CN103626775B

CN103626775B - 具有二嗪结构的dpp-4抑制剂

Info

Publication number: CN103626775B
Application number: CN201310642433.2A
Authority: CN
Inventors: 张孝清; 宋志春; 包金远; 蒋玉伟; 臧海山
Original assignee: Nanjing Huawe Medicine Technology Development Co Ltd
Current assignee: Nanjing Huawe Medicine Technology Group Co Ltd
Priority date: 2013-12-02
Filing date: 2013-12-02
Publication date: 2015-05-20
Anticipated expiration: 2033-12-02
Also published as: CN103626775A

Abstract

本发明提供一种新型的二肽基肽酶Ⅳ(DPP-4)抑制剂式(I)化合物。这类化合物及其各光学异构体、药学上可接受的无机或有机盐可用于治疗糖尿病，特别是非胰岛素依赖型糖尿病以及其他与DPP-4相关的疾病。其中通式(I)中各取代基的定义同说明书中的定义相同。

Description

具有二嗪结构的DPP-4抑制剂

技术领域

本发明属于有机合成领域，具体涉及一种具有二嗪结构的二肽基肽酶Ⅳ(以下简称DPP-4)抑制剂类化合物和用于治疗和预防糖尿病等与DPP-4相关疾病的用途。

背景技术

糖尿病是由遗传因素、免疫功能紊乱、微生物感染及其毒素、自由基毒素、精神因素等各种致病因子作用而引起的慢性代谢疾病，临床上以高血糖为主要特点。可分为1型糖尿病(胰岛素依赖型)、2型糖尿病(非胰岛素依赖型)、妊娠糖尿病及其他特殊类型的糖尿病。在糖尿病患者中，2型糖尿病所占的比例约为95％。

目前主要的口服降糖药有：磺脲类(SU)、双胍类、α-葡萄糖苷酶抑制剂、非磺脲类促胰岛素分泌药物和胰岛素增敏剂噻唑烷二酮类。这些药物不能有效控制糖尿病的发展，而且耐受性有限。随着研究的深入，出现了一系列可作用于新靶点并且能持续控制血糖水平的新型抗糖尿病药物。近期最受关注的是胰高血糖素样肽-1(GLP-1)和二肽基肽酶Ⅳ(DPP-4)。GLP-1刺激胰岛素的生物合成及分泌，具有葡萄糖依赖性，是一种比胰岛素更好的控制血糖的体内活性物质。但是，DPP-4在体内可以迅速裂解GLP-1肽链N端第2位的脯氨酸或丙氨酸，导致GLP-1的失活。所以，DPP-4可增加GLP-1的半衰期并延长其有利作用；在胰岛方面，它可以在刺激β细胞分泌胰岛素的同时抑制胰高糖素的分泌，而且这种作用机制是具有葡萄糖浓度依赖性的，因而可以最大限度地防止低血糖的发生；另外，它还可以抑制食欲中枢，因而可以在很好控制血糖的同时不增加体重；它还可以轻度抑制胃排空，延缓糖吸收并具有一些心脏保护作用。基于肠促胰素机制研制的二肽基肽酶Ⅳ是经临床证实的治疗2型糖尿病的新靶点，成为极具前景的2型糖尿病新治疗方法。

由默克公司开发的上市的DPP-4抑制剂西他列汀(WO2003／04498)，对DPP-4具有选择性，不抑制DPP-8和DPP-9的活性，有较好的安全性和可溶解性，并且不会引起体重增加，不会引起水肿和低血糖风险。其结构式如下：

然而，目前有效治疗糖尿病的药物品种有限，远远不能满足临床需要。为了解决糖尿病患者的痛苦，使其自身的胰岛素充分发挥作用，血糖能够被机体组织细胞所利用，达到全面控制血糖的目的，急需开发更多的DPP-4抑制剂药物来满足临床用药。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有二嗪结构的DPP-4抑制剂类化合物；

本发明的另一目的是提供一种上述化合物的制备方法；

本发明的第三个目的是提供上述化合物应用于糖尿病以及其他与DPP-4相关的疾病的预防和／或治疗。

本发明的目的可以通过以下措施达到：

一种具有二嗪结构的DPP-4抑制剂类化合物，其为式(I)结构所示的化合物及其药学上可接受的盐或其异构体，

其中：

Y代表O原子或者S原子；R代表三氟甲基或甲基；

X代表-OX¹、-NHX²或者、或者

X¹选自氢原子、取代或非取代的烷基；

X²选自芳基、杂芳基、烷基、氨基、烷基氨基，其中芳基、杂芳基、烷基进一步被一个或多个选自卤素、三氟甲基、氨基、烷基氨基、羟基、羟烷基、烷氧基、氰基、硝基、芳基或杂芳基所取代；

