啶基、[1，2，4-三唑并][4，3-a]吡啶基、吡唑并[1，5-a]吡啶基、[1，2，4-三唑并][1，5-a]吡啶基、2-氧代-1，3-苯并唑基、4-氧代-3H-喹唑啉基、3-氧代-[1，2，4]-三唑并[4，3-a]-2H-吡啶基、5-氧代-[1，2，4]-4H-二唑基、2-氧代-[1，3，4]-3H-二唑基、2-氧代-1，3-二氢-2H-咪唑基、3-氧代-2，4-二氢-3H-1，2，4-三唑基等。对于杂环基和杂芳基，包括含3-15个原子的环和环状系统，形成1-3个环。
“卤素”是指氟、氯、溴和碘。通常优选氯和氟。当卤素在烷基或烷氧基上取代时，最优选氟(如，CF3O和CF3CH2O)。
本发明的化合物可包含一个或多个不对称中心，因此可以作为外消旋物和外消旋混合物、单独的对映体、非对映体混合物和单独的非对映体存在。具体地，本发明的化合物在式Ia、Ib、Id、If和Ih中标记有*的碳原子和在式Ib和Id中标记有*和**的碳原子具有不对称中心。根据分子上不同的取代基的性质的不同可存在另外的不对称中心，如在与R2取代基连接的碳原子上。每个这种不对称中心独立地产生两种光学异构体，混合物形式的和作为纯的或部分纯的化合物形式的所有可能的光学异构体和非对映体都被包括在本发明的范围内。本发明意在包括这些化合物的所有的所述异构形式。
本文中所述的一些化合物包含烯属双键，除非另外说明，其包括E和Z两种几何异构体。
本文中所述的一些化合物可作为互变异构体形式存在，其具有伴随一个或多个双键移位产生的不同的氢连接点。例如，酮及其烯醇形式是酮-烯醇互变异构体。单独的互变异构体及其混合物都包括在本发明的化合物的范围内。
式I表示没有优选的立体化学的化合物类别的结构。式Ia表示在与α-氨基酸的氨基连接的碳原子处的优选立体化学，这些化合物是从所述氨基酸制备的。式Ib表示在与α-氨基酸的氨基连接的碳原子处和在与R1取代基连接的产生立体化学的碳原子处的优选的立体化学，这些化合物是从所述氨基酸制备的。
这些非对映体的各自的合成或它们的色谱分离可如本领域中已知的那样通过对本文公开的方法进行适当的改进而完成。它们的绝对立体化学可通过结晶产物或结晶中间体的X-射线晶体衍射法进行测定，如有必要，所述产物或中间体可使用含有已知绝对构型的不对称中心的试剂进行衍生化。
如果期望，可将化合物的外消旋混合物分离以便分离出单独的对映体。分离可以通过本领域中公知的方法进行，如将化合物的外消旋混合物与对映纯化合物偶联以形成非对映体混合物、随后通过标准方法如分步结晶或色谱法分离单独的非对映体。偶联反应通常使用对映纯的酸或碱形成盐。然后可通过将添加的手性残基裂解而使非对映体衍生物转化为纯的对映体。化合物的外消旋混合物也可通过采用手性固定相的色谱直接分离，该方法是本领域所公知的。
或者，可通过使用光学纯的起始原料或具有已知构型的试剂通过本领域公知的方法进行立体选择合成得到化合物的任何对映体。
应该理解，如本文中使用的，在提及结构式I的化合物时还包括可药用盐，以及不可药用的盐(当它们用作前体以释放化合物或它们的可药用盐或用于其它合成操作中)。
本发明的化合物可作为可药用盐的形式给药。术语“可药用盐”是指从无毒的可药用的碱或酸(包括无机碱或有机碱和无机或有机酸)制备的盐。术语“可药用盐”中包括的碱性化合物的盐是指通常通过使游离碱与适当的有机酸或无机酸反应制备的本发明的化合物的无毒盐。本发明的碱性化合物的代表性的盐包括但不限于以下乙酸盐、苯磺酸盐、苯甲酸盐、碳酸氢盐、硫酸氢盐、洒石酸氢盐、硼酸盐、溴化物、右旋樟脑磺酸盐、碳酸盐、氯化物、克拉维酸盐(clavulanate)、柠檬酸盐、二盐酸盐、乙二胺四乙酸盐、乙二磺酸盐、十二烷基硫酸盐、乙磺酸盐、富马酸盐、葡庚糖酸盐、葡糖酸盐、谷氨酸盐、乙醇酰胺苯亚砷酸盐、己基间苯二酚盐、哈胺、氢溴酸盐、盐酸盐、羟基萘甲酸盐、碘化物、异硫化羟酸盐、乳酸盐、乳糖酸盐、月桂酸盐、苹果酸盐、马来酸盐、苦杏仁酸盐、甲磺酸盐、甲基溴化物、甲基硝酸盐、甲基硫酸盐、粘酸盐、萘磺酸盐、硝酸盐、N-甲基葡糖胺铵盐、油酸盐、乙二酸盐、双羟萘酸盐(embonate)、棕榈酸盐、泛酸盐、磷酸盐/磷酸氢盐、多聚半乳糖醛酸盐、水杨酸盐、硬脂酸盐、硫酸盐、碱式乙酸盐、琥珀酸盐、丹宁酸盐、酒石酸盐、茶氯酸盐、甲苯磺酸盐、三乙基碘和戊酸盐。此外，当本发明的化合物带有酸性部分时，其适当的可药用盐包括但不限于衍生自无机碱的盐，包括铝、铵、钙、铜、铁(III)、铁(II)、锂、镁、锰(III)、锰(II)、钾、钠、锌的盐等。特别优选的是铵、钙、镁、钾和钠的盐。衍生自无毒的可药用有机碱的盐包括伯胺、仲胺、叔胺、环胺和碱离子交换树脂的盐，诸如例如精氨酸、甜菜碱、咖啡因、胆碱、N，N-二苄基乙二胺、二乙胺、2-二乙氨基乙醇、2-二甲氨基乙醇、乙醇胺、乙二胺、N-乙基吗啉、N-乙基哌啶、葡糖胺、氨基葡糖、组氨酸、哈胺、异丙胺、赖氨酸、甲基葡糖胺、吗啉、哌嗪、哌啶、聚胺树脂、普鲁卡因、嘌呤、可可碱、三乙胺、三甲胺、三丙胺和氨基丁三醇等。
此外，当本发明的化合物中存在羧酸(-COOH)或醇基的情况中，可使用羧酸衍生物的可药用酯如甲酯、乙酯或新戊酰氧基甲基酯；或醇的酰基衍生物，如乙酸酯或马来酸酯。包括本领域中已知用于改变溶解或水解特征以用作持续释放或前药制剂的那些酯和酰基。
结构式I的化合物的溶剂合物，特别是水合物，也包括在本发明中。
通过使用在实施例和本文中公开的化合物举例说明本发明。
主题化合物可用在抑制诸如需要这种抑制的哺乳动物的患者中的二肽基肽酶-IV酶的方法中，该方法包括给药有效量的该化合物。本发明涉及本文中公开的化合物作为二肽基肽酶-IV酶活性的抑制剂的应用。
除灵长类动物如人之外，许多的其它哺乳动物可以根据本发明的方法进行治疗。例如，可以治疗的哺乳动物包括但不限于奶牛、绵羊、山羊、马、狗、猫、豚鼠、大鼠或其它的牛类、羊类、马类、犬科、猫科、啮齿动物或鼠科动物。然而，也可在其它物种例如鸟类(如小鸡)中实践该方法。
本发明进一步涉及生产用于抑制人和动物中的二肽基肽酶-IV酶活性的药物的方法，该方法包括将本发明的化合物与可药用的载体或稀释剂组合。更具体地，本发明涉及结构式I的化合物在生产药物中的应用，所述药物用于治疗哺乳动物中的选自高血糖症、2型糖尿病、肥胖症和脂类代谢紊乱的病症，其中脂类代谢紊乱选自血脂异常、高脂血症、高甘油三酯血症、高胆固醇血症、低HDL和高LDL。
本发明的方法治疗的主体通常是期望抑制二肽基肽酶-IV酶活性的哺乳动物，优选人类，男性或女性。术语“治疗有效量”是指引起由研究人员、兽医、医学的医生或其它临床医师所寻求的组织、系统、动物或人的生物学或医学反应的主题化合物的量。
本文中使用的术语“组合物”意在包括含特定量的特定成分的产物，以及直接或间接地从特定量的特定成分的组合得到的任何产物。提及药物组合物时所使用的该术语意在包括含活性成分、构成载体的惰性成分的产物，以及从任何两种或多种成分的组合、复合或结合直接或间接得到的任何产物，或从一种或多种成分的离解直接或间接得到的任何产物，或从一种或多种成分的其它反应类型或其相互反应直接或间接得到的任何产物。因此，本发明的药物组合物包含通过将本发明的化合物和可药用载体混合制得的任何组合物。“可药用的”是指该载体、稀释剂或赋形剂必须与制剂的其它成分相容，并且对制剂的接受者是无害的。
术语“化合物的给药”和“给药化合物”应该理解为是指对需要治疗的个体提供本发明的化合物或本发明的化合物的前药。
本发明化合物作为二肽基肽酶-IV酶活性的抑制剂的应用可通过本领域中已知方法学进行证明。如下测定抑制常数。使用被DP-IV裂解以释放荧光AMC离去基团的底物Gly-Pro-AMC进行连续荧光试验。描述这一反应的动力参数如下Km＝50μM；kcat＝75s-1；kcat/Km＝1.5×106M-1s-1。典型的反应在100μl的总反应量中包含约50pM的酶、50μM的Gly-Pro-AMC和缓冲液(100mM HEPES，pH7.5，0.1mg/mlBSA)。使用360nm的激发波长和460nm的发射波长在96孔板荧光计中连续地监控AMC的释放。在这些条件下，在25℃下在30分钟内产生约0.8μM的AMC。在这些研究中使用的酶是在杆状病毒表达系统(Bac-To-Bac，Gibco BRL)中产生的可溶性(排除了跨膜结构域和胞质延伸)人蛋白质。发现Gly-Pro-AMC和GLP-1的水解动力学常数与天然酶的文献值一致。为了测量化合物的解离常数，将抑制剂在DMSO中的溶液加入到包含酶和底物的反应中(最终DMSO浓度为1％)。所有实验使用上述标准反应条件在室温下进行。为了测定解离常数(Ki)，通过非线性回归将反应速率对用于竞争性抑制的Michaelis-Menton方程进行拟合。再现解离常数时的误差典型地小于两倍。
具体地，以下实施例的化合物在上述试验中具有抑制二肽基肽酶-IV酶的活性，IC50通常小于约1μM。这种结果显示化合物作为二肽基肽酶-IV酶活性的抑制剂的固有活性。
二肽基肽酶-IV酶(DP-IV)是已经牵涉许多生物学功能的细胞表面蛋白。其具有广泛的组织分布(肠、肾、肝脏、胰腺、胎盘、胸腺、脾、上皮细胞、血管内皮、淋巴细胞和骨髓细胞、血清)和明显的组织和细胞类型的表达水平。DP-IV与T细胞活化标志物CD26相同，并且其可以在体外裂解多种免疫调节性肽、内分泌肽和神经病学相关肽。这暗示了这些肽酶在人或其它物种的许多疾病过程中的可能的作用。
因此，主题化合物可用在预防或治疗以下疾病、病症和状况的方法中。
II型糖尿病和相关病症肠降血糖素GLP-1和GIP在体内被DP-IV迅速失活是被充分证实的。使用DP-IV(-/-)-缺乏小鼠的研究和初步的临床试验表明DP-IV抑制增加GLP-1和GIP的稳态浓度，产生改善的葡萄糖耐受性。与GLP-1和GIP类似，有可能参与葡萄糖调节的其它胰高血糖素家族肽也被DP-IV失活(如PACAP)。这些肽被DP-IV失活也可在葡萄糖体内稳定中起作用。因此，本发明的DP-IV抑制剂可用于治疗II型糖尿病，和治疗和预防经常伴随II型糖尿病的许多状况，包括X综合症(又名代谢综合症)、反应性低血糖和糖尿病性血脂异常。以下讨论的肥胖症是另一种状况，通常发现其患有可对用本发明的化合物治疗有响应的II型糖尿病。
以下疾病、病症和状况与2型糖尿病有关，因此可通过使用本发明的化合物的治疗使其得到治疗、控制或在一些情况中得到预防(1)高血糖、(2)低葡糖耐量、(3)胰岛素耐受性、(4)肥胖症、(5)脂类代谢紊乱、(6)血脂异常、(7)高脂血症、(8)高甘油三酯血症、(9)高胆固醇血症、(10)低HDL水平、(11)高LDL水平、(12)动脉粥样硬化及其后遗症、(13)血管再狭窄、(14)过敏性肠综合征、(15)炎症性肠病，包括克罗恩氏病和溃疡性结肠炎、(16)其它炎症性状况、(17)胰腺炎、(18)腹部肥胖症、(19)神经变性疾病、(20)视网膜病、(21)肾病、(22)神经病、(23)X综合症、(24)卵巢雄激素过多症(多囊性卵巢综合征)和其中胰岛素耐受性是其构成要素的其它病症。在X综合症(又名代谢综合症)中，肥胖症被认为促进胰岛素耐受性、糖尿病、血脂异常、高血压和增加的心血管危险。因此，DP-IV抑制剂也可用于治疗与这种状况有关的高血压。
肥胖症DP-IV抑制剂可用于肥胖症的治疗。这是基于观察到的GLP-1和GLP-2对食物摄入和胃排空的抑制效果。对人给用的外源性GLP-1显著减少食物摄入和延缓胃排空(Am.J.Physiol.，277R910-R916(1999))。对大鼠和小鼠ICV给用GLP-1也对食物摄入有深远的影响(Nature Medicine，21254-1258(1996))。在GLP-1R(-/-)小鼠中没有观察到这种进食抑制，表明这些效果是通过脑GLP-1受体介导的。与GLP-1类似，很可能GLP-2也由DP-IV控制。ICV给用GLP-2也抑制食物摄入，与使用GLP-1观察到的效果类似(Nature Medicine，6802-807(2000))。另外，使用DP-IV缺乏的小鼠的研究显示这些动物对饮食诱发的肥胖症和相关病变(如高胰岛素血症)有耐受性。
生长激素缺乏根据生长激素释放因子(GRF，刺激从垂体前叶释放生长激素的肽)在体内被DP-IV酶裂解的假设(WO 00/56297)，DP-IV抑制可用于治疗生长激素缺乏。以下数据提供GRF为内源性底物的证据(1)GRF在体外被有效地裂解以产生无活性的产物GRF[3-44](BBA1122147-153(1992))；(2)GRF在血浆中迅速地降解为GRF[3-44]，其被DP-IV抑制剂diprotin A抑制；和(3)在人GRF转基因猪的血浆中发现GRF[3-44](J.Clin.Invest.，831533-1540(1989))。因此，DP-IV抑制剂可用于与已经考虑使用生长激素促分泌素的同样的适应症范围。
肠损伤使用DP-IV抑制剂治疗肠损伤的可能性受到以下研究结果的启发，所述研究结果指出胰高血糖素样肽-2(GLP-2)(其是可能的内源性DP-IV底物)可表现出对肠上皮有营养作用(Regulatory Peptides，9027-32(2000))。给药GLP-2在啮齿类动物中引起小肠质量增加并且在结肠炎和肠炎的啮齿动物模型中减少肠损伤。
免疫抑制根据在T细胞活化和趋化因子加工中涉及DP-IV的研究，和DP-IV抑制剂在疾病的体内模型中的效力，DP-IV抑制可用于调节免疫应答。已经表明DP-IV与活化免疫细胞的细胞表面标识物CD26相同。CD26的表达通过免疫细胞的分化和活化状态调节。普遍接受的是CD26在T细胞活化的体外模型中起到共同刺激性分子的作用。许多趋化因子在倒数第二位包含脯氨酸，估计可能保护它们免于被非特异性氨基肽酶降解。这其中有许多已经证明在体外被DP-IV加工。在几种情况中(RANTES、LD78-β、MDC、eotaxin、SDF-1α)，裂解引起在趋化性和信号试验中活性的改变。在一些情况中(RANTES)，受体选择性好象也得到改进。已经在体外细胞培养体系中鉴定了多种趋化因子的许多N-末端截短形式，包括预测的DP-IV水解产物。
DP-IV抑制剂已经在移植和关节炎的动物模型中被证明是有效的免疫抑制剂。DP-IV的不可逆抑制剂普罗地平(Pro-Pro-二-苯基-膦酸酯)表现出使大鼠的心脏异体移植存活期从7天加倍到14天(Transplantation，631495-1500(1997))。已经在大鼠中的胶原蛋白和烷基二胺诱发的关节炎中试验了DP-IV抑制剂，并且在这个模型中表现出统计学显著水平的后爪肿胀减弱。[Int.J.Immunopharmacology，1915-24(1997)和Immunopharmacology，4021-26(1998)].DP-IV在许多自身免疫疾病中得到正调节，包括类风湿性关节炎、多发性硬化、突眼性甲状腺肿(Grave’s disease)和桥本氏甲状腺炎(Hashimoto’sthyroiditis)(Immunology Today，20367-375(1999))。
HIV感染DP-IV抑制可用于治疗或预防HIV感染或AIDS，因为阻止HIV细胞进入的许多趋化因子是潜在的DP-IV底物(Immunology Today20367-375(1999))。在SDF-1α的情况中，裂解降低抗病毒活性(PNAS，956331-6(1998))。因此，期望通过抑制DP-IV稳定SDF-1α以降低HIV传染性。
血细胞生成DP-IV抑制可用于治疗或预防血细胞生成，因为DP-IV可能参与血细胞生成。DP-IV抑制剂Val-Boro-Pro在环磷酰胺诱导的嗜中性白细胞减少症的小鼠模型中刺激血细胞生成(WO99/56753)。
神经元病症DP-IV抑制可用于治疗或预防多种神经元病症或精神性障碍，因为在许多神经元过程中涉及的许多肽在体外被DP-IV裂解。因此，DP-IV抑制剂可在神经元病症的治疗中具有治疗学益处。内吗啡肽-2(endomorphin-2)、β-酪啡肽和P物质都在体外表现出是DP-IV的底物。在所有的情况中，体外裂解是非常高效的，kcat/Km约106M-1s-1或更大。在大鼠痛觉丧失的电击跳跃试验模型中，DP-IV抑制剂表现出与外源性内吗啡肽-2的存在无关的显著效果(BrainResearch，815278-286(1999))。DP-IV抑制剂的神经保护和神经再生作用还通过抑制剂保护运动神经元免受外毒素细胞死亡的能力、在与MPTP同时给药时保护多巴胺能神经元的纹状体神经分布的能力和在以治疗学方式给予并且随后进行MPTP治疗时促进纹状体神经分布密度恢复的能力得到证明[参见Yong-Q.Wu等人，″NeuroprotectiveEffects of Inhibitors of Dipeptidyl Pedtidase-IV In Vitro and In Vivo，″Int.Conf.On Dipeptidyl Amino peptidasesBasic Science and ClinicalApplications，September 26-29，2002(Berlin，Germany)]。
焦虑症天然缺乏DP-IV的大鼠具有焦虑的表现型(WO02/34243；Karl等人，Physiol.Behav.2003)。DP-IV缺乏的小鼠也在porsolt和亮/暗模型中具有焦虑的表现型。因此，证明DP-IV抑制剂可用于治疗焦虑症和相关病症。
记忆和认知GLP-1激动剂在学习模型(被动逃避，Morris水迷宫)和神经元损伤模型(红藻氨酸盐诱导的神经元细胞程序死亡)中有活性，如During等人(Nature Med.91173-1179(2003))所表明的。该结果暗示了GLP-1在学习和神经保护中的生理学作用。期望通过DP-IV抑制剂稳定GLP-1而表现出类似的作用。
肿瘤入侵和转移DP-IV抑制可用于治疗或预防肿瘤入侵和转移，因为已经在正常细胞转化为恶性表现型的过程中观察到几种外肽酶的表达增加或减少，包括DP-IV(J.Exp.Med.，190301-305(1999))。这些蛋白质的正调节或负调节似乎是组织和细胞类型特异性的。例如，已经在T细胞淋巴瘤、T细胞急性淋巴母细胞性白血病、细胞衍生的甲状腺癌、皮肤基底细胞癌和乳腺癌观察到增加的CD26/DP-IV表达。因此，DP-IV抑制剂可用于治疗这些癌症。
良性前列腺肥大DP-IV抑制可用于治疗良性前列腺肥大，因为在患有BPH的患者的前列腺组织中发现DP-IV活性增加(Eur.J.Clin.Chem.Clin.Biochem.，30333-338(1992))。
精子运动性/男性避孕DP-IV抑制可用于改变精子运动性和用于男性避孕，因为在精液中，对于精子运动性重要的前列腺衍生的细胞器prostatosome具有非常高的DP-IV活性水平(Eur.J.Clin.Chem.Clin.Biochem.，30333-338(1992))。
龈炎DP-IV抑制可用于治疗龈炎，因为在齿龈缝流体中发现DP-IV活性并且其在一些研究中与牙周病严重程度有关(Arch.OralBiol.，37167-173(1992))。
骨质疏松症DP-IV抑制可用于治疗或预防骨质疏松症，因为在成骨细胞中存在GIP受体。
本发明的化合物可用于治疗或预防一种或多种以下的状况或疾病(1)高血糖、(2)低葡糖耐量、(3)胰岛素耐受性、(4)肥胖症、(5)脂类代谢紊乱、(6)血脂异常、(7)高脂血症、(8)高甘油三酯血症、(9)高胆固醇血症、(10)低HDL水平、(11)高LDL水平、(12)动脉粥样硬化及其后遗症、(13)血管再狭窄、(14)过敏性肠综合征、(15)炎症性肠病，包括克罗恩氏病和溃疡性结肠炎、(16)其它炎症性状况、(17)胰腺炎、(18)腹部肥胖症、(19)神经变性疾病、(20)视网膜病、(21)肾病、(22)神经病、(23)X综合症、(24)卵巢雄激素过多症(多囊性卵巢综合征)、(25)II型糖尿病、(26)生长激素缺乏、(27)嗜中性白细胞减少症、(28)神经元病症、(29)肿瘤转移、(30)良性前列腺肥大、(32)龈炎、(33)高血压、(34)骨质疏松症和可通过抑制DP-IV治疗或预防的其它状况。
主题化合物可进一步与其它药物组合用在预防或治疗上述的疾病、病症和状况的方法中。
当药物在一起时的组合比单独的药物更安全或更有效时，本发明的化合物可与一种或多种其它药物组合使用，用于治疗、预防、抑制或改善可以应用式I的化合物或其它药物的疾病或状况。这种其它药物通过其通常使用的途径和量与式1的化合物同时或顺序地给药。当式I的化合物与一种或多种其它药物同时使用时，优选包含这种其它药物和式I的化合物的单位剂型形式的药物组合物。然而，联合治疗还可包括其中将式I的化合物和一种或多种其它药物按照不同的交叉时间表给药的治疗。还考虑了当与一种或多种其它活性成分组合使用时，本发明的化合物和其它活性成分可比单独使用每一种时以更低的剂量使用。因此，本发明的药物组合物包括除式I的化合物之外还含有一种或多种其它活性成分的那些组合物。
可单独地或在同一药物组合物中的与式I的化合物组合给药的其它活性成分的例子包括但不限于(a)其它二肽基肽酶-IV(DP-IV)抑制剂；(b)胰岛素敏化剂，其包括(i)PPARγ激动剂，如格列酮类(如曲格列酮、吡格列酮、恩格列酮、MCC-555、罗格列酮、balaglitazone等)和其它PPAR配体，包括PPARα/γ双重激动剂，例如KRP-297和muraglitazar，和PPARα激动剂，例如非诺贝酸衍生物(吉非贝齐、氯贝丁酯、非诺贝特和苯扎贝特)，(ii)双胍类，例如二甲双胍和苯乙双胍，和(iii)蛋白酪氨酸磷酸酯酶-1B(PTP-1B)抑制剂；(c)胰岛素和胰岛素模拟物；(d)磺酰脲类和其它胰岛素促分泌素，例如甲苯磺丁脲、格列本脲、格列吡嗪、格列美脲，和美格列奈类，例如那格列奈和瑞格列奈；(e)α-葡糖苷酶抑制剂(例如阿卡波糖和米格列醇)；(f)高血糖素受体拮抗剂，如WO 98/04528、WO 99/01423、WO00/39088和WO 00/69810中公开的；
(g)GLP-1、GLP-1类似物或模拟物，和GLP-1受体激动剂，例如exendin-4(艾塞那肽)、liraglutide(NN-2211)、CJC-1131、LY-307161和在WO 00/42026和WO 00/59887中公开的那些；(h)GIP和GIP模拟物，例如在WO 00/58360中公开的那些，和GIP受体激动剂；(i)PACAP、PACAP模拟物和PACAP受体激动剂，例如在WO01/23420中公开的那些；(j)胆固醇降低药，例如(i)HMG-CoA还原酶抑制剂(洛伐他汀、辛伐他汀、普伐他汀、西立伐他汀、氟伐他汀、阿托伐他汀、伊伐他汀和瑞舒伐他汀和其它他汀类)，(ii)多价螯合剂(考来烯胺、考来替泊和交联右旋糖酐的二烷基氨基烷基衍生物)，(iii)烟醇、烟酸及其盐，(iv)PPARα激动剂，例如非诺贝酸衍生物(吉非贝齐、氯贝丁酯、非诺贝特和苯扎贝特)，(v)PPARα/γ双重激动剂，例如KRP-297和muraglitazar，(vi)胆固醇吸收抑制剂，例如β-谷甾醇和依泽替米贝，(vii)酰基CoA胆固醇酰基转移酶抑制剂，例如avasimibe，和(viii)抗氧化剂，例如普罗布考；(k)PPARδ激动剂，例如在WO 97/28149中公开的那些；(l)抗肥胖化合物，例如芬氟拉明、右芬氟拉明、芬特明、西布曲明、奥利司他、神经肽Y1或Y5拮抗剂、CB1受体反向激动剂和拮抗剂、β3肾上腺素能受体激动剂、黑素皮质素受体激动剂(特别是黑素皮质素-4受体激动剂)、ghrelin拮抗剂、铃蟾素受体激动剂(例如铃蟾素受体亚型-3激动剂)和黑色素浓集激素(MCH)受体拮抗剂；(m)回肠胆汁酸转运蛋白抑制剂；(n)设计用于炎性状况的药物，如阿司匹林、非甾体抗炎药(NSAIDs)、糖皮质激素、柳氮磺胺吡啶和选择性环加氧酶-2(COX-2)抑制剂；(o)抗高血压药，例如ACE抑制剂(依那普利、赖诺普利、卡托普利、喹那普利、tandolapril)、A-II受体阻滞剂(氯沙坦、坎地沙坦、厄贝沙坦、缬沙坦、替米沙坦和依普罗沙坦)、β阻滞剂和钙通道阻滞剂；(p)葡糖激酶活化剂(GKAs)；(q)高血糖素受体拮抗体；(r)11β-羟甾类脱氢酶1型的抑制剂；和
(s)胆固醇酯转移蛋白(CETP)的抑制剂，例如torcetrapib。
可与结构式I所示化合物组合使用的二肽基肽酶-IV抑制剂包括在WO 02/076450(2002年10月3日)、WO 03/004498(2003年1月16日)、WO 03/004496(2003年1月16日)、EP 1258476(2002年11月20日)、WO 02/083128(2002年10月24日)、WO 02/062764(2002年8月15日)、WO 03/000250(2003年1月3日)、WO 03/002530(2003年1月9日)、WO 03/002531(2003年1月9日)、WO 03/002553(2003年1月9日)、WO 03/002593(2003年1月9日)、WO 03/000180(2003年1月3日)、WO 03/082817(2003年10月9日)和WO 03/000181(2003年1月3日)中公开的那些。具体的DP-IV抑制剂化合物包括异亮氨酸thiazolidide(P32/98)；NVP-DPP-728；和LAF 237。
