专利名称：选择性的β3肾上腺素能激动剂的制作方法
技术领域：
本发明属于医药领域，具体属于治疗II型糖尿病和肥胖症领域。更具体地说，本发明涉及用于治疗II型糖尿病和肥胖症的选择性的β3肾上腺素能受体激动剂。
本发明的背景目前优选的II型，即非胰岛素依赖性糖尿病及肥胖症的治疗方法为控制饮食和锻炼，意在降低体重和提高胰岛素的敏感性。然而，病人的顺应性通常较差。该问题由于目前没有批准的可以有效治疗II型糖尿病或肥胖症的药物而变得复杂。此处所述的本发明涉及对这些严重疾病的有效和及时的治疗。
最近认识到一种治疗机会涉及肾上腺素能受体刺激和抗血糖过多作用之间的关系。已证明作为β3受体激动剂的化合物对II型(非胰岛素依赖性〕糖尿病的动物模型的脂肪分解，生热作用和血清葡萄糖水平具有显著地作用。
在人的几种类型的组织包括人脂肪组织中发现的β3受体约有50％与β1和β2受体亚型同源，然而要少的多。因为该人类受体的氨基酸序列是在80年代后期才被阐明的，所以β3受体的重要性是相对新的发现。近年来许多出版物报道发现刺激β3受体的试剂上的成功。尽管有此最新进展，仍需要开发对β1和β2受体具有最小激动剂活性的选择性β3受体激动剂。
本发明提供为选择性β3受体激动剂的化合物。如此，所述化合物可有效地增加胰岛素敏感性和有效地用于治疗II型糖尿病和其它与β3受体有关的疾病，而没有与心脏或与震颤有关的副作用。
发明概述本发明提供式I的化合物或其药学上可接受的盐或溶剂化物
其中R1为羟基，卤素，SO2NHR2，CO2R2，CONHR2，NHCOR2，-NH(可选取代的芳基)，CF3，或CF2H；R1’为H，卤素，C1-C4烷基，OH，SO2NHR2，CO2R2，CONHR2，NHCOR2，CF3或CF2H；R2为H，C1-C4烷基或芳基；R3为H或C1-C4烷基；R4选自下列部分
或
R5和R6独立为C1-C4烷基；R7为可选取代的杂环或选自；
R8独立为H，卤素或C1-C4烷基；R9为卤素CN，OR10，C1-C4烷基，C1-C4卤代烷基，CO2R2，CONR11R12，CONH(C1-C4烷基或C1-C4烷氧基)，SR2，CSNR2，CSNR11R12，SO2R2，SO2NR11R12，SOR2，NR11R12，芳基，杂环，可选取代的芳基，可选取代的杂环，或C1-C4烷基或可选由CN取代的C2-C4链烯基；R10独立为C1-C4烷基，C1-C4卤代烷基，(CH2)nC3-C8环烷基，CH2)n芳基，(CH2)n杂环，(CH2)n可选取代的C3-C8环烷基，(CH2)n可选取代的芳基，或(CH2)n可选取代的杂环；R11和R12独立地为H，C1-C4烷基，或与其所连接的氮结合形成吗啉基，哌啶基，吡咯烷基，或哌嗪基；X1为O或S；X2无或为1-5个碳原子的直链或支链亚烷基；
m为0或1；n为0，1，2，或3；o为0，1，2，3，4，5，或6。
本发明也提供新的制备式I化合物的方法。
本发明的化合物为β3受体激动剂并因此用于治疗II型糖尿病和肥胖症，以及用于刺激β3受体。因此，本发明也提供治疗II型糖尿病和肥胖症的方法，以及刺激β3受体的方法。
此外，本发明也提供式(I)化合物用于治疗II型糖尿病和肥胖症的用途以及式I的化合物用于刺激β3受体的用途。
发明详述就本发明而言，如公开和权利要求所述，将下列术语定义如下。由于其同本发明有关，不能将下列术语单独或共同地解释，以描述不稳定或不能构成的化学结构。
术语“卤素”代表氟，氯，溴或碘。
术语“C1-C4烷基”代表具有1-4个碳原子的环状，直链或支链烷基，如甲基，乙基，正丁基，异丙基，环丙基，正丁基，异丁基，仲丁基，叔-丁基等。“卤代烷基”为被一个或多个卤原子取代的烷基，优选1至3个卤原子。卤代烷基的实例为三氟甲基。“烷氧基”为通过-O-键共价相连的烷基。
术语“1-5个碳原子的直链或支链亚烷基”代表1至5个碳原子的直链或支链亚烷基部分。支链亚烷基可具有一个或多个支链点。1至5个碳原子直链或支链亚烷基可选在一个或多个碳原子上不饱和。因此，1至5个碳原子的直链或支链亚烷基包括1至5个碳原子的亚烷基，亚链烯基和亚烷基(alkylidene)部分。实例包括亚甲基，亚乙基，亚丙基，亚丁基，-CH(CH3)CH2CH(C2H5)CH2-，-CH(CH3)CH(CH3)-，-CH2C(CH3)2-，-CH2CH(CH3)CH2-，-C(CH3)2CH＝，-CH＝CHCH2-，-CH＝CH-等。
“酰基”部分，单独或结合，是由含有1至7个碳原子的链烷酸衍生而成。术语“酰基”也包括由芳基羧酸衍生的部分。
术语“芳基”代表可选取代或非取代的苯基或萘基。术语(CH2)n芳基优选苄基或苯基。
此处所用术语“可选取代”指可选一至三个，优选一至二个独立选自下列取代基的基团取代卤素，C1-C4卤代烷基，羟基，羧基，四唑基，酰基，COOR2，CONR11R12，CONH(C1-C4烷氧基)，氰基，C1-C4烷氧基，C1-C4烷基，苯基，苄基，硝基，NR11R12，NHCO(C1-C4烷基〕，NHCO(苄基)，NHCO(苯基)，SR2，S(C1-C4烷基)，OCO(C1-C4烷基)，SO2(NR11R12)，SO2(C1-C4烷基)或SO2(苯基)；要这些取代没有完全破坏本说明书定义的生物活性即可。
