1.一种具有化学式(i)的化合物
或其互变异构体，或其各自药学上可接受的盐或其药学上可接受的盐，其中
r3是c1-c6烷基、c3-c8环烷基、c1-c6烷氧基、c3-c8环烷氧基、或-nr1r2；
每个r1和r2独立地是氢、c1-c6烷基、c3-c8环烷基、c6-c10芳基、4-10元杂环或5-10元杂芳基，该杂环或杂芳基各自包含高达5个环杂原子，其中该杂原子选自下组，该组由以下各项组成：o、n、s以及n和s的氧化形式，其中每个烷基、环烷基、杂环、芳基或杂芳基被任选取代，或r1和r2与它们附接的氮原子一起形成任选取代的4-7元杂环；或
r3是c6-c10芳基、或5-10元杂芳基，其中该杂原子选自下组，该组由以下各项组成：o、n、s、以及n和s的氧化形式，其中该芳基或杂芳基各自任选地被1-4个c1-c6烷基取代；
l1是键或是nr70、o、s、或(cr71r72)d；其中每个r70、r71、以及r72独立地是氢或c1-c6烷基；
d是1、2、或3；
l2是c＝o或so2；
环b是任选取代的c6-c10芳基、任选取代的具有1-3个氮原子或n的氧化形式的5-10元杂芳基、或任选取代的包含高达5个环杂原子的4-10元杂环，其中该杂原子选自下组，该组由以下各项组成：o、n、s以及n和s的氧化形式；或
环b是任选取代的包含高达5个环杂原子的4-10元杂环，其中该杂原子选自下组，该组由以下各项组成：o、n、s以及n和s的氧化形式；
每个y和z独立地是cr10r11、o、s、so、so2、或nr10；每个r10和r11独立地是氢或任选地被1-3个卤素、oh、或c1-c6烷氧基取代的c1-c3烷基，或cr10r11是c＝o，其条件是如果y和z中一项是o、s、so、so2，则另一项不是co，并且y和z都不是杂原子或其氧化形式；
其中y相对于该–l1l2r3是α或β位取代的；
其中z和–cv1v2h连接到环c上的相邻原子；
环c是任选取代的c6-c10芳基或任选取代的包含1-3个氮原子或n的氧化形式的5-10元杂芳基；或
环c是c6-c10芳基或包含高达5个环杂原子的5-10元杂芳基，其中该杂原子选自下组，该组由以下各项组成：o、n、s以及n和s的氧化形式，该芳基或杂芳基各自任选地被1-4个以下项取代：卤素、氧代、-or19、c1-c6烷基、和/或c1-c6烷氧基，其中该c1-c6烷基任选地被1-5个卤素、c1-c6烷氧基和/或包含高达5个环杂原子的4-10元杂环取代，其中该杂原子选自下组，该组由以下各项组成：o、n、s以及n和s的氧化形式；并且
r19是氢或前药部分r；
v1和v2独立地是c1-c6烷氧基；或v1和v2连同它们附接至其上的碳原子一起形成具有以下化学式的环：
其中每个v3和v4独立地是o、s、或nh，其条件是当v3和v4中一项是s时，另一项是nh，并且其条件是v3和v4都不是nh；q是1或2；每个v5独立地是c1-c6烷基或co2r60，其中每个r60独立地是c1-c6烷基或氢；t是0、1、2、或4；或cv1v2是c＝v，其中v是o、nor80、或nnr81r82；
r80是任选取代的c1-c6烷基；
r81和r82独立地选自下组，该组由以下各项组成：氢；任选取代的c1-c6烷基、cor83和co2r84；
r83是氢或任选取代的c1-c6烷基；并且
r84是任选取代的c1-c6烷基。
2.一种具有化学式(ii)的化合物
或其互变异构体，或其各自药学上可接受的盐，其中
r3是c1-c6烷基、c3-c8环烷基、c1-c6烷氧基、c3-c8环烷氧基、或-nr1r2；