可与结构式I所示化合物组合的抗肥胖症化合物包括芬氟拉明、右芬氟拉明、芬特明、西布曲明、奥利司他、神经肽Y1或Y5拮抗剂、大麻CB 1受体拮抗剂或反向激动剂、黑素皮质素受体激动剂，特别是黑素皮质素-4受体激动剂、ghrelin拮抗剂、铃蟾素受体激动剂和黑色素聚集激素(MCH)受体拮抗剂。对于可与结构式I所示化合物组合的抗肥胖症化合物的综述，参见S.Chaki等人，″Recent advances in feedingsuppressing agentspotential therapeutic strategy for the treatment ofobesity，″Expert Opin.Ther.Patents，111677-1692(2001)；D.Spanswick和K.Lee，″Emerging antiobesity drugs，″Expert Opin.EmergingDrugs.8217-237(2003)；和J.A.Femandez-Lopez等人，″Pharmacological Approaches for the Treatment of Obesity，″Drugs，62915-944(2002)。
可与结构式I所示化合物组合的神经肽Y5拮抗剂包括在美国专利6,335,345(2002年1月1日)和WO 01/14376(2001年3月1日)中公开的那些；具体的化合物包括GW 59884A；GW 569180A；LY366377；和CGP-71683A。
可与式I所示化合物组合的大麻CB1受体拮抗体包括在PCT公开WO 03/007887；美国专利5,624,941，如利莫那班(rimonabant)；PCT公开WO 02/076949，如SLV-319；美国专利6,028,084；PCT公开WO98/41519；PCT公开WO 00/10968；PCT公开WO 99/02499；美国专利5,532,237；和美国专利5,292,736中公开的那些。
可与结构式I所示化合物组合的黑素皮质素受体激动剂包括在WO 03/009847(2003年2月6日)；WO 02/068388(2002年9月6日)；WO 99/64002(1999年12月16日)；WO 00/74679(2000年12月14日)；WO 01/70708(2001年9月27日)；和WO 01/703372001年9月27日)中公开的那些，以及在J.D.Speake等人，″Recent advances in thedevelopment of melanocortin-4 receptor agonists，Expert Opin.Ther.Patents，121631-1638(2002)中公开的那些。
安全和有效的葡糖激酶活化剂(GKA)用于治疗糖尿病的潜在应用在J.Grimsby等人，″Allosteric Activators of GlucokinasePotentialRole in Diabetes Therapy，″Science，301370-373(2003)中讨论。
当本发明的化合物与一种或多种其它药物同时使用时，优选包含除本发明的化合物之外还包含所述的其它药物的药物组合物。因此，本发明的药物组合物包括除本发明的化合物之外还包含一种或多种其它活性成分的那些组合物。
本发明的化合物与第二活性成分的重量比可以不同，并且根据各自成分的有效剂量而定。通常，使用各自的有效剂量。因此，例如当将本发明的化合物与另一种药物组合时，本发明的化合物与其它药物的重量比通常为约1000∶1到约1∶1000，优选为约200∶1到约1∶200。本发明的化合物与其它活性成分的组合通常也在上述的范围内，但是在每种情况中，应该使用各自活性成分的有效剂量。
在这种组合中，本发明的化合物与其它活性剂可分开地或结合给药。另外，一种成分的给药可以在其它药物的给药之前、同时或之后进行。
本发明的化合物可通过口服、肠胃外(如，肌肉内、腹膜内、静脉内、ICV、脑池内的注射或输注；皮下注射或灌输)、通过吸入喷雾、经鼻、阴道、直肠、舌下或局部给药途径给药，并且可单独或一起配制为包含适合于各自给药途径的常规的无毒的可药用载体、助剂和媒介物的适当的剂量单位制剂中。除了用于治疗温血动物如小鼠、大鼠、马、牛、羊、狗、猫、猴等之外，本发明的化合物有效的用于人类。
用于给药本发明的化合物的药物组合物可以方便地以剂量单位形式存在，并且可通过药学领域公知的任何方法制备。所有的方法都包括使活性成分与构成一种或多种辅助成分的载体结合的步骤。通常，通过将活性物与液体载体或细碎的固体载体或两者均匀地和亲密地结合而制备药物组合物，然后，如果需要，将产物成形为所需的制剂。在药物组合物中，以足够对疾病的进展或状况产生预期效果的量包含活性目标化合物。本文中使用的，术语“组合物”意在包括含特定量的特定成分的产物，以及直接或间接地从特定量的特定成分的组合得到的任何产物。
包含活性成分的药物组合物可为适合于口服应用的剂型，例如，作为片剂、锭剂、菱形片、水性或油性悬浮液、可分散粉剂或颗粒剂、乳剂、硬或软胶囊、或糖浆剂或酏剂。设计用于口服应用的组合物可根据本领域已知用于生产药物组合物的任何方法制备，并且这种组合物可以包含一种或多种选自甜味剂、调味剂、着色剂和防腐剂的试剂，以提供药学美观和可口的制剂。片剂包含与适于生产片剂的无毒的可药用赋形剂混合的活性成分。这些赋形剂可为例如惰性的稀释剂，如碳酸钙、碳酸钠、乳糖、磷酸钙或磷酸钠；造粒剂和崩解剂，例如玉米淀粉或海藻酸；粘合剂，例如淀粉、明胶或阿拉伯胶；和润滑剂，例如硬脂酸镁、硬脂酸或滑石。片剂可无包衣，或者可通过已知技术将它们包衣以延迟在胃肠道中的崩解和吸收，从而提供在较长时间内的持续作用。例如，可使用时间延迟材料，例如甘油单硬脂酸酯或甘油二硬脂酸酯。也可通过在美国专利4,256,108、4,166,452和4,265,874中所述的技术将它们包衣以形成用于控制释放的渗透性治疗片。
用于口服应用的制剂也可作为其中将活性成分与惰性固体稀释剂如碳酸钙、磷酸钙或高岭土混合的硬明胶胶囊的形式存在，或者作为其中将活性成分与水性或油性介质如花生油、液体石蜡或橄榄油混合的软明胶胶囊的形式存在。
水性悬浮液包含与适于生产水性悬浮液的赋形剂混合的活性材料。这种赋形剂为助悬剂，如羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、海藻酸钠、聚乙烯基吡咯烷酮、黄蓍胶和阿拉伯胶；分散剂或润湿剂可为天然存在的磷脂如卵磷脂或环氧化烃与脂肪酸的缩合产物如聚氧乙烯硬脂酸酯，或环氧乙烷与长链脂族醇的缩合产物如十七甘醇十六烷醇醚(heptadecaehtyleneoxycetanol)，或环氧乙烷与得自脂肪酸和己糖醇的偏酯的缩合产物如聚氧乙烯山梨醇单油酸酯，或环氧乙烷与得自脂肪酸和己糖醇酸酐的缩合产物如聚氧乙烯脱水山梨糖醇单油酸酯。水性悬浮液也可包含一种或多种防腐剂如对羟基苯甲酸的乙酯或正丙酯、一种或多种着色剂、一种或多种调味剂和一种或多种甜味剂如蔗糖或糖精。
油性悬浮液的配制可通过将活性成分悬浮在植物油如花生油、橄榄油、芝麻油或椰子油中，或悬浮在矿物油如液体石蜡中进行。油性悬浮液可包含增稠剂如蜂蜡、硬石腊或鲸蜡醇。也可加入甜味剂(如上所述的那些)和调味剂，以提供适口的口服制剂。这些组合物可通过加入抗氧化剂如抗坏血酸进行保存。
适于通过加入水制备水性悬浮液的可分散的粉剂和颗粒剂提供与分散剂或润湿剂、助悬剂和一种或多种防腐剂混合的活性成分。适当的分散剂或润湿剂和助悬剂由上述已提及的那些示例性说明。也可存在另外的赋形剂，例如甜味剂、调味剂和着色剂。
本发明的药物组合物也可为水包油型乳化剂的形式。油相可为植物油如橄榄油或花生油，或者为矿物油如液体石蜡，或者为这些物质的混合物。适当的乳化剂可为天然存在的树胶如阿拉伯胶或黄蓍胶，天然存在的磷脂如大豆、卵磷脂，和得自脂肪酸和己糖醇酐的偏酯如脱水山梨糖醇单油酸酯，和所述偏酯与环氧乙烷的缩合产物如聚氧乙烯脱水山梨糖醇单油酸酯。乳剂也可包含甜味剂和调味剂。
糖浆剂和酏剂可用甜味剂如甘油、丙二醇、山梨醇或蔗糖配制。这种制剂也可包含缓和剂、防腐剂和调味剂及着色剂。
药物组合物可为无菌的可注射的水性或油性悬浮液的形式。这种悬浮液可根据已知的技术使用上述已经提及的那些适当的分散剂或润湿剂及助悬剂配制。无菌的可注射制剂也可为在无毒的可用于肠胃外给药的稀释剂或溶剂中的无菌的可注射溶液或悬浮液，例如作为在1，3-丁二醇中的溶液。在可接受的媒介物和溶剂中，可使用水、林格溶液和等渗氯化钠溶液。另外，通常采用无菌的固定油类作为溶剂或悬浮介质。为此目的，可使用任何温和的固定油，包括合成的甘油单酯或甘油二酯。另外，脂肪酸如油酸可用于制备注射剂。
本发明的化合物也可作为用于药物直肠给药的栓剂形式给药。这些组合物可通过将药物与适当的非刺激性的赋形剂混合制备，赋形剂在常温下为固体但是在直肠温度下为液体并且从而在直肠中熔融以释放药物。这种材料可为可可脂和聚乙二醇。
对于局部应用，采用包含本发明的化合物的霜剂、膏剂、胶冻剂、溶液或悬浮液等。(对于这种应用，局部施用应该包括漱口水和含漱剂。)本发明的药物组合物和方法可另外包括如本文中提及的通常用于治疗上述病理学状况的其它的治疗活性化合物。
在治疗或预防期望抑制二肽基肽酶-IV酶活性的状况时，适当的剂量水平通常为每千克患者体重每天约0.01到500mg，作为单剂量或多剂量给药。优选地，剂量水平为约0.1到约250mg/kg/天，更优选为约0.5到约100mg/kg/天。适当的剂量水平可为约0.01到250mg/kg/天、约0.05到100mg/kg/天或约0.1到50mg/kg/天。在这个范围内，剂量可为0.05到0.5、0.5或5或5到50mg/kg/天。对于口服给药，优选组合物以包含1.0到1000mg活性成分的片剂形式提供，特别是1.0、5.0、10.0、15.0、20.0、25.0、50.0、75.0、100.0、150.0、200.0、250.0、300.0、400.0、500.0、600.0、750.0、800.0、900.0和1000.0mg的活性成分，用于根据被治疗的患者的症状进行调节。化合物可以每天1到4次的方案给药，优选每天一次或两次。
当治疗或预防糖尿病和/或高血糖症或高甘油三酯血症或其它使用本发明的化合物作为处方药用于治疗或预防目的的疾病时，通常在将本发明的化合物以每千克动物体重约0.1mg到约100mg的日剂量给药时得到令人满意的结果，优选作为单独的日剂量或以一天二到六次的分开剂量给予，或以持续释放的形式给药。对于大多数的哺乳动物，总的日剂量为约1.0mg到约1000mg，优选约1mg到约50mg。在70kg的成年人的情况中，总的日剂量为约7mg到约350mg。这个给药方案可进行调节以提供最佳的治疗学响应。
然而，应该理解，用于特定患者的具体剂量水平和剂量给药频率可能是不同的，并且根据多种因素而定，所述因素包括使用的具体化合物的活性、该化合物的代谢稳定性和作用长度、年龄、体重、一般健康状况、性别、饮食、给药的方式和时间、排泄速率、药物组合、具体病况的严重程度，和进行治疗的主体。
本发明的化合物可使用标准的肽偶联条件、随后进行脱保护从α-氨基酸中间体如式II的那些中间体和取代的杂环中间体如式III的那些中间体制备。
其中m、p、W、X、Z、R1、R2和R3如上定义，P为适当的氮保护基，如叔丁氧羰基(BOC)、苄氧羰基(Cbz)或9-芴甲氧羰基(Fmoc)。或者，式I的化合物可以从中间体如式IV的那些制备，通过用标准的肽偶联试剂如N，N-羰基二咪唑将羧酸活化、随后与偕胺肟V缩合并在本领域技术人员熟知的条件下环化制备。脱保护得到式1的化合物。
在以下图解和实施例中说明制备本发明的化合物的几种方法。起始原料根据本领域中已知的或如本文中说明的方法制备。
图解1 式III的化合物为市售的、在文献中已知的、或可通过本领域技术人员熟知的多种方法方便地制备。制备其中X为CHF和W和Z为CH2的中间体III的一个方便的方法如图解1中所示。将在文献中已知的或可方便地通过本领域技术人员熟知的多种方法方便地制备的适当保护的醇1用氟化试剂如(二乙氨基)三氟化硫(DAST)或[双(2-甲氧基乙基)氨基]三氟化硫(16)处理，在脱保护之后得到氟中间体IIIa。
图解2 制备其中X为CF2和W和Z为CH2的中间体III的方法如图解2中所示。通过本领域技术人员已知的多种方法将适当保护的醇2氧化为相应的酮3。将酮3用氟化试剂如DAST处理，在脱保护之后得到二氟中间体IIIb。
图解3 式II的化合物为文献中已知的、或可通过本领域技术人员熟知的多种方法方便地制备。这种方法之一在图解3中说明。从可购得的天冬氨酸衍生物如4开始，经过酯化和随后用例如碘甲烷的烷基化，得到二酯中间体，可以选择性地将其在氢解条件下脱保护，得到中间体5。式5的中间体与偕胺肟V偶联、随后在热条件下环化，得到偕胺肟中间体，其可用例如氢氧化锂皂化，得到结构II的中间体。然后将中间体II和III在标准的肽偶联条件下，如使用1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳二亚胺和1-羟基苯并三唑(EDC/HOBT)或O-(7-氮杂苯并三唑-1-基)-N，N，N′，N′-四甲基脲六氟磷酸盐和1-羟基-7-氮杂苯并三唑(HATU/HOAT)在溶剂如N，N-二-甲基甲酰胺(DMF)或二氯甲烷中在环境温度下偶联3到48小时，提供N-保护的酰胺中间体。在一些情况中，中间体III可为盐，例如盐酸盐或三氟乙酸盐，并且在这些情况中，向偶联反应中加入碱是适当的，通常加入N，N-二异丙基乙基胺。然后用例如三氟乙酸或在Boc的情况中用盐酸甲醇除去保护基得到所需的胺I。如有必要，通过重结晶、研碎、制备性薄层色谱法、硅胶上的急骤层析法(如使用Biotage装置)或HPLC从产物除去从不必要的副产物。通过HPLC纯化的化合物可以相应的盐形式被分离。以同样方式完成中间体的纯化。
图解4 或者，本发明的化合物可以通过颠倒引入二唑和叔酰胺官能度的顺序制备，如图解4中所说明的。因此，使用标准的肽偶联试剂诸如例如O-(7-氮杂苯并三唑-1-基)-N，N，N′，N′-四甲基脲六氟磷酸盐(HATU)和1-羟基-7-氮杂苯并三唑(HOAt)使市售的N-保护的天冬氨酸衍生物例如6可与胺III反应，以形成酰胺中间体例如7。随后将得到的式7的中间体用强碱如1，1，1，3，3，3-六甲基二硅氮烷(HMDS)的锂盐或钾盐处理，随后与烷基卤化物如碘甲烷反应，得到式8的中间体。中间体8用例如氢氧化锂皂化，得到式IV的中间体。
在一些情况中，可通过例如取代基R2的变换对式8的中间体进行进一步的修饰，其中R2包含任选被取代的烯基。这些变换可包括但不限于还原、氧化、烷基化、酰化和水解反应，这些通常是本领域技术人员已知的。在一个这种例子中，式IV的中间体的制备可以通过用不饱和的烷基卤化物诸如例如烯丙基溴或甲代烯丙基溴将式7的中间体烷基化，得到结构8b的中间体，如图解5中说明的。催化氢化得到结构9的中间体，可以通过用氢氧化锂水解9以形成另外的式IV的中间体。
图解5 或者，式I的化合物可从式8的中间体制备，如图解6中说明的。用例如氢氧化锂皂化8b，得到相应的羧酸，羧酸与式V的偕胺肟偶联并随后在热条件下环化，得到式10的二唑中间体。中间体10又可以进一步在本领域技术人员熟知的条件下进行烯基侧链的环丙烷化修饰，最方便地使用重氮甲烷和乙酸钯(II)进行。氮保护基的脱保护得到本发明的化合物的另外的例子。
图解6 包含选择性取代基的本发明的化合物也可通过图解7中说明的路线制备。如此，将其中R为氢原子的式10的中间体中的烯基侧链氧化裂解，随后将得到的羧酸还原为醇并且随后脱保护，得到另外的式I的化合物。
图解7 图解8
偕胺肟V可通过本领域技术人员熟知的许多路线制备，最方便地通过将腈11与羟胺在醇类溶剂如甲醇、乙醇或异丙醇中在回流温度下反应3到48小时，以提供偕胺肟中间体V。
如本领域技术人员容易地理解的，因为天冬氨酸由来的起始原料4和6可以容易地以对映体形式得到，所述的合成顺序可用于制备对映纯形式的化合物I。另外，因为在一些情况中间体例如4和7的烷基化可能不能是完全立体选择性的，因此上述合成序列可提供非对映体产物的混合物，如有必要，其可以通过本领域技术人员熟知的标准色谱法方便地分离。
在一些情况中，可以改变上述反应图解的进行顺序，以促进反应或避免不需要的反应产物。提供以下实施例以便更完全地理解本发明。这些实施例只是说明性的，不应将其看作是以任何方式限制本发明。
中间体1 (3S)-3-氟吡咯烷盐酸盐步骤A(3R)-3-羟基吡咯烷-1-羧酸苄酯向装备有机械搅拌器、热电偶、加料漏斗和氮气鼓泡器的22L三颈圆底烧瓶中加入425g(4.88mol)的(3R)-3-羟基吡咯烷、8L的二氯甲烷和1L(7.17mol)的三乙胺。用冰浴将溶液冷却到5-10℃，然后在约1.5小时内滴加1000g(5.86mol)的氯甲酸苄酯，保持反应温度＜20℃。将反应混合物在冰浴中搅拌另外的一小时，然后除去冷却浴并使反应混合物过夜回温到环境温度。将混合物倾倒在包含～15L饱和碳酸氢钠水溶液的大型提取器中。水相用两份2L的二氯甲烷反萃取。将合并的有机物用硫酸镁干燥并浓缩，得到橙色油状物。将粗产物溶在二氯甲烷中，装填在50％乙酸乙酯/己烷中预填充的5kg柱上，用8L50％、16L75％、然后是100％的乙酸乙酯/己烷顺序地洗脱，得到标题化合物，为黄色油状物，其在静置时结晶。
步骤B(3S)-3-氟吡咯烷-1-羧酸苄酯向装备有机械搅拌器、热电偶、加料漏斗和氮气鼓泡器的5L三颈圆底烧瓶中加入375mL(2.84mol)的(二乙基氨基)三氟化硫和400mL的二氯甲烷。将溶液冷却到-78℃。在2小时内通过加料漏斗向其中加入含304g(1.37mol)的(3R)-3-羟基吡咯烷-1-羧酸苄酯的400mL二氯甲烷，保持反应温度＜-70℃。将反应混合物搅拌并过夜缓慢回温到环境温度。将反应混合物小心地分批加入到包含冰、水和饱和碳酸氢钠水溶液的大型提取器中。将混合物用8L乙酸乙酯提取。有机层用饱和盐水洗涤，用硫酸镁干燥并浓缩，得到棕色油状物。通过急骤层析法纯化(硅胶，用10到30％乙酸乙酯/己烷梯度洗脱)，得到标题化合物，为棕色油状物。
步骤C(3S)-3-氟吡咯烷盐酸盐将(3S)-3-氟吡咯烷-1-羧酸苄酯(249g，1.11mmol)溶解于2.3L乙醇中，然后加入115mL水，随后加入30g的10％炭载钯。将混合物在40psi氢气下摇动约24小时。加入另外的10g催化剂，然后加入5g催化剂。将混合物在40psi氢气下搅拌，直到反应完成。将混合物过滤并将滤饼用乙醇洗涤。将合并的滤液和洗液用185mL浓盐酸处理并浓缩为无色油状物。将残余物与甲苯共沸，然后加入2L乙醚。加入异丙醇直到油状物结晶。使混合物在环境温度下放置过周末。收集晶体，用乙醚洗涤并在真空中干燥，得到标题化合物。[α]D＝+8.64(c＝4，甲醇)。
中间体2 (3R)-3-氟吡咯烷盐酸盐步骤A(3S)-3-乙酰氧基吡咯烷-1-羧酸苄酯向装备有机械搅拌器、热电偶、加料漏斗和氮气鼓泡器的22L三颈圆底烧瓶中加入422g(1.91mol)的(3R)-3-羟基吡咯烷-1-羧酸苄酯(中间体1，步骤A)、12L的甲苯和751g(2.86mol)的三苯膦和164mL(2.86mol)的冰醋酸。将得到的混合物在环境温度搅拌，然后在约30分钟内通过加料漏斗加入500g(2.87mol)的偶氮二羧酸二乙基酯，用冷水浴保持内部温度＜28℃。将反应在环境温度搅拌过夜。在真空中除去溶剂并将残余物与6L乙醚研磨。将固体滤出并用乙醚充分洗涤。将滤液和乙醚洗液合并并浓缩为浓稠的带有固体的黄色油状物。通过急骤层析法纯化(硅胶，用5％和10％到30％的乙酸乙酯/己烷梯度洗脱)，得到标题化合物，为浅黄色油状物。
步骤B(3S)-3-羟基吡咯烷-1-羧酸苄酯向包含427g(1.62mol)的(3S)-3-乙酰氧基吡咯烷-1-羧酸苄酯的20L三颈圆底烧瓶中加入4L的绝对乙醇，随后加入在约400mL水中的101g(1.57mol)氢氧化钾。在约15分钟之后，将反应混合物倾倒在8L水中并用8L乙酸乙酯提取。然后水层用另外的4L乙酸乙酯提取。将合并有机物用饱和盐水洗涤，用硫酸镁干燥并浓缩，得到粘稠油状物和固体。
步骤C(3R)-3-氟吡咯烷-1-羧酸苄酯基本上根据中间体1步骤B中所述的方法将366g(1.62mol)的(3S)-3-羟基吡咯烷-1-羧酸苄酯转化为标题化合物。
步骤D(3R)-3-氟吡咯烷盐酸盐基本上根据中间体1步骤C中所述的方法将222g(1.0mol)的(3R)-3-氟吡咯烷-1-羧酸苄酯转化为标题化合物；[α]D＝-8.61(c＝4，甲醇)。
中间体3 3，3-二氟吡咯烷盐酸盐步骤A3-氧代吡咯烷-1-羧酸苄酯向装备有机械搅拌器、热电偶、加料漏斗和氮气鼓泡器的12L三颈圆底烧瓶中加入351g(1.61mol)的(3R)-3-羟基吡咯烷-1-羧酸苄酯(中间体1，步骤A)、6L的二氯甲烷、500g的粉末分子筛和400g(3.41mol)的N-甲基吗啉-N-氧化物。将得到的悬浮液在环境温度搅拌，并向其中加入12.9g(0.0367mol)的四丙基过钌酸铵。用冷水浴保持反应温度为≤30℃。将混合物在环境温度搅拌2小时。将混合物倾倒在5kg硅胶的短柱上并用10％乙酸乙酯/二氯甲烷洗脱，得到标题化合物，为橙色油状物。
步骤B3，3-二氟吡咯烷-1-羧酸苄酯向装备有机械搅拌器、热电偶、加料漏斗和氮气鼓泡器的12L三颈圆底烧瓶中加入292g(1.33mol)的3-氧代吡咯烷-1-羧酸苄酯和3L的二氯甲烷。在环境温度下在约3小时内向搅拌的溶液中滴加530mL(4.0mol)的(二乙基氨基)三氟化硫，用冷水浴保持内部温度低于25℃。将混合物在环境温度搅拌过夜。将混合物倾倒在包含冰和固体碳酸氢钠的大型提取器中。然后加入八升乙酸乙酯并用碳酸氢钠将混合物调节为碱性。将有机层用硫酸镁干燥并浓缩，得到309g的棕色油状物。通过急骤层析法纯化(硅胶，10到20％乙酸乙酯/己烷梯度)，得到标题化合物。
步骤C3，3-二氟吡咯烷盐酸盐基本上根据中间体1，步骤C所述的方法将242g(1.00mol)的3，3-二氟吡咯烷-1-羧酸苄酯转化为标题化合物。1H NMR(500MHz，CD3OD)δ3.7(t，2H)，3.6(t，2H)，2.55(m，2H)。
中间体4 4-氟哌啶盐酸盐步骤A4-氟-1-哌啶羧酸苄酯向1L圆底烧瓶中加入12.64g(51.4mmol)的4-氧代-1-哌啶羧酸苄酯和300mL的二氯甲烷。在约1小时的时间内通过加料漏斗向在-78℃搅拌的溶液中加入19mL(102.8mmol)的[双(2-甲氧基乙基)氨基]三氟化硫。使反应混合物过夜缓慢回温到环境温度。将反应混合物小心地分批加入到包含水和饱和碳酸氢钠水溶液的大型提取器中。将混合物用二氯甲烷提取(3×300ml)。合并的有机层用饱和碳酸氢钠水溶液洗涤一次、用10％盐酸溶液和饱和盐水洗涤两次，用硫酸钠干燥并真空浓缩。通过在Biotage系统上的急骤层析法纯化(梯度，己烷到65％乙酸乙酯/己烷)，得到所需产物。LC/MS 242.1(M+1)。
步骤B4-氟哌啶盐酸盐将4-氟-1-哌啶羧酸苄酯(5.5g，23.2mmol)溶解于80mL乙醇中并向混合物中加入1.0g的炭载的20％氢氧化钯(按干物质计算)。将混合物在40psi氢气下摇动约12小时，然后过滤通过硅藻土垫并用100mL甲醇洗涤。将合并的滤液和洗液用60mL的含1M盐酸的乙醚处理并浓缩，得到白色蜡状固体。将该固体在真空下干燥，得到标题化合物，为固体。该物质不经进一步纯化使用。1H NMR(CDCl3)δ4.95(d，J＝47.4Hz，1H)，3.70(br s，1H)，3.34-3.27(m，4H)，2.29(dt，J＝37.1，12.3Hz，2H)，2.16(br s，2H)。
中间体5 3-氟氮杂环丁烷三氟乙酸盐步骤A1-二苯甲基-3-氟氮杂环丁烷向250mL圆底烧瓶中加入3.0g(12.5mmol)的1-二苯甲基-3-氟氮杂环丁烷和80mL的二氯甲烷。在约3小时的时间内通过加料漏斗向在-78℃搅拌的溶液中加入4.6mL(25mmol)的[双(2-甲氧基乙基)氨基]三氟化硫。使反应混合物缓慢回温到环境温度过夜。将反应混合物小心地分批加入到包含水和饱和碳酸氢钠水溶液的大型提取器中。将混合物用80mL二氯甲烷提取三次。合并的有机层顺序地用饱和碳酸氢钠水溶液、水和饱和盐水洗涤，用硫酸钠干燥并真空浓缩。通过使用Biotage系统的急骤层析法纯化(梯度，己烷到80％乙酸乙酯/己烷)，得到所需产物。LC/MS 242.1(M+1)。
