TWI639602B - 三環旋轉酶抑制劑 - Google Patents

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TWI639602B TW102132841A TW102132841A TWI639602B TW I639602 B TWI639602 B TW I639602B TW 102132841 A TW102132841 A TW 102132841A TW 102132841 A TW102132841 A TW 102132841A TW I639602 B TWI639602 B TW I639602B
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Abstract

本文揭示具有式I結構的化合物及其醫藥學上適合之鹽、酯及前藥，可用作抗細菌有效之三環旋轉酶抑制劑。另外，本文亦揭示三環旋轉酶抑制劑化合物之種類。
亦涵蓋相關醫藥組合物、用途及製造該等化合物之方法。

Description

三環旋轉酶抑制劑
本申請案根據35 U.S.C.§ 119(e)主張2012年9月12日申請之美國臨時申請案第61/700159號之優先權，該臨時申請案以引用的方式併入本文中。
本發明係關於藥物化學領域，且詳言之係關於適用作抗生素之化合物及其醫藥組合物。特定言之，三環旋轉酶化合物抑制DNA旋轉酶B(GyrB)及拓撲異構酶IV(ParE)。亦涵蓋治療細菌感染之相關方法及使用新穎中間物製造該等化合物之方法。
因為抗細菌藥物最終在其所用於之細菌中產生抗性，故細菌感染引起持續的醫學問題。因此，需要對病原性細菌具有功效之新藥物以用於治療及預防細菌感染。
用於開發抗細菌藥物之一個標靶為DNA複製所必需之DNA旋轉酶B(GyrB)及拓撲異構酶IV(ParE)。旋轉酶抑制劑已揭示於RE40,245中，該文獻藉此以全文引用的方式併入。
Wigley,D.B.等人，Nature,351(6328),624-629,1991中已詳細表徵GyrB酶袋(enzymatic pocket)。亦參見Tsai FT等人，The high-resolution crystal structure of a 24-kDa gyrase B fragment from E.coli complexed with one of the most potent coumarin inhibitors,clorobiocin,Proteins.1997年5月；28(1)：41-52。
Bellon,S.等人，Crystal structures of Escherichia coli topoisomerase IV ParE subunit(24 and 43 kilodaltons)：a single residue dictates differences in novobiocin potency against topoisomerase IV and DNA gyrase,Antimicrob.Agents Chemother.48：1856-1864(2004)中已詳細表徵ParE酶袋。此等參考文獻藉此以全文引用的方式併入。
相比之下，以Hurley等人為發明者之專利公開案係有關適用於蛋白激酶介導之疾病及病狀(諸如癌症)之蛋白激酶抑制劑。參見例如US 2008/0051414、US 2009/0143399及US 2009/0099165。
由本申請案之相同受讓人申請之PCT/US2012/029104揭示三環旋轉酶抑制劑且以全文引用的方式併入本文中。
式I之三環旋轉酶化合物，包括本文之化合物，抑制DNA旋轉酶B(GyrB)及拓撲異構酶IV(ParE)。
在一些態樣中，申請專利範圍不包括PCT/US2012/029104中所揭示之化合物，而先前尚未揭示但可能屬於PCT/US2012/029104中所揭示之化合物類別的出乎意料有利之化合物種類除外。舉例而言，在一些態樣中，本發明申請專利範圍不包括：具有式I'之結構的化合物
或其醫藥學上適合之鹽、酯及前藥，其中 L為O或S；R8為H或自A環上之碳連接點至R8中之末端原子之長度為約1Å至約5Å且寬度為約3.3Å或小於3.3Å之相互作用取代基；X、Y及Z係獨立地選自由N、CRX、CRY及CRZ組成之群，其限制條件為X、Y及Z中不超過兩者為N，其中RX為H或自CRX中之碳至RX中之末端原子之長度為約1Å至約2Å之相互作用取代基；其中RY為H或自CRY中之碳至RY中之末端原子之長度為約1Å至約3Å之相互作用取代基；其中RZ為H或自CRZ中之碳至RZ中之末端原子之長度為約1Å至約2Å之相互作用取代基；R2為含有0至3個O、S或N雜原子且視情況經0至3個非干擾性取代基取代之6員芳基或雜芳基環，其中R2上之2個相鄰非干擾性取代基可與6員芳基或雜芳基環一起形成一或多個稠合環；其中R2之6員芳基或雜芳基環在緊鄰R2連接於L之位置的位置處具有CH；R4為：H；視情況經取代之ORa；經二級或三級胺N連接於C環之視情況經取代之二級或三級胺；或含有0至3個N、O或S雜原子之視情況經取代之5至10員不飽和環狀或雜環殘基；其中視情況存在之取代基為0至3個非干擾性取代基；其中Ra為含有0至3個O、S或N雜原子且視情況經0至3個非干擾性取代基取代之5至6員芳基或雜芳基； 其中在結合構形中，R4取代基在A、B及C環平面以下朝向GyrB/ParE結合袋底部突出不超過約3Å；且其中當該化合物呈結合構形時，R4在空間上不干擾R2或Z。
本文之化合物可具有式I之結構：
或其醫藥學上適合之鹽、酯及前藥，其中L為：a)O或S；或b)NH、CH2、CHF、CF2、SCH2、OCH2、NCH2、NHCH2、CH=CH、CH2CH2、SCH2CONH、OCH2CONH、NHCH2CONH、OCH2CH=CH或SCH2CH=CH；R8為：a)H或自A環上之碳連接點至R8中之末端原子之長度為約1Å至約5Å且寬度為約3.3Å或小於3.3Å之相互作用取代基；或b)含前藥之取代基，其中該化合物具有式II之結構：
其中R8a為H或自相鄰氮至R8a中之末端原子之長度為約1Å至約3.3Å且寬度為約3.3Å或小於3.3Å之相互作用取代基；其中R8b及R8c獨立地為H或C1-C6烷基；其中R8d為、或其醫藥學上可接受之鹽；其中Q為CH或N；其中R8e為(CR8g 2)n-鹼性胺，其中各R8g可獨立地為H或C1-C3烷基；其中n為0至2；其中R8f為氫或視情況經OH或NH2取代之C1-C6烷基；其中R8e與R8f可連接形成含有0至3個選自O、N及S之雜原子且視情況經0至3個非干擾性取代基取代之C3-C12烴基環；其中R8j及R8k獨立地為H或C1-C8烴基殘基；c)含前藥之取代基，其中該化合物具有式II'之結構： d)連接於R9以形成含前藥之取代基，其中該化合物具有式III之結構：
其中R9a為H或C1-4烷基；R9為：a)H；b)連接於R8中之N以形成含前藥之取代基，其中該化合物具有式III之結構；R2為：a)含有0至3個O、S或N雜原子且視情況經0至3個非干擾性取代基取代之6員芳基或雜芳基環，其中若L為O或S，則R2之6員芳基或雜芳基環在緊鄰R2連接於L之位置的各位置處具有CH；b)含有0至3個O、S或N雜原子且視情況經0至3個非干擾性取代基取代之6員芳基或雜芳基環，其中若L為O或S，則R2之6員芳基或雜芳基環在緊鄰R2連接於L之位置的各位置處具有CF；c)含有0至3個O、S或N雜原子且視情況經0至3個非干擾性取代基取代之6員芳基或雜芳基環，其中若L為NH、CH2、CHF或CF2，則R2之6員芳基或雜芳基環在緊鄰R2連接於L之位置的各位置處獨立地具有CH或CF；d)含有1至4個O、S或N雜原子且視情況經0至2個非干擾性取代基取代之5員雜芳基環；其中若L為O、S、NH、CH2、CHF或CF2，則R2之5員雜芳基環在緊鄰R2連接於L之位置的各位置處獨立地具有O、S、N、NH、CH、CF或CCl；e)含有0至3個O、S或N雜原子且視情況經0至3個非干擾性取代基取代之6員或5員非芳基或非雜芳基環；其中若L為O、S、NH、CH2、CHF或CF2，則R2之6員或5員非芳基或非雜芳基環在緊鄰R2連接於L之位置的各位置處獨立地具有O、 S、N、NH、CH、CF或CH2；f)i)含有0至3個O、S或N雜原子且視情況經0至3個非干擾性取代基取代之6員芳基或雜芳基環，ii)含有1至4個O、S或N雜原子且視情況經0至2個非干擾性取代基取代之5員雜芳基環，或iii)含有0至3個O、S或N雜原子且視情況經0至3個非干擾性取代基取代之6員或5員非芳基或非雜芳基環，在f)i)至f)iii)中之任一者中，此時L在其主鏈中含有兩個或兩個以上成員；其中在a)至f)中，R2之2個相鄰非干擾性取代基可與6員芳基或雜芳基環、5員雜芳基環或6員或5員非芳基或非雜芳基環一起形成一或多個稠合環；g)含前藥之取代基，其中該化合物具有式IV之結構：
或其醫藥學上可接受之鹽；其中R2a含有來源於如a)至f)中之R2之氧殘基，其中R2具有OH基團，其中該R2OH經R2a中之氧殘基置換，且其中該氧殘基連接於P；h)與R4連接形成稠合環，其中R2為如a)至f)中所述之環連接於R4；其中若R2之6員環連接於L及R4，則R4係連接於該6員環中相對於與L之連接點之間位或對位；i)
其中R2b、R2c、R2d、R2f及R2g可各自獨立地為N或CR2e，其中R2e為H或視情況經非干擾性取代基取代之C1-C4烷基；或j)選自由以下組成之群：
R4為：a)H；b)視情況經取代之ORa；其中Ra為含有0至3個O、S或N雜原子且視情況經0至3個非干擾性取代基取代之5至6員芳基或雜芳基；c)經二級或三級胺N連接於C環之視情況經取代之二級或三級胺；d)含有0至3個N、O或S雜原子之視情況經取代之5至10員不飽和環狀或雜環殘基；其中視情況存在之取代基為0至3個非干擾性取代基；其中在結合構形中，a)至d)之R4取代基在A、B及C環平面以下朝向GyrB/ParE結合袋底部突出不超過約3Å；且其中當該化合物呈結合構形時，R4在空間上不干擾R2或Z；e)含前藥之取代基，其中該化合物具有式V或式V'之結構：
或其醫藥學上可接受之鹽；其中R4a含有來源於如b)至d)或g)至i)中之非前藥R4之氧殘基，其中該非前藥R4具有OH基團，其中該R4OH經R4a中之氧殘基置換，且其中該氧殘基連接於P；其中R4'-NH來源於如b)至d)或g)至i)中之非前藥R4，其中該非前藥R4含有一級胺，且其中該一級胺中之NH將R4殘基連接於C=O；其中R4b及R4c獨立地為H或C1-C6烷基；其中R4d為、或其醫藥學上可接受之鹽；其中Q為CH或N；其中R4e為(CR4g 2)n-鹼性胺，其中各R4g可獨立地為H或C1-C3烷基；其中n為0至2；其中R4f為氫或視情況經OH或NH2取代之C1-C6烷基；其中R4e與R4f可連接形成環；其中R4j及R4k獨立地為H或C1-C8烴基殘基；f)含前藥之取代基，其中該化合物具有式II"之結構 g)與R2連接形成稠合環，其中R4為在連接於R2基團之連接基團之主鏈中含有0至6個O、S或N原子之5至15員烴基連接基團，其中該5至 15員烴基連接基團中之原子視情況經非干擾性取代基取代；h)與Z連接形成稠合環；或i)選自由以下組成之群：
X為N或CRX，其中RX為H或自CRX中之碳至RX中之末端原子之長度為約1Å至約2Å之相互作用取代基；Y為N或CRY，其中RY為H或自CRY中之碳至RY中之末端原子之長度為約1Å至約3Å之相互作用取代基；Z為：a)N或CRZ，其中RZ為H或自CRZ中之碳至RZ中之末端原子之長度為約1Å至約2Å之相互作用取代基；b)C連接於R4，其中該化合物具有式VI之結構
其中R4l為CR10、CR10CR11、NR12、O或S； 其中R4m為CR10、CR10CR11或NR12；其中R4n為CR10、CR10CR11、NR12、O或S，其中R10、R11及R12各自獨立地為H或非干擾性取代基；其中R4l及R4m上或R4m及R4n上之2個相鄰非干擾性取代基可形成一或多個稠合環；當R4l、R4m、R4n或R4o中之兩者為CR10時，虛線指示視情況存在之雙鍵；其中R4o為：1)一鍵，其中形成7員D環，其中R4n未經取代；或2)D環主鏈中之1員連接基團，其中形成8員D環，其中該1員連接基團未經取代；3)形成9員D環之D環主鏈中之2員連接基團，其中與A環相鄰之成員未經取代；其中D環在主鏈中含有至少一個N，或其中D環上之取代基含有至少一個N；其中在結合構形中，D環在A、B及C環平面以下朝向GyrB/ParE結合袋底部突出不超過約3Å；且其中當該化合物呈結合構形時，D環在空間上不干擾R2；其限制條件為X、Y及Z中不超過兩者為N，其中該式I化合物具有以下部分i)至vi)中之至少一者：i)L為NH、CH2、CHF、CF2、SCH2、OCH2、NHCH2、CH=CH、CH2CH2、SCH2CONH、OCH2CONH、NHCH2CONH、OCH2CH=CH或SCH2CH=CH；ii)R8為：a. 含前藥之取代基，其中該化合物具有式II之結構：
其中R8a為H或自相鄰氮至R8a中之末端原子之長度為約1Å至約3.3Å且寬度為約3.3Å或小於3.3Å之相互作用取代基；其中R8b及R8c獨立地為H或C1-C6烷基；其中R8d為、或其醫藥學上可接受之鹽；其中Q為CH或N；其中R8e為(CR8g 2)n-鹼性胺，其中各R8g可獨立地為H或C1-C3烷基；其中n為0至2；其中R8f為氫或視情況經OH或NH2取代之C1-C6烷基；其中R8e與R8f可連接形成含有0至3個選自O、N及S之雜原子且視情況經0至3個非干擾性取代基取代之C3-C12烴基環；其中R8j及R8k獨立地為H或C1-C8烴基殘基；或e)含前藥之取代基，其中該化合物具有式II'之結構： c)連接於R9以形成含前藥之取代基，其中該化合物具有式III之結 構：
其中R9a為H或C1-4烷基；iii)R9連接於R8中之N以形成含前藥之取代基，其中該化合物具有式III之結構；iv)R2為b. 含有0至3個O、S或N雜原子且視情況經0至3個非干擾性取代基取代之6員芳基或雜芳基環，其中若L為O或S，則R2之6員芳基或雜芳基環在緊鄰R2連接於L之位置的各位置處具有CF；c. 含有0至3個O、S或N雜原子且視情況經0至3個非干擾性取代基取代之6員芳基或雜芳基環，其中若L為NH、CH2、CHF或CF2，則R2之6員芳基或雜芳基環在緊鄰R2連接於L之位置的各位置處獨立地具有CH或CF；d. 含有1至4個O、S或N雜原子且視情況經0至2個非干擾性取代基取代之5員雜芳基環；其中若L為O、S、NH、CH2、CHF或CF2，則R2之5員雜芳基環在緊鄰R2連接於L之位置的各位置處獨立地具有O、S、N、NH、CH、CF或CCl；e. 含有0至3個O、S或N雜原子且視情況經0至3個非干擾性取代基取代之6員或5員非芳基或非雜芳基環；其中若L為O、S、NH、CH2、CHF或CF2，則R2之6員或5員非芳 基或非雜芳基環在緊鄰R2連接於L之位置的各位置處獨立地具有O、S、N、NH、CH、CF或CH2；f. i.含有0至3個O、S或N雜原子且視情況經0至3個非干擾性取代基取代之6員芳基或雜芳基環，ii. 含有1至4個O、S或N雜原子且視情況經0至2個非干擾性取代基取代之5員雜芳基環，或iii. 含有0至3個O、S或N雜原子且視情況經0至3個非干擾性取代基取代之6員或5員非芳基或非雜芳基環，在e.i.至e.iii.中之任一者中，此時L在其主鏈中含有兩個或兩個以上成員；其中在a.至e.中，R2之2個相鄰非干擾性取代基可與6員芳基或雜芳基環、5員雜芳基環或6員或5員非芳基或非雜芳基環一起形成一或多個稠合環；g. 含前藥之取代基，其中該化合物具有式IV之結構：
或其醫藥學上可接受之鹽；其中R2a含有來源於如a)至f)中之R2之氧殘基，其中R2具有OH基團，其中該R2OH經R2a中之氧殘基置換，且其中該氧殘基連接於P，其在下文更詳細地論述；h. 與R4連接形成稠合環，其中R2為如a)至f)中所述之環連接於R4；其中若R2之6員環連接於L及R4，則R4係連接於該6員環中相對於與L之連接點之間位或對位； i. 或其中R2b、R2c、R2d、R2f及R2g可各自獨立地為N或CR2e，其中R2e為H或視情況經非干擾性取代基取代之C1-C4烷基，諸如R2b可為N，或諸如R2b可為N且R2c及R2d可各自為CR2e，例如CH；或i. 選自由以下組成之群：
v)R4為：a. 含前藥之取代基，其中該化合物具有式V或式V'之結構：
或其醫藥學上可接受之鹽；其中R4a含有來源於如b)至d)或g)至i)中之非前藥R4之氧殘基，其中該非前藥R4具有OH基團，其中該R4OH經R4a中之氧殘基置換，且其中該氧殘基連接於P；其中R4'-NH來源於如b)至d)或g)至i)中之非前藥R4，其中該非前 藥R4含有一級胺，且其中該一級胺中之NH將R4殘基連接於C=O；其中R4b及R4c獨立地為H或C1-C6烷基；其中R4d為、或其醫藥學上可接受之鹽；其中Q為CH或N；其中R4e為(CR4g 2)n-鹼性胺，其中各R4g可獨立地為H或C1-C3烷基；其中n為0至2；其中R4f為氫或視情況經OH或NH2取代之C1-C6烷基；其中R4e與R4f可連接形成環；其中R4j及R4k獨立地為H或C1-C8烴基殘基；或b. 含前藥之取代基，其中該化合物具有式II"之結構 c. 與R2連接形成稠合環，其中R4為在連接於R2基團之連接基團之主鏈中含有0至6個O、S或N原子之5至15員烴基連接基團，其中該5至15員烴基連接基團中之原子視情況經非干擾性取代基取代；或d. 與Z連接形成稠合環；e. 選自由以下組成之群：
vi)Z為C連接於R4，其中該化合物具有式VI之結構
其中R4l為CR10、CR10CR11、NR12、O或S；其中R4m為CR10、CR10CR11或NR12；其中R4n為CR10、CR10CR11、NR12、O或S，其中R10、R11及R12各自獨立地為H或非干擾性取代基；其中R4l及R4m上或R4n及R4m上之2個相鄰非干擾性取代基可形成一或多個稠合環；當R4l、R4m、R4n或R4o中之兩者為CR10時，虛線指示視情況存在之雙鍵；其中R4o為：1)一鍵，其中形成7員D環，其中R4n未經取代；2)D環主鏈中之1員連接基團，其中形成8員D環，其中該1員連接基團未經取代；3)形成9員D環之D環主鏈中之2員連接基團，其中與A環相鄰之成員未經取代；其中D環在主鏈中含有至少一個N，或其中D環上之取代基含有至少一個N；其中在結合構形中，D環在A、B及C環平面以下朝向GyrB/ParE結合袋底部突出不超過約3Å；且其中當該化合物呈結合構形時，D環在空間上不干擾R2。
另外，本文亦揭示先前在PCT/US2012/029104中未揭示之三環旋轉酶抑制劑化合物之種類。
亦涵蓋使用化合物治療抗細菌感染之方法以及使用新穎中間物製造該等化合物之方法。
下文更詳細地闡述此等及其他相關態樣。
圖1說明對化合物之受體限制之示意性圖示，特定言之，三環抑制劑與GyrB/ParE活性位點袋之結合模式(根據結晶學資料)。關於長度所提供之量測值係自A環成員之原子中心至活性位點袋上最近非氫原子之原子中心量測。該圖指示自連接於R8之C原子至活性位點袋上之原子的長度為約6Å至約8Å；自X之A環原子至活性位點袋上之原子的長度為約4Å至約5Å；自Y之A環原子至活性位點袋上之原子的長度為約4Å至約6Å；且自Z之A環原子至活性位點袋上之原子的長度為約4Å至約6Å。展示R8、R4及環狀R2取代基之相對位置。展示在三環骨架(亦即A、B及C環)平面中或平面以上之代表性GyrB/ParE活性位點袋之橫截面的近似形狀。具有不間斷線之陰影區描繪兩個表面上由活性位點袋覆蓋之抑制劑區域。另外，展示三環骨架平面以下之代表性GyrB/ParE活性位點袋之橫截面的近似形狀。具有虛線之陰影區描繪與活性位點袋底部表面接觸之抑制劑區域，而三環系統以上之平面為所暴露之溶劑。保守型受質結合Asp側鏈及結構水分子之近似位置以及三環骨架與Asp及水之間所觀測到的潛在氫鍵(描繪為虛線)之構象示於圖1中。突出展示活性位點袋之溶劑暴露面及溶劑掩蔽面。溶劑係指作為蛋白質之一部分的GyrB/ParE活性位點之活體內環境，其一般包括該蛋白質在細胞內所處之水性環境。此外，在一些態樣中，在結合狀態下，R4部分在三環系統平面以下朝向GyrB/ParE結合袋底部突出不超過約3Å。
圖2說明對化合物之分子內限制之示意性圖示，其中R2為6員環。特定言之，使三環抑制劑結合於GyrB/ParE活性位點袋所必需之R基團之分子幾何形狀及構形限制了抑制劑骨架上某些位置處之取代基的尺寸及組成。此圖說明在結合構形中R4取代基與R2或RZ取代基之間的潛在空間干擾區域。
圖3說明當結合於GyrB/ParE時R4內所涵蓋之一級胺之相對位置的一個實例。此說明亦適用於圖3中未展示之二級胺。使用四點三角量測程序，基於來自糞腸球菌(E.faecalis)GyrB與三環抑制劑之複合物之17種不同晶體結構之三環骨架上之R4胺與四個不同原子之間的距離來確定R4胺相對於跨越胺之三環骨架所佔據的體積，該等三環抑制劑含有一組不同R4胺，該等R4胺包含經二級或三級胺N連接於C環之二級或三級胺及不連接於C環之一級或二級胺。一級胺(或二級胺，未圖示)之相對位置將在三環骨架平面以上，以避免碰撞活性位點底部。
在一些態樣中，本文之式I化合物包括PCT/US2012/029104中所揭示之式I'中之一或多個變數，亦即L、X、Y、Z、R2、R4或R8，其已經一或多個「新」可變取代基置換。
另外，PCT/US2012/029104中未發現之化合物種類具有出乎意料之活性，諸如化合物9.1、化合物9.2或化合物10.118。
心血管副作用為藥物失敗之一個主要原因。對hERG(人類ether a go-go相關基因)之抑制用作預測性活體外酶篩選以消除具有心血管副作用(尤其QTc間隔延長)之化合物(Valentin,J.British Journal of Pharmacology 2010,159,5-11)。發現化合物9.1及9.2與該系列中之先前化合物相比在hERG分析中出乎意料地且顯著地更具選擇性。此等化合物亦具有極佳廣譜抗細菌活性。
下文詳細闡述式I化合物之某些態樣。在以上式I中，L為橋接R2與C環之連接基團。如PCT/US2012/029104及本文中所敍述及例示，L可為O或S。O連接基團提供有效化合物。另外，舉例而言，若R2為5員環，則S連接基團亦提供有效化合物。在一些態樣中，連接基團亦可為NH、CH2、CHF、CF2、SCH2、OCH2、NHCH2、CH=CH、CH2CH2、SCH2CONH、OCH2CONH、NHCH2CONH、OCH2CH=CH或SCH2CH=CH。不受理論束縛，此等連接基團可賦予骨架與R2之間的額外可撓性，此可改良ParE與GyrB活性位點之間的雙重靶向。
舉例而言，具有CH2連接基團之化合物包括：
另外，具有NH連接基團之化合物包括：
如本文所用之術語「芳基」係指視情況經取代之單環及稠合雙 環烴基部分。此定義中包括就整個環系統之電子分佈而言具有芳香性特徵之任何單環或稠合環雙環系統。通常，環系統含有5至12個環成員原子。「雜芳基」係指視情況經取代之芳族單環及稠合雙環雜環，其含有一或多個選自N、O及S之雜原子。包括雜原子允許包括5員環以及6員環。
如本文所用之術語「烷基」包括直鏈及分支鏈及環狀單價取代基。實例包括甲基、乙基、丙基、異丙基及環丙基。在有指示時，烷基取代基可含有1至10個C(1至10個碳原子)，諸如1至3個C、1至6個C或1至8個C。
如本文所用之「烴基殘基」係指僅含有碳及氫之殘基。烴基殘基可為飽和或不飽和、脂族或芳族、直鏈、分支鏈或環狀(包括單環、稠合環系統、橋環系統或螺環系統)或組合烴基。然而，在如此陳述時，烴基殘基除取代基殘基之碳及氫成員以外可含有雜原子。因此，當特定指明為含有該等雜原子時，烴基殘基亦可在烴基殘基之「主鏈」內含有諸如O、S或N之雜原子。烴基可包括含有諸如雜環基團之部分的組合烴基，該雜環基團連接於含有直鏈烷基與環烷基之組合的雜烷基。
如本文所用之「環狀殘基」係指僅含有碳及氫之環狀烴基殘基。然而，在如此陳述時，環狀殘基除取代基殘基之碳及氫成員以外可含有雜原子。因此，當特定指明為含有該等雜原子時，雜環殘基亦可在環狀殘基之「主鏈」內含有諸如O、S或N之雜原子。在一些態樣中，在如此陳述時，環狀殘基為環脂族或環雜脂族殘基。飽和環脂族或飽和環雜脂族殘基係指在各環成員之間含有飽和鍵之環。
如本文所用之「不飽和環狀殘基」係指至少部分不飽和或芳族環狀烴基殘基，其僅含有碳及氫。然而，在如此陳述時，不飽和環狀殘基除取代基殘基之碳及氫成員以外可含有雜原子。因此，當特定指 明為含有該等雜原子時，不飽和雜環殘基亦可在不飽和環狀殘基之「主鏈」內含有諸如O、S或N之雜原子。
術語「成員」或「員」在雜環基團及雜芳基之情形下係指形成環之總原子、碳及雜原子N、O及/或S。因此，6員飽和環雜脂族環之一個實例為哌啶，且6員雜芳基環之一個實例為吡啶。
結合構形係指三環旋轉酶化合物在其與酶內部之GyrB/ParE活性位點袋結合時將呈現之構形(亦即原子之空間排列)。在使用中，化合物可與活性位點袋相互作用且抑制ATPase活性。當化合物結合於GyrB/ParE活性位點袋時，一些取代基與某些胺基酸相互作用且因此限制取代基圍繞一鍵自由旋轉之能力。因此，可進行更多有用量測以測定與確定適當取代基之尺寸相關的距離。當有指示時，量測係基於在假設結合於GyrB/ParE活性位點袋時化合物上之取代基的相對位置。提及關於化合物之結合構形不應在字面上解釋為涵蓋與化合物組合之GyrB/ParE活性位點袋。經由來源於得自關於與通常涵蓋一或多種代表性細菌GyrB或ParE直系同源物之24或46kDa ATP結合域之蛋白質構築體複合之抑制劑的X射線結晶學資料之三維結構的量測值來表徵結合構形。鑒於大多數相關病原性生物體中GyrB與ParE酶之間的高度序列一致性，來源於得自具有臨床相關性之任何病原體之蛋白質直系同源物的結構資訊應足以描述結合構形。簡言之，使用以下方法產生結晶學結構：在標準大腸桿菌表現系統中產生相關蛋白質(例如糞腸球菌GyrB、大腸桿菌GyrB、土拉文氏桿菌(F.tularensis)ParE或大腸桿菌ParE)。將開放閱讀框架選殖至表現質體(例如pET28a)中，且表現於適當大腸桿菌表現菌株(例如BL21(DE3))中。對於結晶學而言，用C(His)6標籤選殖24kDa及46kDa ATP結合域以便有助於藉由金屬親和層析進行純化。此穩固層析步驟通常得到純度高於80%之蛋白質。視需要進行拋光步驟(包括離子交換及尺寸排阻層析)，直至達成 令人滿意(>95%)之純度。一旦可獲得經純化之蛋白質，即藉由將化學計量過量之相關抑制劑與重組蛋白質標靶混合於溶液中且使用已確立之結晶方法(通常為氣相擴散，如Drenth J.(1999),Principles of protein x-ray crystallography.第2版.Springer,New York中所述)使複合物結晶來產生GyrB或ParE與相關抑制劑分子之複合物。一旦結晶，即使用由旋轉陽極或同步加速輻射源產生之單色X射線收集關於蛋白質-抑制劑複合物單晶之X射線繞射資料。使用充分確立之計算方法(查閱Drenth J.(1999),Principles of protein x-ray crystallography.第2版.Springer,New York)進行X射線資料處理、分析及後續結構解析及改進。
與GyrB/ParE活性位點袋相互作用之化合物上之相互作用取代基包括當化合物呈結合構形時將位於蛋白質內部之彼等取代基。相互作用取代基之相互作用一般包括疏水性相互作用(此有利於在抑制劑及活性位點袋上並置親脂性表面)及靜電相互作用，諸如凡得瓦爾力(Van der Waals)、偶極-偶極力、電荷相互作用，或化合物上之原子與GyrB/ParE活性位點袋中之原子之間的氫鍵結。舉例而言，R8、RX、RY及RZ與蛋白質內部之多個部分相互作用。若R8、RX、RY或RZ為NH2或NHR(其中R為例如小烷基)，則氮上之H原子可與鄰近位於化合物可結合之GyrB/ParE活性位點袋中之負電原子(諸如氮或氧)相互作用。當R8、RX、RY及RZ為非極性基團(例如甲基)時，相互作用取代基亦可經由凡得瓦爾力相互作用而與蛋白質內部之原子發生靜電相互作用，且將活性位點袋中之互補親脂性表面去溶劑化，以形成有利疏水性相互作用。另外，在一些態樣中，活性位點之形狀及尺寸可能限制將與活性位點袋在空間上相容之化合物取代基的尺寸。
在有指示時，可提供取代基尺寸且取代基尺寸與袋尺寸相關，若呈結合構形，則化合物將位於該袋中。舉例而言，可基於取代基自 三環骨架上之原子至位於距該三環骨架最遠處之取代基原子(亦即末端原子)的距離來提供取代基之長度。基於三環骨架上第一原子(諸如C)之中心至末端原子之中心來量測距離。沿直線之點至點量測距離，而不考慮取代基中之鍵並非線性對齊之事實，諸如乙基或OH取代基。
R8取代基之寬度可理解為關於R8所處之活性位點袋(R8袋)之尺寸，且當R8取代基在化合物呈結合構形時採用R8袋之構形時關於R8取代基。R8取代基一般沿一個軸突出至R8袋中，該軸經連接於R8之A環上之C原子及在化合物呈結合構形時經與B環共用共同C原子之同一環上處於間位的C原子突出。R8取代基之寬度係指當化合物呈結合構形時在自原子中心至大致關於此軸垂直相隔最遠之原子中心所量測之最寬點處的寬度。因此，當化合物呈結合構形時，R8取代基可能夠採用寬度不超過3.3Å之構形。舉例而言，R8上之NHMe部分具有約2.8Å之寬度。此寬度係藉由將相對於N-H質子反式定向之甲基質子的原子中心垂直距離上述軸之距離與N-H質子中心垂直距離同一軸之距離加和而獲得。此外，環丙基取代基之寬度將為約3.1Å，該值係以環丙基環相對面上之相鄰碳原子上之質子中心之間的距離量測。
R8可為H或自A環上之碳連接點至R8中之末端原子之長度為約1Å至約5Å且寬度為約3.3Å或小於3.3Å之相互作用取代基。基於結晶學資料，R8之長度對於自三環骨架碳至活性位點袋之長度為適當的，自三環骨架碳至活性位點袋之長度為約6Å至約8Å，如圖1中所示。在一些態樣中，R8為H、Cl、F、Br、NH2、OH、1-3C烷基、胺基-1-3C烷基、胺基環丙基、OCH3、OCH2CH3、環丙基、CH2環丙基、CH2Cl、CH2F、CHF2、CF3、CH2CH2F、CH2CHF2、CH2CF3、NHNH2、NHOH、NHNHCH3、NHOCH3、NHCD3、SCH3或NHCOH，其中D為氘。在一些態樣中，R8為H、Cl、F、Br、NH2、1-3C烷基、 胺基-1-3C烷基、胺基環丙基、OCH3、OCH2CH3、環丙基、CH2環丙基、CH2Cl、CHCl2、CH2F、CHF2、CF3、CH2CH2F、CH2CHF2、CH2CF3、NHNH2、NHOH、NHNHCH3、NHOCH3、NHCD3、SCH3或NHCOH。舉例而言，R8可為H、CH3、CH2CH3、Cl、OCH3、NHCD3、NHCH3、NHCH2CH3或NH2，諸如NHCH3。
在一些態樣中，R8可為含前藥之取代基，其中前藥裂解形成基於如上文所述之結晶學資料具有對於自三環骨架碳至活性位點袋之長度而言適當之尺寸的化合物。下文更詳細地描述此等前藥，尤其諸如式II。
R9可為H或可連接於R8以形成含前藥之取代基，諸如下文更詳細描述之具有式III結構之化合物。
X、Y及Z可獨立地選自由N、CRX、CRY及CRZ組成之群，其限制條件為X、Y及Z中不超過兩者為N。RX可為H或自CRX中之碳至RX中之末端原子之長度為約1Å至2Å之相互作用取代基。RY可為H或自CRY中之碳至RY中之末端原子之長度為約1Å至3Å之相互作用取代基。舉例而言，RY不會為甲氧基取代基，因為甲氧基取代基比3Å長。RZ可為H或自CRZ中之碳至RZ中之末端原子之長度為約1Å至2Å之相互作用取代基。基於圖1中所示之結晶學資料，CRX、CRY及CRZ之此等長度與自三環骨架碳至活性位點袋之長度相比為適當的。在一些態樣中，X、Y及Z分別為CRX、CRY及CRZ。RX可為H、CH3、Cl、Br或F，諸如H或F。RY可為H、CH3、CHF2、CF3、CN、CH2CH3、Cl、Br或F，諸如H、F、Cl或CF3。RZ可為H、CH3、CN、Cl、Br或F，諸如H、CH3或F。
Z可為連接於R4之C。雖然不受理論束縛，但效能及/或選擇性可能由於當Z與R4連接形成稠合環時構象熵降低而增加。在一些態樣中，Z可為連接於R4之C，其中該化合物具有式VI之結構
R4l可為CR10、CR10CR11、NR12、O或S。R4m可為CR10、CR10CR11或NR12。R4n可為CR10、CR10CR11、NR12、O或S。R10、R11及R12各自獨立地為H或非干擾性取代基。非干擾性取代基包括胺、C1-C10烴基、烷基胺，諸如C1-C4烷基胺，例如甲胺。在一些態樣中，視情況經取代之R4l可為O、CH、NH或NCH3。視情況經取代之R4m可為CH、CHCH2NH2或C=NH。視情況經取代之R4n可為CH、NH、CH2或CHNH2。
R4l及R4m上之兩個相鄰非干擾性取代基可形成一或多個稠合環。當R4l、R4m、R4n或R4o中之兩者為CR10時，虛線指示視情況存在之雙鍵。因此，在一些態樣中，式VI可具有式VIa之結構：
虛線指示R4l及R4m上之取代基，該等取代基形成可視情況經非干擾性取代基取代之稠合環E。
在一些態樣中，E環中連接R4l及R4m之部分為含有0至5個O、S或N雜原子，在R4l及R4m處連接於D環且視情況經OH、CN、=O、NH2、=NOH、=NNH2、=NH、=NOCH3、Br、F、Cl、SO3H或NO2取代之C1-C15烴基殘基。
舉例而言，R4l及R4m與兩個非干擾性取代基一起可形成含有0至1個N原子且視情況經鹵素(諸如氯)取代之稠合芳族六員E環。此外，R4l及R4m與兩個非干擾性取代基一起可形成包含0至2個選自O、S及N之雜原子的稠合五員不飽和、部分不飽和或飽和E環。舉例而言，R4l可為N，且與R4m及兩個非干擾性取代基一起可形成稠合五員飽和雜環E環。R4l及R4m與兩個非干擾性取代基一起之其他實例包括可稠合、螺接或橋接且視情況含有胺取代基之飽和5、6、7、8或9員環。
當R4n為經C或N連接於R4o之NH或CH2時，-R4n-R4m-R4l-可選自例如以下部分，從而形成E環：
對於以上此等部分(其中R4n為NH)中之每一者，R4n可經CH2置換。類似地，在R4n為CH2之情況下，R4n可經NH置換。
R4o可為a)一鍵，其中形成7員D環，其中R4n未經取代；b)D環主鏈中之1員連接基團，其中形成8員D環，其中該1員連接基團未經取代；c)形成9員D環之D環主鏈中之2員連接基團，其中與A環相鄰之成員未經取代。
另外，-R4o-R4n-R4m-R4l-，亦即，可選自以下部分：
在一些態樣中，D環在主鏈中含有至少一個N，或D環上之取代基含有至少一個N。
在一些態樣中，R4m及R4n上之兩個相鄰非干擾性取代基可形成一或多個稠合環。當R4l、R4m、R4n或R4o中之兩者為CR10時，虛線指示視情況存在之雙鍵。因此，在一些態樣中，式VI可具有式VIb之結構： 式VIb。
在一些態樣中，F環中連接R4m及R4n之部分為含有0至5個O、S或N雜原子，在R4m及R4n處連接於D環且視情況經OH、CN、=O、NH2、=NOH、=NNH2、=NH、=NOCH3、Br、F、Cl、SO3H或NO2取代之C1-C15烴基殘基。
雖然不受理論束縛，但當F環避免空間位阻且避免干擾化合物與酶活性位點結合時適用。因此，在一些態樣中，若存在F環，則R4o可能不為一鍵。若R4o為1員連接基團，則F環中連接R4m及R4n之部分(若存在)可為未經取代之C1殘基，從而與R4m及R4n一起形成未經取代之環丙基殘基。若R4o為1員連接基團，則F環中連接R4m及R4n之部分可為含有0至5個O、S或N雜原子之C2-C15烴基殘基，然而，F環上緊鄰R4n之位置可未經取代。若R4o為2員連接基團且存在F環，則F環上之任何取代基均可能足夠遠，以避免空間位阻及對酶結合造成之其他干擾。
舉例而言，R4m及R4n與兩個非干擾性取代基一起可形成含有0至1個N原子且視情況經鹵素(諸如氯)取代之稠合6員不飽和、部分不飽和或飽和F環，諸如芳族6員F環。此外，R4m及R4n與兩個非干擾性取代基一起可形成包含0至2個選自O、S及N之雜原子的稠合五員不飽和、部分不飽和或飽和F環。舉例而言，R4m與R4n均可為CH，且與兩個非干擾性取代基一起可形成稠合五員飽和雜環F環。R4m及R4n與兩個非干擾性取代基一起之其他實例包括可稠合、螺接或橋接且視情況含有胺取代基之飽和5、6、7、8或9員環。
雖然不受理論束縛，但當D環避免空間位阻且避免干擾化合物與酶活性位點結合時適用。在一些態樣中，在結合構形中，D環在A、B及C環平面以下朝向GyrB/ParE結合袋底部突出不超過約3Å；且當化合物呈結合構形時，D環在空間上不干擾R2。
在一些態樣中，式VI化合物可選自由以下組成之群：
亦可使用如本文所述之其他R2取代基來製造上述化合物。
不受理論束縛，R2可適用於賦予針對真核ATP結合蛋白質(諸如激酶及HSP90)之選擇性及效能。因此，化合物之一個益處包括避免由於脫靶結合(諸如與激酶結合)所致之毒性，此係部分歸因於作為化合物之一部分之R2的選擇性。一般而言，在一些態樣中，化合物並非真核激酶之有效抑制劑。在一些態樣中，R2為含有0至3個O、S或N雜原子且視情況經0至3個非干擾性取代基取代之6員芳基或雜芳基環，其中R2上之2個相鄰非干擾性取代基可與6員芳基或雜芳基環一起形成一或多個稠合環。舉例而言，R2可為含有0至3個O、S或N雜原子的視情況經取代之6員芳基或雜芳基環，諸如視情況經取代之嘧啶基、苯基或吡啶基。在一些態樣中，R2為雜芳基環，諸如6員雜芳基。在一些態樣中，R2可經6員芳基或雜芳基環中之碳原子連接於L。不受理論束縛，GyrB/ParE活性位點袋之溶劑掩蔽面可限制鄰近彼等溶劑掩蔽面之化合物上之取代基的尺寸。因此，對於R2，6員芳基或雜芳基環可在緊鄰R2連接於L之位置的環位置處含有CH。在一些態樣中，R2之6員芳基或雜芳基環上在緊鄰R2連接於L之環位置的環位置處不存在N。
圖2說明作為視情況經取代之6員雜芳基環的R2，不過取代基之定位亦適用於6員芳基環。在此說明中，A及E為C。Rb及Rc在結合構形中面向溶劑，且因此在此位置處之取代基可改變且可包括前藥。可允許Rb與Rc之間的環化。Rd部分暴露於溶劑，且可允許Rc與Rd(例如， 與Rd位置處之H鍵接受體)之間的環化。Rd處之大取代基(諸如大分支鏈基團)可能與袋外緣碰撞。
在一些態樣中，R2之與由視情況存在之取代基形成之一或多個稠合環組合的視情況經取代之6員芳基或雜芳基環可選自由以下組成之群：視情況取代之吲哚基、氮雜吲哚基、嘧啶并吡啶基、喹唑啉基、喹喏啉基、啶基、嘌呤基、咪唑并吡啶基、呋喃并吡啶基、異吲哚啉基、苯并二氧雜環己烯基、二氫苯并二氧雜環己烯基、苯并噻唑基、吡咯并吡啶基、二氫吡咯并吡啶基、苯并咪唑基、咪唑并吡啶基、二氫咪唑并吡啶基、四氫異吲哚基、烯基、苯并噻吩、苯并***基、苯并呋喃基、苯并噁二唑基、吲唑基、喹啉基、異喹啉基、吲哚啉、氮雜吲哚啉基或。
類似地，R2可為含有0至3個O、S或N雜原子且視情況經0至3個非干擾性取代基取代之6員芳基或雜芳基環，其中若L為O或S，則R2之6員芳基或雜芳基環在緊鄰R2連接於L之位置的各位置處具有CF。
在一些態樣中，R2不包括PCT/US2012/029104中之6員芳基或雜芳基。
在一些態樣中，R2可為含有0至3個O、S或N雜原子且視情況經0至3個非干擾性取代基取代之6員芳基或雜芳基環，其中若L為O或S，則R2之6員芳基或雜芳基環在緊鄰R2連接於L之位置的各位置處具有CF。
當L在其主鏈中含有一個成員時，R2可為含有0至3個O、S或N雜原子且視情況經0至3個非干擾性取代基取代之6員芳基或雜芳基環，其中若L為NH、CH2、CHF或CF2，則R2之6員芳基或雜芳基環在緊鄰R2連接於L之位置的各位置處獨立地具有CH或CF。
當L在其主鏈中含有一個成員時，R2可為含有1至4個O、S或N雜 原子且視情況經0至2個非干擾性取代基取代之5員雜芳基環；其中若L為O、S、NH、CH2、CHF或CF2，則R2之5員雜芳基環在緊鄰R2連接於L之位置的各位置處獨立地具有O、S、N、NH、CH、CF或CCl。
在一些態樣中，為維持雜芳香性，若R2在5員雜芳基之主鏈中含有O或S，則可存在一個O或S。
此外，當L在其主鏈中含有一個成員時，R2可為含有0至3個O、S或N雜原子且視情況經0至3個非干擾性取代基取代之6員或5員非芳基或非雜芳基環；其中若L為O、S、NH、CH2、CHF或CF2，則R2之6員或5員非芳基或非雜芳基環在緊鄰R2連接於L之位置的各位置處獨立地具有O、S、N、NH、CH、CF或CH2。
當L在其主鏈中含有兩個或兩個以上成員時，R2可為含有0至3個O、S或N雜原子且視情況經0至3個非干擾性取代基取代之6員芳基或雜芳基環；含有1至4個O、S或N雜原子且視情況經0至2個非干擾性取代基取代之5員雜芳基環；或含有0至3個O、S或N雜原子且視情況具有0至3個非干擾性取代基之6員或5員非芳基或非雜芳基環。
5員雜環之實例包括噻二唑、噁二唑、異噁唑、四唑、咪唑、吡咯、吡唑、噻唑、噁唑、異噻唑、***、呋喃及噻吩。
R2之相鄰非干擾性取代基可與6員芳基或雜芳基環、5員雜芳基環或6員或5員非芳基或非雜芳基環一起形成一或多個稠合環。5/6稠合環之實例包括吲哚、氮雜吲哚、嘌呤、咪唑并嘧啶、呋喃并吡啶基、氮雜苯并噻唑、吡咯并吡啶基、氮雜苯并咪唑、咪唑并吡啶、氮雜苯并噻吩、氮雜苯并***、氮雜苯并呋喃、氮雜苯并噁唑或氮雜吲唑。
R2之一些種類可包括
R2b、R2c、R2d、R2f及R2g可各自獨立地為N或CR2e，其中R2e為H或視情況經非干擾性取代基取代之C1-C4烷基，諸如OH、CH3或CH2OH。與PCT/US2012/029104中之先導化合物相比，含有此等R2種類之許多化合物對某些細菌顯著更有效。在一些態樣中，R2b為N。在一些態樣中，R2d為N。另外，R2b可為N，且R2c及R2d可各自為CR2e，例如CH。R2之實例包括
本文中亦可包括該類別可能涵蓋但PCT/US2012/029104中未揭示之化合物種類。舉例而言，新種類包括：
在一些態樣中，R2可為含有1至4個O、S或N雜原子且視情況經0至2個非干擾性取代基取代之5員雜芳基環或含有0至3個O、S或N雜原子之6員或5員非芳基或非雜芳基環的化合物可具有以下式VII、式VIII及式IX之結構：
虛線可指示至少一個視情況存在之雙鍵。若A1及A2之一為經=O取代之碳原子，則將不需要至少一個雙鍵。A1、A2、A3、A4、B1、B2、B3及B4獨立地為視情況經取代之CH、CH2、NH、N、O或S，其中視情況存在之取代基為非干擾性取代基。非干擾性取代基可包括含有0至6個諸如O、S或N之雜原子的C1-C12烴基，諸如C1-C6烷基，或5員或6員碳環、芳族或雜芳族環，該環又可視情況經非干擾性取代基取代。非干擾性取代基亦可包括=O、鹵基、羥基、C1-C6烷氧基、胺基、CN或N3，諸如=O。R2上之兩個相鄰非干擾性取代基可形成一或多個稠合環。
R2亦可包括：
5員非芳族環可包括：
6員非芳族環可包括：
視情況經取代之R2基團之實例包括：
