嘧啶基膦酸酯抗病毒化合物和使用方法

2023-04-23 13:42:26 3

專利名稱：嘧啶基膦酸酯抗病毒化合物和使用方法
技術領域：
本發明一般性地涉及具有抗病毒活性的化合物，並且更具體地涉及具有HIV-整合酶抑制性能的化合物。
背景技術：
人類免疫缺陷性病毒(HIV)感染和相關疾病是世界性的主要公共衛生問題。病毒編碼的整合酶蛋白介導病毒DNA進入宿主基因組的特定結合與整合。整合對病毒複製是必不可少的。相應地，抑制HIV整合酶是治療相關疾病的HIV感染的重要治療追求。
人類免疫缺陷性病毒類型1(HIV-1)編碼病毒複製需要的三個酶逆轉錄酶、蛋白酶和整合酶。儘管靶向逆轉錄酶和蛋白酶的藥劑使用廣泛，並且已經顯示了其效果，特別當在組合中採用時，但抗性株的毒性和發展限制了它們的使用(Palella等人N.Engl.J.Med.(1998)338853-860；Richman，D.D.Nature(2001)410995-1001)。所以存在導向病毒生命周期中的其它位點的新藥劑的需求。整合酶已作為具有吸引力的靶出現，因為其對於穩定的感染是必要的，並且在人類宿主中缺乏同源酶(LaFemina等人J.Virol.(1992)667414-7419)。整合酶的功能是催化原病毒DNA整合到宿主基因組中，其由病毒RNA的逆轉錄產生，通過逐步方式的在HIV-1長末端重複序列(LTR)區域的末端具有特定DNA序列的胞質整合前複合物(編碼3』-加工或「3』-P」)內的原病毒DNA的核酸內切加工，之後將複合物轉移到核腔隙中，其中3』-加工的原病毒DNA進入宿主DNA的整合出現在「鏈轉移」(ST)反應中(Hazuda等人，Science(2000)287646-650；Katzman等人Adv.Virus Res.(1999)52371-395；Asante-Applah等人，Adv.VirusRes.(1999)52351-369)。儘管許多藥劑在採用重組整合酶和病毒長-末端-重複序列寡核苷酸序列的細胞外試驗中強效抑制3』-P和ST，但當使用完全裝配的整合前複合物試驗時，這種抑制劑常常缺少抑制效價或不能顯示針對HIV-受感染細胞的抗病毒效果(Pommier等人Adv.Virus Res.(1999)52427-458；Farnet等人Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.(1996)939742-9747；Pommier等人Antiviral Res.(2000)47139-148)。
已經公開了某些HIV整合酶抑制劑，其在細胞外試驗中可以阻斷整合併且針對HIV-受感染細胞顯示了良好的抗病毒效果(Anthony等人WO02/30426；Anthony等人WO 02/30930；Anthony等人WO 02/30931；WO02/055079；Zhuang等人WO 02/36734；US 6395743；US 6245806；US 6271402；Fujishita等人WO 00/039086；Uenaka等人WO 00/075122；Selnick等人WO99/62513；Young等人WO 99/62520；Payne等人WO 01/00578；Jing等人Biochemistry(2002)415397-5403；Pais等人Jour.Med.Chem.(2002)453184-94；Goldgur等人Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.(1999)9613040-13043；Espeseth等人Proc.Natl.Acad.Sci.U.SA.(2000)9711244-11249)。
具有增加的抗病毒和藥物動力學性能的HIV整合酶抑制化合物是合乎需要的，包括增強的針對HIV耐受性形成的活性，提高的口服生物利用度，更大的效價和延長的體內有效半衰期(Nair，V.「HIV integrase as atarget for antiviral chemotherapy」Reviews in Medical Virology(2002)12(3)179-193；Young(2001)Current Opinion in Drug Discovery Development，Vol.4，No.4，402-410；Neamati(2002)Expert.Opin.Ther.Patents Vol.12，No.5，709-724)。構象-受限的肉桂醯型整合酶抑制劑(Artico等人Jour.Med.Chem.(1998)413948-3960)的三維定量構效關係研究和對接(docking)模擬(Buolamwini等人Jour.Med.Chem.(2002)45841-852)已經顯示了氫鍵相互作用對化合物之間的抑制活性差異的巨大貢獻。構象-受限的氫鍵官能度例如羥基與抑制活性有關。具有預先有機化(pre-organized)構型的結合官能度的化合物，可能具有針對HIV整合酶的最佳抑制性能。現有技術沒有顯示或提示具有預先有機化的構象的整合酶結合官能度的化合物或分子結構。除了治療用途之外，化合物在用於HIV的診斷試驗、用於製備聚合物和用作表面活性劑及在其它工業應用中的價值，對本領域技術人員是顯而易見的。
已經報導了二羥基嘧啶甲醯胺(WO 03/035076A1)和N-取代的羥基嘧啶酮甲醯胺(WO 03/035077A1)化合物具有HIV整合酶的抑制性能。
改進藥物及其它藥劑至靶細胞和組織的遞送已經成為多年來大量研究的焦點。為了開發將生物學活性分子輸入細胞的有效方法，體內和體外二者，已經進行了許多嘗試，但無論哪個都不能全部令人滿意。將抑制藥劑與其胞內靶的結合最佳化，同時將藥劑與例如鄰近細胞的胞間重新分配減到最小，常常是困難的或效率低的。
目前胃腸外給予患者的大多數藥劑不是靶向的，導致將藥劑全身遞送至不需要的身體的細胞和組織中，這常常是不合需要的。這可以導致有害的藥劑副作用，並且常常限制可以給予的藥劑(例如細胞毒藥劑及其它抗癌症或抗病毒藥劑)的劑量。比較起來，儘管通常公認口服藥劑是給藥的方便和經濟的方法，但口服可以導致(a)藥劑通過細胞和組織屏障例如血液/腦、上皮、細胞膜的吸收，導致不合需要的全身分配，或(b)藥劑在胃腸道內的臨時滯留。相應地，開發至細胞和組織的特異靶向藥劑的方法已經成為主要目標。這種治療的益處包括，避免將這種藥劑不適當遞送至其它細胞和組織例如未感染細胞的普遍生理效果。可以通過使生物活性劑在細胞內累積或滯留的方法和組合物來實現胞內靶向。
發明概述本發明提供了抑制病毒包括HIV的組合物和方法。本發明的組合物和方法抑制HIV-整合酶。
在一方面，本發明包括具有式I的4，5-二羥基嘧啶，6-甲醯胺膦酸酯化合物 在另一方面，本發明包括具有式II的3-N-取代的5-羥基嘧啶酮，6-甲醯胺膦酸酯化合物
本發明包括式I和II的藥學上可接受的鹽及其烯醇和互變共振異構體。
式I和II化合物被一個或多個共價連接的膦酸酯基團取代。本發明的化合物包括至少一個在任一位點即在R1、R2a、R2b、R3、R4或R5處共價連接的膦酸酯基團。
本發明也包括一種藥物組合物，該藥物組合物包含有效量的選自式I或式II的化合物、或其藥學上可接受的鹽，它們與藥學上可接受的稀釋劑或載體組合。
本發明還包括增加藥用化合物的細胞累積和滯留，因此提高其治療和診斷價值的方法。
本發明還包括抑制HIV的方法，其包括給予感染上HIV(HIV陽性)的哺乳動物有效抑制所述HIV受感染細胞生長的量的式I或式II化合物。
本發明還包括用於醫學治療(優選用於治療癌症，例如實體瘤)的選自式I或式II的化合物，以及式I或式II的化合物用於製備治療癌症例如實體瘤的藥物的用途。
本發明還包括這裡公開的可用於製備本發明化合物的方法和新中間體。一些式I或式II的化合物適用於製備式I或式II的其它化合物。
在本發明的另一個方面，通過一種方法來抑制HIV整合酶的活性，這種方法包括用本發明的化合物或組合物處理樣品的步驟，該樣品被懷疑含有HIV病毒。
本發明的另一個方面提供了一種抑制HIV整合酶活性的方法，其包括將被懷疑含有HIV病毒的樣品與本發明的組合物實施方案接觸的步驟。
在其它方面，提供了用於合成、分析、分開、分離、結晶、純化、表徵和測試本發明化合物的新方法。
示範性實施方案的詳細說明將詳細提及本發明的某些實施方案，其例子將在下面的說明、結構和式子中闡明。儘管本發明將連同所列舉的實施方案一起描述，但可以理解它們不是用來將本發明限制到那些實施方案中。相反地，本發明將用來涵蓋所有的備選方案、改進和等價物，其可以包括在如權利要求所定義的本發明的範圍內。
定義除非另有說明，本文中所使用的下列術語和措詞具有下面的含義術語「膦酸酯」和「膦酸酯基團」是指一種分子內的官能團或部分，其包括至少一個磷-碳鍵和至少一個磷-氧雙鍵。磷原子進一步被氧、硫和氮取代基取代。這些取代基可以是前體藥物部分的一部分。如本文中所定義，「膦酸酯」和「膦酸酯基團」包括膦酸、膦酸單酯、膦酸二酯、二磷酸膦酸酯(diphosphophosphonate)、膦酸醯胺化物(phosphonamidate)、膦酸二醯胺化物(phosphondiamidate)和硫代膦酸酯(phosphonthioate)官能團；和基團A3。
本文中所使用的術語「前體藥物」是指當其被給予到生物學體系時，作為自發的化學反應、酶催化化學反應、光解作用和/或代謝性化學反應的結果，產生藥物物質即活性組分的任何化合物。因此，前體藥物是治療活性化合物的一種共價修飾的類似物或潛在形式。
「藥學上可接受的前體藥物」是指一種化合物，其通過酶促作用或通過一般的酸或鹼溶劑分解在宿主中代謝，例如水解或氧化，形成活性組分。本發明的化合物的前體藥物的典型實例在化合物的官能部分上具有生物學不穩定的保護基。前體藥物包括那些可以被氧化、還原、氨基化、去氨基化、酯化、脫酯化、烷基化、脫烷基化、醯化、去醯化、磷酸化、去磷酸化、光解、水解或被其它涉及在前體藥物上形成或斷裂化學鍵的官能團改變或轉化的化合物。
「前體藥物部分」是指一種不穩定的官能團，其在全身代謝期間，通過水解、酶催化裂解或通過一些其它方法在細胞內與活性抑制化合物分離。(Bundgaard，Hans，「Design and Application of Prodrugs」，在Textbook of Drug Design and Development(1991)，P.Krogsgaard-Larsen和H.Bundgaard，Eds.Harwood Academic Publishers，113-191頁).能夠酶激活本發明的膦酸酯前體藥物的酶包括，但不局限於，醯胺酶、酯酶、微生物酶、磷脂酶、膽鹼酯酶和磷酸酶(phosphases)。前體藥物部分可以用來增加溶解性、吸收性和親油性以便優化藥物的遞送、生物利用度和功效。因此，「前體藥物」是治療活性化合物的一種共價修飾的類似物。前體藥物部分可以包括活性代謝物或藥物本身。
示範性的前體藥物部分包括對水解敏感或不穩定的醯氧甲基酯-CH2OC(＝O)R9和醯氧甲基碳酸酯-CH2OC(＝O)OR9，其中R9是C1-C6烷基、C1-C6取代烷基、C6-C20芳基或C6-C20取代芳基。醯氧烷基酯首先被用作羧酸的前體藥物策略，之後由Farquhar等人(1983)J.Pharm.Sci.72324應用於磷酸酯和膦酸酯；還參見美國專利第4816570、4968788、5663159和5792756號。在本發明的某些化合物中，前體藥物部分是膦酸酯基團的一部分。隨後，使用醯氧烷基酯來遞送膦酸穿過細胞膜並增加口服的生物利用度。一種醯氧烷基酯的相近的變體，烷氧羰基氧基烷基酯(碳酸酯)也可以作為本發明聯用的化合物的前體藥物部分增加口服生物利用度。示範性的醯氧甲基酯是新戊醯氧基甲氧基、(POM)-CH2OC(＝O)C(CH3)3。示範性的醯氧甲基碳酸酯前體藥物部分是新戊醯氧基甲基碳酸酯(POC)-CH2OC(＝O)OC(CH3)3和-CH2OC(＝O)OCH(CH3)2。
膦酸酯基團可以是膦酸酯前體藥物部分。前體藥物部分可能對水解敏感，例如，但不局限於新戊醯氧基甲基碳酸酯(POC)或POM基團。或者，前體藥物部分可以對酶強化的解離敏感，例如乳酸酯或膦酸醯胺化物-酯基團。
據報導磷基團的芳基酯，特別是苯酯，可以增加口服生物利用度(DeLambert等人(1994)J.Med.Chem.37498)。含有在磷酸酯鄰位的羧酸酯的苯酯也已經被描述了(Khamnei and Torrence，(1996)J.Med.Chem.394109-4115)。據報導，苄基酯可以產生母體膦酸。在某些情況中，鄰或對位取代基可以促進水解。帶有醯化酚或烷基化酚的苄基類似物可以通過酶例如酯酶、氧化酶等的作用產生酚類化合物，其依次在苄型C-O鍵處斷裂，產生磷酸和醌的甲基化物中間體。這類前體藥物的例子描述在下列文獻中Mitchell等人(1992)J.Chem.Soc.Perkin Trans.I 2345；Brook等人WO91/19721。還描述了其它苄類前體藥物，其含有與苄亞甲基連接的含羧酸酯的基團(Glazier等人WO 91/19721)。據報導，含有硫的前體藥物適用於膦酸酯藥物的胞內遞送。這些前酯含有乙硫基，其中硫醇基既可以被醯基酯化也可以與另一個硫醇基結合形成二硫化物。二硫化物的脫酯作用或還原可以產生不含硫的中間體，其隨後分解為磷酸和環硫化物(Puech等人(1993)Antiviral Res.，22155-174；Benzaria等人(1996)J.Med.Chem.394958)。環膦酸酯也被描述為含有磷的化合物的前體藥物(Erion等人，美國專利No.6312662)。
「保護基」是指可以屏蔽或改變官能團的性質或化合物總體上性質的化合物部分。保護基的化學亞結構會發生很大改變。保護基的一種功能是在母體藥物物質的合成中作為中間體。化學保護基和保護/脫保護的策略在本領域為大家所熟知。見Protective Groups in Organic Chemistry，Theodora W.Greene(John Wiley Sons，Inc.，New York，1991。保護基常常用於屏蔽某些官能團的反應性來促進所需要化學反應的效率，例如以確定的和設計的方式產生和斷裂化學鍵。除了被保護的官能團的反應性之外，保護化合物的官能團還改變其它物理特性，例如極性、親油性(疏水性)及其它可以通過常見分析工具測定的性質。被化學保護的中間體本身可以是生物學活性或非活性的。
被保護的化合物也可以顯示其改變，並且在某些情況中，可以顯示其在體外和體內的最佳性能，例如通過細胞膜的性能和對於酶降解或螯合作用的耐受性。以這種功能，具有預定治療效果的被保護的化合物可以稱為前體藥物。保護基的另一種功能是將母體藥物轉化為前體藥物，由此母體藥物通過前體藥物的體內轉化而被釋放。因為活性前體藥物比母體藥物更有效地被吸收，前體藥物比母體藥物具有更大的體內效能。在化學中間體的情況中可以體外除去保護基，或在前體藥物的情況下體內除去保護基。對於化學中間體，脫保護後得到的產物例如醇是生理學可接受的，不是特別重要，儘管如果產物是藥理學無害的通常將更合乎需要。
任一本發明化合物的任何提及也包括其生理學上可接受鹽的提及。本發明化合物的生理學上可接受鹽的例子包括衍生自合適的鹼的鹽，例如鹼金屬(例如鈉)鹽、鹼土(例如鎂)鹽、銨鹽和NX4+(其中X是C1-C4烷基)鹽。氫原子或氨基基團的生理學上可接受的鹽包括有機羧酸的鹽例如乙酸鹽、苯甲酸鹽、乳酸鹽、富馬酸鹽、酒石酸鹽、馬來酸鹽、丙二酸鹽、蘋果酸鹽、羥乙磺酸鹽、乳糖酸鹽和琥珀酸鹽；有機磺酸鹽例如甲磺酸鹽、乙磺酸鹽、苯磺酸鹽和對-甲苯磺酸鹽；和無機酸鹽，例如鹽酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽和氨基磺酸鹽。羥基化合物的生理學上可接受的鹽包括所述化合物的陰離子與合適陽離子例如Na+和NX4+(其中X獨立地選自H或C1-C4烷基)組合形成的鹽。
對於治療用途，本發明化合物的活性組分的鹽是生理學上可接受的，即它們是衍生自生理學上可接受的酸或鹼的鹽。然而，不是生理學上可接受的酸或鹼的鹽也可以使用，例如用於生理學上可接受的化合物的製備或純化。所有的鹽，不管是否衍生自生理學上可接受的酸或鹼，都在本發明的範圍之內。
「烷基」是含有正、仲、叔或環狀碳原子的C1-C18烴。例子是甲基(Me，-CH3)、乙基(Et，-CH2CH3)、1-丙基(n-Pr，正丙基，-CH2CH2CH3)、2-丙基(i-Pr，異丙基，-CH(CH3)2)、1-丁基(n-Bu，正丁基，-CH2CH2CH2CH3)、2-甲基-1-丙基(i-Bu，異丁基，-CH2CH(CH3)2)、2-丁基(s-Bu，s-丁基，-CH(CH3)CH2CH3)、2-甲基-2-丙基(t-Bu，t-丁基，-C(CH3)3)、1-戊基(正戊基，-CH2CH2CH2CH2CH3)、2-戊基(-CH(CH3)CH2CH2CH3)、3-戊基(-CH(CH2CH3)2)、2-甲基-2-丁基(-C(CH3)2CH2CH3)、3-甲基-2-丁基(-CH(CH3)CH(CH3)2)、3-甲基-1-丁基(-CH2CH2CH(CH3)2)、2-甲基-1-丁基(-CH2CH(CH3)CH2CH3)、1-己基(-CH2CH2CH2CH2CH2CH3)、2-己基(-CH(CH3)CH2CH2CH2CH3)、3-己基(-CH(CH2CH3)(CH2CH2CH3))、2-甲基-2-戊基(-C(CH3)2CH2CH2CH3)、3-甲基-2-戊基(-CH(CH3)CH(CH3)CH2CH3)、4-甲基-2-戊基(-CH(CH3)CH2CH(CH3)2)、3-甲基-3-戊基(-C(CH3)(CH2CH3)2)、2-甲基-3-戊基(-CH(CH2CH3)CH(CH3)2)、2，3-二甲基-2-丁基(-C(CH3)2CH(CH3)2)、3，3-二甲基-2-丁基(-CH(CH3)C(CH3)3。
「烯基」是含有正、仲、叔或環碳原子並且帶有至少一個不飽和的位置即碳-碳sp2雙鍵的C2-C18烴。例子包括，但不局限於乙烯或乙烯基(-CH＝CH2)、烯丙基(-CH2CH＝CH2)、環戊烯基(-C5H7)和5-己烯基(-CH2CH2CH2CH2CH＝CH2)。
「炔基」是含有正、仲、叔或環碳原子並且帶有至少一個不飽和位置即碳-碳sp三鍵的C2-C18烴。例子包括，但不局限於乙炔基(-C≡CH)和炔丙基(-CH2C≡CH)。
術語「亞烷基」和「烷二基(alkyldiyl)」各指1-18個碳原子的飽和、支鏈或直鏈或環狀烴基團，並且具有通過從母體烷烴的相同碳原子或兩個不同的碳原子上除去兩個氫原子得到的兩個單價基團中心。典型的亞烷基基團包括，但不局限於亞甲基(-CH2-) 1，2-乙基(-CH2CH2-)、1，3-丙基(-CH2CH2CH2-)、1，4-丁基(-CH2CH2CH2CH2-)等。
「亞烯基」是指2-18個碳原子的不飽和、支鏈或直鏈或環狀烴基團，並具有通過從母體烯烴即碳-碳雙鍵部分的相同碳原子或兩個不同的碳原子上除去兩個氫原子得到的兩個單價基團中心。典型的亞烯基基團包括，但不局限於1，2-乙烯(-CH＝CH-).