步骤B3-氟氮杂环丁烷三氟乙酸盐将1-二苯甲基-3-氟氮杂环丁烷(1.7g，7.04mmol)溶解于60mL的乙醇中并加入500mg的炭载20％氢氧化钯(按干物质计算)。将混合物在40psi氢气下摇动约12小时。将混合物过滤通过硅藻土垫并将滤饼用100mL甲醇洗涤。将合并的洗液用10mL的三氟乙酸处理并浓缩，得到两种油状物，其中颜色更深的是所需的氟氮杂环丁烷盐。混合物不经进一步的纯化。1H NMR(CDCl3)δ5.45-4.30(dm，J＝56.7Hz，1H)，4.46-4.38(m，2H)，4.24-2。17(m，2H)。
中间体6 2-氯-N’-羟基-4-[(甲磺酰基)氨基]苯偕胺肟(benzenecarboximidamide)步骤AN-(3-氯-4-氰基苯基)甲磺酰胺在-78℃下向搅拌的4-氨基-2-氯苄腈(5.02g，32.9mmol)的二氯甲烷(80mL)溶液中加入N，N-二异丙基乙胺(17.0mL，97.8mmol)和甲磺酰氯(3.0mL，38.8mmol)。然后使反应缓慢回温到室温。在室温下搅拌12小时之后，将反应用1N盐酸淬灭。将有机相真空浓缩并将残余物通过急骤层析法纯化(硅胶，50∶50己烷/乙酸乙酯)，得到所需产物。
步骤B2-氯-N′-羟基-4-[(甲磺酰基)氨基]苯偕胺肟向搅拌的得自步骤A的产物(0.13g，0.565mmol)在乙醇(3mL)中的溶液中加入羟胺(50％，在水中，1.0mL)。将反应在90℃加热2小时。然后将反应浓缩，得到所需产物。
中间体7 2-氟-N′-羟基-4-(甲磺酰基)苯偕胺肟步骤A2-氟-1-甲氧基-4-(甲硫基)苯在-78℃下向4-溴-2-氟苯甲醚(5.0g，24.4mmol)的THF(100mL)溶液中加入正丁基锂(23mL，1.6M，在己烷中，36.8mmol)。在-78℃搅拌1小时之后，加入二甲基二硫醚(11mL，12.2mmol)，然后使反应缓慢回温到室温。在室温下搅拌12小时之后，将反应用饱和氯化铵水溶液淬灭。将有机相并分离并将水相用两份乙酸乙酯提取。合并的有机层用盐水洗涤并真空浓缩。残余物直接用于下一步。
步骤B2-氟-1-甲氧基-4-(甲磺酰基)苯向搅拌的得自步骤B的产物(557mg，3.24mmol)的二氯甲烷(15mL)溶液中加入间氯过氧苯甲酸(2.19g，12.7mmol)。在室温下搅拌2小时之后，将反应用乙酸乙酯稀释。有机相顺序地用1N氢氧化钠水溶液和盐水洗涤并真空浓缩。通过急骤层析法纯化(硅胶，75∶25己烷/乙酸乙酯)，得到所需化合物。
步骤C2-氟-4-(甲磺酰基)苯酚在-78℃下向搅拌的得自步骤B的产物(480mg，2.35mmol)的二氯甲烷(10mL)溶液中加入三溴化硼(12.0mL，1.0M，在二氯甲烷中，12.0mmol)。然后使反应缓慢回温到室温。在室温下搅拌12小时之后，将反应减压浓缩并将残余物通过急骤层析法纯化(硅胶，50∶50己烷/乙酸乙酯)，得到所需化合物。
步骤D2-氟-4-(甲磺酰基)苯基三氟甲磺酸酯在0℃下向搅拌的得自步骤C的产物(425mg，2.24mmol)的吡啶(8mL)溶液中加入三氟甲磺酸酐(1.5ml，7.02mmol)。在0℃搅拌3小时之后，将反应用乙酸乙酯稀释并倾倒在1N盐酸中。将有机相分离并将水相用两份乙酸乙酯提取。合并的有机层用盐水洗涤并真空浓缩。通过急骤层析法纯化(50∶50己烷/乙酸乙酯)，得到所需产物。
步骤E2-氟-4-(甲磺酰基)苄腈向搅拌的得自步骤D的产物(662mg，2.06mmol)的DMF(8mL)溶液中加入氰化锌(951mg，8.1mmol)，然后将反应在80℃加热12小时。将反应混合物用乙酸乙酯稀释并倾倒在盐水中。将有机相分离并将水相用两份乙酸乙酯提取。合并的有机层用盐水洗涤并真空浓缩。通过急骤层析法纯化(50∶50己烷/乙酸乙酯)，得到所需产物。
步骤F2-氟-N′-羟基-4-(甲磺酰基)苯偕胺肟向搅拌的得自步骤E的产物(0.29g，0.144mmol)的乙醇(15mL)溶液中加入羟胺(50％，在水中，3.0mL)。将反应在90℃加热3小时。然后将反应浓缩，得到所需产物。
中间体8 2-氯-4-甲磺酰基-N′-羟基苯偕胺肟步骤A2-氯-4-(甲磺酰基)苯甲酰胺向2-氯-4-甲磺酰基苯甲酸(20g，86mmmol)和N-羟基琥珀酰亚胺(11.5g，100mmol)的300mL二氯甲烷溶液中加入EDC(19.8g，100mmol)并将得到的混合物在室温下搅拌8小时。然后将混合物用100mL饱和碳酸氢钠水溶液淬灭，然后用200mL水稀释。然后将混合物用乙酸乙酯提取(3×300mL)，并将有机层用饱和碳酸氢钠水溶液和饱和盐水(各自为100mL)洗涤。有机相用硫酸镁干燥，过滤并真空蒸发，得到粗品酯。然后将粗品酯溶解于200mL二氧杂环己烷中，并用100mL的氨水处理。在搅拌2小时之后，将反应混合物真空蒸发，用700mL乙酸乙酯稀释并用饱和盐水洗涤(2×200mL)。然后将有机相用硫酸镁干燥，过滤并真空蒸发，得到伯酰胺，其不经进一步的纯化即可使用。
步骤B2-氯-4-(甲磺酰基)苄腈将一部分得自步骤A的伯酰胺(7.97g，34mmol)在80mL的N，N-二甲基甲酰胺中的溶液用氰尿酰氯(7.56g，41mmol)处理并将溶液在室温下搅拌12小时。然后将混合物用400mL水稀释并用乙酸乙酯提取(4×150mL)。然后将合并的有机层用0.5N碳酸氢钠水溶液和饱和盐水洗涤(各自为2×100mL)。有机相用硫酸镁干燥，过滤并真空蒸发，得到粗品腈，其不经进一步的纯化即可使用。
步骤C2-氯-4-甲磺酰基-N′-羟基苯偕胺肟将得自步骤B的腈溶解于100mL的1∶1乙醇/50％羟胺水溶液中，然后加热回流12小时.在蒸发溶剂之后，将残余物溶解于400mL的乙酸乙酯中，然后用饱和盐水(150mL)洗涤。有机相用硫酸镁干燥，过滤并真空蒸发，得到标题化合物，其不经进一步的纯化即可使用。LC/MS 449.05(M+1)，451.03(M+3)。
实施例1 1-[(2S，3S)-2-氨基-3-[3-(2，4-二氯苯基)-1，2，4-二唑-5-基]-1-氧代己基]吡咯烷三氟乙酸盐步骤A(3S)-3-[(叔丁氧羰基)氨基]-4-氧代-4-吡咯烷-1-基丁酸甲酯向搅拌的N-BOC-L-天冬氨酸β-甲酯(15.1g，61.0mmol)的DMF(50mL)溶液中加入EDC(14.1g，73.7mmol)、HOBT(9.96g，73.7mmol)、吡咯烷(10.2mL，122.4mmol)和N，N-二异丙基乙胺(21.0mL，120.8mmol)。在室温下搅拌12小时之后，将反应用乙酸乙酯稀释。有机相顺序地用1N盐酸、1N氢氧化钠水溶液和盐水洗涤并减压浓缩。通过急骤层析法纯化(硅胶，50∶50己烷/乙酸乙酯)，得到所需化合物。
步骤B(2S)-2-[(1S)-1-[(叔丁氧羰基)氨基]-2-氧代-2-吡咯烷-1-基乙基]戊-4-烯酸甲酯在-78℃下向搅拌的得自步骤A的产物(2.05，6.83mmol)的THF(30mL)溶液中加入六甲基二硅氮烷钾(30.0mL，0.5M，在甲苯中，15.0mmol)。将得到的混合物在-78℃搅拌30分钟。然后加入烯丙基溴(3.0mL，34.7mmol)。在-78℃下搅拌2小时之后，将反应用饱和氯化铵水溶液淬灭。将有机相分离并将水相用两份乙酸乙酯提取。合并的有机层用盐水洗涤并真空浓缩。通过急骤层析法纯化(30∶70己烷/乙酸乙酯)，得到所需产物(得自反应的主要的非对映异构体)。
步骤C(2S)-2-{(1S)-1-[(叔丁氧羰基)氨基]-2-氧代-2-吡咯烷-1-基乙基}戊酸甲酯向搅拌的得自步骤B的产物(1.54g)的乙酸乙酯(30mL)溶液中加入5％的炭载钯(298mg)。在室温下将反应混合物在氢气(1atm)下搅拌2小时，然后过滤通过硅藻土垫并浓缩，得到所需产物。
步骤D(2S)-2-{(1S)-1-[(叔丁氧羰基)氨基]-2-氧代-2-吡咯烷-1-基乙基}戊酸向搅拌的得自步骤C的产物(1.5g)在THF(30mL)和水(10mL)中的溶液中加入氢氧化锂(720mg，30.0mmol)。在室温下搅拌12小时之后，将反应用1N盐酸淬灭。将有机相分离并将水相用两份乙酸乙酯提取。合并的有机层用盐水洗涤并真空浓缩，得到所需产物。
步骤E1-[(2S，3S)-2-[(叔丁氧羰基)氨基]-3-[3-(2，4-二氟苯基)-1，2，4-二唑-5-基]-1-氧代己基]吡咯烷向搅拌的得自步骤D的产物(146.9mg，0.45mmol)的二氯甲烷(5mL)溶液中加入1，1′-羰基二咪唑(157.6mg，0.97mmol)。在室温下搅拌1小时之后，加入2，4-二氯苯偕胺肟(318.8mg，1.56mmol)。在室温下搅拌2小时之后，将反应用饱和氯化铵水溶液淬灭。将有机相用无水硫酸钠干燥并真空浓缩。然后将残余物溶解于10mL甲苯中并在110℃加热12小时。减压除去甲苯并将残余物通过制备性薄层色谱法纯化(硅胶，50∶50己烷/乙酸乙酯)，得到所需产物。
步骤F1-[(2S，3S)-2-氨基-3-[3-(2，4-二氯苯基)-1，2，4-二唑-5-基]-1-氧代己基]吡咯烷三氟乙酸盐向搅拌的得自步骤E的产物在5mL二氯甲烷中的溶液中加入1mL的三氟乙酸。在环境温度下1小时之后，将溶液真空浓缩，得到所需产物。LC/MS 398.9(M+1)。
实施例2 1-[(2S，3S)-2-氨基-3-[3-[2-氯-4-[(甲磺酰基)氨基]苯基]-1，2，4-二唑-5-基]-1-氧代丁基]吡咯烷三氟乙酸盐步骤A(2S，3S)-3-[(叔丁氧羰基)氨基]-2-甲基-4-氧代-4-吡咯烷-1-基丁酸甲酯在-78℃下向搅拌的得自实施例1步骤A的产物(2.2，7.33mmol)的THF(30mL)溶液中加入六甲基二硅氮烷锂(16.0mL，1M，在THF中，16.0mmol)。将得到的混合物在-78℃下搅拌30分钟。然后加入碘甲烷(2.8mL，45.0mmol)。在-78℃下搅拌2小时之后，将反应用饱和氯化铵水溶液淬灭。将有机相并分离并将水相用两份乙酸乙酯提取。合并的有机层用盐水洗涤并真空浓缩。通过急骤层析法纯化(30∶70己烷/乙酸乙酯)，得到所需产物(得自反应的主要的非对映异构体)。
步骤B(2S，3S)-3-[(叔丁氧羰基)氨基]-2-甲基-4-氧代-4-吡咯烷-1-基丁酸向搅拌的得自步骤A的产物(0.404g，1.29mmol)在THF(30mL)和水(10mL)中的溶液中加入氢氧化锂(96.0mg，4.0mmol)。在室温下搅拌3小时之后，将反应用1N盐酸淬灭。将有机相并分离并将水相用两份乙酸乙酯提取。合并的有机层用盐水洗涤并真空浓缩，得到所需产物。
步骤C1-[(2S，3S)-2-[(叔丁氧羰基)氨基]-3-[3-[2-氯-4-[(甲磺酰基)氨基]苯基]-1，2，4-二唑-5-基]-1-氧代丁基]吡咯烷向搅拌的得自步骤B的产物(132.0mg，0.44mmol)的二氯甲烷(5mL)溶液中加入1，1′-羰基二咪唑(148.0mg，0.91mmol)。在室温下搅拌1小时之后，加入2-氯-N′-羟基-4-[(甲磺酰基)氨基]苯偕胺肟(中间体6，145.0mg，0.55mmol)。在室温下搅拌2小时之后，将反应用饱和氯化铵水溶液淬灭。然后将有机相用无水硫酸钠干燥并真空浓缩。将残余物溶解于10mL甲苯中并在110℃加热12小时。减压除去甲苯并将残余物通过制备性薄层色谱法纯化(硅胶，30∶70己烷/乙酸乙酯)，得到所需产物。
步骤D1-[(2S，3S)-2-氨基-3-[3-[2-氯-4-[(甲磺酰基)氨基]苯基]-1，2，4-二唑-5-基]-1-氧代丁基]吡咯烷三氟乙酸盐向搅拌的得自步骤C的产物(7mg)在5mL二氯甲烷中的溶液中加入1mL的三氟乙酸。在环境温度下1小时之后，将溶液真空浓缩，得到所需产物。LC/MS 430.2(M+1)。
实施例3 (3S)-1-[(2S，3S)-2-氨基-4-环丙基-3-[3-[2-氟-4-(甲磺酰基)苯基]-1，2，4-二唑-5-基]-1-氧代丁基]-3-氟吡咯烷三氟乙酸盐步骤A(3S)-3-[(叔丁氧羰基)氨基]-4-[(3S)-3-氟吡咯烷-1-基]-4-氧代丁酸甲酯向搅拌的N-BOC-1-天冬氨酸β-甲酯(10.04g，40.6mmol)的DMF(50mL)溶液中加入EDC(9.42g，49.1mmol)、HOBT(6.60g，48.9mmol)、(3S)-3-氟吡咯烷盐酸盐(中间体1，7.59g，60.7mmol)和N，N-二异丙基乙胺(21.0mL，120.8mmol)。在室温下搅拌12小时之后，将反应用乙酸乙酯稀释。有机相顺序地用1N盐酸、1N氢氧化钠水溶液和盐水洗涤并减压浓缩。通过急骤层析法纯化(硅胶，50∶50己烷/乙酸乙酯)，得到所需化合物。
步骤B(2S)-2-[(1S)-1-[(叔丁氧羰基)氨基]-2-[(3S)-3-氟吡咯烷-1-基]-2-氧代乙基]戊-4-烯酸甲酯在-78℃下向搅拌的得自步骤A的产物(4.51g，14.2mmol)的THF(150mL)溶液中加入六甲基二硅氮烷钾(65.0mL，0.5M，在甲苯中，32.5.0mmol)。将得到的混合物在-78℃下搅拌30分钟。然后加入烯丙基溴(6.2mL，71.7mmol)。在-78℃下搅拌2小时之后，将反应用饱和氯化铵水溶液淬灭。将有机相分离并将水相用两份乙酸乙酯提取。合并的有机层用盐水洗涤并真空浓缩。通过急骤层析法纯化(30∶70己烷/乙酸乙酯)，得到所需产物(得自反应的主要的非对映异构体)。
步骤C(2S)-2-[(1S)-1-(叔丁氧羰基)氨基]-2-[(3S)-3-氟吡咯烷-1-基]-2-氧代乙基]戊-4-烯酸向搅拌的得自步骤B的产物(1.57g，4.358mmol)在THF(30mL)和水(20mL)中的溶液中加入氢氧化锂(1.2g，50.0mmol)。在室温下搅拌12小时之后，将反应用1N盐酸淬灭。将有机相分离并将水相用两份乙乙酯提取。合并的有机层用盐水洗涤并真空浓缩，得到所需产物。
步骤D(3S)-1-[(2S，3S)-2-[(叔丁氧羰基)氨基]-3-[3-[2-氟-4-(甲磺酰基)苯基]-1，2，4-二唑-5-基]-1-氧代己-5-烯-1-基]-3-氟吡咯烷基本上根据实施例2步骤C中所述的方法，从步骤C的产物和中间体7制备标题化合物。
步骤E(3S)-1-[(2S，3S)-2-[(叔丁氧羰基)氨基]-4-环丙基-3-[3-[2-氟-4-(甲磺酰基)苯基]-1，2，4-二唑-5-基]-1-氧代丁基]-3-氟吡咯烷在0℃下向得自步骤D的产物(158mg，0.29mmol)的乙醚(30mL)溶液中加入重氮甲烷溶液(40mL，从2g的N-甲基-N-亚硝基脲制备)和乙酸钯(59.7mg，0.26mmol)。在0℃搅拌1小时之后，将反应用1mL的乙酸淬灭。减压除去溶剂并将残余物通过制备性薄层色谱法纯化(硅胶，30∶70己烷/乙酸乙酯)，得到所需产物。
步骤F(3S)-1-[(2S，3S)-2-氨基-4-环丙基-3-[3-[2-氟-4-(甲磺酰基)苯基]-1，2，4-二唑-5-基]-1-氧代丁基]-3-氟吡咯烷三氟乙酸盐向搅拌的得自步骤E的产物(85mg)在5mL二氯甲烷中的溶液中加入1mL的三氟乙酸。在环境温度下1小时之后，将溶液真空浓缩，得到所需产物。LC/MS 450.1(M+1)。
实施例4 (2S)-1-[(2S，3S)-2-氨基-3-[3-[2-氯-4-(甲磺酰基)苯基]-1，2，4-二唑-5-基]-1-氧代丁基]-2-氰基吡咯烷三氟乙酸盐步骤A1-甲基(3S)-3-甲基-L-天冬氨酸-4-苄酯将BOC-L-天冬氨酸-4-苄酯(20g，62mmol)溶解于300mL甲醇中并冷却到0℃。分批加入三甲基甲硅烷基重氮甲烷(130mL，260mmol，2M，在己烷中)直到黄色持续存在。在回温到室温之后，将溶液真空浓缩。将该粗物质溶解于225mL的THF中并且通过套管加入到在-78℃下搅拌的双(三甲基甲硅烷基)氨基钾(433mL，217mmol，0.5M，在甲苯中)的溶液中。在30分钟内向混合物加入碘甲烷(13.5mL，217mmol)，并将得到的淤浆在-78℃下搅拌1小时。将反应用饱和氯化铵水溶液淬灭。将有机相分离并将水相用两份乙酸乙酯提取。合并的有机层用饱和盐水洗涤，用硫酸钠干燥并真空浓缩。通过使用Biotage系统的急骤层析法纯化(梯度，己烷到30％乙酸乙酯/己烷)，得到所需产物。LC/MS 374.2(M+23)。
步骤B(3S)-3-甲基-L-天冬氨酸-1-甲酯将得自步骤A的化合物(7.3g，21mmol)溶解于60mL甲醇中并向溶液中加入0.8g炭载的20％氢氧化钯(按干物质计算)。将反应烧瓶用氮气吹扫并在氢气(40psi)下搅拌3小时。然后将反应混合物过滤通过硅藻土垫并将滤饼用100mL甲醇洗涤。将合并的滤液和洗液真空浓缩，得到产物，其直接用于下一步。LC/MS 284.0(M+23)。
步骤C(2S，3S)-2-[(叔丁基羰基)氨基]-3-[3-[2-氯-4-(甲磺酰基)苯基]-1，2，4-二唑-5-基]丁酸甲酯向得自步骤B的粗品酸(5.4g，21mmol)在150mL二氟甲烷中的溶液中加入中间体8(6.1g，25mmol)和EDC(7.9g，41mmol)。在室温下搅拌12小时之后，将反应用二氯甲烷稀释并将有机相顺序地用各自两个部分的水和饱和盐水溶液洗涤，用硫酸钠干燥并真空蒸发，得到粗产物，其使用Biotage系统的急骤层析法纯化(梯度，40％到100％乙酸乙酯/己烷)。随后将纯的物质溶解于250mL甲苯中并将反应混合物加热到回流48小时，然后将其冷却到室温。在真空中除去溶剂并将残余物通过使用Biotage系统的急骤层析法纯化(梯度，20％到80％乙酸乙酯/己烷)，得到纯的产物。LC/MS 374.0(M+1-BOC)。
步骤D(2S，3S)-2-[(叔丁基羰基)氨基]-3-[3-[2-氯-4-(甲磺酰基)苯基]-1，2，4-二唑-5-基]丁酸向在0℃下搅拌的得自步骤C的酯(1g，2.11mmol)在50mL的4∶1四氢呋喃水中的溶液中加入氢氧化锂一水合物(0.3g，6.33mmol)在8mL水中的溶液。在0℃下搅拌1小时之后，通过减压蒸发除去THF并加入10mL的2N盐酸。将水溶液用三份乙酸乙酯提取。合并的有机层用饱和盐水洗涤，用硫酸钠干燥并真空浓缩，得到产物，其不经纯化用于下一步。LC/MS 360.0(M+1-BOC)。
步骤E1-((2S，3S)-2-[(叔丁基羰基)氨基]-3-[3-[2-氯-4-(甲磺酰基)苯基]-1，2，4-二唑-5-基]丁酰基)-1-脯氨酰胺向在5mL二氯甲烷中的得自步骤D的粗品酸(0.15g，0.33mmol)中加入L-脯氨酰胺(0.057g，0.49mmol)、HOAt(0.090g，0.66mmol)、N，N-二异丙基乙胺(0.17mL，0.99mmol)和HATU(0.25g，0.66mmol)。在室温下搅拌12小时之后，将反应用二氯甲烷稀释。有机层顺序地用两份各自为0.5N碳酸氢钠水溶液和饱和盐水洗涤，用硫酸钠干燥并真空蒸发。通过HPLC纯化(YMC Pro-C18柱，梯度洗脱，10-90％乙腈/含0.1％TFA的水)，得到标题化合物。LC/MS 556.2(M+1)。
步骤F(2S)-1-((2S，3S)-2-氨基-3-[3-[2-氯-4-(甲磺酰基苯基]-1，2，4-二唑-5-基]-1-氧代丁基]-2-氰基吡咯烷三氟乙酸盐向搅拌的得自步骤E的偶联产物(0.129g，0.23mmol)在2mL的DMF中的溶液加入氰尿酰氯(0.052g，0.28mmol)。在室温下搅拌1小时之后，将反应用乙酸乙酯稀释。将有机溶液顺序地用两份各自为0.5N碳酸氢钠水溶液和饱和盐水洗涤，用硫酸钠干燥并真空蒸发。将粗物质溶解于4mL二氯甲烷和4mL三氟乙酸中。将反应在室温下搅拌1小时。在真空中除去溶剂并将残余物通过HPLC纯化(YMCPro-C18柱，梯度洗脱，10-90％乙腈/含0.1％TFA的水)，得到标题产物。LC/MS438.0(M+1)。
实施例5 (3S)-1-[(2S，3S)-2-氨基-3-[3-[2-氯-4-(甲磺酰基)苯基]-1，2，4-二唑-5-基]-5-羟基-1-氧代戊基]-3-氟吡咯烷三氟乙酸盐步骤A(3S)-1-[(2S)-2-[(叔丁氧羰基)氨基]-3-[3-[2-氯-4-(甲磺酰基)苯基]-1，2，4-二唑-5-基]-1-氧代己-5-烯-1-基]-3-氟吡咯烷向如实施例3步骤C中所述制备的为非对映体混合物的2-[(1S)-1-[(叔丁氧羰基)氨基]-2-[(3S)-3-氟吡咯烷-1-基]-2-氧代乙基]戊-4-烯酸(360mg，1.1mmol)在11mL的10∶1二氯甲烷/N，N-二甲基甲酰胺中的溶液中加入中间体8(572mg，2.3mmol)和EDC(422mg，2.2mmol)。将得到的溶液在室温下搅拌48小时，然后浓缩并用100mL乙酸乙酯稀释。将得到的混合物顺序地用0.5N碳酸氢钠水溶液和饱和盐水洗涤(各自为2×50mL)。有机相用硫酸镁干燥，过滤并真空蒸发，得到粗偶联产物。将该物质溶解于20mL甲苯和2mL的N，N-二甲基甲酰胺中，然后加热到150℃，维持30小时。在蒸发甲苯之后，将物质溶解于100mL的乙酸乙酯中，然后用饱和盐水洗涤(3×50mL)。有机相用硫酸镁干燥，过滤并真空蒸发，得到粗产物。该物质通过制备性TLC纯化(60％乙酸乙酯/己烷)，得到纯的产物，为非对映体的混合物。LC/MS457.3(M-Boc+1)，459.3(M-Boc+3)。
步骤B(4S)-4-[(叔丁氧羰基)氨基]-3-[3-[2-氯-4-(甲磺酰基)苯基]-1，2，4-二唑-5-基]-5-[(3S)-3-氟吡咯烷-1-基]-5-氧代戊酸向在50mL的4∶1叔丁醇/水中的得自步骤A的产物(221mg，0.4mmol)中加入碳酸钾(69mg，0.4mmol)、高碘酸钠(870mg，4.0mmol)和高锰酸钾(8mg，0.05mmol)，并将得到的粉红色淤浆在室温下搅拌12小时。然后将混合物用10mL饱和亚硫酸氢钠水溶液淬灭，然后用80mL的1N盐酸稀释。然后将混合物用乙酸乙酯提取(3×75mL)，并将有机层用1N盐酸和饱和盐水洗涤(各自为2×50mL)。有机相用硫酸镁干燥，过滤并真空蒸发，得到粗品酸，其不经进一步的纯化即可使用。LC/MS 575.3(M+1)，577.2(M+3)。
步骤C(3S，4S)-4-[(叔丁氧羰基)氨基]-3-[3-[2-氯-4-(甲磺酰基)苯基]-1，2，4-二唑-5-基]-5-[(3S)-3-氟吡咯烷-1-基]-5-氧代戊-1-醇将0℃的在50mL四氢呋喃中的得自步骤B的酸用N，N-二异丙基乙胺(0.13mL，0.8mmol)和氯甲酸异丁酯(0.1mL，0.8mmol)处理，然后在0℃搅拌。在15分钟之后，向混合物中加入硼氢化钠(100mg，2.6mmol)，随后加入10mL乙醇，得到的溶液剧烈鼓泡。在60分钟内使混合物回温到室温，然后用100mL的1N盐酸稀释，然后用三个80mL份的乙酸乙酯提取。将有机相合并并顺序地用1N盐酸、饱和碳酸氢钠水溶液和饱和盐水洗涤(各自为80mL)。有机相用硫酸镁干燥，过滤并真空蒸发，得到粗品醇。该物质通过制备性TLC(5％甲醇/二氯甲烷)纯化，得到纯的醇，为(3S)和(3R)非对映体的混合物。使用制备性手性OD柱(80％异丙醇/庚烷))将非对映体混合物拆分，得到所需(3S)非对映体(在分离条件下移动最慢的)。LC/MS 461.3(M-tBu+1)，463.2(M-tBu+3)。
步骤D(3S)-1-[(2S，3S)-2-氨基-3-[3-[2-氯-4-(甲磺酰基)苯基]-1，2，4-二唑-5-基]-5-羟基-1-氧代戊基]-3-氟吡咯烷三氟乙酸盐将得自步骤C的产物(50mg，0.089mmol)溶解于10mL的1∶1三氟乙酸/二氯甲烷中并搅拌60分钟，然后浓缩。粗物质通过反相HPLC纯化(YMCPro-C18柱，梯度洗脱，10-90％乙腈/含0.1％TFA的水)，得到标题化合物，为无色的结晶固体.LC/MS 461.3(M+1)，463.2(M+3)。
基本上根据实施例1-5中所述的方法制备以下表1-3中的实施例。
表1
表2
表3
药物制剂的实施例作为口服药物组合物的具体实施方案，由100mg的任何本发明的化合物、268mg微晶纤维素、20mg的交联羧甲纤维素钠和4mg硬脂酸镁组成100mg效价的片剂。首先将活性剂、微晶纤维素和交联羧甲纤维素混合。然后用硬脂酸镁将混合物润滑并压为片剂。
尽管已经参考某些本发明的具体方案描述和举例说明了本发明，本领域的技术人员将会理解，可进行方法和方案的各种修改、变化、改进、置换、删除或补充而不脱离本发明的实质和范围。例如，由于被治疗的哺乳动物对用如上所述本发明的化合物治疗任一种适应症的响应性不同，与上述提出的优选剂量不同的有效剂量也是适当的。观察到的具体药理学的反应可根据和取决于选择的活性化合物或是否存在药用载体、以及制剂的类型和采用的给药方式的不同而变化，并且根据本发明的目的和实践，考虑了结果中的这种预期的变化或差异。因此，本发明通过权利要求进行定义，所述权利要求以尽可能合理的宽范围进行解释。