Q为至少含有一个N原子的取代或非取代的4～8元杂环烷基，其中5～8元杂环内含有一个或多个N、O、S原子，并且4～8元杂环上进一步被一个或多个选自－C(O)X³、芳基、杂芳基、氰基所取代；

X³选自芳基、杂芳基、烷基；

R¹、R²分别独立地选自烷基。

进一步地，X¹选自氢原子、C_1-4烷基；X²选自苯基、吡啶基、甲基、-NH₂，其中苯基、吡啶基、C_1-4烷基进一步被一个或多个选自氟、氯、三氟甲基和-NH₂的基团取代；Q为取代或非取代的哌嗪基，所述的取代基选自-C(O)X³、苯基，其中X³为卤代苯基；R¹、R²分别独立地选自C_1-4烷基。

下面给出了本发明的化合物的举例性的、非限制性的具体实例：

或其药学上可接受的盐及其异构体。

本发明还提供了式(I)的化合物的制备方法，但不仅限于下列方法，各方法中所涉及的Y、X、X¹、X²、X³、Q、R、R¹和R²的定义与说明书上文定义相同。

方法一：

当式(I)中Y为O原子、X为-OX¹时(X¹为氧原子时除外)，本发明的化合物制备方法如下路线一所示。

选择X¹OH醇类化合物与化合物1在偶氮二甲酸二乙酯／三苯基磷等缩合催化剂的作用下酯化反应，得到化合物2；将化合物2溶解在甲醇溶剂中，加氢还原反应，得到化合物3；化合物3和化合物4在有机溶剂中，在EDC.HCl、HOBT和三乙胺的催化作用下酰胺化反应，得到化合物5；将化合物5溶解在甲醇中，在浓盐酸的作用下，脱掉BOC保护基，得到目标化合物6。

X¹为氢原子时，直接将化合物物1溶解在甲醇溶液中，加氢还原得到化合物3，其他步骤参照路线一的制备方法，得到目标化合物6。

化合物6的制备也可以采用路线(一)的合成方法：将化合物7在有机溶剂中与X¹OH醇类化合物在偶氮二甲酸二乙酯／三苯基磷等缩合催化剂的作用下酯化反应得到化合物20，然后参照路线一的方法脱BOC保护基反应，得到目标化合物6。

方法二：

当式(I)中Y为O原子、X为-NHX²(X²为-NH₂时除外)、或者时，本发明的化合物制备方法如下路线二所示：

选择NH₂X²、或者氨类化合物与化合物1溶解在有机溶剂例如是DMF溶剂中，在催化剂例如是EDC.HCl、HOBT和三乙胺的作用下进行酰胺化反应，得到化合物8；将化合物8溶解在醇类溶剂例如是甲醇中，加氢还原反应，得到化合物9；化合物9和化合物4在有机溶剂例如是DMF溶剂中，在EDC.HCl、HOBT和三乙胺的催化作用下酰胺化反应，得到化合物10；将化合物5溶解在甲醇中，在浓盐酸的作用下，脱掉BOC保护基，得到目标化合物11。

当方法二中Q中含有两个可以反应的氨基时，应选择其中一个氨基保护的氨类化合物为起始原料，然后与化合物1反应，其余步骤可参考路线二的方法得到目标化合物11，例如化合物I-14的制备。

当式(I)中，Y为O原子，X为-NH-NH₂时，选择起始原料Boc-肼与化合物1反应，得到化合物8，其余步骤可参考路线二的方法得到目标化合物11。

方法三：

当式(I)中，Y为S原子，X为-OX¹(X¹为氢原了时除外)时，本发明化合物的制备方法如下路线三所示：

将化合物12溶解在有机溶剂中，与劳森试剂反应，生产化合物13，所述的溶剂优选甲苯，反应温度可在回流温度下进行；将化合物13溶解在醇类溶剂中，在浓盐酸的作用下，脱掉BOC保护基，得到目标化合物14。