R2可為含有1至4個O、S或N雜原子且視情況經0至2個非干擾性取代基取代之5員雜芳基環或含有0至3個O、S或N雜原子且視情況具有0至3個非干擾性取代基之6員或5員非芳基或非雜芳基環的化合物包 括：
GyrB/ParE活性位點袋之溶劑暴露面允許在使用時化合物之部分暴露於溶劑環境，如圖1中所說明。在一些態樣中，非干擾性取代基可具有水溶性以便提供與水性溶劑環境之相容性。潛在溶劑環境之方向之取代基的比例並不關鍵，但熟習此項技術者應瞭解，空間上不受阻之取代基為適用的。因此，暴露於溶劑之取代基之比例可不同。
與「干擾性取代基」成對比，分子之某些位置可描述為允許「非干擾性取代基」。使用此術語係因為此等位置中之取代基一般而 言與作為整體之分子之活性具有較小相關性。在此等位置可採用多種取代基，且確定任何特定任意取代基為「非干擾性」與否完全在普通技能範圍內。
如本文所用之「非干擾性取代基」為使本文之化合物(諸如式I化合物)抑制至少一種細菌類型之細菌生長之能力在定性上保持完整的取代基。舉例而言，基於小於32μg/ml之最低抑制濃度(MIC)，或基於小於10nm之DNA旋轉酶B(GyrB)或拓撲異構酶IV(ParE)之ATPase活性抑制，非干擾性取代基將保留化合物提供抗細菌功效之能力。因此，基於MIC或ATPase活性，取代基可改變抑制程度。然而，只要本文之化合物(諸如式I化合物)保留抑制細菌/ATPase活性之能力，取代基將歸類為「非干擾性」。在此項技術中可利用許多用於測定任何化合物抑制DNA旋轉酶B(GyrB)或拓撲異構酶IV(ParE)之ATPase活性之MIC或能力的分析法，且一些分析法例示於以下實例中。舉例而言，偶合分光光度分析法(其中量測ATP水解所引起之無機磷酸鹽之酶依賴性釋放)測定任意選擇之化合物在與GyrB或ParE一起培育期間在添加ATP後的抑制劑活性。嚴格定義與分子活性相關之特徵。「非干擾性取代基」所佔據之位置可經習知部分取代，如此項技術中所瞭解。其與測試該等取代之外部界限無關。化合物之相關特徵為本文中特別闡述之特徵。
在一些態樣中，作為一個R基團上之非干擾性取代基的取代基亦可為另一R基團上之非干擾性取代基，從而如本文中所論述受制於空間位阻、尺寸限制及細菌抑制能力。舉例而言，R2上之非干擾性取代基亦可為R4上之非干擾性取代基。
R2在環上可具有0至3個非干擾性取代基。舉例而言，R2可具有選自由OH、CO2H、CN、NH2、Br、Cl、F、SO3H、SO2NH2、SO2CH3、SOCH3、NHOH、NHOCH3及NO2組成之群的非干擾性取代 基。R2亦可具有如下取代基，其為含有0至5個O、S或N雜原子且視情況經OH、CN、=O、NH2、NHOH、=NOH、=NNH2、=NOCH3、Br、F、Cl、SO3H或NO2取代的視情況經取代之C1-15烴基殘基。取代可在碳原子或雜原子上進行，由此允許有諸如S=O之基團。在雜芳基含有吡啶環之情況下，氮原子可氧化成吡啶N-氧化物；因此，OH取代基可呈氧化物形式，由此例如允許有具有N-氧化物之吡啶基，其中N為環雜原子。
含有0至5個O、S或N雜原子之C1-15烴基殘基可包括烴基之組合，諸如連接在一起之脂族環或鏈與芳族環之組合。
在一些態樣中，R2上之兩個相鄰非干擾性取代基形成一或多個稠合環。舉例而言，一或多個稠合環與R2之6員芳基或雜芳基環之組合含有5至15個成員及0至5個O、S或N雜原子，視情況諸如經OH、=O、CN、NH2、Br、F或Cl取代。
視情況存在之取代基可佔據R2環結構中不與L相鄰之所有位置，諸如一個位置、1至2個位置，或1至3個位置。在一些態樣中，一個位置視情況經取代。此等取代基可視情況經與所列取代基類似之取代基取代。當然，一些取代基(諸如鹵基)不會進一步經取代，如熟習此項技術者所知。
在一些態樣中，R2可為視情況經CH(OH)CH3、C(OH)(CH3)2、OCH3、CN、CH3、CH2CH3、O-環丙基、SCH3、Br、Cl、F或NH2取代之嘧啶基或吡啶基。
在結合構形中可暴露於溶劑之R2環上之非干擾性取代基可包括大取代基，諸如前藥。
在一些態樣中，R2可選自以下圖表1中之取代基。
圖表1
在一些態樣中，R2可選自以下圖表2中之取代基。
在一些態樣中，R2可選自以下圖表2a及2b中之取代基。此等R2基團包括OH，因此適用於製造前藥。
圖表2a
在另一態樣中，L-R2包括：
圖1及圖2展示在結合構形中沿R4鍵軸且在自R4鍵軸0°至90°逆時針掃描中暴露於溶劑之化合物。因此，可改變對R4上之前藥及取代基的選擇。在選擇R4取代基時，在一些態樣中，在結合構形中R4基團在空間上不干擾R2或Z基團，此說明於圖2中。熟練技術者應瞭解，為避 免空間干擾，R4上之原子不應接近R2或Rz上之原子(在結合構形中)，使得最接近之原子的原子間距離小於其凡得瓦爾力半徑之和。
另外，在一些態樣中，在結合構形中，R4取代基在A、B及C環平面以下朝向GyrB/ParE結合袋突出不超過約3Å。「朝向GyrB/ParE結合底部袋」係指在自R4與骨架之連接點約5至6個鍵內之平面以下突出不超過約3Å。因此，遠離R4與C環之連接點延伸超過約5至6個鍵之R4部分可在A、B及C環平面以下突出超過約3Å，因為此等部分不受GyrB/ParE結合袋底部限制。
距離定義為結合構形中自與三環骨架之原子中心對齊之平面至R4取代基上(距離平面)最遠端原子之中心的垂直距離。
在一些態樣中，R4可為H。
在一些態樣中，R4亦可為視情況經取代之ORa；其中Ra為含有0至3個O、S或N雜原子且視情況經0至3個非干擾性取代基取代之5至6員芳基或雜芳基。在一些態樣中，與O連接於Ra之位置相鄰之環位置可經小取代基取代，諸如主鏈中具有2個原子之取代基，諸如OCH3、CH3、CH2CH3、OH、NH2、F、Cl、Br、I或NO。在其餘位置中，取代基可能較大且不同，因為在結合構形中，此等位置中之取代基暴露於溶劑。在一些態樣中，Ra為視情況經取代之嘧啶基或吡啶基，諸如未經取代之嘧啶基或經CH3或NH2取代之嘧啶基。在一些態樣中，ORa為以下圖表3中之取代基之一。
在一些態樣中，R4可為經二級或三級胺N連接於C環之視情況經取代之二級或三級胺。「二級胺」係指當取代基連接於分子之其餘部分時含有一個連接於二級胺N之H的含N取代基。「三級胺」係指當取代基連接於分子之其餘部分時不含連接於三級胺N之H的含N取代基。
當R4為經二級或三級胺N連接於C環之視情況經取代之二級或三級胺時，R4可進一步包含一級或二級胺，其中該一級或二級胺不直接連接於C環。「一級胺」係指當連接於取代基之其餘部分時含有兩個連接於一級胺N之H原子的胺基。關於不直接連接於C環之「二級胺」，在此種情況下，二級胺係指當連接於取代基之其餘部分時含有一個連接於二級胺N之H原子的胺基。不直接連接於C環之一級或二級胺可位於呈結合構形之化合物中，其中： a)Y之C或N原子與一級或二級胺N之間的距離為約7Å至約10.5Å；b)R8所連接之C原子與一級或二級胺N之間的距離為約6Å至約9Å；c)R4所連接之C原子與一級或二級胺N之間的距離為約3.5Å至約6Å；及d)R2所連接之C原子與一級或二級胺N之間的距離為約5Å至約7.5Å。
關於一級或二級胺之「不直接連接於C環」係指缺乏連接一級或二級胺與C環之鍵。
在一些態樣中，R4可為視情況經取代之三級胺，其為含有1至3個N原子、0至3個O原子及0至1個S原子的視情況經取代之4至14員飽和環雜脂族三級胺環系統；且其中該4至14員飽和環雜脂族環系統為單環、稠合環系統、橋環系統或螺環系統。
在一些態樣中，R4可為經三級胺N連接於C環之視情況經取代之 三級胺，其中該視情況經取代之三級胺含有至少一個與三級胺N相隔2至3個原子的另一N。分隔N之原子無須位於同一環中。舉例而言，分隔N之一個原子可在一個環中，而第二個原子可存在於取代基中，或分隔N之兩個原子可在同一環或不同環之主鏈或取代基中。
在一些態樣中，R4之視情況經取代之二級或三級胺為以下圖表4中之取代基之一。
在一些態樣中，R4可為經1至2個非干擾性取代基取代之非環狀二級或三級胺。
在一些態樣中，R4可選自由視情況經取代之吡唑基、苯基、哌嗪基、吡啶基及四氫吡啶基組成之群。
在一些態樣中，R4可為含有0至3個N、O或S雜原子之視情況經取代之5至10員不飽和環狀或雜環殘基。視情況存在之取代基可包括選自由CH3、NH2、F、Cl及CH2NH2組成之群的0至2個視情況存在之取代基。在一些態樣中，R4之含有0至3個N、O或S雜原子之視情況經取代之5至10員不飽和環狀或雜環殘基為以下圖表5中之取代基之一。
圖表5
R4上視情況存在之取代基可包括0至3個非干擾性取代基。R4上之非干擾性取代基可為選自由OH、NO、CO2H、CN、NH2、Br、Cl、F、SO3H及NO2組成之群的取代基，或為含有0至5個O、S或N雜原子且視情況經OH、CN、=O、NH2、=NOH、=NNH2、=NOCH3、Br、F、Cl、SO3H或NO2取代之C1-15烴基殘基。取代可在C或雜原子上進行，由此允許有諸如S=O之基團。另外，OH取代基可呈氧化物形式，由此例如允許有具有N-氧化物之吡啶基，其中N為環雜原子。含有0至5個O、S或N雜原子之C1-15烴基殘基可包括烴基之組合，諸如連接在一起之脂族環或鏈與芳族環之組合。
在一些態樣中，R4可選自以下圖表6中之取代基。
圖表6
除PCT/US2012/029104及本文中所揭示之R4種類以外，R4可包括經=O取代之R4取代基，諸如吡咯啶酮或哌啶酮。
R4亦可為含前藥之取代基，其中化合物具有式V或式V'之結構：
或其醫藥學上可接受之鹽；其中R4a含有來源於如b)至d)或g)至i)中之非前藥R4之氧殘基，其中該非前藥R4具有OH基團，其中該R4OH經R4a中之氧殘基置換，且其中該氧殘基連接於P；其中R4'-NH來源於如b)至d)或g)至i)中之非前藥R4，其中該非前藥R4含有一級胺，且其中該一級胺中之NH將R4殘基連接於C=O；其中R4b及R4c獨立地為H或C1-C6烷基；其中R4d為、或其醫藥學上可接受之鹽；其中Q為CH或N；其中R4e為(CR4g 2)n-鹼性胺，其中各R4g可獨立地為H或C1-C3烷基；其中n為0至2；其中R4f為氫、視情況經OH或NH2取代之C1-C6烷基；其中R4e與R4f可連接形成環；其中R4j及R4k獨立地為H或C1-C8烴基殘基； R4亦可為含前藥之取代基，其中化合物具有式II"之結構
其中該等取代基與本文所定義之取代基相同。
R4亦可與R2連接形成稠合環，其中R4為在連接於R2基團之連接基團之主鏈中含有0至6個O、S或N原子的5至15員烴基連接基團，其中該5至15員烴基連接基團中之原子視情況經非干擾性取代基取代。此稠合環更詳細地論述於上文中。R4亦可與Z連接形成稠合環，該稠合環更詳細地論述於本文中。
化合物可為實例中所例示之化合物之一。
在一些態樣中，圖表7中之化合物或PCT/US2012/029104中所敍述之任何化合物可為與本文所述之新前藥相關之活性部分。
PCT/US2012/029104中未揭示以下圖表8中之新化合物種類。
在一些態樣中，圖表8中之化合物的活性出乎意料地高於PCT/US2012/029104中所揭示之化合物中最具活性之種類，或預期其活性低於PCT/US2012/029104中所揭示但活性出乎意料地較高之化合物。在一些態樣中，圖表8中之化合物或本文中之其他化合物的hERG IC50值出乎意料地高於PCT/US2012/029104中所揭示之化合物中最具活性之種類。
當本文之化合物(諸如具有式I之化合物)含有一或多個對掌性中心時，亦涵蓋光學純形式以及立體異構體或對映異構體之混合物。
R2可與R4連接形成具有ABC環之稠合環。雖然不受理論束縛，但效能及/或選擇性可能由於當R2與R4連接形成稠合環時構象熵降低而增加。以下過度簡化之結構(其不展示L、R2及R4之細節)說明R2與R4連接形成與ABC環稠合之環：
當作為稠合環之一部分時，R2可為如本文所述之環。雖然不受理論束縛，但當R2與R4之連接點避免空間位阻且避免干擾化合物與酶活性位點結合時適用。在一個態樣中，L可在其主鏈中具有單一成員，諸如O、S、NH、CH2、CHF或CF2。在此種情況下，若R2之6員環連接於L及R4，則R4可相對於與L之連接點連接於該6員環之間位或對位。若R2之5員環連接於L及R4，則R4可連接於R2之5員環上除L連接於R2之位置以外的任何位置。當然，對於5員環而言，可在自連接於L之原子上移除兩個原子的原子處具有連接點。與R2之6員或5員環之連接點可為該環中之碳或適當雜原子，諸如氮。
舉例而言，若R2為如本文所述之6員環，例如6員芳基、雜芳基、非芳基或非雜芳基環，則R2可經R2之6員環中相對於與L之連接點之間位或對位連接於R4。
作為說明，R2可與R4連接以在間位形成稠合環之化合物的一個實例包括以下第一化合物。R2可與R4連接以在對位形成稠合環之化合物的實例包括以下後三種化合物。
若L在其主鏈中具有單一成員且若R2為如本文所述之5員環，例如5員芳基、雜芳基、非芳基或非雜芳基環，則第一位置為連接於L之環成員。第二位置為五員環中與第一位置相鄰之位置處的環成員。第三位置為五員環中與第二位置相鄰之位置處的環成員。在一些態樣中，當L在其主鏈中含有單一成員時，R2可經五員環中之第三位置連接於R4以避免任何空間位阻或干擾酶結合。
然而，R2可含有超過一個環。若R2為多環取代基，則若連接點不在與L相鄰之環中，則與R4之連接點可足夠遠以避免空間位阻及對酶結合造成之其他干擾。另外，在一些態樣中，當L在其主鏈中具有超過一個成員時，諸如SCH2、OCH2、NHCH2、CH=CH、CH2CH2、SCH2CONH、OCH2CONH、NHCH2CONH、OCH2CH=CH或SCH2CH=CH，R2與R4之連接點可足夠遠以避免空間位阻及對酶結合造成之其他干擾。
在此種情況下，R4可為5至15員，諸如9至12員烴基殘基連接基團，且可在連接於R2基團之烴基殘基連接基團之主鏈中含有0至6個O、S或N原子，其中該5至15員烴基殘基連接基團中之原子視情況經非干擾性取代基取代。在一些態樣中，烴基殘基連接基團可為飽和、部分不飽和或不飽和的。視情況存在之取代基包括本文所述之任何非干擾性取代基，包括視情況在主鏈中含有雜原子之烴基殘基，該烴基殘基又可視情況經非干擾性取代基取代。烴基殘基可為C1-C10烴基 殘基，例如C1-C10烷基，例如C3-C6環烷基及C1-C6烷基。相鄰的視情況存在之取代基可形成稠合環。視情況存在之取代基之實例可為鹵素(例如Cl或F)、醯胺、OH、=O、胺基、胺基C1-C6環烷基及胺基C1-C6烷基中之一或多者。在一些態樣中，舉例而言，當C=O與烴基殘基連接基團之主鏈中之氮相鄰時，可形成醯胺。
當呈結合構形時，R4連接基團對A、B及C環平面以上之溶劑空間開放，因此預期極少干擾GyrB/ParE結合袋底部，而與視情況經取代之連接基團之尺寸無關。另外，在與R4連接基團所連接之C相距約5Å之距離處，GyrB/ParE結合袋底部之一部分對溶劑空間開放，從而允許連接基團在A、B及C環平面上下自由移動。當然，藥物設計中之實際考慮因素可能限制連接基團之尺寸，諸如所得醫藥品之尺寸，由此可能增加成本。
亦涵蓋製造該等化合物之各種製程。用於PCT/US2012/029104中之化合物類別所涵蓋之化合物種類的製程可藉由其中所揭示之製程來進行。除非有所指示，否則取代基為與式I中相同之取代基。在R4為經二級或三級胺N連接於C環之視情況經取代之二級或三級胺的一些態樣中，製程包含用HR4處理 以製造式I化合物；且視情況進一步包含在處理步驟之前，用保護基保護R8或用保護基保護R4中之胺，該胺並非二級或三級胺N(若存在)；及在處理步驟之後視情況移除保護基。
就化學選擇性而言，保護基為有用的且在此項技術中為已知 的。典型保護基包括第三丁氧基羰基(BOC)及苯甲氧羰基(Cbz)。當保護基為BOC時，可使用酸來脫除保護基；當保護基為Cbz時，可使用催化氫化來脫除保護基。
在即將進行上述處理步驟之前，製程可進一步包含使式XX化合物
與R2LH在鹼性條件下反應，其中G1及G2為獨立地選自由Cl、Br、F、I、SR、SOR、SO2R、OSO2R及O-苯并***(OBt)組成之群的離去基；其中R可為含有0至5個O、S或N原子且視情況經C1-4烷基、C1-4烷氧基、Cl、Br、F、I或NO2取代之C1-8烷基、芳基或雜芳基，諸如甲基、苯甲基及對甲氧基苯甲基，以製造具有以下結構之化合物
在一些態樣中，R4為經二級或三級胺N連接於C環之視情況經取代之二級或三級胺的化合物亦可使用如下製程製造，該製程包含在鹼性條件下用R2LH，諸如用苯酚、苯硫酚、雜芳基羥基或雜芳基硫醇之陰離子處理 其中G2為選自由Cl、Br、F及I組成之群的離去基；且視情況進一步包含在即將進行上述處理步驟之前用保護基保護R8或用保護基保護R4中之胺，該胺並非二級或三級胺N(若存在)；及在處理步驟之後脫除R8及R4之保護基。
在即將進行上述處理步驟之前，製程可進一步包含使式XX化合物
與HR4反應，以製造
其中G1為選自由Cl、Br、F及I組成之群的離去基。
在一些態樣中，當L為S時，製造R4為經二級或三級胺N連接於C 環之視情況經取代之二級或三級胺之化合物的製程可包含用HR4處理
其中G1為來源於SO2鹵化物、雙(2-側氧基-3-噁唑啶基)膦(BOP)或六氟磷酸苯并***-1-基-氧基三吡咯啶基鏻(pyBOP)之離去基，以製造本文之化合物。此製程亦可視情況進一步包含在即將進行上述處理步驟之前用保護基保護R8或用保護基保護R4中之胺，該胺並非二級或三級胺N(若存在)；及在處理步驟之後脫除R8及R4之保護基。
在即將進行上述處理步驟之前，製程可進一步包含使
與G1X1反應，以得到
其中G1X1為SO2鹵化物、雙(2-側氧基-3-噁唑啶基)膦(BOP)或六氟磷酸苯并***-1-基-氧基三吡咯啶基鏻(pyBOP)。
在即將進行上述處理步驟之前，製程可進一步包含使
與R2X2(其中X2為Br或I)偶合，以形成
在另一態樣中，中間化合物具有式XX之結構：
或其經胺保護之中間物；其中：G1及G2為獨立地選自由SH、OH、Cl、Br、F、I、SR、SOR、SO2R、OSO2R、OAr及OBt組成之群的離去基；R為C1-8烷基、芳基或雜芳基；Ar為含有0至5個O、S或N原子且視情況經C1-4烷基、C1-4烷氧基、鹵基或NO2取代之芳基或雜芳基；Bt為苯并***；R8為自A環上之碳連接點至R8中之末端原子之長度為約1Å至約5Å且寬度為約3.3Å或小於3.3Å之相互作用取代 基；且X、Y及Z分別獨立地選自由N、CRX、CRY及CRZ組成之群，其限制條件為X、Y及Z中不超過兩者為N，其中RX為H或自CRX中之碳至RX中之末端原子之長度為約1Å至約2Å之相互作用取代基；其中RY為H或自CRY中之碳至RY中之末端原子之長度為約1Å至約3Å之相互作用取代基；其中RZ為H或自CRZ中之碳至RZ中之末端原子之長度為約1Å至約2Å之相互作用取代基；其限制條件為其中R8不為CH3，且其限制條件為當R8為OCH3時，則RX及RY不為OH。
當中間化合物為經胺保護之中間物時，該化合物中之一或多個氮可經苯甲氧羰基(Cbz)或BOC保護。G1及G2可為獨立地選自由甲苯磺酸酯、甲磺酸酯、三氟甲磺酸酯、O-嘧啶、O-苯基及O-吡啶組成之群的離去基。
以下流程概述用於製造本文之起始物質、中間物及化合物之反應步驟的態樣，該等態樣詳述於實例中。關於R2及R4取代基之起始物質可購得，或可由熟練技術者使用文獻中報導之方法製造。
1. 製備三環嘧啶并[4,5-b]吲哚核心之一般程序
可如流程1中所示將多種胺及經取代之胺引入嘧啶并吲哚系統之A環中。可用胺容易地置換鄰氟硝基苯S1，得到鄰胺基類似物S2。保護基可藉由併入起始物質中(如在S 3b中)來引入或在氟芳基置換反應後引入(如在S 3c中)。在烷基或烷氧基R8基團之情況下，可使用硝化來引入R8基團鄰位之硝基S3d。當硝化反應得到區位異構體混合物時，可使用層析來分離所要異構體。
流程1：製備經取代之苯基起始物質之一般程序
流程2概述製備多種吡啶及嘧啶起始物質之一般方法。使4,6-二羥基嘧啶硝化，繼而用POCl3將羥基轉化成氯，得到中間物S4c。用胺及醇容易地置換氯，得到所要中間物S3e。以類似方式，用胺及醇容易地取代市售吡啶S4d，形成中間物S3f。
流程2：製備經取代之嘧啶及吡啶起始物質之一般程序
鄰氟硝基芳族化合物S3藉由用氰基乙酸乙酯或氰基丙二酸酯處 理，繼而在乙酸中用鋅還原而轉化(流程2)成吲哚及經氮取代之吲哚S6a及S6b(吡咯并嘧啶及吡咯并吡啶)，或者可用許多替代性還原劑(諸如亞硫酸氫鈉)還原硝基。
流程3：形成吲哚中間物
如流程4中所示將吲哚中間物轉化成三環中間物。使胺基酯吲哚S6a與醯基異硫氰酸酯反應，繼而用鹼處理，得到2位具有SH且4位具有OH之三環S8a。或者，依序用醯基異氰酸酯及鹼處理，得到在三環之2位與4位均具有OH取代基之S8b。此等中間物為通用中間物，因為可由以下步驟將S8a轉化成雙碸：首先在2位硫處進行烷基化，繼而用諸如BOP或甲磺醯氯之試劑活化4位，繼而用硫醚置換，接著用諸如碸之試劑氧化成雙碸S8f。
流程4. 製備三環中間物
或者，可將二羥基核心S8b轉化成二氯三環S8g。可藉由用二硫化碳及醇鹽處理以得到2,4-二硫醇三環之陰離子，而將胺基腈吲哚中間物S6b轉化成雙碸。可將此中間物當場烷基化，接著氧化，得到雙碸S8f。
流程4. 製備三環中間物(對照)
2. 將三環核心轉化成式I化合物之一般程序
存在多種將關鍵三環中間物轉化成式I化合物之方法。
在流程5中，可將中間物S8f或S8g轉化成雙芳氧基化合物9。當R4為胺或醇鹽時，可用胺或醇置換4位之芳氧基，得到所要式I化合物。在一些情況下，需要在S8中間物及/或R4基團上使用保護基。在彼等情況下，可能需要額外步驟來移除保護基。
流程5：
作為一種替代方法，可首先用R4基團處理二氯三環中間物S8g，接著用醇鹽R2OH在2位進行置換(流程6)。此方法通常需要保護基，尤其當使用二胺作為R4基團時。在此等情況下，移除保護基得到式I化合物。當使用昂貴的R2OH基團或R2基團富含電子時，此方法尤其適用。
流程6：
在L為S之情況下，可藉由流程7中之方法由S8a直接製備式I化合物。在此方法中，使硫醚偶合於芳基鹵化物(較佳為碘代或溴代芳族化合物)。由諸如磺醯基鹵化物之試劑或諸如BOP之偶合試劑活化4位羥基，繼而用胺置換，得到所要式I化合物。
流程7
可如流程8中所示製造R4為芳基或雜芳基之式I化合物。在此種情況下，使用鈴木偶合(Suzuki coupling)條件使二氯中間物S8g偶合於酸。接著用醇鹽處理所得產物，得到式I化合物。
流程8：
3. 製備R 2 中間物之一般程序
可用溴丙二醛處理以下流程9中之環胺，產生6/5二環化合物。可使用鈀或鹼催化之溴代雙環化合物水解來得到醇最終產物。
流程9：
根據流程10，鹵化物起始物質可例如由催化之鈀與(1-乙氧基乙烯基)三乙基錫烷進行施蒂勒偶合(Stille Coupling)，繼而進行酸水解，形成酮中間物。接著可例如由硼氫化鈉將酮中間物還原成醇。
流程10：
4. 將三環核心轉化成式I(L=NH或L=CH 2 )化合物之一般程序
根據以下流程11，用二胺R4及鹼處理雙碸。接著添加胺基R2。酸脫除保護基可得到所要產物。更特定言之，可在室溫下將一當量HR4添加至雙碸與一當量K2CO3於NMP中之攪拌混合物中。12小時後，LC/MS可指示反應完成。可再添加兩當量K2CO3及至少三當量H2NR2。接著可在至少110℃下加熱混合物超過3小時，冷卻至室溫，可將TFA添加至混合物中以移除保護基。可在減壓下濃縮所得混合物且製備型HPLC分離得到目標化合物。
流程11：
根據以下流程12，將經Boc保護之甲胺-吲哚羧酸酯及腈溶解於含HCl(g)之二噁烷中且攪拌隔夜。可濃縮所得溶液，且可用含5% NaOH之H2O與MeOH之1：1混合物溶液再溶解所得殘餘物，接著可加熱溶液至回流，且可使用LCMS監測反應進展。反應完成後，可諸如用HCl中和溶液，且濃縮。可例如由逆相管柱純化殘餘物，得到三環嘧啶核心。接著可將三環核心溶解於NMP中，且可添加偶合試劑BOP及諸如K2CO3之鹼。可用1至2當量經單保護之二胺處理所得中間物，可攪拌所得溶液隔夜，可向混合物中添加TFA以移除保護基。可在減壓下濃縮所得混合物且進行製備型HPLC分離以得到目標化合物。
流程12：
利用類似方法，使用雙碸或二氯三環核心來製造具有以下連接基團之化合物：CHF、CF2、SCH2、OCH2、NHCH2、CH=CH、CH2CH2、SCH2CONH、OCH2CONH、NHCH2CONH、OCH2CH=CH或SCH2CH=CH。
5. 將三環核心轉化成式II、III、IV、V及V'前藥化合物之一般程序
根據以下流程13，例如用酸脫除雙碸之保護基。接著用HLR2及鹼，繼而用HR4處理經脫除保護基之化合物。用諸如氯甲酸氯甲酯之氯甲酸氯烷酯處理此化合物。用R8dO-及鹼置換氯。可移除R4及R8d上 之任何保護基。
流程13：
根據以下流程14，在諸如碘化鈉之碘化物鹽存在下經由分子內環化由氮(R9=H)置換氯。可在諸如三氟乙酸之酸性條件下移除R4中之保護基。
流程14：
根據以下流程15，經由用R2LH進行置換，繼而用R4中之游離胺進行胺化將雙碸轉化成R2及R4。在諸如NEt(i-Pr)2之有機鹼存在下用氯甲酸氯烷酯處理化合物。在碘化鈉存在下由磷酸二酯之經保護鹽R8dO-NR4 +置換氯。可在酸性條件下移除R8中之保護基及R8d中之磷酸酯保護基。以下流程中之「R4'-NH」表示具有連接於前藥之NH的非前藥R4基團。
流程15：
根據以下流程16，在氯磷酸烷酯及鹼存在下將R2a中之羥基轉化成相應磷酸二烷酯。可在酸性條件下移除R8、R4中之保護基及R2a中之磷酸酯保護基。
流程16：
根據以下流程17，在氯磷酸烷酯及鹼存在下將R4中之羥基轉化成相應磷酸二烷酯。可在酸性條件下移除R8、R4中之保護基及R4中之磷酸酯保護基。
流程17：
根據以下流程17a，在氯磷酸烷酯及鹼存在下將R4中之羥基轉化成相應磷酸二烷酯。可在酸性條件下移除R8、R4中之保護基及R4中之磷酸酯保護基。
流程17a
6. 將三環核心轉化成式I(其中Z如同式VI中連接於R 4 )之一般程序
以下流程18a中之雙碸中間物可用作起始物質來製造式I化合物，其中Z連接於R4。首先可用芳硫基或烷硫基及碳酸鉀處理雙碸。在室溫下與當量硫試劑進行反應以便區位選擇性地取代R4碸。接著當場添加HLR2基團且施加熱以便有助於用LR2置換R2碸。接著由mCPBA將產物之硫醚基氧化成所得碸，繼而由羥基鋰水解該碸。使用POCl3將羥基官能基轉化成Cl。接著經由R4l將R4l-R4n連接於核心。此舉可藉由 金屬錯合物催化之偶合或藉由胺取代來進行。可藉由使R4n經由R4o偶合於A環來形成D環。舉例而言，在R4n為胺之情況下，可用甲醛及催化量之TFA對其進行處理以形成所得亞胺，該亞胺自發環化成A環。
流程18a
在以下流程18b中，使用中間物雙甲基磺醯基18.1作為起始物質來製備式VI化合物。在室溫下，在碳酸鉀存在下由2-甲基嘧啶-5-醇選擇性地置換18.1之R4甲基磺醯基，得到產物18.3。接著在40℃下於DMF中由NBS區位選擇性地溴化18.3，得到化合物18.4，接著藉由施蒂勒偶合將其轉化成乙烯基化合物18.5。將18.5當場二羥基化，繼而氧化裂解，直接得到醛18.6。接著可在此合成階段安置不同R2片段。通常，可藉由在90℃下於鹼存在下加熱反應物來用OR2置換化合物18.6之R2甲基磺醯基。當R2不同於R4 2-甲基嘧啶-5-醇時，使用超過3當量之R2OH將雙甲基嘧啶產物減至最少。接著用胺18.8處理取代之產物18.7以轉化成18.9。視胺18.8之反應性而定，反應溫度自室溫至80℃變化。經由C-H碳烯***，藉由當場進行18.9亞胺化、形成重氮鹽18.11、及***18.11以形成18.12之三步順序而由18.9製備環狀化合物18.12。接著在室溫下由TFA移除化合物18.12之Boc保護基，得到式VIa化合物。
流程18b：
使用以下流程18c中之中間物18.4來製備化合物18.17。首先藉由施蒂勒偶合將化合物轉化成相應烯丙基18.13。接著在100℃下於碳酸鉀存在下由OR2取代18.13之R2甲基磺醯基，得到產物18.14。由NMO及OsO4將18.14二羥基化，得到二醇18.15。用NaOH水溶液及熱當場 處理後，二醇18.15環化成經Boc保護之18.16。正如預期，除18.17以外，亦藉由18.16之羥基轉化而由其製得其他類似物。
R4a為增溶基團，諸如-HNCH3、-NH2、-NHCH2CH3、- NHCH2CH2OH、、或。
流程18c：
可使用流程18c製造之化合物包括：
藉由改變R2基團，亦可用多種R2基團製造其他化合物。
可使用以下流程18d中之中間物18.14製備18.22之核心。可選擇性地水解18.14之R4基團以形成羥基18.18，該羥基在用POCl3處理後變成Cl 18.19。18.19與乙烯基酸之鈴木偶合或18.19與三丁基(乙烯基)錫之施蒂勒偶合得到乙烯基18.20。接著對化合物進行閉環複分解以形成高級中間物18.21。可經由多種烯烴反應由18.21得到18.22化合物，諸如氫胺化、迪爾-阿德反應(Diels-Alder reaction)、環丙烷化等。
流程18d：
可藉由使用流程18d製造之化合物包括：
藉由改變R2基團，亦可用多種R2基團製造其他化合物。
根據以下流程19，可由二氯中間物製備式I化合物，其中Z連接於R4。
流程19
可由兩種不同途徑合成以下流程20中之式VIa。在第一種途徑中，在流程18中之環化之前，形成E環以連接R4l與R4m。環化如流程18中進行。
亦可由另一種途徑合成以下流程20中之式VIa。使用二氯中間物(流程19中所示)，藉由金屬錯合物催化之偶合首先將E環連接於核心，繼而形成D環。接著在鹼及熱存在下經由用Cl對其進行取代來組裝HLR2基團。
流程20
根據以下流程21，可使用二氯中間物來製備式VIb。首先經由雙重取代或雙重金屬錯合物催化之偶合或經由取代與偶合之組合使其與F環反應。接著以已知的Cl取代方式使HLR2基團連接於核心。
流程21
7. 將三環核心轉化成式I化合物(其中R 2 連接於R 4 )之一般程序
可用硫醇(在此實例中為苯甲基硫醇)及鹼(例如K2CO3)處理以下流程22中之雙碸中間物以取代4位碸。完成之後，可添加HLR2及鹼(例如K2CO3)以在2位引入LR2。R2可帶有官能基，該官能基可視情況經保護。此官能基可為例如雙鍵、羧酸、硫醇、胺或另一官能基。在下一步驟中，可將4位硫醇轉化成離去基，例如藉由使用MCPBA氧化成碸。現可由HR4置換此離去基，其中R4帶有官能基(例如雙鍵、羧酸、硫醇、胺或另一官能基)。現可進一步修飾或延伸R2及R4處之官能基以備巨環化。巨環可藉由使用熟習此項技術者可利用之方法來形成，例如閉環-複分解或巨內醯胺化。
流程22：
亦可由式I'或式I化合物製備前藥。如本文所用之術語「前藥」表示可在活體內轉化成本文所定義之活性母體化合物之化合物。
另外，前藥與母體藥物相比可具有增加之口服生物可用性。雖 然前藥之益處得到廣泛認可，但前藥常常不能達成此等優勢。因此，需要進行大量努力及研究來開發有效前藥。
本文之前藥與母體抗細菌劑相比具有顯著較低之抗細菌活性，且因此對消化道之破壞性較小。由於此等前藥在血液中轉化成活性抗細菌劑，故其具有全身活性。因此，前藥可維持治癒細菌感染之有利作用，同時避免母體抗細菌劑對胃腸道之顯著副作用。
另外，前藥與母體抗細菌劑相比可具有增加之水溶性，從而能夠獲得用於靜脈內投藥之較佳調配物。
在一些態樣中，前藥可具有式II或式V'之結構：
R2、R4及R9描述於本文中。
式II或式V'之藥物可由血液中之酯酶裂解且分別轉化成具有以下式IIa或式IIa'之活性抗細菌劑：
R8a具有使其在前藥於活體內裂解後在呈結合構形時結合於酶袋之尺寸。舉例而言，R8a可為H或自相鄰氮至R8a中之末端原子之長度為約1Å至約3.3Å且寬度為約3.3Å或小於3.3Å之相互作用取代基。在一些態樣中，R8a為H、甲基、乙基或環丙基，諸如甲基。
R8b或R8c可各自獨立地為H或C1-C6烷基，例如C1-C4烷基，諸如甲基、乙基或第三丁基。舉例而言，R8b可為甲基，R8c可為H；或R8c可為第三丁基且R8c可為H。在一些情況下，R8b或R8c之一為H，或兩者均為H。
在一些態樣中，R8d為、或其醫藥學上可接受之鹽。醫藥學上可接受之鹽在此項技術中為已知的，且包括金屬陽離子，例如鈉、鎂、鈣或鉀鹽，且亦包括胺陽離子，諸如NH4 +，或烷基化胺。
Q可為CH或N，諸如CH。
R8e可為(CR8g 2)n-鹼性胺，其中n為0至2，諸如1，且其中各R8g可獨立地為H或C1-C3烷基，諸如H2、HCH2或CH2CH2。鹼性胺為在投與個體後可增加前藥於水性環境(諸如血液)中之溶解度的增溶基團。
鹼性胺可為NR8hR8i，其中R8h及R8i係獨立地選自由H、視情況經取代之C1-C4烷基組成之群，其中視情況存在之取代基可為OH、NH2或NHCH3，其中R8h與R8i可連接形成含有1至3個N或0至3個O或S雜原子之稠合環。舉例而言，鹼性胺可包括哌嗪基、嗎啉基、C1-C2烷基胺(諸如甲胺)、C1-C2二烷基胺(諸如二甲胺)或NH2。
舉例而言，R8d可為或。
在一些態樣中，R8f為氫或C1-C6烷基，諸如甲基、乙基、丙基或異丙基，或視情況經OH或NH2取代之C1-C6烷基，諸如甲基、乙基、丙基或異丙基。舉例而言，R8f可為CH2OH、CHOHCH3或(CH2)4NH2。R8f亦可為甲基。
另外，R8e與R8f可連接形成環；舉例而言，R8d可為
R8c可為，諸如或如本文所述之其醫藥學上可接受之鹽。R8j及R8k可獨立地為H、C1-C8烴基殘基，諸如C1-C8烷基，例如第三丁基，或苯甲基。
舉例而言，在一些態樣中，R8c可為或。
類似地，R4具有使其在前藥於活體內裂解後在呈結合構形時結合於酶袋之尺寸。
R4b或R4c可各自獨立地為H或C1-C6烷基，例如C1-C4烷基，諸如甲基、乙基或第三丁基。舉例而言，R4b可為甲基，R4c可為H；或R4c可為第三丁基且R4c可為H。在一些情況下，R4b或R4c之一為H，或兩者均為H。
在一些態樣中，R4d為、或其醫藥學上可接受之鹽。醫藥學上可接受之鹽在此項技術中為已知的，且包括金屬陽離子，例如鈉、鎂、鈣或鉀鹽，且亦包括胺陽離子，諸如NH4 +，或烷基化胺。
Q可為CH或N，諸如CH。
R4e可為(CR4g 2)n-鹼性胺，其中n為0至2，諸如1，且其中各R4g可獨立地為H或C1-C3烷基，諸如H2、HCH2或CH2CH2。鹼性胺為在投與個體後可增加前藥於水性環境(諸如血液)中之溶解度的增溶基團。
鹼性胺可為NR4hR4i，其中R4h及R4i係獨立地選自由H、視情況經取代之C1-C4烷基組成之群，其中視情況存在之取代基可為OH、NH2或NHCH3，其中R4h與R4i可連接形成含有1至3個N或0至3個O或S雜原 子之稠合環。舉例而言，鹼性胺可包括哌嗪基、嗎啉基、C1-C2烷基胺(諸如甲胺)、C1-C2二烷基胺(諸如二甲胺)或NH2。
舉例而言，R4d可為或。
在一些態樣中，R4f為氫或C1-C6烷基，諸如甲基、乙基、丙基或異丙基，或視情況經OH或NH2取代之C1-C6烷基，諸如甲基、乙基、丙基或異丙基。舉例而言，R4f可為CH2OH、CHOHCH3或(CH2)4NH2。R4f亦可為甲基。
另外，R4e與R4f可連接形成環；舉例而言，R4d可為
R4c可為，諸如，或如本文所述之其醫藥學上可接受之鹽。R4j及R4k可獨立地為H、C1-C8烴基殘基，諸如C1-C8烷基，例如第三丁基，或苯甲基。
舉例而言，在一些態樣中，R4c可為或。
式II或V'化合物之實例包括
在一些態樣中，前藥可具有式II'、II"或II"'之結構：
其中R基團如本文所定義。
一般而言，如上文所說明但不限於此，化合物上可存在超過一個前藥取代基。
在一些態樣中，前藥具有式III之結構：
R8a與上文關於式II所述相同。R9a可為H或C1-C4，諸如甲基、乙基或第三丁基。類似地，式III之藥物可由血液中之酯酶裂解且轉化成具有以上式IIa之活性抗細菌劑。
式III化合物之一個實例為
前藥亦可具有式IV或V之結構：
或如本文所述之其醫藥學上可接受之鹽。
本文中包含OH基團或經OH取代之任何適合R2均可允許磷酸化，以得到式IV。因此，R2a含有來源於R2之氧殘基，其中R2具有OH基團，其中R2之OH在磷酸化後經R2a中之氧殘基置換，且其中該氧殘基連接於磷酸酯基中之P。
適合R2基團之實例包括以下，該等基團如下所示連接於O連接基團，不過可使用其他連接基團：
本文中包含OH基團或經OH基團取代之任何適合R4均可允許磷酸化，以得到式V。因此，R4a含有來源於非前藥R4之氧殘基。因此，若非前藥R4具有OH基團，則R4之OH在磷酸化後經R4a中之氧殘基置換， 其中該氧殘基連接於磷酸酯基中之P。
如此項技術中已知，PCT/US2012/029104中所揭示之R2及R4取代基可進一步經-OH取代。
式IV或式V之前藥可由血液中之磷酸酶裂解且轉化成分別具有含羥基之R2或R4基團的活性抗細菌劑。R2a或R4a可來源於分別具有經羥基取代之R2或R4基團之活性抗細菌化合物，其中在形成前藥後，羥基變成與磷酸酯之連接點。
具有式IV之化合物的一個實例為
具有式V之化合物的一個實例為
具有式V'之化合物的一個實例為
當前藥之式，例如式II至V或V'，包括R2、R4或R8基團時，本文中可使用任何適當R2、R4或R8基團。
製造前藥之一般流程指示於上文。
舉例而言，R4上之前藥之其他實例包括NHNHCH3、
亦涵蓋本文化合物之醫藥學上可接受之鹽、酯或前藥。熟習此項技術者應瞭解，可由本文所揭示之化合物製備多種前藥、鹽、水合物、溶劑合物及多晶型物，且亦可容易地製備多種經同位素取代之變異體(藉由例如用氘取代氫、用13C取代碳、用15N取代氮或用32P取代磷)，稱為「同位素異構體」。本發明範疇內涵蓋所有該等衍生物。
本文中揭示許多化合物呈鹽酸鹽或其他鹽形式，但熟習藥物化學技術者應瞭解，鹽之選擇並不關鍵，且可藉由熟知方法來製備其他醫藥學上可接受之鹽。Handbook of Pharmaceutical Salts：Properties,Selection and Use.(P.Heinrich Stahl及Camille G.Wermuth編)International Union of Pure and Applied Chemistry,Wiley-VCH 2002；及L.D.Bighley,S.M.Berge,D.C.Monkhouse,「Encyclopedia of Pharmaceutical Technology」,J.Swarbrick及J.C.Boylan編，第13卷，Marcel Dekker,Inc.,New York,Basel,Hong Kong 1995，第453頁至第499頁詳細論述該等鹽。
本文之化合物包括貫穿實例所列出之彼等結構及其醫藥學上可 接受之鹽、酯及前藥。在一些實施例中，化合物處於醫藥組合物或劑型中，其中該醫藥組合物或劑型提供有效抗生物量之化合物以供治療或預防感染。
在另一態樣中，本發明係關於一種醫藥組合物，該醫藥組合物包含一或多種生理學上可接受之表面活性劑、其他載劑、稀釋劑、賦形劑、平滑劑、懸浮劑、成膜物質及包衣助劑或其組合；及本文所揭示之組合物。用於治療用途之其他可接受之載劑或稀釋劑在醫藥技術中熟知，且描述於例如Remington's Pharmaceutical Sciences，第18版，Mack Publishing Co.,Easton,PA(1990)中，其以全文引用的方式併入本文中。可在醫藥組合物中提供防腐劑、穩定劑、染料、甜味劑、芳香劑、調味劑及其類似物。舉例而言，可添加苯甲酸鈉、抗壞血酸及對羥基苯甲酸酯作為防腐劑。另外，可使用抗氧化劑及懸浮劑。在多個實施例中，可使用醇、酯、硫酸化脂族醇及其類似物作為表面活性劑；可使用蔗糖、葡萄糖、乳糖、澱粉、微晶纖維素、結晶纖維素、甘露糖醇、輕質(light)無水矽酸鹽、鋁酸鎂、偏矽酸鋁鎂、合成矽酸鋁、碳酸鈣、碳酸氫鈉、磷酸氫鈣、羧甲基纖維素鈣及其類似物作為賦形劑；可使用硬脂酸鎂、滑石、硬化油及其類似物作為平滑劑；可使用椰子油、橄欖油、芝麻油、花生油、大豆作為懸浮劑或潤滑劑；可使用呈碳水化合物(諸如纖維素或糖)衍生物之鄰苯二甲酸乙酸纖維素或呈聚乙烯衍生物之乙酸甲酯-甲基丙烯酸酯共聚物作為懸浮劑；及可使用塑化劑，諸如鄰苯二甲酸酯及其類似物作為懸浮劑。
術語「醫藥組合物」係指本文所揭示之化合物與其他化學組分(諸如稀釋劑或其他載劑)之混合物。醫藥組合物有助於向生物體投與化合物。此項技術中存在多種投與醫藥組合物之技術，包括(但不限於)經口、注射、氣霧劑、非經腸及局部投藥。在一些實施例中，提供本文所揭示化合物的醫藥學上可接受之鹽。
術語「載劑」係指有助於將化合物併入細胞或組織中之化合物。
術語「稀釋劑」係指於水中稀釋且將溶解相關組合物以及穩定化合物之生物學活性形式的化合物。此項技術中利用溶解於緩衝溶液中之鹽作為稀釋劑。一種常用緩衝溶液為磷酸鹽緩衝生理食鹽水，因為其模擬人類血液之鹽條件。因為緩衝鹽可在低濃度下控制溶液之pH值，因此緩衝稀釋劑極少改變化合物之生物活性。如本文所用之「賦形劑」係指添加至組合物中以向該組合物提供(但不限於)容積、稠度、穩定性、結合能力、潤滑性、崩解能力等之惰性物質。「稀釋劑」為一種賦形劑類型。
術語「生理學上可接受」係指不會消除化合物之生物活性及特性之載劑或稀釋劑。
本文所述之醫藥化合物本身即可投與人類患者，或以其與其他活性成分(如在組合療法中)或適合載劑或賦形劑混合之醫藥組合物形式投與人類患者。在一些實施例中，劑型包括投與化合物本身之彼等形式。另外，劑型可包括醫藥組合物。在任何情況下，劑型可包含足以治療細菌感染之量的化合物作為特定投藥方案之一部分，如熟習此項技術者應瞭解。調配及投與本申請案之化合物之技術可見於「Remington's Pharmaceutical Sciences」,Mack Publishing Co.,Easton,PA，第18版，1990中。
適合投藥途徑可例如包括經口、經直腸、經黏膜、局部或經腸道投藥；非經腸遞送，包括肌肉內、皮下、靜脈內、髓內注射，以及鞘內、直接心室內、腹膜內、鼻內、或眼內注射。化合物亦可依持續釋放劑型或控制釋放劑型投與，包括積存注射、滲透泵、丸劑、經皮(包括電遷移)貼片及其類似物，以便以預定速率進行長時及/或定時脈衝式投藥。
可依本身已知之方式製造醫藥組合物，例如藉助於習知混合、溶解、造粒、製造糖衣藥丸、水磨、乳化、囊封、包覆或製錠製程。
可依任何習知方式使用一或多種生理學上可接受之載劑(包含賦形劑及助劑)來調配醫藥組合物，該等載劑有助於將活性化合物處理成醫藥學上可使用之製劑。適當調配物視所選投藥途徑而定。適合時且如此項技術中所瞭解，可使用任何熟知技術、稀釋劑、載劑及賦形劑；例如上述Remington's Pharmaceutical Sciences中。
可製備呈習知形式之注射劑，如液體溶液或懸浮液、適於在注射前於液體中溶解或懸浮之固體形式、或乳液形式。適合賦形劑為例如水、生理食鹽水、右旋糖、甘露糖醇、乳糖、卵磷脂、白蛋白、麩胺酸鈉、半胱胺酸鹽酸鹽及其類似物。另外，需要時，可注射醫藥組合物可含有微量無毒輔助物質，諸如濕潤劑、pH值緩衝劑及其類似物。生理學上相容之緩衝液包括(但不限於)漢克氏溶液(Hanks's solution)、林格氏溶液(Ringer's solution)或生理食鹽水緩衝液。需要時，可利用吸收增強製劑。