权利要求
1.式I的化合物 或其可药用盐；其中每个n独立地为0、1或2；m和p各自独立地为0或1；X为CH2、S、CHF或CF2；W和Z各自独立地为CH2、CHF或CF2；R1为氢或氰基；R3为芳基或杂芳基，其中芳基和杂芳基为未被取代的或被1-5个R4取代基取代；R2选自氢，C1-10烷基，其中烷基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素或羟基的取代基取代，C2-10烯基，其中烯基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素或羟基的取代基取代，(CH2)n-芳基，其中芳基为未被取代的或被1-5个独立地选自羟基、卤素、CO2H、C1-6烷氧羰基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代，(CH2)n-杂芳基，其中杂芳基为未被取代的或被1-3个独立地选自羟基、卤素、CO2H、C1-6烷氧羰基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代，(CH2)n-杂环基，其中杂环基为未被取代的或被1-3个独立地选自氧代、羟基、卤素、CO2H、C1-6烷氧羰基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代，(CH2)n-C3-6环烷基，其中环烷基为未被取代的或被1-3个独立地选自卤素、羟基、CO2H、C1-6烷氧羰基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代，(CH2)nCOOH，(CH2)nCOOC1-6烷基，(CH2)nCONR5R6，其中R5和R6独立地选自氢、四唑基、噻唑基、(CH2)n-苯基、(CH2)n-C3-6环烷基和C1-6烷基，其中烷基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素和羟基的取代基取代，并且其中苯基和环烷基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素、羟基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代；或者其中R5和R6与它们连接的氮原子一起形成选自氮杂环丁烷、吡咯烷、哌啶、哌嗪和吗啉的杂环，其中所述杂环为未被取代的或被1-3个独立地选自卤素、羟基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代；和其中R2中的任何亚甲基(CH2)碳原子为未被取代的或被1-2个独立地选自卤素、羟基和未被取代的或被1-5个卤素取代的C1-4烷基的基团取代；每个R4独立地选自卤素，氰基，羟基，C1-6烷基，其中烷基为未被取代的或被1-5个卤素取代，C1-6烷氧基，其中烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代，(CH2)n-NR5R6，(CH2)n-CONR5R6，(CH2)n-OCONR5R6，(CH2)n-SO2NR5R6，(CH2)n-SO2R8，(CH2)n-NR7SO2R8，(CH2)n-NR7CONR5R6，(CH2)n-NR7COR7，(CH2)n-NR7CO2R8，(CH2)n-COOH，(CH2)n-COOC1-6烷基，(CH2)n-芳基，其中芳基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素、羟基、CO2H、C1-6烷氧羰基、C1-6烷基、C3-6环烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代，(CH2)n-杂芳基，其中杂芳基为未被取代的或被1-3个独立地选自羟基、卤素、CO2H、C1-6烷氧羰基、C1-6烷基、C3-6环烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代，(CH2)n-杂环基，其中杂环基为未被取代的或被1-3个独立地选自氧代、羟基、卤素、CO2H、C1-6烷氧羰基、C1-6烷基、C3-6环烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代，(CH2)n-C3-6环烷基，其中环烷基为未被取代的或被1-3个独立地选自卤素、羟基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代，其中R4中的任何亚甲基(CH2)碳原子为未被取代的或被1-2个独立地选自卤素、羟基和未被取代的或被1-5个卤素取代的C1-4烷基的基团取代；R5和R6各自独立地选自氢、四唑基、噻唑基、(CH2)n-苯基、(CH2)n-C3-6环烷基和C1-6烷基，其中烷基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素和羟基的取代基取代，并且其中苯基和环烷基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素、羟基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代；或者R5和R6与它们连接的氮原子一起形成选自氮杂环丁烷、吡咯烷、哌啶、哌嗪和吗啉的杂环，其中所述杂环为未被取代的或被1-3个独立地选自卤素、羟基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代；每个R8独立地选自四唑基、噻唑基、(CH2)n-苯基、(CH2)n-C3-6环烷基和C1-6烷基，其中烷基为未被取代的或被1-5个卤素取代，并且其中苯基和环烷基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素、羟基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代，并且其中R8中的任何亚甲基(CH2)碳原子为未被取代的或被1-2个独立地选自卤素、羟基和未被取代的或被1-5个卤素取代的C1-4烷基的基团取代；和每个R7为氢或R8。
2.权利要求1的化合物，其中标记有*的碳原子具有式Ia所示的立体化学构型
3.权利要求2的化合物，其中标记有**的与R1连接的碳原子具有式Ib所示的立体化学构型
4.权利要求1的化合物，其中如式Ic所示m为1，p为0，
5.权利要求4的化合物，其中标记有*的碳原子和标记有**的碳原子具有式Id所示的立体化学构型
6.权利要求5的化合物，其中R1为氢；W为CH2；且X为CH2、CHF或CF2。
7.权利要求1的化合物，其中如式Ie所示R1为氢，X为CHF，且m和p为0
8.权利要求7的化合物，其中标记有*的碳原子具有式If所示的立体化学构型
9.权利要求1的化合物，其中如式Ig所示R1为氢，且m和p为1
10.权利要求9的化合物，其中标记有*的碳原子具有式Ih所示的立体化学构型
11.权利要求10的化合物，其中W和Z为CH2，且X为CHF或CF2。
12.权利要求1的化合物，其中R2选自C1-6烷基，其中烷基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素或羟基的取代基取代，C2-6烯基，其中烯基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素或羟基的取代基取代，(CH2)n-C3-6环烷基，其中环烷基为未被取代的或被1-3个独立地选自卤素、羟基、CO2H、C1-6烷氧羰基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代，(CH2)nCOOH，(CH2)nCOOC1-6烷基，(CH2)nCONR5R6，其中R5和R6独立地选自氢、四唑基、噻唑基、(CH2)n-苯基、(CH2)n-C3-6环烷基和C1-6烷基，其中烷基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素和羟基的取代基取代，并且其中苯基和环烷基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素、羟基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代；或者其中R5和R6与它们连接的氮原子一起形成选自氮杂环丁烷、吡咯烷、哌啶、哌嗪和吗啉的杂环，其中所述杂环为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素、羟基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代；和其中R2中的任何亚甲基(CH2)碳原子为未被取代的或被1-2个独立地选自卤素、羟基和未被取代的或被1-5个卤素取代的C1-4烷基的基团取代。
13.权利要求12的化合物，其中R2选自C1-3烷基，其中烷基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素或羟基的取代基取代，CH2-C3-6环烷基，COOH，COOC1-6烷基，CONR5R6，其中R5和R6独立地选自氢、四唑基、噻唑基、(CH2)n-苯基、(CH2)n-C3-6环烷基和C1-6烷基，其中烷基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素和羟基的取代基取代，并且其中苯基和环烷基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素、羟基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代；或者其中R5和R6与它们连接的氮原子一起形成选自氮杂环丁烷、吡咯烷、哌啶、哌嗪和吗啉的杂环，其中所述杂环为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素、羟基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代。
14.结构式Ii所示的权利要求1的化合物 其中X为CH2、S、CHF或CF2；W和Z各自独立地为CH2、CHF或CF2；R3为芳基，其为未被取代的或被1-3个R4取代基取代；R2选自甲基，乙基，丙基，2-甲基丙基，丙烯基，CH2-环丙基，CH2-(1-甲基环丙基)，2-羟基乙基，和2，2-二氟丙基；和每个R4独立地选自卤素，C1-6烷基，其中烷基为未被取代的或被1-5个卤素取代，C1-6烷氧基，其中烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代，SO2NR5R6，SO2R8，NR7SO2R8，和杂芳基，其中杂芳基为未被取代的或被1-3个独立地选自羟基、卤素、CO2H、C1-6烷氧羰基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代。
15.权利要求14的化合物，其中R3选自2-(三氟甲氧基)苯基，4-(三氟甲氧基)苯基，3，5-二氯苯基，2，4-二氯苯基，2，4-二氟苯基，3，5-二氟苯基，2-氟苯基，4-氟苯基，2-氯苯基，4-氯苯基，2-(三氟甲基)苯基，3-(三氟甲基)苯基，4-(三氟甲基)苯基，2-氟-4-(三氟甲基)苯基，2-氯-4-(三氟甲基)苯基，2，6-二氯-4-(三氟甲基)苯基，2-氯-4-氟苯基，2-氯-4-溴苯基，4-(甲磺酰基)苯基，4-[(三氟甲基)磺酰基]苯基，4-(氨基磺酰基)苯基，4-[环丙基氨基)磺酰基]苯基，4-[(甲磺酰基)氨基]苯基，2-氟-4-(甲磺酰基)苯基，2-氯-4-(甲磺酰基)苯基，2-氟-4-[(甲磺酰基)氨基]苯基，2-氯-4-[(甲磺酰基)氨基]苯基，2-氟-4-(氨基磺酰基)苯基，2-氯-4-(氨基磺酰基)苯基，2-氯-4-(四唑-1-基)苯基，和2-氯-4-(四唑-5-基)苯基。
16.权利要求1的化合物，其选自 或其可药用盐。
17.药物组合物，其包括权利要求1的化合物和可药用的载体。
18.权利要求1的化合物在生产药物中的应用，所述药物用于治疗哺乳动物中的选自高血糖症、2型糖尿病、肥胖症和脂类代谢紊乱的病症。
19.权利要求18的应用，其中所述脂类代谢紊乱选自血脂异常、高脂血症、高甘油三酯血症、高胆固醇血症、低HDL和高LDL。
全文摘要
本发明涉及新型的1，2，4－噁二唑衍生物，其为二肽基肽酶－IV酶的抑制剂(“DP－IV抑制剂”)并且其可用于治疗或预防其中牵涉二肽基肽酶－IV酶的疾病，如糖尿病，特别是2型糖尿病。本发明还涉及包括这些化合物的药物组合物，和这些化合物和组合物在预防或治疗其中牵涉二肽基肽酶－IV酶的这些疾病中的应用。
文档编号A61K31/4245GK1950349SQ200580014264
公开日2007年4月18日 申请日期2005年4月29日 优先权日2004年5月4日
发明者徐锦优, 魏兰, A·马斯特拉焦, S·D·埃蒙森 申请人:默克公司
技术领域：
本发明涉及新型的1，2，4-二唑衍生物，其是二肽基肽酶-IV酶的抑制剂(“DP-IV抑制剂”)并且可用于治疗或预防其中牵涉二肽基肽酶-IV酶的疾病，如糖尿病，特别是2型糖尿病。本发明还涉及包括这些化合物的药物组合物，和这些化合物和组合物在预防或治疗其中牵涉二肽基肽酶-IV酶的这些疾病中的应用。
背景技术：
糖尿病是指由多种病因引起的并以血浆葡萄糖水平升高或在禁食状态下的高血糖症或在口服葡萄糖耐量试验过程中给药葡萄糖之后的高血糖症为特征的疾病过程。持续的或未受控制的高血糖症与增加的和过早的发病和致死有关。通常，葡萄糖体内稳定异常直接和间接地与脂质、脂蛋白和载脂蛋白新陈代谢的改变和其它代谢疾病和血液动力学疾病有关。因此，患有2型糖尿病的患者特别处于增加的大血管和微血管并发症的危险中，包括冠心病、中风、周围性血管疾病、高血压、肾病、神经病和视网膜病。因此，葡萄糖体内稳定、脂类代谢和高血压的治疗学控制在糖尿病的临床处置和治疗中是极其重要的。
有两种通常已知的糖尿病形式。在1型糖尿病或胰岛素依赖性糖尿病(IDDM)中，患者产生很少的或不产生胰岛素(胰岛素是调节葡萄糖利用的激素)。在2型糖尿病或非胰岛素依赖性糖尿病(NIDDM)中，患者经常具有与非糖尿病主体一样或甚至更高的血浆胰岛素水平；然而，这些患者已经在主要的胰岛素敏感性组织(肌肉、肝脏和脂肪组织)中形成了对胰岛素刺激葡萄糖和脂类代谢的作用的耐受性，并且虽然血浆胰岛素水平升高了，但是其不足以克服显著的胰岛素耐受性。
胰岛素耐受性不是主要由于胰岛素受体数量的减少，而是由于尚未了解的胰岛素受体结合后的缺陷(post-insulin receptor bindingdefect)。这种对胰岛素响应性的耐受性引起对肌肉中的葡萄糖摄取、氧化和储存的不充分的胰岛素活化，和对脂肪组织中的脂解和对肝脏中葡萄糖的产生和分泌的不充分的胰岛素抑制。
目前可获得的对于2型糖尿病的治疗，该治疗在许多年以来一直没有显著变化，已经具有局限性。虽然体育活动和减少卡路里的饮食摄入量显著地改善了糖尿病状况，但是由于不易改变的固定生活方式和过量的食物摄取，特别是包含大量饱和脂肪的食物的摄取，使这种治疗的顺从性非常差。通过给药刺激胰腺β-细胞以分泌更多胰岛素的磺酰脲类(如甲苯磺丁脲和格列吡嗪)或美格列奈和/或在磺酰脲类或美格列奈无效时注射胰岛素增加胰岛素的血浆水平可以引起足够高以刺激胰岛素耐受性组织的胰岛素浓度。然而，可以由给药胰岛素或胰岛素促分泌素(磺酰脲类或美格列奈)产生危险的低水平的血浆葡萄糖，并且可以发生由于甚至更高的血浆胰岛素水平而发生的胰岛素耐受性水平增加。双胍类增加胰岛素敏感性，产生对高血糖症的一些修正。然而，两种双胍类药物，苯乙双胍和二甲双胍，可以诱发乳酸性酸中毒和恶心/腹泻。二甲双胍具有比苯乙双胍更少的副作用，其通常是用于2型糖尿病治疗的处方药。
格列酮类(即5-苄基噻唑烷-2，4-二酮)是新近描述的具有改善2型糖尿病的许多症状的潜力的化合物类别。这些药物在几种2型糖尿病动物模型中显著增加肌肉、肝脏和脂肪组织中的胰岛素敏感性，引起升高的血浆葡萄糖水平的部分或完全的修正，而不发生低血糖。目前上市的格列酮类为过氧化物酶体增殖激活受体(PPAR)的激动剂，主要是PPAR-γ亚型。通常认为PPAR-γ激动剂负责当使用格列酮类时所观察到的改善的胰岛素敏感性。试验用于治疗II型糖尿病的更新的PPAR激动剂为α、γ或δ亚型的激动剂，或这些的组合，在很多情况下，在化学上不同于格列酮类(即，它们不是噻唑烷二酮)。在使用一些格列酮类如曲格列酮时发生了严重的副作用(如肝脏毒性)。
治疗该疾病的另外的方法仍在研究中。最近提出的或仍处在开发阶段的新的生物化学方法包括用α-葡糖苷酶抑制剂(如阿卡波糖)和蛋白酪氨酸磷酸酯酶-1B(PTP-1B)抑制剂治疗。
作为二肽基肽酶-IV(“DP-IV”或“DPP-IV”)酶的抑制剂的化合物也被研究用作可用于治疗糖尿病特别是2型糖尿病的药物。参见例如WO 97/40832、WO 98/19998、美国专利5,939,560、Bioorg.Med.Chem.Lett.，61163-1166(1996)；和Bioorg.Med.Chem.Lett.，62745-2748(1996)。DP-IV抑制剂在治疗2型糖尿病中的有用性是基于DP-IV在体内容易地使胰高血糖素样肽-1(GLP-1)和抑胃肽(GIP)失活的事实。GLP-1和GIP是肠降血糖素，它们在摄入食物时产生。肠降血糖素刺激胰岛素的产生。DP-IV的抑制引起肠降血糖素的失活减少，这又引起肠降血糖素刺激由胰腺产生胰岛素的有效性增加。因此，DP-IV抑制引起血清胰岛素水平增加。有利地，因为肠降血糖素只有在摄入食物时才由身体产生，所以DP-IV抑制不会在不适当的时间如在两餐之间增加胰岛素水平，这可引起血糖过低(低血糖症)。因此，期望DP-IV的抑制增加胰岛素而不增加低血糖症(低血糖症是与使用胰岛素促分泌素有关的危险的副作用)的危险。
DP-IV抑制剂还有如本文所讨论的其它的治疗学应用。DP-IV抑制剂至今还没有被广泛地研究，特别是用于除糖尿病以外的其它应用。需要新的化合物以便可以发现改善的DP-IV抑制剂，用于糖尿病的治疗和可能用于其它疾病和病症的治疗。DP-IV抑制剂用于治疗2型糖尿病的治疗学可能性由D.J.Drucker在Exp.Opin.Invest.Drugs，1287-100(2003)中和由K.Augustyns，等人在Exp.Opin.Ther.Patents，13499-510(2003)中论述。
发明内容
本发明涉及新的1，2，4-二唑衍生物，其是二肽基肽酶-IV酶的抑制剂(“DP-IV抑制剂”)并且可用于治疗或预防其中牵涉二肽基肽酶-IV酶的疾病，如糖尿病，特别是2型糖尿病。本发明还涉及包括这些化合物的药物组合物，和这些化合物和组合物在预防或治疗其中牵涉二肽基肽酶-IV酶的这些疾病中的应用。
发明的详细说明本发明涉及可用作二肽基肽酶-IV的抑制剂的新型的1，2，4-二唑衍生物。本发明的化合物由结构式I表示
或其可药用盐；其中每个n独立地为0、1或2；m和p各自独立地为0或1；X为CH2、S、CHF或CF2；W和Z各自独立地为CH2、CHF或CF2；R1为氢或氰基；R3为芳基或杂芳基，其中芳基和杂芳基为未被取代的或被1-5个R4取代基取代；R2选自氢，C1-10烷基，其中烷基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素或羟基的取代基取代，C2-10烯基，其中烯基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素或羟基的取代基取代，(CH2)n-芳基，其中芳基为未被取代的或被1-5个独立地选自羟基、卤素、CO2H、C1-6烷氧羰基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代，(CH2)n-杂芳基，其中杂芳基为未被取代的或被1-3个独立地选自羟基、卤素、CO2H、C1-6烷氧羰基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代，(CH2)n-杂环基，其中杂环基为未被取代的或被1-3个独立地选自氧代、羟基、卤素、CO2H、C1-6烷氧羰基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代，(CH2)n-C3-6环烷基，其中环烷基为未被取代的或被1-3个独立地选自卤素、羟基、CO2H、C1-6基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代，(CH2)nCOOH，
(CH2)nCOOC1-6烷基，(CH2)nCONR5R6，其中R5和R6独立地选自氢、四唑基、噻唑基、(CH2)n-苯基、(CH2)n-C3-6环烷基和C1-6烷基，其中烷基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素和羟基的取代基取代，并且其中苯基和环烷基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素、羟基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代；或者其中R5和R6与它们连接的氮原子一起形成选自氮杂环丁烷、吡咯烷、哌啶、哌嗪和吗啉的杂环，其中所述杂环为未被取代的或被1-3个独立地选自卤素、羟基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代；和其中R2中的任何亚甲基(CH2)碳原子为未被取代的或被1-2个独立地选自卤素、羟基和未被取代的或被1-5个卤素取代的C1-4烷基的基团取代；每个R4独立地选自卤素，氰基，羟基，C1-6烷基，其中烷基为未被取代的或被1-5个卤素取代，C1-6烷氧基，其中烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代，(CH2)n-NR5R6，(CH2)n-CONR5R6，(CH2)n-OCONR5R6，(CH2)n-SO2NR5R6，(CH2)n-SO2R8，(CH2)n-NR7SO2R8，(CH2)n-NR7CONR5R6，(CH2)x-NR7COR7，(CH2)n-NR7CO2R8，(CH2)n-COOH，(CH2)n-COOC1-6烷基，(CH2)n-芳基，其中芳基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素、羟基、CO2H、C1-6烷氧羰基、C1-6烷基、C3-6环烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代，(CH2)n-杂芳基，其中杂芳基为未被取代的或被1-3个独立地选自羟基、卤素、CO2H、C1-6烷氧羰基、C1-6烷基、C3-6环烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代，(CH2)n-杂环基，其中杂环基为未被取代的或被1-3个独立地选自氧代、羟基、卤素、CO2H、C1-6烷氧羰基、C1-6烷基、C3-6环烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代，(CH2)n-C3-6环烷基，其中环烷基为未被取代的或被1-3个独立地选自卤素、羟基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代，其中R4中的任何亚甲基(CH2)碳原子为未被取代的或被1-2个独立地选自卤素、羟基和未被取代的或被1-5个卤素取代的C1-4烷基的基团取代；R5和R6各自独立地选自氢、四唑基、噻唑基、(CH2)n-苯基、(CH2)n-C3-6环烷基和C1-6烷基，其中烷基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素和羟基的取代基取代，并且其中苯基和环烷基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素、羟基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代；或者R5和R6与它们连接的氮原子一起形成选自氮杂环丁烷、吡咯烷、哌啶、哌嗪和吗啉的杂环，其中所述杂环为未被取代的或被1-3个独立地选自卤素、羟基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代；每个R8独立地选自四唑基、噻唑基、(CH2)n-苯基、(CH2)n-C3-6环烷基和C1-6烷基，其中烷基为未被取代的或被1-5个卤素取代，并且其中苯基和环烷基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素、羟基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代，并且其中R8中的任何亚甲基(CH2)碳原子为未被取代的或被1-2个独立地选自卤素、羟基和未被取代的或被1-5个卤素取代的C1-4烷基的基团取代；和每个R7为氢或R8。