方法四：

当式(I)中，Y为S原子，X为-OH时本发明化合物的制备方法如路线(四)所示：

将化合物15与甲醇的氯化氢溶液(pH≈3)反应，得到化合物16，然后参照路线三的方法进行脱BOC保护基反应，得到目标化合物17。

当式(I)中，Y为S原子，X为-NHX²(X²为-NH₂时除外)、或时，本发明化合物的制备方法如下路线四所示：

选择NH₂X²、或者氨类化合物分别与化合物16在催化剂作用下进行酰胺化反应，得到目标化合物18，然后参照路线三的方法进行脱BOC保护基反应，得到目标化合物19。

当路线四氨类化合物为二氨及其衍生物时，应选择其中一个氨基保护的氨类化合物为起始原料，然后与化合物16反应得到化合物18，然后参照路线四的方法得到最终目标产物，例如化合物I-28的制备。

当式(I)中，Y为S原子，X为-NH-NH₂时，选择起始原料Boc-肼与化合物16反应，得到化合物18，然后脱BOC保护基。

上述方法一、方法二、方法三和方法四中所涉及的酰胺化反应的催化剂，还可以选自1，3-二环己基碳二亚胺、N，N′-二异丙基碳二亚胺、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺及其盐酸盐、1-(3-二甲基氨丙基)-3-乙基羰基二胺甲碘、N，N-二异丙基乙胺、1-羟基苯并三唑、2-(7-偶氮苯并三氮唑)-N，N，N′，N′-四甲基脲六氟磷酸酯、苯并三氮唑-N，N，N′，N′-四甲基脲六氟磷酸酯、6-氯苯并三氮唑-1，1，3，3-四甲基脲六氟磷酸酯、2-(1H-苯并三偶氮L-1-基)-1，1，3，3-四甲基脲四氟硼酸酯、2-琥珀酰亚胺基-1，1，3，3-四甲基脲四氟硼酸酯、5-降冰片烯-2，3-二羰基-N，N，N′，N′-四甲基脲四氟硼酸酯中的一种或几种组合。

除非另有说明，下列用在权利要求书和说明书中的术语有如下含义：

“烷基”，表示1-20个碳原子的饱和的脂烃基，包括直链和支链基团(本申请书中提到的数字范围，例如“1-20”，是指该基团，此时为烷基，可以含1个碳原子、2个碳原子、3个碳原子等，直至包括20个碳原子)。含1—4个碳原子的烷基称为低级烷基。当低级烷基没有取代基时，称其为未取代的低级烷基。更优选的是，烷基是有1-10个碳原子的中等大小的烷基，例如甲基、乙基、丙基、2-丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、戊基等。最好是，烷基为有1-4个碳原子的低级烷基，例如甲基、乙基、丙基、2-丙基、正丁基、异丁基或叔丁基等。烷基可以是取代的或未取代的。

本发明中的“杂环烷基”表示至少含有一个杂原子的单环或稠合的饱和环(“稠合”环意味着系统中的每个环与系统中的其它环共享毗邻的一对碳原子)基团，其中一个或多个环不具有完全连接的π电子系统，其一般具有3-10个碳原子。

本发明中的“芳基”表示6至12个碳原子的全碳单环或稠合多环基团，具有完全共轭的π电子系统。芳基的非限制性实例有苯基、萘基和蒽基。芳基可以是取代的或未取代的。

本发明中的“杂芳基”表示5至12个环原子的单环或稠合环基团，含有一个、两个、三个或四个选自N、O或S的环杂原子，其余环原子是C，另外具有完全共轭的π电子系统。未取代的杂芳基地非限制性实例有吡咯、呋喃、噻吩、咪唑、噁唑、噻唑、吡唑、嘧啶、喹啉、异喹啉、嘌呤、四唑、三嗪和咔唑。杂芳基可以是取代的或未取代的。

“羟基”表示-OH基团。

“烷氧基”表示-O-(未取代的烷基)和-O-(未取代的环烷基)。代表性实例包括但不限于甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、环丙氧基、环丁氧基、环戊氧基、环己氧基等。

“卤素”表示氟、氯、溴或碘，优选为氟或氯。

“三氟甲基”表示-CF₃。

“氰基”表示-CN基团。

“羟烷基”表示-烷基-OH基团。

“氨基”表示-NH₂基团。

“烷基氨基”表示-NH-烷基基团。

“药学上可接受的盐”是包含式(I)的化合物与有机酸或无机酸形成的盐，表示保留母体化合物的生物有效性和性质的那些盐。这类盐包括：与酸成盐，通过母体化合物的游离碱与无机酸或有机酸的反应而得，无机酸例如(但不限于)盐酸、氢溴酸、硝酸、磷酸、偏磷酸、硫酸、亚硫酸和高氯酸等，有机酸例如(但不限于)乙酸、丙酸、丙烯酸、草酸、(D)或(L)苹果酸、富马酸、马来酸、羟基苯甲酸、γ-羟基丁酸、甲氧基苯甲酸、邻苯二甲酸、甲磺酸、乙磺酸、萘-1-磺酸、萘-2-磺酸、对甲苯磺酸、水杨酸、酒石酸、柠檬酸、乳酸、扁桃酸、琥珀酸或丙二酸等。