對於經黏膜投藥，可在調配物中使用適於欲滲透之障壁的滲透劑。
用於例如藉由快速注射或連續輸注進行非經腸投藥之醫藥調配物包括呈水溶性形式之活性化合物之水溶液。另外，活性化合物之懸浮液可製備成適當油性注射懸浮液。水性注射懸浮液可含有增加懸浮液黏度之物質，諸如羧甲基纖維素鈉、山梨糖醇或葡聚糖。視情況，懸浮液亦可含有適合穩定劑或增加化合物之溶解度以允許製備高度濃縮型溶液之試劑。用於注射之調配物可依添加有防腐劑之單位劑型呈現，例如在安瓿中或在多劑量容器中。組合物可呈現諸如於油性或水性媒劑中之懸浮液、溶液或乳液形式，且可含有諸如懸浮劑、穩定劑及/或分散劑之調配劑。或者，活性成分可呈粉末形式以供在使用前 用適合媒劑(例如無菌無熱原質水)復原。
對於經口投藥，可藉由組合相關組合物與此項技術中熟知之醫藥學上可接受之載劑來容易地調配組合物。除陽離子性聚合載劑以外可使用之該等載劑使組合物能夠調配成錠劑、丸劑、糖衣藥丸、膠囊、液體、凝膠、糖漿、漿液、懸浮液及其類似物，以供由所治療之患者經口攝入。可由以下步驟獲得供經口使用之醫藥製劑：組合活性化合物與固體賦形劑，視情況研磨所得混合物，且處理顆粒混合物，需要時在添加適合助劑之後，以獲得錠劑或糖衣藥丸核心。詳言之，適合賦形劑為填充劑，諸如糖，包括乳糖、蔗糖、甘露糖醇或山梨糖醇；纖維素製劑，諸如玉米澱粉、小麥澱粉、米澱粉、馬鈴薯澱粉、明膠、黃蓍膠、甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉及/或聚乙烯吡咯啶酮(PVP)，例如聚維酮(Povidone)。需要時，可添加崩解劑，諸如交聯聚乙烯吡咯啶酮(例如交聯聚維酮(Crospovidone))、瓊脂，或海藻酸或其鹽，諸如海藻酸鈉。糖衣藥丸核心具有適合包衣。為此目的，可使用濃縮型糖溶液，該等濃縮型糖溶液可視情況含有***膠、滑石、聚乙烯吡咯啶酮、卡波莫凝膠(carbopol gel)、聚乙二醇及/或二氧化鈦、漆液及適合有機溶劑或溶劑混合物。可向錠劑或糖衣藥丸包衣中添加染料或顏料以便鑑別或表徵活性化合物劑量之不同組合。
可經口使用之醫藥製劑包括由明膠製成之配合***型膠囊(push-fit capsule)以及由明膠及塑化劑(諸如甘油或山梨糖醇)製成之密封型軟膠囊。配合***型膠囊可含有與諸如乳糖之填充劑、諸如澱粉之黏合劑及/或諸如滑石或硬脂酸鎂之潤滑劑及視情況選用之穩定劑混合的活性成分。在軟膠囊中，活性化合物可溶解或懸浮於諸如脂肪油、液體石蠟或液體聚乙二醇之適合液體中。另外，可添加穩定劑。用於經口投藥之所有調配物應呈適於此種投藥之劑量。
對於經頰投藥，組合物可呈現以習知方式調配之錠劑或***錠形式。涵蓋經頰黏膜及舌下投藥。
對於藉由吸入投藥，組合物宜以利用適合推進劑自加壓包裝或噴霧器之氣溶膠噴霧呈現形式遞送，該推進劑為例如二氯二氟甲烷、三氯氟甲烷、二氯四氟乙烷、二氧化碳或其他適合氣體。在加壓氣霧劑之情況下，可藉由提供用於遞送經計量之量的閥門來確定劑量單位。可調配含有化合物與適合粉末基質(諸如乳糖或澱粉)之粉末混合物的例如明膠之膠囊及藥筒以供用於吸入器或吹入器中。
本文中進一步揭示醫藥技術中關於包括眼內、鼻內及耳內遞送之用途所熟知的各種醫藥組合物。用於此等用途之適合滲透劑在此項技術中一般為已知的。該等適合醫藥調配物最常且較佳調配成無菌、等張及經緩衝之形式以獲得穩定性及舒適性。用於鼻內遞送之醫藥組合物亦可包括常常用以在許多方面模擬鼻分泌以確保維持正常纖毛作用而製備之滴劑及噴霧劑。如Remington's Pharmaceutical Sciences，第18版，Mack Publishing Co.,Easton,PA(1990)中所揭示，適合調配物最常且較佳為經稍稍緩衝以維持5.5至6.5之pH值的等張調配物，且最常且較佳包括抗微生物防腐劑及適當藥物穩定劑，該文獻以全文引用的方式併入本文中且為熟習此項技術者所熟知。用於耳內遞送之醫藥調配物包括用於局部施用於耳中之懸浮液及軟膏。該等經耳調配物之常用溶劑包含甘油及水。
組合物亦可調配成直腸組合物，諸如含有例如習知栓劑基質(諸如可可脂或其他甘油酯)之栓劑或保留灌腸劑。
除先前所述之調配物以外，組合物亦可調配成積存式製劑。該等長效調配物可藉由植入(例如皮下或肌肉內)或藉由肌肉內注射來投與。因此，舉例而言，化合物可與適合聚合物質或疏水性物質(例如調配成於可接受之油中之乳液)或離子交換樹脂一起調配，或調配成 微溶性衍生物，例如微溶鹽。
對於疏水性化合物，適合醫藥載劑可為包含苯甲醇、非極性界面活性劑、水可混溶性有機聚合物及水相之共溶劑系統。常用共溶劑系統為VPD共溶劑系統，其為3% w/v苯甲醇、8% w/v非極性界面活性劑Polysorbate 80TM及65% w/v聚乙二醇300之溶液，在絕對乙醇中補足體積。當然，可在不破壞共溶劑系統之溶解度及毒性特徵的情況下顯著改變共溶劑系統之比例。此外，可改變共溶劑組分之身分：例如，可使用其他低毒性非極性界面活性劑替代POLYSORBATE 80TM；可改變聚乙二醇之分數大小；可用其他生物相容性聚合物替換聚乙二醇，例如聚乙烯吡咯啶酮；且可用其他糖或多醣替代右旋糖。
用於治療細菌感染之方法可包括投與治療有效量之如本文所述之治療化合物。治療細菌感染亦可包括預防性投與治療化合物以在處於危急感染風險下之個體中預防感染或感染傳播，該個體為諸如接收手術或將進行手術之個體、免疫功能不全個體，或若不投與化合物則會處於感染風險下之個體。該等化合物對廣泛範圍之細菌顯示抑制活性，包括流感嗜血桿菌(H.influenzae)、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌(S.aureus)、糞腸球菌、屎腸球菌(E.facium)、肺炎克雷伯氏菌(K.pneumonia)、鮑氏不動桿菌(A.baumannii)、肺炎鏈球菌(S.pneumoniae)及綠膿桿菌(P.aeruginosa)。該等化合物對多數抗性菌株顯示活性，例如抗甲氧西林性金黃色葡萄球菌(methicillin resistant Staphylococcus aureus，MRSA)。另外，該等化合物對所有A類、B類及C類細菌生物防禦病原體顯示廣譜活性，包含炭疽桿菌(B.anthracis)、類鼻疽伯克氏菌(B.pseudomallei)、鼻疽伯克氏菌(B.mallei)、土倫病法蘭西斯氏菌(F.tularensis)及鼠疫桿菌(Y.psetis)。參見實例。該等化合物在相對較低濃度下具有極佳相對抗生素活性。此外，該等化合物可對多種人類病原體及動物病原體發揮有效抗細菌活 性，包括格蘭氏陽性(Gram-positive)細菌及革蘭氏陰性(Gram-negative)細菌。在一個實施例中，可治療或改善之細菌感染為MRSA。
治療細菌感染之方法亦包括腹內感染、泌尿道感染或類鼻疽。腹內感染包括多種感染，諸如腹膜炎、闌尾炎、膿腫、敗血症及膽囊炎，該等感染可為複雜性或非複雜性感染。本文之化合物亦可用於治療可能由大腸桿菌引起之泌尿道感染。另外，本文之化合物適用於治療可能由綠膿桿菌引起之類鼻疽。
本文所述之組合物或醫藥組合物可由任何適合方式投與個體。投藥方法之非限制性實例尤其包括(a)經由經口路徑投藥，該投藥包括以膠囊、錠劑、顆粒、噴霧、糖漿或其他此類形式投藥；(b)經由非經口路徑投藥，諸如經直腸、經***、尿道內、眼內、鼻內或耳內，該投藥包括以水性懸浮液、油性製劑或其類似形式或以滴劑、噴霧、栓劑、油膏、軟膏或其類似形式投藥；(c)經由皮下、腹膜內、靜脈內、肌肉內、皮內、眼眶內、囊內、脊髓內、胸骨內或其類似途徑注射投藥，包括輸注泵遞送；以及(d)局部投藥；如熟習此項技術者認為適於使活性化合物與活組織接觸。
適於投藥之醫藥組合物包括含有有效達成預定目的之量的活性成分之組合物。在一些實施例中，化合物之治療有效量為有效治療例如哺乳動物個體(例如人類)之細菌感染之量。如一個劑量所需之本文所揭示之化合物的治療有效量將視投藥途徑、所治療之動物類型(包括人類)及研究中之特定動物之物理特徵而定。可調整劑量以達成所要作用，但將視諸如體重、飲食、並行藥物處理及熟習醫學技術者將認可之其他因素之因素而定。更特定言之，治療有效量意謂有效預防、減輕或改善所治療個體之疾病症狀或延長所治療個體之存活時間的化合物之量。治療有效量的確定完全處於熟習此項技術者之能力範 圍內，尤其根據本文所提供之詳細揭示內容。
如熟習此項技術者將顯而易見，欲投與之適用活體內劑量及特定投藥模式將視年齡、體重及所治療之哺乳動物物種、所採用之特定化合物、及採用此等化合物之特定用法而變化。可由熟習此項技術者使用常規藥理學方法來確定有效劑量濃度，亦即達成所要結果所必需之劑量濃度。通常，產物之人類臨床應用開始於較低劑量濃度，其中劑量濃度增加直至達成所要作用。或者，可使用可接受之活體外研究來確立藉由本發明方法使用已確立之藥理學方法所鑑別之組合物之適用劑量及投藥途徑。
在非人類動物研究中，潛在產物之應用開始於較高劑量濃度，其中劑量降低直至不再達成所要作用且不良副作用消失。劑量可在廣泛範圍內，視所要作用及治療適應症而定。通常，劑量可為約10微克/公斤至約100毫克/公斤體重，較佳為約100微克/公斤至約10毫克/公斤體重。或者，劑量可基於患者表面積且根據患者表面積來計算，如熟習此項技術者所瞭解。
醫藥組合物之確切配方、投藥途徑及劑量可由個別醫師鑒於患者之病狀加以選擇。(參見例如Fingl等人，1975,「The Pharmacological Basis of Therapeutics」，該文獻以全文引用的方式併入本文中，其中特別參考第1章第1段)。在一些實施例中，投與患者之組合物之劑量範圍可為每公斤患者體重約0.5毫克至約1000毫克。劑量可為在一或多天之時程中根據患者之需要所提供之單個劑量或者兩個或多於兩個劑量之系列。在已確定化合物用於至少一些病狀之人類劑量的情況下，可使用與所確定之人類劑量相同之彼等劑量，或為所確定之人類劑量之約0.1%至約500%、更佳為約25%至約250%的劑量。在未確定人類劑量時，如在新發現之醫藥組合物的情況下，適合人類劑量可由ED50或ID50值或者來源於活體外或活體內研究之其他適 當值(如在動物中由毒性研究及功效研究證明合格)來推定。
應注意，主治醫師應知曉如何及何時由於毒性或器官功能障礙而終止、中斷或調節投藥。反之，主治醫師亦應知曉在臨床反應不適當時將治療調節至較高水準(排除毒性)。在管理相關病症時，投藥劑量之量值將隨所治療病狀之嚴重程度及投藥途徑而變化。可例如藉由標準預後評估方法部分地評估病狀之嚴重程度。此外，劑量且可能給藥頻率亦將根據個別患者之年齡、體重及反應而變化。在獸醫學中可使用與上文所論述者類似之程式。
雖然確切劑量將基於藥物而確定，但在大多數情況下，可關於劑量作出一些概括。成年人類患者之每日給藥方案可為例如約0.1mg至2000mg，較佳約1mg至約500mg，例如5mg至200mg活性成分之口服劑量。在其他實施例中，使用約0.01mg至約100mg，較佳約0.1mg至約60mg，例如約1mg至約40mg之活性成分之靜脈內、皮下或肌肉內劑量。在投與醫藥學上可接受之鹽的情況下，劑量可根據游離酸來計算。在一些實施例中，每天投與組合物1至4次。或者，可藉由連續靜脈內輸注，較佳以每天至多約1000mg之劑量投與組合物。如熟習此項技術者應瞭解，在某些情形下可能必需以超過或甚至遠遠超過上述較佳劑量範圍之量投與本文所揭示之化合物，以便有效且侵襲性地治療特別具有侵襲性之疾病或感染。在一些實施例中，將投與化合物持續一段連續療法之時間，例如持續一週或一週以上，或持續數月或數年。
可個別地調節劑量之用量及時間間隔以提供足以維持抗生素作用之活性部分之血漿含量、或最低有效濃度(MEC)。MEC將因各化合物而不同，但可根據活體外資料估算。達成MEC所必需之劑量將視個體特徵及投藥途徑而定。然而，可使用HPLC分析法或生物分析法來測定血漿濃度。
亦可使用MEC值確定劑量之時間間隔。應使用在10%至90%時間內、較佳在30%至90%且最佳在50%至90%時間內維持血漿含量高於MEC之方案來投與組合物。
在局部投藥或選擇性吸收之情況下，藥物之有效局部濃度可能與血漿濃度無關。
所投與之組合物之量可視所治療之個體、個體之體重、感染之嚴重程度、投藥方式及處方醫師之判斷而定。
可使用已知方法評估本文所揭示之組合物的功效及毒性。舉例而言，可藉由測定針對細胞株(諸如哺乳動物細胞株，且較佳為人類細胞株)之活體外毒性來確立化合物之毒物學。該等研究之結果常常預測在動物(諸如哺乳動物，或更特定言之，人類)中之毒性。或者，可使用已知方法測定特定化合物在動物模型(諸如小鼠、大鼠、兔或猴)中之毒性。可使用數種已認可之方法確定特定化合物之功效，該等方法為諸如活體外方法、動物模型或人類臨床試驗。幾乎每類病狀均存在已認可之活體外模型。類似地，可使用可接受之動物模型來確定化學物質治療該等病狀之功效。當選擇用於測定功效之模型時，熟練技術者可在技術現狀指導下選擇適當模型、劑量及投藥途徑及方案。當然，亦可使用人類臨床試驗來測定化合物在人類中之功效。
組合物在需要時可存在於包裝或分配器裝置中，該包裝或分配器裝置可含有一或多個含有活性成分之單位劑型。包裝可例如包含金屬或塑膠箔，諸如泡殼包裝。包裝或分配器裝置可附有投藥說明書。包裝或分配器亦可附有與容器相關聯、呈政府機構所指定之形式且規定醫藥品之製造、使用或銷售的通知，該通知反映了由機構批准該藥物形式用於人類或獸醫學投藥。舉例而言，該通知可為由美國食品與藥品管理局(U.S.Food and Drug Administration)批准之處方藥物標籤，或已批准之產品插頁。亦可製備包含調配於相容醫藥載劑中之化 合物的組合物，置於適當容器中，且貼上關於治療所指示病狀之標籤。
在一些實施例中，在製藥業中，標準慣例為在調配醫藥組合物時提供實質上純的物質。因此，在一些實施例中，「實質上純」係指調配醫藥品所需之純度之量，該等醫藥品可包括例如不會影響醫藥使用之適宜性的少量其他物質。在一些實施例中，實質上純的化合物以重量計含有至少約96%之該化合物，諸如至少約97%、98%、99%或100%之該化合物。
如本文所用之術語「大致」、「約」及「實質上」表示接近所述量且仍發揮所要功能或達成所要結果之量。舉例而言，術語「大致」、「約」及「實質上」可指比所述量少10%以內、少5%以內、少1%以內、少0.1%以內及少0.01%以內之量。
實驗部分 實例1：製備化合物 實例1a-製備R 2 基團 製備吡唑并[1,5-a]嘧啶-6-醇：
將市售6-溴吡唑并[1,5-a]嘧啶(1g，5.05mmol)溶解於KOH(1.7g，30.3mmol)及甲醇(25mL)之溶液中，接著在65℃油浴中加熱直至LCMS顯示反應完成(3小時)。處理：冷卻至室溫，過濾以移除KBr鹽，用濃鹽酸中和，藉由旋轉蒸發移除50% MeOH，用EtOAc及水稀釋，用EtOAc(5×50mL)萃取，經Na2SO4乾燥，濃縮直至形成固體，進行音波處理並過濾，產生1.13g灰白色固體。獲得第二批產物，質量為0.091g。標題化合物之總產量為1.22g(89%)，其未經進一步純化即使用。LCMS m/z：134.20(M+)。
實例1b-製備R 2 基團 製備噻唑并[5,4-b]吡啶-6-醇：
6-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼 -2-基)噻唑并[5,4-b]吡啶：向圓底燒瓶中饋入6-溴噻唑并[5,4-b]吡啶(430mg，2.00mmol)、4,4,4',4',5,5,5',5'-八甲基-2,2'-聯(1,3,2-二氧硼)(660mg，2.6mmol)、KOAc(392mg，4.00mmol)、甲苯(10ml)，用氮氣真空沖洗(3×)，且用PdCl2dppf(82mg，0.100mmol)處理，真空沖洗(3×)，且置於100℃油浴中。1.5小時後，LCMS顯示反應完成。處理：過濾，濃縮，且藉由急驟層析(5%至95% EtOAc/Hex)進行純化。獲得610mg(116%)無色油狀物，受來源於硼之副產物污染。此物質未經進一步純化即用於下一步驟。
噻唑并[5,4-b]吡啶-6-醇：在室溫下，向6-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼-2-基)噻唑并[5,4-b]吡啶(524mg，2.0mmol)溶解於丙酮(10ml)中之溶液中添加過硫酸氫鉀(Oxone)溶液(0.2M，10mL，2.0mmol)。LCMS顯示10分鐘後所有起始物質均消失。處理：用1N HCl酸化反應物，用***(5×25mL)萃取，經Na2SO4乾燥，且藉由RPLC純化。黃色粉末之產量為48mg(16%)。
實例1c-製備R 2 基團
5-氯-6-(1-羥乙基)吡啶-3-醇：步驟1.向5-C1-6-溴吡啶-3-醇(1.1g，5.28mmol)於DMF(10mL)中之溶液中添加2-乙氧基乙烯基三丁基 錫(2.86g，7.93mmol)及PdCl2(PPh3)2(185mg，0.26mmol)。在110℃下加熱混合物5小時。在真空下濃縮混合物且溶解於丙酮(10mL)中。添加2N HCl(3mL)。接著在室溫下攪拌混合物3小時。濃縮混合物，中和至PH 7且用乙酸乙酯萃取。乾燥有機層並濃縮，得到黑色油狀物，對其進行矽膠層析，得到呈淺黃色固體狀之甲基酮(1.0g)。
步驟2. 向酮(1.0g，5.84mmol)於甲醇(10ml)中之溶液中添加NaBH4(666mg，17.5mmol)。在50℃下加熱混合物30分鐘。在此時段後，濃縮混合物且分配於乙酸乙酯與水之間。用2N HCl中和水層且用乙酸乙酯萃取。乾燥有機層並濃縮。對殘餘物進行矽膠層析，得到呈淺紅色固體狀之標題化合物(470mg，48%)。1H-NMR(400MHz)δ 8.12(d,1H),7.23(d,2H),5.20(brs,1H),5.09(m,1H),4.16(d,1H),1.45(d,3H)。
實例1d-製備R 2 基團
3. 製備4-(苯甲氧基)-1-甲基吡啶-2(1H)-酮：
向配備有冷凝器之圓底燒瓶中饋入4-(苯甲氧基)吡啶-2(1H)-酮(2.012g，10.0mmol)、K2CO3(2.76g，20.0mmol)、MeI(2.129g，15.0mmol)及MeOH(12.5mL，0.8M)，接著在65℃下加熱隔夜，此時LCMS顯示完全轉化成產物。處理：經矽藻土過濾反應物。將濾液濃縮成油狀物，該油狀物在靜置時凝固。質量回收率=1.95g(91%)。此物質未經進一步純化即用於下一步驟。
4-羥基-1-甲基吡啶-2(1H)-酮：向圓底燒瓶中饋入4-(苯甲氧基)-1-甲基吡啶-2(1H)-酮(646mg，3.0mmol)、Pd/C 10%(160mg)、甲酸銨(568mg，9.0mmol)及甲醇(15ml，0.2M)。在40℃下加熱所得混合 物1小時，此時LCMS顯示完全轉化成產物。處理：經矽藻土過濾混合物，濃縮，且藉由RPLC純化，得到呈無色油狀之標題化合物(215mg，57%)。
實例1d-製備式I化合物
製備第三丁基(4-((1R,4R,5R)-5-((第三丁氧基羰基)胺基)-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-2-基)-6-氟-2-(吡唑并[1,5-a]嘧啶-6-基氧基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-基)(第三丁基(4-((1R,4R,5R)-：
將(6-氟-2,4-雙((4-甲氧基苯甲基)磺醯基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-基)(甲基)胺基甲酸第三丁酯(137mg，0.200mmol)、吡唑并[1,5-a]嘧啶-6-醇(81mg，0.600mmol，如下文所述製備)、K2CO3(111mg，0.800mmol)、DMAP(2.44mg，0.020mmol)及NMP(0.40ml，0.5M)之混合物在80℃下加熱2小時，此時LCMS顯示完全轉化成(6-氟-2,4-雙(吡唑并[1,5-a]嘧啶-6-基氧基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-基)(甲基)胺基甲酸第三丁酯。向暗棕色混合物中添加(1R,4R,5R)-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-5-基胺基甲酸第三丁酯(127mg，0.600mmol)。在相同溫度下持續加熱直至LCMS顯示完全形成產物(2小時)。處理：冷卻反應物至室溫，用乙酸中和，且首先藉由RPLC(5%至95% ACN/H2O)純化，接著藉由急驟層析(5%至95% EtOAc/Hex)進一步純化。灰白色粉末之產量為32mg(24%)。LCMS m/z：660.3(M+1)。
實例1e-製備式I化合物
4-((1R,4R,5R)-5-胺基-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-2-基)-6-氟-N-甲基-2-(吡唑并[1,5-a]嘧啶-6-基氧基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-胺：
將(4-((1R,4R,5R)-5-((第三丁氧基羰基)胺基)-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-2-基)-6-氟-2-(吡唑并[1,5-a]嘧啶-6-基氧基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-基)(甲基)胺基甲酸第三丁酯(32mg，0.049mmol)用25% TFA/CH2Cl2(1.0mL)處理30分鐘，用甲苯(1ml)稀釋，濃縮成油狀物，藉由RPLC純化，得到22mg(79%)呈灰白色固體狀之標題化合物，其經測定為單三氟乙酸鹽。LCMS m/z：460.2(M+1)。
實例1f-製備式I化合物
4-((1R,4R,5R)-5-胺基-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-2-基)-5,6-二氟-N-甲基-2-(吡唑并[1,5-a]嘧啶-6-基氧基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-胺：
類似於4-((1R,4R,5R)-5-胺基-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-2-基)-6-氟-N-甲基-2-(吡唑并[1,5-a]嘧啶-6-基氧基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-胺製備標題化合物，其中以二氟核心替換單氟起始物質。LCMS m/z：478.2(M+1)。
實例1g-製備式I化合物
4-((1R,4R,5R)-5-胺基-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-2-基)-6-氟-N-甲基-2-(噻唑并[5,4-b]吡啶-6-基氧基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-胺：
類似於4-((1R,4R,5R)-5-胺基-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-2-基)-6-氟-N-甲基-2-(吡唑并[1,5-a]嘧啶-6-基氧基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-胺製備標題化合物。LCMS m/z：477.2(M+1)。
實例1h-製備式I化合物
4-((1R,4R,5R)-5-胺基-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-2-基)-6-氟-N-甲基-2-(3-甲基吡唑并[1,5-a]嘧啶-6-基氧基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-胺：
由上文所述之一般程序製備標題化合物。LCMS m/z：474.21(M+1)。
實例1i-製備式I化合物
1-(5-(4-((1R,4R,5R)-5-胺基-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-2-基)-6-氟-8-(甲基胺基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-2-基氧基)-3-氯吡啶-2-基)乙醇
由上文所述之一般程序製備標題化合物，得到56mg(30%)呈暗黃色固體狀之標題化合物。LCMS m/z：498.20(M+1)。
實例1j-製備式I化合物
1-(5-(4-((1R,4R,5R)-5-胺基-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-2-基)-6-氟-8-(甲基胺基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-2-基氧基)-3-氟吡啶-2-基)乙醇
由上文所述之一般程序製備標題化合物，得到55mg(34%)呈暗黃色固體狀之標題化合物。LCMS m/z：498.20(M+1)。
實例1k-製備式I化合物
4-((4-((1R,4R,5R)-5-胺基-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-2-基)-6-氟-8-(甲基胺基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-2-基)氧基)-1-甲基吡啶-2(1H)-酮：
類似於4-((1R,4R,5R)-5-胺基-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-2-基)-6-氟-N-甲基-2-(吡唑并[1,5-a]嘧啶-6-基氧基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-胺製備標題化合物。LCMS m/z：450.2(M+1)。
實例1l-製備式I化合物
(4-((1R,4R,5R)-5-((第三丁氧基羰基)胺基)-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-2-基)-6-氟-2-(甲基磺醯基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-基)(甲基)胺基甲酸第三丁酯：
在室溫下，將雙碸(1.0g，2.12mmol)、胺(448.7mg，2.12mmol)及K2CO3(292.3mg，2.12mmol)於NMP(7mL)中之混合物攪拌24小時。LC/MS指示反應完成。向混合物中添加水(200mL)，且過濾所得沈澱物，用水(2×15mL)洗滌並乾燥。獲得1.20g粉末狀產物(產率：94%)。MS(ESI)m/z 605(M+H)+。
2-(8-(第三丁氧基羰基(甲基)胺基)-4-(5-(第三丁氧基羰基胺基)-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-2-基)-6-氟-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-2-基胺基)噻唑-4-甲酸乙酯：
向含甲基碸起始物質(30mg，0.05mmol)之DMF(0.2mL)中添加2-胺基噻唑-4-甲酸乙酯(54mg，0.3mmol)及第三丁醇鉀(25mg，0.23mmol)。在油浴中加熱溶液至150℃。兩小時後，LC/MS顯示形成所要峰及消耗起始物質。在不進行水性處理下純化反應物。經由RP ISCO進行純化，得到8mg褐色固體(23%)。MS(ESI)m/z 697(M+H)+。
2-(4-(5-胺基-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-2-基)-8-(第三丁氧基羰基(甲基)胺基)-6-氟-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-2-基胺基)噻唑-4-甲酸乙酯
用2mL含4N HCl之二噁烷處理起始物質(25mg，0.038mmol)。添加1mL MeOH以有助溶解。使混合物在室溫下保持5分鐘以完成反應。RP ISCO分離5.2mg呈所要產物之三氟乙酸鹽形式的白色固體(30%)。MS(ESI)m/z 497(M+H)+。
實例1m-製備式I化合物
按照與實例1m中相同之順序及程序，合成以下化合物：
4-(5-胺基-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-2-基)-6-氟-N8-甲基-N2-(吡啶并[3,2-b]吡嗪-7-基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-2,8-二胺：
由上文所述之一般程序製備標題化合物。LCMS m/z：471.24(M+1)。
實例1n-製備式I化合物
4-((1R,4R,5R)-5-胺基-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-2-基)-6-氟-N8-甲基-N2-(2-甲基嘧啶-5-基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-2,8-二胺。由上文所述之一般程序製備標題化合物。LCMS m/z：434.44(M+1)。
實例1o-製備式I化合物
4-((1R,4R,5R)-5-胺基-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-2-基)-6-氟-N8-甲基-N2-(吡啶-3-基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-2,8-二胺。由上文所述之一般程序製備標題化合物。LCMS m/z：419.22(M+1)。
實例1p-製備式I化合物
4-((1R,4R,5R)-5-胺基-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-2-基)-6-氟-N2-(3-異丙基-3H-[1,2,3]***并[4,5-b]吡啶-6-基)-N8-甲基-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-2,8-二胺。
由上文所述之一般程序製備標題化合物。LCMS m/z：502.26(M+1)。
實例1q-製備式I化合物
4-((1R,4R,5R)-5-胺基-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-2-基)-6-氟-N8-甲基-N2-(吡唑并[1,5-a]嘧啶-6-基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-2,8-二胺。由上文所述之一般程序製備標題化合物。LCMS m/z：459.21(M+1)。
實例1r-製備式I化合物
向含甲基碸起始物質(40mg，0.06mmol)之DMF(0.3mL)中添加5-甲基-1,3,4-噻二唑-2-硫醇(20mg，0.152mmol)及第三丁醇鉀(17mg，0.152mmol)。在油浴中加熱溶液至150℃。兩小時後，LC/MS顯示形成所要峰及消耗起始物質。在不進行水性處理下純化反應物。經由RP ISCO進行純化，得到25mg褐色固體(58%)。LC/MS 657(M++1)。
實例1s-製備式I化合物
用2mL含4N HCl之二噁烷處理起始物質(25mg，0.038mmol)。添加1mL MeOH以有助溶解。使混合物在室溫下保持5分鐘以完成反應。RP ISCO分離5.2mg呈所要產物之三氟乙酸鹽形式的白色固體(30%)。LC/MS 557(M++1)。
實例1t-製備式I化合物
由上文所述之一般程序製備標題化合物。LCMS m/z：443.12 (M+1)。
實例1u-製備式I化合物
6-氟-8-(甲基胺基)-2-((2-甲基嘧啶-5-基)甲基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-4-醇：
將2-胺基-7-((第三丁氧基羰基)(甲基)胺基)-5-氟-1H-吲哚-3-甲酸乙酯(3.51g，10mmol)及2-(2-甲基嘧啶-5-基)乙腈(1.50g，11mmol，1.1當量)添加至50ml 4M二噁烷溶液中，在室溫下攪拌混合物24小時，接著移除過量二噁烷溶劑，將殘餘物再溶解於50ml含5% NaOH之H2O及50ml甲醇中，加熱溶液至回流，維持2小時，接著用6M HCl中和溶液，濃縮所得溶液。由逆相管柱純化殘餘物，得到所要產物6-氟-8-(甲基胺基)-2-((2-甲基嘧啶-5-基)甲基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-4-醇(680mg，兩個步驟之產率為20%)，MS(ESI)m/z 339(M+H)+。
(R)-4-(7-胺基-5-氮雜螺[2.4]庚-5-基)-6-氟-N-甲基-2-((2-甲基嘧啶-5-基)甲基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-胺(6)
在冰水浴下向6-氟-8-(甲基胺基)-2-((2-甲基嘧啶-5-基)甲基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-4-醇(34mg，0.1mmol)於5ml NMP中之溶液中添加42mg(0.3mmol)K2CO3，繼而添加45mg BOP(0.1mmol)，攪拌溶 液30分鐘，接著向上述溶液中添加(R)-5-氮雜螺[2.4]庚-7-基胺基甲酸第三丁酯(22mg，0.1mmol)，接著使混合物升溫至40℃且攪拌隔夜(12小時)，藉由HPLC純化反應混合物，得到(R)-(5-(6-氟-8-(甲基胺基)-2-((2-甲基嘧啶-5-基)甲基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-4-基)-5-氮雜螺[2.4]庚-7-基)胺基甲酸第三丁酯(33mg，60%產率)。
將經Boc保護之化合物5(30mg)溶解於2ml含50% TFA之DCM中，攪拌混合物1小時，接著濃縮，藉由逆相HPLC純化殘餘物，得到最終化合物6(12mg，產率46%)。
實例1v-製備R 4 ：
3-(3-氯丙基)-3-氰基氮雜環丁烷-1-甲酸第三丁酯：
在-78℃下，將3-氰基氮雜環丁烷-1-甲酸第三丁酯(3.15g，17.3mmol)於THF(70ml)中之溶液用1M雙(三甲基矽烷基)胺化鋰(19.0mL，19.0mmol)處理。30分鐘後，添加1-溴-3-氯丙烷(3.40mL，34.6mmol)。使混合物緩慢升溫至室溫。1小時後，用飽和氯化銨水溶液淬滅反應物，用***萃取，經硫酸鈉乾燥，濃縮，藉由急驟層析用乙酸乙酯/己烷純化，得到3.75g(84%產率)呈無色油狀之產物。LCMS m/z：259.7(M+1)。
3-氰基-3-(3-碘丙基)氮雜環丁烷-1-甲酸第三丁酯：
用碘化鈉(6.52g，43.5mmol)處理3-(3-氯丙基)-3-氰基氮雜環丁烷-1-甲酸第三丁酯(3.75g，14.5mmol)於丙酮(60ml)中之溶液，接著回流隔夜。用***稀釋反應物，用水洗滌，經硫酸鈉乾燥，濃縮，且 藉由急驟層析用乙酸乙酯/己烷純化，得到4.68g(92%產率)呈無色油狀之產物。LCMS m/z：351.2(M+1)。
5-側氧基-2-氮雜螺[3.4]辛烷-2-甲酸第三丁酯：
將3-氰基-3-(3-碘丙基)氮雜環丁烷-1-甲酸第三丁酯(4.68g，13.4mmol)於無水THF(54ml)中之溶液冷卻至-78℃，接著用含2.5M正丁基鋰之己烷(10.7mL，26.7mmol)緩慢處理。15分鐘後，TLC顯示無起始物質。用乙酸(1.53mL，26.7mmol)淬滅反應物，升溫至室溫，用***稀釋，用鹽水洗滌，經硫酸鈉乾燥，濃縮，且藉由急驟層析用乙酸乙酯/己烷純化，得到2.61g(87%產率)產物。LCMS m/z：226.3(M+1)。
5-(苯甲基胺基)-2-氮雜螺[3.4]辛烷-2-甲酸第三丁酯2,2,2-三氟乙酸鹽：
將5-側氧基-2-氮雜螺[3.4]辛烷-2-甲酸第三丁酯(0.243g，1.08mmol)及苯甲胺(0.139g，1.29mmol)於無水二氯甲烷(4.3ml)中之溶液冷卻至0℃，接著用四氯化鈦(0.102g，0.539mmol)緩慢處理，接著加熱至回流。3小時後，冷卻反應物至室溫，用***稀釋(形成白色沈澱物)，且藉助於矽藻土過濾。將淡黃色濾液濃縮成油狀物，溶解於MeOH(5mL)中，用冰浴冷卻至0℃，接著用硼氫化鈉(0.041g，1.08mmol)處理。1小時後，LCMS顯示對應於產物之主鋒。用DMF(0.75mL)稀釋反應物，濃縮，且藉由逆相液相層析(5%至95%乙腈/水)進行純化，在由旋轉蒸發器濃縮之後得到呈淡黃色固體狀之標題化合物(420mg，90%產率)。LCMS m/z：317.4(M+1)。
N-苯甲基-2-氮雜螺[3.4]辛-5-胺二鹽酸鹽：
將裝有甲醇(5mL)之燒瓶依序用乙醯氯(0.5mL)及5-(苯甲基胺基)-2-氮雜螺[3.4]辛烷-2-甲酸第三丁酯2,2,2-三氟乙酸鹽(0.420mg，0.98mmol)處理。30分鐘後，去除混合物中之溶劑，得到呈白色粉末 狀之產物(280mg，定量產率)。LCMS m/z：217.3(M+1)。
2-氮雜螺[3.4]辛-5-胺二鹽酸鹽：
向Parr震盪器燒瓶中饋入N-苯甲基-2-氮雜螺[3.4]辛-5-胺二鹽酸鹽(286mg，0.99mmol)、10% Pd/C(300mg)及甲醇(10mL)，接著在60psi氫氣氛圍下震盪。24小時後，經矽藻土過濾混合物，得到呈白色粉末狀之產物(197mg，定量產率)。LCMS m/z：127.2(M+1)。
實例1w-製備式I化合物
藉由如下一般程序製備其他化合物：
在一鍋中，首先用R2及K2CO3處理雙碸，繼而添加R4。藉由用TFA脫除Boc保護基來獲得最終產物。
1-(5-((4-(5-胺基-2-氮雜螺[3.4]辛-2-基)-5,6-二氟-8-(甲基胺基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-2-基)氧基)嘧啶-2-基)乙醇：
將5,6-二氟-N-甲基-2,4-雙(甲基磺醯基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-胺(172mg，0.352mmol)、2-(1-羥乙基)嘧啶-5-醇(148mg，1.055mmol)、碳酸鉀(194mg，1.406mmol)及NMP(0.70mL)之混合物在90℃下加熱30分鐘，接著用2-氮雜螺[3.4]辛-5-胺二鹽酸鹽(140mg，0.703mmol)處理。1小時後，LCMS顯示反應完成。逆相液相層析(5%至95%乙腈/水)直接純化粗混合物，在凍乾之後得到呈淡黃色固體狀之標題化合物(73mg，29%產率)。LCMS m/z：497.2(M+1)。
實例1x-製備R 2 ：
在室溫下，向含噻吩并[3,2-b]吡啶-6-醇(500mg，3.31mmol)之DCM(30mL)中添加m-CPBA(1.14g，4.97mmol)，且在室溫下攪拌隔夜。用飽和NaHCO3洗滌反應物且萃取至乙酸乙酯中。用鹽水洗滌有機層，乾燥並濃縮。藉由矽膠管柱層析純化產物。產率：80%。
實例1y-製備式I化合物
藉由實例1x中之上述一般程序來合成標題化合物。LCMS m/z：492.22(M+1)。
實例1aa-製備式I化合物
藉由實例1x之上述一般程序來合成標題化合物。LCMS m/z：492.15(M+1)。
實例1bb-製備R 2 ： 合成2-溴-1-(溴甲基)-1-(苯基甲氧基)乙烷
將1(60.1g，0.47mol)、苯甲基溴(80g，0.47mol)及Hg2Cl2(100mg，0.2mmol)之混合物加熱至150℃隔夜。TLC顯示反應完成。藉由在真空中蒸餾(180℃)獲得呈無色油狀之產物2(98g，70%產率)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)：7.37-7.28(m,5H),4.65(s,2H),3.82-3.77(m,1H),3.56(d,4H,J=5.2Hz)。
合成1-(甲基亞磺醯基)-1-甲硫基-3-(苯基甲氧基)環丁烷
在-10℃下於N2下，向3(45.1g，0.36mol)於THF(400mL)中之混合物中逐滴添加n-BuLi(145mL，0.36mol，2.5M)。在此溫度下將其再攪拌2小時。接著將其冷卻至-78℃，且經0.5小時逐滴添加2(46.2g，0.15mol)於THF(100mL)中之混合物。在-78℃下將所得混合物再攪拌2小時且在室溫下攪拌隔夜。藉由添加H2O(100mL)將其淬滅，且用EtOAc(300mL×3)萃取混合物。經Na2SO4乾燥經合併之萃取物且在真空中濃縮，得到粗產物。藉由管柱層析(溶離劑：EtOAc/石油醚=1/2，v/v)對其進行純化，得到呈黃色油狀之產物4(30g，73%產率)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)：7.36-7.26(m,5H),4.47(d,2H),4.38-4.31(m,0.6H),4.21-4.18(m,0.4H),3.10-2.98(m,0.8H),2.78-2.64(m,1.2 H),2.55(s,1.2 H),2.44(s,1.8 H),2.42-2.15(m,2H),2.12(d,3H)。
合成3-(苯基甲氧基)環丁-1-酮
在0℃下，向化合物4(30g，0.11mol)於無水***(500mL)中之溶液中逐滴添加HClO4(22.5mL，35%)，同時保持溫度低於10℃。在0℃下將其再攪拌2小時且在室溫下攪拌隔夜。添加固體NaHCO3及MgSO4，且在室溫下將所得混合物再攪拌0.5小時。將其過濾且用***洗滌濾餅。在真空中濃縮濾液，得到粗產物。藉由管柱層析(溶離劑：EtOAc/石油醚=1/4，v/v)對其進行純化，得到呈黃色油狀之產物5(14.0g，72%產率)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)：7.39-7.25(m,5H),4.52(s,2H),4.40-4.34(m,1H),3.26-3.10(m,4H)。
合成3-(苯基甲氧基)環丁-1-醇