「亞炔基」是指2-18個碳原子的不飽和、支鏈或直鏈或環狀烴基團，並具有通過從母體炔即碳-碳三鍵部分的相同碳原子或兩個不同的碳原子上除去兩個氫原子得到的兩個單價基團中心。典型的亞炔基基團包括，但不局限於亞乙炔基(-C≡C-)、炔丙基(-CH2C＝C-)和4-戊炔基(-CH2CH2CH2C≡CH-)。
「芳基″是指通過從母體芳香環系統的一個碳原子上除去一個氫原子得到的6-20個碳原子的單價芳烴基團。典型的芳基基團包括，但不局限於，衍生自苯、取代苯、萘、蒽、聯苯基等的基團。
「亞芳基″是指通過從母體芳香環系統的碳原子或非碳原子上除去兩個氫原子得到的6-20個碳原子的二價芳烴基團，即芳基二基(aryldiyl)。典型的亞芳基基團包括，但不局限於，衍生自苯的基團，例如1，2亞苯基、1，3亞苯基和1，4亞苯基；以及烷基-取代的苯，例如甲苯，其提供 其中(「*」)表示連結點。
「雜環」是指通過從母體芳香環系統的單個原子上除去一個氫原子得到的、具有一個或多個碳原子和一個或多個選自N、O、S或P的原子的單價芳基。雜環基團可以是具有3至7個環原子(2至6個碳原子和1至3個選自N、O、P和S的雜原子)的單環或具有7至10個環原子(4至9個碳原子和1至3個選自N、O、P和S的雜原子)的雙環。雜環雙環具有7至10個環原子(6至9個碳原子和1至2個選自N、O和S的雜原子)，其排列為雙環[4，5]、[5，5]、[5，6]或[6，6]系統；或具有9至10個環原子(8至9個碳原子和1至2個選自N和S的雜原子)，其排列為雙環[5，6]或[6，6]系統。雜環基團可以通過碳、氮、硫、磷或其它原子通過穩定的共價鍵與藥物的骨架鍵合。
雜環基團包括，例如吡啶基、二氫吡啶基異構體、噠嗪基、嘧啶基、吡嗪基、s-三嗪基、噁唑基、咪唑基、噻唑基、異噁唑基、吡唑基、異噻唑基、呋喃基、硫呋喃基、噻吩基和吡咯基。
「芳烷基」是指脂肪族烷基，其中與碳原子，典型地為末端碳原子或sp3碳原子鍵合的氫原子之一被芳基所替代。典型的芳烷基基團包括，但不局限於，苄基、2-苯基乙烷-1-基、2-苯基乙烯-1-基、萘基甲基、2-萘基乙烷-1-基、2-萘基乙烯-1-基、萘基苄基、2-萘基苯基乙烷-1-基等。芳烷基基團包括6至20個碳原子，例如芳烷基的烷基部分是1至6個碳原子，包括烷基、烯基或炔基基團，芳基部分是5至14個碳原子。
取代的取代基例如「取代的烷基」、「取代的芳基」、「取代的雜環」和「取代的芳烷基」分別指烷基、芳基和芳烷基，其中一個或多個氫原子各自獨立地被取代基取代。典型的取代基包括，但不局限於-X、-R、-O-、-OR、-SR、-S-、-NR2、-NR3、＝NR、-CX3、-CN、-OCN、-SCN、-N＝C＝O、-NCS、-NO、-NO2、＝N2、-N3、NC(＝O)R、-C(＝O)R、-C(＝O)NR-S(＝O)2O-、-S(＝O)2OH、-S(＝O)2R、-OS(＝O)2OR、-S(＝O)2NR、-S(＝O)R、-OP(＝O)O2RR、-P(＝O)O2RR -P(＝O)(O-)2、-P(＝O)(OH)2、-C(＝O)R、-C(＝O)X、-C(S)R、-C(O)OR、-C(O)O-、-C(S)OR、-C(O)SR、-C(S)SR、-C(O)NRR、-C(S)NRR、-C(NR)NRR，其中每個X獨立地是滷素F、Cl、Br或I；每個R獨立地是-H、烷基、芳基、雜環、保護基或前體藥物部分。亞烷基、亞烯基和亞炔基也可以被類似地取代。
「雜環」是指包括至少一個N、O、S或P的飽和、不飽和的或芳香環系統。雜環因此包括雜芳基。本文中使用的雜環包括描述在下列中的例子並且不限制於這些雜環Paquette，Leo A.「Principles of ModernHeterocyclic Chemistry」(W.A.Benjamin，New York，1968)，特別是第1、3、4、6、7和9章；「The Chemistry of Heterocyclic Compounds，A series ofMonographs」(John Wiley Sons，New York，1950年至今)，特別是第13、14、16、19和28卷；Katritzky，Alan R.，Rees，C.W.和Scriven，E.「Comprehensive Heterocyclic Chemistry」(Pergamon Press，1996)；和J.Am.Chem.Soc.(1960)825566。
雜環的例子包括下列例子並且不局限於這些吡啶基、二氫吡啶基、四氫吡啶基(哌啶基)、噻唑基、四氫噻吩基、硫氧化四氫噻吩基、嘧啶基、呋喃基、噻吩基、吡咯基、吡唑基、咪唑基、四唑基、苯並呋喃基、硫雜萘基、吲哚基、indolenyl、喹啉基、異喹啉基、苯並咪唑基、哌啶基、4-哌啶酮基、吡咯烷基、2-吡咯烷酮基、吡咯啉基、四氫呋喃基、雙-四氫呋喃基、四氫吡喃基、雙-四氫吡喃基、四氫喹啉基、四氫異喹啉基、十氫喹啉基、八氫異喹啉基、吖辛因基、三嗪基、H-1，2，5-噻二嗪基、2H，6H-1，5，2-二噻嗪基、噻吩基、噻蒽基、吡喃基、異苯並呋喃基、色烯基、呫噸基、phenoxathinyl、2H-吡咯基、異噻唑基、異噁唑基、吡嗪基、噠嗪基、茚嗪基、異吲哚基、3H-吲哚基、1H-吲唑基、嘌呤基、4H-喹嗪基、酞嗪基、萘啶基、喹喔啉基、喹唑啉基、噌啉基、蝶啶基、4aH-咔唑基、咔唑基、β-咔啉基、菲啶基、吖啶基、嘧啶基、菲咯啉基、吩嗪基、吩噻嗪基、呋咱基、吩噁嗪基、異苯並二氫吡喃基、苯並二氫吡喃基、咪唑烷基、咪唑啉基、吡唑烷基、吡唑啉基、哌嗪基、二氫吲哚基、異二氫吲哚基、奎寧環基、嗎啉基、噁唑烷基、苯並三唑基、苯並異噁唑基、oxindolyl、苯並噁唑啉基，和isatinoyl。
雙-四氫呋喃基團的一個實施方案是 例如並且不局限於，碳鍵合的雜環在吡啶的2、3、4、5或6位鍵合，在噠嗪的3、4、5或6位鍵合，在嘧啶的2、4、5或6位鍵合，在吡嗪的2、3、5或6位鍵合，在呋喃、四氫呋喃、噻吩、硫呋喃、吡咯或四氫吡咯的2、3、4或5位鍵合，在噁唑、咪唑或噻唑的2、4或5位鍵合，在異噁唑、吡唑或異噻唑的3、4或5位鍵合，在氮丙啶的2或3位鍵合，在氮雜環丁烷的2、3或4位鍵合，在喹啉的2、3、4、5、6、7或8位鍵合，或在異喹啉的1、3、4、5、6、7或8位鍵合。更典型地，碳鍵合的雜環包括2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、5-吡啶基、6-吡啶基、3-噠嗪基、4-噠嗪基、5-噠嗪基、6-噠嗪基、2-嘧啶基、4-嘧啶基、5-嘧啶基、6-嘧啶基、2-吡嗪基、3-吡嗪基、5-吡嗪基、5-吡嗪基、2-噻唑基、4-噻唑基或5-噻唑基。
例如和不局限於，氮鍵合的雜環是在下述雜環的1位鍵合的氮丙啶、吖丁啶、吡咯、吡咯烷、2-吡咯啉、3-吡咯啉、咪唑、咪唑烷、2-咪唑啉、3-咪唑啉、吡唑、二氫吡唑、2-二氫吡唑、3-二氫吡唑、哌啶、哌嗪、吲哚、二氫吲哚、1H-吲唑；異吲哚或異二氫吲哚的2位；嗎啉的4位和咔唑或β-咔啉的9位。更典型地，氮鍵合的雜環包括1-氮丙啶基、1-吖丁啶基、1-吡咯基、1-咪唑基、1-吡唑基和1-哌啶基。
「碳環」是指作為單環具有3至7個碳原子或作為雙環具有7至12個碳原子的飽和、不飽和或芳香的環系統。單環碳環具有3至6個環原子，更典型地5或6個環原子。雙環碳環具有7至12個環原子，例如排列為雙環[4，5]、[5，5]、[5，6]或[6，6]系統，或9或10個環原子，排列為雙環[5，6]或[6，6]系統。單環碳環的例子包括環丙基、環丁基、環戊基、1-環戊-1-烯基、1-環戊-2-烯基、1-環戊-3-烯基、環己基、1-環己-1-烯基、1-環己-2-烯基、1-環己-3-烯基、苯基、螺烷基和萘基。因此碳環包括一些芳基基團。
「連接基」或「連接」是指包含共價鍵或一連串原子的化學部分，其將膦酸酯基團與藥物共價地連接，或其在式I骨架和取代基之間。連接基包括在式I化合物的Ar和氮之間插入的L。連接基還可以在含有磷的A3基團和式I的R1、R2、R3、R4、R5、R6或R7位之間插入。連接基包括但不局限於下列部分，例如O、S、NR、N-OR、C1-C12亞烷基、C1-C12取代亞烷基、C2-C12亞烯基、C2-C12取代的亞烯基、C2-C12亞炔基、C2-C12取代的亞炔基、C6-C20亞芳基、C6-C20取代的亞芳基、C(＝O)NH、C(＝O)、S(＝O)2、C(＝O)NH(CH2)n和(CH2CH2O)n，其中n可以是1、2、3、4、5或6。連接基還包括烷基氧基的重複單元(例如聚乙烯氧基、PEG、聚亞甲基氧基)和烷基氨基重複單元(例如聚乙烯氨基、JeffamineTM)；以及包括琥珀酸酯、琥珀醯胺、二甘醇酸酯、丙二酸酯和己醯胺的二酸酯和醯胺。
術語「手性」是指具有鏡象配偶體的不可疊加性質的分子，而術語「非手性」是指在它們的鏡象配偶體上是可疊加的分子。
術語「立體異構體」是指具有相同的化學組成，但原子或基團在空間的排列方式不同的化合物。
「非對映體」是指具有兩個或更多個手性中心並且其分子彼此不是鏡象的立體異構體。非對映體具有不同的物理性質，例如熔點、沸點、光譜性質和反應性。非對映體的混合物可以用高解析度分析方法例如電泳和色譜法進行分離。
「對映體」是指彼此鏡像不能重疊的化合物的兩個立體異構體。
本文中使用的立體化學定義和約定通常遵循S.P.Parker，Ed.，McGraw-Hill Dictionary of Chemical Terms(1984)McGraw-Hill BookCompany，New York；和Eliel，E.和Wilen，S.，Stereochemistry of OrganicCompounds(1994)John Wiley Sons，Inc.，New York中的規定。許多有機化合物以旋光活性形式存在，即，它們具有旋轉平面偏振光的平面的能力。在描述旋光活性化合物中，前綴D和L或R和S用來表示分子關於其手性中心的絕對構型。採用前綴d和l或(+)和(-)來化合物引起的平面偏振光的旋轉符號，(-)或l表示化合物是左旋的。具有(+)或d前綴的化合物是右旋的。對於所給出的化學結構，除了它們彼此互為鏡象之外，這些立體異構體是相同的。特定的立體異構體還可以被稱為對映體，並且這種異構體的混合物常常被稱為對映體混合物。對映體的50∶50的混合物被稱為外消旋混合物或外消旋體，其可以出現在沒有立體選擇性或立體特異性的化學反應或方法中。術語「外消旋混合物」和「外消旋體」是指無旋光活性的、兩種對映體物的等摩爾混合物。
嘧啶和嘧啶酮膦酸酯化合物描述了體現為式I的嘧啶和式II的嘧啶酮的、具有對HIV整合酶抑制活性的新的膦酸酯化合物，包括其任何藥學上可接受的鹽。式I的嘧啶和式II的嘧啶酮化合物各具有至少一個膦酸酯基團。
式I和II的化合物包括其所有藥學上可接受的鹽。式I和II化合物還包括其所有的烯醇異構體、互變異構體和共振異構體、對映體、非對映體和外消旋混合物。式I和II化合物作為區域異構體是相關聯的，由它們的共價取代基R1、R2a、R2b、R3、R4和R5限制為它們的具體異構形式。
R1選自H、F、Cl、Br、I、OH、OR、氨基(-NH2)、銨(-NH3+)、烷基氨基(-NHR)、二烷基氨基(-NR2)、三烷基銨(-NR3+)、羧基(-CO2H)、硫酸酯、氨基磺酸酯、磺酸酯、5-7元環磺內醯胺、4-二烷基氨基吡啶、烷基碸(-SO2R)、芳基碸(-SO2Ar)、芳基亞碸(-SOAr)、芳硫基(-SAr)、氨磺醯(-SO2NR2)、烷基亞碸(-SOR)、甲醯基(-CHO)、酯(-CO2R)、醯氨基(-C(＝O)NR2)、5-7元環內醯胺、5-7元環內酯、腈(-CN)、疊氮基(-N3)、硝基(-NO2)、C1-C18烷基、C1-C18取代的烷基、C2-C18烯基、C2-C18取代的烯基、C2-C18炔基、C2-C18取代的炔基、C6-C20芳基、C6-C20取代的芳基、C2-C20雜環和C2-C20取代的雜環、膦酸酯、磷酸酯、聚乙烯氧基、保護基、L-A3和前體藥物部分。
R2a和R5各自獨立地選自H、羧基(-CO2H)、硫酸酯、氨基磺酸酯、磺酸酯、5-7元環磺內醯胺、4-二烷基氨基吡啶、烷基碸(-SO2R)、芳基碸(-SO2Ar)、芳基亞碸(-SOAr)、芳硫基(-SAr)、氨磺醯(-SO2NR2)、烷基亞碸(-SOR)、甲醯基(-CHO)、酯(-CO2R)、醯氨基(-C(＝O)NR2)、5-7元環內醯胺、5-7元環內酯、腈(-CN)、疊氮基(-N3)、硝基(-NO2)、C1-C18烷基、C1-C18取代的烷基、C2-C18烯基、C2-C18取代的烯基、C2-C18炔基、C2-C18取代的炔基、C6-C20芳基、C6-C20取代的芳基、C2-C20雜環和C2-C20取代的雜環、膦酸酯、磷酸酯、聚乙烯氧基、保護基、L-A3和前體藥物部分。
R2b、R3和R4各自獨立地選自H、OH、OR、氨基(-NH2)、銨(-NH3+)、烷基氨基(-NHR)、二烷基氨基(-NR2)、三烷基銨(-NR3+)、羧基(-CO2H)、硫酸酯、氨基磺酸酯、磺酸酯、5-7元環磺內醯胺、4-二烷基氨基吡啶、烷基碸(-SO2R)、芳基碸(-SO2Ar)、芳基亞碸(-SOAr)、芳硫基(-SAr)氨磺醯(-SO2NR2)、烷基亞碸(-SOR)、甲醯基(-CHO)、酯(-CO2R)、醯氨基(-C(＝O)NR2)、5-7元環內醯胺、5-7元環內酯、腈(-CN)、疊氮基(-N3)、硝基(-NO2)、C1-C18烷基、C1-C18取代的烷基、C2-C18烯基、C2-C18取代的烯基、C2-C18炔基、C2-C18取代的炔基、C6-C20芳基、C6-C20取代的芳基、C2-C20雜環和C2-C20取代的雜環、膦酸酯、磷酸酯、聚乙烯氧基、保護基、L-A3和前體藥物部分。
R獨立地選自H、C1-C18烷基、C1-C18取代的烷基、C2-C18烯基、C2-C18取代的烯基、C2-C18炔基、C2-C18取代的炔基、C6-C20芳基、C6-C20取代的芳基、C2-C20雜環、C2-C20取代的雜環、膦酸酯、磷酸酯、聚乙烯氧基、保護基和前體藥物部分。