R11和R12独立地为氢，C1-C4烷基，或与它们所连接的氮结合并形成吗啉基，哌啶基，吡咯烷基或哌嗪基。
术语“杂环”代表稳定的，可选取代或非取代的，饱和和不饱和的5或6元环，所述环具有1至4个相同或不同的杂原子并且选自硫，氧和氮；且当杂环含有两个相邻的碳原子时，这两个相邻的碳原子可结合形成式-CH＝CH-基团；条件为(1)当杂环为5元时，杂原子包含不超过2个硫原子或2个氧原子且不能同时含有；且(2)当杂环为6元并且为芳香环时，不存在硫和氧。所述杂环可以连接于任何提供稳定结构的碳原子或氮原子上。所述杂环可以可选取代。杂环的实例包括吡唑，吡唑啉，咪唑，异噁唑，三唑，四唑，噁唑，1，3-二氧杂环戊二烯酮，噻唑，噁二唑，噻二唑，吡啶，嘧啶，哌嗪，吗啉，吡嗪，吡咯烷，哌啶，噁唑烷酮，噁唑烷二酮，咪唑啉酮。
本领域的技术人员可以理解本说明书中所用的术语“离去基团”。一般而言，离去基团为增强它所连接的原子的亲电性以便于取代的基团或原子。优选的离去基团有对-硝基苯磺酸盐，三氟甲磺酸盐，甲磺酸盐，甲苯磺酸盐，imidate，氯化物，溴化物，和碘化物。
此处所用的术语“药学有效量”代表在哺乳动物能够刺激β3受体的本发明化合物用量。当然，根据本发明给予本化合物的特殊剂量将由病人的特定情况决定，包括给予的化合物，给药途径，治疗的具体疾病和类似的考虑。
术语“单位剂量形式”指适合给予患者和其他哺乳动物的适合作为单位剂量的物理上独立的剂量单位，每一单位含有预先测定能够产生所需治疗作用经计算量的活性物质，及适合的药学载体。
此处所用术语“治疗”描述为对付疾病，病态或紊乱而对病人进行的治疗和护理，并包括给予本发明的化合物以阻止症状或综合症的出现，缓解症状或综合症，或消除疾病，病态或紊乱。
术语“选择性的”指优先于β1或β2受体对β3受体具有的激动作用。一般而言，在功能激动剂测定中，证明本发明的化合物作为β3受体激动剂所需的剂量同作为β1和β2受体激动剂所需剂量相比具有至少20倍的差异(优选超过50倍的差异)。证明该化合物在整个剂量范围内有这种差别。由于β3受体的选择性化合物对其他受体有最小的激动作用，因此，它们在具有较低毒性的较低浓度下作为β3受体的激动剂发挥作用。
如前所述，本发明提供式I的化合物。
优选的化合物为式Ia化合物或药学上可接受的盐
其中R1为F，OH，-SO2NR2，-NHCOR2，或CF2H；R7为
或
R8独立地为H，卤素或C1-C4烷基；R9为OR10，四唑基，CONR11R12，或SO2NR11R12；R10为(CH2)n芳基，(CH2)n杂环，所述芳基或杂环可选被四唑基，CN，CO2R2，CONR11R12，或SO2NR11R12取代；R11和R12独立为H，C1-C4烷基，或与它们所连接的氮一起形成吗啉基，哌啶基，吡咯烷基或哌嗪基；X2为1至2个碳原子的亚烷基；n为0，1，2，或3。
其他优选的化合物为式Ib的化合物或其药学可接受的盐或溶剂化物
其中R1为F，-SO2NR2，-NHCOR2或CF2H；R7为可选取代的杂环或
R8独立地为H，卤素或C1-C4烷基；R9为OR10，CONR11R12或SO2NR11R12；R10独立为(CH2)n芳基，(CH2)n杂环，所述芳基或杂环可选被四唑基，CN，CO2R2，CONR11R12或SO2NR11R12取代；R11和R12独立为H，C1-C4烷基，或与它们所连接的氮一起形成吗啉基，哌啶基，吡咯烷基或哌嗪基；X2为O或S；n为0，1，2，或3；o为1，2，3，4，5，或6另外优选的化合物为式Ic的化合物或其药学可接受的盐或溶剂化物
其中R1为F，-SO2NR2-NHCOR2或CF2H；
R9为OR10，CONR11R12，或SO2NR11R12，SOR2，NR11R12，可选取代的芳基，可选取代的芳氧基，或可选取代的杂环；R10为(CH2)n芳基，(CH2)n杂环，所述芳基或杂环可选被四唑基，CONR11R12或SO2NR11R12取代；R11和R12独立为H，C1-C4烷基，或与它们所连接的氮一起形成吗啉基，哌啶基，吡咯烷基或哌嗪基；X1为O或S；m为0或1；n为0，1，2，或3。
特别优选的化合物为式Ia、Ib或Ic的化合物，其中R9为CONH2和OR10，其中R10为可选取代的芳基，特别是苯基，或可选取代的杂环，特别是吡啶。
另外的优选的化合物包括(所有的异构体)5-{3-[2-羟基-3-(2-氟代苯氧基)-丙氨基]-2-甲基丁基}-噻吩-2-磺酰胺(所有的异构体)5-(2-氟代-4-{3-[2-羟基-3-(2-氟代苯氧基)-丙氨基]-2-甲基丁基}-苯基)-1H-四唑。
(所有的异构体)4-{3-[2-羟基-3-(3-羟基苯氧基)-丙氨基]-2-甲基丁基}苯甲酰胺(所有的异构体)4-{3-[2-羟基-3-(2-氟代苯氧基)-丙氨基]-2-甲基丁基}-3-甲基苯甲酰胺(所有的异构体)4-{3-[2-羟基-3-(3-乙酰氨基-苯氧基)-丙氨基]-2-甲基丁基}苯甲酰胺。