在0℃下，經0.5小時向5(14.0g，79.46mmol)於EtOH(150mL)中之混合物中添加NaBH4(3.32g，87.40mmol)。在0℃下將所得混合物再攪拌2小時，且TLC顯示反應完成。在真空中移除溶劑，且用MeOH(100mL)稀釋殘餘物並用HCl(1M)淬滅。在真空中移除有機溶劑，且用EtOAc(200mL×3)萃取殘餘物。經Na2SO4乾燥經合併之萃取物且在真空中濃縮，得到粗產物。藉由管柱層析(溶離劑：EtOAc/石油醚=1/4，v/v)對其進行純化，得到呈黃色油狀之產物6(14g，99%產率)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)：7.39-7.27(m,5H),4.43(s,2H),3.94-3.83(m,1H),3.68-3.59(m,1H),2.76-2.67(m,2H),2.37(br,1H),2.05-1.89(m,2H)。
合成5-(苯基甲氧基)-2-[3-(苯基甲氧基)環丁氧基]嘧啶
在室溫下，向6(10.5g，58.93mmol)於DMSO(100mL)中之混合物中添加NaH(3.06g，60%，76.61mmol)。在室溫下攪拌所得混合物0.5小時，接著經10分鐘逐滴添加7(13.0g，58.93mmol)於DMSO(50mL)中之混合物。將整個混合物再攪拌0.5小時，TLC顯示反應完成。藉由添加H2O(200mL)將其淬滅，且用EtOAc(200mL×3)萃取混合物。經Na2SO4乾燥經合併之萃取物且在真空中濃縮，得到粗產物。藉由管柱層析(溶離劑：EtOAc/石油醚=1/5，v/v)對其進行純化，得到呈白色固體狀之產物8(10.0g，47%產率)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)：8.19(s,2H),7.38-7.25(m,10H),5.05(s,2H),4.76-4.68(m,1H),4.43(s,2H),3.82-3.75(m,1H),2.87-2.81(m,2H),2.24-2.17(m,2H)。
合成2-(3-羥基環丁氧基)嘧啶-5-醇
在-20℃下於N2下，向8(8.84g，24.42mmol)於無水DCM(250mL)中之混合物中添加BCl3(100mL，1M，於DCM中，0.1mol)。在-20℃下將所得混合物再攪拌0.5小時。TLC顯示反應完成，接著藉由添加MeOH(20mL)將其淬滅。在真空中移除溶劑，得到粗產物。將其用DCM(50ml)稀釋且藉由過濾濾出固體。使濾餅懸浮於H2O(20mL)中並過濾，在真空中乾燥，得到呈白色固體狀之產物(2.2g，50%產率)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)：9.76(s,1H),8.12(s,2H),5.07(br, 1H),4.59-4.52(m,1H),3.85-3.78(m,1H),2.76-2.72(m,2H),1.91-1.85(m,2H)。LCMS[移動相：在6.0分鐘內自50%水(0.1% TFA)及50% CH3CN至5%水(0.1% TFA)及95% CH3CN，最後在此等條件下保持0.5分鐘]純度>95%，Rt=1.84分鐘；MS計算值：182.2；MS實驗值：183.1。
實例1cc-製備式I化合物
藉由實例1x中之上述一般程序來合成標題化合物。LCMS m/z：507.12(M+1)。
實例1dd-製備式I化合物
藉由上述一般程序來合成標題化合物。LCMS m/z：507.21(M+1)。
實例1ee-製備式I化合物
藉由上述一般程序來合成標題化合物。LCMS m/z：465.50(M+1)。
實例1ff-製備式I化合物
藉由上述一般程序來合成標題化合物。LCMS m/z：483.49(M+1)。
實例1gg-製備具有N-連接基團之式I化合物：
亦使用本文之程序製造以下化合物。
實例1hh-製備式I化合物
(4-((1R,4R,5R)-5-((第三丁氧基羰基)胺基)-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-2-基)-6-氟-2-(甲基磺醯基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-基)(甲基)胺基甲酸第三 丁酯：
在室溫下，將雙碸(1.0g，2.12mmol)、胺(448.7mg，2.12mmol)及K2CO3(292.3mg，2.12mmol)於NMP(7mL)中之混合物攪拌24小時。LC/MS指示反應完成。向混合物中添加水(200mL)，且過濾所得沈澱物，用水(2×15mL)洗滌並乾燥。獲得1.20g粉末狀產物(產率：94%)。MS(ESI)m/z 605(M+H)+。
將單碸(60.5mg，0.1mmol)、雜芳族胺(1.0mmol)及K2CO3(138.1mg，1.0mmol)於NMP(0.5mL)中之混合物加熱至140℃，維持17小時，冷卻至室溫，且添加TFA(15mL)並攪拌5分鐘。移除溶劑後，對殘餘物進行製備型HPLC，得到所要產物。MS(ESI)m/z 471.22(M+H)+。
實例1ii-製備式I化合物
向含甲基碸起始物質(30mg，0.05mmol)之DMF(0.2mL)中添加2-胺基噻唑-4-甲酸乙酯(54mg，0.3mmol)及第三丁醇鉀(25mg，0.23mmol)。在油浴中加熱溶液至150℃。兩小時後，LC/MS顯示形成所要峰及消耗起始物質。在不進行水性處理下純化反應物。經由RP ISCO進行純化，得到8mg褐色固體(23%)。MS(ESI)m/z 697(M+H)+。
用2mL含4N HCl之二噁烷處理淡棕色黏性起始物質(25mg，0.038mmol)。添加1mL MeOH以有助溶解。使混合物在室溫下保持5分鐘以完成反應。RP ISCO分離5.2mg呈所要產物之三氟乙酸鹽形式的白色固體(30%)。MS(ESI)m/z 497(M+H)+。
實例2：合成前藥 實例2a-製備R 8 處之前藥 6-氟-N-甲基-2,4-雙(甲基磺醯基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-胺(2)
在23℃下，將1(2.25g，4.76mmol)於三氟乙酸(3.0mL)中之混合物攪拌30分鐘。減壓蒸發三氟乙酸，得到呈深橙色固體狀之2(定量產率)。此粗物質未經進一步純化即用於下一反應。LC/MS(ESI,M+H+)=373。
(1R,4R,5R)-2-(6-氟-8-(甲基胺基)-2-(2-甲基嘧啶-5-基氧基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-4-基)-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-5-基胺基甲酸第三丁酯(3)
在100℃下，將2(1.77g，4.76mmol，1.0當量)、2-甲基嘧啶-5-醇(1.57g，14.3mmol，3.0當量)及K2CO3(2.63g，19.0mmol，4.0當量)於NMP(15.0mL)中之混合物攪拌2小時。攪拌2小時後，藉由LC/MS檢查反應。一次性添加(1R,4R,5R)-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-5-基胺基甲酸第三丁酯(3.03g，14.3mmol，3.0當量)，在100℃下攪拌混合物1小時。將所得異質混合物冷卻至23℃，且藉由HPLC純化，得到呈淡黃色固體狀之3(1.34g，2.50mmol，53%)。LC/MS(ESI,M+H+)=535。
4-((1R,4R,5R)-5-Boc-胺基-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-2-基)-6-氟-2-(2-甲基嘧啶-5-基氧基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-基(甲基)胺基甲酸氯甲酯(4)
在氮氣氛圍下，將3(0.69g，1.30mmol)及二異丙基乙胺(0.67g，5.20mmol)於CH2Cl2(25mL)中之混合物冷卻至0℃。經由注射器將溶解於CH2Cl2(1.0mL)中之氯甲酸氯甲酯(0.17mL，1.95mmol)逐滴添加至反應混合物中。攪拌所得黃色溶液1小時，接著在減壓下濃縮。藉由管柱層析(SiO2，n-Hex：EtOAc 20：80(v/v))純化呈黃色固體狀 之粗產物，得到呈白色固體狀之4(0.41g，0.65mmol，50%)。LC/MS(ESI,M+H+)=628。
4-((1R,4R,5R)-5-Boc-胺基-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-2-基)-6-氟-2-(2-甲基嘧啶-5-基氧基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-基(甲基)胺基甲酸(二第三丁氧基磷醯氧基)甲酯(5)
在23℃下，將4(0.051g，0.082mmol)、碘化鈉(0.020g，0.133mmol)及二第三丁基磷酸四正丁基銨(0.123g，0.265mmol)於無水THF(7.0mL)中之混合物攪拌3小時。攪拌3小時後，過濾所得異質混合物且藉由HPLC純化，得到呈淡黃色固體狀之5(0.054g，0.067mmol，82%)。LC/MS(ESI,M+H+)=801。
4-((1R,4R,5R)-5-胺基-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-2-基)-6-氟-2-(2-甲基嘧啶-5-基氧基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-基(甲基)胺基甲酸膦醯氧基甲酯(6)
在23℃下，將5(0.054g，0.067mmol)於三氟乙酸(1.5mL)中之混合物攪拌15分鐘。減壓蒸發三氟乙酸且藉由HPLC純化粗產物，得 到呈白色固體狀之6(0.037g，0.062mmol，93%)。LC/MS(ESI,M+H+)=589。
實例2b及2c-製備R 8 處之前藥
使用類似於實例2a中所述之程序的程序來製備上述前藥(LC/MS(ESI,M+H+)=589)及(LC/MS(ESI,M+H+)=589)。
實例2d-製備R 8 處之前藥
4-(2-(((4-((1R,4R,5R)-5-(第三丁氧基羰基胺基)-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-2-基)-6-氟-2-(2-甲基嘧啶-5-基氧基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-基)(甲基)胺甲醯氧基)甲氧基)-2-側氧基乙基)哌嗪-1-甲酸第三丁酯(7)
在23℃下於氮氣氛圍下，將4(0.250g，0.400mmol)、碘化鈉(0.100g，0.667mmol)及2-(4-(第三丁氧基羰基)哌嗪-1-基)乙酸銫(0.487g，1.300mmol；如WO 2008/014108 A2中所述而製備)於無水 DMF(10.0mL)中之混合物攪拌24小時。攪拌24小時後，藉由HPLC純化所得混合物，得到呈白色固體狀之7(0.181g，0.217mmol，54%)。LC/MS(ESI,M+H+)=835。
2-(哌嗪-1-基)乙酸((4-((1R,4R,5R)-5-胺基-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-2-基)-6-氟-2-(2-甲基嘧啶-5-基氧基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-基)(甲基)胺甲醯氧基)甲酯(8)
在23℃下，將7(0.181g，0.217mmol)於三氟乙酸(1.5mL)中之混合物攪拌15分鐘。減壓蒸發三氟乙酸且藉由HPLC純化粗產物，得到呈白色固體狀之8(0.105g，0.165mmol，76%)。LC/MS(ESI,M+H+)=635。
實例2e-製備R 8 處之前藥
使用類似於實例2d中所述之程序的程序來製備上述前藥(LC/MS(ESI,M+H+)=594)。
實例2f-製備R 8 處之前藥
6-氟-N-甲基-2,4-雙(甲基磺醯基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-胺(2)
在23℃下，將1(2.25g，4.76mmol)於三氟乙酸(3.0mL)中之混合物攪拌30分鐘。減壓蒸發三氟乙酸，得到呈深橙色固體狀之2(定量產率)。此粗物質未經進一步純化即用於下一反應。LC/MS(ESI,M+H+)=373。
(1R,4R,5R)-2-(6-氟-8-(甲基胺基)-2-(2-甲基嘧啶-5-基氧基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-4-基)-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-5-基胺基甲酸第三丁酯(3)
在100℃下，將2(1.77g，4.76mmol，1.0當量)、2-甲基嘧啶-5-醇(1.57g，14.3mmol，3.0當量)及K2CO3(2.63g，19.0mmol，4.0當量)於NMP(15.0mL)中之混合物攪拌2小時。攪拌2小時後，藉由LC/MS檢查反應。一次性添加(1R,4R,5R)-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-5-基胺基甲酸第三丁酯(3.03g，14.3mmol，3.0當量)，在100℃下攪拌混合 物1小時。將所得異質混合物冷卻至23℃，且藉由HPLC純化，得到呈淡黃色固體狀之3(1.34g，2.50mmol，53%)。LC/MS(ESI,M+H+)=535。
4-((1R,4R,5R)-5-Boc-胺基-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-2-基)-6-氟-2-(2-甲基嘧啶-5-基氧基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-基(甲基)胺基甲酸氯甲酯(4)
在氮氣氛圍下，將3(0.69g，1.30mmol)及二異丙基乙胺(0.67g，5.20mmol)於CH2Cl2(25mL)中之混合物冷卻至0℃。經由注射器將溶解於CH2Cl2(1.0mL)中之氯甲酸氯甲酯(0.17mL，1.95mmol)逐滴添加至反應混合物中。攪拌所得黃色溶液1小時，接著在減壓下濃縮。藉由管柱層析(SiO2，n-Hex：EtOAc 20：80(v/v))純化呈黃色固體狀之粗產物，得到呈白色固體狀之4(0.41g，0.65mmol，50%)。LC/MS(ESI,M+H+)=628。
4-((1R,4R,5R)-5-Boc-胺基-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-2-基)-6-氟-2-(2-甲基嘧啶-5-基氧基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-基(甲基)胺基甲酸(二第三丁氧基磷醯氧基)甲酯(5)
在23℃下，將4(0.051g，0.082mmol)、碘化鈉(0.020g，0.133mmol)及二第三丁基磷酸四正丁基銨(0.123g，0.265mmol)於無水THF(7.0mL)中之混合物攪拌3小時。攪拌3小時後，過濾所得異質混合物且藉由HPLC純化，得到呈淡黃色固體狀之5(0.054g，0.067mmol，82%)。LC/MS(ESI,M+H+)=801。
4-((1R,4R,5R)-5-胺基-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-2-基)-6-氟-2-(2-甲基嘧啶-5-基氧基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-基(甲基)胺基甲酸膦醯氧基甲酯(6)
在23℃下，將5(0.054g，0.067mmol)於三氟乙酸(1.5mL)中之混合物攪拌15分鐘。減壓蒸發三氟乙酸且藉由HPLC純化粗產物，得到呈白色固體狀之6(0.037g，0.062mmol，93%)。LC/MS(ESI,M+H+)=589。
實例2g及2h-製備R 8 處之前藥
使用類似於實例2f中所述之程序的程序分別製備上述前藥(LC/MS(ESI,M+H+)=589)、(LC/MS(ESI,M+H+)=589)及(LC/MS(ESI,M+H+)=619)。
實例2i-製備R 8 處之前藥
4-(2-(((4-((1R,4R,5R)-5-(第三丁氧基羰基胺基)-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-2-基)-6-氟-2-(2-甲基嘧啶-5-基氧基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-基)(甲基)胺甲醯氧基)甲氧基)-2-側氧基乙基)哌嗪-1-甲酸第三丁酯(7)
在23℃下於氮氣氛圍下，將4(0.250g，0.400mmol)、碘化鈉(0.100g，0.667mmol)及2-(4-(第三丁氧基羰基)哌嗪-1-基)乙酸銫(0.487g，1.300mmol；如專利WO 2008/014108 A2中所述而製備)於無水DMF(10.0mL)中之混合物攪拌24小時。攪拌24小時後，藉由HPLC純化所得混合物，得到呈白色固體狀之7(0.181g，0.217mmol，54%)。LC/MS(ESI,M+H+)=835。
2-(哌嗪-1-基)乙酸((4-((1R,4R,5R)-5-胺基-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-2-基)-6-氟-2-(2-甲基嘧啶-5-基氧基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-基)(甲基)胺甲醯氧基)甲酯(8)
在23℃下，將7(0.181g，0.217mmol)於三氟乙酸(1.5mL)中之混合物攪拌15分鐘。減壓蒸發三氟乙酸且藉由HPLC純化粗產物，得到呈白色固體狀之8(0.105g，0.165mmol，76%)。LC/MS(ESI,M+H+)=635。
實例2j-製備R 8 處之前藥
使用類似於實例2i中所述之程序的程序來製備上述前藥(LC/MS(ESI,M+H+)=594)。
實例2k-製備R 8 處之前藥
使用類似於實例2f中所述之程序的程序來製備上述前藥(LC/MS(ESI,M+H+)=619)。
實例2l-製備R 8 及R 2 處之前藥
一般流程如下：
N-(5,6-二氟-4-((1R,4R,5R)-5-甲醯胺基-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-2-基)-2-((2-((R)-1-羥乙基)嘧啶-5-基)氧基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-基)-N-甲基甲醯胺(2)
在80℃下於氮氣氛圍下，將1(0.167g，0.346mmol)於甲酸(1.5mL)中之混合物攪拌6小時。減壓蒸發過量甲酸且藉由HPLC純化粗產物，得到呈白色固體狀之二甲醯基加合物2(0.130g，0.241mmol，70%)(LC/MS(ESI,M+H+)=539)。
實例2m-製備R 2 處之前藥 一般流程
(4-((1R,4R,5R)-5-((第三丁氧基羰基)胺基)-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-2-基)-2-((2-((R)-1-((二異丙氧基磷醯基)氧基)乙基)嘧啶-5-基)氧基)-5,6-二氟-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-基)(甲基)胺基甲酸第三丁酯(2)
在23℃下於氮氣氛圍下，向1(0.250g，0.366mmol)於無水THF(7.0mL)中之溶液中添加t-BuOK(0.732mL，0.732mmol，1.0M溶液，於THF中)。攪拌所得混合物10分鐘，接著由注射器逐滴添加溶解於THF(0.5mL)中之氯磷酸二異丙酯(0.147g，0.732mmol)。攪拌15分鐘後，用冰水(25mL)處理混合物且用EtOAc(100mL×3)萃取。經MgSO4乾燥經合併之有機層，過濾，且在真空中濃縮。藉由管柱層析(SiO2，100% EtOAc)純化粗產物，得到呈白色固體狀之2(0.237g，0.280mmol，77%)。LC/MS(ESI,M+H+)=847。
磷酸二氫(R)-1-(5-((4-((1R,4R,5R)-5-胺基-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-2-基)-5,6-二氟-8-(甲基胺基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-2-基)氧基)嘧啶-2-基)乙酯(3)
在80℃下於氮氣氛圍下，將2(0.237g，0.280mmol)於三氟乙酸(7.0mL)中之反應混合物攪拌16小時。減壓蒸發三氟乙酸且藉由HPLC純化粗產物，得到呈白色固體狀之磷酸二氫(R)-1-(5-((4-((1R,4R,5R)-5-胺基-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-2-基)-5,6-二氟-8-(甲基胺基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-2-基)氧基)嘧啶-2-基)乙酯3(0.112g，0.200mmol，71%)(LC/MS(ESI,M+H+)=563)。
使用相同方法，以化合物10.25為起始物 可製造以下前藥：
實例2n-製備R 2 處之前藥
使用類似於實例2m中所述之程序的程序，用氯磷酸二第三丁酯製備上述前藥(LC/MS(ESI,M+H+)=563)。
使用相同方法，以化合物10.118為起始物 可製造以下前藥：
實例2o-製備R 2 處之前藥
(4-((1R,4R,5R)-5-((第三丁氧基羰基)胺基)-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-2-基)-2-((2-((1R)-1-((乙氧基(羥基)磷醯基)氧基)乙基)嘧啶-5-基)氧基)-6-氟-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-基)(甲基)胺基甲酸第三丁酯(2)
在23℃下於氮氣氛圍下，向得自前一步驟之1(0.120g，0.180mmol)及Et3N(0.036g，0.360mmol)於無水THF(5.0mL)中之溶液中添加二氯磷酸乙酯(0.029g，0.180mmol)。攪拌所得混合物5小時，接著向混合物中添加t-BuOK(0.360mL，0.360mmol，1.0M溶液，於THF中)。攪拌30分鐘後，用冰水(1.0mL)處理混合物且用EtOAc(50mL×3)萃取。經MgSO4乾燥經合併之有機層，過濾，且在真空中濃縮。藉由管柱層析(SiO2，EtOAc：MeOH 75：25(v/v))純化粗產物，得到呈白色固體狀之2(0.025g，0.032mmol，18%)。LC/MS(ESI,M+H+)=773。
磷酸氫(R)-1-(5-((4-((1R,4R,5R)-5-胺基-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-2-基)-6-氟-8-(甲基胺基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-2-基)氧基)嘧啶-2-基)乙酯乙酯(3)
在23℃下於氮氣氛圍下，將得自前一步驟之2(0.043g，0.055mmol)於三氟乙酸(3.0mL)中之反應混合物攪拌15分鐘。減壓蒸發三氟乙酸且藉由HPLC純化粗產物，得到呈白色固體狀之3(0.030g，0.052mmol，95%)(LC/MS(ESI,M+H+)=573)。
使用類似於實例2m中所述之程序的程序來製備上述前藥(LC/MS(ESI,M+H+)=545)。
實例3：合成式I化合物(其中R 2 與R 4 連接)
製造以下化合物：
實例3a 製造之製程
合成5,5'-((8-((第三丁氧基羰基)(甲基)胺基)-6-氟-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-2,4-二基)雙(氧基))二菸鹼酸二甲酯：
將(2,4-雙(苯甲基磺醯基)-6-氟-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-基)(甲基)胺基甲酸第三丁酯(91mg，0.146mmol)、5-羥基菸鹼酸甲酯(157mg，1.022mmol)及碳酸鉀(121mg，0.876mmol)於NMP(1.5ml)中混合，且在110℃下加熱30分鐘。藉由RPLC純化粗反應混合物，得到標題化合物(40mg，0.065mmol，44%)。LCMS m/z：619.1(M+1)。
合成二甲基5-((4-((6-胺基己基)胺基)-8-((第三丁氧基羰基)(甲基)胺基)-6-氟-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-2-基)氧基)菸鹼酸：
將5,5'-((8-((第三丁氧基羰基)(甲基)胺基)-6-氟-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-2,4-二基)雙(氧基))二菸鹼酸酯(40mg，0.065mmol)及己-1,6-二胺(75mg，0.647mmol)於NMP(1ml)中混合，且在110℃下加熱2小時。添加2M NaOH(過量)，且在100℃下加熱混合物5分鐘。藉由RPLC純化粗反應混合物，得到標題化合物(21mg，0.052mmol，72%)。LCMS m/z：568.2(M+1)。
巨環化：
在0℃下，將5-((4-((6-胺基己基)胺基)-8-((第三丁氧基羰基)(甲基)胺基)-6-氟-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-2-基)氧基)菸鹼酸(21mg，0.037mmol)、三乙胺(11.2mg，0.111mmol)及BOP(49.1mg，0.111mmol)於DCM/NMP(1：1，2ml)中混合。經1小時之時段使混合物升溫至40℃。LCMS指示僅形成痕量產物。添加EDC(42.6mg，0.222mmol)，且在40℃下加熱混合物2小時。添加NMP(1ml)且在減壓下移除DCM。藉由RPLC純化粗反應混合物，得到巨環化合物(15mg，0.027mmol，74%)。LCMS m/z：550.2(M+1)。
脫除巨環化合物之Boc保護基：
將經Boc保護之巨環(15mg，0.027mmol)與DCM/TFA(4：1，1ml)混合，且在40℃下加熱15分鐘。向攪拌混合物中添加***(8ml)及己烷(2ml)。藉由過濾分離呈三氟乙酸鹽形式之沈澱之脫除保護基之巨環(13mg，0.023mmol，85%)。LCMS m/z：449.1(M+1)。
實例3b 製造之製程
(4-(苯甲基硫基)-6-氟-2-((2-(甲硫基)嘧啶-5-基)氧基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-基)(甲基)胺基甲酸第三丁酯：
在0℃下，將(2,4-雙(苯甲基磺醯基)-6-氟-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-基)(甲基)胺基甲酸第三丁酯(365mg，0.584mmol)、苯基甲硫醇 (72.6mg，0.584mmol)及碳酸鉀(81mg，0.584mmol)於NMP(4ml)中混合。經1小時之時段使混合物升溫至40℃。向混合物中添加2-(甲硫基)嘧啶-5-醇(249mg，1.753mmol)及碳酸鉀(283mg，2.045mmol)，且在110℃下將其加熱2小時。藉由RPLC純化粗反應混合物，得到標題化合物(230mg，0.397mmol，68%)。LCMS m/z：579.3(M+1)。
(4-(苯甲基磺醯基)-6-氟-2-((2-(甲基磺醯基)嘧啶-5-基)氧基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-基)(甲基)胺基甲酸第三丁酯：
在0℃下，將(4-(苯甲基硫基)-6-氟-2-((2-(甲硫基)嘧啶-5-基)氧基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-基)(甲基)胺基甲酸第三丁酯(230mg，0.397mmol)及3-氯過氧苯甲酸(77%，401mg，1.789mmol)於DCM(4ml)中混合。經2小時之時段使混合物升溫至40℃。藉由LC純化粗反應混合物，得到標題化合物(180mg，0.280mmol，70%)。LCMS m/z：643.1(M+1)。
2-((5-((4-((6-胺基己基)胺基)-8-((第三丁氧基羰基)(甲基)胺基)-6-氟-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-2-基)氧基)嘧啶-2-基)硫基)乙酸：
將(4-(苯甲基磺醯基)-6-氟-2-((2-(甲基磺醯基)嘧啶-5-基)氧基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-基)(甲基)胺基甲酸第三丁酯(65mg，0.101mmol)及己-1,6-二胺(70.5mg，0.607mmol)於NMP(1.5ml)中混合，且在25℃下攪拌1小時。添加2-巰基乙酸乙酯(122mg，1.011mmol)， 且在60℃下加熱混合物1小時。添加2M NaOH(過量)，且在100℃下加熱混合物5分鐘。藉由RPLC純化粗反應混合物，得到標題化合物(37mg，0.06mmol，60%)。LCMS m/z：615.1(M+1)。
巨環化：
在0℃下，將2-((5-((4-((6-胺基己基)胺基)-8-((第三丁氧基羰基)(甲基)胺基)-6-氟-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-2-基)氧基)嘧啶-2-基)硫基)乙酸(37mg，0.06mmol)、三乙胺(18.3mg，0.181mmol)及BOP(80mg，0.181mmol)於DCM/NMP(1：1，2ml)中混合。經1小時之時段使混合物升溫至40℃。LCMS指示僅形成痕量產物。添加EDC(69.2mg，0.361mmol)，且在40℃下加熱混合物2小時。添加NMP(1ml)且在減壓下移除DCM。藉由RPLC純化粗反應混合物，得到巨環化合物(26mg，0.044mmol，72%)。LCMS m/z：597.1(M+1)。
脫除巨環化合物之Boc保護基：
將經Boc保護之巨環(26mg，0.044mmol)與DCM/TFA(4：1，1ml)混合，且在40℃下加熱15分鐘。向攪拌混合物中添加***(8ml)及己烷(2ml)。藉由過濾分離呈三氟乙酸鹽形式之沈澱之脫除保護基之巨環(22mg，0.036mmol，83%)。LCMS m/z：497.1(M+1)。
2-((5-((4-((4-胺基丁基)胺基)-8-((第三丁氧基羰基)(甲基)胺基)-6-氟-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-2-基)氧基)嘧啶-2-基)硫基)乙酸：
將(4-(苯甲基磺醯基)-6-氟-2-((2-(甲基磺醯基)嘧啶-5-基)氧基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-基)(甲基)胺基甲酸第三丁酯(65mg，0.101mmol)及丁-1,4-二胺(53.5mg，0.607mmol)於NMP(1.5ml)中混合，且在25℃下攪拌1小時。添加2-巰基乙酸乙酯(122mg，1.011mmol)，且在60℃下加熱混合物1小時。添加2M NaOH(過量)，且在100℃下加熱混合物5分鐘。藉由RPLC純化粗反應混合物，得到標題化合物(43mg，0.073mmol，73%)。LCMS m/z：615.1(M+1)。
巨環化：
在0℃下，將2-((5-((4-((4-胺基丁基)胺基)-8-((第三丁氧基羰基)(甲基)胺基)-6-氟-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-2-基)氧基)嘧啶-2-基)硫基)乙酸(43mg，0.073mmol)、三乙胺(22.25mg，0.220mmol)及BOP(97mg，0.220mmol)於DCM/NMP(1：1，2ml)中混合。經1小時之時段使混合物升溫至40℃。LCMS指示僅形成痕量產物。添加EDC(84mg，0.440mmol)，且在40℃下加熱混合物2小時。添加NMP(1ml)且在減壓下移除DCM。藉由RPLC純化粗反應混合物，得到巨環化合物(14mg，0.025mmol，34%)。LCMS m/z：569.1(M+1)。
脫除巨環化合物之Boc保護基：
將經Boc保護之巨環(14mg，0.025mmol)與DCM/TFA(4：1，1ml)混合，且在40℃下加熱15分鐘。向攪拌混合物中添加***(8ml)及己烷(2ml)。藉由過濾分離呈三氟乙酸鹽形式之沈澱之脫除保護基之巨環(13mg，0.022mmol，91%)。LCMS m/z：469.2(M+1)。
實例3c 製造之製程
使用與實例3b中類似之製程，製造上述化合物。
實例3d 製造之製程
(R)-2-((5-((8-((第三丁氧基羰基)(甲基)胺基)-6-氟-4-((2,2,16,16-四甲基-4,14-二側氧基-3,9,15-三氧雜-5,13-二氮雜十七烷-7-基)胺基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-2-基)氧基)嘧啶-2-基)硫基)乙酸：
將(4-(苯甲基磺醯基)-6-氟-2-((2-(甲基磺醯基)嘧啶-5-基)氧基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-基)(甲基)胺基甲酸第三丁酯(80mg，0.124mmol)及(R)-(2-胺基-3-(3-Boc-胺基丙氧基)丙基)胺基甲酸第三丁酯(173mg，0.498mmol)於NMP(1.5ml)中混合，且在25℃下攪拌3小時。添加2-巰基乙酸乙酯(150mg，1.245mmol)，且在60℃下加熱混合物1小時。添加2M NaOH(過量)，且在100℃下加熱混合物5分鐘。藉由RPLC純化粗反應混合物，得到標題化合物(73mg，0.086mmol，69%)。LCMS m/z：846.3(M+1)。
(R)-2-((5-((4-((1-胺基-3-(3-胺基丙氧基)丙-2-基)胺 基)-6-氟-8-(甲基胺基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-2-基)氧基)嘧啶-2-基)硫基)乙酸：
將(R)-2-((5-((8-((第三丁氧基羰基)(甲基)胺基)-6-氟-4-((2,2,16,16-四甲基-4,14-二側氧基-3,9,15-三氧雜-5,13-二氮雜十七烷-7-基)胺基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-2-基)氧基)嘧啶-2-基)硫基)乙酸(73mg，0.086mmol)與DCM/TFA(4：1，1.5ml)混合，且在40℃下加熱15分鐘。向攪拌混合物中添加***(10ml)。藉由過濾分離呈三氟乙酸(3×)鹽形式之沈澱之標題化合物(68mg，0.077mmol，89%)。LCMS m/z：469.2(M+1)。
巨環化：
在0℃下，將(R)-2-((5-((4-((1-胺基-3-(3-胺基丙氧基)丙-2-基)胺基)-6-氟-8-(甲基胺基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-2-基)氧基)嘧啶-2-基)硫基)乙酸(68mg，0.077mmol)、三乙胺(31mg，0.306mmol)及BOP(102mg，0.230mmol)於DCM/NMP(1：1，2ml)中混合。經1小時之時段使混合物升溫至40℃。LCMS指示僅形成痕量產物。添加EDC(88mg，0.460mmol)，且在40℃下加熱混合物2小時。添加NMP(1ml)且在減壓下移除DCM。藉由RPLC純化粗反應混合物，得到巨環化合物(23mg，0.044mmol，57%)。LCMS m/z：528.1(M+1)。
實例3e 製造之製程
2-(3-氰基-5-羥基苯氧基)乙酸乙酯：
將3,5-二羥基苯甲腈(3.0g，22.2mmol)及碳酸鉀(3.68g，26.6mmol)於NMP(25ml)中混合。添加2-氯乙酸乙酯(3.27g，26.6mmol)，且在80℃下加熱混合物2小時。藉由急驟層析純化粗反應混合物，得到標題化合物(1.8g，8.1mmol，36.6%)。LCMS m/z：222.1(M+1)。
2,2'-((((8-((第三丁氧基羰基)(甲基)胺基)-6-氟- 9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-2,4-二基)雙(氧基))雙(3-氰基-5,1-伸苯基))雙(氧基))二乙酸二乙酯：
將(2,4-雙(甲基磺醯基)-6-氟-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-基)(甲基)胺基甲酸第三丁酯(1.0g，2.1mmol)、2-(3-氰基-5-羥基苯氧基)乙酸乙酯(1.8g，8.1mmol)及碳酸鉀(1.3g，9.5mmol)於NMP(10ml)中混合，且在110℃下加熱1小時。藉由急驟層析純化粗反應混合物，得到標題化合物(0.93g，1.2mmol，58%)。LCMS m/z：755.2(M+1)。
2-(3-((8-((第三丁氧基羰基)(甲基)胺基)-4-(3-(((第三丁氧基羰基)胺基)甲基)氮雜環丁烷-1-基)-6-氟-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-2-基)氧基)-5-氰基苯氧基)乙酸乙酯：
將2,2'-((((8-((第三丁氧基羰基)(甲基)胺基)-6-氟-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-2,4-二基)雙(氧基))雙(3-氰基-5,1-伸苯基))雙(氧基))二乙酸二乙酯(200mg，0.265mmol)及(氮雜環丁烷-3-基甲基)胺基甲酸第三丁酯(148mg，0.795mmol)於NMP(1.5ml)中混合，且在110℃下加熱2小時。藉由RPLC純化粗反應混合物，得到標題化合物(143mg，0.20mmol，75%)。LCMS m/z：720.2(M+1)。
2-(3-((8-((第三丁氧基羰基)(甲基)胺基)-4-(3-(((第三丁氧基羰基)胺基)甲基)氮雜環丁烷-1-基)-6-氟-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-2-基)氧基)-5-氰基苯氧基)乙酸：
將2-(3-((8-((第三丁氧基羰基)(甲基)胺基)-4-(3-(((第三丁氧基羰基)胺基)甲基)氮雜環丁烷-1-基)-6-氟-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-2-基)氧基)-5-氰基苯氧基)乙酸乙酯(143mg，0.20mmol)溶解於NMP(1ml)中。添加甲醇(0.5ml)、水(0.2ml)及粉末狀氫氧化鋰(47.6mg，2.0mmol)，且在80℃下加熱混合物10分鐘。藉由RPLC純化粗反應混合物，得到標題化合物(110mg，0.16mmol，80%)。LCMS m/z：692.1(M+1)。
2-(3-((4-(3-(胺基甲基)氮雜環丁烷-1-基)-6-氟-8-(甲基胺基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-2-基)氧基)-5-氰基苯氧基)乙酸：
將2-(3-((8-((第三丁氧基羰基)(甲基)胺基)-4-(3-(((第三丁氧基羰基)胺基)甲基)氮雜環丁烷-1-基)-6-氟-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-2-基)氧基)-5-氰基苯氧基)乙酸(110mg，0.16mmol)溶解於DCM/TFA混合物(3：1，2ml)中，且在40℃下加熱30分鐘。向攪拌混合物中添加***(8ml)及己烷(2ml)。藉由過濾分離呈三氟乙酸鹽形式之沈澱之標題化合物(92mg，0.15mmol，95%)。LCMS m/z：492.2(M+1)。
巨環化：
在23℃下，將2-(3-((4-(3-(胺基甲基)氮雜環丁烷-1-基)-6-氟-8-(甲基胺基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-2-基)氧基)-5-氰基苯氧基)乙酸(40mg，0.08mmol)、三乙胺(33mg，0.33mmol)及BOP(72mg，0.16 mmol)於DCM/NMP(1：1，2ml)中混合。添加EDC(47mg，0.244mmol)，且在40℃下加熱混合物2小時。添加NMP(1ml)且在減壓下移除DCM。藉由RPLC純化粗反應混合物，得到巨環化合物(6.4mg，0.014mmol，17%)。LCMS m/z：474.3(M+1)。
實例3f 製造之製程
使用與實例3e類似之製程來製造。
實例4：合成具有D環及E環之式I化合物 實例4a 製造之製程
6-氟-4-(4-甲氧基苯甲基硫基)-N-甲基-2-(2-甲基嘧啶-5-基氧基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-胺(10)：
向化合物(8)(2.923g，5mmol)於NMP(12ml)中之溶液中依序添加碳酸鉀(2.073g，15mmol)及4-(甲氧基苯基)甲硫醇(0.771g，5mmol)。在室溫下攪拌反應混合物1小時。接著添加2-甲基嘧啶-5-醇(1.101g，10mmol)。在100℃下加熱所得混合物3小時。藉由C18管柱層析對其進行純化，得到呈淡黃色固體狀之標題化合物(2.4g，83%)。
6-氟-8-(甲基胺基)-2-(2-甲基嘧啶-5-基氧基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-4-醇(11)：