取代的烷基、取代的烯基、取代的炔基、取代的芳基和取代的雜環獨立地被一個或多個選自下列的取代基取代F、Cl、Br、I、OH、氨基(-NH2)、銨(-NH3+)、烷基氨基(-NHR)、二烷基氨基(-NR2)、三烷基銨(-NR3+)、C1-C8烷基、C1-C8烷基滷化物、羧酸酯、硫醇(-SH)、硫酸酯(-OSO3R)、氨基磺酸酯、磺酸酯(-SO3R)、5-7元環磺內醯胺、C1-C8烷基磺酸酯、C1-C8烷基氨基、4-二烷基氨基吡啶、C1-C8烷基羥基、C1-C8烷基硫基、烷基碸(-SO2R)、芳基碸(-SO2Ar)、芳基亞碸(-SOAr)、芳硫基(-SAr)、氨磺醯(-SO2NR2)、烷基亞碸(-SOR)、酯(-C(＝O)OR)、醯氨基(-C(＝O)NR2)、5-7元環內醯胺、5-7元環內酯、腈(-CN)、疊氮基(-N3)、硝基(-NO2)、C1-C8烷氧基(-OR)、C1-C8烷基、C1-C8取代的烷基、C6-C20芳基、C6-C20取代的芳基、C2-C20雜環和C2-C20取代的雜環、膦酸酯、磷酸酯、聚乙烯氧基和前體藥物部分。
R1、R2a、R2b、R3、R4和R5的實施方案包括-C(＝S)NR2、-C(＝O)OR、-C(＝O)NR2、-C(＝O)NRNR2、-C(＝O)R、-SO2NR2、-NRSO2R、-NRC(＝S)NR2、-SR、-S(O)R、-SO2R、-SO2R、-P(＝O)(OR)2、-P(＝O)(OR)(NR2)、-P(＝O)(NR2)2、-P(＝S)(OR)2、-P(＝S)(OR)(NR2)、-P(＝S)(NR2)2，並且包括其前體藥物取代的形式。
R1、R2a、R2b、R3、R4和R5的實施方案還可以單獨或組合形成環，例如4-7元環內醯胺、碳酸酯或磺內醯胺或哌嗪基氨基磺酸酯 R1的實施方案還包括-OC(＝S)NR2、-OC(＝O)OR、-OC(＝O)NR2、-OC(＝O)NRNR2、-OC(＝O)R、-OP(＝O)(OR)2、-OP(＝O)(OR)(NR2)、-OP(＝O)(NR2)2、-OP(＝S)(OR)2、-OP(＝S)(OR)(NR2)、-OP(＝S)(NR2)2，並且包括其前體藥物取代的形式。
連接基可以插入在R1、R2、R3、R4或R5與取代基A3之間，如在本文的一些結構中表示為「L-A3」。連接基L可以是O、S、NR、N-OR、C1-C12亞烷基、C1-C12取代的亞烷基、C2-C12亞烯基、C2-C12取代的亞烯基、C2-C12亞炔基、C2-C12取代的亞炔基、C(＝O)NH、C(＝O)、S(＝O)2、C(＝O)NH(CH2)n和(CH2CH2O)n，其中n可以是1、2、3、4、5或6。連接基還可以是烷基氧基的重複單元(例如聚乙烯氧基、PEG、聚亞甲基氧基)和烷基氨基重複單元(例如聚乙烯氨基、JeffamineTM)；以及包括琥珀酸酯、琥珀醯胺、二甘醇酸酯、丙二酸酯和己醯胺的二酸酯和醯胺。例如，連接基可以包括炔丙基，脲或烷氧基。
A3具有下面的結構
其中Y1獨立地是O、S、NRx、N(O)(Rx)、N(ORx)、N(O)(ORx)或N(N(Rx)2)；Y2獨立地是鍵、O、NRx、N(O)(Rx)、N(ORx)、N(O)(ORx)、N(N(Rx)2)、-S(O)-(亞碸)、-S(O)2-(碸)、-S-(硫化物)或-S-S-(二硫化物)；M2是0、1或2；M12a是1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12；和M12b是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12。
Ry獨立地是H、C1-C18烷基、C1-C18取代的烷基、C6-C20芳基、C6-C20取代的芳基或保護基，或在碳原子處兩個鄰接Ry基團一起形成碳環或雜環。或者兩個鄰接Ry基團在碳原子處一起形成環，即螺碳。環可以全部是碳原子，例如，環丙基、環丁基、環戊基或環己基，或者，環可以含有一個或多個雜原子，例如、哌嗪基、哌啶基、吡喃基或四氫呋喃基。
Rx獨立地是H、C1-C18烷基、C1-C18取代的烷基、C6-C20芳基、C6-C20取代的芳基或保護基，或下式 其中M1a、M1c和M1d獨立地是0或1，並且M12c是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12。
每個式I和式II化合物中的R、R1、R2a、R2b、R3、R4和R5中的至少一個包括膦酸酯基團。
C6-C20取代的芳基的示範性實施方案包括滷素-取代的苯基例如4-氟苯基、4-氯苯基、3，5-二氯苯基和3，5-二氟苯基。
Ar基團包括
其中波形線 以任何方向表示化合物的其它結構部分的共價連接位點。
取代的苯基的例子包括 本發明的化合物包括一個或多個膦酸酯基團或膦酸酯前體藥物部分。R1、R2a、R2b、R3、R4和R5中的至少一個包括膦酸酯基團。膦酸酯基團可以是前體藥物部分。膦酸酯基團可以直接與式I或式II的碳、氮或氧原子連接。或者，例如，R1、R2a、R2b、R3、R4和R5可以包括結構A3。
A3的實施方案包括其中M2是0的那些，例如 其中M12b是1，Y1是氧，Y2b獨立地是氧(O)或氮(N(Rx))，例如 A3的實施方案包括其中Y1是O時所產生的下列結構 A3的實施方案包括其中Y2是O並且M2是0時所產生的下列結構
A3的實施方案包括其中Ry是H並且M12a是2時所產生的下列結構 A3的實施方案包括其中Y2是-N(CH3)-並且M12b是1時所產生的下列結構 A3的實施方案包括下列結構； A3的實施方案包括下列結構，
A3的實施方案包括 其中W5是碳環，例如苯基或取代的苯基，並且Y2c獨立地是O、N(Ry)或S。例如R1可以是H並且n可以是1。
W5還包括但不局限於芳基和雜環基團，例如 A3的另一個實施方案包括 這種實施方案包括
其中Y2b是O或N(Rx)；M12d是1、2、3、4、5、6、7或8；Ra是H或C1-C6烷基；並且苯基碳環被0至3個Rb基團取代，其中Rb是C1-C6烷基或取代的烷基。A3的這種實施方案包括苯基膦酸醯胺化物胺基酸，例如氨基丙酸酯(alanate ester)和苯基膦酸酯-乳酸酯 Rx的實施方案包括酯、氨基甲酸酯、碳酸酯、硫酯、醯胺、硫代醯胺和脲基團 式I內的示範性結構包括Ia、Ib、Ic、Id
式II內的示範性結構包括IIa、IIb、IIc、IId
本發明的化合物包括在式I或式II的任何位置例如R1、R2a、R2b、R3、R4或R5處以共價連接取代基的形式定位的一種或多種前體藥物部分。可以被修飾為前體藥物部分的取代基是膦酸酯、磷酸酯、次膦酸酯或其它磷官能團(Oliyai等人Pharmaceutical Res.(1999)161687-1693；Krise，J.和Stella，V.Adv.Drug Del.Reviews(1996)19287-310；Bischofberger等人，美國專利No.5,798,340)。磷官能團的前體藥物部分用來屏蔽陰離子電荷並降低極性。膦酸酯前體藥物部分可以是酯(Oliyai等人Intl.Jour.Pharmaceutics(1999)179257-265)，例如POC和POM(新戊醯氧基甲基，Yuan等人Pharmaceutical Res.(2000)171098-1103)或醯胺化物，其在體內或通過體外接觸生物學條件例如細胞、組織分離物，而與整合酶抑制劑化合物分離。可以通過一般的水解條件、氧化、酶促作用或這些步驟的組合來介導這種分離。
帶有一種或多種前體藥物部分的本發明化合物可以提高或優化作為治療劑的化合物的生物利用度。例如，口服後的生物利用度可以優選並取決於對胃腸道或循環系統中的代謝性降解的耐受性和細胞內的最終吸收。通過減緩某些水解或酶促代謝過程，認為前體藥物部分具有所述耐受性。親脂性的前體藥物部分還可以提高本發明化合物穿過細胞膜的主動或被動運輸(Darby，G.Antiviral Chem. Chemotherapy(1995)Supp.1，654-63)。
在一方面，本發明的化合物包括抑制逆轉錄HIV DNA的核整合的活性形式。
本發明的典型的實施方案包括膦酸醯胺化物和磷酸醯胺化物(總起來說「醯胺化物」)前體藥物化合物。膦酸醯胺化物和磷酸醯胺化物前體藥物部分的通式包括 膦酸醯胺化物 磷酸醯胺化物膦酸醯胺化物基團的磷原子是與碳原子鍵合的。氮取代基R8可以包括酯、醯胺或氨基甲酸酯官能團。例如，R8可以是-CR2C(＝O)OR』，其中R′是H、C1-C6烷基、C1-C6取代的烷基、C6-C20芳基、C6-C20取代的芳基、C2-C20雜環或C2-C20取代的雜環。在前體藥物部分之內氮原子可以包括胺基酸殘基，例如甘氨酸、丙氨酸或纈氨酸酯(例如伐昔洛韋，見Beauchamp等人，Antiviral Chem.Chemotherapy(1992)3157-164)，例如通式結構 其中R′是胺基酸側鏈，例如H、CH3、CH(CH3)2等。
膦酸醯胺化物前體藥物部分的典型的實施方案是
本領域技術人員還將會認識到，本發明的化合物可以以許多不同的質子化狀態存在，其取決於，尤其是，它們環境的pH值。當本文中所提供的結構式描述了只處於多種可能的質子化狀態中的一種狀態的化合物時，很清楚這些結構僅僅是說明性的，而且本發明不局限於任何具體的質子化狀態-化合物的任何以及所有質子化形式都落在本發明的範圍內。
本發明的化合物任選地包括本文中的化合物的鹽，特別是藥學上可接受的無毒鹽，含有例如Na+、Li+、K+、Ca+2和Mg+2。這種鹽可以包括由合適陽離子例如鹼以及鹼土金屬離子或銨以及季氨基離子與酸陰離子部分組合得到的鹽，酸陰離子部分典型地是羧酸。本發明的化合物可以帶有多個正或負電荷。本發明化合物的淨電荷既可以是正電荷也可以是負電荷。任何結合的相反離子一般通過獲得化合物的合成和/或分離法來支配。典型的相反離子包括但不局限於銨、鈉、鉀、鋰、滷化物、乙酸根、三氟乙酸根等，以及其混合物。很清楚，任何結合的相反離子的同一性不是本發明的關鍵特徵，而且本發明包括與任何類型相反離子結合的化合物。而且，因為化合物可以存在各種不同形式，本發明不但包括與相反離子結合的化合物形式(例如幹鹽)，而且包括沒有與相反離子結合的形式(例如水性溶液或有機溶液)。
一般通過金屬氫氧化物與本發明化合物的反應製備金屬鹽。用這種方法製備的金屬鹽的例子是含有Li+、Na+和K+的鹽。通過加入合適的金屬化合物，可溶性較小的金屬鹽可以從更易溶的鹽溶液中沉澱出來。此外，可以通過將某些有機和無機酸例如HCl、HBr、H2SO4、H3PO4或有機磺酸加入到鹼性中心或酸性基團中形成鹽，鹼性中心一般是胺。最後，應該理解，本文中的組合物包括未電離以及兩性離子形式的本發明化合物，和如在水合物中具有化學計算量的水的組合。
還包括在本發明範圍內的是母體化合物與一種或多種胺基酸的鹽，特別是作為蛋白組分的天然存在的胺基酸。胺基酸一般是帶有含有鹼性或酸性基團側鏈的胺基酸，例如，賴氨酸、精氨酸或穀氨酸，或帶有中性基團的胺基酸，例如甘氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、丙氨酸、異亮氨酸或亮氨酸。
在某些情況下，本發明的化合物還可以以互變異構、共振異構體的形態存在。一般地本文中顯示的結構僅僅例證了一種互變異構或共振形式的化合物。例如，肼、肟、腙基團既可以以順式也可以以反式構型顯示。同樣可以預計相應的替代構型。所有可能的互變異構和共振形式在本發明的範圍之內。
本發明化合物的對映體可以使用光學活性的分解試劑，通過例如形成非對映體的方法來分離，基本上不含與其相反的對映體。(Stereochemistryof Carbon Compounds，(1962)，E.L.Eliel，McGraw Hill；Lochmuller，C.H.，(1975)J.Chromatogr.，113(3)283-302)。由外消旋混合物形成的非對映體的分離，可以通過任何合適的方法實現，包括(1)與手性化合物形成離子、非對映體的鹽，並且通過分級結晶或其它方法分離，(2)用手性衍生化試劑形成非對映體化合物，分離該非對映體，並轉化為純對映體。或者，對映體可以直接在手性條件下分離，方法(3)。
在方法(1)條件下，可以由對映體純的手性鹼例如番木鱉鹼、奎寧、麻黃鹼、士的寧、α-甲基-β-苯乙胺(安非他明)等與帶有酸性官能度的不對稱化合物例如羧酸和磺酸反應來形成非對映體鹽。可以通過分級結晶或離子色譜法來誘導分離非對映體鹽。對於氨基化合物的旋光異構體的分離，加入手性羧基或磺酸，例如樟腦磺酸、酒石酸、扁桃酸或乳酸，可以導致非對映體鹽的形成。
或者，通過方法(2)，可以使被拆分的底物與手性化合物的一種對映體反應形成非對映體對(Eliel，E.和Wilen，S.(1994)Stereochemistry ofOrganic Compounds，John Wiley Sons，Inc.，p.322)。非對映體化合物可以由不對稱化合物與對映體純的手性衍生化試劑例如薄荷基衍生物反應形成，而後分離非對映體並水解，得到游離的對映體富集的氧雜蒽。測定光學純度的方法包括製備外消旋混合物的手性酯，例如薄荷基酯或Mosher酯，α-甲氧基-α-(三氟甲基)乙酸苯酯(Jacob III.(1982)J.Org.Chem.474165)，和分析NMR譜來確定兩個阻轉異構非對映體的存在。按照阻轉異構萘基-異喹啉的分離方法，通過正向和反向色譜法可以分離和分開穩定的非對映體。(Hoye，T.，WO 96/15111)。
通過方法(3)，可以通過使用手性固定相的色譜法分離兩個非對稱對映體的外消旋混合物(Chiral Liquid Chromatography(1988)W.J.Lough，Ed.Chapman和Hall，New York；Okamoto，(1990)「Optical resolution ofdihydropyridine enantiomers by High-performance liquid chromatographyusing phenylcarbamates of polysaccharides as a chiral stationary phase」，J.ofChromatogr.513375-378)。
可以通過用於區別其它具有不對稱碳原子的手性分子的方法來區別對映體，例如旋光性和圓二色性。