通过其酸性部分，部分式I的化合物包括其药学上可接受的碱加成盐。这些盐包括由无机碱如铵和碱金属和碱土金属的氢氧化物，碳酸盐，碳氢酸盐等衍生的盐，以及由碱性有机胺如脂族和芳香胺，脂族二胺，羟胺等衍生的盐。因此用于制备本发明的盐的碱包括氢氧化铵，碳酸钾，碳酸氢钠，氢氧化钙，甲胺，二乙胺，乙二胺，环己胺，乙醇胺等。
由于其碱性部分，部分式I的化合物也可以以药学上可接受的酸加成盐存在。通常用于形成此盐的酸包括无机酸如盐酸，氢溴酸，氢碘酸，硫酸和磷酸，以及有机酸如对甲苯磺酸，甲磺酸，草酸，对溴苯磺酸，碳酸，丁二酸，酒石酸，苯甲酸，乙酸，及相关的无机酸和有机酸。因此，这类药学上可接受的盐包括硫酸盐，焦硫酸盐，硫酸氢盐，亚硫酸盐，亚硫酸氢盐，磷酸盐，磷酸一氢盐，磷酸二氢盐，偏磷酸盐，焦磷酸盐，氯化物，溴化物，碘化物，乙酸盐，丙酸盐，癸酸盐，辛酸盐，丙烯酸盐，甲酸盐，异丁酸盐，庚酸盐，丙炔酸盐，草酸盐，丙二酸盐，丁二酸盐，辛二酸盐，癸二酸盐，富马酸盐，马来酸盐，2-丁炔-1，4-二酸盐，3-环己炔-2，5-二酸盐，苯甲酸盐，氯代苯甲酸盐，羟基苯甲酸盐，甲氧基苯甲酸盐，邻苯二甲酸盐，二甲苯磺酸盐，苯乙酸盐，苯丙酸盐，苯丁酸盐，柠檬酸盐，乳酸盐，马尿酸盐，β-羟基丁酸盐，乙醇酸盐，马来酸盐，酒石酸盐，甲磺酸盐，丙磺酸盐，萘-1-磺酸盐，萘-2-磺酸盐，扁桃酸盐等。
认识到可以存在式I化合物的各种立体异构体形式。可以以外消旋体形式制备所述化合物并可方便地将其应用。因此，外消旋体，单独的对映体，非对映体或其混合物成为本发明的一部分，除特别说明，当本发明描述或参考化合物时，所有外消旋体，单独的对映体，非对映体或其混合物都包括于所述参照物或描述中。
如下列图式和实施例所述制备式I化合物。
图式I
在图式I中，R1，R1’和R4的意义同前所述。在本领域接受的用于环氧化物的胺化条件下进行图式I的反应。例如，将环氧化物(II)与胺(III)在醇，优选乙醇中于室温到反应混合物的回流温度下结合。优选，该反应在Atkins等.[Tetrahedron Lett.272451(1986)]所述条件下进行。这些条件包括在三甲基甲硅烷基乙酰胺存在下，在极性非质子传递溶剂如乙腈，二甲基甲酰胺(DMF)，丙酮，二甲基亚砜(DMSO)，二氧六环，二甘醇甲基醚(二甘醇二甲醚)，四氢呋喃(THF)或其他所述试剂可在其中溶解的极性非质子传递溶剂中混合所述试剂。
可用新的组合/平行合成法制备本发明的化合物。图式II描述该合成方法。
图式II
式I在图式II中，R1，R1’，R2和R4的意义同前所述。优选图式II的反应通过将下列成分加入玻璃管形瓶中进行非活性溶剂如甲醇，DMF，二氯甲烷或乙腈，胺(IV)和酮(V)。振摇该溶液以形成亚胺并用Amberlite IRA400氢化硼树脂(Aldrich)处理。然后将淤浆再振摇24小时以促使还原为二级胺。向管形瓶中加入二氯甲烷和聚苯乙烯连接的苯甲醛树脂(Frechet，J.M.等，J.Am Chem.Soc.93492(1971))，以清除过多的一级胺原料。优选将所述淤浆振摇过夜。然后通过棉塞将淤浆过滤，并且用甲醇洗涤固体残留物。在空气流动下蒸发，在室温下于真空干燥箱中干燥几个小时，产生足够纯度的所需样品。
当用所述胺的盐酸盐时，需要对图式II作修改。在还原或清除前向最初反应混合物中加入连接树脂的碱以使所需反应进行。用胺的盐酸盐、醛或酮及连接树脂的胺碱形成亚胺，可以用两种不同的树脂进行聚(4-乙烯基吡啶)(可由Aldrich购得)及树脂(VIII)，后者可通过由Merrifield树脂同哌啶反应合成(图式IIa)。
图式IIa
在图式IIa中，PS为聚苯乙烯。聚(4-乙烯基吡啶)和树脂(VIII)都可促进亚胺形成。
也可用传统的技术进行图式IIa的反应。本领域熟知图式II所述的还原胺化。它们一般是通过在溶剂中混合胺和酮原料并加入还原剂进行。溶剂一般包括低级醇，DMF等。许多种类的还原剂都可利用，最常用的有硼氢化钠和氰基硼氢化钠。所述反应一般在室温至所述溶剂的回流温度之间进行。用本领域所熟知的技术分离产物。
图式II所用的许多酮和胺原料可用本领域内普通技术人员已知并接受的技术制备。图式III和图式IV描述了其他原料的合成。
图式III
在图式III中，X1，R1’和R1同前定义。将等摩尔量的芳族化合物(化合物IX)和(2S)-(+)-缩水甘油基3-硝基苯基磺酸酯(化合物X)溶于惰性溶剂如丙酮中并用1.1当量的非活性的酸清除剂，如K2CO3处理。然后将悬浮液加热回流16-20小时并搅拌。在真空中除去溶剂。将残留物分配于氯仿或其他有机溶剂和水之间。将有机层经Na2SO4干燥并在真空中浓缩得到有足够纯度(＞95％)和产率(85-100％)的环氧化物(XI)。
将所述环氧化物(XI)溶于醇，优选甲醇中，并用一当量的二苄胺处理。优选将上述溶液搅拌回流三至四小时，然后冷却到室温。将约10当量甲酸铵加至烧瓶中，接着加入10％的钯炭，并将该悬浮液在回流状态下剧烈搅拌30至45分钟。然后将所述反应混合物通过硅藻土过滤，真空浓缩至最小体积并用1.1当量的1.0M HCl在乙醚中的无水溶液处理。将该溶液浓缩至干。将该固体残留物用戊烷研磨产生有足够纯度(＞97％)和产率(60-100％)的产物。如需要，通过二氧化硅短柱，用CHCl3洗脱，然后用95∶5的CHCl3/MeOH洗脱，然后用25∶5∶1的CHCl3/MeOH/NH4OH洗脱。