在本发明的化合物的一个实施方案中，标记有*的碳原子具有式Ia中所示的立体化学构型 其中W、X、Z、m、p、R1、R2和R3如上定义。
在本发明的化合物的这个实施方案的一个类别中，标记有**的连接于R1的碳原子具有式Ib所示的立体化学构型 其中W、X、Z、m、p、R1、R2和R3如上定义。
在本发明的化合物的第二实施方案中，如式Ic所示，m为1，p为0 其中W、X、R1、R2和R3如上定义。
这个实施方案的一个类别包括其中标记有*的碳原子和标记有**的碳原子具有式Id所示立体化学构型的化合物
其中W、X、R1、R2和R3如上定义。
在本发明的化合物这个类别的一个子类中，R1为氢，W为CH2，X为S、CH2、CHF或CF2。
在本发明的化合物的第三实施方案中，如式Ie所示，R1为氢，X为CHF，m和p为0 其中R2和R3如上定义。
这个实施方案的一个类别包括其中标记有*的碳原子具有式If所示的立体化学构型的化合物 其中R2和R3如上定义。
在本发明的化合物的第四实施方案中，如式Ig所示，R1为氢，m和p为1
其中W、X、Z、R2和R3如上定义。
这个实施方案的一个类别包括其中标记有*的碳原子具有式Ih所示的立体化学构型的化合物 其中W、X、Z、R2和R3如上定义。
在这个类别的一个子类中，W和Z为CH2，X为CHF或CF2。
在本发明的化合物的第五实施方案中，R2选自C1-6烷基，其中烷基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素或羟基的取代基取代，C2-6烯基，其中烯基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素或羟基的取代基取代，(CH2)n-C3-6环烷基，其中环烷基为未被取代的或被1-3个独立地选自卤素、羟基、CO2H、C1-6烷氧羰基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代，(CH2)nCOOH，(CH2)nCOOC1-6烷基，(CH2)nCONR5R6，其中R5和R6独立地选自氢、四唑基、噻唑基、(CH2)n-苯基、(CH2)n-C3-6环烷基和C1-6烷基，其中烷基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素和羟基的取代基取代，并且其中苯基和环烷基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素、羟基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代；或者其中R5和R6与它们连接的氮原子一起形成选自氮杂环丁烷、吡咯烷、哌啶、哌嗪和吗啉的杂环，其中所述杂环为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素、羟基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代；和其中R2中的任何亚甲基(CH2)碳原子为未被取代的或被1-2个独立地选自卤素、羟基和未被取代的或被1-5个卤素取代的C1-4烷基的基团取代。
在本发明的化合物的这一实施方案的一个类别中，R2选自C1-3烷基，其中烷基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素或羟基的取代基取代，CH2-C3-6环烷基，COOH，COOC1-6烷基，CONR5R6，其中R5和R6独立地选自氢、四唑基、噻唑基、(CH2)n-苯基、(CH2)n-C3-6环烷基和C1-6烷基，其中烷基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素和羟基的取代基取代，并且其中苯基和环烷基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素、羟基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代；或者其中R5和R6与它们连接的氮原子一起形成选自氮杂环丁烷、吡咯烷、哌啶、哌嗪和吗啉的杂环，其中所述杂环为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素、羟基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代。
本发明的第六实施方案包括结构式Ii的化合物 其中X为CH2、S、CHF或CF2；W和Z各自独立地为CH2、CHF或CF2；R3为芳基，其为未被取代的或被1-3个R4取代基取代；R2选自甲基，乙基，丙基，2-甲基丙基，
丙烯基，CH2-环丙基，CH2-(1-甲基环丙基)，2-羟基乙基，和2，2-二氟丙基；和每个R4独立地选自卤素，C1-6烷基，其中烷基为未被取代的或被1-5个卤素取代，C1-6烷氧基，其中烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代，SO2NR5R6，SO2R8，NR7SO2R8，和杂芳基，其中杂芳基为未被取代的或被1-3个独立地选自羟基、卤素、CO2H、C1-6烷氧羰基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代。
在这一实施方案的一个类别中，R3选自2-(三氟甲氧基)苯基，4-(三氟甲氧基)苯基，3，5-二氯苯基，2，4-二氯苯基，2，4-二氟苯基，3，5-二氟苯基，2-氟苯基，4-氟苯基，2-氯苯基，4-氯苯基，2-(三氟甲基)苯基，3-(三氟甲基)苯基，4-(三氟甲基)苯基，2-氟-4-(三氟甲基)苯基，2-氯-4-(三氟甲基)苯基，2，6-二氯-4-(三氟甲基)苯基，
2-氯-4-氟苯基，2-氯-4-溴苯基，4-(甲磺酰基)苯基，4-[(三氟甲基)磺酰基]苯基，4-(氨基磺酰基)苯基，4-[环丙基氨基)磺酰基]苯基，4-[(甲磺酰基)氨基]苯基，2-氟-4-(甲磺酰基)苯基，2-氯-4-(甲磺酰基)苯基，2-氟-4-[(甲磺酰基)氨基]苯基，2-氯-4-[(甲磺酰基)氨基]苯基，2-氟-4-(氨基磺酰基)苯基，2-氯-4-(氨基磺酰基)苯基，2-氯-4-(四唑-1-基)苯基，和2-氯-4-(四唑-5-基)苯基。
可用作二肽基肽酶-IV的抑制剂的本发明的化合物的说明性的，但非限制性的例子如下
或其可药用盐。
如本文中使用的，本文应用以下定义。
“烷基”以及具有前缀“烷”的其它基团如烷氧基和烷酰基，是指可为直链或支链及其组合的碳链，除非碳链定义为不是这样。烷基的例子包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基和叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基等。在允许指定数目的碳原子时，如C3-10，术语烷基还包括环烷基，和直链或支链烷基链与环烷基结构的组合。在没有指定碳原子数目时，意在指C1-6。
“环烷基”是烷基的子集，是指具有指定碳原子数的饱和碳环。环烷基的例子包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基等。除非另有说明，环烷基通常是单环的。除非另有定义，环烷基为饱和的。
术语“烷氧基”是指具有指定碳原子数的直链或支链烷氧化物(如，C1-10烷氧基)，或位于该范围内的任何数目的直链或支链烷氧化物[即，甲氧基(MeO-)、乙氧基、异丙氧基等]。
术语“烷硫基”是指具有指定碳原子数目的直链或支链烷硫化物(如，C1-10烷硫基)，或位于该范围内的任何数目的直链或支链烷硫化物[即，甲硫基(MeS)、乙硫基、异丙基硫基等]。
术语“烷基氨基”是指具有指定碳原子数目的直链或支链的烷基胺(如，C1-6烷基氨基)，或者位于该范围内的任何数目的直链或支链的烷基胺[即，甲基氨基、乙基氨基、异丙基氨基、叔丁基氨基等]。
术语“烷基磺酰基”是指具有指定碳原子数目的直链或支链的烷基砜类(如，C1-6烷基磺酰基)，或者位于该范围内的任何数目的直链或支链的烷基砜类[即，甲磺酰基(MeSO2-)、乙基磺酰基、异丙基磺酰基等]。
术语“烷氧羰基”是指具有指定碳原子数目的本发明的羧酸衍生物的直链或支链酯(如，C1-6烷氧羰基)，或位于该范围内任何数目的本发明的羧酸衍生物的直链或支链酯[即，甲氧羰基(MeOCO-)、乙氧羰基或异丙氧羰基]。
“芳基”是指包含碳环原子的单环或多环的芳环体系。优选的芳基为单环或双环的6-10元芳环体系。苯基和萘基为优选的芳基。最优选的芳基为苯基。
“杂环”和“杂环基”是指包含至少一个选自O、S和N的杂原子的饱和或不饱和的非芳香环或环体系，杂原子另外包括硫的氧化形式，即SO和SO2。杂环的例子包括四氢呋喃(THF)、二氢呋喃、1，4-二氧杂环己烷、吗啉、1，4-二硫杂环己烷、哌嗪、哌啶、1，3-二氧杂环戊烷、咪唑烷、咪唑啉、吡咯啉、吡咯烷、四氢吡喃、二氢吡喃、氧硫杂环戊烷(oxathiolane)、二硫杂环戊烷、1，3-二氧杂环己烷、1，3-二硫杂环己烷、氧硫杂环己烷、硫代吗啉等。
“杂芳基”是指包含至少一个选自O、S和N的环杂原子的芳香杂环或部分芳香杂环。杂芳基还包括稠合于其它种类的环的杂芳基，其它种类的环例如芳基、非芳香族的环烷基和杂环。杂芳基的例子包括吡咯基、异唑基、异噻唑基、吡唑基、吡啶基、2-氧代-(1H)-吡啶基(2-羟基吡啶基)、唑基、1，2，4-二唑基、1，3，4-二唑基、噻二唑基、噻唑基、咪唑基、三唑基、四唑基、呋喃基、三嗪基、噻吩基、嘧啶基、吡嗪基、苯并异唑基、苯并唑基、苯并噻唑基、苯并噻二唑基、二氢苯并呋喃基、二氢吲哚基、哒嗪基、吲唑基、异氮茚基、二氢苯并噻吩基、中氮茚基、1，2-二氮杂萘基、2，3-二氮杂萘基、喹唑啉基、1，5-二氮杂萘基、咔唑基、苯并二氧杂环戊烯基、喹喔啉基、嘌呤基、呋咱基、异苯并呋喃基(isobenzylfuranyl)、苯并咪唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、喹啉基、吲哚基、异喹啉基、二苯并呋喃基、咪唑并[1，2-a]吡啶基、[1，2，4-三唑并][4，3-a]吡啶基、吡唑并[1，5-a]吡啶基、[1，2，4-三唑并][1，5-a]吡啶基、2-氧代-1，3-苯并唑基、4-氧代-3H-喹唑啉基、3-氧代-[1，2，4]-三唑并[4，3-a]-2H-吡啶基、5-氧代-[1，2，4]-4H-二唑基、2-氧代-[1，3，4]-3H-二唑基、2-氧代-1，3-二氢-2H-咪唑基、3-氧代-2，4-二氢-3H-1，2，4-三唑基等。对于杂环基和杂芳基，包括含3-15个原子的环和环状系统，形成1-3个环。
“卤素”是指氟、氯、溴和碘。通常优选氯和氟。当卤素在烷基或烷氧基上取代时，最优选氟(如，CF3O和CF3CH2O)。
本发明的化合物可包含一个或多个不对称中心，因此可以作为外消旋物和外消旋混合物、单独的对映体、非对映体混合物和单独的非对映体存在。具体地，本发明的化合物在式Ia、Ib、Id、If和Ih中标记有*的碳原子和在式Ib和Id中标记有*和**的碳原子具有不对称中心。根据分子上不同的取代基的性质的不同可存在另外的不对称中心，如在与R2取代基连接的碳原子上。每个这种不对称中心独立地产生两种光学异构体，混合物形式的和作为纯的或部分纯的化合物形式的所有可能的光学异构体和非对映体都被包括在本发明的范围内。本发明意在包括这些化合物的所有的所述异构形式。
本文中所述的一些化合物包含烯属双键，除非另外说明，其包括E和Z两种几何异构体。
本文中所述的一些化合物可作为互变异构体形式存在，其具有伴随一个或多个双键移位产生的不同的氢连接点。例如，酮及其烯醇形式是酮-烯醇互变异构体。单独的互变异构体及其混合物都包括在本发明的化合物的范围内。
式I表示没有优选的立体化学的化合物类别的结构。式Ia表示在与α-氨基酸的氨基连接的碳原子处的优选立体化学，这些化合物是从所述氨基酸制备的。式Ib表示在与α-氨基酸的氨基连接的碳原子处和在与R1取代基连接的产生立体化学的碳原子处的优选的立体化学，这些化合物是从所述氨基酸制备的。
这些非对映体的各自的合成或它们的色谱分离可如本领域中已知的那样通过对本文公开的方法进行适当的改进而完成。它们的绝对立体化学可通过结晶产物或结晶中间体的X-射线晶体衍射法进行测定，如有必要，所述产物或中间体可使用含有已知绝对构型的不对称中心的试剂进行衍生化。
如果期望，可将化合物的外消旋混合物分离以便分离出单独的对映体。分离可以通过本领域中公知的方法进行，如将化合物的外消旋混合物与对映纯化合物偶联以形成非对映体混合物、随后通过标准方法如分步结晶或色谱法分离单独的非对映体。偶联反应通常使用对映纯的酸或碱形成盐。然后可通过将添加的手性残基裂解而使非对映体衍生物转化为纯的对映体。化合物的外消旋混合物也可通过采用手性固定相的色谱直接分离，该方法是本领域所公知的。
或者，可通过使用光学纯的起始原料或具有已知构型的试剂通过本领域公知的方法进行立体选择合成得到化合物的任何对映体。
应该理解，如本文中使用的，在提及结构式I的化合物时还包括可药用盐，以及不可药用的盐(当它们用作前体以释放化合物或它们的可药用盐或用于其它合成操作中)。
本发明的化合物可作为可药用盐的形式给药。术语“可药用盐”是指从无毒的可药用的碱或酸(包括无机碱或有机碱和无机或有机酸)制备的盐。术语“可药用盐”中包括的碱性化合物的盐是指通常通过使游离碱与适当的有机酸或无机酸反应制备的本发明的化合物的无毒盐。本发明的碱性化合物的代表性的盐包括但不限于以下乙酸盐、苯磺酸盐、苯甲酸盐、碳酸氢盐、硫酸氢盐、洒石酸氢盐、硼酸盐、溴化物、右旋樟脑磺酸盐、碳酸盐、氯化物、克拉维酸盐(clavulanate)、柠檬酸盐、二盐酸盐、乙二胺四乙酸盐、乙二磺酸盐、十二烷基硫酸盐、乙磺酸盐、富马酸盐、葡庚糖酸盐、葡糖酸盐、谷氨酸盐、乙醇酰胺苯亚砷酸盐、己基间苯二酚盐、哈胺、氢溴酸盐、盐酸盐、羟基萘甲酸盐、碘化物、异硫化羟酸盐、乳酸盐、乳糖酸盐、月桂酸盐、苹果酸盐、马来酸盐、苦杏仁酸盐、甲磺酸盐、甲基溴化物、甲基硝酸盐、甲基硫酸盐、粘酸盐、萘磺酸盐、硝酸盐、N-甲基葡糖胺铵盐、油酸盐、乙二酸盐、双羟萘酸盐(embonate)、棕榈酸盐、泛酸盐、磷酸盐/磷酸氢盐、多聚半乳糖醛酸盐、水杨酸盐、硬脂酸盐、硫酸盐、碱式乙酸盐、琥珀酸盐、丹宁酸盐、酒石酸盐、茶氯酸盐、甲苯磺酸盐、三乙基碘和戊酸盐。此外，当本发明的化合物带有酸性部分时，其适当的可药用盐包括但不限于衍生自无机碱的盐，包括铝、铵、钙、铜、铁(III)、铁(II)、锂、镁、锰(III)、锰(II)、钾、钠、锌的盐等。特别优选的是铵、钙、镁、钾和钠的盐。衍生自无毒的可药用有机碱的盐包括伯胺、仲胺、叔胺、环胺和碱离子交换树脂的盐，诸如例如精氨酸、甜菜碱、咖啡因、胆碱、N，N-二苄基乙二胺、二乙胺、2-二乙氨基乙醇、2-二甲氨基乙醇、乙醇胺、乙二胺、N-乙基吗啉、N-乙基哌啶、葡糖胺、氨基葡糖、组氨酸、哈胺、异丙胺、赖氨酸、甲基葡糖胺、吗啉、哌嗪、哌啶、聚胺树脂、普鲁卡因、嘌呤、可可碱、三乙胺、三甲胺、三丙胺和氨基丁三醇等。
此外，当本发明的化合物中存在羧酸(-COOH)或醇基的情况中，可使用羧酸衍生物的可药用酯如甲酯、乙酯或新戊酰氧基甲基酯；或醇的酰基衍生物，如乙酸酯或马来酸酯。包括本领域中已知用于改变溶解或水解特征以用作持续释放或前药制剂的那些酯和酰基。
结构式I的化合物的溶剂合物，特别是水合物，也包括在本发明中。
通过使用在实施例和本文中公开的化合物举例说明本发明。
主题化合物可用在抑制诸如需要这种抑制的哺乳动物的患者中的二肽基肽酶-IV酶的方法中，该方法包括给药有效量的该化合物。本发明涉及本文中公开的化合物作为二肽基肽酶-IV酶活性的抑制剂的应用。
除灵长类动物如人之外，许多的其它哺乳动物可以根据本发明的方法进行治疗。例如，可以治疗的哺乳动物包括但不限于奶牛、绵羊、山羊、马、狗、猫、豚鼠、大鼠或其它的牛类、羊类、马类、犬科、猫科、啮齿动物或鼠科动物。然而，也可在其它物种例如鸟类(如小鸡)中实践该方法。
本发明进一步涉及生产用于抑制人和动物中的二肽基肽酶-IV酶活性的药物的方法，该方法包括将本发明的化合物与可药用的载体或稀释剂组合。更具体地，本发明涉及结构式I的化合物在生产药物中的应用，所述药物用于治疗哺乳动物中的选自高血糖症、2型糖尿病、肥胖症和脂类代谢紊乱的病症，其中脂类代谢紊乱选自血脂异常、高脂血症、高甘油三酯血症、高胆固醇血症、低HDL和高LDL。
本发明的方法治疗的主体通常是期望抑制二肽基肽酶-IV酶活性的哺乳动物，优选人类，男性或女性。术语“治疗有效量”是指引起由研究人员、兽医、医学的医生或其它临床医师所寻求的组织、系统、动物或人的生物学或医学反应的主题化合物的量。
本文中使用的术语“组合物”意在包括含特定量的特定成分的产物，以及直接或间接地从特定量的特定成分的组合得到的任何产物。提及药物组合物时所使用的该术语意在包括含活性成分、构成载体的惰性成分的产物，以及从任何两种或多种成分的组合、复合或结合直接或间接得到的任何产物，或从一种或多种成分的离解直接或间接得到的任何产物，或从一种或多种成分的其它反应类型或其相互反应直接或间接得到的任何产物。因此，本发明的药物组合物包含通过将本发明的化合物和可药用载体混合制得的任何组合物。“可药用的”是指该载体、稀释剂或赋形剂必须与制剂的其它成分相容，并且对制剂的接受者是无害的。
术语“化合物的给药”和“给药化合物”应该理解为是指对需要治疗的个体提供本发明的化合物或本发明的化合物的前药。
本发明化合物作为二肽基肽酶-IV酶活性的抑制剂的应用可通过本领域中已知方法学进行证明。如下测定抑制常数。使用被DP-IV裂解以释放荧光AMC离去基团的底物Gly-Pro-AMC进行连续荧光试验。描述这一反应的动力参数如下Km＝50μM；kcat＝75s-1；kcat/Km＝1.5×106M-1s-1。典型的反应在100μl的总反应量中包含约50pM的酶、50μM的Gly-Pro-AMC和缓冲液(100mM HEPES，pH7.5，0.1mg/mlBSA)。使用360nm的激发波长和460nm的发射波长在96孔板荧光计中连续地监控AMC的释放。在这些条件下，在25℃下在30分钟内产生约0.8μM的AMC。在这些研究中使用的酶是在杆状病毒表达系统(Bac-To-Bac，Gibco BRL)中产生的可溶性(排除了跨膜结构域和胞质延伸)人蛋白质。发现Gly-Pro-AMC和GLP-1的水解动力学常数与天然酶的文献值一致。为了测量化合物的解离常数，将抑制剂在DMSO中的溶液加入到包含酶和底物的反应中(最终DMSO浓度为1％)。所有实验使用上述标准反应条件在室温下进行。为了测定解离常数(Ki)，通过非线性回归将反应速率对用于竞争性抑制的Michaelis-Menton方程进行拟合。再现解离常数时的误差典型地小于两倍。
具体地，以下实施例的化合物在上述试验中具有抑制二肽基肽酶-IV酶的活性，IC50通常小于约1μM。这种结果显示化合物作为二肽基肽酶-IV酶活性的抑制剂的固有活性。
二肽基肽酶-IV酶(DP-IV)是已经牵涉许多生物学功能的细胞表面蛋白。其具有广泛的组织分布(肠、肾、肝脏、胰腺、胎盘、胸腺、脾、上皮细胞、血管内皮、淋巴细胞和骨髓细胞、血清)和明显的组织和细胞类型的表达水平。DP-IV与T细胞活化标志物CD26相同，并且其可以在体外裂解多种免疫调节性肽、内分泌肽和神经病学相关肽。这暗示了这些肽酶在人或其它物种的许多疾病过程中的可能的作用。
因此，主题化合物可用在预防或治疗以下疾病、病症和状况的方法中。
II型糖尿病和相关病症肠降血糖素GLP-1和GIP在体内被DP-IV迅速失活是被充分证实的。使用DP-IV(-/-)-缺乏小鼠的研究和初步的临床试验表明DP-IV抑制增加GLP-1和GIP的稳态浓度，产生改善的葡萄糖耐受性。与GLP-1和GIP类似，有可能参与葡萄糖调节的其它胰高血糖素家族肽也被DP-IV失活(如PACAP)。这些肽被DP-IV失活也可在葡萄糖体内稳定中起作用。因此，本发明的DP-IV抑制剂可用于治疗II型糖尿病，和治疗和预防经常伴随II型糖尿病的许多状况，包括X综合症(又名代谢综合症)、反应性低血糖和糖尿病性血脂异常。以下讨论的肥胖症是另一种状况，通常发现其患有可对用本发明的化合物治疗有响应的II型糖尿病。
以下疾病、病症和状况与2型糖尿病有关，因此可通过使用本发明的化合物的治疗使其得到治疗、控制或在一些情况中得到预防(1)高血糖、(2)低葡糖耐量、(3)胰岛素耐受性、(4)肥胖症、(5)脂类代谢紊乱、(6)血脂异常、(7)高脂血症、(8)高甘油三酯血症、(9)高胆固醇血症、(10)低HDL水平、(11)高LDL水平、(12)动脉粥样硬化及其后遗症、(13)血管再狭窄、(14)过敏性肠综合征、(15)炎症性肠病，包括克罗恩氏病和溃疡性结肠炎、(16)其它炎症性状况、(17)胰腺炎、(18)腹部肥胖症、(19)神经变性疾病、(20)视网膜病、(21)肾病、(22)神经病、(23)X综合症、(24)卵巢雄激素过多症(多囊性卵巢综合征)和其中胰岛素耐受性是其构成要素的其它病症。在X综合症(又名代谢综合症)中，肥胖症被认为促进胰岛素耐受性、糖尿病、血脂异常、高血压和增加的心血管危险。因此，DP-IV抑制剂也可用于治疗与这种状况有关的高血压。
肥胖症DP-IV抑制剂可用于肥胖症的治疗。这是基于观察到的GLP-1和GLP-2对食物摄入和胃排空的抑制效果。对人给用的外源性GLP-1显著减少食物摄入和延缓胃排空(Am.J.Physiol.，277R910-R916(1999))。对大鼠和小鼠ICV给用GLP-1也对食物摄入有深远的影响(Nature Medicine，21254-1258(1996))。在GLP-1R(-/-)小鼠中没有观察到这种进食抑制，表明这些效果是通过脑GLP-1受体介导的。与GLP-1类似，很可能GLP-2也由DP-IV控制。ICV给用GLP-2也抑制食物摄入，与使用GLP-1观察到的效果类似(Nature Medicine，6802-807(2000))。另外，使用DP-IV缺乏的小鼠的研究显示这些动物对饮食诱发的肥胖症和相关病变(如高胰岛素血症)有耐受性。
生长激素缺乏根据生长激素释放因子(GRF，刺激从垂体前叶释放生长激素的肽)在体内被DP-IV酶裂解的假设(WO 00/56297)，DP-IV抑制可用于治疗生长激素缺乏。以下数据提供GRF为内源性底物的证据(1)GRF在体外被有效地裂解以产生无活性的产物GRF[3-44](BBA1122147-153(1992))；(2)GRF在血浆中迅速地降解为GRF[3-44]，其被DP-IV抑制剂diprotin A抑制；和(3)在人GRF转基因猪的血浆中发现GRF[3-44](J.Clin.Invest.，831533-1540(1989))。因此，DP-IV抑制剂可用于与已经考虑使用生长激素促分泌素的同样的适应症范围。
肠损伤使用DP-IV抑制剂治疗肠损伤的可能性受到以下研究结果的启发，所述研究结果指出胰高血糖素样肽-2(GLP-2)(其是可能的内源性DP-IV底物)可表现出对肠上皮有营养作用(Regulatory Peptides，9027-32(2000))。给药GLP-2在啮齿类动物中引起小肠质量增加并且在结肠炎和肠炎的啮齿动物模型中减少肠损伤。
免疫抑制根据在T细胞活化和趋化因子加工中涉及DP-IV的研究，和DP-IV抑制剂在疾病的体内模型中的效力，DP-IV抑制可用于调节免疫应答。已经表明DP-IV与活化免疫细胞的细胞表面标识物CD26相同。CD26的表达通过免疫细胞的分化和活化状态调节。普遍接受的是CD26在T细胞活化的体外模型中起到共同刺激性分子的作用。许多趋化因子在倒数第二位包含脯氨酸，估计可能保护它们免于被非特异性氨基肽酶降解。这其中有许多已经证明在体外被DP-IV加工。在几种情况中(RANTES、LD78-β、MDC、eotaxin、SDF-1α)，裂解引起在趋化性和信号试验中活性的改变。在一些情况中(RANTES)，受体选择性好象也得到改进。已经在体外细胞培养体系中鉴定了多种趋化因子的许多N-末端截短形式，包括预测的DP-IV水解产物。