“药用组合物”指的是在此描述的一种或多种化合物或者它们的药学上可接受的盐和前药与其它的化学成分，例如药学上可接受的载体和赋形剂的混合物。药用组合物的目的是促进化合物对生物体的给药。

本发明的化合物具有抑制DPP-4酶活性的能力，可应用于制备预防和／或治疗糖尿病药物或其他与DPP-4相关疾病的药物。

具体实施方式

以下实施例进一步描述本发明，但是，这些实施例仅是用于说明本发明，而不是对本发明范围的限制。

以下实施例部分H-NMR测试的溶剂为二甲基亚砜；化合物简称如下：DMF：N，N－二甲基甲酰胺；PE：石油醚；MeOH：甲醇；DCM：二氯甲烷；EA：乙酸乙酯；HOBT：1-羟基苯并三唑；HOSU：N-羟基琥珀酰亚胺；TEA：三乙胺；HOAc：醋酸；LR：劳森试剂。

实施案例1

第一步：

向250ml单口瓶中依次加入8.8gNaOH及180ml甲醇，室温搅拌溶清，加入20.5g化合物(1)，油浴升温至回流，TLC(PE：EA＝2：1，2滴醋酸)跟踪反应完成，自然冷却到室温，减压浓缩除去溶剂，固体加水溶解，用盐酸调节pH<3，析出大量类白色固体，抽滤，滤饼水洗，45℃真空干燥，得到白色固体18g，即为化合物(2)。

第二步：

向100ml单口瓶中依次加入0.5g化合物(2)、10mlDMF，0.86g三乙胺、115gHOBT及1.63gEDC·HCl，室温搅拌1h后加入0.44g对氯苯胺，室温反应过夜。TLC(PE：EA＝2：1)跟踪反应完成。将反应液倒入200ml冰水中，析出白色固体，抽滤，滤饼水洗，45℃真空干燥，得到白色固体0.77g，直接用于下一步反应。

第三步：

向100ml单口瓶中加入0.77g化合物(3)，加入10ml甲醇及20ml四氢呋喃，搅拌溶解，再加入0.08gPd／C，用氢气三次置换后，常压加氧，油浴控温31℃反应过夜。TLC(PE：EA＝1：1，2滴氨水)跟踪反应完成，抽滤，滤液旋干得到白色固体0.6g，直接用于下一步反应。

第四步：

向100ml单口瓶中依次加入0.83g化合物(5)、20mlDMF、0.63g三乙胺、0.84gHOBT及 1.2gEDC·HCl，室温搅拌1h后加入0.6g化合物(4)，31℃反应过夜。TLC(PE：EA＝1∶1，2滴氨水)跟踪反应完成。将反应液倒入200ml冰水中，析出大量固体，抽滤，滤饼水洗后45℃真空干燥得到粉红色固体1.22g，直接用于下一步反应。

第五步：

向装有0.6g化合物(6)的单口瓶中加入约40ml甲醇的氯化氢溶液(pH≈3)，室温搅拌过夜。TLC(DCM：MeOH＝20：1，2滴氨水)跟踪反应完成，将反应液减压浓缩至干，得到黄色固体0.62g。再经反相色谱纯化得到目标化合物I-1。

MS：504[M+H]

H-NMR：7.65～7.20(m，6H)，5.48(s，1.H),4.64(s，2H)，4.02～4.15(m，1H)，3.67(s，3H)，2.79～2.91(m.2H)，2.59～2.74(m，2H)，2.10(s，3H)。

实施案例2

第一步：

向500ml单口瓶中加入0.2g化合物(2)，加入230ml甲醇溶清，再加入0.05gPd／C，氢气三次置换后，35℃常压加氢。TLC(DCM：MeOH＝10：1，加醋酸)跟踪反应完成，抽滤，旋干有机相得到0.18g白色固体直接用于下一步。

第二步：

向100ml三口瓶中依次加入0.56g化合物(5)、20mlDMF、0.43g三乙胺、0.169gHOSU及0.4gEDC·HCl，室温搅拌1h，加入0.25g化合物(7)，31℃反应过夜。TLC(DCM：MeOH＝40：1， 2滴醋酸)跟踪反应完成，将反应液倒入200ml冰水中，析出少量固体，用HCl调节pH<4，EA萃取三遍，合并有机相，用饱和食盐水洗涤后用无水硫酸钠干燥2h，抽滤，减压蒸馏除去溶剂，得到黄色油状物0.84g，直接用于下一步反应。