可选，用氨气饱和的甲醇溶液处理所述环氧化物(XI)并在密封的试管内在室温下搅拌16小时。然后将该溶液蒸发，并将残留物进行标准纯化如柱层析或重结晶。然后通过加入乙醚溶液中的HCl气可选产生HCl盐。
Beedle等在美国专利5013761和其中所引用的文献中进一步描述图式III的反应。在此将美国专利5013761结合到本发明中作为参考。
图式II中所用的酮部分为本领域不知道的或商业上不能得到的，可以通过图式IV制备。
图式IV
在图式IV中，X2，R4，R5，R6，R7同前述定义。优选R4为取代的苯基。图式IV所述反应是指Heck反应并由A.J.Chalk等[J.Org.Chem，411206(1976)]描述。用芳基钯试剂处理化合物(XIII)进行反应。通过用钯-三芳基膦复合物处理化合物(XIV)可以就地产生所述芳基钯试剂。反应通常在本领域接受的条件下进行。
本发明的另一实施方案为制备式I化合物的方法，它包括在步骤1中，使下式环氧化物
与式(B)的胺反应
并在步骤2中，使步骤1的产物反应形成酸加成盐。
图式I，II，III和IV中介绍的化合物的原料可以由商业获得，为本领域已知的，或通过本领域已知的或在此所述的方法制备。
提供下列实施例和制备方法仅为进一步说明本发明。本发明的范围不仅仅由下列的实施例组成。在下列实施例和制备过程中，熔点，核磁共振光谱，质谱，硅胶柱高压液相层析，气相层析，N，N-二甲基甲酰胺，活性钯碳，四氢呋喃，乙酸乙酯，薄层层析和元素分析分别简写为M.Pt.，NMR，MS，HPLC，GC，DMF，Pd/C，THF，EtOAc，TLC和EA。术语“EA”，“NMR”和“MS”表明数据同所需的结构一致。
制备1(S)-3-(2-氟代苯基)-1，2环氧丙烷
将2-氟代苯酚溶液(865mg，7.72mol)和(2S)-(+)-缩水甘油基-3-硝基苯磺酸酯(2.0g，7.72mmol)在50ml丙酮中溶液用1.1当量的K2CO3(1.17g，8.5mmol)处理并回流下搅拌18小时。将其悬浮液冷至室温，滤出固体，并将滤液真空浓缩至干。将所得固体在氯仿和水中分配，并将水层用氯仿萃取一次。将有机层合并，用Na2SO4干燥并在真空浓缩至无色的油，它在0℃可以缓慢结晶为1.11g(86％)白色针状结晶。TLC(Rf＝0.5，CHCl3)和NMR表明纯度＞95％，所以该产物可以应用而不经进一步纯化。
制备2(S)-3-(2-氟代苯氧基)-2-羟基丙基氯化铵
将S-3-(2-氟代苯基)-1，2-环氧丙烷(1.08g，6mmol)溶于50ml甲醇中并用二苄胺(1.23ml，6.4mmol，d＝1.026)处理。将所述混合物在回流下搅拌3小时，然后冷至室温。加入过量的甲酸胺(3.0g，47.6mmol)，接着加入10％的钯炭(350mg)，将悬浮液回流下搅拌45分钟。使其冷却后，将反应混合物通过硅藻土过滤并将滤液在真空中浓缩成为无色的油。将该油重新溶解在10ml甲醇中并用1.0M的HCl乙醚无水溶液(7.0mL，7mmol)处理并真空浓缩至干。将残留物用戊烷研磨并过滤固体得到1.4g(99％)的干燥白色粉末。NMR.EA.
制备3(S)-3-(2-氟代苯硫基)-2-羟基丙胺
在丙酮(50ml)中的(2S)-(+)-缩水甘油基-3-硝基苯磺酸酯(3.0g，11.6mmol)以及碳酸钾(1.8g，13mmol)中用氮气喷雾5分钟。加入2-氟苯硫酚(1.5g，11.6mmol)并将混合物在氮气覆盖下于室温搅拌4小时。真空去除丙酮并将残留物在水/乙酸乙酯中分配。干燥有机层(MgSO4)并浓缩产生1.6g(75％)为无色油的中间体环氧化物并可不经进一步纯化而应用。
将所述中间体环氧化物(1.2g，6.5mmol)溶于甲醇(10ml)中并用冰浴冷至0℃。用氨气将上述溶液饱和并将反应容器密封，将其在室温下搅拌16小时。在0℃打开所述反应器并在真空浓缩该混合物前使氨气蒸发。将所述残留物用快速硅胶层析纯化，用25∶5∶1的CHCl3∶MeOH∶NH4OH洗脱得到980mg无色油(75％)，其可以在真空下快速结晶得到白色固体，mp50-53℃。NMR.MS.EA.
制备44-[(2-氧代环己基)甲基]苯基氰
将环己酮-2-羧酸甲酯(11.0g，70mmol，得自Fluka)，α-溴代-对-甲苯基氰(12.3g，63mmol)，碳酸钾(10.5g，76mmol)在THF(200ml)中的混合物回流24小时。反应过程后进行GC。将所述反应物用水稀释并减压除去THF。水相部分用EtOAC萃取，干燥(MgSO4)得到19.3g白色固体，气相层析测得纯度为74％。将该固体从己烷/EtOAC中重结晶得到7.75g白色结晶，glc测定纯度为100％。向上述滤物中加入更多的己烷第二次收获3.65g。共获得11.4g(67％)的1-[(4-氰基苯基)甲基]-1-甲氧基羰基-2-氧代环己烷羧酸酯；mp 82-84℃。NMR.MS.