嘧啶和嘧啶酮膦酸酯化合物的合成本發明的化合物可以通過各種合成路線和本領域技術人員已知的方法來製備。本發明還涉及製備本發明化合物的方法。通過有機合成的任何適用的技術來製備該化合物。在本領域，許多這樣的技術為大家所熟知。然而，許多已知的技術在下列中得到了闡述Compendium of OrganicSynthetic Methods，John Wiley Sons，New York，Vol.1 Ian T.Harrisonand Shuyen Harrison，1971；Vol.2，Ian T.Harrison和Shuyen Harrison，1974；Vol.3，Louis S.Hegedus和Leroy Wade，1977；Vol.4，Leroy G.Wade，jr.，1980；Vol.5，Leroy G.Wade，Jr.，1984；以及Vol.6，Michael B.Smith；以及March，J.，Advanced Organic Chemistry，Third Edition，JohnWiley Sons，New York，1985；Comprehensive Organic Synthesis.Selectivity，Strategy Efficiency in Modern Organic Chemistry(9卷集)BarryM.Trost，Editor-in-Chief，Pergamon Press，New York，1993。
本文中提供了許多製備本發明化合物的典型方法。這些方法是用來說明這種製備的性質，而不是用來限制合適方法的範圍。
可以考慮使用保護基來屏蔽反應性官能度並區域選擇性地指引反應(Greene等人(1991)Protective Groups in OrganicSynthesis第2版，John Wiley Sons)。例如，8-羥基及其它羥基取代基的有效保護基包括甲基、MOM(甲氧基甲基)、三烷基甲矽烷基、苄基、苯甲醯基、三苯甲基和四氫吡喃基。某些芳基的位置可以被封閉防止取代，例如2-位氟形式。
已經製備了二羥基嘧啶甲醯胺(WO 03/035076A1)和N-取代的羥基嘧啶酮甲醯胺(WO 03/035077A1)化合物。
式Ia-d和式IIa-d膦酸酯的製備。
典型的嘧啶式I膦酸酯Ia-d的結構顯示在

圖1中。典型的嘧啶式II膦酸酯IIa-d的結構顯示在圖2中。環取代基R1、R2a、R2b、R3、R4和R5如先前所定義。膦酸酯取代基Rx如先前所定義。式Ia-d和式IIa-d的化合物每個可以是活性藥用組分，或者通過隨後的化學修飾用於製備其它本發明化合物的中間體。
式Ia-d和式IIa-d的化合物通過在附屬結構中表示為「L」的二價和可變連接基，結合了分別連接到嘧啶和嘧啶酮骨架上的膦酸酯基團(R1O)2P(O)。圖3和4顯示了存在於結構Ia-d和IIa-d中的膦酸酯連接基(L-A3)的例子。
所描述的引入膦酸酯取代基的方法，通過本領域技術人員進行了改進，可在膦酸酯Ia-d和IIa-d內轉換。例如，利用合適的改進方法製備膦酸酯Ia的反應順序，適用於膦酸酯Ib-d和IIa-d的製備。如下所述的通過反應性取代基例如OH、Br、NH2、CH3、CH2Br、COOH、CHO等連接膦酸酯基團的方法，適用於骨架Ia-d和IIa-d中的每一個。
圖1.嘧啶膦酸酯Ia-d的結構 圖2.嘧啶酮膦酸酯IIa-d的結構

圖3.磷酸酯連接基L-A3的例子
圖4.膦酸酯連接基L-A3的例子 方案1-31說明了本發明通式I和II的膦酸酯化合物的合成、及其合成所必需的中間體化合物的合成。
方案32說明了膦酸二酯、單酯和酸的相互轉化方法，方案33說明了製備氨基甲酸酯的方法。方案34-37說明了膦酸酯和膦酸轉化為烷氧羰基-取代的膦酸二醯胺化物(phosphondiamidates)、膦酸醯胺化物、膦酸單酯、膦酸二酯。方案38說明了用於製備式I和II化合物的偕-二烷基氨基膦酸酯試劑的進一步合成。
反應性取代基的保護根據所採用的反應條件，在所描述的順序以前，可能必需保護某些反應性的取代基，通過保護使其避免進行不必要的反應，然後根據本領域技術人員的知識將該取代基去保護。官能團的保護和脫保護例如描述在Protective Groups in Organic Synthesis，T.W.Greene和P.G.M.Wuts，Wiley，第二版，1990中。可以被保護的反應性取代基顯示在伴隨的方案中，例如[OH]、[SH]、[NH]等。保護基還被例示為「PG」。在引入膦酸酯基團的合成順序中，根據所給定的反應順序中底物的反應性和穩定性，通過本領域技術人員選擇合適的步驟。
膦酸酯的保護方案3a描述了膦酸酯Id和IId的製備，其中膦酸酯基團直接與基團Ar連接。在該流程中，在鈀催化劑的存在下，將溴-取代的胺3.1與亞磷酸二烷基酯3.2反應得到膦酸芳基酯3.3，其中Ar是芳烴或雜芳環基團。利用芳基溴和亞磷酸二烷基酯之間的偶合反應來製備膦酸芳基酯，其描述在J.Med.Chem.，35，1371，1992中。該反應是在惰性溶劑例如甲苯中並在鹼例如三乙胺和鈀(O)催化劑例如四(三苯基膦)鈀(O)的存在下進行的。任選，在該偶合反應之前保護胺基，然後脫保護。
使胺試劑3.3與酯3.4反應得到醯胺3.5，並且與酯3.6反應得到醯胺3.7。酯轉化為醯胺描述在Comprehensive Organic Transformations，R.C.Larock，VCH，1989，p.987中。在鹼例如甲醇鈉的存在下在共沸條件下，或在胺的二烷基鋁或三烷基錫衍生物的存在下，將反應物合併在溶劑例如甲苯或二甲苯中。在酯轉化為醯胺中使用三甲基鋁描述在J.Med.Chem.Chim.Ther.，34，1999，1995，和Syn.Comm.，25，1401，1995中。反應在惰性溶劑例如二氯甲烷或甲苯中進行。酯例如3.4和3.6或相應的羧酸轉化為醯胺，描述在WO 03035077 A1中。任選地，在與胺組分3.3反應之前，保護酯3.4和3.6的5-羥基，例如以對-甲苯磺醯衍生物的形式。
方案3a.膦酸酯 Id和IId.
方法 在方案3b中，例如，在甲苯溶液中，在大約100℃，使3-溴-4-氟苄基胺3.8(Lancaster)與1摩爾當量的亞磷酸二烷基酯3.9、三乙胺和3mol％的四(三苯基膦)鈀(O)反應，得到膦酸酯產物3.10。然後在甲苯溶液中，在回流溫度下，將化合物3.10與3.11反應得到嘧啶醯胺3.12。或者，在甲苯溶液中，在回流溫度下，將3.10與3.13反應得到嘧啶酮醯胺3.14。
使用上述方法，但採用不同的胺3.1代替胺3.8，和/或採用不同的酯3.4，獲得相應的醯胺3.5。
方案3b.
實施例 方案4描述了膦酸酯1的製備，其中膦酸酯基團藉助於飽和或不飽和的亞烷基鏈連接。在該方法中，在鈀催化劑的存在下，將溴-取代的胺4.1，其中Ar是芳基或雜環基團，與二烷基烯基膦酸酯4.2進行Heck偶合反應得到胺4.3，其中R5a是直鍵、二價基團例如亞烷基、亞烯基、亞炔基或環亞烷基，任選包括雜原子O、S或N、乙烯氧基、聚乙烯氧基或官能團例如醯胺、酯、肟、亞碸或碸等，或任選取代的芳基、雜環或芳烷基。通過Heck反應進行芳基滷化物與烯烴的偶合，例如描述在下列中AdvancedOrganic Chemistry，F.A.Carey和R.J.Sundberg，Plenum，2001，p.503ff和在Acc.Chem.Res.，12，146，1979中。在極性溶劑例如二甲基甲醯胺或二噁烷中，在鈀(O)催化劑例如四(三苯基膦)鈀(O)或鈀(II)催化劑例如乙酸鈀(II)的存在下，和任選地在鹼例如三乙胺或碳酸鉀的存在下，將芳基溴化物與烯烴偶合。任選，在該偶合反應之前保護胺取代基，然後脫保護。如上所述，然後將膦酸酯胺4.3與酯4.4或相應的羧酸偶合生成醯胺4.5。任選地，將雙鍵還原得到飽和的類似物4.6。烯鍵的還原描述在ComprehensiveOrganic Transformations，R.C.Larock，VCH，1989，p.6ff中。通過催化氫化來實現該轉化，例如使用在碳上鈀催化劑和氫或氫供體或通過利用二醯亞胺或二硼烷。
例如，在二噁烷溶液中，將3-溴-4-甲氧基苄胺4.7(Lancaster)與1摩爾當量的二烷基乙烯基膦酸酯4.8(Aldrich)和碳酸鉀反應得到烯屬膦酸酯4.9。如上所述，然後使該產物與如方案1A所述製備的6-甲酯4.10反應得到醯胺4.11。將後者化合物與通過偶氮二羧酸二乙基酯的鹼性水解製備的二醯亞胺反應，如Angew.Chem.Int.Ed.，4，271，(1965)所述，得到飽和產物4.12。
使用上述方法，但採用不同的胺4.1代替胺4.7、和/或採用不同的膦酸酯4.2，和/或不同的雙環酯4.4，獲得相應的醯胺4.5和4.6。
實施例 方案5描述了膦酸酯Id的製備，其中膦酸酯基團是通過醯胺連接基連接的。在該方法中，保護羧基-取代的胺5.1的胺基得到衍生物5.2。胺基的保護描述在Protective Groups in Organic Synthesis，T.W.Greene和P.G.M.Wuts，Wiley，第二版，1990，p.309ff中。例如通過烷基化，例如通過單或二苄化作用或通過醯化來保護胺基。胺轉化為單或二苄胺，例如在極性溶劑例如乙腈或乙醇水溶液中，在鹼例如三乙胺或碳酸鈉的存在下，通過用苄基溴處理，其描述在Protective Groups in Organic Synthesis，T.W.Greene和P.G.M.Wuts，Wiley，第二版，1990，p.364中。然後使N-保護的羧酸5.2與氨基-取代的膦酸二烷基酯5.3偶合得到醯胺5.4，其中基團R5a如方案4中所定義。由羧酸和衍生物製備醯胺，例如描述在Organic FunctionalGroup Preparations，S.R.Sandler和W.Karo，Academic Press，1968，p.274中和在Comprehensive Organic Transformations，R.C.Larock，VCH，1989，p.972ff中。在活化劑例如二環己基碳二亞胺或二異丙基碳亞胺的存在下，任選在例如羥基苯並三唑、N-羥基琥珀醯亞胺或N-羥基吡啶酮的存在下，在非質子溶劑例如吡啶、DMF或二氯甲烷中，使羧酸與胺反應得到醯胺。
或者，首先將羧酸轉變為活化的衍生物例如醯基氯、酸酐、混合酸酐、咪唑醯胺(imidazolide)等，之後在有機鹼例如吡啶的存在下，使其與胺反應得到醯胺。
羧酸轉化為相應的醯基氯是通過在惰性有機溶劑例如二氯甲烷中並且任選在催化量的二甲基甲醯胺的存在下，用試劑例如亞硫醯氯或草醯氯處理羧酸實現的。
然後從產物5.4中除去氨基-保護基得到游離的胺5.5。胺的脫保護描述在Protective Groups in Organic Synthesis，T.W.Greene和P.G.M.Wuts，Wiley，第二版，1990，p.309ff中。然後如上所述將胺與羧酸5.6偶合產生醯胺5.7。
例如，將4-羧基環己基甲胺5.8(Aldrich)轉變為苯二甲醯亞氨基衍生物5.9(pht＝苯鄰二甲醯亞胺)。將胺轉化為苯二甲醯亞氨基衍生物描述在Protective Groups in Organic Synthesis，T.W.Greene和P.G.M.Wuts，Wiley，第二版，1990，p.358中。該轉化是通過胺與等摩爾量的2-甲酯基苯醯氯、N-羰乙氧基苯鄰二甲醯亞胺或優選鄰苯二甲酸酐反應來實現的。在惰性溶劑例如甲苯、二氯甲烷或乙腈中進行該反應來製備苯二甲醯亞氨基衍生物5.9。然後在二甲基甲醯胺中，使該物質與1摩爾當量的二烷基氨乙基膦酸酯5.10(J.Org.Chem.，(2000)，65，676)和二環己基碳二亞胺反應得到醯胺5.11。然後除去苯二甲醯亞氨基保護基，如J.Org.Chem.，43，2320，(1978)所述，例如在室溫下通過與乙醇肼反應得到胺5.12。將該化合物在二甲基甲醯胺溶液中與6-羧酸5.13偶合得到醯胺5.14。
使用上述方法，但採用不同的胺5.1代替胺5.8、和/或採用不同的膦酸酯5.3、和/或不同的羧酸5.6，獲得相應的產物5.7。
方案5.膦酸酯1.
方法 實施例 方案6描述了膦酸酯IId的製備，其中膦酸酯通過醚鍵連接。在該方法中，如上所述可以保護羥基-取代的胺6.1的氨基基團(PG＝保護基)得到衍生物6.2。然後在鹼催化下，將甲醇與二烷基溴甲基膦酸酯6.3反應，其中基團R5如方案4所定義。該反應是在極性非質子溶劑例如四氫呋喃、二甲基甲醯胺或二甲亞碸中、在鹼例如碳酸鉀(對於其中Ar是芳香基團的情況)或強鹼例如氫化鈉(對於其中Ar是脂族基團的情況)的存在下進行的。然後如先前所描述將得到的醚6.4的氨基基團進行脫保護得到胺6.5。然後如方案3所述使胺與酯6.6反應得到醯胺6.7。
例如，在含有吡啶的二氯甲烷中，使N-甲基3-羥基苯乙胺6.8與1摩爾當量的乙醯氯反應得到N-乙醯基產物6.9。然後在大約60℃、在二甲基甲醯胺(DMF)溶液中，將該產物與1摩爾當量的二烷基3-溴丙烯基膦酸酯6.10(Aurora)和碳酸銫反應產生醚6.11。然後除去N-乙醯基，例如通過用豬腎臟醯基轉移酶處理，如Tetrahedron，44，5375，(1988)中所述，得到胺6.12。然後在甲苯溶液中，在回流下，使該產物與6.13反應得到醯胺6.14。
使用上述方法，但採用不同的胺6.1代替胺6.8、和/或採用不同的膦酸酯6.3、和/或不同的雙環酯6.6，獲得相應的產物6.7。
方案7描述了膦酸酯IId的製備，其中膦酸酯通過醚或硫醚鍵連接。在該方法中，N-保護的羥氨6.2，其中Ar是芳族部分，與羥基或巰基取代的二烷基膦酸酯7.1進行Mitsunobu反應製備醚或硫醚產物7.2，其中R5a如方案4所定義。通過Mitsunobu反應來製備芳香醚和硫醚，例如描述在下列中Comprehensive Organic Transformations，R.C.Larock，VCH，1989，p.448，和Advanced Organic Chemistry，Part B，F.A.Carey和R.J.Sundberg，Plenum，2001，p.153-4和在Org.React.，1992，42，335。在非質子溶劑例如四氫呋喃或二噁烷中、在偶氮二羧酸二烷基酯和三芳基膦的存在下，將酚和醇或硫醇組份一起反應得到醚或硫醚產物。然後如方案6所述除去N-保護基將得到的胺轉化為醯胺7.3。
例如，在四氫呋喃溶液中，將N-乙醯基3，5-二氯-4-羥基苄胺7.4與1摩爾當量的巰基乙基膦酸二烷基酯7.5、(Zh.Obschei.Khim.，1973，43，2364)二乙基偶氮二羧酸酯和三-鄰-甲苯基膦反應得到硫醚產物7.6。如方案6所述除去N-乙醯基，然後使胺7.7與甲酯7.8(TBDMS＝叔丁基二甲基甲矽烷基)反應得到醯胺7.9。
使用上述方法，但採用不同的胺6.2代替胺7.4、和/或採用不同的膦酸酯7.2獲得相應的產物7.3。
方案6.