第三步：

向装有0.84g化合物8的250ml单口瓶中加入约20ml甲醇的氯化氢溶液(pH≈3)，室温搅拌过夜。TLC(DCM：MeOH＝40：1，2滴醋酸)跟踪反应完成，将反应液减压浓缩至干，得到黄色油状物0.89g。再经反相色谱纯化得到目标化合物I-2。

MS：395[M+H]

H-NMR：δ7.31～7.45(m，2H)，7.13～7.22(m，1H)，5.49(s，1.H),4.66(s，2H)，4.01～4.15(m，1H)，2.70～3.01(m.5H)，2.59～2.72(m，2H)，2.09(s，3H)。

实施例3

第一步：

向100ml单口瓶中依次加入0.5g化合物(2)、10mlDMF、0.86g三乙胺、1.15gHOBT及1.63gEDC·HCl，室温搅拌1h，加入0.45gBoc-肼，31℃反应过夜。TLC(PE：EA＝1：2，2滴醋酸)跟踪反应完成。将反应液倒入200ml冰水中，呈黄色溶液，用EA萃取三遍，合并有机相，用饱和食盐水洗涤后再用无水硫酸钠干燥2h，抽滤，减压蒸馏除去溶剂，得到红色油状物1g，直接用于下一步反应。

第二步：

向装有1g化合物(10)的100ml单口瓶中加入20ml甲醇及0.1gPd／C，氢气三次置换后，常压加氢，油浴控温31℃反应过夜。TLC(DCM：MeOH＝20：1，2滴氨水)跟踪反应完成，抽滤，滤饼用甲醇洗，滤液浓缩得到灰白色固体0.72g，直接用于下一步反应。

第三步：

向100ml三口瓶中依次加入0.98g化合物(5)、15mlDMF、0.75g三乙胺、1gHOBT及1.41gEDC·HCl，室温搅拌1h，加入0.72g化合物(11)，31℃反应过夜。TLC(DCM：MeOH＝20：1，2滴氨水)跟踪反应完成，将反应液倒入200ml冰水中，析出大量白色固体，抽滤，滤饼水洗，45℃真空干燥得到灰色固体1.43g，直接用于下一步反应。

第四步：

向装有0.7g化合物(12)的250ml单口瓶中加入约30ml甲醇的氯化氢溶液(pH≈3)，室温搅拌过夜。TLC(DCM：MeOH＝20：1，2滴氨水)跟踪反应完成，将反应液减压浓缩至干，得到黄色固体1g。再经反相色谱纯化得到目标化合物I-3。

MS：409[M+H]

H-NMR：δ7.29～7.45(m，2H)，7.14～7.25(m，1H)，5.48(s，1.H)，4.65(s，2H)，4.01～4.14(m，1H)，2.70～3.01(m.2H)，2.59～2.72(m，2H)，2.09(s，3H)。

实施例4

第一步：

向250ml三口瓶中依次加入10g化合物1及100ml甲醇，油浴控温31℃，搅拌溶清，加入1gPd／C，用氢气三次置换后常压加氢，反应过夜。TLC(PE：EA＝1：2，2滴氨水)跟踪反应完成。将反应液加热到60℃左右，趁热抽滤，自然冷却到室温，有大量白色固体析出，抽滤，滤饼45℃真空干燥，得到白色固体1.73g，滤液浓缩至干，得到白色固体3.7g，直接用于下一步反应。

第二步：

向100ml三口瓶中依次加入0.97g化合物(5)、20mlDMF、0.73g三乙胺、0.98gHOBT及1.4gEDC·HCl，室温搅拌1h，加入0.5g化合物(14)，31℃反应过夜。TLC(PE：EA＝1：1，)跟踪反应完成，将反应液倒入200ml冰水中，析出大量白色固体，抽滤，滤饼水洗，45℃真空干燥得到固体1.34g，直接用于下一步反应。

第三步：

向装有0.5g化合物(15)的250单口瓶中加入约30ml甲醇的氯化氢溶液(pH≈3)室温搅拌过夜。TLC(PE：EA＝2：1，2滴氨水)跟踪反应完成，将反应液减压浓缩至干，得到黄色固体0.5g。再经反相色谱纯化得到目标化合物I-4。