經10分鐘，向化合物(10)(2.48g，4.3mmol)於二噁烷(12ml)中之溶液中逐份添加3-氯過氧苯甲酸(1.484g，8.6mmol)。在室溫下攪拌反應物30分鐘後，添加氫氧化鋰(1.8g，75mmol)及水(5ml)。在室 溫至100℃下攪拌所得溶液1小時。接著藉由C18管柱層析對其進行純化，得到呈白色固體狀之標題化合物(1.39g，95%)。
4-氯-6-氟-N-甲基-2-(2-甲基嘧啶-5-基氧基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-胺(12)：
將化合物(11)(1.06g，2.407mmol)溶解於POCl3(20ml)及N-乙基-異丙基丙-2-胺(0.43g，3.33mmol)中。在50℃下加熱混合物4小時。使反應物冷卻降至室溫後，將其傾倒至含有冰(約500g)及NaOH(20g)之1L燒瓶中，且使所得物質靜置1小時。接著用乙酸乙酯(100ml×3)對其進行萃取。經Na2SO4乾燥經合併之有機層且藉由旋轉蒸發進行濃縮，得到呈白色固體狀之標題化合物(492mg，57%)。
4-(2-胺基-4-氯苯基)-6-氟-N-甲基-2-(2-甲基嘧啶-5-基氧基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-胺(14)：
將化合物(12)(36mg，0.1mmol)、酸頻哪醇酯(13)(38mg，0.15mmol)、磷酸鉀(64mg，0.3mmol)及催化量之Pd(PPh3)4之混合物溶解於DMF(1ml)及水(0.3ml)中。使反應混合物在100℃下回流1小時。接著藉由HPLC對其進行純化，得到呈黃色產物形式之標題化合物(17mg，37.8%)。
8-氯-4-氟-N-甲基-12-((2-甲基嘧啶-5-基)氧基)-5,6-二氫-1H-1,6,11,13-四氮雜苯并[5,6]環辛四烯并[1,2,3,4-def]茀-2-胺(15)：
向化合物(14)(13.5mg，0.3mmol)於MeOH(30ml)中之溶液中添加37%甲醛溶液(0.1ml)、2滴三氟乙酸及約3.5g 3Å分子篩。在60℃下加熱所得混合物7小時。接著濾出分子篩且用MeOH洗滌。藉由旋轉蒸發濃縮濾液，且由C18管柱純化，得到呈黃色固體狀之標題化合物(10.3mg，74%)。
化合物(16)：在低於10℃下，向BnNHMe(34.2g，0.282moL)及K2CO3(50.6g，0.367moL)於400mL THF中之經攪拌懸浮液中逐滴添加化合物1(50.0g，0.282moL)於100mL THF中之溶液。添加後，使反應物緩慢升溫至室溫且攪拌隔夜。TCL顯示反應完成；在真空下濃縮反應混合物。由乙酸乙酯(300mL)及水(500mL)分配殘餘物，用鹽水(300mL×3)洗滌有機層，經Na2SO4乾燥，過濾且在真空下濃縮。藉由急驟層析(石油醚/EtOAc，100/1至50/1，v/v)純化粗產物，得到呈淺黃色固體狀之產物16(69.0g，87.9%產率)。LC-MS：M+1：279。1H-NMR(400MHz,CDCl3)：δ(ppm)=7.37(m,5H),6.43(m,2H),4.40(s,2H),2.84(s,3H)。
化合物17：在N2保護下，向K2CO3(57.6g，0.417moL)及氰基乙酸乙酯(35.4g，0.313moL)於200mL DMF中之經攪拌懸浮液中添加化合物16(58.0g，0.208mol)於100mL DMF中之溶液。添加後，在室 溫下攪拌反應物兩天。TLC顯示起始物質已消耗，接著用乙酸乙酯(400ml)及水(1500ml)稀釋反應混合物。分離有機層，且由乙酸乙酯(200ml)萃取水層。用鹽水(300ml×3)洗滌經合併之有機層，經Na2SO4乾燥，且在真空中濃縮。藉由層析(石油醚/EtOAc，100/1至20/1，v/v)純化粗產物，得到呈淺黃色固體狀之產物17(61.0g，79.2%產率)。LC-MS：M+1：371。1H-NMR(400MHz,CDCl3)：δ(ppm)=7.33(m,5H),6.92(d,J=8Hz,1H),6.84(d,J=8Hz,1H),5.13(s,1H),4.37(s,2H),4.30(dd,J=14.4Hz,2H),2.78(s,3H),1.35(t,J=7.2Hz,3H)。
化合物18：向冰浴上冷卻之化合物17(61.0g，0.164mol)於400ml AcOH中之經攪拌溶液中逐份添加10當量鋅粉。添加後，加熱反應物至60℃且在此溫度下攪拌5小時。TLC顯示反應完成。冷卻反應混合物至室溫並過濾。藉由旋轉蒸發濃縮濾液之後，將殘餘物溶解於乙酸乙酯(400ml)中，由飽和NaHCO3水溶液(400ml)鹼化。接著分離有機層，用鹽水(200ml×3)洗滌，經Na2SO4乾燥，且藉由旋轉蒸發進行濃縮。接著藉由管柱層析(石油醚/DCM，5/1至DCM，v/v)純化所得暗色油狀物，得到呈淺黃色固體狀之產物18(26.0g，46.4%產率)。LC-MS：M+1：342。1H-NMR(400MHz,CDCl3)：δ(ppm)=8.02(s,1H),7.33(m,5H),6.52(d,J=2.4Hz,1H),6.49(d,J=2.4Hz,1H),5.73(s,2H),4.35(dd,J=15.2Hz,2H).4.19(s,2H),2.73(s,3H),1.44(t,J=7.2Hz,3H)。
化合物19：在冰浴冷卻下，向18(16.0g，46.9mmol)於200mL DCM中之經攪拌懸浮液中逐滴添加異氰酸酯基甲酸乙酯(溶解於50ml DCM中)。添加後，在室溫下攪拌所得混合物。起始物質逐漸溶解，接著自反應物中產生沈澱物。4小時後，TLC顯示反應完成。過濾反應混合物。在真空中濃縮濾液。使殘餘物懸浮於50ml DCM中，攪 拌，接著過濾。合併兩批濾餅，在真空中乾燥，得到呈淺黃色固體狀之產物19(14.4g，67.3%產率)。LC-MS：M+1：457。1H-NMR(400MHz,DMSO)：δ(ppm)=12.01(s,1H),11.12(s,1H),11.06(s,1H),10.41(s,1H),7.33(m,5H),6.63(d,J=2.0Hz,1H),6.60(d,J=2.4Hz,1H),4.34(dd,J=7.2Hz,2H),4.28(s,2H),4.24(dd,J=7.2Hz,2H),4.14(dd,J=7.2Hz,2H),2.75(s,3H)，1.37(t,J=7.2Hz,3H),1.27(t,J=7.2Hz,3H),1.22(t,J=6.8Hz,3H)。
化合物20：在室溫下，向19(9.13g，20.0mmol)於水/EtOH(75ml/25ml)中之經攪拌懸浮液中添加KOH於20ml水中之溶液。添加後，使所得混合物回流4小時。TLC顯示反應完成，接著冷卻反應物至室溫，用1M HCl水溶液酸化直至pH=5，從而使產物沈澱。藉由過濾收集固體，首先用水(200ml)洗滌，接著用乙酸乙酯(200ml)洗滌，得到呈淺黃色固體狀之產物20(5.90g，87.1%產率)。LC-MS：M-1：337。1H-NMR(400MHz,DMSO)：δ(ppm)=7.25(m,5H),7.01(dd,J=8.8Hz,1H),6.35(d,J=12.0Hz,1H),4.45(s,2H),2.76(s,3H)。
化合物21：將化合物20(2g，5.75mmol)、POCl3(100ml)及數滴N-乙基二異丙胺置於密封管中。加熱反應混合物至185℃，維持10小時。冷卻混合物且傾倒至冰水中。藉由過濾收集黃色固體，在減壓下乾燥，得到呈黃色固體狀之21(1.6g，98%產率)。LC-MS：M+1：286.02。
化合物22：將化合物21(285mg，1mmol)、(2-胺基苯基)酸(137mg，1mmol)、磷酸鉀(318mg，1.5mmol)及肆(三苯膦)鈀(0)(35 mg，0.16mmol)之混合物溶解於二噁烷(2ml)及水(0.4ml)中。在100℃下將其加熱1.5小時，接著由C18管柱純化，得到呈黃色固體狀之標題產物。
化合物23：向化合物22於MeOH(30ml)中之溶液中添加37%甲醛溶液(0.1ml)、2滴三氟乙酸及約3.5g 4Å分子篩。在60℃下加熱所得混合物5小時。濾出分子篩且用MeOH洗滌。藉由旋轉蒸發濃縮經合併之濾液，得到粗黃色固體產物。其未經純化即進入下一步驟。
化合物24：向化合物23(20mg，0.057mmol)於無水NMP(1ml)及DMSO(0.1ml)中之溶液中添加2-胺基嘧啶-5-醇(21.73mg，0.226mmol)及碳酸鉀(31.3mg，0.226mmol)。在180℃下將混合物微波處理1小時。接著由C18管柱對其進行純化，得到呈黃色固體狀之標題化合物。
化合物25：將化合物8(125mg，0.2mmol)、2-甲基嘧啶-5-醇 (88.1mg，0.8mmol)及碳酸鉀(112mg，0.8mmol)之混合物溶解於無水NMP(1ml)中。在110℃下將其加熱30分鐘。接著添加三乙胺(0.1ml)及(s)-(吡咯啶-2-基甲基)胺基甲酸第三丁酯。在110℃下加熱所得混合物隔夜。藉由C18管柱層析純化粗產物。在60℃下藉由旋轉蒸發濃縮所收集之溶離物。將殘餘物再溶解於DCM(2ml)及TFA(0.1ml)中。在40℃下攪拌混合物30分鐘。接著藉由蒸發移除DCM，且粗產物未經純化即進入下一步驟。
化合物26：將前一步驟中之粗產物25溶解於MeOH(30ml)中，添加37%甲醛溶液(0.1ml)、2滴三氟乙酸及約3.5g 4Å分子篩。在60℃下加熱所得混合物6小時。濾出分子篩且用MeOH洗滌。藉由旋轉蒸發濃縮經合併之濾液。藉由C18管柱層析純化殘餘物，得到呈黃色固體狀之標題化合物。
實例4b：製造之製程
化合物29. 向化合物27(14.18g，30mmol)及2-甲基嘧啶-5-醇(4.29g，39mmol)於無水DMF(30ml)中之混合物中添加K2CO3(10.8g，78mmol)。在室溫下攪拌所得物質7小時。接著將其用EtOAc(100ml)及水(100ml)稀釋。用EtOAc(100ml×2)萃取並反萃取水層。經Na2SO4乾燥經合併之有機層且在40℃下藉由旋轉蒸發進行濃縮。藉由在真空中與二氯甲烷共蒸發來進一步乾燥去除可能存在之痕量EtOAc。粗黏稠產物(17.2g)未經進一步純化即進入下一步驟。LC-MS：M+1：503.5。
化合物30. 在40℃下，向粗化合物29於無水DMF(30ml)中之溶液中添加NBS(5.34g，30mmol)。在40℃下加熱混合物2小時，且再添加一份量之NBS(5.34g，30mmol)。在40℃下持續反應隔夜。接著藉由矽膠管柱層析(40%至60% EtOAc/己烷)對其進行純化。藉由旋轉蒸發移除經合併之溶離份之總體積的約一半。接著用水(3×100ml)洗滌剩餘溶液，經Na2SO4乾燥，且在45℃下藉由旋轉蒸發進行濃縮，得到呈黃色固體狀之標題化合物(13.95g，80%)。LC-MS：M+1：582.3。
化合物31. 在90℃下加熱化合物30(4.4g，7.57mmol)於無水DMF(10ml)中之溶液，且用氮氣清除空氣。向其中依序添加第三丁基乙烯基錫(3.6g，11.35mmol)及催化量之Pd(PPh3)2Cl2(301mg，0.757mmol)。在90℃下於氮氣下加熱所得混合物1小時。接著藉由矽膠管柱層析(60%至80% EtOAc/己烷)對其進行純化。藉由旋轉蒸發將經合併之產物溶離份部分濃縮，減至總體積之一半。接著用水(3×100ml)對其進行洗滌，經Na2SO4乾燥，且在45℃下藉由旋轉蒸發進行濃縮，得到呈黃色固體狀之標題化合物(3.48g，87%)。LC-MS：M+1：529.1。
化合物32. 使化合物31(1.057g，2mmol)、N-甲基嗎啉-N-氧化物(703mg，6mmol)、過碘酸鈉(2.14g，10mmol)之混合物懸浮於二噁烷(14ml)中，且在冰-水浴中冷卻。向反應混合物中依序添加2,6-二甲基吡啶(4.286mg，4mmol)及催化量之4% OsO4水溶液(1ml)及水(5ml)。攪拌所得混合物1小時後，再添加一份量之OsO4(1ml)，且持續反應2小時。接著將其傾倒至含有EtOAc(80ml)之燒杯中。濾出黏稠物質且用EtOAc洗滌。用水(100ml)萃取濾液且用EtOAc(100ml)反萃取水層。經Na2SO4乾燥經合併之有機層且在室溫下於真空中濃縮。粗黃色固體產物(1.06g)未經進一步純化即進入下一步驟。LC-MS：M+1：531.0。
化合物34. 將粗化合物32(841mg，假定1.5mmol)、2-甲基嘧啶-5-醇(330.3mg，3mmol)及K2CO3(967.4mg，7mmol)於無水DMF(2ml)中之混合物在90℃下加熱1小時。冷卻反應物至室溫後，向其中添加胺13(509.6mg，2.4mmol)且在室溫至60℃下攪拌2小時。接著藉由C18管柱層析純化反應物，得到呈黃色固體狀之標題產物(890mg，兩個步驟之產率為65.4%)。LC-MS：M+1：561.4。
化合物35. 向化合物34(460mg，0.694mmol)於DCM(10ml)中之溶液中添加對甲苯磺醯肼(200mg，1.074mmol)。在室溫下攪拌混合物30分鐘，接著添加氯化苯甲基三乙基銨(632.4mg，2.78mmol)及10% NaOH溶液(4ml)。在室溫下攪拌混合物2小時，接著在40℃下攪拌3小時。移除水層且用DCM(約6ml)反萃取。接著向經合併之有機層中添加乙酸銠(II)二聚物。在室溫下攪拌所得混合物15分鐘。接著藉由旋轉蒸發將其濃縮且藉由HPLC純化。在室溫下將經二-Boc保護之產物用TFA(0.3ml)處理10分鐘且藉由HPLC純化，得到呈黃色三氟乙酸鹽形式之標題化合物。LC-MS：M+1：447.0。
亦可藉由此製程製造之化合物包括：
可藉由改變上述化合物中之任一者中之R2基團來製造其他化合物。
使用本文之製程製造以下化合物：
實例4c-製造之製程
化合物37：使化合物36(1.145g，2mmol)及氫氧化鈉(800mg， 20mmol)於二噁烷(10ml)及水(10ml)中之混合物在100℃下回流1天。接著藉由C18管柱層析對其進行純化。用DCM(100ml)萃取所收集之溶離份，且用DCM(50ml×2)反萃取水層。藉由旋轉蒸發濃縮經合併之有機層，得到呈黃色固體狀之標題化合物(800mg，83.2%)。LC-MS：M+1：481.6。
化合物38：向化合物37(800mg，1.665mmol)於POCl3(6ml)中之溶液中添加二乙基異丙胺(430mg，3.33mmol)。在70℃下將所得溶液加熱1小時，接著在80℃下加熱1天。冷卻反應物至室溫後，將其傾倒至含有約100g冰之燒杯中。用DCM(80ml)溶解沈澱物，接著萃取溶液。用DCM(50ml×2)反萃取水層。藉由旋轉蒸發濃縮經合併之有機層且藉由C18管柱層析進行純化。用DCM萃取所收集之溶離份且藉由旋轉蒸發進行濃縮，得到呈桃紅色固體狀之標題產物(525mg，79%)。LC-MS：M+1：399.1。
化合物39：向化合物38(525mg，1.32mmol)於無水DMF(2ml)中之溶液中添加三丁基(乙烯基)錫(835mg，2.63mmol)。用氮氣淨化混合物溶液之氛圍後，添加Pd(PPh3)2Cl2(92.1mmol，0.132mmol)。在90℃下加熱反應物2小時，接著再添加一份量之Pd(PPh3)2Cl2(92.1mmol，0.132mmol)。在90℃下持續反應1.5小時。接著將其冷卻至室溫且藉由C18管柱層析進行純化。用DCM萃取所收集之溶離份，且藉由旋轉蒸發濃縮有機層，得到呈紅棕色固體狀之標題產物(421.3mg，82%)。LC-MS：M+1：391.4。
化合物40：向化合物39(42.1mg，0.11mmol)於DCM(2ml)中之溶液中添加Grubbs催化劑(第一代，16.5mg，0.02mmol)。在室溫下攪拌混合物1天。接著藉由旋轉蒸發將其濃縮且藉由HPLC純化，得到呈黃色固體狀之標題化合物(21.9mg，55%)。
化合物40可用於經由烯烴反應(諸如氫胺化、迪爾-阿德反應、環 丙烷化等)來製造各種化合物。
實例5 部分A： 合成R 2 片段
根據US 5,162,529或公開論文Tetrahedron,65(4),757-764；2009中所述之程序來製備所有非市售之2位經取代之嘧啶醇。
一般流程：
R=環丙基、異丁基、CH2OH、CHOHCH3、C(CH3)2OH、CH2F、CHF2、CHF3
實例5a：
製備化合物A2：在0℃下將***(96g，0.62mol)添加至無水DMF(46g，0.62mol)中，且在室溫下攪拌混合物1小時。接著添加CHCl3(500mL)，且逐滴添加苯甲氧基乙醛乙酸二乙酯(40g，0.18mol)。完成後，即在回流下加熱反應混合物2.5小時，接著冷卻至室溫。在0℃下將橙色溶液緩慢傾倒至冷水(500mL)中，且攪拌兩相混合物15分鐘。用水(500mL)洗滌有機相。將經合併之水層逐滴添加至二甲胺鹽酸鹽(59g，0.72mol)於水(200mL)中之溶液中。藉由添加5N氫氧化鈉水溶液將pH值調節至8.5，同時保持溫度為約15℃。攪拌溶液1小時，且添加含六氟磷酸鈉(40g，0.23mol)之水(100mL)。藉 由過濾收集所得沈澱物，用水洗滌，且在高真空下乾燥，得到呈淺米色固體狀之化合物2(22g，產率：30%)，其未經任何進一步純化即用於下一步驟中。
1H NMR(400MHz,DMSO-d 6)：δ：7.42-7.39(m,5H),4.74(s,2H),3.32(s,3H),3.21(s,3H)。
製備化合物A3：向化合物A2(14g，39mmol)及環丙烷甲脒鹽酸鹽(5.65g，47mmol)於CH3CN(100mL)中之經攪拌懸浮液中添加碳酸鉀(16.2g，117mmol)。在90℃下加熱反應混合物12小時，接著冷卻至室溫，傾倒至冰水中，用乙酸乙酯(2×50mL)萃取。經Na2SO4乾燥有機層，過濾並濃縮，得到呈黃色固體狀之化合物A3(2.5g，產率：26%)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ：8.44(s,2H),7.46-7.28(m,5H),5.24(s,2H),2.18-2.12(m,1H),0.99-0.90(m,2H),0.89-0.86(m,2H)。
製備化合物A4：向化合物A3(3.50g，15.8mmol)於MeOH(30mL)中之溶液中添加10%鈀/木炭(350mg)，且在氫氣氛圍下攪拌混合物4小時。濾除固體且濃縮濾液，得到化合物A4(2.0g，產率：98%)。
1H NMR(300MHz,DMSO-d 6)：δ：10.05(s,1H),8.17(s,2H),2.12-2.05(m,1H),0.93-0.91(m,2H),0.86-0.83(m,2H)。LCMS[移動相：在6分鐘內2%至60%乙腈-0.05% TFA，最後在此等條件下保持0.5分鐘]純度>95%，Rt=2.564分鐘；MS計算值：136.1；MS實驗值：137.1([M+1]+)。
實例5b
製備化合物A5：向化合物A2(14g，39mmol)及2-羥基丙脒鹽酸鹽(5.65g，47mmol)於CH3CN(100mL)中之經攪拌懸浮液中添加碳酸鉀(16.2g，117mmol)。在90℃下加熱反應混合物12小時，接著冷卻至室溫，傾倒至冰水中，用乙酸乙酯(2×50mL)萃取。經Na2SO4乾燥有機層，過濾並濃縮，得到呈黃色固體狀之化合物A5(2.5g，產率：26%)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)：δ：8.84(s,2H),7.48(m,3H),7.37(m,2H),5.20(s,2H),4.68(m,1H),3.25(m,1H),1.48(d,3H)。
製備化合物A6：向化合物A5(3.50g，15.8mmol)於MeOH(30mL)中之溶液中添加10%鈀/木炭(350mg)，且在氫氣氛圍下攪拌混合物4小時。濾除固體且濃縮濾液，得到化合物A6(2.0g，產率：98%)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ：8.84(s,2H),5.40(brd,1H),4.66(m,1H),3.25(m,1H),1.46(d,3H)。LCMS實驗值：141.1([M+1]+)。
實例5c
製備化合物A8：在室溫下向化合物A7(50g，0.26mol)於DCM(300mL)中之溶液中添加NaI(80g，0.52mol)，接著添加HI(75g，0.52mol)。在50℃下攪拌5小時後，將混合物傾倒至冰水中，且藉由添加固體碳酸氫鈉小心地中和，直至混合物變成無色。接著用DCM(2×200mL)萃取混合物。經Na2SO4乾燥有機層，過濾並濃縮，得到呈白色固體狀之化合物A8(60g，產率：81%)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ：8.54(s,2H)。
製備化合物A9：向化合物A8(50g，0.18mol)於THF(300mL)中之溶液中添加Pd(PPh3)4(11.5g，0.01mol)，繼而添加鋅試劑3[由2,2-二甲基丙酸碘甲酯新鮮製備]於THF中之溶液(500ml，0.36mol)，且在室溫下攪拌12小時。接著添加冰水，且用乙酸乙酯(2×200mL)萃取混合物。經Na2SO4乾燥有機層，過濾並濃縮，得到粗產物。藉由矽膠層析(石油醚/乙酸乙酯=10：1)純化殘餘物，得到呈黃色固體狀之化合物A9(41g，產率：85%)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ：8.75(s,2H),5.26(s,2H),5.06(s,1H),1.28(s,9H)。
製備化合物A10：在氮氣下向化合物A9(15.0g，54.9mmol)於二 噁烷(100mL)中之經攪拌溶液中添加雙(頻哪醇根基)二硼(17.0g，65.4mmol)，繼而添加Pd(dppf)Cl2(2.20g，2.72mmol)及KOAc(16g，163mmol)。在85℃下加熱反應混合物3小時。將黑色懸浮液冷卻至室溫，過濾，濃縮，得到粗產物。藉由矽膠層析(石油醚/乙酸乙酯=15：1)純化殘餘物，得到呈白色固體狀之化合物A10(15.4g)，受頻哪醇衍生物污染。
1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ：8.97(s,2H),5.30(s,2H),1.35(s,9H),1.28(s,9H)。
製備化合物A11：向化合物A10(15.6g，48.7mmol)於MeOH(100mL)中之溶液中添加H2O2(16.0g，140mmol)。在室溫下攪拌混合物12小時。添加2N硫代硫酸鈉(200mL)，且用乙酸乙酯(200mL)萃取混合物。用2N HCl將水相之pH值調節至4-5；接著用乙酸乙酯(2×200mL)萃取混合物。經Na2SO4乾燥有機層，過濾並濃縮，得到化合物A11(9.4g，兩個步驟之產率：82%)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d 6)：δ：10.48(s,1H),8.31(s,2H),5.11(s,2H),1.21(s,9H)。
製備化合物A12：向化合物A11(10g，30mmol)於MeOH(200mL)中之溶液中添加MeONa(50ml，1M，於MeOH中)。在室溫下攪拌12小時後，將混合物傾倒至水中且用乙酸乙酯(2×200mL)萃取。經Na2SO4乾燥有機層，過濾並濃縮，得到呈白色固體狀之化合物A12(7.3g，產率：98%)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)：δ：8.43(s,2H),7.35(d,J=8.8Hz,2H),6.93(d,J=8.8Hz,2H),5.09(s,2H),4.78(s,2H)。
實例5d
製備化合物A13：向化合物A11(12.3g，58.5mmol)於CH3CN(100mL)中之溶液中添加K2CO3(10.5g，76mmol)及PMBCl(12g，76mmol)，且在室溫下攪拌混合物12小時並加熱至50℃，維持3小時。接著將混合物傾倒至水中且用乙酸乙酯(2×200mL)萃取。經Na2SO4乾燥有機層，過濾並濃縮，藉由矽膠層析(石油醚/乙酸乙酯=10：1)純化殘餘物，得到呈白色固體狀之化合物A13(10.0g，產率：52%)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)：δ：8.41(s,2H),7.34(d,J=8.8Hz,2H),6.93(d,J=8.8Hz,2H),5.24(s,2H),5.07(s,2H),3.82(s,3H),1.26(s,9H)。
製備化合物A14：向化合物A13(10g，30mmol)於MeOH(200mL)中之溶液中添加MeONa(50ml，1M，於MeOH中)。在室溫下攪拌12小時後，將混合物傾倒至水中且用乙酸乙酯(2×200mL)萃取。經Na2SO4乾燥有機層，過濾並濃縮，得到呈白色固體狀之化合物A14(7.3g，產率：98%)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)：δ：8.43(s,2H),7.35(d,J=8.8Hz,2H),6.93(d,J=8.8Hz,2H),4.78(s,2H)。
製備化合物A16：向化合物A14(15g，61mmol)於DCM(200mL)中之溶液中添加亞硫醯氯(10.8g，91mmol)。在室溫下攪拌2小 時，接著將混合物傾倒至水中且用乙酸乙酯(2×200mL)萃取。經Na2SO4乾燥有機層，過濾並濃縮，得到呈白色固體狀之化合物A15(16g)。向化合物A15(15g)於MeOH(200mL)中之溶液中添加MeONa溶液(50mL，50%，於MeOH中)。在50℃下攪拌混合物5小時，接著冷卻至室溫，濃縮，得到粗產物。藉由矽膠層析(石油醚/乙酸乙酯=5：1)純化殘餘物，得到呈黃色固體狀之化合物A16(12.5g，產率：80%)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ：8.45(s,2H),7.34(d,J=8.8Hz,2H),6.92(d,J=8.8Hz,2H),5.08(s,2H),4.64(s,2H),3.82(s,3H),3.52(s,3H)。
製備化合物A17：向化合物A16(3.0g)於MeOH(30mL)中之溶液中添加10%鈀/木炭(350mg)，且在氫氣氛圍下攪拌混合物4小時。濾除固體且濃縮濾液；藉由矽膠層析(石油醚/乙酸乙酯=1：1)純化殘餘物，得到呈白色固體狀之化合物A17(1.2g，產率：74%)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d 6)：δ：10.45(s,1H),8.33(s,2H),4.44(s,2H),3.31(s,3H)。LCMS[移動相：在6分鐘內95%至5%乙腈-0.02% NH4Ac，最後在此等條件下保持0.5分鐘]純度>95%，Rt=3.3分鐘；MS計算值140.1.1；MS實驗值：141.1([M+1]+)。
一般流程：
實例5e
合成2-(甲基胺基)嘧啶-5-醇：在100℃下，將5-(苯甲氧基)-2-氯嘧啶A18(0.500g，2.27mmol)、甲胺(1.25mL，2.50mmol，2.0M溶液，於MeOH中)及DIPEA(0.594mL，3.41mmol)於n-BuOH(5.0mL)中之混合物攪拌48小時。攪拌48小時後，藉由LC/MS檢查反應。將所得混合物冷卻至23℃且在減壓下濃縮。藉由管柱層析(SiO2，EtOAc：n-Hex 1：1(v/v))純化粗物質，得到呈無色晶體狀之5-(苯甲氧基)-N-甲基嘧啶-2-胺A19(0.355g，1.65mmol，73%)。LC/MS(M+H+)=216。在23℃下於氫氣氛圍下，將鈀/碳(0.176g，0.165mmol，10.0mol%)及5-(苯甲氧基)-N-甲基嘧啶-2-胺A19(0.355g，1.65mmol)於乙醇(7.0mL)中之混合物攪拌20小時。經矽藻土過濾所得混合物，且用甲醇(25mL)洗滌襯墊。在減壓下濃縮濾液，得到呈淡黃色固體狀之標題化合物2-(甲基胺基)嘧啶-5-醇A20(0.196g，1.57mmol，95%)。LC/MS(M+H+)=126。
實例5f
製備化合物A22：在0℃下，向A21(50.0g，0.303mol)於DCM(200mL)中之溶液中添加m-CPBA(80.0g，0.465mol)。在0℃下攪拌1小時且在室溫下攪拌隔夜後，將混合物傾倒至冰水中。添加2N NaOH以將pH值調節至8-9，且用DCM(3×200mL)萃取所得混合物。 經Na2SO4乾燥有機層，過濾並濃縮，得到呈黃色固體狀之化合物A22(50.0g，產率：91%)。
製備化合物A23：將A22(50.0g，0.276mmol)於乙酸酐(300mL)中之溶液加熱至90℃，維持1.5小時。接著濃縮混合物，且將殘餘物傾倒至冰水中；添加2N NaOH以將pH值調節至8-9，且由乙酸乙酯(3×100mL)萃取所得混合物。經Na2SO4乾燥有機層並濃縮，得到粗物質，藉由矽膠層析(石油醚/乙酸乙酯=5：1)進行純化，得到呈黃色油狀之化合物A23(10.0g，產率：16%)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ：8.43(d,J=2.4Hz,1H),7.99(d,J=1.6Hz,1H),4.41-4.35(q,J=3.2Hz,3H),2.83(s,3H),2.34(s,3H),1.42-4.39(t,J=3.2Hz,3H)。
製備化合物A24：向A23(10.0g，44.8mmol)於MeOH(300mL)中之溶液中添加碳酸鉀(12.4g，89.8mmol)。在室溫下攪拌12小時後，將混合物傾倒至冰水中。添加2N HCl以將pH值調節至8-9，且用乙酸乙酯(2×100mL)萃取混合物。經Na2SO4乾燥有機層，過濾並濃縮，得到呈黃色固體狀之化合物A24(8.00g，產率99%)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d 6)：δ：10.0(s,1H),8.18(d,J=2.4Hz,1H),7.54(d,J=2.8Hz,1H),4.32-4.26(q,J=3.2Hz,3H),2.57(s,3H),1.33-1.29(t,J=3.2Hz,3H)。
製備化合物A25：向化合物A24(2.50g，13.8mmol)於DCM(50mL)中之溶液中添加咪唑(3.00g，44.1mmol)及氯化第三丁基二甲基矽烷(2.50g，16.7mmol)，且在室溫下攪拌混合物3小時。接著蒸發溶劑，藉由層析(石油醚/乙酸乙酯=5：1)純化殘餘物，得到呈黃色油狀之化合物A25(2.80g，產率69%)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ：8.12(d,J=2.8Hz,1H),7.54(d,J=2.8Hz,1H),4.30-4.26(q,J=3.2Hz,3H),2.64(s,3H),1.32-1.28(t, J=3.2Hz,3H),0.92(s,9H),0.12(s,6H)。
製備化合物A26：向化合物A25(2.80g，9.48mmol)於CCl4(100mL)中之溶液中添加偶氮二異丁腈(280mg)及NBS(1.80g，10.1mmol)，在70℃下攪拌混合物15小時，接著蒸發溶劑，藉由層析(石油醚/乙酸乙酯=5：1)純化殘餘物，得到呈黃色油狀之化合物A26(1.60g，產率45%)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ：8.28(d,J=3.2Hz,1H),7.68(d,J=3.2Hz,1H),4.98(s,3H),4.45-4.40(q,J=3.2Hz,3H),1.45-1.42(t,J=2.8Hz,3H),1.00(s,9H),0.26(s,6H)。
製備化合物A27：向化合物A26(1.60g，4.27mmol)於EtOH(100mL)中之溶液中添加甲胺於EtOH中之溶液(1.24g，12.0mmol，30% w/w)，且在室溫下攪拌混合物3小時。接著蒸發溶劑，且藉由層析(石油醚/乙酸乙酯=5：1)純化殘餘物，得到呈黃色固體狀之化合物A27a(300mg，產率：25%)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d 6)：δ：8.34(d,J=2.8Hz,1H),7.43(d,J=2.8Hz,1H),4.42(s,2H),3.06(s,3H),0.95(s,9H),0.20(s,6H)。
向化合物A27a(300mg，1.14mmol)於THF(5mL)中之溶液中添加6N HCl(0.5mL)。在室溫下攪拌1小時後，濃縮混合物，得到呈黃色固體狀之化合物A27(150mg，產率80%)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d 6)：δ：10.27(s,1H),8.27(d,J=2.4Hz,1H),7.32(d,J=2.8Hz,1H),4.37(s,2H),3.0(s,3H)。LCMS[移動相：在6分鐘內自40%水(0.05% TFA)及60% CH3CN至10%水(0.05% TFA)及90% CH3CN，最後在此等條件下保持0.5分鐘]純度>95%，Rt=3.7分鐘；MS計算值：164.1；MS實驗值：165.1([M+1]+)。
實例5g
製備化合物A29：將化合物A28(25.0g，180mmol)及濃硫酸(10mL)於CH3OH(100mL)中之混合物加熱至回流隔夜。濃縮混合物，用NaHCO3水溶液(50mL)洗滌殘餘物，且用乙酸乙酯(2×100mL)萃取。經Na2SO4乾燥有機層，過濾並濃縮，得到化合物A29(18.7g，產率：68%)。
1H NMR(300MHz,DMSO-d 6)：δ：10.42(s,1H),8.60(d,J=1.6Hz,1H),8.36(d,J=2.8Hz,1H),7.60-7.61(m,1H),3.87(s,3H)。
製備化合物A30：將BnOH(3.90g，36.1mmol，1.1當量)及PPh3(17.1g，65.4mmol，2.0當量)添加至化合物A29(5.00g，32.7mmol)於THF(100mL)中之溶液中，接著在0℃下添加DEAD(6.80g，39.2mmol，1.2當量)。在室溫下攪拌混合物隔夜。蒸發溶劑，藉由矽膠層析(石油醚/乙酸乙酯=10：1)純化殘餘物，得到呈白色固體狀之化合物A30(5.70g，產率：71%)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)：δ：8.83(d,J=1.6Hz,1H),8.54(d,J=2.8Hz,1H),7.85-7.86(m,1H),7.27-7.46(m,5H),5.15(s,2H),3.95(s,3H)。
製備化合物A31：在密封管中，在70℃下將化合物A30(12.8g，52.9mmol)於甲胺醇溶液中之溶液攪拌隔夜。接著冷卻混合物至室溫且蒸發溶劑，得到化合物A31(12.0g，產率：100%)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)：δ：8.50(d,J=1.6Hz,1H),8.48(d,J=2.8Hz,1H),7.73-7.74(m,1H),7.73-7.74(m,5H),6.16(s,1H),3.15(s,2H),3.04(d,J=4.4Hz,3H)。
製備化合物A32：將化合物A31(11.0g，45.5mmol)於SOCl2(100mL)中之溶液加熱至回流，維持4小時。接著在真空下移除SOCl2，且將殘餘物溶解於MeCN(200mL)中。緩慢添加TMSN3(12.5g，90.0mmol，2.0當量)，且在90℃下攪拌混合物3小時。接著蒸發溶劑，且藉由矽膠層析(石油醚/乙酸乙酯=2：3)純化殘餘物，得到化合物A32(9.50g，產率：78%)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)：δ：8.59(d,J=2.8Hz,1H),8.56(d,J=1.6Hz,1H),7.68-7.69(m,1H),7.3-7.46(m,5H),5.21(s,2H),4.17(s,3H)。
製備化合物A33：向化合物A32(5.00g，18.7mmol)於CH3OH(100mL)中之溶液中添加Pd(OH)2(0.50g)。在室溫下於H2氛圍下攪拌混合物3小時。濾除固體且濃縮濾液，得到化合物A33(1.60g，產率：48%)。
1H NMR(300MHz,DMSO-d 6)：δ：10.56(s,1H),8.49(d,J=1.6Hz,1H),8.36(d,J=2.8Hz,1H),7.61-7.62(m,1H),4.19(s,3H)。
實例5h
製備化合物A34：在0℃下將亞硫醯氯(15.0g，107mmol)添加至DMF(200mL)中，且在0℃下攪拌混合物30分鐘，接著向混合物中添加A31(12.2g，53.5mmol)，且在0℃下攪拌1小時。接著將反應混合 物傾倒至冰水中且用乙酸乙酯(2×100mL)萃取。經Na2SO4乾燥有機層，過濾並濃縮，得到化合物A34(11.5g，產率：100%)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)：δ：8.57(d,J=2.8Hz,1H),8.48(d,J=1.6Hz,1H),7.45-7.39(m,6H),5.15(s,2H)。
製備化合物A35：向A34(12.0g，57.1mmol)於DMF(200mL)中之溶液中添加NH4Cl(5.20g，97.1mmol)及NaN3(6.31g，97.1mmol)。加熱所得混合物至100℃，維持14小時，冷卻至室溫，傾倒至冰水中，添加2N HCl以將pH值調節至3-4，且用乙酸乙酯(2×100mL)萃取。經Na2SO4乾燥有機層，過濾並濃縮，得到化合物A35(13.0g，產率：90%)。
1H NMR(300MHz,DMSO-d 6)：δ：8.82(d,J=1.6Hz,1H),8.57(d,J=2.8Hz,1H),8.04-8.02(m,1H),7.52-7.35(m,5H),5.30(s,2H)。
製備化合物A36：將化合物A35(7.00g，27.7mmol)溶解於丙酮(150mL)中，向混合物中添加碳酸鉀(5.70g，41.2mmol)，且在室溫下攪拌20分鐘，接著向混合物中添加碘甲烷(5.89g，41.2mmol)，且加熱至45℃，維持1小時，冷卻至室溫，傾倒至冰水中，用乙酸乙酯(2×100mL)萃取。經Na2SO4乾燥有機層，過濾並濃縮，得到粗產物，藉由矽膠層析(石油醚/乙酸乙酯=3：1)純化殘餘物，得到呈白色固體狀之化合物A36(4.5g，產率：61%)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)：δ：8.97(d,J=1.6Hz,1H),8.48(d,J=2.4Hz,1H),8.00-7.99(m,1H),7.47-7.26(m,5H),5.19(s,2H),4.43(s,3H)。
製備化合物A37：向化合物A36(7.5g，28.0mmol)於CH3OH(100mL)中之溶液中添加Pd(OH)2(500mg)。在室溫下於H2氛圍下攪拌混合物3小時。濾除固體且濃縮濾液，得到化合物A37(4.3g，產 率：87%)。LC-MS：M+1：178.16。
1H NMR(300MHz,DMSO-d 6)：δ：10.42(s,1H),8.68(d,J=1.6,1H),8.28(d,J=2.8,1H),7.74-7.73(m,1H),4.45(s,3H)。
實例6 部分B： 合成獨特R 4 片段 實例6a 不對稱合成(1R,4R,5R)-5-胺基-2-氮雜雙環[2.2.1]庚烷-2-甲酸第三丁酯 一般流程：
(1R,4S)-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-5-烯-2-甲酸第三丁酯(B2)
在0℃下於氮氣氛圍下，將溶解於無水THF(15.0mL)中之(1R)-(-)-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-5-烯-3-酮(5.00g，45.8mmol，ee=99%)緩慢添加至氫化鋰鋁(57.3mL，57.3mmol，1M溶液，於THF中)於無水THF(35.0mL)中之溶液中。成功完成添加後，在23℃下攪拌混合物3小 時，接著在60℃下加熱12小時。將所得異質混合物冷卻至0℃，且經由注射器向混合物中小心地添加H2O(5.00mL)。經矽藻土助濾劑過濾白色懸浮液，且用無水***(50.0mL)洗滌襯墊。接著用(Boc)2O(15.0g，68.7mmol)處理濾液且在23℃下攪拌24小時。在真空中濃縮混合物，且藉由管柱層析(SiO2，EtOAc：n-Hex 1：7(v/v))純化粗物質，得到呈無色晶體狀之標題化合物B2。(在由旋轉蒸發器蒸發溶劑之後，所得無色油狀物在23℃下快速結晶)
(1R,4R,5S)-5-羥基-2-氮雜雙環[2.2.1]庚烷-2-甲酸第三丁酯(B3)
在23℃下於氮氣氛圍下，將(1R,4S)-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-5-烯-2-甲酸第三丁酯(1.50g，7.68mmol)及硼氫化鈉(0.24g，6.30mmol)於THF(9.5mL)中之混合物攪拌0.5小時。攪拌0.5小時後，使混合物升溫至35℃，接著經由注射器逐滴添加溶解於THF(2.0mL)中之硫酸二甲酯(0.57mL，6.30mmol)。在35℃下攪拌所得混合物4小時，接著冷卻至0℃，且藉由逐滴添加H2O(5.0mL)將其淬滅。在0℃下添加氫氧化鈉溶液(15.0mL，15.0mmol，1M NaOH溶液)，繼而添加過氧化氫(0.96mL，30wt%，於H2O中)。使混合物升溫至23℃且再攪拌1小時。用***(75.0mL)稀釋所得無色溶液，且分離有機層，用鹽水(50.0mL)洗滌且經硫酸鎂乾燥。由旋轉蒸發器濃縮混合物，且藉由管柱層析(SiO2，EtOAc：n-Hex 1：1(v/v))純化呈粗產物形式之所得無色油狀物，得到呈無色油狀之標題化合物B3(1.00g，4.69mmol，61%)。
(1R,4R)-5-側氧基-2-氮雜雙環[2.2.1]庚烷-2-甲酸第三丁酯(B4)