方法 實施例
方案7.
方法 實施例 方案8描述了膦酸酯Id的製備，其中膦酸酯通過含有醯胺鍵的亞烷基鏈連接。在該方法中，使胺8.1與溴代烷基酯8.2反應得到烷基化胺8.3，其中R5a如方案4所定義。通過胺與烷基滷化物反應來製備取代的胺，其描述在例如Comprehensive Organic Transformations，R.C.Larock，VCH，1989，p.397中。在鹼例如碳酸銫、二氮雜二環壬烯或二甲基氨基吡啶的存在下，將等摩爾量的反應物在極性溶劑例如烷醇或二甲基甲醯胺等中混合，得到取代的胺。然後水解酯基得到羧酸8.4，然後該化合物如方案5所述與氨基烷基膦酸二烷基酯8.5偶合，產生氨基醯胺8.6。任選，在該偶合反應之前保護胺8.4的氨基，並且然後脫保護。然後使該產物與雙環羥基酯8.7反應得到醯胺8.8。
例如，在二甲基甲醯胺中，將4-三氟甲基苄胺8.9與1摩爾當量的溴乙酸甲酯8.10和碳酸鉀反應得到酯8.11。在二甲氧基乙烷的水溶液中，用1摩爾當量的氫氧化鋰進行水解，得到羧酸8.12，並將該化合物在四氫呋喃溶液中、在二環己基碳二亞胺的存在下與二烷基氨甲基膦酸酯8.13偶合得到氨基醯胺8.14。然後使該產物與4-氨磺醯、通過如上所述方法製備的6-甲酯8.15反應，得到醯胺8.16。
使用上述方法，但採用不同的胺8.1代替胺8.9、和/或採用不同的溴酯8.2、和/或不同的膦酸酯8.5、和/或不同的羥基酯8.7，獲得相應的產物8.8。
方案8.
方法
實施例 方案9描述了膦酸酯IId的製備，其中膦酸酯通過可變碳鏈連接。在該方法中，將伯胺9.1與二烷基甲醯基-取代的膦酸酯9.2進行還原氨基化反應得到烷基化胺9.3，其中R5如方案4所定義。通過還原氨基化方法來製備胺，例如描述在Comprehensive Organic Transformations，R.C.Larock，VCH，p.421，和Advanced Organic Chemistry，Part B，F.A.Carey和R.J.Sundberg，Plenum，2001，p.269中。在該方法中，在極性溶劑中，在還原劑例如甲硼烷、氰基硼氫化鈉、三乙醯氧基硼氫化鈉或氫化二異丁基鋁的存在下，任選在路易斯酸例如四異丙醇鈦的存在下，將胺組份和醛或酮組份一起反應，如J.Org.Chem.，55，2552，1990所述。然後如先前描述，將產物9.3與雙環酯9.4反應得到醯胺9.5。
例如，在甲醇溶液中，將3，4-二氯苄胺與1摩爾當量的3-甲醯基苯基膦酸二烷基酯9.7(Epsilon)和氰基硼氫化鈉反應得到烷基化產物9.8。然後使該化合物使用如上所述方法，由相應的溴化合物和N-甲基甲磺醯胺製備的2-二甲基氨基甲醯基-5，6-二羥基-嘧啶-4-羧酸甲酯9.9反應得到醯胺9.10。
使用上述方法，但採用不同的胺9.1代替胺9.6、和/或採用不同的膦酸酯9.2、和/或不同的雙環酯9.4，獲得相應的產物9.5。
方案9.
方法 方案10描述了膦酸酯IId的替代製備方法，其中膦酸酯通過可變碳鏈連接。在該方法中，將如上和WO 02 30930 A2所述製備的雙環醯胺10.1的酚基進行保護，得到產物10.2。酚羥基的保護描述在Protective Groups inOrganic Synthesis，T.W.Greene和P.G.M.Wuts，Wiley，第二版，1990，p.10ff中。例如，可以以三烷基甲矽烷基氧基醚的形式保護羥基取代基。通過酚與氯代三烷基矽烷和鹼例如咪唑的反應，引入三烷基甲矽烷基，例如，如下所述Protective Groups in Organic Synthesis，T.W.Greene和P.G.M.Wuts，Wiley，第二版，1990，p.10，p.68-86。或者，以苄基醚或取代的苄基醚的形式保護酚羥基，或以乙縮醛醚例如甲氧基甲基或四氫吡喃基的形式。然後使O-保護的醯胺10.2與膦酸酯-取代的三氟甲烷磺酸酯10.3反應產生烷基化醯胺10.4，其中R5a如方案4所定義。在質子惰性有機溶劑例如二甲基甲醯胺或二噁烷中、在強鹼例如六甲基二甲矽烷基疊氮化鋰或氫化鈉的存在下，在從室溫至約90℃，在等摩爾量的反應物之間進行該烷基化反應。然後將羥基脫保護，得到酚10.5。酚羥基的脫保護描述在Protective Groups in Organic Synthesis，T.W.Greene和P.G.M.Wuts，Wiley，第二版，1990，p.10ff中。例如，通過與氟化四丁銨反應除去甲矽烷基保護基，通過催化氫化除去苄基，通過用酸處理除去乙縮醛醚。
在二氯甲烷中，使醯胺10.7與1摩爾當量的叔丁基氯二甲基甲矽烷和咪唑反應，得到5-(叔丁基-二甲基-矽烷基氧基)-1-甲基-6-氧代-2-苯基-1，6-二氫-嘧啶-4-羧酸(萘-2-基甲基)-醯胺10.8。然後在室溫下，在二噁烷溶液中，使化合物10.8與1摩爾當量的氫化鈉反應，之後加入二烷基三氟甲烷磺醯氧基膦酸甲酯10.9(Tet.Lett，1986，27，1477)，得到烷基化產物10.10。通過在四氫呋喃中與氟化四丁銨反應進行脫保護，然後得到產物10.11。
使用上述方法，但採用不同的醯胺10.1代替醯胺10.7、和/或採用不同的膦酸酯10.3獲得相應的產物10.5。
方案11-15說明了製備2-膦酸酯Ia和IIa的方法。
方案11描述了2-取代的嘧啶基膦酸酯IIa的製備，其中膦酸酯是通過雜原子O、S或N和可變碳鏈連接的。在該方法中，在非質子溶劑例如二氯甲烷、六氯乙烷或乙酸乙酯中，將如先前描述製備的醯胺11.1與游離基溴化劑例如N-溴代琥珀醯亞胺或N-溴乙醯胺反應，得到5-溴產物11.2。然後使該化合物與二烷基羥基、巰基或氨基-取代的膦酸酯11.3反應得到醚、硫醚或胺產物11.4，其中R5如方案4所定義。例如在WO 0230930A2的實施例57-69中所述，該置換反應是在極性質子惰性有機溶劑例如二甲基甲醯胺或DMPU中在從100℃至約150℃在鹼例如三乙胺或碳酸銫的存在下進行的。
在二氯甲烷中，使環己基甲基-醯胺11.6與1摩爾當量的N-溴代琥珀醯亞胺反應，得到5-溴產物11.7。然後在大約100℃在壓力容器中，使該物質與巰基乙基膦酸二烷基酯11.8(Zh.Obschei.Khim.，1973，43，2364)和三乙胺反應，產生硫醚11.9。
在乙酸乙酯中，在回流溫度下，用N-溴代琥珀醯亞胺將縮酮保護的11.11溴化，得到溴化合物11.12，在二甲基甲醯胺中在大約130℃，使用WO 0230930 A2的實施例63中描述的步驟，使其與二烷基3-氨基苯基膦酸酯11.13(J.Med.Chem.，1984，27，654)反應，得到膦酸酯11.14。然後在二甲基甲醯胺中，使該產物與N，N-二甲基草醯胺11.15(日本專利540467 18)和二環己基碳二亞胺反應得到醯胺產物11.16。
使用上述方法，但採用不同的醯胺11.1代替醯胺11.6或11.11、和/或採用不同的膦酸酯11.3，獲得相應的產物11.4。
方案11.
方法 實施例1
方案12描述了膦酸酯IIa的製備，其中膦酸酯是通過氨基甲酸酯鍵連接的。在該方法中，如方案11所述，將保護的溴酚12.1與胺12.2反應得到置換產物12.3。然後使該化合物與光氣、三光氣、羰基二咪唑或其功能等效物和二烷基羥烷基膦酸酯12.4反應，其中R5如方案4所定義，在酚脫保護之後，得到氨基甲酸酯12.5。製備氨基甲酸酯的各種方法描述在方案33中。
例如，如先前所描述，將羥基酯12.6轉化為醯胺12.7。然後在二甲基甲醯胺溶液中，在100℃，將該物質與乙胺和碳酸銫在二甲基甲醯胺中反應，得到5-(叔丁基-二甲基-矽烷基氧基)-2-乙氨基-1-甲基-6-氧代-1，6-二氫-嘧啶-4-羧酸[2-(4-氟-苯基)-環丙基]-醯胺12.9。在二氯甲烷中，用等摩爾量的二烷基羥基丙基膦酸酯12.10(Zh.Obschei.Khim.，1974，44，1834)和羰基二咪唑處理該胺，脫甲矽烷基之後，製備出氨基甲酸酯膦酸酯12.11。
使用上述方法，但採用不同的醯胺12.3代替醯胺12.7、和/或採用不同的膦酸酯12.4，獲得相應的產物12.5。
方案12.
方法 實施例 方案13描述了膦酸酯IIa的製備，其中膦酸酯是通過芳基乙烯基或芳基乙基鍵連接的。在該方法中，將溴酚13.1進行保護，得到產物13.2。然後使該化合物與三丁基乙烯基錫偶合，得到5-乙烯基產物13.3。例如如WO 0230930A2的實施例176所述，該偶合反應是在二甲基甲醯胺溶液中在大約80℃在鈀(O)催化劑例如三(二亞苄基丙酮)鈀(O)、三芳基膦例如三(2-呋喃基)膦和碘化銅(I)的存在下實施的。如方案4所述，使該乙烯基-取代的產物與二溴芳族或雜芳香化合物13.4進行鈀-催化的Heck偶合反應，得到溴芳基產物13.5。如方案3所述，然後在鈀催化劑的存在下，將後者化合物與亞磷酸二烷基酯13.6偶合得到芳基膦酸酯13.7。脫保護，然後得到酚13.8。任選，例如方案4所述將雙鍵還原，得到飽和類似物13.9。
例如，使用如上所述的方法，將5-(叔丁基-二甲基-矽烷基氧基)-1-異丙基-6-氧代-1，6-二氫-嘧啶-4-羧酸3，5-二氯-苄基醯胺13.10(WO9944992)轉化為2-溴-5-(叔丁基-二甲基-矽烷基氧基)-1-異丙基-6-氧代-1，6-二氫-嘧啶-4-羧酸3，5-二氯-苄基醯胺13.11。如上所述，將該產物與三(正丁基)乙烯基錫偶合，產生2-乙烯基-5-(叔丁基-二甲基-矽烷基氧基)-1-異丙基-6-氧代-1，6-二氫-嘧啶-4-羧酸3，5-二氯-苄基醯胺13.12。然後在二甲基甲醯胺溶液中，在80℃，將該物質與1摩爾當量的2，5-二溴噻吩13.13在四(三苯基膦)鈀(O)和三乙胺的存在下進行偶合，得到2-[2-(2-溴噻吩)乙烯基、3-異丙基、5-叔丁基二甲基矽烷基氧基、6-[3，5-二氯-苄基醯胺]嘧啶酮13.14。在鈀(O)催化劑和三乙胺的存在下，將該產物13.14與亞磷酸二烷基酯13.15偶合，得到膦酸酯13.16。脫保護，例如在四氫呋喃中通過與氟化四丁銨反應，然後得到酚13.17，並使用5％在碳上的鈀作為催化劑、在甲醇中將後者化合物氫化，產生飽和類似物13.18。
使用上述方法，但採用不同的醯胺13.1代替醯胺13.11、和/或採用不同的二溴化物13.4，獲得相應的產物13.8和13.9。
方案13.

實施例 方案14描述了膦酸酯Ia的製備，其中膦酸酯是通過炔鍵連接的。在該方法中，如WO 0230930 A2的166頁和實施例112所述，將酚14.1與N-碘代琥珀醯亞胺在二氯甲烷-二甲基甲醯胺中反應，得到5-碘產物；將酚羥基進行保護，然後得到化合物14.2。如WO 0230930 A2的實施例79所述，將該物質在二甲基甲醯胺溶液中、在二氯雙(三苯基膦)鈀(II)、碘化銅和三乙胺的存在下與乙炔基膦酸二烷基酯14.3偶合，其中R5a如方案4所定義，進行酚脫保護後，得到乙炔基膦酸酯14.4。
如上所述，將二苯甲醯基醯胺14.6轉變為2-碘化合物14.7，並與二烷基丙炔基膦酸酯14.8偶合(Synthesis，(1999)，2027)，得到乙炔基膦酸酯14.9。將苯甲醯基脫保護後，獲得5，6-二羥基-2-甲基-嘧啶-4-羧酸(環戊-3-烯基甲基)-醯胺膦酸酯化合物14.10。
使用上述方法，但採用不同的碘代醯胺14.2代替碘代醯胺14.7、和/或採用不同的乙炔基膦酸酯14.3，獲得相應的產物14.4。
方案14.
方法 實施例 方案15描述了膦酸酯IIa的製備，其中膦酸酯直接連接在嘧啶酮的2-位上。在該方法中，如方案3所述，在鈀催化劑的存在下，使保護的2-溴嘧啶基15.1與亞磷酸二烷基酯15.2偶合，脫保護後得到膦酸芳基酯15.3。
例如，使用如上所述方法，將4-氧代-5-(四氫-吡喃-2-基氧基)-3-三異丙基矽烷基-3，4-二氫-嘧啶-6-羧酸[1-(3-氯-4-氟-苯基)-1-甲基-乙基]-醯胺15.4溴化轉化，得到2-溴-4-氧代-5-(四氫-吡喃-2-基氧基)-3-三異丙基矽烷基-3，4-二氫-嘧啶-6-羧酸[1-(3-氯-4-氟-苯基)-1-甲基-乙基]-醯胺15.5。如方案3所述，然後在四(三苯基膦)鈀(O)和三乙胺的存在下，使該產物與亞磷酸二烷基酯15.6(例如，R1＝乙基)偶合，酚的脫甲矽烷基後，得到嘧啶酮2-膦酸酯15.7，其可以在酸性條件下脫保護而成為15.8。
使用上述方法，但採用不同的溴醯胺15.1代替溴醯胺15.5，獲得相應的產物15.3。
方案15.