每个r1和r2独立地是氢、c1-c6烷基、c3-c8环烷基、c6-c10芳基、4-10元杂环或5-10元杂芳基，该杂环或杂芳基各自包含高达5个环杂原子，其中该杂原子选自下组，该组由以下各项组成：o、n、s以及n和s的氧化形式，其中每个烷基、环烷基、杂环、芳基或杂芳基被任选取代，或r1和r2与它们附接的氮原子一起形成任选取代的4-7元杂环；
l1是键或是nr70、o、s、或(cr71r72)d；其中每个r70、r71、以及r72独立地是氢或c1-c6烷基；
d是1、2、或3；
环b是任选取代的c6-c10芳基、任选取代的具有1-3个氮原子或n的氧化形式的5-10元杂芳基、或任选取代的包含高达5个环杂原子的4-10元杂环，其中该杂原子选自下组，该组由以下各项组成：o、n、s以及n和s的氧化形式；
每个y和z独立地是cr10r11、o、s、so、so2、或nr10；每个r10和r11独立地是氢或任选地被1-3个卤素、oh、或c1-c6烷氧基取代的c1-c3烷基，或cr10r11是c＝o，其条件是如果y和z中一项是o、s、so、so2，则另一项不是co，并且y和z都不是杂原子或其氧化形式；
其中y相对于该–lcor3是α或β位取代的；
环c是任选取代的c6-c10芳基或任选取代的包含1-3个氮原子或n的氧化形式的5-10元杂芳基；
其中z和–cv1v2h连接到环c上的相邻原子；
v1和v2独立地是c1-c6烷氧基；或v1和v2连同它们附接至其上的碳原子一起形成具有以下化学式的环：
其中每个v3和v4独立地是o、s、或nh，其条件是当v3和v4中一项是s时，另一项是nh，并且其条件是v3和v4都不是nh；q是1或2；每个v5独立地是c1-c6烷基或co2r60，其中每个r60独立地是c1-c6烷基或氢；t是0、1、2、或4；或cv1v2是c＝v，其中v是o、nor80、或nnr81r82；
r80是任选取代的c1-c6烷基；
r81和r82独立地选自下组，该组由以下各项组成：氢；任选取代的c1-c6烷基、cor83和co2r84；
r83是氢或任选取代的c1-c6烷基；并且
r84是任选取代的c1-c6烷基；
r4是oh、卤素、c1-c6烷氧基、c3-c6环烷氧基或o-r，其中r是前药部分，其中该c1-c6烷氧基任选地被1-5个卤素取代。
3.如权利要求2所述的化合物，其中v1和v2独立地是c1-c6烷氧基；或v1和v2连同它们附接至其上的碳原子一起形成具有以下化学式的环：
其中每个v3和v4独立地是o、s、或nh，其条件是当v3和v4中一项是s时，另一项是nh，并且其条件是v3和v4都不是nh；q是1或2；每个v5独立地是c1-c6烷基或co2r60，其中每个r60独立地是c1-c6烷基或氢；t是0、1、2、或4；或cv1v2是c＝v，其中v是o。
4.如权利要求2所述的化合物，该化合物具有化学式(iii)：
其中y-z是–ch2o-或–ch2ch2-，并且剩余的取代基是如在权利要求2中定义的。
5.如权利要求4所述的化合物，其中r4和–cho连接到环c上的相邻原子。
6.如权利要求3-5中任一项所述的化合物，该化合物具有化学式iiia：
其中环b是任选取代的c6-c10芳基、任选取代的具有1-3个氮原子或n的氧化形式的5-10元杂芳基；
r5是氢、c1-c6烷基或前药部分r；
r6是卤素、c1-c6烷基、c1-c6烷氧基，其中该c1-c6烷基任选地被1-5个卤素取代；并且
p是0、1、2或3。
7.如权利要求3-5中任一项所述的化合物，其中该化合物具有化学式iiib、iiic、或iiid：
其中
是如在权利要求1中定义的任选取代的4-10元杂环；