在23℃下於氮氣氛圍下，將2-二氧碘基苯甲酸(3.43g，5.52mmol，45wt%(SIBX))添加至(1R,4R,5S)-5-羥基-2-氮雜雙環[2.2.1]庚烷-2-甲酸第三丁酯(0.87g，4.09mmol)溶解於二甲亞碸(5.0mL)及甲苯(10.0mL)中之溶液中。在60℃下攪拌混合物3小時且冷卻至23℃。用飽和碳酸鈉(水溶液)(50.0mL)處理所得混合物，且在減壓下過濾以移除白色固體。用乙酸乙酯(75.0mL×3)萃取濾液，且用鹽水洗滌有機萃取物，經硫酸鎂乾燥且在真空中濃縮。藉由管柱層析(SiO2，EtOAc：n-Hex 1：2(v/v))純化呈無色油狀之粗物質，得到呈白色固體狀之標題化合物B4(0.62g，2.91mmol，71%)。
(1R,4R,5R)-5-(苯甲基胺基)-2-氮雜雙環[2.2.1]庚烷-2-甲酸第三丁酯(B5)
在23℃下於氮氣氛圍下，將三乙醯氧基硼氫化鈉(23.4g，105mmol)及冰醋酸(4.66g，77.6mmol)添加至(1R,4R)-5-側氧基-2-氮雜雙環[2.2.1]庚烷-2-甲酸第三丁酯(16.4g，77.6mmol)及苯甲胺(8.32g，77.6mmol)於1,2-二氯乙烷(250mL)中之溶液中。在23℃下攪拌所得混合物5小時，接著用飽和碳酸氫鈉(水溶液)(300mL)淬滅。用乙酸乙酯(350mL×3)萃取混合物，且用鹽水洗滌有機萃取物，經硫酸鎂乾燥且在真空中濃縮。藉由管柱層析(SiO2，EtOAc：n-Hex 9：1(v/v))純化 粗物質，得到呈無色油狀之標題化合物B5(20.0g，66.1mmol，85%)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)：δ 7.35-7.27(m,5H),4.21(s,0.5H),4.08(s,0.5H),3.80-3.68(m,2H),3.58(d,J=10.0Hz,1H),3.28-3.22(m,1H),3.20-3.11(m,1H),2.62(m,1H),2.05-1.97(m,1H),1.76-1.69(m,1H),1.55-1.51(m,1H),1.48(s,9H),1.30-1.14(m,1H)。
(1R,4R,5R)-5-胺基-2-氮雜雙環[2.2.1]庚烷-2-甲酸第三丁酯(B6)
在23℃下於氫氣氛圍下，將氫氧化鈀(4.30g，6.12mmol，10.0mol%，20wt%，於碳上，50%濕潤)及(1R,4R,5R)-5-(苯甲基胺基)-2-氮雜雙環[2.2.1]庚烷-2-甲酸第三丁酯(18.5g，61.2mmol)於乙醇(100mL)中之混合物攪拌36小時。經矽藻土過濾所得混合物，且用乙酸乙酯(500mL)洗滌襯墊。在減壓下濃縮濾液，得到呈無色晶體狀之標題化合物B6(12.8g，60.3mmol，99%)。
1H NMR(300MHz,MeOD)：δ 4.11(s,1H),3.56-3.51(m,1H),3.43-3.39(m,1H),3.18-3.15(m,1H),2.49(bs,1H),2.14-2.05(m,1H),1.74-1.68(m,1H),1.61(d,J=10.0Hz,1H),1.48(s,9H),1.18-1.10(m,1H)。
製備(1R,4R,5R)-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-5-胺(B7)：向含經Boc保護之胺(200mg，0.94mmol)之CH2Cl2(10mL)中逐滴添加TFA(5mL)，且在室溫下攪拌混合物10分鐘。在真空下移除溶劑，且該胺(100 mg，99%)未經進一步純化即用於反應。
實例6b 合成八氫環戊二烯并[c]吡咯-4-胺：
(3aR,6aS)-2-苯甲基六氫環戊二烯并[c]吡咯-4-(5H)-酮(B9)：向N-(甲氧基甲基)-N-(三甲基矽烷基甲基)苯甲胺(50g，0.21mol)於乙腈(134ml)中之溶液中添加2-環戊烯-1-酮。在45℃下於氬氣下攪拌混合物隔夜。藉由旋轉蒸發移除溶劑後，藉由C18管柱層析純化殘餘物，得到呈透明油狀之標題化合物(30g，66.4%)。藉由對掌性HPLC解析對掌性，獲得所要對映異構體(B9)，ee>99%。
(3aR,4R,6aS)-2-苯甲基-N-(4-甲氧基苯甲基)八氫環戊二烯并[c]吡咯-4-胺B10(a)及B10(b)：向化合物(B9)(2.9g，13.43mmol)於乙酸(25ml)中之溶液中添加4Å分子篩(5.7g)及4-甲氧基苯甲胺(2.76g，20.15mmol)。在75℃下攪拌混合物1小時後，向其中逐份添加總計1.2當量(285mg，1.35mmol，每隔20分鐘時間間隔)之三乙醯氧基硼氫化鈉。在75℃至室溫下持續反應隔夜。濾出分子篩且用MeOH洗滌。藉由旋轉蒸發濃縮溶液，且藉由C18管柱層析純化所得殘餘物。由碳酸鈉將 經合併之所收集溶離液之pH值調節至弱鹼性，且用DCM(150ml×3)萃取。經硫酸鈉乾燥經合併之有機層，且藉由旋轉蒸發進行濃縮，得到呈黃色油狀之標題產物B10(a)(2.56g，56.7%)。
(3aR,4R,6aS)-八氫環戊二烯并[c]吡咯-4-胺鹽酸鹽(B11)：向化合物B10(a)(2.56g，7.61mmol)於MeOH(100ml)中之溶液中添加於20%碳-50%水上之Pd(OH)2(2g)，繼而緩慢添加37%濃鹽酸(3g)。使來自雙層氣球之氫氣鼓泡通過反應混合物，持續16小時。濾出鈀/碳且用MeOH(10ml)洗滌。藉由旋轉蒸發濃縮濾液，且藉由MeOH-甲苯共沸移除過量HCl，得到呈淡黃色鹽酸鹽形式之標題化合物(B11)(1.51g，100%產率)。
實例6c 不對稱合成(1R,4R,5R)-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-5-基胺基甲酸第三丁酯
不對稱合成(1R,4R,5R)-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-5-基胺基甲酸第三丁酯
(1R,4S)-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-5-烯-2-甲酸苯甲酯(B12)
在0℃下於氮氣氛圍下，將溶解於無水THF(45.0mL)中之(1R)-(-)-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-5-烯-3-酮(5.00g，45.8mmol，ee=99%)緩慢添加至氫化鋰鋁(28.7mL，57.3mmol，2M溶液，於THF中)於無水THF(50.0mL)中之溶液中。成功完成添加後，在23℃下攪拌混合物3小時，接著在60℃下加熱24小時。將所得異質混合物冷卻至0℃，且經由注射器向混合物中小心地添加H2O(5.00mL)。經矽藻土助濾劑過濾白色懸浮液，且用無水THF(250.0mL)洗滌襯墊。將呈澄清溶液形式之濾液冷卻至0℃，接著依序用三乙胺(12.8mL，91.6mmol)及CbzCl(10.3mL，68.7mmol)處理。使包括白色沈澱物之所得異質混合物緩慢升溫至23℃，且攪拌48小時。減壓過濾白色沈澱物，且在真空中濃縮所得澄清溶液。藉由管柱層析(SiO2，EtOAc：n-Hex 1：4(v/v))純化呈淡黃色油狀之粗物質，得到呈無色油狀之標題化合物B12(8.68g，37.9mmol，83%)。
(1R,4R,5S)-5-羥基-2-氮雜雙環[2.2.1]庚烷-2-甲酸苯甲酯(B13)
在23℃下於氮氣氛圍下，將(1R,4S)-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-5-烯-2甲酸苯甲酯(8.679g，37.86mmol)及硼氫化鈉(1.17g，31.0mmol)於THF(60.0mL)中之混合物攪拌0.5小時。攪拌0.5小時後，使混合物升溫至35℃，接著經由注射器逐滴添加溶解於THF(2.0mL)中之硫酸二甲酯(2.93mL，31.0mmol)。(注意：由於氣體逸出而緩慢添加硫酸二甲酯)在35℃下將所得異質混合物攪拌4小時，接著冷卻至0℃且藉由逐滴添加H2O(5.0mL)將其淬滅。在0℃下添加氫氧化鈉溶液(80.0mL，80.0mmol，1M NaOH溶液)，繼而添加過氧化氫(5.0mL，30 wt%，於H2O中)。使混合物升溫至23℃且再攪拌1小時。用乙酸乙酯(250mL)稀釋所得無色溶液，且分離有機層，用鹽水(150mL)洗滌且經硫酸鎂乾燥。由旋轉蒸發器濃縮混合物，且藉由管柱層析(SiO2，EtOAc：n-Hex 1：1(v/v))純化呈粗產物形式之所得無色油狀物，得到呈無色油狀之標題化合物B13(4.02g，16.3mmol，43%)。
(1R,4R)-5-側氧基-2-氮雜雙環[2.2.1]庚烷-2-甲酸苯甲酯(B14)
在23℃下於氮氣氛圍下，將2-二氧碘基苯甲酸(13.7g，22.0mmol，45wt%(SIBX))添加至(1R,4R,5S)-5-羥基-2-氮雜雙環[2.2.1]庚烷-2-甲酸苯甲酯(4.02g，16.3mmol)溶解於二甲亞碸(20.0mL)及甲苯(40.0mL)中之溶液中。在60℃下攪拌混合物3小時30分鐘，接著冷卻至23℃。用飽和碳酸鈉(水溶液)(250mL)處理所得異質混合物，且在減壓下過濾以移除白色固體。用乙酸乙酯(250mL×3)萃取濾液，且用鹽水洗滌有機萃取物，經硫酸鎂乾燥且在真空中濃縮。藉由管柱層析(SiO2，EtOAc：n-Hex 1：2(v/v))純化呈無色油狀之粗物質，得到呈無色油狀之標題化合物B14(2.99g，12.2mmol，75%)。
(1R,4R,5R)-5-(4-甲氧基苯基胺基)-2-氮雜雙環[2.2.1]庚烷-2-甲酸苯甲酯(B15)
在23℃下於氮氣氛圍下，將三乙醯氧基硼氫化鈉(0.904g，4.05 mmol)及冰醋酸(0.180g，3.00mmol)添加至(1R,4R)-5-側氧基-2-氮雜雙環[2.2.1]庚烷-2-甲酸苯甲酯(0.736g，3.00mmol)及對甲氧基苯胺(0.370g，3.00mmol)於1,2-二氯乙烷(10.0mL)中之溶液中。在23℃下攪拌所得混合物3小時。將異質混合物冷卻至0℃且用飽和碳酸氫鈉(水溶液)(150mL)淬滅。用乙酸乙酯(200mL×3)萃取混合物，且用鹽水洗滌有機萃取物，經硫酸鎂乾燥且在真空中濃縮。藉由管柱層析(SiO2，EtOAc：n-Hex 1：2(v/v))純化呈澄清黃色油狀之粗物質，得到呈白色固體狀之標題化合物B15(0.964g，2.73mmol，91%)。
(1R,4R,5R)-5-(第三丁氧基羰基(4-甲氧基苯基)胺基)-2-氮雜雙環[2.2.1]庚烷-2-甲酸苯甲酯(B16)
在23℃下於氮氣氛圍下，將(1R,4R,5R)-5-(4-甲氧基苯基胺基)-2-氮雜雙環[2.2.1]庚烷-2-甲酸苯甲酯(0.352g，1.00mmol)及KHMDS(1.30mL，1.30mmol，1.0M THF溶液)於無水THF(15.0mL)中之混合物攪拌15分鐘。用(Boc)2O(0.470g，2.15mmol)處理所得淺綠色混合物，接著在23℃下攪拌16小時。在減壓下濃縮混合物，得到黃色油狀物。藉由管柱層析(SiO2，EtOAc：n-Hex 1：2(v/v))純化粗物質，得到呈無色油狀之標題化合物B16(0.408g，0.901mmol，90%)。
(1R,4R,5R)-5-(第三丁氧基羰基胺基)-2-氮雜雙環[2.2.1]庚烷-2-甲酸苯甲酯(B17)
在0℃下於氮氣氛圍下，將溶解於H2O(5.0mL)中之硝酸鈰銨(1.73g，3.15mmol)添加至(1R,4R,5R)-5-(第三丁氧基羰基(4-甲氧基苯基)胺基)-2-氮雜雙環[2.2.1]庚烷-2-甲酸苯甲酯(0.408g，0.901mmol)於乙腈(25mL)中之溶液中。在0℃下攪拌所得混合物1小時，接著用H2O(100mL)稀釋，用乙酸乙酯(150mL×3)萃取。用1N Ns2SO3(75mL)洗滌經合併之有機相，經MgSO4乾燥，且在真空中濃縮。藉由管柱層析(SiO2，EtOAc：n-Hex 1：2(v/v))純化粗物質，得到呈無色油狀之標題化合物B17(0.229g，0.661mmol，73%)。
(1R,4R,5R)-2-氮雜雙環[2.2.1]庚烷-5-甲酸第三丁酯(B18)
在23℃下於氫氣氛圍下，將氫氧化鈀(0.015g，0.022mmol，10.0mol%，20wt%，於碳上，50%濕潤)及(1R,4R,5R)-5-(第三丁氧基羰基胺基)-2-氮雜雙環[2.2.1]庚烷-2-甲酸苯甲酯(0.077g，0.222mmol)於乙醇(5.0mL)中之混合物攪拌3小時30分鐘。經矽藻土過濾所得混合物，且用乙酸乙酯(100mL)洗滌襯墊。在減壓下濃縮濾液，得到呈無色油狀之標題化合物B18(0.045g，0.212mmol，95%)。
1H NMR(300MHz,MeOD)：δ 3.89(d,J=11.2Hz,1H),3.42(s,1H),3.01(d,J=10.4Hz,1H),2.74-2.69(m,1H),2.58(bs,1H),2.12-2.02(m,1H),1.64(s,2H),1.46(s,9H),1.19-1.13(m,1H)。
不對稱合成(S)-(2-氮雜螺[3.3]庚-5-基)胺基甲酸第三丁酯：
合成三氟甲烷磺酸2-甲基環丙基二苯基鋶(B21)
將苯基亞碸(20.0g，9.9mmol，1.0當量)於DCM(200mL)中之溶液冷卻至-78℃，且經5分鐘用三氟甲磺酸三甲基矽烷酯(23mL，12.0mmol，1.2當量)逐滴處理。在-78℃下再攪拌溶液30分鐘後，使溶液升溫至0℃且保持在該溫度下30分鐘。將反應混合物再冷卻至-78℃，且用1.0M溴化環丙基鎂於THF中之溶液(200mL，20.0mmol，2.0當量)逐滴處理。在-78℃下再經30分鐘後，使反應混合物升溫至0℃且保持在該溫度下30分鐘。用3%三氟甲磺酸水溶液(300mL)淬滅反應混合物且用***稀釋。再用三氟甲磺酸(600mL)洗滌有機層。用三氯甲烷萃取經合併之水性部分，經Na2SO4乾燥並濃縮，得到20g呈黃色油狀之粗物質，其未經進一步純化即用於下一步驟。
合成6-(二苯基甲基)-6-氮雜螺[3.3]庚-1-酮(B23)
在低於-70℃下於氮氣下，向B23(100g，266mmol，1.0當量)於1800mL THF中之溶液中添加KHMDS(330mL，293mmol，1.1當量)。將黃橙色懸浮液攪拌30分鐘，接著添加化合物4(63.0g，266mmol，1.0當量)於250mL THF中之溶液。在-40℃下攪拌反應物4小時，接著升溫至室溫。添加LiI(21g，157.5mmol，0.5當量)。加熱反應物至50℃隔夜，接著用水(500mL)淬滅。用EA(1500mL)將混合物萃取三次。用鹽水洗滌經合併之有機層，經硫酸鈉乾燥，接著濃縮，獲得60g油狀粗物質。經二氧化矽管柱純化該油狀物，得到18g白色固體(Y=24%)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)：δ 2.17(t,J=8.0Hz,2H),2.89(t,J=8.8Hz,2H),3.17(d,J=7.6Hz,2H),3.22(d,J=7.6Hz,2H),4.36(s,1H),7.17(t,J=7.6Hz,2H),7.27(t,J=7.2Hz,1H),7.40(d,J=7.6Hz,2H)。
合成(S)-N-((S)-2-二苯甲基-2-氮雜螺[3.3]庚-5-基)-2-甲基丙烷-2-亞磺醯胺(6)
在23℃下於氮氣氛圍下，向2-二苯甲基-2-氮雜螺[3.3]庚-5-酮(50.0g，180mmol)及Ti(OEt)4(90.0mL，343mmol，Sigma-Aldrich；工業級)於無水THF(360mL)中之溶液中添加(S)-2-甲基丙烷-2-亞磺醯胺(20.7g，171mmol)。在65℃下加熱反應混合物5小時且藉由LC/MS進行監測。完成後，首先冷卻混合物至23℃，接著冷卻至-48℃。在氮氣下向混合物中緩慢添加NaBH4(22.2g，586mmol)，歷時30分 鐘。成功完成添加後，在-48℃下攪拌混合物2小時且藉由LC/MS進行檢查。藉由HPLC分析測定粗物質之非對映異構選擇性為90：10。使反應混合物升溫至0℃，接著逐滴添加MeOH直至不再逸出氣體。在劇烈攪拌下向混合物中緩慢添加鹽水(360mL)。經矽藻土栓塞過濾所得白色懸浮液，且用EtOAc(300mL×3)洗滌濾餅。用鹽水(350mL×2)洗滌濾液，接著用EtOAc(500mL×3)萃取水層。經MgSO4乾燥經合併之有機層，過濾，且在真空中濃縮。藉由管柱層析(SiO2，n-Hex：EtOAc 20：80(v/v))純化呈黃色油狀之粗物質，得到呈無色結晶固體狀之(S)-N-((S)-2-二苯甲基-2-氮雜螺[3.3]庚-5-基)-2-甲基丙烷-2-亞磺醯胺(48.0g，126mmol，70%)。管柱層析之後，藉由LC/MS及1H NMR分析測定標題化合物之非對映異構過量(de)為99.9%。
合成(S)-2-二苯甲基-2-氮雜螺[3.3]庚-5-胺(B25)
在23℃下於氮氣氛圍下，將4N HCl(156mL，622mmol，Sigma-Aldrich)緩慢添加至(S)-N-((S)-2-二苯甲基-2-氮雜螺[3.3]庚-5-基)-2-甲基丙烷-2-亞磺醯胺(47.6g，124.4mmol)於無水1,4-二噁烷(1250mL)中之溶液中。在23℃下攪拌3小時後，在減壓下濃縮所得白色沈澱物混合物，得到呈白色固體狀之(S)-2-二苯甲基-2-氮雜螺[3.3]庚-5-胺(99%)。粗產物未經進一步純化即用於下一反應。
合成(S)-(2-二苯甲基-2-氮雜螺[3.3]庚-5-基)胺基甲酸第三丁酯(B26)
在0℃下於氮氣氛圍下，向呈鹽酸鹽形式之(S)-2-二苯甲基-2-氮雜螺[3.3]庚-5-胺及Et3N(126g，1244mmol)於CH2Cl2(700mL)中之溶液中添加(Boc)2O(81.5g，373mmol)。使所得混合物緩慢升溫至23℃且在23℃下攪拌24小時。在減壓下濃縮混合物，且藉由管柱層析(SiO2，n-Hex：EtOAc 70：30(v/v))純化粗物質，得到呈無色油狀之(S)-(2-二苯甲基-2-氮雜螺[3.3]庚-5-基)胺基甲酸第三丁酯(45.5g，120.2mmol，97%；兩步產率)。
合成(S)-(2-氮雜螺[3.3]庚-5-基)胺基甲酸第三丁酯(B27)
在23℃下於氮氣氛圍下，將甲酸銨(26.5g，421mmol，Sigma-Aldrich)緩慢添加至(S)-(2-二苯甲基-2-氮雜螺[3.3]庚-5-基)胺基甲酸第三丁酯(45.5g，120.2mmol)及氫氧化鈀(50.6g，72.1mmol，60mol%，20wt%，於碳上，50%濕潤)於MeOH(350mL)中之溶液中。在60℃下攪拌所得混合物5小時。反應完成後，冷卻混合物至23℃。經矽藻土過濾異質混合物，且用乙酸乙酯(500mL)洗滌襯墊。在減壓下濃縮濾液，得到呈無色油狀之(S)-(2-氮雜螺[3.3]庚-5-基)胺基甲酸第三丁酯(>95%)(LC/MS及1H NMR分析)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ 1.46(s,1H),1.50-1.58(m,9H),1.86-1.88(m,1H),2.03(t,J=9.6Hz,1H),2.16-2.18(m,1H),3.45-3.56 (m,2H),3.64(s,2H),3.80(d,J=8.0Hz,1H),3.89-3.95(m,1H),4.91(s,1H)。
實例7 部分C： 針對L=S之化合物的製程 一般流程1：
實例7a：
3,5-二氟-N-甲基-2-硝基苯胺(C2)：將1,3,5-三氟-2-硝基苯(35.16g，0.2mol)溶解於100ml THF中，且在冰-水浴中冷卻。經約20分鐘由加料漏斗向此溶液中逐滴添加40%甲胺水溶液(23.25g，0.3mol)。攪拌反應混合物1小時。接著將其用己烷(50ml)稀釋，且使溶劑分配於兩層中。移除水溶液，且用水(20ml)洗滌有機層。在室溫下藉由緩緩旋轉蒸發來濃縮溶液且在高真空下進一步乾燥，得到呈橙色固體狀之粗產物(C2)(36g，96%)。
1H NMR(CDCl3,300MHz)：δ=6.97-6.88(m,2H),3.27(s,3H)。
3,5-二氟-2-硝基苯基(甲基)胺基甲酸第三丁酯(C3)：向粗3,5-二氟-N-甲基-2-硝基苯胺(C2)(36g，0.191mol)於100ml THF中之溶液中依序添加二碳酸二第三丁酯(54.3g，0.249mol)及4-二甲基胺基吡啶(4.68g，0.038mol)。在室溫下攪拌反應混合物7小時。接著添加水(50ml)且攪拌所得溶液1.5小時。用己烷(100ml)稀釋後，使溶液分配於兩層中，且由萃取漏斗移除水相且用乙酸乙酯(50ml)反萃取。接著，首先用5% NH4Cl溶液(100ml)、隨後用5% K2CO3溶液(100ml)洗滌經合併之有機層。在室溫下藉由旋轉蒸發濃縮經合併之有機溶劑後，將所得殘餘物再溶解於MeOH(約50ml)中，接著逐滴添加至600ml約0.01% K2CO3溶液中。過濾橙色固體產物(C3)，用水洗滌，且在高真空下乾燥(46.78g，85%)。
1H NMR(CDCl3,300MHz)：δ=6.93-6.85(m,2H),3.20(s,3H),1.32(s,9H)。
合成化合物C4：向C3(40g，0.14mol)於DMF(200mL)中之溶液中添加碳酸鉀(19g，0.14mol)，繼而添加一份氰基乙酸乙酯(15g，0.14mol)。在室溫下攪拌混合物2小時。接著再添加一份碳酸鉀(19g，0.14mol)及一份氰基乙酸乙酯(15g，0.14mol)。在室溫下攪拌混合物4小時後，添加碳酸鉀(19g，0.14mol)，且在室溫下再攪拌混合物12小時。接著將混合物傾倒至冰水中且用乙酸乙酯(2×200mL)萃取。經Na2SO4乾燥有機層，過濾，濃縮，且藉由矽膠層析(石油醚/乙 酸乙酯=5：1)純化，得到呈黃色固體狀之化合物C4(33g，產率：63%)。
1H NMR(CDCl3,300MHz)：δ=6.93-6.85(m,2H),4.88(m,1H),4.33(m,2H),3.20(s,3H),1.32(s,9H),1.28(t,3H)。
合成化合物C5：向C4(20g，52mmol)於甲苯(100mL)及乙酸(100mL)中之溶液中添加鋅粉(30g，0.46mol)，且在75℃下攪拌混合物2小時。接著再添加鋅粉(10g，0.15mol)。在75℃下再攪拌0.5小時後，冷卻混合物至室溫，過濾且傾倒至冰水中。添加2N NaOH以將pH值調節至8-9，且用乙酸乙酯(2×200mL)萃取所得混合物。經Na2SO4乾燥有機層，過濾，濃縮，且藉由矽膠層析(石油醚/乙酸乙酯=5：1)純化，得到呈棕色固體狀之化合物C5(8.3g，產率：45%)。
合成化合物C7：在室溫下，向化合物C5(7.4g，20mmol)於丙酮(140mL)中之經攪拌懸浮液中逐滴添加乙醯基硫代異氰酸酯(12mL，140mmol)於丙酮(50mL)中之溶液。加熱反應混合物至回流，維持16小時。LCMS顯示反應完成。濃縮反應混合物，其未經進一步純化即用於下一步驟。LC-MS：M+1：453.21。
將上述殘餘物溶解於50ml甲醇及50ml H2O中，接著添加10ml 10% KOH溶液，加熱混合物溶液至回流，維持30分鐘。當LCMS顯示反應完成時，冷卻反應物至室溫，用1M鹽酸水溶液酸化至pH 5，且藉由過濾收集沈澱物，得到呈固體狀之化合物C7(5g，兩個步驟之產率為65.4%)。LC-MS：M+1：365.13。
合成化合物C10：將CuI(67mg，0.35mmol)、N,N'-二甲基環己-1,2-二胺(100mg，0.70mmol)於9mL NMP中之溶液添加至(4-羥基-2-巰基-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-基)(甲基)胺基甲酸第三丁酯(5，350mg，1.0mmol)、適當I-Ar(1.17mmol)、K2CO3(324mg，2.35mmol)及PPh3(400mg，1.53mmol)於NMP(9mL)中之經攪拌懸浮液中。加熱混合物至130℃，維持2至12小時，藉由LC-MS監測反應完成。當反應完成時，冷卻混合物至0℃，添加BOP(621mg，1.40mmol)及Et3N(0.41mL，2.93mmol)，在0℃下攪拌30分鐘，接著升溫至室溫，添加適合經Boc保護之二胺(2.34mmol)。加熱反應混合物至50℃，維持30分鐘。LC-MS指示反應完成。反應完成後，用乙酸乙酯及水分配混合物，用乙酸乙酯萃取水層兩次，乾燥經合併之有機層且藉由急驟層析進行純化，得到呈固體狀之產物化合物C10(420mg，兩個步驟之產率為63%)。LC-MS：M+1：673.25。
合成化合物C11：將上述化合物(420mg，0.63mmol)溶解於10mL TFA中且在室溫下攪拌30分鐘。移除溶劑後，將殘餘物再溶解於10ml甲醇及10ml H2O中，接著添加1N NaOH以將溶液中和至pH 14，接著再用100ml H2O稀釋鹼性溶液，且再劇烈攪拌溶液1小時，收集沈澱物並乾燥，得到呈白色固體狀之最終化合物(200mg，70%)。LC-MS：M+1：473.13。
1H NMR(300MHz,DMSO)δ(ppm)：11.75(s,1H),8.09(d,1H),8.95(s,1H),8.52(m,1H),8.35(s,1H),7.75(m,1H),7.01(d,J=11.2,1H),5.96(d,1H),4.10(s,1H),2.98(s,3H),2.85(m,2H),2.67(m,2H),1.38(m,1H),0.75(br m,2H)。
實例7b
7-(4-(6-胺基-3-氮雜雙環[3.1.0]己-3-基)-8-(氘化甲基胺基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-2-基硫基)-1,5-啶1-氧化物C13(1.13之CD3類似物)：向CuI(76mg，0.4mmol)及K2CO3(112mg，0.8mmol)於NMP(1ml)中之混合物中添加反-N,N'-二甲基環己-1,2-二胺(113.6mg，0.8mmol)。在120℃下攪拌混合物10分鐘。接著向其中添加化合物(C12)(70mg，0.2mmol)及7-碘-1,5-啶1-氧化物(59.8mg，0.22mmol)。在120℃下持續反應20分鐘。將其冷卻降至約4℃，接著依序添加Et3N(0.3ml)及[六氟磷酸苯并***-1-基-氧基-參(二甲基胺基)鏻](BOP試劑)(97.3mg，0.22mmol)。在約4℃至室溫下攪拌30分鐘後，向反應混合物中添加胺(79.3mg，0.4mmol)，接著在60℃下加熱1小時。接著藉由HPLC對其進行純化。藉由用DCM(20ml×2)萃取來移除所收集 之Boc加合物溶離液中之水。藉由旋轉蒸發濃縮經合併之有機層。將殘餘物再溶解於DCM(2ml)及三氟乙酸(約0.2ml)中。在40℃下將其攪拌30分鐘以去除BOC保護。藉由HPLC對反應混合物進行急驟純化，得到呈白色固體狀之標題化合物(C13)(52.1mg，55%)。
1H NMR(300MHz,DMSO)δ(ppm)：11.75(s,1H),8.09(d,1H),8.95(s,1H),8.52(m,1H),8.35(s,1H),7.75(m,1H),7.01(d,J=11.2,1H),5.96(d,1H),4.10(s,1H),2.85(m,2H),2.67(m,2H),1.38(m,1H),0.75(br m,2H)。
L=S之式I'化合物之表格
實例8
部分D：合成L=O之式1化合物
實例8a 合成L=O之三環核心(其中R 8 不為NH烷基)
合成化合物D2：在0℃下，向D1(40g，0.28mol)於H2SO4(200mL)中之溶液中添加HNO3(26g，0.42mol)。在0℃下攪拌1小時後，將混合物傾倒至冰水中且用乙酸乙酯(2×200mL)萃取。經Na2SO4乾燥有機層，過濾，濃縮，且藉由矽膠層析(石油醚/乙酸乙酯=15：1)純化，得到呈黃色油狀之化合物D2(37g，產率：70%)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ：6.93(s,1H),6.91(s,1H),4.33-4.27(m,2H),2.73-2.68(m,2H),1.29-1.25(t,J=7.6Hz,2H)。
合成化合物D3：向2(37g，0.20mol)於DMF(200mL)中之溶液中添加碳酸鉀(54.8g，0.40mol)，繼而添加一份氰基乙酸乙酯(22.3g，0.20mol)。在室溫下攪拌混合物2小時。接著再添加一份碳酸鉀(54.8g，0.40mol)及一份氰基乙酸乙酯(22.3g，0.20mol)。在室溫下攪拌混合物4小時後，添加碳酸鉀(27.4g，0.2mol)，且在室溫下再攪拌混合物12小時。接著將混合物傾倒至冰水中且用乙酸乙酯(2×200mL)萃取。經Na2SO4乾燥有機層，過濾，濃縮，且藉由矽膠層析(石油醚/乙酸乙酯=5：1)純化，得到呈黃色固體狀之化合物D3(25g，產率：67%)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)：δ：7.33-7.04(dd,J=4.4,2.4Hz,1H),7.16-7.13(dd,J=4.4,2.4Hz,1H),5.06(s,1H),4.32-4.27(m,2H),2.74-2.68(m,2H),1.35-1.26(m,6H)。
合成化合物D4及D4'：向D3(22g，79mmol)於甲苯(100mL)及乙酸(100mL)中之溶液中添加鋅粉(30g，0.46mol)，且在75℃下攪拌混合物2小時。接著再添加鋅粉(10g，0.15mol)。在75℃下再攪拌0.5小時後，冷卻混合物至室溫，過濾且傾倒至冰水中。添加2N NaOH以將pH值調節至8-9，且用乙酸乙酯(2×200mL)萃取所得混合物。經Na2SO4乾燥有機層，過濾，濃縮，且藉由矽膠層析(石油醚/乙酸乙酯=5：1)純化，得到棕色固體，使其在石油醚/EtOAc(10：1)中再結晶，得到呈棕色固體狀之化合物D4與D4'之混合物(7.2g，產率：35%)。
合成化合物D5：在50Psi壓力下，用催化劑10% Pd/C(580mg)將化合物D4與D4'之混合物(5.8g)於EtOH(100mL)/HOAc(5mL)中之溶液氫化隔夜。濾除催化劑且濃縮濾液，得到化合物D5(5.3g，產率：93%)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d 6)：δ：10.75(s,1H),7.08(dd,J=9.6,2.4Hz,1H),6.55(dd,J=10.8,2.4Hz,1H),6.44(s,2H),4.21(q,J=7.2Hz,2H),2.71(q,J=7.6Hz,2H),1.31(t,J=6.8Hz,3H),1.20(t,J=7.6Hz,3H)。LCMS[移動相：在6分鐘內30%至95%乙腈-0.02% NH4Ac，最後在此等條件下保持0.5分鐘]純度>95%，Rt=2.953分鐘；MS計算值：250；MS實驗值：251([M+1]+)。
在室溫下，向化合物D5(7.4g，20mmol)於丙酮(140mL)中之經攪拌懸浮液中逐滴添加乙醯基硫代異氰酸酯(12mL，140mmol)於丙酮(50mL)中之溶液。加熱反應混合物至回流，維持16小時。LCMS顯示反應完成。濃縮反應混合物，其未經純化即用於下一步驟。LC-MS：M+1：453.21。
在室溫下，向D6(9.13g，20.0mmoL)於水/EtOH(75mL/25mL)中之經攪拌懸浮液中添加KOH於20毫升水中之溶液。添加後，使所得混合物回流4小時。TLC顯示反應完成，接著冷卻反應物至室溫，用1M HCl水溶液酸化直至pH=5，由過濾器收集沈澱物，依序用水(200mL×1)及乙酸乙酯(200mL×1)洗滌，得到呈淺黃色固體狀之產物D7(5.90g，87.1%產率)。TLC：Rf=0.05(矽膠，甲醇：DCM=1：10，v/v)。LC-MS：M-1：248.10。
1H NMR(400MHz,DMSO-d 6)：δ：11.44(s,1H),10.75(s,1H),7.22(s,1H),7.08(dd,J=9.6,2.4Hz,1H),6.55(dd,J=10.8,2.4Hz,1H),2.70(q,J=7.6Hz,2H),1.22(t,J=7.6Hz,3H)。
將化合物D7(2g，8.06mmol)及數滴N-乙基二異丙胺置於壓力管中之POCl3溶液(50ml)中。在密封條件下經10小時加熱反應混合物至185℃。冷卻混合物且傾倒至冰水中，且藉由過濾收集黃色固體，在減壓下乾燥，得到呈黃色固體狀之D8(2.1g，95%產率)。LC-MS：M+1：285.01。
在110℃下，向化合物D8(250mg，0.88mmol)於2mL NMP中之經攪拌溶液中添加(R)-5-氮雜螺[2.4]庚-7-基胺基甲酸第三丁酯(98mg，0.88mmol)及K2CO3(7mg，0.05mmol)。反應在10分鐘內完成後，將反應混合物添加至微波管中之2-甲基嘧啶-5-醇(28mg，0.25mmol)中。密封反應混合物且在180℃下置於微波中10分鐘。藉由HPLC純化獲得所要產物，得到呈白色固體狀之D9(115mg，30%)。LC-MS：M+1：434.25。
1H NMR(300MHz,DMSO-d 6)：δ：11.44(s,1H),10.75(s,1H),7.22(s,1H),7.08(dd,J=9.6,2.4Hz,1H),6.55(dd,J=10.8,2.4Hz,1H),2.70(q,J=7.6Hz,2H),2.64(m,2H),2.62(m,2H),2.01-2.41(m,4H),1.22(t,J=7.6Hz,3H)。
實例8b
合成化合物D11(2.06)：使用與關於化合物D9所述相同之方法，以2,4-二氯-6-氟-8-甲基-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚及(R)-5-氮雜螺[2.4]庚-7-基胺基甲酸第三丁酯為起始物來合成副標題化合物。LC-MS：M+1： 434.25。
1H NMR(300MHz,DMSO)δ(ppm)：11.75(s,1H),8.72(s,2H),8.09(br s,3H),7.01(d,J=11.2,1H),6.31(d,J=9.7,1H),4.40(d,J=9.9,1H),4.32(dd,J=7.6,4.5,1H),4.03(d,J=12.3,1H),3.50(d,J=9.8,2H),2.67(s,3H),2.05(s,3H),1.09(m,1H),0.81(br m,3H)。
L為O且R8不為NHCH 3 之式I'化合物之表格
實例9 合成L=O且R 8 為NH烷基之式1化合物 雙碸途徑之一般流程：
實例9a： 流程
2-胺基-3-氰基-5-氟-1H-吲哚-7-基(甲基)胺基甲酸第三丁酯(D13)：將粗3,5-二氟-2-硝基苯基(甲基)胺基甲酸第三丁酯(C3)(46.12g，0.162mol)溶解於DMF(80ml)中，且在冰-水浴中冷卻。向其中添加丙二腈(11.8g，179mmol)，繼而添加NaOH於水(20ml)中之溶液(12.98g，325mmol)。攪拌放熱反應混合物1小時後，移除冰-水浴且再攪拌反應物1小時。接著用DMF(80ml)及水(80ml)稀釋，且將氛圍置換為氬氣。依序添加碳酸氫鈉(109g，1.3mol)及亞硫酸氫鈉(123g，649mmol)。在40℃下於氬氣下將混合物充分攪拌12小時(若反應耗費較長時間完成，則可再添加亞硫酸氫鈉)。使反應物冷卻降至室 溫後，用EtOAc(100ml)稀釋，接著經燒結玻璃漏斗過濾。用EtOAc/己烷(1：1，400ml)洗滌固體。分離水層，且用10%緩衝液7溶液(3×100ml)萃取有機層。用EtOAc/己烷(1：1，200ml)反萃取經合併之水層。用5% K2CO3溶液(300ml)洗滌經合併之有機相。接著經硫酸鈉乾燥萃取物，且藉由旋轉蒸發進行濃縮，得到呈棕色固體狀之粗化合物(D13)(32.6g，66%)。LC-MS：M+1：305.16。
1H NMR(DMSO,300MHz)：δ=10.77(s,1H),6.84-6.80(m,1H),6.69(s,2H),6.69-6.66(m,1H),3.14(s,3H),1.33(s,9H)。
2,4-雙(苯甲基硫基)-6-氟-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-基(甲基)胺基甲酸第三丁酯(D15)：在350ml密封管中添加粗2-胺基-3-氰基-5-氟-1H-吲哚-7-基(甲基)胺基甲酸第三丁酯(D13)(4g，13.14mmol)、氫氧化鈉(756mg，18.9mmol)及EtOH(40ml)。在50℃下攪拌混合物15分鐘以溶解所有NaOH，接著冷卻降至室溫。將氛圍置換為氬氣後，向溶液中添加二硫化碳(10ml)及二甲亞碸(1ml)。在室溫下攪拌反應物1小時，接著在80℃下回流42小時。接著將其冷卻降至室溫且置於冰-水浴中。添加水(20ml)，繼而添加苯甲基氯(3.33g，26.27mmol)。移除冰-水浴，且在環境溫度下攪拌反應物5小時。再添加苯甲基氯(1.66g，13.13mmol)，且在室溫下攪拌所得溶液隔夜。將其用EtOAc(60ml)及水(100ml)稀釋。使所得溶液分配於兩層中，且經萃取漏斗移除水相且用50ml乙酸乙酯反萃取。藉由旋轉蒸發濃縮經合併之有機層，且藉由矽膠管柱層析(15% EtOAc/己烷)純化殘餘物，得到呈黃色泡沫狀之標題化合物(D15)(2.65g，36%)。LC-MS：M+1：561.05。
1H NMR(CDCl3,300MHz)：δ=8.72(s,1H),7.66-7.62(dd,J=8.37,2.28Hz,1H),7.48-7.27(m,10H),7.05-7.01(dd,J=10.14,2.28Hz,1H),4.69(s,2H),4.55(s,2H),3.37(s,3H),1.48(s,9H)。
2,4-雙(苯甲基磺醯基)-6-氟-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-基(甲基)胺 基甲酸第三丁酯(D16)：在冰-水浴中冷卻2,4-雙(苯甲基硫基)-6-氟-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-基(甲基)胺基甲酸第三丁酯(D15)(2.28g，4.07mmol)於DCM(50ml)中之溶液，且添加77% 3-氯過氧苯甲酸(2.01g，8.95mmol)。攪拌反應物1小時後，移除冰-水浴且再添加mCPBA(2.01g)。在環境溫度下攪拌所得溶液7小時。接著用5% K2CO3溶液(100ml)對其進行萃取，且用DCM(100ml)反萃取水層。首先用5% K2CO3(100ml)、接著用5% NaCl溶液(50ml)洗滌經合併之有機層。經硫酸鈉乾燥，且藉由旋轉蒸發進行濃縮，得到呈亮黃色固體狀之粗標題化合物(D16)(2.54g，定量產率)。LC-MS：M+1：625.05。
1H NMR(CDCl3,300MHz)：δ=10.07(s,1H),8.49-8.46(dd,J=8.64,2.22Hz,1H),7.54-7.51(m,1H),7.38-7.27(m,10H),4.95(s,2H),4.84(s,2H),3.40(s,3H),1.52(s,9H)。
流程：
製備D17：將雙碸2(11.80g，17.23mmol)溶解於NMP(60mL)中，繼而添加2-甲基嘧啶-5-醇1(7.59g，68.93mmol)。獲得均質溶液。添加K2CO3(9.53g，68.93mmol)，且將所得懸浮液加熱至100℃，維持1小時，接著添加經Boc保護之胺(7.32g，34.46mmol)，且加熱所得混合物至100℃，再維持1小時，冷卻至室溫，且在攪拌下向混合物中傾倒水(450mL)。冷卻混合物至0℃，過濾且用水(2×25 mL)洗滌沈澱物，乾燥得到約12g白色固體粗產物。將粗固體溶解於二氯甲烷中且添加矽膠。移除溶劑。對殘餘物進行矽膠急驟層析(EtOAc/己烷：20%至50%至90%)，得到呈白色固體狀之純D17(7.76g，75%)。LC-MS：M+1：635.30。
製備D18(4.069)：將化合物D17溶解於50mL TFA中且在室溫下攪拌1分鐘。移除溶劑後，添加水(50mL)及EtOH(25mL)。用1N NaOH(約150mL，pH>10)中和均質溶液。形成膠狀固體並分離。使膠狀固體懸浮於水(50mL)中，且用刮勺將膠狀固體破碎成小塊。過濾沈澱物，用水洗滌兩次且在空氣中乾燥，得到4.40g呈淡白色固體狀之純D18(4.069)(85%，自D16之總產率為63%)。LC-MS：M+1：435.24。
1H NMR(300MHz,DMSO)δ(ppm)：11.75(s,1H),8.72(s,2H),8.09(br s,3H),7.01(d,J=11.2,1H),6.31(d,J=9.7,1H),4.40(d,J=9.9,1H),4.32(dd,J=7.6,4.5,1H),4.03(d,J=12.3,1H),3.50(d,J=9.8,2H),2.85(s,3H),2.67(s,3H),1.09(m,1H),0.81(br m,3H)。
實例9b
製備D20(4.131)：使用以上實例9a中所述之方法，以(1R,4R,5R)-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-5-基胺基甲酸第三丁酯為起始物來合成副標題化合物。LC-MS：M+1：435.24。
1H NMR(500MHz,DMSO)δ(ppm)：11.75(brm,1H),8.92(brm, 1H),8.66(brs,1H),7.44(d,J=9.7,1H),7.04(d,J=5.2),6.31(d,J=12.2,1H),5.56(s,1H),4.38(m,1H),4.04(s,1H),3.37(m,1H),3.01(m,1H),2.87(m,1H),2.85(m,3H),2.66(s,3H),2.16(m,1H),1.86(m,1H),1.79(m,1H),1.75(m,1H)。
實例9c
製備D22(4.408)：使用以上實例9a中所述之方法，以2-(1-羥乙基)嘧啶-5-醇為起始物來合成副標題化合物。LC-MS：M+1：465.22。
1H NMR(300MHz,DMSO)δ(ppm)：11.75(s,1H),8.72(s,2H),7.01(d,J=11.2,1H),6.31(d,J=9.7,1H),4.82(brm,1H),4.02(m,1H),3.81(m,1H),3.49(m,1H),2.85(s,3H),2.63(brs,1H),2.14(m,1H),1.65-182(m,2H),1.47(d,3H),1.38(m,1H)。
實例9d
製備D24(4.412)：使用以上實例9a中所述之方法，以2-(2-羥基丙-2-基)嘧啶-5-醇及(6R)-3-氮雜雙環[3.2.0]庚-6-胺為起始物來合成副 標題化合物。LC-MS：M+1：479.25。