方法 方案16-18說明了用於製備2-氨基連接的膦酸酯Ia和IIa的方法。
方案16描述了N-3磺化的2-膦酸酯化合物。在該方法中，使如方案11所述製備的其中5-羥基被保護的16.1與磺醯氯16.2或磺酸16.3反應得到磺醯胺16.4，其中R4a可以是C1-C18烷基、C1-C18取代的烷基、C2-C18烯基、C2-C18取代的烯基、C2-C18炔基、C2-C18取代的炔基、C6-C20芳基、C6-C20取代的芳基、C2-C20雜環或C2-C20取代的雜環。胺和磺醯氯之間反應產生磺醯胺是在室溫下在惰性溶劑例如二氯甲烷中在叔鹼例如三乙胺的存在下進行的。例如如Synthesis，(1976)，339所述，在磺酸和胺之間反應得到磺醯胺是在極性溶劑例如二甲基甲醯胺中在碳二亞胺例如雙環己基碳二亞胺的存在下進行的。
例如，在二氯甲烷溶液中將通過如上所述方法製備的5-保護的膦酸酯二異丁基酯16.5與1摩爾當量的乙磺醯基氯16.6和三乙胺反應產生16.7。將16.7進行脫甲矽基，得到{2-[(4-二甲基氨基甲醯基-1-乙磺醯基-5-羥基-6-氧代-1，6-二氫-嘧啶-2-基)-甲基-氨基]-乙基}-膦酸二-仲丁基酯16.8。
使用上述方法，但採用不同的膦酸酯16.1代替胺膦酸酯16.5、和/或採用不同的磺醯氯16.2或磺酸16.3，獲得相應的產物16.4。
方案16.
方法 實施例 方案17描述了製備膦酸酯IIa的替代方法，其中膦酸酯基團利用由2-磺醯氨基的可變碳鏈而被連接。在該方法中，如方案16所述，將二烷基氨基-取代的膦酸酯17.1，其中基團R5a如方案4所定義，與磺醯氯17.2或磺酸17.3反應得到磺醯胺17.4。然後使該產物與溴醯胺17.5反應，製備置換產物17.6。如WO 0230930 A2的實施例154所述，該置換反應是在鹼性溶劑例如吡啶或喹啉中在約80℃至回流溫度任選在促進劑例如氧化銅的存在下進行的。
例如，將二烷基4-氨基苯基膦酸酯17.7(Epsilon)在二氯甲烷溶液中與1摩爾當量的甲磺醯氯17.8和三乙胺反應，得到磺醯胺17.9。然後將該產物在吡啶溶液中在回流溫度下與通過如上所述方法製備的2-溴-6-(4-氟-苄基氨基甲醯基)-3-甲基-6-苯甲醯氧基3，4-二氫-嘧啶-5-基酯17.10和氧化銅反應，得到磺醯胺17.11。
使用上述方法，但採用不同的膦酸酯17.1代替胺膦酸酯17.7、和/或採用不同的磺醯氯17.2或磺酸17.3，獲得相應的產物17.6。
方案17.
方法 方案18描述了製備膦酸酯Ia的替代方法，其中膦酸酯基團通過可變碳鏈連接。在該方法中，如方案17所述，將酚-保護的5-溴取代的醯胺18.1與磺醯胺18.2反應得到置換產物18.3。然後使該產物與二烷基溴烷基膦酸酯18.4反應，酚脫保護後得到烷基化的化合物18.5。該烷基化反應是在極性非質子溶劑例如二甲基甲醯胺或DMPU中在室溫至約100℃在鹼例如氫化鈉或六甲基二甲矽烷基疊氮化鋰的存在下進行的。
例如，在吡啶溶液中，在回流溫度下將通過如上所述方法製備的苯甲酸2-溴-4-羥基-6-[1-(3-甲氧基-苯基)-1-甲基-乙基氨基甲醯基]-嘧啶-5-基酯18.6與1摩爾當量的丙烷磺醯胺18.7和氧化銅反應，得到磺醯胺18.8。然後該產物在二甲基甲醯胺溶液中與1摩爾當量的二烷基溴乙基膦酸酯18.9(Aldrich)和六甲基二甲矽烷基疊氮化鋰反應，去苯甲醯化後得到磺醯胺膦酸酯18.10。如Tetrahedron，26，803，1970所述，例如在室溫下通過與1％的甲醇氫氧化鈉反應除去苯甲醯基保護基。
使用上述方法，但採用不同的溴化合物18.1代替溴溴化合物18.6、和/或採用不同的磺醯胺18.2、和/或不同的膦酸酯18.4，獲得相應的產物18.5。
方案18.膦酸酯4.
方法 方案19-21說明了製備2-氨基連接的膦酸酯Ia和IIa的方法。
方案19說明了膦酸酯IIa的製備，其中膦酸酯基團通過可變碳鏈連接。在該方法中，將溴-取代的磺酸19.1與三烷基亞磷酸酯19.2進行Arbuzov反應得到膦酸酯19.3。如Handbook of Organophosphorus Chem.，1992，115-72所述，從100℃到150℃，通過將溴化合物與過量的三烷基亞磷酸酯加熱來進行Arbuzov反應。然後得到的膦酸酯既可以在碳二亞胺的存在下直接與胺19.4反應，也可以將其初始轉化為磺醯氯，如方案16所述，酚羥基的脫保護後，得到磺醯胺19.5。
例如，將3-溴丙磺酸19.6(Sigma)與三烷基亞磷酸酯19.7在130℃加熱得到膦酸酯19.8。然後在DMPU溶液中在二環己基碳二亞胺的存在下將該產物與通過如上所述方法製備的19.9反應，在四氫呋喃中與氟化四丁銨反應脫甲矽基後，得到磺醯胺19.10。
使用上述方法，但採用不同的溴磺酸19.1代替溴磺酸19.6、和/或採用不同的胺19.4，獲得相應的產物19.5。
方案19.
方法
實施例 方案20說明了膦酸酯IIa的製備，其中膦酸酯基團通過飽和或不飽和的碳鏈和芳族或雜芳族基團連接。在該方法中，如方案4所述，用鈀催化的Heck反應，將乙烯基-取代的磺酸20.1與二溴芳族或雜芳族化合物20.2偶合，得到磺酸20.3。然後如方案3所述在鈀催化劑的存在下，將該產物與亞磷酸二烷基酯HP(O)(OR1)2偶合，得到膦酸酯20.4。然後後者化合物既可以如上所述在碳二亞胺的存在下直接與胺20.5反應，也可以將其初始轉化為磺醯氯，如方案16所述，酚羥基脫保護之後，得到磺醯胺20.6。任選地，如方案4所述，可以將雙鍵進行催化還原或化學還原得到飽和類似物20.7。
例如，在二噁烷溶液中在四(三苯基膦)鈀(O)和碳酸鉀的存在下，將乙烯磺酸20.8(Sigma)與2，5-二溴噻吩20.9偶合形成偶合產物20.10。然後在甲苯溶液中在100℃將該產物與二烷基亞磷酸酯20.11、三乙胺和催化量的四(三苯基膦)鈀(O)反應產生膦酸酯20.12。如上所述，然後在二甲基甲醯胺溶液中在室溫下在二環己基碳二亞胺的存在下將該物質與通過如上所述方法製備的4-氟-苄基醯胺20.13反應，用氟化四丁銨脫甲矽基後，得到磺醯胺20.14。例如使用5％鈀/碳作為催化劑，將雙鍵氫化然後得到飽和類似物20.15。
使用上述方法，但採用不同的磺酸20.1代替磺酸20.8、和/或採用不同的二溴芳香化合物20.2、和/或不同的胺20.5，獲得相應的產物20.6和20.7。
方案20.
方法
實施例 方案21說明了膦酸酯Ia的製備，其中膦酸酯基團通過可變碳鏈連接。在該方法中，如方案19所述，將脂族溴-取代的磺酸21.1與亞磷酸三烷基酯進行Arbuzov反應得到膦酸酯21.2。或者，如方案3所述，將芳基溴磺酸21.1與亞磷酸二烷基酯偶合得到膦酸酯21.2。然後使該產物與胺21.3反應得到磺醯胺21.4。然後如方案17所述，將後者化合物與溴醯胺21.5反應得到置換產物21.6。
例如，如方案20所述，將4-溴苯磺酸21.7與二烷基亞磷酸酯反應形成膦酸酯21.8。然後使該產物與磷醯氯反應得到相應的磺醯氯，並且在二氯甲烷溶液中在三乙胺的存在下將後者化合物與2-甲氧基乙基胺21.9反應得到磺醯胺21.10。然後在吡啶溶液中在回流溫度下將該物質與通過如上所述方法製備的2-溴-4，5-二甲氧基-嘧啶-6-羧酸4-氟-苄基醯胺21.11和氧化銅反應，得到2-磺醯胺膦酸酯21.12。
使用上述方法，但採用不同的磺酸21.1代替磺酸21.7、和/或採用不同的胺21.3、和/或不同的溴化合物21.5，獲得相應的產物21.6。
方案21.
方法 實施例 膦酸酯Ia和IIa的製備方案22描述了膦酸酯Ia的製備，其中膦酸酯基團通過環狀磺醯胺基團在2-氨基位置連接。在該方法中，如方案5所述將環狀磺醯胺22.1，其中m和n獨立地是1、2、3、4、5或6並且包括仲胺，與二烷基羧基-取代的膦酸酯22.2偶合，產生醯胺22.3。然後使該產物與溴醯胺22.4反應，得到置換產物22.5。
或者，保護環狀磺醯胺22.1得到類似物22.6。保護磺醯胺，例如通過轉化為N-醯氧甲基衍生物，例如新戊醯氧基甲基衍生物或苯甲醯氧基甲基衍生物，如Bioorg.Med.Chem.Lett，1995，5，937所述，通過在二甲基氨基吡啶的存在下與相應的醯氧甲基氯反應，或如Tet.Lett.，1994，35，379所述通過在鹼例如三乙胺的存在下與烷基、芳基或芳烷基氯甲酸酯反應而轉化為氨基甲酸酯衍生物，例如叔丁基氨基甲酸酯。使保護的磺醯胺與二烷基溴烷基膦酸酯22.7反應，形成烷基化產物22.8。如方案8所述來實施該烷基化反應。然後將該產物脫保護，得到磺醯胺22.9。通過用三氟乙酸處理來實施新戊醯氧基甲基醯胺的脫保護；通過催化氫化來實施苄氧基甲基醯胺的脫保護，如下所述Protective Groups in Organic Synthesis，T.W.Greene和P.G.M.Wuts，Wiley，第二版，1990，p.398。通過用三氟乙酸處理磺醯胺氨基甲酸酯，例如叔丁基氨基甲酸酯，將其脫保護。然後使該磺醯胺22.9與溴醯胺22.10反應，得到置換磺醯胺22.11。
例如，在二噁烷溶液中將[1，2，5]硫雜二氮雜環庚烷(thiadiazepane)1，1-二氧化物22.11A(WO 0230930A2 p.321)與等摩爾量的3-羧基丙基膦酸二烷基酯23.12(Epsilon)和二環己基碳二亞胺反應，產生醯胺22.13。在吡啶溶液中在回流溫度下將該物質與通過如上所述方法製備的2-溴-3-甲基-4-氧代-5-三異丙基矽烷基氧基-3，4-二氫-嘧啶-6-羧酸4-氟-苄基醯胺22.14和氧化銅反應，得到置換產物22.15。
作為進一步的實施例，在二氯甲烷中將磺醯胺22.11A與1摩爾當量的t-Boc酸酐、三乙胺和二甲基氨基吡啶反應，得到1，1-二氧代-[1，2，5]硫雜二氮雜環庚烷-2-羧酸叔丁基酯22.16。然後在室溫在二甲基甲醯胺溶液中將該產物與二烷基4-溴甲基苄基膦酸酯22.17(Tetrahedron，1998，54，9341)和碳酸鉀反應，得到烷基化產物22.18。通過用三氟乙酸處理除去BOC基團，得到磺醯胺22.19，並且如上所述，將該物質與通過如上所述方法製備的2-溴-3，4-二羥基-嘧啶-6-羧酸3-氟-苄基醯胺22.20反應，得到置換產物22.21。
使用上述方法，但採用不同的磺醯胺22.1代替磺醯胺22.11A、和/或採用不同的羧酸22.2或烷基溴22.7、和/或不同的溴化物22.4，獲得相應的產物22.5和22.11。
方案22.
方法
方案22.
實施例1 方案23描述了膦酸酯IIa的製備，其中膦酸酯基團是通過芳基或雜環基團連接的。在該方法中，如方案3所述，將如J.Org.Chem.，(1991)，56，3549所述，由相應的溴芳基或溴雜環乙酸和乙烯基磺酸酯製備的溴芳基-取代的環狀磺醯胺與亞磷酸二烷基酯偶合，得到膦酸酯23.2。如上所述，然後將該產物與溴醯胺23.3反應，得到置換產物23.4。
例如，在二甲基甲醯胺溶液中將4-(4-溴-苯基)-[1，2]thiazinane 1，1-二氧化物23.5(J.Org.Chem.，1991，563549)與亞磷酸二烷基酯23.6和四(三苯基膦)鈀(O)反應，得到膦酸酯23.7。然後使該產物與通過如上所述方法製備的2-溴-3-(2-甲氧基-乙基)-4-氧代-5-三異丙基矽烷基氧基-3，4-二氫-嘧啶-6-羧酸(5-氟-茚滿-1-基)-醯胺23.8反應，得到膦酸酯23.9。
使用上述方法，但採用不同的磺醯胺23.1代替磺醯胺23.5、和/或採用不同的溴化合物23.3，獲得相應的產物23.4。
方案23.膦酸酯6.
方法 實施例
方案24描述了膦酸Ia的製備，其中膦酸酯基團是通過醯胺鍵連接的。在該方法中，如方案5所述，將羧基-取代的環狀磺醯胺24.1與氨基-取代的膦酸二烷基酯24.2偶合，得到醯胺24.3。然後使該產物與溴醯胺24.4反應，得到置換產物24.5。
例如，在二甲基甲醯胺溶液中將1，1-二氧代-[1，2]thiazinane-3-羧酸24.6(Izvest.Akad.Nauk.SSSR Ser.Khim.，1964，9，1615)與等摩爾量的氨基-取代的丁基膦酸酯24.7(Acros)和二環己基碳二亞胺反應，得到醯胺24.8。然後將後者化合物與通過如上所述方法製備的2-溴-5，6，7，8，8a，10a-六氫-9，10-二氧雜-1，3-二氮雜-蒽-6-羧酸[1-(3-氯-4-氟-苯基)-乙基]-醯胺24.9縮合，得到產物24.10。
使用上述方法，但採用不同的磺醯胺24.1代替磺醯胺24.6、和/或採用不同的溴化合物24.4，獲得相應的產物24.5。
方案24.
方法 實施例 方案25-27說明了膦酸酯Ia和IIa的製備方法，其中膦酸酯是通過碳鍵或包括雜原子的可變碳鏈連接的。在這些方法中，例如，使甲苯基-取代的嘧啶25.1與游離基溴化劑例如N-溴代琥珀醯亞胺反應，製備溴甲基衍生物25.3。在回流溫度下在惰性有機溶劑例如六氯乙烷或乙酸乙酯中任選在引發劑例如過氧化二苯甲醯的存在下進行該苄型溴化反應。然後如方案19所述，使該溴甲基化合物25.3與三烷基亞磷酸酯進行Arbuzov反應，酚羥基的脫保護後，得到膦酸酯25.4。
或者，使該苄型溴化物25.3與二烷基羥基、巰基或氨基-取代的膦酸酯25.5反應，酚羥基該脫保護後，得到置換產物25.6。該置換反應是在從室溫至約100℃下、在極性有機溶劑例如二甲基甲醯胺或DMPU中、在合適的鹼例如氫化鈉或六甲基二矽氨化鋰(hexamethyldisilazide)(例如其中Y是O)或碳酸銫或三乙胺(例如其中Y是S或N)的存在下進行的。
例如，在乙酸乙酯中，在回流條件下，使6-對-甲苯基-2，3，3a，9a-四氫-1H-4，9-二氧雜-5，7-二氮雜-環戊烷並[b]萘-8-羧酸4-氟-苄基醯胺25.8與1摩爾當量的N-溴代琥珀醯亞胺反應，得到溴甲基類似物25.9。在二甲基甲醯胺中、在80℃使該產物與膦酸二烷基羥乙基酯25.11(Epsilon)和氫化鈉反應，脫甲矽基後，得到膦酸酯25.12。或者，將該溴甲基化合物25.9在120℃與亞磷酸三烷基酯反應，脫甲矽基後，獲得膦酸酯25.10。
使用上述方法，但採用不同的酸酐25.1代替酸酐25.7、和/或採用不同的膦酸酯25.5，獲得相應的產物25.4和25.6。
方案25.