在氮气覆盖下，将1-[(4-氰基苯基)甲基]-1-甲氧基羰基-2-氧代环己烷羧酸酯(7.6g，28mmol)，氰化钠(2.1g，42mmol)和DMSO(100ml)的混合物在115℃加热1.5小时。用glc监测反应进程。冷却反应物并在水，EtOAC和盐水中分配。用水洗涤有机层并干燥(MgSO4)。浓缩后，获得为棕色油的粗产品。经塞过滤(200g硅胶，15％EtOAC/己烷)纯化得到3.3g(55％)的为无色油的产品。NMR.MS.
制备54-[(2-氧代环己基)甲基]苯甲酰胺
将制备28的化合物(2.5g，11.7mmol)的DMSO(20ml)溶液在冰浴中冷却。加入固体K2CO3(500mg)，随后立即加入30％的H2O2(3ml)。20分钟后，TLC(3/7 EtOAc/己烷)显示只残留微量原料。除去冰浴并将反应物在室温下搅拌1小时。将所述反应物周500ml水稀释并收集白色固体，干燥得到2.44g(90％)的所需酰胺。将产物用1/9 EtOAc/己烷重结晶得到2.02g为白色结晶状的目标产物，mp 167-170℃。NMR.MS.
制备62-四氢萘酮-6-羧酸，乙二醇缩酮将6-溴代-2-四氢萘酮(2.0g，8.89mmol)溶于甲苯(50ml)中并用过量的1，2-亚乙基二醇(4.88ml，88.9mmol)和催化性的对-甲苯磺酸(15mg)处理。将所述溶液在回流状态下搅拌16小时，并用Dean-Stark冷凝器除去反应混合物中的水份。冷至室温后，用2×1N NaOH，1×水，1×盐水洗涤该甲苯溶液，用Na2SO4干燥并真空浓缩得到2.23g(93％)棕色油状的6-溴代-2-四氢萘酮乙二醇缩酮，可不经进一步纯化而应用。
将6-溴代-2-四氢萘酮乙二醇缩酮(2.2g，8.15mmol)溶于无水THF(30ml)中，冷至-78℃并用叔丁基锂(12.05ml，20.4mmol，于1.7M丙烷中)在氮气环境下处理。搅拌30分钟后，使无水二氧化碳气体在-78℃通过反应物20分钟。然后将所述悬浮液温热至室温。将所述溶液用水骤冷并用1N的HCl酸化，然后用2×EtOAc萃取。用盐水洗涤有机萃取物，用Na2SO4干燥并真空浓缩为浅棕色油。将所述油残留物经快速硅胶层析并用30％-50％EtOAc的己烷溶液洗脱得到2-四氢萘酮-6-羧酸，乙二醇缩酮1.06g(55％)(缓慢结晶的固体)。NMR.MS.
制备72-四氢萘酮-6-甲酰胺
将2-四氢萘酮-6-羧酸，乙二醇缩酮(395mg，2.07mmol)在0℃共溶于含有N-羟基丁二酰亚胺(260mg，2.76mmol)的CH2Cl2(50ml)中并用稍微过量的1，3-二环己基碳二亚胺(502mg，2.50mmol)处理。用30分钟将所述混合物温热至室温，在此过程中形成白色精细沉淀。加入氯化铵(333mg，6.23mmol)和三乙胺(1.58ml，12.5mmol，d＝0.797)并将该溶液在环境温度下搅拌16小时。过滤除去悬浮的脲和盐并将溶液在真空浓缩为无色的油。将油经快速硅胶柱层析并用50-100％的EtOAc的己烷溶液洗脱得到250mg(64％)的2-四氢萘酮6-甲酰胺乙二醇缩酮白色固体，用NMR，TLC.检测纯度。
将2-四氢萘酮6-甲酰胺，乙二醇缩酮(250mg，1.07mmol)和催化性的对-甲苯磺酸在环境温度下于丙酮(50ml)中搅拌48小时。真空去除挥发性物质并将该残留物在乙酸乙酯中研磨。过滤该固体，洗涤并干燥得到77.5mg(38％)白色末状的2-四氢萘酮-6-甲酰胺，NMR、TLC、MS测得为纯品。
制备82-四氢萘酮-6-吗啉酰胺
将2-四氢萘酮-6-羧酸，乙二醇缩酮(395mg，2.07mmol)在0℃共溶于含有N-羟基琥珀酰亚胺(260mg，2.76mmol)的CH2Cl2(50ml)中并用稍微过量的1，3-二环己基碳二亚胺(502mg，2.50mmol)处理。用30分钟将混合物温热至室温，在此期间形成精细白色沉淀。加入吗啉(0.91ml，10.4mmol，d＝0.998)并将所述溶液于室温搅拌16小时。过滤除去悬浮的脲并将该溶液浓缩为无色的油。将上述油经快速硅胶层析柱并用50-100％的EtOAc的己烷溶液洗脱得到323mg(51％)的2-四氢萘酮-6-吗啉酰胺，乙二醇缩酮(为缓慢结晶的固体)，NMR、TLC证明为纯的。
于室温下，将2-四氢萘酮-6-吗啉酰胺，乙二醇缩酮(323mg，1.06mmol)和催化性的对-甲苯磺酸在丙酮(50ml)中搅拌48小时。TLC显示为2-四氢萘酮-6-吗啉酰胺，乙二醇缩酮和所需产品的混合物，因此将上述溶液加热回流16小时。真空去除挥发性物质并将残留物经快速硅胶层析柱并用50-100％的EtOAc的己烷溶液洗脱得到27mg(10％)的2-四氢萘酮-6-吗啉酰胺(缓慢结晶固体)，NMR、TLC、MS证明为纯的。
制备95-[2-氟-4-(2-甲基-3-氧代丁基)-苯基]-四唑