r5是氢、c1-c6烷基或前药部分；
r6是卤素、c1-c6烷基、c1-c6烷氧基，其中该c1-c6烷基任选地被1-5个卤素取代；
p是0、1、2或3。
8.如权利要求3-7中任一项所述的化合物，其中环b被1-3个以下项取代：卤素、c1-c6烷基、cor15、或coor15；并且
r15是c1-c6烷基、c6-c10芳基、包含高达5个环杂原子的5-10元杂芳基或4-10元杂环，其中该杂原子选自下组，该组由以下各项组成：o、n、s以及n和s的氧化形式，其中该烷基、芳基、杂芳基或杂环基被任选地取代。
9.如权利要求3所述的化合物，其中该化合物是选自下组，该组由以下各项组成：
或其n氧化物，其中
每个p和q独立地是选自chr17、ncor15、nco2r15；n-o、o、s、so、以及so2；
每个r1和r2独立地是氢、c1-c6烷基、c6-c10芳基、5-10元杂芳基或包含高达5个环杂原子的4-10元杂环，其中该杂原子选自下组，该组由以下各项组成：o、n、s以及n和s的氧化形式，其中该烷基、芳基、杂芳基或杂环基被任选地取代；
r15是c1-c6烷基、c6-c10芳基、包含高达5个环杂原子的5-10元杂芳基或4-10元杂环，其中该杂原子选自下组，该组由以下各项组成：o、n、s以及n和s的氧化形式，其中该烷基、芳基、杂芳基或杂环基被任选地取代；
r17是c1-c6烷基、c6-c10芳基、包含高达5个环杂原子的5-10元杂芳基或4-10元杂环，其中该杂原子选自下组，该组由以下各项组成：o、n、s以及n和s的氧化形式，其中该烷基、芳基、杂芳基或杂环基被任选地取代；
并且r是0、1、或2。
10.如权利要求1所述的化合物，该化合物具有化学式(iv)
或其互变异构体，或其各自药学上可接受的盐，其中
r3是c6-c10芳基、或5-10元杂芳基，其中该杂原子选自下组，该组由以下各项组成：o、n、s、以及n和s的氧化形式，其中该芳基或杂芳基各自任选地被1-4个c1-c6烷基取代；
l1是键或是nr70、o、s、或(cr71r72)d；其中每个r70、r71、以及r72独立地是氢或c1-c6烷基；
d是1、2、或3；
l2是c＝o或so2；
环b是任选取代的包含高达5个环杂原子的4-10元杂环，其中该杂原子选自下组，该组由以下各项组成：o、n、s以及n和s的氧化形式；
每个y和z独立地是cr10r11、o、s、so、so2、或nr10；每个r10和r11独立地是氢或任选地被1-3个卤素、oh、或c1-c6烷氧基取代的c1-c3烷基，或cr10r11是c＝o，其条件是如果y和z中一项是o、s、so、so2，则另一项不是co，并且y和z都不是杂原子或其氧化形式；
其中y相对于该–l1l2r1是α或β位取代的；
环c是c6-c10芳基或包含高达5个环杂原子的5-10元杂芳基，其中该杂原子选自下组，该组由以下各项组成：o、n、s以及n和s的氧化形式，该芳基或杂芳基各自任选地被1-4个以下项取代：卤素、氧代、-or19、c1-c6烷基、和/或c1-c6烷氧基，其中该c1-c6烷基任选地被1-5个卤素、c1-c6烷氧基和/或包含高达5个环杂原子的4-10元杂环取代，其中该杂原子选自下组，该组由以下各项组成：o、n、s以及n和s的氧化形式；
r19是氢或前药部分r；并且
其中z和–cv1v2h附接到环c上的相邻原子；
v1和v2独立地是c1-c6烷氧基；或v1和v2连同它们附接至其上的碳原子一起形成具有以下化学式的环：