方法
實施例2 加入N-溴代琥珀醯亞胺之前，在含有25.13(60毫克，0.168mmol，1當量)的燒瓶中溶解CCl4(3.5毫升)和過氧化苯甲醯(4毫克，0.017mmol，0.1當量)。將反應回流4小時，冷卻並真空濃縮。使用己烷/乙酸乙酯7/3進行矽膠色譜法，得到47毫克的嘧啶酮25.14(65％，0.0109mmol)。
H NMR(300MHz)CDCl37.53(s，4H)，4.52(s，2H)，3.91(s，3H)，3.51(s，3H)，1.42(s，9H)。
Rf0.2己烷/乙酸乙酯(7/3)。
MS437.16(M+1)，439.16(M+3)。
將280毫克(0.64mmol，1當量)的溴化物25.14溶於THF(6毫升，0.1M)中，並且向其中加入胺磷酸酯25.15[2-(甲基氨基)乙基膦酸二乙基酯]，並且加熱到50℃，保持12小時。將混合物真空濃縮，並且使用乙酸乙酯/甲醇4/1通過矽膠急驟色譜法純化，獲得190毫克的膦酸酯25.16(54％，0.34mmol)。
1H NMR(300MHz)CDCl37.49(s，4H)，4.14-4.12(s，4H)，3.91(s，3H)，3.58(s，2H)，3.49(s，3H)，2.78-2.75(s，2H)，2.21(s，3H)，2.15-1.95(m，2H)，1.42(s，9H)，1.33(t，J＝7.2Hz，6H)。
Rf0.2己烷/乙酸乙酯(7/3)。
MS552.27(M+1)。
在微波瓶中，將100毫克(0.18mmol，1當量)的胺25.16溶於無水乙腈(5毫升，0.68M)中，並向其中加入對-氟苄基胺(104μl，0.91mmol，5當量)並且封蓋。然後將其放入微波中並加熱至80℃，保持1小時。然後將反應真空濃縮，並用HPLC純化該反應混合物獲得嘧啶酮25.17(70mg，0.098mmol，68％)。
1H NMR(300MHz)DMSO 12.48(s，1H)，9.33(s，1H)，7.77(d，J＝8.4Hz，2H)，7.74(d，J＝8.4Hz，2H)，7.37-7.32(m，2H)，7.17-7.11(m，2H)，4.52-4.35(m，2H)，4.45(d，6.3Hz，2H)，4.03(q，J＝7.2Hz，4H)，3.55-3.51(m2H)，3.30(s，3H)，2.72(s，3H)，2.43-2.21(m，2H)。
19F NMR(300MHz)DMSO -74.25MS561.31(M+1)。
在微波瓶中，將35毫克(0.062mmol，1當量)的胺25.17溶於無水二氯甲烷(3毫升)中，並且向其中放置2，6-二甲基吡啶(290μl，2.49mmol，40當量)和TMSBr(160μl，1.24mmol，20當量)並且封蓋。然後將其放入微波中並加熱到100℃，保持2小時。然後將反應真空濃縮，並用HPLC純化該反應混合物獲得嘧啶酮25.18(27mg，0.054mmol，86％)。
1H NMR(300MHz)DMSO 12.48(s，1H)，9.37(t，J＝2.5Hz，1 N-H)，7.77(d，J＝8.4Hz，2H)，7.74(d，J＝8.4Hz，2H)，7.37-7.32(m，2H)，7.17-7.11(m，2H)，4.52-4.35(m，2H)，4.45(d，6.0Hz，2H)，3.30(s，3H)，3.35-3.21(m，2H)，2.72(s，3H)，2.13-2.02(m，2H)。
19F NMR(300MHz)DMSO -74.15.
31P NMR(300MHz)DMSO 19.94MS505.29(M+1)。
方案26說明了膦酸酯IIa的製備，其中膦酸酯通過氨甲基連接基與2-位連接。在該方法中，將如方案25所述製備的溴甲基-取代的雙環醯胺26.1a氧化為相應的醛26.1。滷甲基化合物至醛的氧化例如描述在R.C.Larock，VCH的Comprehensive Organic Transformations，1989，p.599ff中。任選在銀鹽的存在下通過用二甲亞碸和鹼處理或通過與三甲胺N-氧化物或六亞甲基四胺反應進行該轉化。然後如方案9所述，用還原氨基化反應(H＝還原劑)使醛26.1與二烷基氨基-取代的膦酸酯26.2反應，酚羥基的脫保護後，得到氨甲基產物26.3。
例如，如J.Org.Chem.，51，1264，1986所述，將使用方案25描述的方法，由酸酐25.7製備的5-苄氧基甲氧基-2-(4-溴甲基-苯基)-4-氧代-3，4-二氫-嘧啶-6-羧酸3，5-二氯-苄基醯胺26.4與二甲亞碸和2，4，6-三甲吡啶在90℃進行反應，得到醛26.5。然後使該產物與1摩爾當量的二烷基氨乙基膦酸酯26.6(Epsilon)和三乙醯氧基硼氫化鈉反應，脫甲矽基後，產生膦酸酯26.7。
使用上述方法，但採用不同的溴甲基化合物25.3代替溴甲基化合物26.4、和/或採用不同的膦酸酯26.2，獲得相應的產物26.3。
方案26.
方法 實施例 還可以採用還原氨基化方法，通過氨基連接基連接膦酸酯。可以通過氨基膦酸酯試劑26.9、26.10和26.11對通過WO 03/03577的96頁方法製備的1-甲基-6-氧代-2-(2-氧代-乙基)-5-三異丙基矽烷基氧基-1，6-二氫-嘧啶-4-羧酸4-氟-苄基醯胺26.8進行還原氨基化，在用氟化四丁銨(TBAF)脫甲矽基之後，分別得到26.12、26.13和26.14(方案26a)。正如本文先前的實施例一樣，R1可以進一步轉變為其它磷取代基，例如X和Y。膦酸酯取代基X的實施方案包括OPh、OAr、OCH2CF3和NHR，其中R是胺基酸的殘基。膦酸酯取代基Y的實施方案包括乳酸酯或膦酸醯胺化物。
方案26a.
實施例1 實施例2 在微波管瓶中，將62毫克(0.16mmol，1當量)的胺26.20溶於無水THF(4毫升)中，並且向其中加入HCl(aq)(0.5毫升，10％)並且封蓋。然後將其放入微波中並加熱到55℃，保持2小時。然後徹底地真空濃縮該反應，並且以26.21的粗品混合物的形式在下一個反應中使用。
MS352.02(M+MeOH)。
向醛26.21中加入甲醇(5毫升)，接著加入胺25.15[2-(甲基氨基)乙基膦酸二乙基酯](123毫克，0.63mmol，14當量)。向其中加入乙酸(300μl)和NaCNBH3(30毫克，0.47mmol，3當量)，並攪拌該反應16小時。然後將該反應混合物真空濃縮、過濾並且用HPLC純化，得到膦酸酯26.22(7mg，0.014mmol)。
1H NMR(300MHz)CD3OD 7.39-7.35(m，2H)，7.09-7.04(m，2H)，4.59(s，2H)，4.17-4.13(m，4H)，3.65(s，3H)，3.66-3.63(m，2H)，3.32-3.29(m，2H)，3.00(s，3H)，2.51-2.50(m，2H)，1.34(t，J＝6.6Hz，6H)。
19F NMR(300MHz)CD3OD-77.66。
31P NMR(300MHz)CD3OD26.18MS499.15(M+1)。
用氨基膦酸酯試劑26.9、26.10和26.11將通過WO 03/03577的110頁的方法並且由1-烯丙基5-(2，2-二甲基-丙醯氧基)-6-氧代-1，6-二氫-嘧啶-4-羧酸甲酯26.16(piv＝新戊酸酯，(CH3)3CC(O)-)製備的6-氧代-1-(2-氧代-乙基)-5-三異丙基矽烷基氧基-1，6-二氫-嘧啶-4-羧酸4-氟-苄基醯胺26.15進行還原氨基化，用TBAF脫甲矽基後，分別得到26.17、26.18和26.19(方案26b)。
方案26b.
實施例 方案27說明了膦酸酯Ia的製備，其中膦酸酯是通過使羧酸與氨基膦酸酯試劑偶合形成的醯胺鍵連接的。在該方法中，將方案26得到的醛27.1或26.1氧化為相應的羧酸27.2。醛轉化為相應的羧酸描述在R.C.Larock，VCH的Comprehensive Organic Transformations，1989，p.838中。通過利用各種氧化劑例如高錳酸鉀、四氧化釕、氧化銀或亞氯酸鈉來進行該反應。然後如方案5所述，將得到的羧酸27.2與氨基-取代的膦酸二烷基酯27.3偶合得到醯胺27.4。
例如，如Org.Syn.Coll.Vol.4，919，1963所述，使2-(4-甲醯基-苯基)-4-甲氧基-5-三異丙基矽烷基氧基-嘧啶-6-羧酸(環己-3-烯基甲基)-醯胺27.5與氧化銀在氫氧化鈉水溶液中反應得到羧酸27.6。然後在二噁烷溶液中在室溫下將後者化合物與等摩爾數量的二烷基氨甲基膦酸酯27.7(Interchim)和二環己基碳二亞胺反應，脫甲矽基後，得到醯胺膦酸酯27.8。
使用上述方法，但採用不同的醛26.1代替醛27.5、和/或採用不同的膦酸酯27.3，獲得相應的醯胺27.4。例如，將通過WO 03/035077，p.85的方法製備的5，6-二羥基-嘧啶-2，4-二羧酸4-甲酯27.9用4-氟苄基胺，可以轉變為4-氟苄基醯胺27.10(方案27a)，並且將羧酸基團與包括26.9、26.10和26.11的過量的胺偶合分別得到27.11、27.12和27.13(方案27b)。
方案27.
方法 實施例 方案27a.

方案27b.
方案28說明了膦酸酯Ib的製備，其中膦酸酯是通過雜原子O或S和可變碳鍵在4位連接的。在該方法中，如方案7所述，將5-羥基保護的甲酯28.1與二烷基羥基或巰基取代的膦酸酯28.8進行Mitsunobu反應，產生醚或硫醚膦酸酯28.9。然後如方案3所述，將該化合物與胺ArLNR3H反應得到醯胺28.10。或者，如方案6所述，使28.1與二烷基溴烷基-取代的膦酸酯28.5反應，得到醚28.6。然後如上所述，將後者化合物轉變為醯胺28.7。
在其它實施方案中，方案28a顯示了5-羥基-3-甲基-4-氧代-2-對甲苯基-1，6-二氫-嘧啶-6-羧酸苄基醯胺28.11與二烷基2-巰基乙基膦酸酯28.18(Zh.Obschei.Khim.，(1973)，43，2364)、偶氮二羧酸二乙酯和三苯基膦反應，得到硫醚28.12。使3-乙基-5-羥基-4-氧代-2-對-甲苯基-3，4-二氫-嘧啶-6-羧酸[1-(4-氟-苯基)-環丙基]-醯胺28.13與二烷基溴甲基膦酸酯28.15(Lancaster)和碳酸鉀反應產生膦酸酯28.16。用2-氯乙基二烷基膦酸酯試劑28.19將5-羥基-4-氧代-3-丙基-2-對-甲苯基-3，4-二氫-嘧啶-6-羧酸(5-氨磺醯基-萘-2-基甲基)-醯胺28.17進行烷基化，得到膦酸酯嘧啶酮28.20。
方案28.
方法
方案28a.
實施例 方案29說明了膦酸酯Ia的製備，其中膦酸酯既可以直接連接也可以通過飽和或不飽和碳鏈在2-位連接。在該方法中，如上所述，將溴-取代的酸酐29.1轉化為酚-保護的醯胺29.2。然後如方案4所述，在鈀(O)催化劑的存在下，將該產物與二烷基烯基膦酸酯29.3進行Heck偶合反應得到膦酸酯29.4。任選地，如方案4所述，將烯鍵還原得到飽和類似物29.5。
或者，如方案3所述，在鈀(O)催化劑的存在下將溴-取代的醯胺29.1與二烷基亞磷酸酯偶合，酚羥基的脫保護之後，產生醯胺膦酸酯29.6。
例如，2-溴-4，5-二羥基-嘧啶-6-羧酸4-三氟甲基-苄基醯胺29.8。然後在二甲基甲醯胺溶液中在80℃將該化合物與1摩爾當量的二烷基乙烯基膦酸酯29.9(Aldrich)、三乙胺和催化量的四(三苯基膦)鈀(O)反應，脫甲矽基之後，得到不飽和的膦酸酯29.10。然後如Angew.Chem.Int.Ed.，4，271，1965所述，使該產物與通過二乙基偶氮二羧酸酯的鹼性水解製備的二醯亞胺反應，得到飽和產物29.11。
或者，在甲苯溶液中在大約100℃將29.8與1摩爾當量的二烷基亞磷酸酯29.2、三乙胺和3mol％四(三苯基膦)鈀(O)反應，脫甲矽基後，得到膦酸酯產物29.12。
使用上述方法，但採用不同的酸酐29.1代替酸酐29.7、和/或採用不同的膦酸酯29.3，獲得相應的產物29.4、29.5和29.6。
方案29.
方法
方案29.
實施例 方案30說明了膦酸酯IIa的製備，其中膦酸酯通過飽和或不飽和的碳鍵在2-位連接。在該方法中，在鹼性條件下，將醯胺30.2與二烷基甲醯基-取代的膦酸酯30.3縮合，得到不飽和的膦酸酯30.4。在從室溫到約100℃在極性非質子溶劑例如二甲基甲醯胺或二噁烷中在鹼例如氫化鈉、叔丁醇鉀或六甲基二矽氨化鋰的存在下進行該反應。任選地，如方案4所述，將產物30.4還原，得到飽和類似物30.5。
例如，在二甲基甲醯胺溶液中在60℃將3-(4-甲氧基-苄基)-2-甲基-4-氧代-5-三異丙基矽烷基氧基-3，4-二氫-嘧啶-6-羧酸(3，5-二氯-苄基)-乙基-醯胺30.7與1摩爾當量的二烷基甲醯基甲基膦酸酯30.8(Aurora)和氫化鈉反應，脫甲矽基後，得到不飽和的膦酸酯30.9。然後如Angew.Chem.Int.Ed.，4，271，1965所述，使該產物與通過二乙基偶氮二羧酸酯的鹼性水解製備的二醯亞胺反應，得到飽和膦酸酯30.10。
使用上述方法，但採用不同的酸酐30.1代替酸酐30.6、和/或採用不同的膦酸酯30.3，獲得相應的產物30.4和30.5。
方案30.
方法 方案31說明了膦酸酯Ia的製備，其中膦酸酯通過肟鍵在2位連接。在該方法中，將2-甲基，6-醯胺31.2溴代，得到2-溴甲基化合物31.3。如方案26所述，將31.3氧化，得到相應的醛31.4。然後通過與羥反應，將醛31.4轉化為肟31.5。然後在極性溶劑例如四氫呋喃或二甲基甲醯胺中在鹼例如氫氧化鈉或碳酸鉀的存在下，將後者化合物與二烷基溴甲基-取代的膦酸酯31.6反應，酚羥基的脫保護後，製備出肟衍生物31.7。
例如，在四氫呋喃溶液中將2-甲醯基-4，5-二甲氧基-嘧啶-6-羧酸4-氟-苄基醯胺31.9與三摩爾當量的鹽酸羥胺和乙酸鈉反應，產生2-(羥基亞氨基-甲基)-4，5-二甲氧基-嘧啶-6-羧酸4-氟-苄基醯胺31.10，然後在二噁烷溶液中在室溫下將其與1摩爾當量的二烷基溴丙基膦酸酯31.11(Synthelec)和碳酸鉀反應，酚羥基的脫甲矽基後，得到肟醚31.12。
同樣例如，可以製備具有嗎啉鍵的2-膦酸酯式Ia化合物。3-[4-(4-氟-苄基氨基甲醯基)-5-羥基-3-甲基-4-氧代-3，4-二氫-嘧啶-2-基]-嗎啉-4-羧酸叔丁基酯31.13的5-羥基可以被酯化為2-碘代苯甲酸酯得到31.14。可以在酸性條件下從31.14上除去Boc基團，並且可以將2-碘苯甲酸4-(4-氟-苄基氨基甲醯基)-1-甲基-2-嗎啉-3-基-6-氧代-1，6-二氫-嘧啶-5-基酯31.15的氨基與醛31.16縮合，通過用氰基硼氫化鈉進行還原氨基化，得到31.17。可以按照R.Moss等人Tetrahedron Letters，28，5005(1989)的方法在輕微氧化的條件下除去2-碘代苯甲酸酯基團，得到嗎啉代膦酸酯31.18。
使用上述方法，但採用不同的酸酐31.1代替酸酐31.8、和/或採用不同的膦酸酯31.6，獲得相應的產物31.7。
方案31.