MS：423[M+H]。

H-NMR：δ7.31～7.45(m，2H)，7.13～7.22(m，1H)，5.49(s，1.H),4.66(s，2H)，4.16～4.08(m，2H)，4.01～4.15(m，1H)，2.80～2.91(m.2H)，2.59～2.72(m，2H)，2.09(s，3H)，1.24～1.20(t，3H)。

实施例5

第一步：

取0.5g化合物(16)于100ml单口瓶中，加入30mlDMF溶清，再依次加入1.14gHOBT，1.62gEDC.HCl，0.85gTEA，于室温搅拌过夜。TLC(PE：EA＝1：2，加HOAc)，反应完全，加入300ml水，用600mlEA萃取3次，有机相无水硫酸钠干燥，蒸干得到黄色油状物，加入EA稀释，通HCl气体，再加入正己烷，有大量固体析出，抽滤、真空干燥得到0.3g淡黄色固体，即为目标化合物(17)，直接用于下一步反应。

第二步：

将0.3g化合物2用25ml甲醇溶清于100ml单口瓶中，加入0.04gPd／C，抽真空置换氢气3次，通H₂于室温搅拌加氢反应过夜。TLC(DCM：MeOH＝40：1，加两滴氨水)反应完全，将抽滤的滤液蒸干得到0.23g化合物18(浅黄色固体)。

第三步：

将0.23g化合物18、0.48gHOBT、0.69g EDC.HCl和0.36gTEA依次加入100ml单口瓶中，再加入40mlDMF室温搅拌约0.5h，再加入0.6g化合物(5)，室温搅拌过夜。TLC(DCM：MeOH＝40：1，加两滴氨水)基本反应完全，加入400ml水，有大量固体析出，抽滤的滤饼，用EA溶解滤饼，无水硫酸钠干燥，蒸干得到0.64g化合物19(浅灰色固体)。

第四步：

取0.34g化合物4，加入MeOH／HCl溶液(pH＝3)室温搅拌约3.5h，有固体析出，TLC(DCM：MeOH＝40：1，加两滴氨水)反应完全，抽滤得到化合物I-5(浅灰色固体)。

MS：408[M+H]

H-NMR：δ7.31～7.45(m，2H)，7.13～7.22(m，1H)，5.50(s，1.H)，4.67(s，2H)，4.04～4.15(m，1H)，2.71～3.01(m.5H)，2.59～2.74(m，2H)，2.09(s，3H)。

实施例6

第一步：

将3g化合物(2)，10.38g HOBT，14.76g EDC.HCl，7.77gTEA，70mlDMF依次加入250ml单口瓶中，室温搅拌约0.5h，再加入5.73gBoc-哌嗪(化合物20)，室温搅拌约4h。TLC(PE：EA＝1：2)基本反应完全，加700ml水，有固体洗出，抽滤得到7.95g化合物化合物21(浅黄色固体)，直接用于下一步反应。

第二步：

将7.95g(湿重)化合物21加入250ml单口瓶中，加入40ml甲醇和20ml浓盐酸，35℃搅拌约1.5h，TLC(PE：EA＝1：2)反应完全，蒸去甲醇，调pH＝10，用400mlDCM萃取4次，有机相干燥，蒸干得到1.9g化合物22(淡黄色固体)。

第三步：

将0.35g化合物22、15mlDMF、0.58g HOBT、0.82g EDC.HCl和0.43gTEA依次加入100ml单口瓶中，搅拌约0.5h，再加入0.24g对氟苯甲酸室温搅拌过夜，TLC(DCM：MeOH＝40：1，加两滴氨水)反应完全，加150ml水，用300mlEA萃取两次，无水硫酸钠干燥，蒸干得到0.89g化合物26(浅黄色固体)。

第四步：

将0.89g化合物26加入100ml单口瓶中，加入20ml甲醇溶清，再加入0.08gPd／C，抽真空置换氢气3次，室温搅拌过夜，TLC(DCM：MeOH＝40：1，加两滴氨水)反应完全，过滤的滤液，蒸干得到0.57g化合物27(白色固体)。

第五步：

将0.57g化合物27溶解在20mlDMF中，与0.62g HOBT、0.88g EDC.HCl和0.46gTEA一起加入100ml单口瓶中，室温搅拌约0.5h，再加入0.77g化合物(5)，室温搅拌过夜，TLC(DCM：MeOH＝40：1，加两滴氨水)反应完全，加入200ml水，析出固体，过滤得固体，用EA溶解滤饼，无水硫酸钠干燥，蒸干得到0.77g化合物28(浅黄色油状物)