1H NMR(500MHz,DMSO)δ(ppm)：11.35(brm,1H),8.82(s,2H),7.07(d,J=9.7,1H),6.31(d,J=12.2,1H),5.63(m,2H),5.11(brs,1H),4.67(m,1H),3.96(m,1H),3.33-3.53(m,6H),3.01(m,1H),2.85(s,3H),2.70(m,1H),2.51(m,1H),1.55(s,6H)。
實例9e
製備D26(4.103)：使用以上實例9a中所述之方法，以(3aR,6aR)-八氫吡咯并[3,4-b]吡咯為起始物來合成副標題化合物。LC-MS：M+1：435.21。
1H NMR(300MHz,DMSO)δ(ppm)：8.71(s,2H),6.96(d,J=11.2,1H),6.28(d,J=11.9,1H),5.56(m,1H),3.85(m,1H),3.73(m,1H),3.68(d,J=11.2,1H),3.60(d,J=11.3,1H),2.92(m,1H),2.83(m,4H),2.77(m,1H),2.67(s,3H),1.85(m,1H),1.62(m,1H)。
實例9f
製備D28(4.160)：使用以上實例9a中所述之方法，以(1R,5S,6r)-6-胺基-3-氮雜雙環[3.1.0]己烷-6-甲醯胺為起始物來合成副標題化合物。LC-MS：M+1：435.24。
1H NMR(300MHz,DMSO)δ(ppm)：11.05(s,1H),8.72(s,2H),7.21(s,2H),7.01(d,J=11.2,1H),6.11(d,J=9.7,1H),5.01(s,2H),4.03(d,J=12.3,1H),2.95(s,3H),2.81(m,2H),2.75(m,2H),2.67(s,3H),0.85(br m,2H)。
使用與關於實例9a中之上述化合物所述相同之方法，以雙碸及(R)-2-氮雜螺[3.3]庚-5-胺(二胺係藉由對掌性管柱分離自市售外消旋體製備)為起始物來合成副標題化合物D30。LC-MS：M+1：435.21。
實例9g
使用與關於實例9a中之上述化合物所述相同之方法，以雙碸及(1S,5R,6R)-3-氮雜雙環[3.2.0]庚-6-胺(二胺係根據專利程序PCT國際申請案(1994)WO 9415933 A1 19940721製備且由對掌性管柱分離)為起始物來合成副標題化合物D32。LC-MS：M+1：435.21。
實例9h
使用與關於實例9a中之上述化合物所述相同之方法，以雙碸及(1S,5R,6R)-1-甲基-3-氮雜雙環[3.2.0]庚-6-胺(二胺係根據專利程序WO 2001053273 A1製備且由對掌性管柱分離)為起始物來合成副標題化合物D34。LC-MS：M+1：449.25。
實例9i
使用與關於實例9a中之上述化合物所述相同之方法，以雙碸及(3aR,6aR)-3a-甲基八氫吡咯并[3,4-b]吡咯(二胺係根據專利程序US5202337(A)製備且由對掌性管柱分離)為起始物來合成副標題化合物D36。LC-MS：M+1：449.23。
二氯途徑 一般流程：
實例9j 藉由首先添加R4接著添加R2而製造之化合物的實例
在低於10℃下，向BnNHMe(34.2g，0.282moL)及K2CO3(50.6g，0.367moL)於400mL THF中之經攪拌懸浮液中逐滴添加化合物1(50.0g，0.282moL)於100mL THF中之溶液。添加後，使反應物緩慢升溫至室溫且攪拌隔夜。TCL顯示反應完成；在真空下濃縮反應混合物。由乙酸乙酯(300mL)及水(500mL)分配殘餘物，用鹽水(300mL×3)洗滌有機層，經Na2SO4乾燥，過濾且在真空下濃縮。藉由急驟層析(石油醚/EtOAc，100/1至50/1，v/v)純化粗產物，得到呈淺黃色固體狀之產物D37(69.0g，87.9%產率)。LC-MS：M+1：279。
1H-NMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm)：=7.37(5H,m),6.43(2H,m),4.40(2H,s),2.84(3H,s)。
在N2保護下，向K2CO3(57.6g，0.417moL)及氰基乙酸乙酯(35.4g，0.313moL)於200mL DMF中之經攪拌懸浮液中添加化合物D37(58.0g，0.208moL)於100mL DMF中之溶液。添加後，在室溫下攪拌反應物兩天。TLC顯示起始物質(SM)已消耗，接著用乙酸乙酯(400 mL)及水(1500mL)稀釋反應混合物，分離有機層，由乙酸乙酯(200mL)萃取水層。用鹽水(300mL×3)洗滌經合併之有機層，經Na2SO4乾燥，過濾且在真空中濃縮。藉由層析(石油醚/EtOAc，100/1至20/1，v/v)純化粗產物，得到呈淺黃色固體狀之產物D38(61.0g，79.2%產率)。LC-MS：M+1：371。
1H-NMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm)：7.33(5H,m),6.92(1H,d,J=8Hz),6.84(1H,d,J=8Hz),5.13(1H,s),4.37(2H,s),4.30(2H.dd,J=14.4Hz)，2.78(3H.s),1.35(3H.t,J=7.2Hz)。
向冰浴上冷卻之化合物D38(61.0g，0.164moL)於400mL AcOH中之經攪拌溶液中逐份添加鋅粉。添加後，加熱反應物至60℃且在此溫度下攪拌5小時。TLC顯示反應完成。冷卻反應混合物至室溫，過濾，在真空下濃縮濾液，將殘餘物溶解於乙酸乙酯(400mL)中，由飽和NaHCO3水溶液(400mL)鹼化，接著分離有機層，用鹽水(200mL×3)洗滌，經Na2SO4乾燥，過濾且在真空中濃縮，得到暗色油狀物，藉由層析(石油醚/DCM 5/1至DCM，v/v)對其進行純化，得到呈淺黃色固體狀之產物D39(26.0g，46.4%產率)。LC-MS：M+1；342。
1H-NMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm)：8.02(1H,S),7.33(5H,m),6.52(1H,d,J=2.4Hz),6.49(1H,d,J=2.4Hz),5.73(2H,s),4.35(2H,dd,J=15.2Hz),4.19(2H.s),2.73(3H.s),1.44(3H.t,J=7.2Hz)。
在冰浴冷卻下，向D39(16.0g，46.9mmoL)於200mL DCM中之 經攪拌懸浮液中逐滴添加異氰酸酯基甲酸乙酯(溶解於50mL DCM中)。添加後，在室溫下攪拌所得混合物，起始物質逐漸溶解，接著自反應物中產生沈澱物。4小時後，TLC顯示反應完成。過濾反應混合物。在真空中濃縮濾液。使殘餘物懸浮於50mL DCM中，攪拌，接著過濾。合併兩批濾餅，在真空中乾燥，得到呈淺黃色固體狀之產物D40(14.4g，67.3%產率)。LC-MS：M+1：457。
1H-NMR(400MHz,DMSO-d6)δ(ppm)：12.01(1H,S),11.12(1H,S),11.06(1H,S),10.41(1H,S),7.33(5H,m),6.63(1H,d,J=2.0Hz),6.60(1H,d,J=2.4Hz),4.34(2H,dd,J=7.2Hz),4.28(2H,s),4.24(2H,dd,J=7.2Hz),4.14(2H,dd,J=7.2Hz),2.75(3H.s),1.37(3H.t,J=7.2Hz)1.27(3H.t,J=7.2Hz),1.22(3H,t,J=6.8Hz)。
在室溫下，向D40(9.13g，20.0mmoL)於水/EtOH(75mL/25mL)中之經攪拌懸浮液中添加KOH於20mL水中之溶液。添加後，使所得混合物回流4小時。TLC顯示反應完成，接著冷卻反應物至室溫，用1M HCl水溶液酸化直至pH=5，由過濾器收集沈澱物，依序用水(200mL×1)及乙酸乙酯(200mL×1)洗滌，得到呈淺黃色固體狀之產物D41(5.90g，87.1%產率)。LC-MS：M-1：337。
1H-NMR(400MHz,DMSO-d6)δ(ppm)：7.25(5H,m),7.01(1H,dd,J=8.8Hz),6.35(1H,d,J=12.0Hz),4.45(2H,s),2.76(3H.s)。
將化合物D41(2g，5.75mmol)及數滴N-乙基二異丙胺置於壓力管中之POCl3溶液(100ml)中。在密封條件下經10小時加熱反應混合物至185℃。冷卻混合物且傾倒至冰水中，且藉由過濾收集黃色固體， 在減壓下乾燥，得到呈黃色固體狀之D42(1.6g，98%產率)。LC-MS：M+1：286.02。
實例9k
在110℃下，向化合物D42(250mg，0.87mmol)於5mL NMP中之經攪拌溶液中添加(R)-5-氮雜螺[2.4]庚-7-基胺基甲酸第三丁酯(175mg，0.88mmol)及K2CO3(7mg，0.05mmol)。反應在10分鐘內完成後，將反應混合物添加至微波管中之2-甲基嘧啶-5-醇溶液(90mg，0.90mmol)中。密封反應混合物且在220℃下置於微波中10分鐘。藉由HPLC純化獲得所要產物，得到呈白色固體狀之D43(90mg，25%)。LC-MS：M+1：421.18。
實例9l
使用以上實例9j中所述之方法，以(1R,4R,5R)-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-5-胺及3-羥基-6-甲基-6,7-二氫-5H-吡咯并[3,4-b]吡啶-5-酮為起始物來合成副標題化合物D44。LC-MS：M+1：489.22。
實例9m
使用以上實例9j中所述之方法，以3-氮雜雙環[3.1.0]己-6-基胺基甲酸第三丁酯及5-(1-甲基-1H-四唑-5-基)吡啶-3-醇為起始物來合成副標題化合物D45。LC-MS：M+1：488.20。
實例9n
使用實例9j中所述之方法，以(6R)-3-氮雜雙環[3.2.0]庚-6-胺及2-胺基嘧啶-5-醇為起始物來合成副標題化合物D46。LC-MS：M+1：436.20。
實例9o
使用與關於上述化合物D18所述相同之方法，以雙碸及3-氮雜雙環[3.1.0]己-6-基胺基甲酸第三丁酯為起始物來合成副標題化合物D43。LC-MS：M+1：421.18。
實例9p
使用與關於實例9a中之上述化合物所述相同之方法，以雙碸及(1R)-5-氮雜螺[2.4]庚-1-胺為起始物來合成副標題化合物D49。LC-MS：M+1：435.23。
實例9q
使用與關於以上實例9a化合物中所述相同之方法，以雙碸及(1S,4R)-6-氮雜螺[3.4]辛-1-胺為起始物來合成副標題化合物D51。LC-MS：M+1：449.25。
實例9r
使用與關於實例9a中之上述化合物所述相同之方法，以雙碸及(3aR,4R,6aS)-八氫環戊二烯并[c]吡咯-4-胺為起始物來合成副標題化合物D53。LC-MS：M+1：449.21。
實例9s
使用與關於實例9a中之上述化合物所述相同之方法，以雙碸及(4aR,7aR)-八氫-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶-1-甲酸第三丁酯為起始物來合成副標題化合物D55。LC-MS：M+1：449.23。
實例9t
使用與關於實例9a中之上述化合物所述相同之方法，以雙碸、喹唑啉-7-醇及(1S,5R,6R)-3-氮雜雙環[3.2.0]庚-6-胺為起始物來合成副標題化合物D57。LC-MS：M+1：471.26。
實例9u
使用與關於實例9a中之上述化合物所述相同之方法，以雙碸、1,5-啶-3-醇及(1S,5R,6R)-3-氮雜雙環[3.2.0]庚-6-胺為起始物來合成副標題化合物D59。LC-MS：M+1：471.20。
實例9v
使用與關於實例9a中之上述化合物所述相同之方法，以雙碸、 1,5-啶-3-醇及3-氮雜雙環[3.1.0]己-6-基胺基甲酸第三丁酯為起始物來合成副標題化合物D61。LC-MS：M+1：457.20。
實例9w
使用與關於實例9a中之上述化合物所述相同之方法，以雙碸、1,5-啶-3-醇及(S)-2-氮雜螺[3.3]庚-5-胺為起始物來合成副標題化合物D63。LC-MS：M+1：471.22。
實例9x
使用與關於實例9a中之上述化合物所述相同之方法，以雙碸、5-羥基-2-氰基吡啶及(1R,4R,5R)-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-5-胺為起始物來合成副標題化合物D65。LC-MS：M+1：445.18。
實例10：合成R 4 未經氮連接之類似物 實例10a
2-氯-6-氟-4-(1H-咪唑-4-基)-N-甲基-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-胺：將化合物(D42)(150mg，0.52mmol)、4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼-2-基)-1H-咪唑(2)(100mg，0.52mmol)、K2CO3(100mg，0.5mmol)及催化量之Pd[(PPh3)]Cl2之混合物溶解於DMF(3ml)及水(0.3ml)中。在微波下於150℃下將其加熱10分鐘。接著藉由HPLC純化混合物，得到呈黃色固體狀之標題化合物(91mg；55%產率)。LC-MS：M+1：317.08。
1H NMR(300MHz,DMSO)δ(ppm)：14.01(S,1H),11.71(s,1H),7.98(s,2H),7.51(d,J=11.2,1H),6.30(d,J=9.7,1H),4.12(s,1H),3.15(s,3H)。
6-氟-4-(1H-咪唑-4-基)-N-甲基-2-(2-甲基嘧啶-5-基氧基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-胺D66：向D42與(2)之偶合化合物(80mg，2.52mmol)於NMP(5ml)中之溶液中添加2-甲基嘧啶-5-醇(33mg，3.0mmol)及碳酸鉀(43.6mg，0.31mmol)。接著在微波條件下於160℃下將其加熱15分鐘。接著藉由HPLC純化混合物，得到呈黃色固體狀之標題化合物(59mg，60%)。LC-MS：M+1：391.15。
1H NMR(300MHz,DMSO)δ(ppm)：14.01(S,1H),11.71(s,1H),7.98(s,2H),7.69(s,2H),7.51(d,J=11.2,1H),5.98(d,J=9.7,1H),4.02(s,1H),3.10(s,3H),2.65(s,3H)。
實例10b
使用上文所述之方法，以3-氟-5-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼-2-基)吡啶為起始物來合成副標題化合物D67。LC-MS：M+1：420.16。
1H NMR(300MHz,DMSO)δ(ppm)：11.71(s,1H),9.10(s,1H),8.52(d,1H),7.63-7.80(m,3H),7.31(brs,1H),5.98(d,J=9.7,1H),4.10(s,1H),2.98(s,3H),2.66(s,3H)。
實例10c
6-氟-4-(4-甲氧基苯甲基硫基)-N-甲基-2-(2-甲基嘧啶-5-基氧基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-胺(D69)：向化合物(D16)(2.923g，5mmol)於NMP(12ml)中之溶液中添加碳酸鉀(2.073g，15mmol)，然後4-(甲氧基苯基)甲硫醇(0.771g，5mmol)。在室溫攪拌反應混合物1小時。接著添加2-甲基嘧啶-5-醇(1.101g，10mmol)。在100℃加熱所得混合 物3小時。其藉由C18管柱層析純化，得到呈淡黃色固體之標題化合物(2.4g，83%)。
6-氟-8-(甲基胺基)-2-(2-甲基嘧啶-5-基氧基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-4-醇(D70)：經10分鐘，向化合物(D69)(2.48g，4.3mmol)於二噁烷(12ml)中之溶液中逐份添加3-氯過氧苯甲酸(1.484g，8.6mmol)。在室溫攪拌反應物30分鐘後，添加氫氧化鋰(1.8g，75mmol)及水(5ml)。所得溶液在室溫至100℃攪拌1小時。接著其藉由C18管柱層析純化，得到呈白色固體之標題化合物(1.39g，95%)。
4-氯-6-氟-N-甲基-2-(2-甲基嘧啶-5-基氧基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-胺(D71)：將化合物(D70)(1.06g，2.407mmol)溶解於POCl3(20ml)及N-乙基-異丙基丙-2-胺(0.43g，3.33mmol)中。在50℃加熱混合物4小時。在反應物冷卻至室溫後，將其傾倒至含有冰(約500g)及NaOH(20g)之1L燒瓶中，且使所得物靜置1小時。接著其用乙酸乙酯(100ml×3)萃取。合併之有機層經Na2SO4乾燥且藉由旋轉蒸發濃縮，得到呈白色固體之標題化合物(492mg，57%)。
4-(2-胺基-4-氯苯基)-6-氟-N-甲基-2-(2-甲基嘧啶-5-基氧基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-胺(D72)：將化合物(D71)(36mg，0.1mmol)、酸頻哪醇酯(6)(38mg，0.15mmol)、磷酸鉀(64mg，0.3mmol)及催化量之Pd(PPh3)4之混合物溶解於DMF(1ml)及水(0.3ml)中。使反應混合物在100℃回流1小時。接著其藉由HPLC純化，得到呈黃色產物之標題化合物(17mg，37.8%)。
使用上文所述之方法，以3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼-2-基)吡啶-2-胺為起始物來合成副標題化合物D73。
實例11：合成R 4 處之前藥 (S)-2-胺基-N-((R)-5-(6-氟-8-(甲基胺基)-2-(2-甲基嘧啶-5-基氧基)-9H-嘧啶并[4.5-b]吲哚-4-基)-5-氮雜螺[2.4]庚-7-基)丙醯胺D76(4.424)
在100℃下，將D16(0.342g，0.500mmol)、2-甲基嘧啶-5-醇(0.165g，1.50mmol)及K2CO3(0.276g，2.00mmol)於NMP(5.0mL)中之混合物攪拌1小時30分鐘。攪拌1小時30分鐘後，藉由LC/MS檢查反應。一次性添加(R)-5-氮雜螺[2.4]庚-7-胺(0.168g，1.50mmol)，在100℃下攪拌混合物1小時30分鐘。將所得異質混合物冷卻至23℃，且藉由HPLC純化，得到呈淡黃色固體狀之D74(0.100g，0.187mmol)。 LC/MS(ESI,M+H+)=535。在23℃下，向D74(0.100g，0.187mmol)及K2CO3(0.052g，0.374mmol)於CH2Cl2(8.0mL)中之溶液中添加溶解於CH2Cl2(2.0mL)中之(S)-2-(1,3-二側氧基異吲哚啉-2-基)丙醯氯(0.089g，0.374mmol)。在60℃下攪拌混合物1小時30分鐘，接著冷卻至23℃。由旋轉蒸發器濃縮反應混合物，且藉由HPLC純化粗物質，得到呈黃色固體狀之D75。LC/MS(ESI,M+H+)=736。在23℃下，經由注射器向D75於乙醇(7.0mL)中之溶液中添加肼(1.5mL，30wt%溶液，於水中)。在23℃下攪拌混合物1小時。由旋轉蒸發器濃縮反應混合物，且藉由HPLC純化粗物質，得到呈淡黃色固體狀之D76。LC/MS(ESI,M+H+)=606。在23℃下，將D76於三氟乙酸(1.00mL)中之混合物攪拌1小時。藉由HPLC純化粗物質，得到呈白色固體狀之標題化合物D76(0.026g，0.051mmol)。LC/MS(ESI,M+H+)=506。
實例12：合成R 8 處之前藥 (S)-2-胺基-N-(4-((R)-7-胺基-5-氮雜螺[2.4]庚-5-基)-6-氟-2-(2-甲基嘧啶-5-基氧基)-9H-嘧啶并[4.5-b]吲哚-8-基)-N-甲基丙醯胺
在23℃下，將D16(1.00g，1.46mmol)於三氟乙酸(3.0mL)中之混合物攪拌30分鐘。減壓蒸發三氟乙酸，得到呈深橙色固體狀之D77(定量產率)。此粗物質未經進一步純化即用於下一反應。LC/MS(ESI,M+H+)=585。在100℃下，將D77(0.292g，0.50mmol)、2-甲基嘧啶-5-醇(0.165g，1.50mmol)及K2CO3(0.276g，2.00mmol)於NMP(5.0mL)中之混合物攪拌2小時。攪拌2小時後，藉由LC/MS檢查反應。一次性添加(R)-5-氮雜螺[2.4]庚-7-基胺基甲酸第三丁酯(0.318g，1.50mmol)，在100℃下攪拌混合物1小時30分鐘。將所得異質混合物冷卻至23℃，且藉由HPLC純化，得到呈黃色固體狀之D78(0.182g，0.34mmol)。LC/MS(ESI,M+H+)=535。在23℃下，向D78(0.182g，0.34mmol)及K2CO3(0.094g，0.68mmol)於CH2Cl2(10.0mL)中之溶液中添加溶解於CH2Cl2(2.0mL)中之(S)-2-(1,3-二側氧基異吲哚啉-2-基)丙醯氯(0.161g，0.68mmol)。在60℃下攪拌混合物2小時，接著冷卻至23℃。由旋轉蒸發器濃縮反應混合物，且藉由HPLC純化粗物質，得到呈黃色固體狀之D79。LC/MS(ESI,M+H+)=736。在23℃下，經由注射器向D79於乙醇(7.0mL)中之溶液中添加肼(1.5mL，30wt%溶液，於水中)。在23℃下攪拌混合物1小時。由旋轉蒸發器濃縮反應混合物，且藉由HPLC純化粗物質，得到呈淡黃色固體狀之5。LC/MS(ESI,M+H+)=606。在23℃下將5於三氟乙酸(1.50mL)中之混合物攪拌30分鐘。藉由HPLC純化粗物質，得到呈白色固體狀之標題化合物D80(0.031g，0.061mmol)。LC/MS(ESI,M+H+)=506。
實例13：R 4 及R 8 處之前藥： (R)-2-胺基-N-(4-(7-(2-胺基乙醯胺基)-5-氮雜螺[2.4]庚-5-基)-6-氟-2-(2-甲基嘧啶-5-基氧基)-9H-嘧啶并[4.5-b]吲哚-8-基)-N-甲基乙醯胺
在23℃下，向D16(0.075g，0.173mmol)及K2CO3(0.084g，0.606mmol)於CH2Cl2(8.0mL)中之溶液中添加溶解於CH2Cl2(2.0mL)中之2-(1,3-二側氧基異吲哚啉-2-基)乙醯氯(0.136g，0.606mmol)。在60℃下攪拌混合物3小時30分鐘，接著冷卻至23℃。由旋轉蒸發器濃縮反應混合物，且藉由HPLC純化粗物質，得到呈淡黃色固體狀之D81。LC/MS(ESI,M+H+)=809。在23℃下，經由注射器向D81於乙醇(5.0mL)中之溶液中添加肼(1.0mL，30wt%溶液，於水中)。在23℃下攪拌混合物1小時。由旋轉蒸發器濃縮反應混合物，且藉由HPLC純化粗物質，得到呈白色固體狀之標題化合物D82(0.084g，0.153mmol)。LC/MS(ESI,M+H+)=549。
實例14
L=O，R x 、R y 、R z =H，R 8 =NHCH 3 之式I'化合物之表格
L為O，R x 、R z 為CH，R y 為F且R 8 為NHCH 3 之式I'化合物之表格
實例15 二氟苯基類似物 實驗：
製備化合物D84：在冰-水浴下將三氟苯胺(250g)逐份添加至500ml乙酸酐中，添加後，劇烈攪拌反應物4小時，接著傾倒至碎冰中，收集沈澱物(白色顆粒狀固體)並乾燥以用於下一步驟(定量產率)。
製備化合物D85：在冰水浴下將以上所製造之乙醯基苯胺(126g，666mmol)逐份添加至氫化鈉(40g，1mmol，60%，於油中)於無水THF(1L)中之溶液中，接著再攪拌溶液1小時，接著向溶液中逐滴添加含MeI(64ml，1mol)之100ml THF，攪拌混合物隔夜(12小時)，且用冰水淬滅。用3×500ml乙酸乙酯萃取水溶液，乾燥經合併之溶液並濃縮，其未經純化即用於以下步驟。
製備化合物D86：在冰-水浴下將上述粗化合物溶解於1500ml三氟乙酸酐中，接著向TFAA溶液中逐份添加KNO3(168g，1.66mol)，藉由控制KNO3速率保持溫度低於35℃，添加後，再攪拌反應物36小時，接著用冰-水淬滅反應物，用3×500ml乙酸乙酯萃取紅色溶液，乾燥經合併之溶液並濃縮，其未經純化即用於以下步驟。
製備化合物D87：將上述黏性固體溶解於1L 2M HCl中，使反應溶液回流4小時，TLC監測反應，當起始物質消失時冷卻降至室溫，用3×500ml DCM萃取暗紅色溶液，乾燥經合併之溶液並濃縮。藉由急驟層析純化殘餘物，獲得精細的暗色顆粒狀固體(105g)，產率75%。
製備化合物D88：在冰水浴下將上述N-甲基-苯胺(21g，100mmol)逐份添加至氫化鈉(40g，1mmol，60%，於油中)於無水THF(1L)中之溶液中，接著再攪拌溶液1小時，接著向溶液中逐滴添加含Boc酸酐(24g，110mol)之100ml THF，攪拌混合物隔夜(12小時)，且用10% HOAc/冰水淬滅。用3×500ml乙酸乙酯萃取水溶液，乾燥經合併之溶液且濃縮以移除溶劑，接著藉由急驟層析純化殘餘物，得到26g所要產物，產率82%。
製備化合物D89：在N2保護下，向K2CO3(13.8g，0.1mol)及氰基乙酸乙酯(11.2g，0.1mol)於200mL DMF中之經攪拌懸浮液中添加化合物D88(20.0g，066mmol)於100mL DMF中之溶液。添加後，在室溫下攪拌反應物兩天。TLC顯示起始物質已消耗，接著用乙酸乙酯(400mL)及水(1500mL)稀釋反應混合物，分離有機層，由乙酸乙酯(200mL)萃取水層。用鹽水(300mL×3)洗滌經合併之有機層，經Na2SO4乾燥，過濾且在真空中濃縮。藉由層析(石油醚/EtOAc，100/1至20/1，v/v)純化粗產物，得到呈淺黃色固體狀之化合物D89(12.0g，45%產率)。
製備化合物：向化合物D89(12g，30mmol)於乙酸(200ml)中之溶液中逐份添加鋅粉(13g，200mmol)。添加後，使反應混合物升溫至50℃，LCMS監測反應過程。反應完成(約4小時)之後濃縮反應物，且用H2O(200ml)及乙酸乙酯(200ml)分配殘餘物，用乙酸乙酯將水層萃取兩次，乾燥經合併之溶劑並濃縮，藉由急驟層析純化殘餘物，得到產物D90(9g，81%產率)。LC-MS：M+1：370。
製備化合物D91：在室溫下，向化合物D90(7.4g，20mmol)於丙酮(140mL)中之經攪拌懸浮液中逐滴添加乙醯基硫代異氰酸酯(12mL，140mmol)於丙酮(50mL)中之溶液。加熱反應混合物至回流，維持16小時。LCMS顯示反應完成。濃縮反應混合物，其未經純化即用於下一步驟。
製備化合物D92：將上述殘餘物溶解於50ml甲醇及50ml H2O中，接著添加10ml 10% KOH溶液，加熱混合物溶液至回流，維持30分鐘。當LCMS顯示反應完成時冷卻反應物至室溫，用1M HCl水溶液酸化至pH 5，且藉由過濾收集沈澱物，得到呈固體狀之化合物D92(5g，兩個步驟之產率為65.4%)。LC-MS：M+1：383。
製備化合物D93：在室溫下，向化合物D92(3.8g，10mol)及K2CO3(2.8g，20mol)於50mL NMP中之經攪拌懸浮液中逐滴添加1-(氯甲基)-4-甲氧基苯(1.5g，9.6mol)於5mL NMP中之溶液。LCMS顯示反應在40分鐘內完成。冷卻反應混合物至0℃，添加BOP(4.86g，11mmol)及Et3N(1.5g，15mmol)。30分鐘後，向反應混合物中添加(4-甲氧基苯基)甲硫醇(2g，12mmol)，且升溫至室溫，接著加熱至40℃，維持1小時。用乙酸乙酯(200mL)及水(500mL)稀釋反應混合物，分離有機層，由乙酸乙酯(200mL)萃取水層。用鹽水(100mL×3)洗滌經合併之有機層，經Na2SO4乾燥，過濾且在真空中濃縮。藉由層析(石油醚/EtOAc，100/1至20/1，v/v)純化粗產物，得到呈淺黃色固 體狀之化合物D93(5.4g，84%產率)。LC-MS：M+1：639。
製備化合物D94：在0℃下，向化合物D93(2g，3.1mmol)於200mL CH2Cl2中之經攪拌懸浮液中逐份添加MCPBA(2.8g，21mmol)。在室溫下攪拌反應混合物16小時，添加30mL飽和Na2S2O3。用乙酸乙酯(200mL)及水(500mL)稀釋反應混合物，分離有機層，由乙酸乙酯(100mL)萃取水層。用100mL飽和Na2CO3、鹽水(100mL×3)洗滌經合併之有機層，經Na2SO4乾燥，過濾且在真空中濃縮。藉由層析純化粗產物，得到呈黃色固體狀之化合物D94(1.4g，64%)。LC-MS：M+1：703。
製備化合物D95：在室溫下，將(1R,4R,5R)-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-5-基胺基甲酸第三丁酯(430mg，2mmol)、7(1.40g，2mmol)及K2CO3(280mg，2mmol)於NMP(5mL)中之混合物攪拌隔夜，接著添加2-甲基嘧啶-5-醇(330mg，3mmol)，且加熱所得混合物至50℃隔夜。藉由HPLC純化粗產物，得到呈白色固體狀之化合物D95(經BOC保護之D96)(700g，54%)。LC-MS：M+1：653。
製備化合物D96：將上述化合物(700mg，1.1mmol)溶解於10mL TFA中且在室溫下攪拌1分鐘。移除溶劑後，將殘餘物再溶解於10ml甲醇及10ml H2O中，接著添加1N NaOH以將溶液中和至pH 14，接著再用100ml H2O稀釋鹼性溶液，且再劇烈攪拌溶液1小時，收集沈澱 澱物並乾燥，得到呈白色固體狀之最終化合物D96(400mg，80%)。LC-MS：M+1：453.20。
1H NMR(300MHz,DMSO)δ(ppm)：11.75(s,1H),8.72(s,2H),6.45(dd,J=2.7,J=5.2,1H),5.37(brm,1H),4.46(s,1H),3.78(m,1H),3.67(m,1H),3.33(brs,1H),2.83(brs,3H),2.67(s,3H),2.37(brs,1H),2.01(brt,1H),1.20(brt,1H)。
製備化合物D97：使用與關於上述化合物所述相同之方法，以(R)-2-氮雜螺[3.3]庚-5-胺為起始物來合成副標題化合物。LC-MS：M+1：453.18。
1H NMR(300MHz,DMSO)δ(ppm)：11.75(s,1H),8.72(s,2H),6.37(dd,J=2.7,J=5.2,1H),5.45(brs,1H),4.63(d,J=3,1H),4.12(s,3H),3.20(t,1H),2.83(d,J=2,3H),2.67(s,3H),1.75-2.01(m,7H),1.39(m,1H)。
使用與關於上述化合物所述相同之方法，以雙碸、2-胺基嘧啶-5-醇及(1R,4R,5R)-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-5-胺(二胺係根據專利程序歐洲專利申請案(1990)EP 357047 A1 19900307製備)為起始物來合成副標題化合物D98。LC-MS：M+1：454.18。
使用與關於上述化合物所述相同之方法，以雙碸、2-胺基嘧啶-5-醇及(1R,5S,6r)-3-氮雜雙環[3.1.0]己-6-基胺基甲酸第三丁酯為起始物來合成副標題化合物D99。LC-MS：M+1：440.15。
製備化合物9.1：
使用與上文關於製造化合物5.12所述相同之方法，以(R)-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-5-基胺基甲酸第三丁酯及(S)-2-(1-羥乙基)嘧啶-5-醇為起始物來製備標題化合物。LC-MS：465.23。
1H NMR(300MHz,DMSO)δ(ppm)：8.81(2H,s),6.45(1H,dd,J1=6Hz,J2=12Hz),5.36(2H,d,J=6Hz),4.84(1H,dd,J1=6Hz,J2=12Hz),4.46(1H,s),3.73(2H,m),3.35(3H,m),2.84(3H,d,J=6Hz),2.38(1H,s),2.04(1H,m),1.61(2H,m),1.46(3H,d,J=6Hz),1.18(1H,m)。
製備化合物9.2：
使用與上文關於製造化合物5.12所述相同之方法，以(S)-2-氮雜螺[3.3]庚-5-基胺基甲酸第三丁酯及(S)-2-(1-羥乙基)嘧啶-5-醇為起始物來製備標題化合物。LC-MS：465.15。(化合物10.118可藉由相同方法使用相應起始物質製得。)
1H NMR(300MHz,DMSO)δ(ppm)：8.83(2H,s),6.46(1H,dd,J1=6Hz,J2=12Hz),5.31(2H,d,J=6Hz),4.85(1H,m),4.70(1H,d,J2=12Hz),4.18(3H,m),3.18(1H,t,J=9Hz),2.82(3H,d,J=3Hz),1.85(3H,m),1.46(3H,d,J=6Hz),1.18(1H,m)。
使用與關於上述化合物所述相同之方法，以雙碸及(R)-5-氮雜螺[2.4]庚-7-基胺基甲酸第三丁酯為起始物來合成副標題化合物D101。LC-MS：M+1：449.24。
使用與關於上述化合物所述相同之方法，以雙碸及(1R,4R,5R)-2-氮雜雙環[2.2.1]庚-5-基胺基甲酸第三丁酯為起始物來合成副標題化合物D102。LC-MS：M+1：449.21。
L為O，R x 為CH，R y 及R z 為F且R 8 為NHCH 3 之式I'化合物之表格
L為O，R 8 為NHCH 3 且具有替代性R x 、R y 、R z 組合之式I'化合物之表格
實例16：合成X、Y或Z為N之類似物 實例16a：嘧啶
製備化合物D104：在-10℃下經1小時將化合物D103(280g，2.50mol)添加至硝酸溶液(90%，1120ml)中，且在-10℃下再整體攪拌1.5小時，繼而升溫至室溫並攪拌2小時。將混合物傾倒至冰水中，且藉由過濾收集黃色固體，在減壓下乾燥，得到呈黃色固體狀之D104(200g，51%產率)。LC-MS：M+1：158。
製備化合物D105：在室溫下將化合物D104(200g，1.27mol)添加至POCl3(1300ml)與DMA(255ml)之混合物中，且整體加熱至回流，維持2至3小時，且藉由TLC監測反應。將反應混合物傾倒至冰水中，用EtOAc(1L×3)萃取，用飽和鹽水洗滌，乾燥(Na2SO4)且在真空中濃縮，得到呈黑色固體狀之粗產物化合物D105(170g)。其未經進一步純化即直接用於下一步驟。LC-MS：M+1：194。
製備化合物D106：在-40℃下，向以上所獲得之化合物D105(170g，1.27mol)與三乙胺(107g，1.06mol)於THF(500ml)中之混合物中逐滴添加N-甲基(苯基)甲烷胺(38.4g，316mmol)於THF中之溶液，且在彼溫度下整體攪拌。反應完成(藉由TLC監測)之後，用H2O稀釋反應混合物且用EtOAc萃取，用飽和NaCl洗滌，乾燥(Na2SO4)且在真空中濃縮，得到粗產物。藉由管柱層析對其進行純化，得到呈油狀之產物化合物D106(101g，41.4%)。LC-MS：M+1：279。
製備化合物D107：在室溫下，向化合物D106(5.0g，17.94mmol)及K2CO3(5.25g，35.89mmol)於DMF(30ml)中之混合物中添加2-氰基乙酸乙酯(4.06g，35.89mmol)，將其加熱至50℃，維持3小時，且藉由TLC監測。用H2O稀釋反應混合物且用EtOAc萃取。用飽和鹽水洗滌有機層，乾燥(Na2SO4)且在真空中濃縮，得到粗產物。藉由管柱層析對其進行純化，得到呈黃色固體狀之產物化合物D107(2.67g，42%產率)。LC-MS：M+1：356。
製備化合物D108：在80℃下經0.5小時向化合物D107(39g，110mmol)於乙酸(300ml)中之混合物中添加Zn(56g，858mmol)，且整體加熱至90℃，再維持3小時，且藉由TLC監測反應。反應完成後，冷卻混合物至室溫並過濾以移除無機鹽。在真空中濃縮濾液，且用H2O稀釋殘餘物並用NaHCO3鹼化至pH 7-8。接著用EtOAc對其進行萃取。用飽和鹽水洗滌有機層，乾燥(Na2SO4)且在真空中濃縮，得到呈白色固體狀之產物化合物D108(35g，98.0%產率)。其直接用於下一步 驟。LC-MS：M+1：326。
製備化合物D109：將化合物D108(10.00g，30.73mmol)與脲(50.0g)之混合物加熱至180℃隔夜，TLC及LCMS顯示反應完成。將其用DMSO稀釋，且加熱至180℃，維持10分鐘。使其冷卻至室溫後，濾除不溶物質且將濾液傾倒至H2O中。藉由過濾收集固體沈澱產物。用H2O處理固體，且將懸浮液加熱至回流。趁熱對其進行過濾。用熱水將所收集之固體再洗滌4次。接著用熱MeOH及EtOAc洗滌，在真空中乾燥，得到呈白色固體狀之足夠純的產物化合物D109(6.20g，62%產率)。LC-MS：M+1：323。
1H-NMR(300MHz,DMSO-d6)δ(ppm)：8.23(1H,s),7.25-7.36(5H,m),3.37(2H.s),2.51(3H.s)。
製備化合物D110：將化合物D109(1.5g，4.64mmol)及數滴N-乙基二異丙胺置於壓力管中之POCl3溶液(50ml)中。在密封條件下經10小時加熱反應混合物至185℃。冷卻混合物且傾倒至冰水中，且藉由過濾收集黃色固體，在減壓下乾燥，得到呈黃色固體狀之D110(1.2g，98%產率)。LC-MS：M+1：270。
製備化合物D111：將化合物D110(100mg，0.37mmol)添加至微波管中之2-甲基嘧啶-5-醇(120mg，1.1mmol)及K2CO3(15mg，1.0mmol)於NMP(4mL)中之溶液中。密封反應混合物且在150℃下置於微波中10分鐘。藉由HPLC純化獲得所要產物，得到呈白色固體狀之D111(100mg，75%)。LC-MS：M+1：417。
製備化合物D112：在110℃下，向化合物D111(50mg，0.12mmol)於2mL NMP中之經攪拌溶液中添加3-氮雜雙環[3.1.0]己-6-基胺基甲酸第三丁酯(27mg，0.1mmol)及K2CO3(2mg，0.05mmol)。反應在10分鐘內完成後，藉由HPLC純化反應混合物，得到呈白色固體狀之產物D112(38mg，63%)。LC-MS：M+1：505。
製備化合物D113：在室溫下，向化合物D112(38mg，0.07mmol)於5mL乙腈中之經攪拌溶液中添加2mL TFA。反應在20分鐘內完成後，濃縮反應混合物且藉由HPLC純化，得到呈白色固體狀之產物D113(28mg，95%)。LC-MS：M+1：405。
1H-NMR(300MHz,DMSO-d6)δ(ppm)：8.23(1H,s),7.26(2H,s),2.51(3H.s),2.55(3H.s),2.88(2H.m),2.63(2H.m),1.22(1H.m),0.66(2H.m)。
實例16b：吡啶
在冰水浴下，將含4-氯-3-硝基吡啶-2-胺(1.73g，10mmol)之10ml THF逐份添加至氫化鈉(2g，50mmol，60%，於油中)於無水THF(200ml)中之溶液中，接著再攪拌溶液1小時，接著向溶液中逐滴添加 含Boc2O(2.4g，11mol)之10ml THF，在室溫下攪拌溶液4小時，接著向溶液中逐滴添加含MeI(2.8g，20mol)之10ml THF，攪拌混合物隔夜(12小時)，且用冰水淬滅。用3×100ml乙酸乙酯萃取水溶液，乾燥經合併之有機溶液並濃縮。藉由急驟層析純化殘餘物，得到2.1g所要產物D115，產率73%。
在室溫下，向NaH(0.8g，20mmol，60%，於油中)及2-氰基乙酸乙酯(2.2g，20mmol)於無水DMF(100ml)中之混合物中添加(4-氯-3-硝基吡啶-2-基)(甲基)胺基甲酸第三丁酯(2g，7mmol)，在100℃下攪拌混合物隔夜(12小時)，接著用水小心地淬滅反應混合物，接著由水及乙酸乙酯(100ml+100ml)分配溶液，接著乾燥有機層並濃縮。藉由急驟層析純化殘餘物，得到2.4g所要產物D116，產率66%。LC-MS：M+1：365.15。
在室溫下，向化合物2-胺基-7-((第三丁氧基羰基)(甲基)胺基)-1H-吡咯并[2,3-c]吡啶-3-甲酸乙酯(500mg，1.5mmol)於丙酮(20mL)中之經攪拌懸浮液中逐滴添加乙醯基異硫氰酸酯(0.24mL，3mmol)於丙酮(5mL)中之溶液。加熱反應混合物至回流，維持16小時。LCMS顯示反應完成。濃縮反應混合物，其未經純化即用於下一步驟。
將上述殘餘物溶解於20ml甲醇及20ml H2O中，接著添加5ml 10% KOH溶液，加熱混合物溶液至回流，維持30分鐘。當LCMS顯示反應完成時，冷卻反應物至室溫，用1M HCl水溶液酸化至pH 5，且藉由過濾收集沈澱物，得到呈固體狀之所要化合物(4-羥基-2-巰基- 9H-吡啶并[4',3'：4,5]吡咯并[2,3-d]嘧啶-8-基)(甲基)胺基甲酸第三丁酯D119(340mg，兩個步驟之產率為65.4%)。LC-MS：M+1：348。
將CuI(67mg，0.35mmol)、N,N'-二甲基環己-1,2-二胺(100mg，0.70mmol)於9mL NMP中之溶液添加至(4-羥基-2-巰基-9H-吡啶并[4',3'：4,5]吡咯并[2,3-d]嘧啶-8-基)(甲基)胺基甲酸第三丁酯(350mg，1.0mmol)、適當I-Ar(1.17mmol)、K2CO3(324mg，2.35mmol)及PPh3(400mg，1.53mmol)於NMP(9mL)中之攪拌懸浮液中。加熱混合物至130℃，維持2至12小時，藉由LC-MS監測反應完成。當反應完成時，冷卻混合物至0℃，添加BOP(621mg，1.40mmol)及Et3N(0.41mL，2.93mmol)，在0℃下攪拌30分鐘，接著升溫至室溫，添加適合經Boc保護之二胺(2.34mmol)。加熱反應混合物至50℃，維持30分鐘。LC-MS指示反應完成。反應完成後，用乙酸乙酯及水分配混合物，由乙酸乙酯萃取水層兩次，乾燥經合併之有機層且藉由急驟層析進行純化，得到呈固體狀之產物化合物D120(420mg，兩個步驟之產率為65%)。LC-MS：M+1：644。