DP-IV抑制剂已经在移植和关节炎的动物模型中被证明是有效的免疫抑制剂。DP-IV的不可逆抑制剂普罗地平(Pro-Pro-二-苯基-膦酸酯)表现出使大鼠的心脏异体移植存活期从7天加倍到14天(Transplantation，631495-1500(1997))。已经在大鼠中的胶原蛋白和烷基二胺诱发的关节炎中试验了DP-IV抑制剂，并且在这个模型中表现出统计学显著水平的后爪肿胀减弱。[Int.J.Immunopharmacology，1915-24(1997)和Immunopharmacology，4021-26(1998)].DP-IV在许多自身免疫疾病中得到正调节，包括类风湿性关节炎、多发性硬化、突眼性甲状腺肿(Grave’s disease)和桥本氏甲状腺炎(Hashimoto’sthyroiditis)(Immunology Today，20367-375(1999))。
HIV感染DP-IV抑制可用于治疗或预防HIV感染或AIDS，因为阻止HIV细胞进入的许多趋化因子是潜在的DP-IV底物(Immunology Today20367-375(1999))。在SDF-1α的情况中，裂解降低抗病毒活性(PNAS，956331-6(1998))。因此，期望通过抑制DP-IV稳定SDF-1α以降低HIV传染性。
血细胞生成DP-IV抑制可用于治疗或预防血细胞生成，因为DP-IV可能参与血细胞生成。DP-IV抑制剂Val-Boro-Pro在环磷酰胺诱导的嗜中性白细胞减少症的小鼠模型中刺激血细胞生成(WO99/56753)。
神经元病症DP-IV抑制可用于治疗或预防多种神经元病症或精神性障碍，因为在许多神经元过程中涉及的许多肽在体外被DP-IV裂解。因此，DP-IV抑制剂可在神经元病症的治疗中具有治疗学益处。内吗啡肽-2(endomorphin-2)、β-酪啡肽和P物质都在体外表现出是DP-IV的底物。在所有的情况中，体外裂解是非常高效的，kcat/Km约106M-1s-1或更大。在大鼠痛觉丧失的电击跳跃试验模型中，DP-IV抑制剂表现出与外源性内吗啡肽-2的存在无关的显著效果(BrainResearch，815278-286(1999))。DP-IV抑制剂的神经保护和神经再生作用还通过抑制剂保护运动神经元免受外毒素细胞死亡的能力、在与MPTP同时给药时保护多巴胺能神经元的纹状体神经分布的能力和在以治疗学方式给予并且随后进行MPTP治疗时促进纹状体神经分布密度恢复的能力得到证明[参见Yong-Q.Wu等人，″NeuroprotectiveEffects of Inhibitors of Dipeptidyl Pedtidase-IV In Vitro and In Vivo，″Int.Conf.On Dipeptidyl Amino peptidasesBasic Science and ClinicalApplications，September 26-29，2002(Berlin，Germany)]。
焦虑症天然缺乏DP-IV的大鼠具有焦虑的表现型(WO02/34243；Karl等人，Physiol.Behav.2003)。DP-IV缺乏的小鼠也在porsolt和亮/暗模型中具有焦虑的表现型。因此，证明DP-IV抑制剂可用于治疗焦虑症和相关病症。
记忆和认知GLP-1激动剂在学习模型(被动逃避，Morris水迷宫)和神经元损伤模型(红藻氨酸盐诱导的神经元细胞程序死亡)中有活性，如During等人(Nature Med.91173-1179(2003))所表明的。该结果暗示了GLP-1在学习和神经保护中的生理学作用。期望通过DP-IV抑制剂稳定GLP-1而表现出类似的作用。
肿瘤入侵和转移DP-IV抑制可用于治疗或预防肿瘤入侵和转移，因为已经在正常细胞转化为恶性表现型的过程中观察到几种外肽酶的表达增加或减少，包括DP-IV(J.Exp.Med.，190301-305(1999))。这些蛋白质的正调节或负调节似乎是组织和细胞类型特异性的。例如，已经在T细胞淋巴瘤、T细胞急性淋巴母细胞性白血病、细胞衍生的甲状腺癌、皮肤基底细胞癌和乳腺癌观察到增加的CD26/DP-IV表达。因此，DP-IV抑制剂可用于治疗这些癌症。
良性前列腺肥大DP-IV抑制可用于治疗良性前列腺肥大，因为在患有BPH的患者的前列腺组织中发现DP-IV活性增加(Eur.J.Clin.Chem.Clin.Biochem.，30333-338(1992))。
精子运动性/男性避孕DP-IV抑制可用于改变精子运动性和用于男性避孕，因为在精液中，对于精子运动性重要的前列腺衍生的细胞器prostatosome具有非常高的DP-IV活性水平(Eur.J.Clin.Chem.Clin.Biochem.，30333-338(1992))。
龈炎DP-IV抑制可用于治疗龈炎，因为在齿龈缝流体中发现DP-IV活性并且其在一些研究中与牙周病严重程度有关(Arch.OralBiol.，37167-173(1992))。
骨质疏松症DP-IV抑制可用于治疗或预防骨质疏松症，因为在成骨细胞中存在GIP受体。
本发明的化合物可用于治疗或预防一种或多种以下的状况或疾病(1)高血糖、(2)低葡糖耐量、(3)胰岛素耐受性、(4)肥胖症、(5)脂类代谢紊乱、(6)血脂异常、(7)高脂血症、(8)高甘油三酯血症、(9)高胆固醇血症、(10)低HDL水平、(11)高LDL水平、(12)动脉粥样硬化及其后遗症、(13)血管再狭窄、(14)过敏性肠综合征、(15)炎症性肠病，包括克罗恩氏病和溃疡性结肠炎、(16)其它炎症性状况、(17)胰腺炎、(18)腹部肥胖症、(19)神经变性疾病、(20)视网膜病、(21)肾病、(22)神经病、(23)X综合症、(24)卵巢雄激素过多症(多囊性卵巢综合征)、(25)II型糖尿病、(26)生长激素缺乏、(27)嗜中性白细胞减少症、(28)神经元病症、(29)肿瘤转移、(30)良性前列腺肥大、(32)龈炎、(33)高血压、(34)骨质疏松症和可通过抑制DP-IV治疗或预防的其它状况。
主题化合物可进一步与其它药物组合用在预防或治疗上述的疾病、病症和状况的方法中。
当药物在一起时的组合比单独的药物更安全或更有效时，本发明的化合物可与一种或多种其它药物组合使用，用于治疗、预防、抑制或改善可以应用式I的化合物或其它药物的疾病或状况。这种其它药物通过其通常使用的途径和量与式1的化合物同时或顺序地给药。当式I的化合物与一种或多种其它药物同时使用时，优选包含这种其它药物和式I的化合物的单位剂型形式的药物组合物。然而，联合治疗还可包括其中将式I的化合物和一种或多种其它药物按照不同的交叉时间表给药的治疗。还考虑了当与一种或多种其它活性成分组合使用时，本发明的化合物和其它活性成分可比单独使用每一种时以更低的剂量使用。因此，本发明的药物组合物包括除式I的化合物之外还含有一种或多种其它活性成分的那些组合物。
可单独地或在同一药物组合物中的与式I的化合物组合给药的其它活性成分的例子包括但不限于(a)其它二肽基肽酶-IV(DP-IV)抑制剂；(b)胰岛素敏化剂，其包括(i)PPARγ激动剂，如格列酮类(如曲格列酮、吡格列酮、恩格列酮、MCC-555、罗格列酮、balaglitazone等)和其它PPAR配体，包括PPARα/γ双重激动剂，例如KRP-297和muraglitazar，和PPARα激动剂，例如非诺贝酸衍生物(吉非贝齐、氯贝丁酯、非诺贝特和苯扎贝特)，(ii)双胍类，例如二甲双胍和苯乙双胍，和(iii)蛋白酪氨酸磷酸酯酶-1B(PTP-1B)抑制剂；(c)胰岛素和胰岛素模拟物；(d)磺酰脲类和其它胰岛素促分泌素，例如甲苯磺丁脲、格列本脲、格列吡嗪、格列美脲，和美格列奈类，例如那格列奈和瑞格列奈；(e)α-葡糖苷酶抑制剂(例如阿卡波糖和米格列醇)；(f)高血糖素受体拮抗剂，如WO 98/04528、WO 99/01423、WO00/39088和WO 00/69810中公开的；
(g)GLP-1、GLP-1类似物或模拟物，和GLP-1受体激动剂，例如exendin-4(艾塞那肽)、liraglutide(NN-2211)、CJC-1131、LY-307161和在WO 00/42026和WO 00/59887中公开的那些；(h)GIP和GIP模拟物，例如在WO 00/58360中公开的那些，和GIP受体激动剂；(i)PACAP、PACAP模拟物和PACAP受体激动剂，例如在WO01/23420中公开的那些；(j)胆固醇降低药，例如(i)HMG-CoA还原酶抑制剂(洛伐他汀、辛伐他汀、普伐他汀、西立伐他汀、氟伐他汀、阿托伐他汀、伊伐他汀和瑞舒伐他汀和其它他汀类)，(ii)多价螯合剂(考来烯胺、考来替泊和交联右旋糖酐的二烷基氨基烷基衍生物)，(iii)烟醇、烟酸及其盐，(iv)PPARα激动剂，例如非诺贝酸衍生物(吉非贝齐、氯贝丁酯、非诺贝特和苯扎贝特)，(v)PPARα/γ双重激动剂，例如KRP-297和muraglitazar，(vi)胆固醇吸收抑制剂，例如β-谷甾醇和依泽替米贝，(vii)酰基CoA胆固醇酰基转移酶抑制剂，例如avasimibe，和(viii)抗氧化剂，例如普罗布考；(k)PPARδ激动剂，例如在WO 97/28149中公开的那些；(l)抗肥胖化合物，例如芬氟拉明、右芬氟拉明、芬特明、西布曲明、奥利司他、神经肽Y1或Y5拮抗剂、CB1受体反向激动剂和拮抗剂、β3肾上腺素能受体激动剂、黑素皮质素受体激动剂(特别是黑素皮质素-4受体激动剂)、ghrelin拮抗剂、铃蟾素受体激动剂(例如铃蟾素受体亚型-3激动剂)和黑色素浓集激素(MCH)受体拮抗剂；(m)回肠胆汁酸转运蛋白抑制剂；(n)设计用于炎性状况的药物，如阿司匹林、非甾体抗炎药(NSAIDs)、糖皮质激素、柳氮磺胺吡啶和选择性环加氧酶-2(COX-2)抑制剂；(o)抗高血压药，例如ACE抑制剂(依那普利、赖诺普利、卡托普利、喹那普利、tandolapril)、A-II受体阻滞剂(氯沙坦、坎地沙坦、厄贝沙坦、缬沙坦、替米沙坦和依普罗沙坦)、β阻滞剂和钙通道阻滞剂；(p)葡糖激酶活化剂(GKAs)；(q)高血糖素受体拮抗体；(r)11β-羟甾类脱氢酶1型的抑制剂；和
(s)胆固醇酯转移蛋白(CETP)的抑制剂，例如torcetrapib。
可与结构式I所示化合物组合使用的二肽基肽酶-IV抑制剂包括在WO 02/076450(2002年10月3日)、WO 03/004498(2003年1月16日)、WO 03/004496(2003年1月16日)、EP 1258476(2002年11月20日)、WO 02/083128(2002年10月24日)、WO 02/062764(2002年8月15日)、WO 03/000250(2003年1月3日)、WO 03/002530(2003年1月9日)、WO 03/002531(2003年1月9日)、WO 03/002553(2003年1月9日)、WO 03/002593(2003年1月9日)、WO 03/000180(2003年1月3日)、WO 03/082817(2003年10月9日)和WO 03/000181(2003年1月3日)中公开的那些。具体的DP-IV抑制剂化合物包括异亮氨酸thiazolidide(P32/98)；NVP-DPP-728；和LAF 237。
可与结构式I所示化合物组合的抗肥胖症化合物包括芬氟拉明、右芬氟拉明、芬特明、西布曲明、奥利司他、神经肽Y1或Y5拮抗剂、大麻CB 1受体拮抗剂或反向激动剂、黑素皮质素受体激动剂，特别是黑素皮质素-4受体激动剂、ghrelin拮抗剂、铃蟾素受体激动剂和黑色素聚集激素(MCH)受体拮抗剂。对于可与结构式I所示化合物组合的抗肥胖症化合物的综述，参见S.Chaki等人，″Recent advances in feedingsuppressing agentspotential therapeutic strategy for the treatment ofobesity，″Expert Opin.Ther.Patents，111677-1692(2001)；D.Spanswick和K.Lee，″Emerging antiobesity drugs，″Expert Opin.EmergingDrugs.8217-237(2003)；和J.A.Femandez-Lopez等人，″Pharmacological Approaches for the Treatment of Obesity，″Drugs，62915-944(2002)。
可与结构式I所示化合物组合的神经肽Y5拮抗剂包括在美国专利6,335,345(2002年1月1日)和WO 01/14376(2001年3月1日)中公开的那些；具体的化合物包括GW 59884A；GW 569180A；LY366377；和CGP-71683A。
可与式I所示化合物组合的大麻CB1受体拮抗体包括在PCT公开WO 03/007887；美国专利5,624,941，如利莫那班(rimonabant)；PCT公开WO 02/076949，如SLV-319；美国专利6,028,084；PCT公开WO98/41519；PCT公开WO 00/10968；PCT公开WO 99/02499；美国专利5,532,237；和美国专利5,292,736中公开的那些。
可与结构式I所示化合物组合的黑素皮质素受体激动剂包括在WO 03/009847(2003年2月6日)；WO 02/068388(2002年9月6日)；WO 99/64002(1999年12月16日)；WO 00/74679(2000年12月14日)；WO 01/70708(2001年9月27日)；和WO 01/703372001年9月27日)中公开的那些，以及在J.D.Speake等人，″Recent advances in thedevelopment of melanocortin-4 receptor agonists，Expert Opin.Ther.Patents，121631-1638(2002)中公开的那些。
安全和有效的葡糖激酶活化剂(GKA)用于治疗糖尿病的潜在应用在J.Grimsby等人，″Allosteric Activators of GlucokinasePotentialRole in Diabetes Therapy，″Science，301370-373(2003)中讨论。
当本发明的化合物与一种或多种其它药物同时使用时，优选包含除本发明的化合物之外还包含所述的其它药物的药物组合物。因此，本发明的药物组合物包括除本发明的化合物之外还包含一种或多种其它活性成分的那些组合物。
本发明的化合物与第二活性成分的重量比可以不同，并且根据各自成分的有效剂量而定。通常，使用各自的有效剂量。因此，例如当将本发明的化合物与另一种药物组合时，本发明的化合物与其它药物的重量比通常为约1000∶1到约1∶1000，优选为约200∶1到约1∶200。本发明的化合物与其它活性成分的组合通常也在上述的范围内，但是在每种情况中，应该使用各自活性成分的有效剂量。
在这种组合中，本发明的化合物与其它活性剂可分开地或结合给药。另外，一种成分的给药可以在其它药物的给药之前、同时或之后进行。
本发明的化合物可通过口服、肠胃外(如，肌肉内、腹膜内、静脉内、ICV、脑池内的注射或输注；皮下注射或灌输)、通过吸入喷雾、经鼻、阴道、直肠、舌下或局部给药途径给药，并且可单独或一起配制为包含适合于各自给药途径的常规的无毒的可药用载体、助剂和媒介物的适当的剂量单位制剂中。除了用于治疗温血动物如小鼠、大鼠、马、牛、羊、狗、猫、猴等之外，本发明的化合物有效的用于人类。
用于给药本发明的化合物的药物组合物可以方便地以剂量单位形式存在，并且可通过药学领域公知的任何方法制备。所有的方法都包括使活性成分与构成一种或多种辅助成分的载体结合的步骤。通常，通过将活性物与液体载体或细碎的固体载体或两者均匀地和亲密地结合而制备药物组合物，然后，如果需要，将产物成形为所需的制剂。在药物组合物中，以足够对疾病的进展或状况产生预期效果的量包含活性目标化合物。本文中使用的，术语“组合物”意在包括含特定量的特定成分的产物，以及直接或间接地从特定量的特定成分的组合得到的任何产物。
包含活性成分的药物组合物可为适合于口服应用的剂型，例如，作为片剂、锭剂、菱形片、水性或油性悬浮液、可分散粉剂或颗粒剂、乳剂、硬或软胶囊、或糖浆剂或酏剂。设计用于口服应用的组合物可根据本领域已知用于生产药物组合物的任何方法制备，并且这种组合物可以包含一种或多种选自甜味剂、调味剂、着色剂和防腐剂的试剂，以提供药学美观和可口的制剂。片剂包含与适于生产片剂的无毒的可药用赋形剂混合的活性成分。这些赋形剂可为例如惰性的稀释剂，如碳酸钙、碳酸钠、乳糖、磷酸钙或磷酸钠；造粒剂和崩解剂，例如玉米淀粉或海藻酸；粘合剂，例如淀粉、明胶或阿拉伯胶；和润滑剂，例如硬脂酸镁、硬脂酸或滑石。片剂可无包衣，或者可通过已知技术将它们包衣以延迟在胃肠道中的崩解和吸收，从而提供在较长时间内的持续作用。例如，可使用时间延迟材料，例如甘油单硬脂酸酯或甘油二硬脂酸酯。也可通过在美国专利4,256,108、4,166,452和4,265,874中所述的技术将它们包衣以形成用于控制释放的渗透性治疗片。
用于口服应用的制剂也可作为其中将活性成分与惰性固体稀释剂如碳酸钙、磷酸钙或高岭土混合的硬明胶胶囊的形式存在，或者作为其中将活性成分与水性或油性介质如花生油、液体石蜡或橄榄油混合的软明胶胶囊的形式存在。
水性悬浮液包含与适于生产水性悬浮液的赋形剂混合的活性材料。这种赋形剂为助悬剂，如羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、海藻酸钠、聚乙烯基吡咯烷酮、黄蓍胶和阿拉伯胶；分散剂或润湿剂可为天然存在的磷脂如卵磷脂或环氧化烃与脂肪酸的缩合产物如聚氧乙烯硬脂酸酯，或环氧乙烷与长链脂族醇的缩合产物如十七甘醇十六烷醇醚(heptadecaehtyleneoxycetanol)，或环氧乙烷与得自脂肪酸和己糖醇的偏酯的缩合产物如聚氧乙烯山梨醇单油酸酯，或环氧乙烷与得自脂肪酸和己糖醇酸酐的缩合产物如聚氧乙烯脱水山梨糖醇单油酸酯。水性悬浮液也可包含一种或多种防腐剂如对羟基苯甲酸的乙酯或正丙酯、一种或多种着色剂、一种或多种调味剂和一种或多种甜味剂如蔗糖或糖精。
油性悬浮液的配制可通过将活性成分悬浮在植物油如花生油、橄榄油、芝麻油或椰子油中，或悬浮在矿物油如液体石蜡中进行。油性悬浮液可包含增稠剂如蜂蜡、硬石腊或鲸蜡醇。也可加入甜味剂(如上所述的那些)和调味剂，以提供适口的口服制剂。这些组合物可通过加入抗氧化剂如抗坏血酸进行保存。
适于通过加入水制备水性悬浮液的可分散的粉剂和颗粒剂提供与分散剂或润湿剂、助悬剂和一种或多种防腐剂混合的活性成分。适当的分散剂或润湿剂和助悬剂由上述已提及的那些示例性说明。也可存在另外的赋形剂，例如甜味剂、调味剂和着色剂。
本发明的药物组合物也可为水包油型乳化剂的形式。油相可为植物油如橄榄油或花生油，或者为矿物油如液体石蜡，或者为这些物质的混合物。适当的乳化剂可为天然存在的树胶如阿拉伯胶或黄蓍胶，天然存在的磷脂如大豆、卵磷脂，和得自脂肪酸和己糖醇酐的偏酯如脱水山梨糖醇单油酸酯，和所述偏酯与环氧乙烷的缩合产物如聚氧乙烯脱水山梨糖醇单油酸酯。乳剂也可包含甜味剂和调味剂。
糖浆剂和酏剂可用甜味剂如甘油、丙二醇、山梨醇或蔗糖配制。这种制剂也可包含缓和剂、防腐剂和调味剂及着色剂。
药物组合物可为无菌的可注射的水性或油性悬浮液的形式。这种悬浮液可根据已知的技术使用上述已经提及的那些适当的分散剂或润湿剂及助悬剂配制。无菌的可注射制剂也可为在无毒的可用于肠胃外给药的稀释剂或溶剂中的无菌的可注射溶液或悬浮液，例如作为在1，3-丁二醇中的溶液。在可接受的媒介物和溶剂中，可使用水、林格溶液和等渗氯化钠溶液。另外，通常采用无菌的固定油类作为溶剂或悬浮介质。为此目的，可使用任何温和的固定油，包括合成的甘油单酯或甘油二酯。另外，脂肪酸如油酸可用于制备注射剂。
本发明的化合物也可作为用于药物直肠给药的栓剂形式给药。这些组合物可通过将药物与适当的非刺激性的赋形剂混合制备，赋形剂在常温下为固体但是在直肠温度下为液体并且从而在直肠中熔融以释放药物。这种材料可为可可脂和聚乙二醇。
对于局部应用，采用包含本发明的化合物的霜剂、膏剂、胶冻剂、溶液或悬浮液等。(对于这种应用，局部施用应该包括漱口水和含漱剂。)本发明的药物组合物和方法可另外包括如本文中提及的通常用于治疗上述病理学状况的其它的治疗活性化合物。
在治疗或预防期望抑制二肽基肽酶-IV酶活性的状况时，适当的剂量水平通常为每千克患者体重每天约0.01到500mg，作为单剂量或多剂量给药。优选地，剂量水平为约0.1到约250mg/kg/天，更优选为约0.5到约100mg/kg/天。适当的剂量水平可为约0.01到250mg/kg/天、约0.05到100mg/kg/天或约0.1到50mg/kg/天。在这个范围内，剂量可为0.05到0.5、0.5或5或5到50mg/kg/天。对于口服给药，优选组合物以包含1.0到1000mg活性成分的片剂形式提供，特别是1.0、5.0、10.0、15.0、20.0、25.0、50.0、75.0、100.0、150.0、200.0、250.0、300.0、400.0、500.0、600.0、750.0、800.0、900.0和1000.0mg的活性成分，用于根据被治疗的患者的症状进行调节。化合物可以每天1到4次的方案给药，优选每天一次或两次。
当治疗或预防糖尿病和/或高血糖症或高甘油三酯血症或其它使用本发明的化合物作为处方药用于治疗或预防目的的疾病时，通常在将本发明的化合物以每千克动物体重约0.1mg到约100mg的日剂量给药时得到令人满意的结果，优选作为单独的日剂量或以一天二到六次的分开剂量给予，或以持续释放的形式给药。对于大多数的哺乳动物，总的日剂量为约1.0mg到约1000mg，优选约1mg到约50mg。在70kg的成年人的情况中，总的日剂量为约7mg到约350mg。这个给药方案可进行调节以提供最佳的治疗学响应。
然而，应该理解，用于特定患者的具体剂量水平和剂量给药频率可能是不同的，并且根据多种因素而定，所述因素包括使用的具体化合物的活性、该化合物的代谢稳定性和作用长度、年龄、体重、一般健康状况、性别、饮食、给药的方式和时间、排泄速率、药物组合、具体病况的严重程度，和进行治疗的主体。
本发明的化合物可使用标准的肽偶联条件、随后进行脱保护从α-氨基酸中间体如式II的那些中间体和取代的杂环中间体如式III的那些中间体制备。
其中m、p、W、X、Z、R1、R2和R3如上定义，P为适当的氮保护基，如叔丁氧羰基(BOC)、苄氧羰基(Cbz)或9-芴甲氧羰基(Fmoc)。或者，式I的化合物可以从中间体如式IV的那些制备，通过用标准的肽偶联试剂如N，N-羰基二咪唑将羧酸活化、随后与偕胺肟V缩合并在本领域技术人员熟知的条件下环化制备。脱保护得到式1的化合物。
在以下图解和实施例中说明制备本发明的化合物的几种方法。起始原料根据本领域中已知的或如本文中说明的方法制备。
图解1 式III的化合物为市售的、在文献中已知的、或可通过本领域技术人员熟知的多种方法方便地制备。制备其中X为CHF和W和Z为CH2的中间体III的一个方便的方法如图解1中所示。将在文献中已知的或可方便地通过本领域技术人员熟知的多种方法方便地制备的适当保护的醇1用氟化试剂如(二乙氨基)三氟化硫(DAST)或[双(2-甲氧基乙基)氨基]三氟化硫(16)处理，在脱保护之后得到氟中间体IIIa。
图解2 制备其中X为CF2和W和Z为CH2的中间体III的方法如图解2中所示。通过本领域技术人员已知的多种方法将适当保护的醇2氧化为相应的酮3。将酮3用氟化试剂如DAST处理，在脱保护之后得到二氟中间体IIIb。