第六步：

将0.77g化合物28加入20mlMeOH／HCl溶液，室温搅拌约1.5h，TLC(DCM：MeOH＝40：1，加两滴氨水)反应完全，减压蒸干的0.76g黄色油状物，制备液相得到化合物I-6。

MS：601[M+H]

H-NMR(DMSO)：H-NMR：7.65～7.20(m，6H)，5.48(s，1.H)，4.64(s，2H)，4.02～4.15(m，1H)，2.79～2.91(m.2H)，2.59～2.74(m，2H)，2.10(s，3H)。

实施例7

将0.15g化合物(15)加入100ml单口瓶中，加入10ml甲苯溶清，再加入0.07gLR(劳森试剂)，120℃回流过夜，TLC(PE：EA＝1∶1)监测原料反应完全，蒸去溶剂，蒸干直接脱BOC反应，加入5ml甲醇，2.5ml浓盐酸搅拌，TLC检测反应完全，蒸去甲醇，用50mllmol／L盐酸洗出产物，水层用100mlEA反洗4次，水层调PH＝9,用100mlEA萃取出产物，无水硫酸钠干燥，蒸干得到0.06g目标化合物I-26。

MS：439[M+H]

H-NMR：δ7.45～7.31(m，2H)，7.13～7.22(m，1H)，5.49(s，1.H)，4.68(s，2H)，4.01～4.16(m，1H)，3.65(s，3H)，2.82～2.92(m.2H)，2.56～2.72(m，2H)，，2.09(s，3H)。

实施例8

第一步：

将0.5g化合物(15)用甲醇溶解，再加入1.0ep的氢氧化钠，回流反应，TLC检测，原料反应完全，减压浓缩除去甲醇，剩余固体加入水中，调pH到酸性，有白色固体析出，过滤干燥，得到0.32g化合物30，无需纯化。

第二步：

将0.3g化合物30、化合物40、1g HOBT、1.3g EDC.HCl，0.5gTEA，10mlDMF依次加入25ml单口瓶中，50℃搅拌反应约5h。TLC(PE：EA＝1：2)基本反应完全，加70ml水，有固体洗出，抽滤得到0.25g化合物，然后参照实施例6的第六步进行脱BOC反应，得到目标化合物I-27。

MS：480[M+H]

H-NMR：δ7.32～7.46(m，2H)，7.13～7.27(m，1H)，5.50(s，1.H),4.64(s，2H)，3.99～4.15(m，1H)，3.71～3.40(m，8H)，2.71～3.10(m.5H)，2.59～2.72(m，2H)，2.09(s，3H)。

实施例9

第一步：

将实施案例2中第二步得到的产物0.5g用甲醇溶解，再加入三苯基磷1.5ep，再冰水浴条件下，滴加DEAD1.5ep，然后室温搅拌反应24小时，TLC检测，原料反应完全，减压浓缩，经过柱层析得到中间体I-25-10.32g。

第二步：脱除保护基步骤参考实施案例1中第5步，得到目标化合物I-25。

MS：409[M+H]

H-NMR：δ7.45～7.31(m，2H)，7.13～7.22(m，1H)，5.49(s，1.H)，4.66(s，2H)，4.01～4.15(m，1H)，3.65(s，3H)，2.80～2.91(m.2H)，2.59～2.72(m，2H)，2.09(s，3H)。

参照本发明方法一的方案制备了化合物I-30、化合物I-31和化合物I-32。

参照本发明方法二的方案制备了化合物I-7、化合物I-8、化合物I-10、化合物I-11、化合物I-12、化合物I-13、化合物I-14、化合物I-15、化合物I-16、化合物I-17、化合物I-18、化合物I-19、化合物I-20、化合物I-21、化合物I-22、化合物T-23、化合物I-24、化合物I-33、化合物I-34、化合物I-35、化合物I-36及化合物I-37，具体实验步骤可参照实施例1。

参照本发明方法四的方案制备了I-9、I-27、I-38，具体实验步骤可参照实施例8中I-39的制备。

以上化合物的实验结果见表1。

表1

测试例：

生物学评价

下面的方法是用来测定本发明化合物的DPP-4抑制活性的。检测了本发明中化合物抑制DPP-4酶活性的抑制能力。由测试结果可以看出，本发明化合物对DPP-4具有较好的抑制活性。

化合物DPP-4抑制活性的测定

一、材料

a、二甲基亚砜(DMSO)

b、 96孔板；384孔板

c、缓冲液(10mM，Tris-HCl，pH8.0)

d、 DPPIV-Glo：DPP4

e、牛血清白蛋白(BSA，1％)

f、测试样品

g、对照品：西他列汀(Sitagliptin)。

二、测试方法：

1、稀释化合物

1)测试化合物溶液制备

用DMSO溶解所测化合物至最终操作浓度的100倍，将100μl各化合物溶液转移到96孔板上。例如如果化合物需要的最高抑制浓度为1μl，就配制100μl的该化合物的DMSO溶液备用。