将4-溴-2-氟代苯基腈(5.3g，26.5mmol)和3-甲基-3-丁烯-2-醇(3.5g，40mmol)溶于N-甲基吡咯烷酮(30ml)中并用催化性的二乙酸钯(115mg，0.5mmol)，三(邻-甲苯基)膦(300mg，1.0mmol)和NaHCO3(2.7g，32mmol)处理。在120℃将所述混合物搅拌1小时。将所述溶液冷至环境温度并分配于H2O/乙酸乙酯中，干燥(MgSO4)并真空浓缩。将所述残留物经快速硅胶层析并用4∶1己烷/乙酸乙酯洗脱得到2.3g(43％)的淡黄色油。
将所述油(1.3g，6.3mmol)溶于DMF(30ml)中并用叠氮化钠(455mg，7mmol)和氯化铵(375mg，7mmol)处理并在90℃搅拌16小时。将所述混合物于真空中浓缩并在3NNaOH/乙醚间分配。将水层用浓HCl酸化并冷却，然后用乙醚萃取，干燥(MgSO4)，并真空浓缩为淡棕色的油。将所述残留物经快速硅胶层析并用25∶5∶1CHCl3/MeOH/NH4OH洗脱得140mg白色固体(9％)。
制备105-(2-甲基-3-氧代丁基)-噻吩-2-磺酰胺
将5-溴代噻吩-2-磺酰胺(5.2g，21.5mmol)和3-甲基-3-丁烯-2-醇(2.8g，32.2mmol)溶于N-甲基吡咯烷酮(40ml)中并用催化性的二乙酸钯(96mg，0.43mmol)，三(邻-甲苯基)膦(262mg，0.86mmol)和NaHCO3(2.2g，25.8mmol)处理。在160℃将所述混合物搅拌48小时。TLC显示此时反应完成约50％。将所述溶液冷至环境温度并分配于H2O/乙酸乙酯中，干燥(MgSO4)并真空浓缩为深棕色油。将所述残留物经快速硅胶柱层析并用2∶3己烷/乙酸乙酯洗脱得到220mg(4.1％)的淡黄色油。
制备114-(2-甲基-3-氧代丁基)苯甲酰胺
将4-溴代苄腈(9.1g，50mmol)和3-甲基-3-丁烯-2-醇(6.5g，75mmol)溶于N-甲基吡咯烷酮(40ml)中并用催化性的二乙酸钯(225mg，1.0mmol)，三(邻-甲苯基)膦(610mg，2.0mmol)和NaHCO3(5.0g，60mmol)处理。在120℃将所述混合物搅拌3小时。将所述溶液冷至环境温度并分配于H2O/乙酸乙酯中，干燥(MgSO4)并真空浓缩。将所述残留物经快速硅胶柱层析并用3∶1己烷/乙酸乙酯洗脱得到6.2g(66％)的淡黄色油。
将所述油(4.6g，24.6mmol)溶于DMSO(20ml)中并用K2CO3(1.0g)和H2O2(6ml，30％w/w)处理，于0℃搅拌10分钟。将所述反应混合物用500ml水稀释并用NaCl饱和，然后用乙酸乙酯萃取。将有机层干燥(MgSO4)，并真空浓缩为白色固体。将所述固体在1∶1乙酸乙酯/己烷中重结晶得到3.22g白色固体(64％)。M.P112-115。
用与在此所述的图式和/或制备过程或者本领域所接受的技术类似的方法制备下列化合物
实施例1将4ml螺口帽管制瓶按5X8排列。将33μmol酮(得自制备4-34，或由商业上得到)，每行加一种酮，加到排列中8行管制瓶的每个当中，作为在甲醇中的储备液(0.5M，65μl)。如溶解性有问题，可以使用乙腈/甲醇或DMF。向每列瓶中加50μmol胺的盐酸盐，每列一种胺的盐酸盐(或者胺)(由制备2，3，36-41或商业上得到)，作为在甲醇中的储备液(0.5M，100μl)。然后向每瓶中加入树脂VIII(18-20mg)(1.01meq/g，70-90μeq碱)。然后将特氟隆塞加于每瓶上。然后将上述浆液振摇24小时，在此期间将每一瓶用约30mg(2.5mmol BH4-/g树脂，75μmol)Amberlite IRA400氢硼化物树脂(得自Aldrich Chemical)处理。再盖上瓶塞并将其再振摇24小时，为清除过量的一级胺原料，然后向所述瓶中加入150μl二氯甲烷和40mg(1mmol/g树脂，0.4mmol)聚苯乙烯胶联的苯甲醛树脂(Frechet，J.M.；Schuerch，C.J.Am.Chem.Soc.1971，93，492.)，并将所述浆液再振摇一天。然后将每瓶中物质通过棉塞过滤。用三份少量的甲醇(约200μl)洗涤残留的树脂。然后用20μl浓HCl(120μmol)处理所述溶液，以保证产物胺形成HCl盐，然后将每瓶稀释至体积约为4ml，并将1ml溶液转移至4ml螺口瓶中。在气流下于通风橱中将该溶液蒸发至干，并于室温下，在真空干燥箱内放置24小时。然后将所得残留物称重并不经进一步纯化而用于测试。将大部分物质(75％)用相似的方法蒸发。
下表列出另外的实施例2-81。可以与本发明组合/平行的技术制备这些化合物。图与图之间的所有的反应条件是一致的并基本根据图式2和实施例1。每一图的交点是相同的并绘于5X8表的上角。以行和列说明变化的功能基。每表中的酮和胺根据在此所述的图式和制备过程或用本领域所知的技术制备。