图解3 式II的化合物为文献中已知的、或可通过本领域技术人员熟知的多种方法方便地制备。这种方法之一在图解3中说明。从可购得的天冬氨酸衍生物如4开始，经过酯化和随后用例如碘甲烷的烷基化，得到二酯中间体，可以选择性地将其在氢解条件下脱保护，得到中间体5。式5的中间体与偕胺肟V偶联、随后在热条件下环化，得到偕胺肟中间体，其可用例如氢氧化锂皂化，得到结构II的中间体。然后将中间体II和III在标准的肽偶联条件下，如使用1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳二亚胺和1-羟基苯并三唑(EDC/HOBT)或O-(7-氮杂苯并三唑-1-基)-N，N，N′，N′-四甲基脲六氟磷酸盐和1-羟基-7-氮杂苯并三唑(HATU/HOAT)在溶剂如N，N-二-甲基甲酰胺(DMF)或二氯甲烷中在环境温度下偶联3到48小时，提供N-保护的酰胺中间体。在一些情况中，中间体III可为盐，例如盐酸盐或三氟乙酸盐，并且在这些情况中，向偶联反应中加入碱是适当的，通常加入N，N-二异丙基乙基胺。然后用例如三氟乙酸或在Boc的情况中用盐酸甲醇除去保护基得到所需的胺I。如有必要，通过重结晶、研碎、制备性薄层色谱法、硅胶上的急骤层析法(如使用Biotage装置)或HPLC从产物除去从不必要的副产物。通过HPLC纯化的化合物可以相应的盐形式被分离。以同样方式完成中间体的纯化。
图解4 或者，本发明的化合物可以通过颠倒引入二唑和叔酰胺官能度的顺序制备，如图解4中所说明的。因此，使用标准的肽偶联试剂诸如例如O-(7-氮杂苯并三唑-1-基)-N，N，N′，N′-四甲基脲六氟磷酸盐(HATU)和1-羟基-7-氮杂苯并三唑(HOAt)使市售的N-保护的天冬氨酸衍生物例如6可与胺III反应，以形成酰胺中间体例如7。随后将得到的式7的中间体用强碱如1，1，1，3，3，3-六甲基二硅氮烷(HMDS)的锂盐或钾盐处理，随后与烷基卤化物如碘甲烷反应，得到式8的中间体。中间体8用例如氢氧化锂皂化，得到式IV的中间体。
在一些情况中，可通过例如取代基R2的变换对式8的中间体进行进一步的修饰，其中R2包含任选被取代的烯基。这些变换可包括但不限于还原、氧化、烷基化、酰化和水解反应，这些通常是本领域技术人员已知的。在一个这种例子中，式IV的中间体的制备可以通过用不饱和的烷基卤化物诸如例如烯丙基溴或甲代烯丙基溴将式7的中间体烷基化，得到结构8b的中间体，如图解5中说明的。催化氢化得到结构9的中间体，可以通过用氢氧化锂水解9以形成另外的式IV的中间体。
图解5 或者，式I的化合物可从式8的中间体制备，如图解6中说明的。用例如氢氧化锂皂化8b，得到相应的羧酸，羧酸与式V的偕胺肟偶联并随后在热条件下环化，得到式10的二唑中间体。中间体10又可以进一步在本领域技术人员熟知的条件下进行烯基侧链的环丙烷化修饰，最方便地使用重氮甲烷和乙酸钯(II)进行。氮保护基的脱保护得到本发明的化合物的另外的例子。
图解6 包含选择性取代基的本发明的化合物也可通过图解7中说明的路线制备。如此，将其中R为氢原子的式10的中间体中的烯基侧链氧化裂解，随后将得到的羧酸还原为醇并且随后脱保护，得到另外的式I的化合物。
图解7 图解8
偕胺肟V可通过本领域技术人员熟知的许多路线制备，最方便地通过将腈11与羟胺在醇类溶剂如甲醇、乙醇或异丙醇中在回流温度下反应3到48小时，以提供偕胺肟中间体V。
如本领域技术人员容易地理解的，因为天冬氨酸由来的起始原料4和6可以容易地以对映体形式得到，所述的合成顺序可用于制备对映纯形式的化合物I。另外，因为在一些情况中间体例如4和7的烷基化可能不能是完全立体选择性的，因此上述合成序列可提供非对映体产物的混合物，如有必要，其可以通过本领域技术人员熟知的标准色谱法方便地分离。
在一些情况中，可以改变上述反应图解的进行顺序，以促进反应或避免不需要的反应产物。提供以下实施例以便更完全地理解本发明。这些实施例只是说明性的，不应将其看作是以任何方式限制本发明。
中间体1 (3S)-3-氟吡咯烷盐酸盐步骤A(3R)-3-羟基吡咯烷-1-羧酸苄酯向装备有机械搅拌器、热电偶、加料漏斗和氮气鼓泡器的22L三颈圆底烧瓶中加入425g(4.88mol)的(3R)-3-羟基吡咯烷、8L的二氯甲烷和1L(7.17mol)的三乙胺。用冰浴将溶液冷却到5-10℃，然后在约1.5小时内滴加1000g(5.86mol)的氯甲酸苄酯，保持反应温度＜20℃。将反应混合物在冰浴中搅拌另外的一小时，然后除去冷却浴并使反应混合物过夜回温到环境温度。将混合物倾倒在包含～15L饱和碳酸氢钠水溶液的大型提取器中。水相用两份2L的二氯甲烷反萃取。将合并的有机物用硫酸镁干燥并浓缩，得到橙色油状物。将粗产物溶在二氯甲烷中，装填在50％乙酸乙酯/己烷中预填充的5kg柱上，用8L50％、16L75％、然后是100％的乙酸乙酯/己烷顺序地洗脱，得到标题化合物，为黄色油状物，其在静置时结晶。
步骤B(3S)-3-氟吡咯烷-1-羧酸苄酯向装备有机械搅拌器、热电偶、加料漏斗和氮气鼓泡器的5L三颈圆底烧瓶中加入375mL(2.84mol)的(二乙基氨基)三氟化硫和400mL的二氯甲烷。将溶液冷却到-78℃。在2小时内通过加料漏斗向其中加入含304g(1.37mol)的(3R)-3-羟基吡咯烷-1-羧酸苄酯的400mL二氯甲烷，保持反应温度＜-70℃。将反应混合物搅拌并过夜缓慢回温到环境温度。将反应混合物小心地分批加入到包含冰、水和饱和碳酸氢钠水溶液的大型提取器中。将混合物用8L乙酸乙酯提取。有机层用饱和盐水洗涤，用硫酸镁干燥并浓缩，得到棕色油状物。通过急骤层析法纯化(硅胶，用10到30％乙酸乙酯/己烷梯度洗脱)，得到标题化合物，为棕色油状物。
步骤C(3S)-3-氟吡咯烷盐酸盐将(3S)-3-氟吡咯烷-1-羧酸苄酯(249g，1.11mmol)溶解于2.3L乙醇中，然后加入115mL水，随后加入30g的10％炭载钯。将混合物在40psi氢气下摇动约24小时。加入另外的10g催化剂，然后加入5g催化剂。将混合物在40psi氢气下搅拌，直到反应完成。将混合物过滤并将滤饼用乙醇洗涤。将合并的滤液和洗液用185mL浓盐酸处理并浓缩为无色油状物。将残余物与甲苯共沸，然后加入2L乙醚。加入异丙醇直到油状物结晶。使混合物在环境温度下放置过周末。收集晶体，用乙醚洗涤并在真空中干燥，得到标题化合物。[α]D＝+8.64(c＝4，甲醇)。
中间体2 (3R)-3-氟吡咯烷盐酸盐步骤A(3S)-3-乙酰氧基吡咯烷-1-羧酸苄酯向装备有机械搅拌器、热电偶、加料漏斗和氮气鼓泡器的22L三颈圆底烧瓶中加入422g(1.91mol)的(3R)-3-羟基吡咯烷-1-羧酸苄酯(中间体1，步骤A)、12L的甲苯和751g(2.86mol)的三苯膦和164mL(2.86mol)的冰醋酸。将得到的混合物在环境温度搅拌，然后在约30分钟内通过加料漏斗加入500g(2.87mol)的偶氮二羧酸二乙基酯，用冷水浴保持内部温度＜28℃。将反应在环境温度搅拌过夜。在真空中除去溶剂并将残余物与6L乙醚研磨。将固体滤出并用乙醚充分洗涤。将滤液和乙醚洗液合并并浓缩为浓稠的带有固体的黄色油状物。通过急骤层析法纯化(硅胶，用5％和10％到30％的乙酸乙酯/己烷梯度洗脱)，得到标题化合物，为浅黄色油状物。
步骤B(3S)-3-羟基吡咯烷-1-羧酸苄酯向包含427g(1.62mol)的(3S)-3-乙酰氧基吡咯烷-1-羧酸苄酯的20L三颈圆底烧瓶中加入4L的绝对乙醇，随后加入在约400mL水中的101g(1.57mol)氢氧化钾。在约15分钟之后，将反应混合物倾倒在8L水中并用8L乙酸乙酯提取。然后水层用另外的4L乙酸乙酯提取。将合并有机物用饱和盐水洗涤，用硫酸镁干燥并浓缩，得到粘稠油状物和固体。
步骤C(3R)-3-氟吡咯烷-1-羧酸苄酯基本上根据中间体1步骤B中所述的方法将366g(1.62mol)的(3S)-3-羟基吡咯烷-1-羧酸苄酯转化为标题化合物。
步骤D(3R)-3-氟吡咯烷盐酸盐基本上根据中间体1步骤C中所述的方法将222g(1.0mol)的(3R)-3-氟吡咯烷-1-羧酸苄酯转化为标题化合物；[α]D＝-8.61(c＝4，甲醇)。
中间体3 3，3-二氟吡咯烷盐酸盐步骤A3-氧代吡咯烷-1-羧酸苄酯向装备有机械搅拌器、热电偶、加料漏斗和氮气鼓泡器的12L三颈圆底烧瓶中加入351g(1.61mol)的(3R)-3-羟基吡咯烷-1-羧酸苄酯(中间体1，步骤A)、6L的二氯甲烷、500g的粉末分子筛和400g(3.41mol)的N-甲基吗啉-N-氧化物。将得到的悬浮液在环境温度搅拌，并向其中加入12.9g(0.0367mol)的四丙基过钌酸铵。用冷水浴保持反应温度为≤30℃。将混合物在环境温度搅拌2小时。将混合物倾倒在5kg硅胶的短柱上并用10％乙酸乙酯/二氯甲烷洗脱，得到标题化合物，为橙色油状物。
步骤B3，3-二氟吡咯烷-1-羧酸苄酯向装备有机械搅拌器、热电偶、加料漏斗和氮气鼓泡器的12L三颈圆底烧瓶中加入292g(1.33mol)的3-氧代吡咯烷-1-羧酸苄酯和3L的二氯甲烷。在环境温度下在约3小时内向搅拌的溶液中滴加530mL(4.0mol)的(二乙基氨基)三氟化硫，用冷水浴保持内部温度低于25℃。将混合物在环境温度搅拌过夜。将混合物倾倒在包含冰和固体碳酸氢钠的大型提取器中。然后加入八升乙酸乙酯并用碳酸氢钠将混合物调节为碱性。将有机层用硫酸镁干燥并浓缩，得到309g的棕色油状物。通过急骤层析法纯化(硅胶，10到20％乙酸乙酯/己烷梯度)，得到标题化合物。
步骤C3，3-二氟吡咯烷盐酸盐基本上根据中间体1，步骤C所述的方法将242g(1.00mol)的3，3-二氟吡咯烷-1-羧酸苄酯转化为标题化合物。1H NMR(500MHz，CD3OD)δ3.7(t，2H)，3.6(t，2H)，2.55(m，2H)。
中间体4 4-氟哌啶盐酸盐步骤A4-氟-1-哌啶羧酸苄酯向1L圆底烧瓶中加入12.64g(51.4mmol)的4-氧代-1-哌啶羧酸苄酯和300mL的二氯甲烷。在约1小时的时间内通过加料漏斗向在-78℃搅拌的溶液中加入19mL(102.8mmol)的[双(2-甲氧基乙基)氨基]三氟化硫。使反应混合物过夜缓慢回温到环境温度。将反应混合物小心地分批加入到包含水和饱和碳酸氢钠水溶液的大型提取器中。将混合物用二氯甲烷提取(3×300ml)。合并的有机层用饱和碳酸氢钠水溶液洗涤一次、用10％盐酸溶液和饱和盐水洗涤两次，用硫酸钠干燥并真空浓缩。通过在Biotage系统上的急骤层析法纯化(梯度，己烷到65％乙酸乙酯/己烷)，得到所需产物。LC/MS 242.1(M+1)。
步骤B4-氟哌啶盐酸盐将4-氟-1-哌啶羧酸苄酯(5.5g，23.2mmol)溶解于80mL乙醇中并向混合物中加入1.0g的炭载的20％氢氧化钯(按干物质计算)。将混合物在40psi氢气下摇动约12小时，然后过滤通过硅藻土垫并用100mL甲醇洗涤。将合并的滤液和洗液用60mL的含1M盐酸的乙醚处理并浓缩，得到白色蜡状固体。将该固体在真空下干燥，得到标题化合物，为固体。该物质不经进一步纯化使用。1H NMR(CDCl3)δ4.95(d，J＝47.4Hz，1H)，3.70(br s，1H)，3.34-3.27(m，4H)，2.29(dt，J＝37.1，12.3Hz，2H)，2.16(br s，2H)。
中间体5 3-氟氮杂环丁烷三氟乙酸盐步骤A1-二苯甲基-3-氟氮杂环丁烷向250mL圆底烧瓶中加入3.0g(12.5mmol)的1-二苯甲基-3-氟氮杂环丁烷和80mL的二氯甲烷。在约3小时的时间内通过加料漏斗向在-78℃搅拌的溶液中加入4.6mL(25mmol)的[双(2-甲氧基乙基)氨基]三氟化硫。使反应混合物缓慢回温到环境温度过夜。将反应混合物小心地分批加入到包含水和饱和碳酸氢钠水溶液的大型提取器中。将混合物用80mL二氯甲烷提取三次。合并的有机层顺序地用饱和碳酸氢钠水溶液、水和饱和盐水洗涤，用硫酸钠干燥并真空浓缩。通过使用Biotage系统的急骤层析法纯化(梯度，己烷到80％乙酸乙酯/己烷)，得到所需产物。LC/MS 242.1(M+1)。
步骤B3-氟氮杂环丁烷三氟乙酸盐将1-二苯甲基-3-氟氮杂环丁烷(1.7g，7.04mmol)溶解于60mL的乙醇中并加入500mg的炭载20％氢氧化钯(按干物质计算)。将混合物在40psi氢气下摇动约12小时。将混合物过滤通过硅藻土垫并将滤饼用100mL甲醇洗涤。将合并的洗液用10mL的三氟乙酸处理并浓缩，得到两种油状物，其中颜色更深的是所需的氟氮杂环丁烷盐。混合物不经进一步的纯化。1H NMR(CDCl3)δ5.45-4.30(dm，J＝56.7Hz，1H)，4.46-4.38(m，2H)，4.24-2。17(m，2H)。
中间体6 2-氯-N’-羟基-4-[(甲磺酰基)氨基]苯偕胺肟(benzenecarboximidamide)步骤AN-(3-氯-4-氰基苯基)甲磺酰胺在-78℃下向搅拌的4-氨基-2-氯苄腈(5.02g，32.9mmol)的二氯甲烷(80mL)溶液中加入N，N-二异丙基乙胺(17.0mL，97.8mmol)和甲磺酰氯(3.0mL，38.8mmol)。然后使反应缓慢回温到室温。在室温下搅拌12小时之后，将反应用1N盐酸淬灭。将有机相真空浓缩并将残余物通过急骤层析法纯化(硅胶，50∶50己烷/乙酸乙酯)，得到所需产物。
步骤B2-氯-N′-羟基-4-[(甲磺酰基)氨基]苯偕胺肟向搅拌的得自步骤A的产物(0.13g，0.565mmol)在乙醇(3mL)中的溶液中加入羟胺(50％，在水中，1.0mL)。将反应在90℃加热2小时。然后将反应浓缩，得到所需产物。
中间体7 2-氟-N′-羟基-4-(甲磺酰基)苯偕胺肟步骤A2-氟-1-甲氧基-4-(甲硫基)苯在-78℃下向4-溴-2-氟苯甲醚(5.0g，24.4mmol)的THF(100mL)溶液中加入正丁基锂(23mL，1.6M，在己烷中，36.8mmol)。在-78℃搅拌1小时之后，加入二甲基二硫醚(11mL，12.2mmol)，然后使反应缓慢回温到室温。在室温下搅拌12小时之后，将反应用饱和氯化铵水溶液淬灭。将有机相并分离并将水相用两份乙酸乙酯提取。合并的有机层用盐水洗涤并真空浓缩。残余物直接用于下一步。
步骤B2-氟-1-甲氧基-4-(甲磺酰基)苯向搅拌的得自步骤B的产物(557mg，3.24mmol)的二氯甲烷(15mL)溶液中加入间氯过氧苯甲酸(2.19g，12.7mmol)。在室温下搅拌2小时之后，将反应用乙酸乙酯稀释。有机相顺序地用1N氢氧化钠水溶液和盐水洗涤并真空浓缩。通过急骤层析法纯化(硅胶，75∶25己烷/乙酸乙酯)，得到所需化合物。
步骤C2-氟-4-(甲磺酰基)苯酚在-78℃下向搅拌的得自步骤B的产物(480mg，2.35mmol)的二氯甲烷(10mL)溶液中加入三溴化硼(12.0mL，1.0M，在二氯甲烷中，12.0mmol)。然后使反应缓慢回温到室温。在室温下搅拌12小时之后，将反应减压浓缩并将残余物通过急骤层析法纯化(硅胶，50∶50己烷/乙酸乙酯)，得到所需化合物。
步骤D2-氟-4-(甲磺酰基)苯基三氟甲磺酸酯在0℃下向搅拌的得自步骤C的产物(425mg，2.24mmol)的吡啶(8mL)溶液中加入三氟甲磺酸酐(1.5ml，7.02mmol)。在0℃搅拌3小时之后，将反应用乙酸乙酯稀释并倾倒在1N盐酸中。将有机相分离并将水相用两份乙酸乙酯提取。合并的有机层用盐水洗涤并真空浓缩。通过急骤层析法纯化(50∶50己烷/乙酸乙酯)，得到所需产物。
步骤E2-氟-4-(甲磺酰基)苄腈向搅拌的得自步骤D的产物(662mg，2.06mmol)的DMF(8mL)溶液中加入氰化锌(951mg，8.1mmol)，然后将反应在80℃加热12小时。将反应混合物用乙酸乙酯稀释并倾倒在盐水中。将有机相分离并将水相用两份乙酸乙酯提取。合并的有机层用盐水洗涤并真空浓缩。通过急骤层析法纯化(50∶50己烷/乙酸乙酯)，得到所需产物。
步骤F2-氟-N′-羟基-4-(甲磺酰基)苯偕胺肟向搅拌的得自步骤E的产物(0.29g，0.144mmol)的乙醇(15mL)溶液中加入羟胺(50％，在水中，3.0mL)。将反应在90℃加热3小时。然后将反应浓缩，得到所需产物。
中间体8 2-氯-4-甲磺酰基-N′-羟基苯偕胺肟步骤A2-氯-4-(甲磺酰基)苯甲酰胺向2-氯-4-甲磺酰基苯甲酸(20g，86mmmol)和N-羟基琥珀酰亚胺(11.5g，100mmol)的300mL二氯甲烷溶液中加入EDC(19.8g，100mmol)并将得到的混合物在室温下搅拌8小时。然后将混合物用100mL饱和碳酸氢钠水溶液淬灭，然后用200mL水稀释。然后将混合物用乙酸乙酯提取(3×300mL)，并将有机层用饱和碳酸氢钠水溶液和饱和盐水(各自为100mL)洗涤。有机相用硫酸镁干燥，过滤并真空蒸发，得到粗品酯。然后将粗品酯溶解于200mL二氧杂环己烷中，并用100mL的氨水处理。在搅拌2小时之后，将反应混合物真空蒸发，用700mL乙酸乙酯稀释并用饱和盐水洗涤(2×200mL)。然后将有机相用硫酸镁干燥，过滤并真空蒸发，得到伯酰胺，其不经进一步的纯化即可使用。
步骤B2-氯-4-(甲磺酰基)苄腈将一部分得自步骤A的伯酰胺(7.97g，34mmol)在80mL的N，N-二甲基甲酰胺中的溶液用氰尿酰氯(7.56g，41mmol)处理并将溶液在室温下搅拌12小时。然后将混合物用400mL水稀释并用乙酸乙酯提取(4×150mL)。然后将合并的有机层用0.5N碳酸氢钠水溶液和饱和盐水洗涤(各自为2×100mL)。有机相用硫酸镁干燥，过滤并真空蒸发，得到粗品腈，其不经进一步的纯化即可使用。
步骤C2-氯-4-甲磺酰基-N′-羟基苯偕胺肟将得自步骤B的腈溶解于100mL的1∶1乙醇/50％羟胺水溶液中，然后加热回流12小时.在蒸发溶剂之后，将残余物溶解于400mL的乙酸乙酯中，然后用饱和盐水(150mL)洗涤。有机相用硫酸镁干燥，过滤并真空蒸发，得到标题化合物，其不经进一步的纯化即可使用。LC/MS 449.05(M+1)，451.03(M+3)。
实施例1 1-[(2S，3S)-2-氨基-3-[3-(2，4-二氯苯基)-1，2，4-二唑-5-基]-1-氧代己基]吡咯烷三氟乙酸盐步骤A(3S)-3-[(叔丁氧羰基)氨基]-4-氧代-4-吡咯烷-1-基丁酸甲酯向搅拌的N-BOC-L-天冬氨酸β-甲酯(15.1g，61.0mmol)的DMF(50mL)溶液中加入EDC(14.1g，73.7mmol)、HOBT(9.96g，73.7mmol)、吡咯烷(10.2mL，122.4mmol)和N，N-二异丙基乙胺(21.0mL，120.8mmol)。在室温下搅拌12小时之后，将反应用乙酸乙酯稀释。有机相顺序地用1N盐酸、1N氢氧化钠水溶液和盐水洗涤并减压浓缩。通过急骤层析法纯化(硅胶，50∶50己烷/乙酸乙酯)，得到所需化合物。
步骤B(2S)-2-[(1S)-1-[(叔丁氧羰基)氨基]-2-氧代-2-吡咯烷-1-基乙基]戊-4-烯酸甲酯在-78℃下向搅拌的得自步骤A的产物(2.05，6.83mmol)的THF(30mL)溶液中加入六甲基二硅氮烷钾(30.0mL，0.5M，在甲苯中，15.0mmol)。将得到的混合物在-78℃搅拌30分钟。然后加入烯丙基溴(3.0mL，34.7mmol)。在-78℃下搅拌2小时之后，将反应用饱和氯化铵水溶液淬灭。将有机相分离并将水相用两份乙酸乙酯提取。合并的有机层用盐水洗涤并真空浓缩。通过急骤层析法纯化(30∶70己烷/乙酸乙酯)，得到所需产物(得自反应的主要的非对映异构体)。
步骤C(2S)-2-{(1S)-1-[(叔丁氧羰基)氨基]-2-氧代-2-吡咯烷-1-基乙基}戊酸甲酯向搅拌的得自步骤B的产物(1.54g)的乙酸乙酯(30mL)溶液中加入5％的炭载钯(298mg)。在室温下将反应混合物在氢气(1atm)下搅拌2小时，然后过滤通过硅藻土垫并浓缩，得到所需产物。
步骤D(2S)-2-{(1S)-1-[(叔丁氧羰基)氨基]-2-氧代-2-吡咯烷-1-基乙基}戊酸向搅拌的得自步骤C的产物(1.5g)在THF(30mL)和水(10mL)中的溶液中加入氢氧化锂(720mg，30.0mmol)。在室温下搅拌12小时之后，将反应用1N盐酸淬灭。将有机相分离并将水相用两份乙酸乙酯提取。合并的有机层用盐水洗涤并真空浓缩，得到所需产物。
步骤E1-[(2S，3S)-2-[(叔丁氧羰基)氨基]-3-[3-(2，4-二氟苯基)-1，2，4-二唑-5-基]-1-氧代己基]吡咯烷向搅拌的得自步骤D的产物(146.9mg，0.45mmol)的二氯甲烷(5mL)溶液中加入1，1′-羰基二咪唑(157.6mg，0.97mmol)。在室温下搅拌1小时之后，加入2，4-二氯苯偕胺肟(318.8mg，1.56mmol)。在室温下搅拌2小时之后，将反应用饱和氯化铵水溶液淬灭。将有机相用无水硫酸钠干燥并真空浓缩。然后将残余物溶解于10mL甲苯中并在110℃加热12小时。减压除去甲苯并将残余物通过制备性薄层色谱法纯化(硅胶，50∶50己烷/乙酸乙酯)，得到所需产物。
步骤F1-[(2S，3S)-2-氨基-3-[3-(2，4-二氯苯基)-1，2，4-二唑-5-基]-1-氧代己基]吡咯烷三氟乙酸盐向搅拌的得自步骤E的产物在5mL二氯甲烷中的溶液中加入1mL的三氟乙酸。在环境温度下1小时之后，将溶液真空浓缩，得到所需产物。LC/MS 398.9(M+1)。
实施例2 1-[(2S，3S)-2-氨基-3-[3-[2-氯-4-[(甲磺酰基)氨基]苯基]-1，2，4-二唑-5-基]-1-氧代丁基]吡咯烷三氟乙酸盐步骤A(2S，3S)-3-[(叔丁氧羰基)氨基]-2-甲基-4-氧代-4-吡咯烷-1-基丁酸甲酯在-78℃下向搅拌的得自实施例1步骤A的产物(2.2，7.33mmol)的THF(30mL)溶液中加入六甲基二硅氮烷锂(16.0mL，1M，在THF中，16.0mmol)。将得到的混合物在-78℃下搅拌30分钟。然后加入碘甲烷(2.8mL，45.0mmol)。在-78℃下搅拌2小时之后，将反应用饱和氯化铵水溶液淬灭。将有机相并分离并将水相用两份乙酸乙酯提取。合并的有机层用盐水洗涤并真空浓缩。通过急骤层析法纯化(30∶70己烷/乙酸乙酯)，得到所需产物(得自反应的主要的非对映异构体)。
步骤B(2S，3S)-3-[(叔丁氧羰基)氨基]-2-甲基-4-氧代-4-吡咯烷-1-基丁酸向搅拌的得自步骤A的产物(0.404g，1.29mmol)在THF(30mL)和水(10mL)中的溶液中加入氢氧化锂(96.0mg，4.0mmol)。在室温下搅拌3小时之后，将反应用1N盐酸淬灭。将有机相并分离并将水相用两份乙酸乙酯提取。合并的有机层用盐水洗涤并真空浓缩，得到所需产物。
步骤C1-[(2S，3S)-2-[(叔丁氧羰基)氨基]-3-[3-[2-氯-4-[(甲磺酰基)氨基]苯基]-1，2，4-二唑-5-基]-1-氧代丁基]吡咯烷向搅拌的得自步骤B的产物(132.0mg，0.44mmol)的二氯甲烷(5mL)溶液中加入1，1′-羰基二咪唑(148.0mg，0.91mmol)。在室温下搅拌1小时之后，加入2-氯-N′-羟基-4-[(甲磺酰基)氨基]苯偕胺肟(中间体6，145.0mg，0.55mmol)。在室温下搅拌2小时之后，将反应用饱和氯化铵水溶液淬灭。然后将有机相用无水硫酸钠干燥并真空浓缩。将残余物溶解于10mL甲苯中并在110℃加热12小时。减压除去甲苯并将残余物通过制备性薄层色谱法纯化(硅胶，30∶70己烷/乙酸乙酯)，得到所需产物。
步骤D1-[(2S，3S)-2-氨基-3-[3-[2-氯-4-[(甲磺酰基)氨基]苯基]-1，2，4-二唑-5-基]-1-氧代丁基]吡咯烷三氟乙酸盐向搅拌的得自步骤C的产物(7mg)在5mL二氯甲烷中的溶液中加入1mL的三氟乙酸。在环境温度下1小时之后，将溶液真空浓缩，得到所需产物。LC/MS 430.2(M+1)。
实施例3 (3S)-1-[(2S，3S)-2-氨基-4-环丙基-3-[3-[2-氟-4-(甲磺酰基)苯基]-1，2，4-二唑-5-基]-1-氧代丁基]-3-氟吡咯烷三氟乙酸盐步骤A(3S)-3-[(叔丁氧羰基)氨基]-4-[(3S)-3-氟吡咯烷-1-基]-4-氧代丁酸甲酯向搅拌的N-BOC-1-天冬氨酸β-甲酯(10.04g，40.6mmol)的DMF(50mL)溶液中加入EDC(9.42g，49.1mmol)、HOBT(6.60g，48.9mmol)、(3S)-3-氟吡咯烷盐酸盐(中间体1，7.59g，60.7mmol)和N，N-二异丙基乙胺(21.0mL，120.8mmol)。在室温下搅拌12小时之后，将反应用乙酸乙酯稀释。有机相顺序地用1N盐酸、1N氢氧化钠水溶液和盐水洗涤并减压浓缩。通过急骤层析法纯化(硅胶，50∶50己烷/乙酸乙酯)，得到所需化合物。
步骤B(2S)-2-[(1S)-1-[(叔丁氧羰基)氨基]-2-[(3S)-3-氟吡咯烷-1-基]-2-氧代乙基]戊-4-烯酸甲酯在-78℃下向搅拌的得自步骤A的产物(4.51g，14.2mmol)的THF(150mL)溶液中加入六甲基二硅氮烷钾(65.0mL，0.5M，在甲苯中，32.5.0mmol)。将得到的混合物在-78℃下搅拌30分钟。然后加入烯丙基溴(6.2mL，71.7mmol)。在-78℃下搅拌2小时之后，将反应用饱和氯化铵水溶液淬灭。将有机相分离并将水相用两份乙酸乙酯提取。合并的有机层用盐水洗涤并真空浓缩。通过急骤层析法纯化(30∶70己烷/乙酸乙酯)，得到所需产物(得自反应的主要的非对映异构体)。