2)将100μl的100％DMSO加入同样的96孔板的空孔中，标记为空白板。

3)制作中间板

将2μL的化合物溶液从原始板转移到一个新的96孔板上，标记为中间板。在中间板的每个孔中加入48μL Tris缓冲液，加入各化合物，混合10min。

2、制作分析板

将中间板的96孔板的每个孔内的化合物转移两份至384孔板上，每份各2μL。例如将96孔板的A1转移两份至384孔板上作为384孔板的A1和A2。

3、制备2倍浓度的底物溶液

在分析板上制备最终操作浓度的2倍的DPPIV-Glo底物溶液，其最终浓度为10μM。

4、制备4倍浓度的酶溶液

在分析板上制备最终操作浓度的4倍的DPP4缓冲溶液，其最终浓度为0.002nM；

在分析板的每个孔内加入2.5μL酶溶液(其中一个孔除外)，其中一个孔内不加酶溶液而只加入2.5μL缓冲溶液；将该分析板室温下振动一分钟。

5、酶反应

将化合物溶液加入分析板的每个孔内进行酶反应，用封膜封住平板，用平板振荡器在慢慢混合96孔中物质。在室温下培养30分钟，在SyngerMax多功能酶标仪检测计数值。

6、结果分析

1)从SyngerMax程序得到RLU值。

2)将RLU值转换为抑制率。

抑制率＝(样品RLU值-最小值)／(最大值-最小值)*100。

“最小值”是指无酶对照的RLU和“最大值”是指DMSO对照的RLU。

测试样品的IC₅₀结果如下表所示：

。

Claims

1.通式(Ⅰ)结构所示的化合物及其药学上可接受的盐或其异构体：

其中：

Y代表O原子或者S原子；R代表三氟甲基或甲基；

X代表-OX¹、-NHX²或者、或者

X¹选自氢原子、取代或非取代的烷基；

X²选自芳基、杂芳基、烷基、氨基、烷基氨基，其中芳基、杂芳基、烷基进一步被一个或多个选自卤素、三氟甲基、氨基、烷基氨基、羟基、羟烷基、烷氧基、氰基、硝基、芳基和杂芳基的基团所取代；

Q为至少含有一个N原子的取代或非取代的4～8元杂环烷基，其中5～8元杂环内含有一个或多个N、O、S原子，并且4～8元杂环上进一步被一个或多个选自-C(O)X³、芳基、杂芳基或氰基的基团所取代；

X³选自芳基、杂芳基、烷基；

R¹、R²分别独立地选自烷基；

所述的烷基是含有1-10个碳原子，包括直链和支链基团；

所述的芳基表示6至12个碳原子的全碳单环或稠合多环基团，具有完全共轭的π电子系统；

所述的杂芳基表示5至12个环原子的单环或稠合环基团，含有一个、两个、三个或四个选自N、O或S的环杂原子，其余环原子是C，另外具有完全共轭的π电子系统。

2.如权利要求1所述的化合物及其药学上可接受的盐或其异构体，其特征在于X¹选自氢原子、C_1-4烷基；X²选自苯基、吡啶基、C_1-4烷基、-NH₂，其中苯基、吡啶基、C_1-4烷基进一步被一个或多个选自氟、氯、三氟甲基或-NH₂的基团所取代；Q为取代或非取代的哌嗪基，所述的取代基选自-C(O)X³、苯基，其中X³为卤代苯基；R¹、R²分别独立地选自C_1-4烷基。

3.根据权利要求1～2任一项所述的化合物及其药学上可接受的盐或其异构体，其特征在于化合物选自：

及其药学上可接受的盐或其异构体。

4.根据权利要求1中所述的化合物及其药学上可接受的盐或其异构体，其特征在于药学上可接受的盐是包含式(Ⅰ)的化合物与有机酸或无机酸形成的盐。

5.一种药物组合物，该药物组合物包含治疗有效量的游离形式或可药用盐形式的权利要求1至3中任意一项所定义的化合物作为活性成分；一种或多种药用载体物质和/或稀释剂。

6.权利要求5的药物组合物，其为与DPP-4相关的糖尿病的预防和/或治疗药物。

7.权利要求5的药物组合物，其为非胰岛素依赖型糖尿病的预防和/或治疗药物。