將上述化合物(420mg，0.64mmol)溶解於10mL TFA中且在室溫下攪拌30分鐘。移除溶劑後，將殘餘物再溶解於10ml甲醇及10ml H2O中，接著添加1N NaOH將溶液中和至pH 14，接著再用100ml H2O稀釋鹼性溶液，且再劇烈攪拌溶液1小時，收集沈澱物並乾燥， 得到呈白色固體狀之最終化合物D121(200mg，70%)。LC-MS：M+1：444。
L為O，R x 、R y 、R z 中一或多者為N且R 8 為NHCH 3 之式I'化合物之表格
實例17：雙芳氧基
N-甲基-2,4-雙(2-甲基嘧啶-5-基氧基)-9H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-8-胺：向化合物(D122)(100mg，0.37mmol)於NMP(5ml)中之溶液中添加2-甲基嘧啶-5-醇(100mg，0.9mmol)及碳酸鉀(43.6mg，0.31mmol)。接著在微波條件下於180℃下將其加熱15分鐘。接著藉由HPLC純化混合物，得到呈黃色固體狀之標題化合物D123(80mg，52%)。LC-MS：M+1：415.15。
1H NMR(300MHz,DMSO)δ(ppm)：14.01(S,1H),11.71(s,1H),8.98(s,2H),8.78(s,2H),7.84(d,J=7.5,1H),7.47(m,1H),6.90(d,J=9.7,1H),4.18(s,1H),3.10(s,3H),2.65(s,3H),2.64(s,3H)。
R 4 為OR之式I'化合物之表格
實例18
使用與關於上述化合物所述相同之方法，以雙碸、2-(1-羥乙基)嘧啶-5-醇及1-甲基-3-氮雜雙環[3.2.0]庚-6-胺(二胺係根據PCT國際申請案(1994)WO 9415933 A1 19940721中所述之程序製備)為起始物來合成副標題化合物D125。LC-MS：M+1：479.25。
實例19：測定抗細菌功效
自隔夜培養盤中挑選流感嗜血桿菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、鮑氏不動桿菌、肺炎鏈球菌、綠膿桿菌及泰國伯克氏菌(B.thailandensis)群落，且再懸浮於3mL DPBS溶液中。在600nM下讀取吸光度，且將懸浮液稀釋至0.1OD。
將接種物添加至適當生長培養基中，且將98μL混合物塗盤於96孔平底細胞培養盤之第1行至第11行中。第12行僅用培養基塗盤。
將於100% DMSO中之2μL化合物稀釋系列添加至第1行至第10行中。在培養盤震盪器中攪動培養盤1分鐘。
將細胞與培養基之混合物在DPBS中稀釋1000倍，且將100μL塗盤於適當培養基上且培育隔夜，以對CFU進行計數。
在35℃下將培養盤培育隔夜。在5% CO2下培育流感嗜血桿菌及肺炎鏈球菌培養盤。
向培養盤中添加10μL阿拉馬藍(Alamar Blue)(Invitrogen)，且在培養盤震盪器中攪動培養盤1分鐘。在35℃下將培養盤培育1小時。視覺上讀取培養盤，顏色自藍色發生任何變化讀作存活的。
表9. 表1至表8中之化合物之MIC資料(濃度，以μg/mL表示)
Sa=金黃色葡萄球菌，Spn=肺炎鏈球菌，Ec=大腸桿菌，Ab=鮑氏不動桿菌，Kpn=肺炎克雷伯氏菌，Pa=綠膿桿菌，Bt=泰國伯克氏菌，Ft=土倫病法蘭西斯氏菌，Yp=鼠疫桿菌
表16. 具有新R 4 取代基之所選式1化合物之MIC資料
表17. 新R 2 種類一般提供較佳MIC及細胞穿透之所選式1化合物與PCT/US2012/029104中之先導化合物相比之比較性MIC資料
實例20
將使用中國倉鼠卵巢K1細胞之Cerep自動化膜片鉗分析法用於量測hERG IC50值。在藥物培育之前及之後，藉由量測由兩秒脈衝(至+20mV)後之一秒測試脈衝(至-40mV)誘導之尾電流幅值來獲得抑制程度(%)(將電流差針對對照進行標準化且乘以100，以獲得抑制百分比)。
將濃度(對數)反應曲線擬合於邏輯等式(三個參數，假定在極高測試化合物濃度下電流完全阻斷)，以產生50%抑制濃度(IC50)之估算值。根據由連續濃度引起之電流幅值降低百分比來構建各化合物之濃度-反應關係。所測試化合物之hERG IC50值提供於下表19中。
預期化合物10.118與化合物9.2將顯示類似hERG值。
Sa，金黃色葡萄球菌；Spn，肺炎鏈球菌；Ec，大腸桿菌；Ab，鮑氏不動桿菌；Kpn，肺炎克雷伯氏菌；Pa，綠膿桿菌；Bt，泰國伯克氏菌；Ft，土倫病法蘭西斯氏菌；Yp，鼠疫桿菌
立體異構體化合物10.25及10.118分別與化合物9.1及9.2顯示類似MIC活性。

Claims (20)

  1. 一種化合物，其具有式I之結構
    Figure TWI639602B_C0001
    或其醫藥學上適合之鹽，其中L為：a)O或S；或b)NH、CH2、CHF、CF2、SCH2、OCH2、NHCH2、CH=CH、CH2CH2、SCH2CONH、OCH2CONH、NHCH2CONH、OCH2CH=CH或SCH2CH=CH；R8為：a)H，或選自由H、F、Cl、Br、NH2、OH、1-3C烷基、胺基-1-3C烷基、胺基環丙基、OCH3、OCH2CH3、環丙基、CH2環丙基、CH2Cl、CH2F、CHF2、CF3、CH2CH2F、CH2CHF2、CH2CF3、NHNH2、NHOH、NHNHCH3、NHOCH3、NHCD3、SCH3、NHCOH、CHCl2及CHCH2組成之群之相互作用取代基；或b)含前藥之取代基，其中該化合物具有式II之結構：
    Figure TWI639602B_C0002
    其中R8a為H，或選自由H、甲基、乙基及環丙基組成之群之相互作用取代基；其中R8b及R8c獨立地為H或C1-C6烷基；其中R8d為
    Figure TWI639602B_C0003
    、
    Figure TWI639602B_C0004
    或其醫藥學上可接受之鹽；其中Q為CH或N；其中R8e為(CR8g 2)n-鹼性胺，其中各R8g可獨立地為H或C1-C3烷基；其中n為0至2；其中R8f為氫或視情況經OH或NH2取代之C1-C6烷基；其中R8e與R8f可連接形成含有0至3個選自O、N及S之雜原子之C3-C12烴基環；其中R8j及R8k獨立地為H或C1-C8烴基殘基；c)含前藥之取代基，其中該化合物具有式II'之結構：
    Figure TWI639602B_C0005
    d)連接於R9形成含前藥之取代基，其中該化合物具有式III之結構：
    Figure TWI639602B_C0006
    其中R9a為H或C1-4烷基；R9為：a)H；或b)連接於R8中之N形成含前藥之取代基，其中該化合物具有式III之結構；R2為a)含有0至3個O、S或N雜原子，視情況經0至3個非干擾取代基取代之6員芳基或雜芳基環，其中若L為O或S，則R2之該6員芳基或雜芳基環在緊鄰R2連接於L之位置的各位置具有CH；b)含有0至3個O、S或N雜原子，視情況經0至3個非干擾取代基取代之6員芳基或雜芳基環，其中若L為O或S，則R2之該6員芳基或雜芳基環在緊鄰R2連接於L之位置的各位置具有CF；c)含有0至3個O、S或N雜原子，視情況經0至3個非干擾取代基取代之6員芳基或雜芳基環，其中若L為NH、CH2、CHF或CF2，則R2之該6員芳基或雜芳基環在緊鄰R2連接於L之位置的各位置獨立地具有CH或CF；d)含有1至4個O、S或N雜原子，視情況經0至2個非干擾取代基取代之5員雜芳基環；其中若L為O、S、NH、CH2、CHF或CF2，則R2之該5員雜芳基環在緊鄰R2連接於L之位置的各位置獨立地具有O、S、N、NH、CH、CF或CCl；e)含有0至3個O、S或N雜原子，視情況經0至3個非干擾取代基取代之6員或5員非芳基或非雜芳基環；其中若L為O、S、NH、CH2、CHF或CF2，則R2之該6員或5員非芳基或非雜芳基環在緊鄰R2連接於L之位置的各位置獨立地具有O、S、N、NH、CH、CF或CH2；f)i)含有0至3個O、S或N雜原子，視情況經0至3個非干擾取代基取代之6員芳基或雜芳基環，ii)含有1至4個O、S或N雜原子，視情況經0至2個非干擾取代基取代之5員雜芳基環，或iii)含有0至3個O、S或N雜原子，視情況經0至3個非干擾取代基取代之6員或5員非芳基或非雜芳基環，在f)i)至f)iii)之任一者中，L在其主鏈中含有兩個或兩個以上成員；其中在a)至f)中，R2之2個相鄰非干擾取代基可與該6員芳基或雜芳基環、該5員雜芳基環或該6員或5員非芳基或非雜芳基環一起形成一或多個稠合環；g)含前藥之取代基，其中該化合物具有式IV之結構：
    Figure TWI639602B_C0007
    式IV，或其醫藥學上可接受之鹽；其中R2a含有來源於a)至f)中之R2之氧殘基，其中R2具有OH基團，其中該R2 OH經R2a中之氧殘基置換，且其中該氧殘基連接於P；h)與R4連接形成稠合環，其中R2為如a)至f)中所述之環連接於R4；其中若R2之6員環連接於L及R4，則R4係連接於該6員環中相對於與L之連接點之間位或對位；i)
    Figure TWI639602B_C0008
    其中Rb、R2c、R2d、R2f及R2g可各獨立地為N或CR2e，其中R2e為H或視情況經非干擾取代基取代之C1-C4烷基；或j)選自由以下組成之群：
    Figure TWI639602B_C0009
    其中R2中a)-i)之非干擾取代基係獨立選自由以下組成之群：OH、CO2H、CN、NH2、Br、Cl、F、SO3H、SO2NH2、SO2CH3、SOCH3、NHOH、NHOCH3、NO2及含有0-5個O、S或N雜原子且視情況經OH、CN、=O、NH2、NHOH、=NOH、=NNH2、=NOCH3、Br、F、Cl、SO3H或NO2取代之C1-C15烴基殘基；R4為：a)H；b)視情況經取代之ORa；其中Ra為含有0至3個O、S或N雜原子，視情況經0至3個非干擾取代基取代之5至6員芳基或雜芳基；c)經二級或三級胺N連接於C環之視情況經取代之二級或三級胺；d)含有0至3個N、O或S雜原子之視情況經取代之5至10員不飽和環狀或雜環殘基；其中該視情況之取代基為0至3個非干擾取代基；e)含前藥之取代基，其中該化合物具有式V或式V'之結構：
    Figure TWI639602B_C0010
    或其醫藥學上可接受之鹽；其中R4a含有來源於b)至d)或g)至i)中之非前藥R4之氧殘基，其中該非前藥R4具有OH基團，其中該R4 OH經R4a中之氧殘基置換，且其中該氧殘基連接於P；其中R4'-NH來源於b)至d)或g)至i)中之非前藥R4，其中該非前藥R4含有一級胺，且其中該一級胺中之NH將R4殘基連接於C=O；其中R4b及R4c獨立地為H或C1-C6烷基；其中R4d為
    Figure TWI639602B_C0011
    、
    Figure TWI639602B_C0012
    或其醫藥學上可接受之鹽；其中Q為CH或N；其中R4e為(CR4g 2)n-鹼性胺，其中各R4g可獨立地為H或C1-C3烷基；其中n為0至2；其中R4f為氫或視情況經OH或NH2取代之C1-C6烷基；其中R4e與R4f可連接形成環；其中R4j及R4k獨立地為H或C1-C8烴基殘基；f)含前藥之取代基，其中該化合物具有式II"之結構
    Figure TWI639602B_C0013
    g)與R2連接形成稠合環，其中R4為在連接於該R2基團之連接基團之主鏈中含有0至6個O、S或N原子之5至15員烴基連接基團，其中該5至15員烴基連接基團中之原子視情況經非干擾取代基取代；h)與Z連接形成稠合環；或i)選自由以下組成之群：
    Figure TWI639602B_C0014
    其中R4之非干擾取代基係獨立選自由以下組成之群：OH、CO2H、CN、NH2、Br、Cl、F、SO3H、SO2NH2、SO2CH3、SOCH3、NHOH、NHOCH3、NO2及含有0-5個O、S或N雜原子且視情況經OH、CN、=O、NH2、NHOH、=NOH、=NNH2、=NOCH3、Br、F、Cl、SO3H或NO2取代之C1-C15烴基殘基；X為CRX，其中RX為H或選自由CH3、Cl、Br及F組成之群之相互作用取代基；Y為CRY，其中RY為H或選自由CH3、CHF2、CF3、CN、CH2CH3、Cl、Br及F組成之群之相互作用取代基；Z為：a)CRZ，其中RZ為H或選自由CH3、Cl、Br及F組成之群之相互作用取代基；b)C連接於R4，其中該化合物具有式VI之結構
    Figure TWI639602B_C0015
    其中R4l為CR10、CR10CR11、NR12、O或S；其中R4m為CR10、CR10CR11或NR12；其中R4n為CR10、CR10CR11、NR12、O或S，其中R10、R11及R12各獨立地為H或非干擾取代基；其中a)該非干擾取代基係選自由C1-10烴基、F、Cl及C1-4烷基胺組成之群；或b)R4l及R4m上或R4m及R4n上之2個相鄰非干擾取代基形成一或多個包含C1-C15烴基殘基之稠合環，該稠合環含有0-5個O、S或N雜原子，該稠合環R4l及R4m或R4m及R4n連接於D環，該稠合環視情況經OH、CN、=O、NH2、=NOH、=NNH2、=NH、=NOCH3、Br、F、Cl、SO3H或NO2取代；當R4l、R4m、R4n或R4o中之兩者為CR10時，虛線指示視情況之雙鍵；其中R4o為：a)一鍵，其中形成7員D環，其中R4n未經取代；或b)該D環之主鏈中之CH、CH2、N、NH、O或S，其中形成8員D環；其中該D環在主鏈中含有至少一個N，或其中該D環上之取代基含有至少一個N；限制條件為：該式I化合物具有以下部分i)至vii)中之至少一者：i)L為NH、CH2、CHF、CF2、SCH2、OCH2、NHCH2、CH=CH、CH2CH2、SCH2CONH、OCH2CONH、NHCH2CONH、OCH2CH=CH或SCH2CH=CH；ii)R8為：a)含前藥之取代基，其中該化合物具有式II之結構：
    Figure TWI639602B_C0016
    其中R8a為H，或選自由H、甲基、乙基及環丙基組成之群之相互作用取代基；其中R8b及R8c獨立地為H或C1-C6烷基；其中R8d為
    Figure TWI639602B_C0017
    、
    Figure TWI639602B_C0018
    或其醫藥學上可接受之鹽；其中Q為CH或N；其中R8e為(CR8g 2)n-鹼性胺，其中各R8g可獨立地為H或C1-C3烷基；其中n為0至2；其中R8f為氫或視情況經OH或NH2取代之C1-C6烷基；其中R8e與R8f可連接形成含有0至3個選自O、N及S之雜原子之C3-C12烴基環；其中R8j及R8k獨立地為H或C1-C8烴基殘基；或b)含前藥之取代基，其中該化合物具有式II'之結構：
    Figure TWI639602B_C0019
    c)連接於R9形成含前藥之取代基，其中該化合物具有式III之結構：
    Figure TWI639602B_C0020
    其中R9a為H或C1-4烷基；iii)R9連接於R8中之N形成含前藥之取代基，其中該化合物具有式III之結構；iv)R2為a. 含有0至3個O、S或N雜原子，視情況經0至3個非干擾取代基取代之6員芳基或雜芳基環，其中若L為O或S，則R2之該6員芳基或雜芳基環在緊鄰R2連接於L之位置的各位置具有CF；b. 含有0至3個O、S或N雜原子，視情況經0至3個非干擾取代基取代之6員芳基或雜芳基環，其中若L為NH、CH2、CHF或CF2，則R2之該6員芳基或雜芳基環在緊鄰R2連接於L之位置的各位置獨立地具有CH或CF；c. 含有1至4個O、S或N雜原子，視情況經0至2個非干擾取代基取代之5員雜芳基環；其中若L為O、S、NH、CH2、CHF或CF2，則R2之該5員雜芳基環在緊鄰R2連接於L之位置的各位置獨立地具有O、S、N、NH、CH、CF或CCl；d. 含有0至3個O、S或N雜原子，視情況經0至3個非干擾取代基取代之6員或5員非芳基或非雜芳基環；其中若L為O、S、NH、CH2、CHF或CF2，則R2之該6員或5員非芳基或非雜芳基環在緊鄰R2連接於L之位置的各位置獨立地具有O、S、N、NH、CH、CF或CH2；e. i.含有0至3個O、S或N雜原子，視情況經0至3個非干擾取代基取代之6員芳基或雜芳基環，ii. 含有1至4個O、S或N雜原子，視情況經0至2個非干擾取代基取代之5員雜芳基環，或iii. 含有0至3個O、S或N雜原子，視情況經0至3個非干擾取代基取代之6員或5員非芳基或非雜芳基環，在e.i.至e.iii.之任一者中，L在其主鏈中含有兩個或兩個以上成員；其中在a.至e.中，R2之2個相鄰非干擾取代基可與該6員芳基或雜芳基環、該5員雜芳基環或該6員或5員非芳基或非雜芳基環一起形成一或多個稠合環；f. 含前藥之取代基，其中該化合物具有式IV之結構：
    Figure TWI639602B_C0021
    式IV，或其醫藥學上可接受之鹽；其中R2a含有來源於a)至f)中之R2之氧殘基，其中R2具有OH基團，其中該R2 OH經R2a中之氧殘基置換，且其中該氧殘基連接於P；g. 與R4連接形成稠合環，其中R2為如a)至f)中所述之環連接於R4；其中若R2之6員環連接於L及R4，則R4係連接於該6員環中相對於與L之連接點之間位或對位；或h.
    Figure TWI639602B_C0022
    其中R2b、R2c、R2d、R2f及R2g可各獨立地為N或CR2e，其中R2e為H或視情況經非干擾取代基取代之C1-C4烷基；或i. 選自由以下組成之群：
    Figure TWI639602B_C0023
    Figure TWI639602B_C0024
    其中R2之非干擾取代基係如前述所定義；v)R4為：a. 含前藥之取代基，其中該化合物具有式V或式V'之結構：
    Figure TWI639602B_C0025
    或其醫藥學上可接受之鹽；其中R4a含有來源於b)至d)或g)至i)中之非前藥R4之氧殘基，其中該非前藥R4具有OH基團，其中該R4 OH經R4a中之氧殘基置換，且其中該氧殘基連接於P；其中R4'-NH來源於b)至d)或g)至i)中之非前藥R4，其中該非前藥R4含有一級胺，且其中該一級胺中之NH將R4殘基連接於C=O；其中R4b及R4c獨立地為H或C1-C6烷基；其中R4d為
    Figure TWI639602B_C0026
    、
    Figure TWI639602B_C0027
    或其醫藥學上可接受之鹽；其中Q為CH或N；其中R4e為(CR4g 2)n-鹼性胺，其中各R4g可獨立地為H或C1-C3烷基；其中n為0至2；其中R4f為氫或視情況經OH或NH2取代之C1-C6烷基；其中R4e與R4f可連接形成環；其中R4j及R4k獨立地為H或C1-C8烴基殘基；b. 含前藥之取代基，其中該化合物具有式II"之結構
    Figure TWI639602B_C0028
    c. 與R2連接形成稠合環，其中R4為在連接於該R2基團之連接基團之主鏈中含有0至6個O、S或N原子之5至15員烴基連接基團，其中該5至15員烴基連接基團中之原子視情況經非干擾取代基取代；d. 與Z連接形成稠合環；或e. 選自由以下組成之群：
    Figure TWI639602B_C0029
    Figure TWI639602B_C0030
    其中R4之非干擾取代基係如前述所定義；vi)Z為C連接於R4，其中該化合物具有式VI之結構
    Figure TWI639602B_C0031
    其中R4l為CR10、CR10CR11、NR12、O或S；其中R4m為CR10、CR10CR11或NR12；其中R4n為CR10、CR10CR11、NR12、O或S；其中R10、R11及R12各獨立地為H或非干擾取代基，其中a)該非干擾取代基係選自由以下組成之群：C1-C10烴基、F、Cl及C1-C4烷基胺基；或b)R4l及R4m上或R4m及R4n上之2個相鄰非干擾取代基可形成一或多個包含C1-C15烴基殘基之稠合環，該稠合環含有0-5個O、S或N雜原子，該稠合環R4l及R4m或R4m及R4n連接於D環，該稠合環視情況經OH、CN、=O、NH2、=NOH、=NNH2、=NH、=NOCH3、Br、F、Cl、SO3H或NO2取代；當R4l、R4m、R4n或R4o中之兩者為CR10時，虛線指示視情況之雙鍵；其中R4o為：a. 一鍵，其中形成7員D環，其中R4n未經取代；b. D環主鏈中之1員連接基團，其中形成8員D環，其中該1員連接基團未經取代；c. 形成9員D環之D環主鏈中之2員連接基團，其中與A環相鄰之成員未經取代；其中該D環在主鏈中含有至少一個N，或其中該D環上之取代基含有至少一個N。
  2. 如請求項1之化合物，其中：L為O、S、NH、CH2、SCH2或NHCH2；R8為H、Cl、F、Br、NH2、C1-3烷基、胺基C1-3烷基、胺基環丙基、OCH3、OCH2CH3、CF3、NHNH2或NHCD3；R9為H；R2為a)含有0至3個O、S或N雜原子，視情況經0至3個非干擾取代基取代之6員芳基或雜芳基環，其中若L為O或S，則R2之該6員芳基或雜芳基環在緊鄰R2連接於L之位置的各位置具有CH；b)含有0至3個O、S或N雜原子，視情況經0至3個非干擾取代基取代之6員芳基或雜芳基環，其中若L為O或S，則R2之該6員芳基或雜芳基環在緊鄰R2連接於L之位置的各位置具有CF；c)含有0至3個O、S或N雜原子，視情況經0至3個非干擾取代基取代之6員芳基或雜芳基環，其中若L為NH或CH2，則R2之該6員芳基或雜芳基環在緊鄰R2連接於L之位置的各位置獨立地具有CH或CF；d)含有1至4個O、S或N雜原子，視情況經0至2個非干擾取代基取代之5員雜芳基環；其中若L為O、S、NH或CH2，則R2之該5員雜芳基環在緊鄰R2連接於L之位置的各位置獨立地具有O、S、N、NH、CH、CF或CCl；f)i)含有0至3個O、S或N雜原子，視情況經0至3個非干擾取代基取代之6員芳基或雜芳基環，或ii)含有1至4個O、S或N雜原子，視情況經0至2個非干擾取代基取代之5員雜芳基環，或在f)i)至f)ii)之任一者中，L在其主鏈中含有兩個或兩個以上成員；其中在a)至f)中，R2之2個相鄰非干擾取代基可與該6員芳基或雜芳基環、該5員雜芳基環一起形成一或多個稠合環；h)與R4連接形成稠合環，其中R2為如a)至f)中所述之環連接於R4；其中若R2之6員環連接於L及R4，則R4係連接於該6員環中相對於與L之連接點之間位或對位；i)
    Figure TWI639602B_C0032
    其中R2b、R2c、R2d、R2f及R2g可各獨立地為N或CR2e，其中R2e為H或視情況經選自由以下組成之群之取代基取代之C1-C4烷基：Cl、OH、CH3及CH2OH；或j)選自由以下組成之群：
    Figure TWI639602B_C0033
    其中R2之a)-h)中之非干擾取代基各獨立選自由以下組成之群：CO2H、CN、NH2、Br、Cl、F、SOCH3、SO2CH及含有0至5個O、S或N雜原子之視情況經取代之C1-15烴基殘基，其視情況經OH、CN、=O、NH2、Br、F或Cl取代；R4為：a)H；b)視情況經取代之ORa；其中Ra為含有0至3個O、S或N雜原子，視情況經0至3個非干擾取代基取代之5至6員芳基或雜芳基；c)經二級或三級胺N連接於C環之視情況經取代之二級或三級胺；d)含有0至3個N、O或S雜原子之視情況經取代之5至10員不飽和環狀或雜環殘基；其中該視情況之取代基為0至3個非干擾取代基；且其中b)及d)中之非干擾取代基各獨立選自由以下組成之群：OH、CO2H、CN、NH2、Br、Cl、F、SO2NH2及含有0至5個O、S或N雜原子之視情況經取代之C1-15烴基殘基，其視情況經OH、=O、NH2、Br、F或Cl取代；g)與R2連接形成稠合環，其中R4為在連接於該R2基團之連接基團之主鏈中含有0至6個O、S或N原子之5至15員烴基連接基團，其中該5至15員烴基連接基團中之原子視情況經選自由以下組成之群之非干擾取代基取代：C1-C10烷基、Cl、F、OH、=O、胺基、胺基C1-C6環烷基及胺基C1-C6烷基；h)與Z連接形成稠合環；或i)選自由以下組成之群：
    Figure TWI639602B_C0034
    X為CRX，其中RX為H、CH3、Cl、Br或F；Y為CRY，其中RY為H、CH3、CHF2、CF3、CH2CH3、Cl、Br或F；Z為：c)CRZ，其中RZ為H、CH3、Cl、Br或F；或d)C連接於R4，其中該化合物具有式VI之結構
    Figure TWI639602B_C0035
    其中R4l為CR10、CR10CR11、NR12、O或S；其中R4m為CR10、CR10CR11或NR12；其中R4n為CR10、CR10CR11、NR12、O或S，其中R10、R11及R12各獨立地為H或選自由C1-10烴基、鹵素及C1-4烷基胺組成之群之非干擾取代基；其中R4l及R4m上或R4m及R4n上之2個相鄰非干擾取代基可形成一或多個稠合環；當R4l、R4m及R4n中之相鄰兩者為CR10且R4o為CH或N時，虛線指示視情況之雙鍵；其中R4o為：c)一鍵，其中形成7員D環，其中R4n可為CH、CH2、S、NH、O、CHF或CF2；或d)該D環之主鏈中之CF2、CFH、CH、CH2、NH、O或S，其中形成8員D環；其中該D環在主鏈中含有至少一個N，或其中該D環上之取代基含有至少一個N；限制條件為：該式I化合物具有以下部分i)至vii)中之至少一者：i)L為NH、CH2、SCH2或NHCH2；iv)R2為a. 含有0至3個O、S或N雜原子，視情況經0至3個非干擾取代基取代之6員芳基或雜芳基環，其中若L為O或S，則R2之該6員芳基或雜芳基環在緊鄰R2連接於L之位置的各位置具有CF；b. 含有0至3個O、S或N雜原子，視情況經0至3個非干擾取代基取代之6員芳基或雜芳基環，其中若L為NH或CH2，則R2之該6員芳基或雜芳基環在緊鄰R2連接於L之位置的各位置獨立地具有CH或CF；c. 含有1至4個O、S或N雜原子，視情況經0至2個非干擾取代基取代之5員雜芳基環；其中若L為O、S、NH或CH2，則R2之該5員雜芳基環在緊鄰R2連接於L之位置的各位置獨立地具有O、S、N、NH、CH、CF或CCl；f. i.含有0至3個O、S或N雜原子，視情況經0至3個非干擾取代基取代之6員芳基或雜芳基環，或ii. 含有1至4個O、S或N雜原子，視情況經0至2個非干擾取代基取代之5員雜芳基環，在f.i.至f.ii.之任一者中，L為SCH2或NHCH2；其中在a.至f.中，R2之2個相鄰非干擾取代基可與該6員芳基或雜芳基環或該5員雜芳基環一起形成一或多個稠合環；g. 與R4連接形成稠合環，其中R2為如a)至f)中所述之環連接於R4；其中若R2之6員環連接於L及R4，則R4係連接於該6員環中相對於與L之連接點之間位或對位；h.
    Figure TWI639602B_C0036
    其中L為O；其中R2b、R2c、R2d、R2f及R2g可各獨立地為N或CR2e，其中R2e為H或視情況經選自由Cl、OH、CH3及CH2OH組成之群之非干擾取代基取代之C1-C4烷基；或i. 選自由以下組成之群：
    Figure TWI639602B_C0037
    其中a)-h)中之非干擾取代基各獨立選自由以下組成之群：CO2H、CN、NH2、Br、Cl、F、SO3H、SO2NH2、SO2CH3、SOCH3及含有0至5個O、S或N雜原子之視情況經取代之C1-15烴基殘基，其視情況經OH、CN、=O、NH2、Br、F或Cl取代；v)R4為：c. 與R2連接形成稠合環，其中R4為在連接於該R2基團之連接基團之主鏈中含有0至6個O、S或N原子之5至15員烴基連接基團，其中該5至15員烴基連接基團中之原子視情況經選自由C1-C10烷基、Cl、F、OH、=O、胺基、胺基C1-C6環烷基及胺基C1-C6烷基之非干擾取代基取代；d. 與Z連接形成稠合環；或e. 選自由以下組成之群：
    Figure TWI639602B_C0038
    vi)Z為C連接於R4，其中該化合物具有式VI之結構
    Figure TWI639602B_C0039
    其中R4l為CR10、CR10CR11、NR12、O或S；其中R4m為CR10、CR10CR11或NR12；其中R4n為CR10、CR10CR11、NR12、O或S；其中R10、R11及R12各獨立地為H或非干擾取代基；其中R4l及R4m上或R4m及R4n上之2個相鄰非干擾取代基可形成一或多個稠合環；當R4l、R4m及R4n中之相鄰兩者為CR10且R4o為CN或N時，虛線指示視情況之雙鍵；其中R4o為：a. 一鍵，其中形成7員D環，其中R4n可為CH、CH2、S、NH、O、CHF或CF2；b. 該D環之主鏈中之CH、CH2、S、NH、O、CHF或CF2，其中形成8員D環；其中該D環在主鏈中含有至少一個N，或其中該D環上之取代基含有至少一個N。
  3. 如請求項2之化合物，其中L為O或S；R2為a)含有1至4個O、S或N雜原子，經0至2個非干擾取代基取代之5員雜芳基環；其中R2之該5員雜芳基環在緊鄰R2連接於L之位置的各位置獨立地具有O、S、N、NH、CH、CF或CCl；b)
    Figure TWI639602B_C0040
    其中Rb、R2c、R2d、R2f及R2g可各獨立地為N或CR2e，其中R2e為H或視情況經選自由Cl、OH、CH3及CH2OH組成之群之非干擾取代基取代之C1-C4烷基；或c)選自由以下組成之群：
    Figure TWI639602B_C0041
    其中R2之a)-h)中之非干擾取代基各獨立選自由以下組成之群：-OH、CN、NH2、Br、Cl、F及視情況經OH或CN取代之C1-C15烴基殘基；R4係選自由以下組成之群：
    Figure TWI639602B_C0042
    X為CRX，且RX係選自由H、Cl、Br及F組成之群；Y為CRY，且RY係選自由H、CH3、Cl、Br及F組成之群；且Z為CRZ，且RZ係選自由H、Cl、Br及F組成之群；其中該式I化合物具有以下部分i)-iii)中之至少一者：i)R2為a. 含有1至4個O、S或N雜原子，視情況經0至2個非干擾取代基取代之5員雜芳基環；其中若L為O、S、NH或CH2，則R2之該5員雜芳基環在緊鄰R2連接於L之位置的各位置獨立地具有O、S、N、NH、CH、CF或CCl；b.)i含有0至3個O、S或N雜原子，視情況經0至3個非干擾取代基取代之6員芳基或雜芳基環，或ii含有1至4個O、S或N雜原子，視情況經0至2個非干擾取代基取代之5員雜芳基環，當在b.i.至b.ii.之任一者中，L為SCH2或NHCH2；其中在a至b中，R2之2個相鄰非干擾取代基可與該6員芳基或雜芳基環或該5員雜芳基環一起形成一或多個稠合環；c. 與R4連接形成稠合環，其中R2為如a至b中所述之環連接於R4；其中若R2之6員環連接於L及R4，則R4係連接於該6員環中相對於與L之連接點之間位或對位；d.
    Figure TWI639602B_C0043
    或
    Figure TWI639602B_C0044
    其中L為O；其中R2b、R2c、R2d、R2f及R2g可各獨立地為N或CR2e，其中R2e為H或視情況經選自由Cl、OH、CH3及CH2OH組成之群之非干擾取代基取代之C1-C4烷基；或e. 選自由以下組成之群：
    Figure TWI639602B_C0045
    Figure TWI639602B_C0046
    其中R2之a-e中之非干擾取代基各獨立選自由以下組成之群：CO2H、CN、NH2、Br、Cl、F、SO3H、SO2NH2、SO2CH3、SOCH3及含有0至5個O、S或N雜原子之視情況經OH、CN、=O、NH2、Br、F或Cl取代之C1-C15烴基殘基；ii)R4為：f. 與R2連接形成稠合環，其中R4為在連接於該R2基團之連接基團之主鏈中含有0至6個O、S或N原子之5至15員烴基連接基團，其中該5至15員烴基連接基團中之原子視情況經選自由C1-C10烷基、Cl、F、OH、=O、胺基、胺基C1-C6環烷基及胺基C1-C6烷基之非干擾取代基取代；g. 與Z連接形成稠合環；或h. 選自由以下組成之群：
    Figure TWI639602B_C0047
    Figure TWI639602B_C0048
    iii)Z為C連接於R4，其中該化合物具有式VI之結構
    Figure TWI639602B_C0049
    其中R4l為CR10、CR10CR11、NR12、O或S；其中R4m為CR10、CR10CR11或NR12；其中R4n為CR10、CR10CR11、NR12、O或S；其中R10、R11及R12各獨立地為H或非干擾取代基；其中R4l及R4m上或R4m及R4n上之2個相鄰非干擾取代基可形成一或多個稠合環；當R4l、R4m及R4n中之相鄰兩者為CR10且R4o為CN或N時，虛線指示視情況之雙鍵；其中R4o為：a. 一鍵，其中形成7員D環，其中R4n可為CH、CH2、S、NH、O、CHF或CF2；b. 該D環之主鏈中之CH、CH2、S、NH、O、CHF或CF2，其中形成8員D環；其中該D環在主鏈中含有至少一個N，或其中該D環上之取代基含有至少一個N。
  4. 如請求項3之化合物，其中R8係選自由H、F、Br、NH2、胺基C1-C3烷基或胺基環丙基組成之群；R2係選自由以下組成之群：
    Figure TWI639602B_C0050
    且限制條件與請求項3所載者相同。
  5. 如請求項2之化合物，其中L為NH、CH2、SCH2或NHCH2；R8係選自由以下組成之群：H、F、Br、NH2、胺基C1-C3烷基及胺基環丙基；R2為c)含有0至3個O、S或N雜原子，經0至3個非干擾取代基取代之6員芳基或雜芳基環，其中若L為NH或CH2，則R2之該6員芳基或雜芳基環在緊鄰R2連接於L之位置的各位置獨立地具有CH或CF；d)含有1至4個O、S或N雜原子，經0至2個非干擾取代基取代之5員雜芳基環；其中若L為NH或CH2，則R2之該5員雜芳基環在緊鄰R2連接於L之位置的各位置獨立地具有O、S、N、NH、CH、CF或CCl；f)i)含有0至3個O、S或N雜原子，經0至3個非干擾取代基取代之6員芳基或雜芳基環，或ii)含有1至4個O、S或N雜原子，經0至2個非干擾取代基取代之5員雜芳基環，當L或SCH2或NHCH2；g)
    Figure TWI639602B_C0051
    其中R2b、R2c、R2d、R2f及R2g可各獨立地為N或CR2e，其中R2e為H或視情況經選自由以下組成之群之取代基取代之C1-C4烷基：Cl、OH、CH3及CH2OH；h)選自由以下組成之群：
    Figure TWI639602B_C0052
    其中R2之c)、d)及f)中之非干擾取代基各獨立選自由以下組成之群：-OH、CN、NH2、Br、Cl、F及視情況經OH、CN、=O、NH2、F或Cl取代之C1-C15烴基殘基，且限制條件與請求項2所載者相同。
  6. 如請求項5之化合物，其中R4係選自由以下組成之群：
    Figure TWI639602B_C0053
    且限制條件與請求項5所載者相同。
  7. 如請求項6之化合物，其中R2係選自由以下組成之群：
    Figure TWI639602B_C0054
    且限制條件與請求項6所載者相同。
  8. 如請求項7之化合物，其中L為NH或CH2，且限制條件與請求項7所載者相同。
  9. 如請求項2之化合物，其中R8係H、F、Br、NH2或胺基C1-C3烷基；R2與R4連接形成稠合環，其中R2為如請求項1中a)至f)中所述之環連接於R4；其中若R2之6員環連接於L及R4，則R4係連接於該6員環中相對於與L之連接點之間位或對位；R4為在連接於該R2基團之連接基團之主鏈中含有0至6個O、S或N原子之5至15員烴基連接基團，其中該5至15員烴基連接基團中之原子視情況經選自由以下組成之群之非干擾取代基取代：OH、CO2H、CN、NH2、Br、Cl、F、SO3H、SO2NH2、SO2CH3、SOCH3、NHOH、NHOCH3、NO2及含有0-5個O、S或N雜原子之C1-C15烴基殘基，其視情況經OH、CN、=O、NH2、NHOH、=NOH、=NNH2、=NOCH3、Br、F、Cl、SO3H或NO2取代；X為CRX，且RX係選自由H、Cl及F組成之群；Y為CRY，且RY係選自由H、CF3、Cl及F組成之群；且Z為CRZ，且RZ係選自由H、Cl及F組成之群。
  10. 如請求項9之化合物，其中L為O；R2為含有0至3個O、S或N雜原子，視情況經0至3個非干擾取代基取代之6員芳基或雜芳基環，該非干擾取代基係選自由以下組成之群：視情況經OH、CN、=O或NH2取代之C1-C15烴基殘基，其中R2連接於L及R4，且R4係連接於該6員環中相對於與L之連接點之間位或對位；R4為在連接於該R2基團之連接基團之主鏈中含有0至6個O、S或N原子之5至15員烴基連接基團，其中該5至15員烴基連接基團中之原子視情況經C1-C15烴基殘基取代，該C1-C15烴基殘基視情況經選自由OH、CN、=O及NH2組成之群之取代基取代。
  11. 如請求項2之化合物，其中R2為a)含有0至3個O、S或N雜原子，經0至3個非干擾取代基取代之6員芳基或雜芳基環，其中若L為O或S，則R2之該6員芳基或雜芳基環在緊鄰R2連接於L之位置的各位置具有CH；b)含有0至3個O、S或N雜原子，經0至3個非干擾取代基取代之6員芳基或雜芳基環，其中若L為O或S，則R2之該6員芳基或雜芳基環在緊鄰R2連接於L之位置的各位置具有CF；c)含有0至3個O、S或N雜原子，經0至3個非干擾取代基取代之6員芳基或雜芳基環，其中若L為NH或CH2，則R2之該6員芳基或雜芳基環在緊鄰R2連接於L之位置的各位置獨立地具有CH或CF；d)含有1至4個O、S或N雜原子，經0至2個非干擾取代基取代之5員雜芳基環，其中若L為O、S、NH或CH2，則R2之該5員雜芳基環在緊鄰R2連接於L之位置的各位置獨立地具有O、S、N、NH、CH、CF或CCl；f)i)含有0至3個O、S或N雜原子，經0至3個非干擾取代基取代之6員芳基或雜芳基環，或ii)含有1至4個O、S或N雜原子，經0至2個非干擾取代基取代之5員雜芳基環，當L為SCH2或NHCH2；g)
    Figure TWI639602B_C0055
    或
    Figure TWI639602B_C0056
    其中Rb、R2c、R2d、R2f及R2g可各獨立地為N或CR2e，其中R2e為視情況經非干擾取代基取代之C1-C4烷基；或h)選自由以下組成之群：
    Figure TWI639602B_C0057
    其中R2之a)-h)中之非干擾取代基各獨立選自由以下組成之群：-OH、CO2H、CN、NH2、Br、Cl、F及視情況經OH或CN取代之C1-15烴基殘基；其中R2之非干擾取代基係如請求項3所述；Z為C連接於R4，其中該化合物具有式VI之結構
    Figure TWI639602B_C0058
    其中R4l為CR10、CR10OCR11、NR12、O或S；其中R4m為CR10、CR10OCR11或NR12；其中R4n為CR10、CR10OCR11、NR12、O或S，其中R10、R11及R12各獨立地為H或非干擾取代基；其中a)該非干擾取代基係選自由C1-C10烴基、F、Cl及C1-C4烷基胺組成之群；或b)R4l及R4m上或R4m及R4n上之2個相鄰非干擾取代基可形成一或多個包含C1-C15烴基殘基之稠合環，其含有0-5個O、S或N雜原子，其於R4l及R4m或R4m及R4n連接於D環，視情況經OH、CN、=O、NH2、=NOH、=NNH2、=NH、=NOCH3、Br、F、Cl、SO3H或NO2取代；當R4l、R4m及R4n中之相鄰兩者為CR10且R4o為CH或N時，虛線指示視情況之雙鍵；其中R4o為：a. 一鍵，其中形成7員D環，其中R4n可為CH、CH2、S、NH、O、CHF或CF2；或b. 該D環之主鏈中之CH、CH2、S、NH、O、CHF或CF2，其中形成8員D環；其中該D環在主鏈中含有至少一個N，或其中該D環上之取代基含有至少一個N；X為CRX，且RX係選自由H、CH3、Cl、Br及F組成之群；且Y為CRY，且RY係選自由H、CH3、CHF2、CF3、CN、Cl、Br及F組成之群。
  12. 如請求項11之化合物，其中L為O；R8為NH2、C1-C3烷基或胺基-C1-C3烷基；R2為經0至3個非干擾取代基取代之嘧啶環，該非干擾取代基係選自由CN、NH2、Br、Cl、F及C1-C15烴基殘基組成之群，其中該嘧啶環在緊鄰R2連接於L之位置的各位置具有CH；且-R4o-R4n-R4m-R4l-係選自由以下組成之群：a)
    Figure TWI639602B_C0059
    及b)R4n為NH或CH2，經由C或N連接至R4o；且-R4n-R4m-R4l-係選自由以下組成之群：
    Figure TWI639602B_C0060
  13. 如請求項1之化合物，其係選自由以下組成之群：
    Figure TWI639602B_C0061
    Figure TWI639602B_C0062
    Figure TWI639602B_C0063
    Figure TWI639602B_C0064
  14. 如請求項2之化合物，其係a)選自由以下組成之群：
    Figure TWI639602B_C0065
    Figure TWI639602B_C0066
    Figure TWI639602B_C0067
    Figure TWI639602B_C0068
    或b)由式IV表示，其中D環、L及R2分別定義為
    Figure TWI639602B_C0069
    Figure TWI639602B_C0070
    Figure TWI639602B_C0071
    Figure TWI639602B_C0072
  15. 如請求項1之化合物，其係選自由以下組成之群：
    Figure TWI639602B_C0073
    Figure TWI639602B_C0074
  16. 如請求項1之化合物，其係選自由以下組成之群：
    Figure TWI639602B_C0075
    Figure TWI639602B_C0076
  17. 如請求項1之化合物，其係選自由以下組成之群：
    Figure TWI639602B_C0077
  18. 一種化合物，其具有下式：
    Figure TWI639602B_C0078
  19. 一種組合物，其包含有效量之如請求項1至18中任一項之化合物及醫藥學上可接受之載劑。
  20. 一種如請求項1至18中任一項之化合物之用途，其用於製造用以治療細菌感染之藥物。
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