步骤C(2S)-2-[(1S)-1-(叔丁氧羰基)氨基]-2-[(3S)-3-氟吡咯烷-1-基]-2-氧代乙基]戊-4-烯酸向搅拌的得自步骤B的产物(1.57g，4.358mmol)在THF(30mL)和水(20mL)中的溶液中加入氢氧化锂(1.2g，50.0mmol)。在室温下搅拌12小时之后，将反应用1N盐酸淬灭。将有机相分离并将水相用两份乙乙酯提取。合并的有机层用盐水洗涤并真空浓缩，得到所需产物。
步骤D(3S)-1-[(2S，3S)-2-[(叔丁氧羰基)氨基]-3-[3-[2-氟-4-(甲磺酰基)苯基]-1，2，4-二唑-5-基]-1-氧代己-5-烯-1-基]-3-氟吡咯烷基本上根据实施例2步骤C中所述的方法，从步骤C的产物和中间体7制备标题化合物。
步骤E(3S)-1-[(2S，3S)-2-[(叔丁氧羰基)氨基]-4-环丙基-3-[3-[2-氟-4-(甲磺酰基)苯基]-1，2，4-二唑-5-基]-1-氧代丁基]-3-氟吡咯烷在0℃下向得自步骤D的产物(158mg，0.29mmol)的乙醚(30mL)溶液中加入重氮甲烷溶液(40mL，从2g的N-甲基-N-亚硝基脲制备)和乙酸钯(59.7mg，0.26mmol)。在0℃搅拌1小时之后，将反应用1mL的乙酸淬灭。减压除去溶剂并将残余物通过制备性薄层色谱法纯化(硅胶，30∶70己烷/乙酸乙酯)，得到所需产物。
步骤F(3S)-1-[(2S，3S)-2-氨基-4-环丙基-3-[3-[2-氟-4-(甲磺酰基)苯基]-1，2，4-二唑-5-基]-1-氧代丁基]-3-氟吡咯烷三氟乙酸盐向搅拌的得自步骤E的产物(85mg)在5mL二氯甲烷中的溶液中加入1mL的三氟乙酸。在环境温度下1小时之后，将溶液真空浓缩，得到所需产物。LC/MS 450.1(M+1)。
实施例4 (2S)-1-[(2S，3S)-2-氨基-3-[3-[2-氯-4-(甲磺酰基)苯基]-1，2，4-二唑-5-基]-1-氧代丁基]-2-氰基吡咯烷三氟乙酸盐步骤A1-甲基(3S)-3-甲基-L-天冬氨酸-4-苄酯将BOC-L-天冬氨酸-4-苄酯(20g，62mmol)溶解于300mL甲醇中并冷却到0℃。分批加入三甲基甲硅烷基重氮甲烷(130mL，260mmol，2M，在己烷中)直到黄色持续存在。在回温到室温之后，将溶液真空浓缩。将该粗物质溶解于225mL的THF中并且通过套管加入到在-78℃下搅拌的双(三甲基甲硅烷基)氨基钾(433mL，217mmol，0.5M，在甲苯中)的溶液中。在30分钟内向混合物加入碘甲烷(13.5mL，217mmol)，并将得到的淤浆在-78℃下搅拌1小时。将反应用饱和氯化铵水溶液淬灭。将有机相分离并将水相用两份乙酸乙酯提取。合并的有机层用饱和盐水洗涤，用硫酸钠干燥并真空浓缩。通过使用Biotage系统的急骤层析法纯化(梯度，己烷到30％乙酸乙酯/己烷)，得到所需产物。LC/MS 374.2(M+23)。
步骤B(3S)-3-甲基-L-天冬氨酸-1-甲酯将得自步骤A的化合物(7.3g，21mmol)溶解于60mL甲醇中并向溶液中加入0.8g炭载的20％氢氧化钯(按干物质计算)。将反应烧瓶用氮气吹扫并在氢气(40psi)下搅拌3小时。然后将反应混合物过滤通过硅藻土垫并将滤饼用100mL甲醇洗涤。将合并的滤液和洗液真空浓缩，得到产物，其直接用于下一步。LC/MS 284.0(M+23)。
步骤C(2S，3S)-2-[(叔丁基羰基)氨基]-3-[3-[2-氯-4-(甲磺酰基)苯基]-1，2，4-二唑-5-基]丁酸甲酯向得自步骤B的粗品酸(5.4g，21mmol)在150mL二氟甲烷中的溶液中加入中间体8(6.1g，25mmol)和EDC(7.9g，41mmol)。在室温下搅拌12小时之后，将反应用二氯甲烷稀释并将有机相顺序地用各自两个部分的水和饱和盐水溶液洗涤，用硫酸钠干燥并真空蒸发，得到粗产物，其使用Biotage系统的急骤层析法纯化(梯度，40％到100％乙酸乙酯/己烷)。随后将纯的物质溶解于250mL甲苯中并将反应混合物加热到回流48小时，然后将其冷却到室温。在真空中除去溶剂并将残余物通过使用Biotage系统的急骤层析法纯化(梯度，20％到80％乙酸乙酯/己烷)，得到纯的产物。LC/MS 374.0(M+1-BOC)。
步骤D(2S，3S)-2-[(叔丁基羰基)氨基]-3-[3-[2-氯-4-(甲磺酰基)苯基]-1，2，4-二唑-5-基]丁酸向在0℃下搅拌的得自步骤C的酯(1g，2.11mmol)在50mL的4∶1四氢呋喃水中的溶液中加入氢氧化锂一水合物(0.3g，6.33mmol)在8mL水中的溶液。在0℃下搅拌1小时之后，通过减压蒸发除去THF并加入10mL的2N盐酸。将水溶液用三份乙酸乙酯提取。合并的有机层用饱和盐水洗涤，用硫酸钠干燥并真空浓缩，得到产物，其不经纯化用于下一步。LC/MS 360.0(M+1-BOC)。
步骤E1-((2S，3S)-2-[(叔丁基羰基)氨基]-3-[3-[2-氯-4-(甲磺酰基)苯基]-1，2，4-二唑-5-基]丁酰基)-1-脯氨酰胺向在5mL二氯甲烷中的得自步骤D的粗品酸(0.15g，0.33mmol)中加入L-脯氨酰胺(0.057g，0.49mmol)、HOAt(0.090g，0.66mmol)、N，N-二异丙基乙胺(0.17mL，0.99mmol)和HATU(0.25g，0.66mmol)。在室温下搅拌12小时之后，将反应用二氯甲烷稀释。有机层顺序地用两份各自为0.5N碳酸氢钠水溶液和饱和盐水洗涤，用硫酸钠干燥并真空蒸发。通过HPLC纯化(YMC Pro-C18柱，梯度洗脱，10-90％乙腈/含0.1％TFA的水)，得到标题化合物。LC/MS 556.2(M+1)。
步骤F(2S)-1-((2S，3S)-2-氨基-3-[3-[2-氯-4-(甲磺酰基苯基]-1，2，4-二唑-5-基]-1-氧代丁基]-2-氰基吡咯烷三氟乙酸盐向搅拌的得自步骤E的偶联产物(0.129g，0.23mmol)在2mL的DMF中的溶液加入氰尿酰氯(0.052g，0.28mmol)。在室温下搅拌1小时之后，将反应用乙酸乙酯稀释。将有机溶液顺序地用两份各自为0.5N碳酸氢钠水溶液和饱和盐水洗涤，用硫酸钠干燥并真空蒸发。将粗物质溶解于4mL二氯甲烷和4mL三氟乙酸中。将反应在室温下搅拌1小时。在真空中除去溶剂并将残余物通过HPLC纯化(YMCPro-C18柱，梯度洗脱，10-90％乙腈/含0.1％TFA的水)，得到标题产物。LC/MS438.0(M+1)。
实施例5 (3S)-1-[(2S，3S)-2-氨基-3-[3-[2-氯-4-(甲磺酰基)苯基]-1，2，4-二唑-5-基]-5-羟基-1-氧代戊基]-3-氟吡咯烷三氟乙酸盐步骤A(3S)-1-[(2S)-2-[(叔丁氧羰基)氨基]-3-[3-[2-氯-4-(甲磺酰基)苯基]-1，2，4-二唑-5-基]-1-氧代己-5-烯-1-基]-3-氟吡咯烷向如实施例3步骤C中所述制备的为非对映体混合物的2-[(1S)-1-[(叔丁氧羰基)氨基]-2-[(3S)-3-氟吡咯烷-1-基]-2-氧代乙基]戊-4-烯酸(360mg，1.1mmol)在11mL的10∶1二氯甲烷/N，N-二甲基甲酰胺中的溶液中加入中间体8(572mg，2.3mmol)和EDC(422mg，2.2mmol)。将得到的溶液在室温下搅拌48小时，然后浓缩并用100mL乙酸乙酯稀释。将得到的混合物顺序地用0.5N碳酸氢钠水溶液和饱和盐水洗涤(各自为2×50mL)。有机相用硫酸镁干燥，过滤并真空蒸发，得到粗偶联产物。将该物质溶解于20mL甲苯和2mL的N，N-二甲基甲酰胺中，然后加热到150℃，维持30小时。在蒸发甲苯之后，将物质溶解于100mL的乙酸乙酯中，然后用饱和盐水洗涤(3×50mL)。有机相用硫酸镁干燥，过滤并真空蒸发，得到粗产物。该物质通过制备性TLC纯化(60％乙酸乙酯/己烷)，得到纯的产物，为非对映体的混合物。LC/MS457.3(M-Boc+1)，459.3(M-Boc+3)。
步骤B(4S)-4-[(叔丁氧羰基)氨基]-3-[3-[2-氯-4-(甲磺酰基)苯基]-1，2，4-二唑-5-基]-5-[(3S)-3-氟吡咯烷-1-基]-5-氧代戊酸向在50mL的4∶1叔丁醇/水中的得自步骤A的产物(221mg，0.4mmol)中加入碳酸钾(69mg，0.4mmol)、高碘酸钠(870mg，4.0mmol)和高锰酸钾(8mg，0.05mmol)，并将得到的粉红色淤浆在室温下搅拌12小时。然后将混合物用10mL饱和亚硫酸氢钠水溶液淬灭，然后用80mL的1N盐酸稀释。然后将混合物用乙酸乙酯提取(3×75mL)，并将有机层用1N盐酸和饱和盐水洗涤(各自为2×50mL)。有机相用硫酸镁干燥，过滤并真空蒸发，得到粗品酸，其不经进一步的纯化即可使用。LC/MS 575.3(M+1)，577.2(M+3)。
步骤C(3S，4S)-4-[(叔丁氧羰基)氨基]-3-[3-[2-氯-4-(甲磺酰基)苯基]-1，2，4-二唑-5-基]-5-[(3S)-3-氟吡咯烷-1-基]-5-氧代戊-1-醇将0℃的在50mL四氢呋喃中的得自步骤B的酸用N，N-二异丙基乙胺(0.13mL，0.8mmol)和氯甲酸异丁酯(0.1mL，0.8mmol)处理，然后在0℃搅拌。在15分钟之后，向混合物中加入硼氢化钠(100mg，2.6mmol)，随后加入10mL乙醇，得到的溶液剧烈鼓泡。在60分钟内使混合物回温到室温，然后用100mL的1N盐酸稀释，然后用三个80mL份的乙酸乙酯提取。将有机相合并并顺序地用1N盐酸、饱和碳酸氢钠水溶液和饱和盐水洗涤(各自为80mL)。有机相用硫酸镁干燥，过滤并真空蒸发，得到粗品醇。该物质通过制备性TLC(5％甲醇/二氯甲烷)纯化，得到纯的醇，为(3S)和(3R)非对映体的混合物。使用制备性手性OD柱(80％异丙醇/庚烷))将非对映体混合物拆分，得到所需(3S)非对映体(在分离条件下移动最慢的)。LC/MS 461.3(M-tBu+1)，463.2(M-tBu+3)。
步骤D(3S)-1-[(2S，3S)-2-氨基-3-[3-[2-氯-4-(甲磺酰基)苯基]-1，2，4-二唑-5-基]-5-羟基-1-氧代戊基]-3-氟吡咯烷三氟乙酸盐将得自步骤C的产物(50mg，0.089mmol)溶解于10mL的1∶1三氟乙酸/二氯甲烷中并搅拌60分钟，然后浓缩。粗物质通过反相HPLC纯化(YMCPro-C18柱，梯度洗脱，10-90％乙腈/含0.1％TFA的水)，得到标题化合物，为无色的结晶固体.LC/MS 461.3(M+1)，463.2(M+3)。
基本上根据实施例1-5中所述的方法制备以下表1-3中的实施例。
表1
表2
表3
药物制剂的实施例作为口服药物组合物的具体实施方案，由100mg的任何本发明的化合物、268mg微晶纤维素、20mg的交联羧甲纤维素钠和4mg硬脂酸镁组成100mg效价的片剂。首先将活性剂、微晶纤维素和交联羧甲纤维素混合。然后用硬脂酸镁将混合物润滑并压为片剂。
尽管已经参考某些本发明的具体方案描述和举例说明了本发明，本领域的技术人员将会理解，可进行方法和方案的各种修改、变化、改进、置换、删除或补充而不脱离本发明的实质和范围。例如，由于被治疗的哺乳动物对用如上所述本发明的化合物治疗任一种适应症的响应性不同，与上述提出的优选剂量不同的有效剂量也是适当的。观察到的具体药理学的反应可根据和取决于选择的活性化合物或是否存在药用载体、以及制剂的类型和采用的给药方式的不同而变化，并且根据本发明的目的和实践，考虑了结果中的这种预期的变化或差异。因此，本发明通过权利要求进行定义，所述权利要求以尽可能合理的宽范围进行解释。
权利要求
1.式I的化合物 或其可药用盐；其中每个n独立地为0、1或2；m和p各自独立地为0或1；X为CH2、S、CHF或CF2；W和Z各自独立地为CH2、CHF或CF2；R1为氢或氰基；R3为芳基或杂芳基，其中芳基和杂芳基为未被取代的或被1-5个R4取代基取代；R2选自氢，C1-10烷基，其中烷基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素或羟基的取代基取代，C2-10烯基，其中烯基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素或羟基的取代基取代，(CH2)n-芳基，其中芳基为未被取代的或被1-5个独立地选自羟基、卤素、CO2H、C1-6烷氧羰基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代，(CH2)n-杂芳基，其中杂芳基为未被取代的或被1-3个独立地选自羟基、卤素、CO2H、C1-6烷氧羰基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代，(CH2)n-杂环基，其中杂环基为未被取代的或被1-3个独立地选自氧代、羟基、卤素、CO2H、C1-6烷氧羰基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代，(CH2)n-C3-6环烷基，其中环烷基为未被取代的或被1-3个独立地选自卤素、羟基、CO2H、C1-6烷氧羰基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代，(CH2)nCOOH，(CH2)nCOOC1-6烷基，(CH2)nCONR5R6，其中R5和R6独立地选自氢、四唑基、噻唑基、(CH2)n-苯基、(CH2)n-C3-6环烷基和C1-6烷基，其中烷基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素和羟基的取代基取代，并且其中苯基和环烷基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素、羟基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代；或者其中R5和R6与它们连接的氮原子一起形成选自氮杂环丁烷、吡咯烷、哌啶、哌嗪和吗啉的杂环，其中所述杂环为未被取代的或被1-3个独立地选自卤素、羟基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代；和其中R2中的任何亚甲基(CH2)碳原子为未被取代的或被1-2个独立地选自卤素、羟基和未被取代的或被1-5个卤素取代的C1-4烷基的基团取代；每个R4独立地选自卤素，氰基，羟基，C1-6烷基，其中烷基为未被取代的或被1-5个卤素取代，C1-6烷氧基，其中烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代，(CH2)n-NR5R6，(CH2)n-CONR5R6，(CH2)n-OCONR5R6，(CH2)n-SO2NR5R6，(CH2)n-SO2R8，(CH2)n-NR7SO2R8，(CH2)n-NR7CONR5R6，(CH2)n-NR7COR7，(CH2)n-NR7CO2R8，(CH2)n-COOH，(CH2)n-COOC1-6烷基，(CH2)n-芳基，其中芳基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素、羟基、CO2H、C1-6烷氧羰基、C1-6烷基、C3-6环烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代，(CH2)n-杂芳基，其中杂芳基为未被取代的或被1-3个独立地选自羟基、卤素、CO2H、C1-6烷氧羰基、C1-6烷基、C3-6环烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代，(CH2)n-杂环基，其中杂环基为未被取代的或被1-3个独立地选自氧代、羟基、卤素、CO2H、C1-6烷氧羰基、C1-6烷基、C3-6环烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代，(CH2)n-C3-6环烷基，其中环烷基为未被取代的或被1-3个独立地选自卤素、羟基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代，其中R4中的任何亚甲基(CH2)碳原子为未被取代的或被1-2个独立地选自卤素、羟基和未被取代的或被1-5个卤素取代的C1-4烷基的基团取代；R5和R6各自独立地选自氢、四唑基、噻唑基、(CH2)n-苯基、(CH2)n-C3-6环烷基和C1-6烷基，其中烷基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素和羟基的取代基取代，并且其中苯基和环烷基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素、羟基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代；或者R5和R6与它们连接的氮原子一起形成选自氮杂环丁烷、吡咯烷、哌啶、哌嗪和吗啉的杂环，其中所述杂环为未被取代的或被1-3个独立地选自卤素、羟基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代；每个R8独立地选自四唑基、噻唑基、(CH2)n-苯基、(CH2)n-C3-6环烷基和C1-6烷基，其中烷基为未被取代的或被1-5个卤素取代，并且其中苯基和环烷基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素、羟基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代，并且其中R8中的任何亚甲基(CH2)碳原子为未被取代的或被1-2个独立地选自卤素、羟基和未被取代的或被1-5个卤素取代的C1-4烷基的基团取代；和每个R7为氢或R8。
2.权利要求1的化合物，其中标记有*的碳原子具有式Ia所示的立体化学构型
3.权利要求2的化合物，其中标记有**的与R1连接的碳原子具有式Ib所示的立体化学构型
4.权利要求1的化合物，其中如式Ic所示m为1，p为0，
5.权利要求4的化合物，其中标记有*的碳原子和标记有**的碳原子具有式Id所示的立体化学构型
6.权利要求5的化合物，其中R1为氢；W为CH2；且X为CH2、CHF或CF2。
7.权利要求1的化合物，其中如式Ie所示R1为氢，X为CHF，且m和p为0
8.权利要求7的化合物，其中标记有*的碳原子具有式If所示的立体化学构型
9.权利要求1的化合物，其中如式Ig所示R1为氢，且m和p为1
10.权利要求9的化合物，其中标记有*的碳原子具有式Ih所示的立体化学构型
11.权利要求10的化合物，其中W和Z为CH2，且X为CHF或CF2。
12.权利要求1的化合物，其中R2选自C1-6烷基，其中烷基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素或羟基的取代基取代，C2-6烯基，其中烯基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素或羟基的取代基取代，(CH2)n-C3-6环烷基，其中环烷基为未被取代的或被1-3个独立地选自卤素、羟基、CO2H、C1-6烷氧羰基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代，(CH2)nCOOH，(CH2)nCOOC1-6烷基，(CH2)nCONR5R6，其中R5和R6独立地选自氢、四唑基、噻唑基、(CH2)n-苯基、(CH2)n-C3-6环烷基和C1-6烷基，其中烷基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素和羟基的取代基取代，并且其中苯基和环烷基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素、羟基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代；或者其中R5和R6与它们连接的氮原子一起形成选自氮杂环丁烷、吡咯烷、哌啶、哌嗪和吗啉的杂环，其中所述杂环为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素、羟基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代；和其中R2中的任何亚甲基(CH2)碳原子为未被取代的或被1-2个独立地选自卤素、羟基和未被取代的或被1-5个卤素取代的C1-4烷基的基团取代。
13.权利要求12的化合物，其中R2选自C1-3烷基，其中烷基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素或羟基的取代基取代，CH2-C3-6环烷基，COOH，COOC1-6烷基，CONR5R6，其中R5和R6独立地选自氢、四唑基、噻唑基、(CH2)n-苯基、(CH2)n-C3-6环烷基和C1-6烷基，其中烷基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素和羟基的取代基取代，并且其中苯基和环烷基为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素、羟基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代；或者其中R5和R6与它们连接的氮原子一起形成选自氮杂环丁烷、吡咯烷、哌啶、哌嗪和吗啉的杂环，其中所述杂环为未被取代的或被1-5个独立地选自卤素、羟基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代。
14.结构式Ii所示的权利要求1的化合物 其中X为CH2、S、CHF或CF2；W和Z各自独立地为CH2、CHF或CF2；R3为芳基，其为未被取代的或被1-3个R4取代基取代；R2选自甲基，乙基，丙基，2-甲基丙基，丙烯基，CH2-环丙基，CH2-(1-甲基环丙基)，2-羟基乙基，和2，2-二氟丙基；和每个R4独立地选自卤素，C1-6烷基，其中烷基为未被取代的或被1-5个卤素取代，C1-6烷氧基，其中烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代，SO2NR5R6，SO2R8，NR7SO2R8，和杂芳基，其中杂芳基为未被取代的或被1-3个独立地选自羟基、卤素、CO2H、C1-6烷氧羰基、C1-6烷基和C1-6烷氧基的取代基取代，其中烷基和烷氧基为未被取代的或被1-5个卤素取代。
15.权利要求14的化合物，其中R3选自2-(三氟甲氧基)苯基，4-(三氟甲氧基)苯基，3，5-二氯苯基，2，4-二氯苯基，2，4-二氟苯基，3，5-二氟苯基，2-氟苯基，4-氟苯基，2-氯苯基，4-氯苯基，2-(三氟甲基)苯基，3-(三氟甲基)苯基，4-(三氟甲基)苯基，2-氟-4-(三氟甲基)苯基，2-氯-4-(三氟甲基)苯基，2，6-二氯-4-(三氟甲基)苯基，2-氯-4-氟苯基，2-氯-4-溴苯基，4-(甲磺酰基)苯基，4-[(三氟甲基)磺酰基]苯基，4-(氨基磺酰基)苯基，4-[环丙基氨基)磺酰基]苯基，4-[(甲磺酰基)氨基]苯基，2-氟-4-(甲磺酰基)苯基，2-氯-4-(甲磺酰基)苯基，2-氟-4-[(甲磺酰基)氨基]苯基，2-氯-4-[(甲磺酰基)氨基]苯基，2-氟-4-(氨基磺酰基)苯基，2-氯-4-(氨基磺酰基)苯基，2-氯-4-(四唑-1-基)苯基，和2-氯-4-(四唑-5-基)苯基。
16.权利要求1的化合物，其选自 或其可药用盐。
17.药物组合物，其包括权利要求1的化合物和可药用的载体。
18.权利要求1的化合物在生产药物中的应用，所述药物用于治疗哺乳动物中的选自高血糖症、2型糖尿病、肥胖症和脂类代谢紊乱的病症。
19.权利要求18的应用，其中所述脂类代谢紊乱选自血脂异常、高脂血症、高甘油三酯血症、高胆固醇血症、低HDL和高LDL。
全文摘要
本发明涉及新型的1，2，4－噁二唑衍生物，其为二肽基肽酶－IV酶的抑制剂(“DP－IV抑制剂”)并且其可用于治疗或预防其中牵涉二肽基肽酶－IV酶的疾病，如糖尿病，特别是2型糖尿病。本发明还涉及包括这些化合物的药物组合物，和这些化合物和组合物在预防或治疗其中牵涉二肽基肽酶－IV酶的这些疾病中的应用。
文档编号A61K31/4245GK1950349SQ200580014264
公开日2007年4月18日 申请日期2005年4月29日 优先权日2004年5月4日
发明者徐锦优, 魏兰, A·马斯特拉焦, S·D·埃蒙森 申请人:默克公司
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