其中每个v3和v4独立地是o、s、或nh，其条件是当v3和v4中一项是s时，另一项是nh，并且其条件是v3和v4都不是nh；q是1或2；每个v5独立地是c1-c6烷基或co2r60，其中每个r60独立地是c1-c6烷基或氢；t是0、1、2、或4；或cv1v2是c＝v，其中v是o、nor80、或nnr81r82；
r80是任选取代的c1-c6烷基；
r81和r82独立地选自下组，该组由以下各项组成：氢；任选取代的c1-c6烷基、cor83和co2r84；
r83是氢或任选取代的c1-c6烷基；并且
r84是任选取代的c1-c6烷基。
11.如权利要求10所述的化合物，该化合物具有化学式(v)：
或其互变异构体，或其各自药学上可接受的盐，其中
r3是c6-c10芳基、或5-10元杂芳基，其中该杂原子选自下组，该组由以下各项组成：o、n、s、以及n和s的氧化形式，其中该芳基或杂芳基各自任选地被1-4个c1-c6烷基取代；
l1是键或是nr70、o、s、或(cr71r72)d；其中每个r70、r71、以及r72独立地是氢或c1-c6烷基；
d是1、2、或3；
l2是c＝o或so2；
环b是任选取代的包含高达5个环杂原子的4-10元杂环，其中该杂原子选自下组，该组由以下各项组成：o、n、s以及n和s的氧化形式；
z是o、s、so或so2；
环c是c6-c10芳基或包含高达5个环杂原子的5-10元杂芳基，其中该杂原子选自下组，该组由以下各项组成：o、n、s以及n和s的氧化形式，该芳基或杂芳基各自任选地被1-4个以下项取代：卤素、氧代、-or19、c1-c6烷基、和/或c1-c6烷氧基，其中该c1-c6烷基任选地被1-5个卤素、c1-c6烷氧基和/或包含高达5个环杂原子的4-10元杂环取代，其中该杂原子选自下组，该组由以下各项组成：o、n、s以及n和s的氧化形式；并且
r19是氢或前药部分r。
12.如权利要求10所述的化合物，该化合物具有化学式(vi)：
或其互变异构体，或其各自药学上可接受的盐，其中
r3是c6-c10芳基、或5-10元杂芳基，其中该杂原子选自下组，该组由以下各项组成：o、n、s、以及n和s的氧化形式，其中该芳基或杂芳基各自任选地被1-4个c1-c6烷基取代；
l1是键或是nr70、o、s、或(cr71r72)d；其中每个r70、r71、以及r72独立地是氢或c1-c6烷基；
d是1、2、或3；
l2是c＝o或so2；
环b是任选取代的包含高达5个环杂原子的4-10元杂环，其中该杂原子选自下组，该组由以下各项组成：o、n、s以及n和s的氧化形式；
r4是-or19或c1-c6烷氧基；并且
r19是氢或前药部分r。
13.如权利要求10-12中任一项所述的化合物，其中r3是选自下组，该组由以下各项组成：
14.如权利要求10-13中任一项所述的化合物，其中环b是选自下组，该组由以下各项组成
15.如权利要求10-14中任一项所述的化合物，其中l1是键并且l2是c＝o或so2。
16.如权利要求1所述的化合物，该化合物具有化学式：
或其n氧化物，或其各自药学上可接受的盐。
17.如权利要求1所述的化合物，该化合物具有化学式：
或其n氧化物，或其各自药学上可接受的盐。
18.一种组合物，该组合物包括如权利要求3-9和11-17中任一项所述的化合物以及至少一种药学上可接受的赋形剂。
19.一种用于增加受试者体内血红蛋白s的氧亲和力的方法，该方法包括向对其有需要的受试者给予治疗有效量的如权利要求3-9和11-17中任一项所述的化合物或如权利要求18所述的组合物。
20.一种用于治疗与镰状细胞性贫血相关的缺氧的方法，该方法包括向对其有需要的受试者给予治疗有效量的如权利要求3-9和11-17中任一项所述的化合物或如权利要求18所述的组合物。