如前所述，本发明的化合物为有效的，选择性的β3肾上腺素能受体激动剂。在功能性激动剂β3测定中测定该药理活性。功能性激动剂β3的测定细胞系在由American Type Culture Collection获得的质粒57537中表达hβ2DNA。用聚和酶链反应法用降解探针从人基因库克隆hβ1和hβ3肾上腺素能受体。克隆，表达并排序全长度的受体以根据公开的顺序验证(hβ1T.Frielle et.al.(1993)Molecular Pharmacology 44264∶270)。然后用恢复四氢叶酸酯还原酶和潮霉素抵抗性的载体在CHO细胞的DXB-11变异株中表达这些受体。表达CHO细胞系的大鼠β3受体为本领域所知(Mol.Pharm.，Vol 40，pp.895-99(1991))。CHO细胞生长于10％的透析FBS./高葡萄糖DMEM/0.1％脯氨酸中。cAMP测定用低渗25mM Hepes(pH 7.4)，1mM EDTA，20μg/ml亮肽素，1mM PMSF缓冲液采用刮落然后差速离心收获上述细胞系的细胞膜。将细胞膜在25mM Tris(pH 7.6)，0.2％BSA，2.6mM Mg，0.8mM ATP，0.1mM GTP，5mM磷酸肌酸，肌酸激酶50U/mL，0.2mM IBMX中于32℃孵育。加入激动剂并继续孵育15m。用荧光示踪免疫测定法测定产生的cAMP。
使用通过胰蛋白酶处理从培养瓶中转移的悬浮细胞进行完整的细胞测定。将细胞于在37℃与0.5mM IBMX一起预孵育。加入激动剂并继续孵育15m。通过在沸腾水中加热悬浮液而终止孵育。通过RIA(Amersham)测定其中的和比目鱼肌孵育物中的cAMP或cGMP。
本发明化合物为β3受体激动剂。本领域接受异丙肾上腺素为非选择性的β3激动剂并在化合物活性评价中广泛地用作参比。见TrendsinPharm.Sci.15∶3(1994)。在功能性激动剂β3测定中，所述化合物显示在单剂量为50μmol时，至少30％，优选50％并最优选85％的异丙肾上腺素应答。所述激动剂的剂量应答滴定显示EC50＜10μM，优选＜1mM。在功能测定中，剂量滴定提供的异丙肾上腺素的EC50为1.1±0.5mM。
在功能测定中进行抗β1和β2受体筛选时，剂量滴定试验表明用本发明化合物观察到刺激极大降低或没有受体刺激。这通过测量与异丙肾上腺素相比内在活性(获得最大应答)所定义。权利要求的式I化合物为选择性的β3受体激动剂并具有内在活性为＜3％异丙肾上腺素的应答。
因此，本发明化合物为选择性的β3肾上腺素能受体激动剂。
作为β3的激动剂，所述化合物可用于治疗哺乳动物中已证明β3受体起作用的疾病。优选治疗的哺乳动物为人类。本领域已建立了调节β3受体和治疗疾病如II型糖尿病和肥胖症的关系。本领域所认识到的其他疾病包括哮喘，抑郁症，和胃肠疾病如胃肠能动性。因此，本发明化合物用于炎性肠疾病的治疗(Crohn’s病或溃疡性结肠炎)，过敏性肠综合症，非特异性腹泻综合症，哮喘和抑郁症。
在治疗非人类的哺乳动物时，本发明的化合物用于增加体重和/或提高食物的利用度和/或增加瘦小体质和/或减少出生死亡率和提高产后/分娩的存活率。
所述式I化合物优选在给药前制成制剂。因此，本发明的另一实施方案为药用组合物，该组合物包括式I化合物和一种或多种药学上可接受的载体，稀释剂或赋形剂。
用熟知和易得的组分通过已知的方法制备本药用制剂。在制备制备本发明药用组合物时，通常将活性组分与载体混合，或用载体稀释，或用载体包封，载体可以为胶囊，小袋，纸或其他容器形式。当载体作为稀释剂时，它可以是固体，半固体或液体物质，其作用为活性组分的载体，赋形剂或介质。因此，所述组合物可以为片剂，丸剂，粉剂，糖锭，小药囊，扁囊剂，酏剂，悬浮剂，乳剂，溶液，糖浆，气溶胶(为固体形式或存在于液体介质中)，软和硬明胶胶囊，栓剂，无菌注射液和无菌包装粉末。
部分适合的载体，赋形剂和稀释剂的实例包括乳糖，葡聚糖，蔗糖，山梨醇，甘露糖醇，淀粉，阿拉伯胶，磷酸钙，藻酸盐，黄蓍胶，明胶，硅酸钙，微晶纤维素，聚乙烯吡咯烷酮，纤维素，糖浆水，甲基纤维素，羟基苯甲酸甲酯和丙酯，滑石粉，硬脂酸镁和矿物油。所述制剂也可以另外含有润滑剂，润湿剂，乳化剂和悬浮剂，防腐剂，甜味剂或矫味剂。可以制备本发明的组合物以在给药后能提供快速，持续或延缓释放的活性成分。
优选将所述组合物以单位剂量形式制备，每一剂量含有约0.1至约500mg，优选约5至约200mg活性成分。然而，可以理解治疗剂量应由医生根据相关的情况包括所治的疾病，所选择的化合物和给药途径决定，因此，所述的剂量范围并没有在任何方面限制本发明的范围。所述化合物可以经多种途径给予，它包括经口腔，直肠，经皮，皮下，局部，静脉，肌内或鼻腔内途径。对所有的适应症而言，一般的日剂量含有约0.05mg/kg至约20mg/kg的本发明的活性化合物。优选的日剂量为约0.1至约10mg/kg，理想的为约0.1至约5mg/kg。然而，对局部给药而言，局部给药剂量为每cm2受感染组织约1至约500μg化合物。优选所用药物剂量范围为约30至约300μg/cm2，更优选为约50至200μg/cm2，并最优选为约60至约100μg/cm2。
下列制剂实施例仅为说明并不准备在任何方面限定本发明的范围。
制剂 1用下列组分制备硬明胶胶囊用量(mg/胶囊)4-{3-[2-羟基-3-(3羟基苯氧基)-丙 25氨基]-2-甲基丁基}苯甲酰胺干淀粉 425硬脂酸镁10总计460mg将上述组分混合并以460mg的量装填于硬明胶胶囊中。
在本说明书中，已描述了本发明的原理，优选的实施方案和操作方式。然而，在此要求保护的本发明不仅仅局限于公开的特定形式，因为它们是说明性的而不是限定性的。本领域的技术人士在不违背本发明的宗旨的前提下可以作变更和改变。
权利要求
1.式I化合物或其药学上可接受的盐或溶剂化物
其中R1为OH，卤素，SO2NHR2，CO2R2，CONHR2，NHCOR2，-NH(可选取代的芳基)，CF3或CF2H；R1’为H，卤素，C1-C4烷基，OH，SO2NHR2，CO2R2，CONHR2，NHCOR2，CF3或CF2H；R2为H，C1-C4烷基或芳基；R3为H或C1-C4烷基；R4选自以下的部分
或
R5和R6独立地为C1-C4烷基；R7为可选取代的杂环或选自以下的基团
R8独立为H，卤素或C1-C4烷基；R9为卤素，CN，OR10，C1-C4烷基，C1-C4卤代烷基，CO2R2，CONR11R12，CONH(C1-C4烷基或C1-C4烷氧基)，SR2，CSNR2，CSNR11R12，SO2R2，SO2NR11R12，SOR2，NR11R12，芳基，杂环，可选取代的芳基，可选取代的杂环，或可选用CN取代的C1-C4烷基或C2-C4链烯基；R10独立为C1-C4烷基，C1-C4卤代烷基，(CH2)nC3-C8环烷基，(CH2)n芳基，(CH2)n杂环，(CH2)n可选取代的C3-C8环烷基，(CH2)n可选取代的芳基，或(CH2)n可选取代的杂环；R11和R12独立地为H，C1-C4烷基，或与它们所连接的氮原子一起形成吗啉基，哌啶基，吡咯烷基或哌嗪基；x1为O或S；x2不存在或为1-5个碳的直链或支链亚烷基；m为0或1；n为0，1，2或3；o为0，1，2，3，4，5或6。
2.根据权利要求1的化合物，其中R1为卤素，CF3，CONHR2或NH(可选取代的芳基)。
3.根据权利要求2的化合物，其中R4为
或
4.根据权利要求3的化合物，其中R7为
或
5.根据权利要求4的化合物，其中R9为卤素，CN，OR10，CO2R2，CONR11R12，SR2，SO2R2，SO2NR11R12，SOR2或NR11R12。
6.根据权利要求5的化合物，其中R7为
及R9为卤素，CN或OR10。
7.治疗II型糖尿病的方法，它包括给予需要此治疗的病人权利要求1的化合物。
8.治疗II型糖尿病的方法，它包括给予需要此治疗的病人权利要求2的化合物。
9.治疗II型糖尿病的方法，它包括给予需要此治疗的病人权利要求3的化合物。
10.治疗II型糖尿病的方法，它包括给予需要此治疗的病人权利要求4的化合物。
11.治疗II型糖尿病的方法，它包括给予需要此治疗的病人权利要求5的化合物。
12.治疗II型糖尿病的方法，它包括给予需要此治疗的病人权利要求6的化合物。
13.治疗肥胖症的方法，它包括给予需要此治疗的病人权利要求1的化合物。
14.治疗肥胖症的方法，它包括给予需要此治疗的病人权利要求2的化合物。
15.治疗肥胖症的方法，它包括给予需要此治疗的病人权利要求3的化合物。
16.治疗肥胖症的方法，它包括给予需要此治疗的病人权利要求4的化合物。
17.治疗肥胖症的方法，它包括给予需要此治疗的病人权利要求5的化合物。
18.治疗肥胖症的方法，它包括给予需要此治疗的病人权利要求6的化合物。
19.刺激β3受体的方法，它包括给予需要此治疗的病人权利要求1的化合物。
20.刺激β3受体的方法，它包括给予需要此治疗的病人权利要求2的化合物。
21.刺激β3受体的方法，它包括给予需要此治疗的病人权利要求3的化合物。
22.刺激β3受体的方法，它包括给予需要此治疗的病人权利要求4的化合物。
23.刺激β3受体的方法，它包括给予需要此治疗的病人权利要求5的化合物。
24.刺激β3受体的方法，它包括给予需要此治疗的病人权利要求6的化合物。
25.药用制剂，它含有作为活性成分的权利要求1的化合物，以及一种或多种药学上可接受的载体，赋形剂或稀释剂。
26.药用制剂，它含有作为活性成分的权利要求2的化合物，以及一种或多种药学上可接受的载体，赋形剂或稀释剂。
27.药用制剂，它含有作为活性成分的权利要求3的化合物，以及一种或多种药学上可接受的载体，赋形剂或稀释剂。
28.药用制剂，它含有作为活性成分的权利要求4的化合物，以及一种或多种药学上可接受的载体，赋形剂或稀释剂。
29.药用制剂，它含有作为活性成分的权利要求5的化合物，以及一种或多种药学上可接受的载体，赋形剂或稀释剂。
30.药用制剂，它含有作为活性成分的权利要求6的化合物，以及一种或多种药学上可接受的载体，赋形剂或稀释剂。
31.制备式I化合物的方法，它包括在步骤1中，使式II的环氧化物
与式(B)胺反应
并在步骤2中与步骤1的产物反应形成酸加成盐。
全文摘要
本发明属于医药领域,具体属于治疗Ⅱ型糖尿病和肥胖症领域。更具体地说,本发明涉及用于治疗Ⅱ型糖尿病和肥胖症的选择性β
文档编号C07C213/02GK1202106SQ96198229
公开日1998年12月16日 申请日期1996年9月20日 优先权日1995年9月21日
发明者M·G·贝尔, T·A·克罗维尔, D·A·艾维拉尔德, D·P·马舒斯, J·H·麦多纳尔德三世, C·J·里托, A·J·舒克尔, M·A·温特尔 申请人:伊莱利利公司