方法 實施例
膦酸酯R-連接基-P(O)(OR1)2、R-連接基-P(O)(OR1)(OH)和R-連接基-P(O)(OH)2的相互轉化方案1-31描述了通用結構R-連接基-P(O)(OR1)2的膦酸酯的製備，其中基團R1可以相同或不同。與膦酸酯Ia-d和IIa-d或其前體物連接的R1基團，可以使用確定的化學轉化來改變。膦酸酯的相互轉化反應在方案32中進行了說明。方案32中的基團R表示在化合物Ia-d和IIa-d中、或在其前體物中連接取代基-P(O)(OR1)2的亞結構。使用如下所述方法，可以改變在前體化合物中或在酯Ia-d和IIa-d中的R1基團。對於特定的膦酸酯轉化所採用的方法，取決於取代基R1的性質和膦酸酯基團所連接的底物的性質。膦酸酯的製備和水解描述在Organic Phosphorus Compounds，G.M.Kosolapoff，L.Maeir，eds，Wiley，1976，p.9ff中。
膦酸二酯32.1轉化為相應的膦酸單酯32.2(方案32，反應1)可以通過許多方法實現。例如，如J.Org.Chem，1995，60，2946所述，通過與叔有機鹼例如二氮雜二環辛烷(DABCO)或奎寧環反應，將其中R1是芳烷基例如苄基的酯32.1轉變為單酯化合物32.2。該反應是在惰性烴溶劑例如甲苯或二甲苯中在大約110℃進行的。通過用鹼例如在乙腈中的氫氧化鈉水溶液或在含水的四氫呋喃中的氫氧化鋰處理酯32.1實現將其中R1是芳基例如苯基或烯基例如烯丙基的二酯32.1轉化為單酯32.2。通過氫化的方法例如使用鈀/碳催化劑將其中基團R1之一是芳烷基例如苄基並且另一個是烷基的膦酸二酯32.1轉變為其中R1是烷基的單酯32.2。通過在乙醇水溶液中在回流條件下任選在二氮雜二環辛烷的存在下，用氯三(三苯基膦)銠(Wilkinson′s催化劑)處理其中兩個基團R1都是烯基例如烯丙基的膦酸二酯，可以將其轉變為其中R1是烯基的單酯32.2，例如通過使用在J.Org.Chem.，38，3224，1973中描述的方法來斷裂烯丙基羧酸酯。
如J.Chem.Soc.，Chem.Comm.，739，1979所述，可以通過二酯或單酯與三甲基甲矽烷基溴的反應來實現將膦酸二酯32.1或膦酸單酯32.2轉化為相應的膦酸32.3(方案32，反應2和3)。在惰性溶劑例如二氯甲烷中任選在甲矽烷基化試劑例如二(三甲基甲矽烷基)三氟乙醯胺的存在下在室溫下進行該反應。通過用鈀催化劑進行氫化或通過在醚溶劑例如二噁烷中用氯化氫處理其中R1是芳烷基例如苄基的膦酸單酯32.2，可以將其轉變為相應的膦酸32.3。例如使用Helv.Chim.Acta.，68，618，1985中描述的方法，通過在含水有機溶劑例如在15％含水乙腈或在含水乙醇中將其中R1是烯基例如烯丙基的膦酸單酯32.2與Wilkinson′s催化劑反應，可以將其轉變為膦酸32.3。其中R1是苄基的膦酸酯32.1的鈀催化氫解描述在J.Org.Chem.，24，434，1959中。其中R1是苯基的膦酸酯32.1的鉑-催化氫解描述在J.Am.Chem.Soc.，78，2336，1956中。
通過許多反應實現將膦酸單酯32.2轉化為膦酸二酯32.1(方案32，反應4)，其中新引入的R1基團是烷基、芳烷基、滷代烷基例如氯乙基或芳烷基，其中底物32.2與羥基化合物R1OH在偶合劑的存在下進行反應。合適的偶合劑是用於製備羧酸酯的那些偶合劑，並且包括碳二亞胺例如二環己基碳二亞胺，在這樣的情況中，該反應優選在鹼性有機溶劑例如吡啶或(苯並三唑-1-基氧基)三吡咯烷基磷六氟磷酸酯(PYBOP，Sigma)中進行，在這樣的情況中，在極性溶劑例如二甲基甲醯胺中在叔有機鹼例如二異丙基乙胺或Aldrithiol-2(Aldrich)的存在下進行該反應，在這樣的情況中，該反應是在鹼性溶劑例如吡啶中在三芳基膦例如三苯基膦的存在下進行的。或者，通過利用如上所述(方案7)的Mitsunobu反應將膦酸單酯32.2轉化為二酯32.1。在二乙基偶氮二羧酸酯和三芳基膦例如三苯基膦的存在下，使底物與羥基化合物R1OH反應。或者，通過單酯與滷化物R1Br(其中R1是烯基或芳烷基)反應將膦酸單酯32.2轉變成膦酸二酯32.1，其中引入的R1基團是烯基或芳烷基。烷基化反應是在極性有機溶劑例如二甲基甲醯胺或乙腈中在鹼例如碳酸銫的存在下進行的。或者，用兩步的方法將膦酸單酯轉變成膦酸二酯。在第一步中，如Organic Phosphorus Compounds，G.M.Kosolapoff，L.Maeir，eds，Wiley，1976，p.17中所述，通過與亞硫醯氯或草醯氯等等反應，將膦酸單酯32.2轉變成氯類似物RP(O)(OR1)Cl，然後在鹼例如三乙胺的存在下使由此獲得的產物RP(O)(OR1)Cl與羥基化合物R1OH反應，得到膦酸二酯32.1。
利用如上所述製備膦酸二酯R-連接基-P(O)(OR1)232.1的方法，除了僅僅採用1摩爾比例的組分R1OH或R1Br，將膦酸R-連接基-P(O)(OH)2轉變成膦酸單酯RP(O)(OR1)(OH)(方案32，反應5)。
在偶合劑例如Aldrithiol-2(Aldrich)和三苯基膦的存在下，通過與羥基化合物R1OH的偶合反應，將膦酸R-連接基-P(O)(OH)232.3轉變成膦酸二酯R-連接基-P(O)(OR1)232.1(方案32，反應6)。該反應是在鹼性溶劑例如吡啶中進行的。或者，在吡啶中在大約70℃，採用例如二環己基碳二亞胺，利用偶合反應，將膦酸32.3轉變成膦酸酯32.1，其中R1是芳基。或者，利用烷基化反應，將膦酸32.3轉變成膦酸酯32.1，其中R1是烯基。在極性有機溶劑例如乙腈溶液中在回流溫度下在鹼例如碳酸銫的存在下，使膦酸與烯基溴化物R1Br反應得到膦酸酯32.1。
方案32 氨基甲酸酯的製備膦酸酯1-9可以含有氨基甲酸酯鍵。氨基甲酸酯的製備描述在Comprehensive Organic Functional Group Transformations，A.R.Katritzky，ed.，Pergamon，1995，Vol.6，p.416ff，和Organic FunctionalGroup Preparations，S.R.Sandler和W.Karo，Academic Press，1986，p.260ff中。
方案33說明了合成氨基甲酸酯鍵的各種方法。如本文所描述，如方案33所示，在製備氨基甲酸酯的一般反應中，將甲醇33.1轉變為活化的衍生物33.2，其中Lv是離去基團例如滷素、咪唑基、苯並三唑基等。然後使活化的衍生物33.2與胺33.3反應，得到氨基甲酸酯產物33.4。在方案33中的實施例1-7描述了實施該一般反應的方法。實施例8-10說明了製備氨基甲酸酯的替代方法。
方案33的實施例1說明了採用甲醇33.5的氯甲醯衍生物來製備氨基甲酸酯。在該方法中，如Org.Syn.Coll.Vol.3，167，1965所述，在惰性溶劑例如甲苯中在大約0℃使甲醇33.5與光氣反應或如Org.Syn.Coll.Vol.6，715，1988所述，使甲醇33.5與等效試劑例如三氯甲氧基氯甲酸酯反應，得到氯甲酸酯33.6。然後在有機或無機鹼的存在下，使後者化合物與胺組分33.3反應，得到氨基甲酸酯33.7。例如，如Org.Syn.Coll.Vol.3，167，1965所述，在水-可混溶的溶劑例如四氫呋喃中在氫氧化鈉水溶液的存在下，使氯甲醯化合物33.6與胺33.3反應，得到氨基甲酸酯33.7。或者，在二氯甲烷中在有機鹼例如二異丙基乙胺或二甲基氨基吡啶的存在下進行該反應。
方案33的實施例2描述了氯甲酸酯化合物33.6與咪唑反應產生咪唑醯胺33.8。然後使咪唑醯胺產物與胺33.3反應，得到氨基甲酸酯33.7。如J.Med.Chem.，1989，32，357所述，在非質子溶劑例如二氯甲烷中在0℃進行咪唑醯胺的製備，在類似的溶劑中在室溫下任選在鹼例如二甲基氨基吡啶的存在下進行氨基甲酸酯的製備。
方案33的實施例3描述了氯甲酸酯33.6與活化的羥基化合物R」OH反應得到混合碳酸酯33.10。在惰性有機溶劑例如醚或二氯甲烷中在鹼例如二環己基胺或三乙胺的存在下進行該反應的。羥基組分R″OH選自在方案33中所顯示的化合物33.19-33.24和類似的化合物。例如，如果組分R″OH是羥基苯並三唑33.19、N-羥基琥珀醯亞胺33.20或五氯酚33.21，如Can.J.Chem.，1982，60，976所述，在醚溶劑中在二環己基胺的存在下通過氯甲酸酯與羥基化合物反應來混合碳酸酯33.10。其中組分R″OH是五氟酚33.22或2-羥基吡啶33.23的類似的反應，如Syn.，1986，303，and Chem.Ber.118，468，1985所述，其是在醚溶劑中在三乙胺的存在下進行的。
方案33的實施例4說明了採用烷氧羰基咪唑33.8來製備氨基甲酸酯。在該方法中，使甲醇33.5與等摩爾量的羰基二咪唑33.11反應，製備中間體33.8。該反應是在質子惰性有機溶劑例如二氯甲烷或四氫呋喃中進行的。然後使醯氧基咪唑33.8與等摩爾量的胺R′NH2反應，得到氨基甲酸酯33.7。如Tet.Lett，42，2001，5227所述，在質子惰性有機溶劑例如二氯甲烷中進行該反應，得到氨基甲酸酯33.7。
方案33的實施例5說明了利用中間體烷氧羰基苯並三唑33.13製備氨基甲酸酯。在該方法中，在室溫下，將甲醇ROH與等摩爾量的苯並三唑碳醯氯33.12反應，得到烷氧羰基產物33.13。如Synthesis.，1977，704所述，該反應是在有機溶劑例如苯或甲苯中在叔有機胺例如三乙胺的存在下進行的。然後使該產物與胺R′NH2反應，得到氨基甲酸酯33.7。如Synthesis，1977，704所述，該反應是在甲苯或乙醇中、在從室溫至約80℃下進行的。
方案33的實施例6說明了氨基甲酸酯的製備，其中使碳酸酯(R″O)2CO 33.14與甲醇33.5反應，得到中間體烷氧羰基中間體33.15。然後使後者試劑與胺R′NH2反應，得到氨基甲酸酯33.7。其中試劑33.15衍生自羥基苯並三唑33.19的方法描述在Synthesis，1993，908中；其中試劑33.15衍生自N-羥基琥珀醯亞胺33.20的方法描述在Tet.Lett.，1992，2781中；其中試劑33.15衍生自2-羥基吡啶33.23的方法描述在Tet.Lett.，1991，4251中；其中試劑33.15衍生自4-硝基酚33.24的方法描述在Synthesis.1993，103中。等摩爾量的甲醇ROH與碳酸酯33.14之間的反應是在惰性有機溶劑中在室溫下進行的。
方案33的實施例7說明了由烷氧羰基疊氮化物33.16製備氨基甲酸酯。在該方法中，使氯甲酸烷基酯33.6與疊氮化物例如疊氮化鈉反應得到烷氧羰基疊氮化物33.16。然後使後者化合物與等摩爾量的胺R′NH2反應，得到氨基甲酸酯33.7。例如如Synthesis，1982，404所述，該反應是在室溫下在極性非質子溶劑例如二甲亞碸中進行的。
方案33的實施例8說明了利用甲醇ROH與胺33.17的氯甲醯衍生物之間的反應來製備氨基甲酸酯。在該方法中，其描述在Synthetic OrganicChemistry，R.B.Wagner，H.D.Zook，Wiley，1953，647頁中，反應物在室溫下在非質子溶劑例如乙腈中在鹼例如三乙胺的存在下進行化合，得到氨基甲酸酯33.7。
方案33的實施例9說明了利用甲醇ROH與異氰酸酯33.18之間的反應來製備氨基甲酸酯。在該方法中，其描述在Synthetic OrganicChemistry，R.B.Wagner，H.D.Zook，Wiley，1953，645頁中，反應物在室溫下在非質子溶劑例如醚或二氯甲烷等中進行混合，得到氨基甲酸酯33.7。
方案33的實施例10說明了利用甲醇ROH與胺R′NH2之間的反應來製備氨基甲酸酯。在該方法中，其描述在Chem.Lett.1972，373中，反應物在室溫下在質子惰性有機溶劑例如四氫呋喃中在叔鹼例如三乙胺和硒的存在下進行混合。將一氧化碳通過該溶液，進行反應得到氨基甲酸酯33.7。
方案33.氨基甲酸酯的製備總反應 實施例
烷氧羰基-取代的膦酸酯二醯胺化物、單醯胺化物、二酯和單酯的製備。
許多方法可用於將膦酸轉化為醯胺化物和酯。在一組方法中，既可以將膦酸轉變為分離的活化中間體例如磷醯氯，也可以將膦酸原位活化與胺或者羥基化合物反應。
通過與亞硫醯氯反應實現膦酸轉化為磷醯氯，例如如J.Gen.Chem.USSR，1983，53，480、Zh.Obschei Khim.，1958，28，1063或J.Org.Chem.，1994，59，6144所述，或通過與草醯氯反應，如J.Am.Chem.Soc.，1994，116，3251或J.Org.Chem.，1994，59，6144所述，或通過與五氯化磷反應，如J.Org.Chem.，2001，66，329或J.Med.Chem.，1995，38，1372所述。然後在鹼的存在下，使得到的磷醯氯與胺或羥基化合物反應，得到醯胺化物或酯產物。
如J.Chem.Soc.，Chem.Comm.，1991，312或Nucleosides Nucleotides 2000，19，1885所述，通過與羰基二咪唑反應，將膦酸轉變為活化的咪唑基衍生物。如J.Med.Chem.1995，38，4958所述，通過膦酸與三氯甲基磺醯氯的反應，獲得活化的磺醯氧基衍生物，或如Tet.Lett.，1996，7857或Bioorg.Med.Chem.Lett，1998，8，663所述與三異丙基苯磺醯氯反應。然後使活化的磺醯氧基衍生物與胺或羥基化合物反應，得到醯胺化物或酯。
或者，在二醯亞胺偶合劑的存在下，使膦酸和胺或羥基反應物混合。例如在J.Chem.Soc.，Chem.Comm.，1991，312或J.Med.Chem.，1980，23，1299或Coll.Czech.Chem.Comm.，1987，52，2792中描述了在二環己基碳二亞胺的存在下利用偶合反應來製備膦酸的醯胺化物和酯的方法。使用乙基二甲基氨基丙基碳二亞胺進行膦酸的活化與偶合描述在Tet.Lett.，2001，42，8841或Nucleosides Nucleotides，2000，19，1885中。
已經描述了許多其他的偶合試劑可以用於由膦酸製備醯胺化物和酯。該試劑包括如J.Org.Chem.，1995，60，5214和J.Med.Chem.，1997，40，3842所述的Aldrithiol-2和PYBOP和BOP，如J.Med.Chem.，1996，39，4958所述的均三甲苯-2-磺醯基-3-硝基-1，2，4-三唑(MSNT)，如J.Org.Chem.，1984，49，1158所述的二苯基磷醯基疊氮化物，如Bioorg.Med.Chem.Lett.，1998，8，1013所述的1-(2，4，6-三異丙基苯磺醯-3-硝基-1，2，4-三唑(TPSNT)，如Tet.Lett.，1996，37，3997所述的溴三(二甲基氨基)六氟磷酸酯(BroP)，如Nucleosides Nucleotides 1995，14，871所述的2-氯-5，5-二甲基-2-氧代-1，3，2-二氧雜磷雜環己烷(dioxaphosphinane)和如J.Med.Chem.，1988，31，1305所述的二苯基氯磷酸酯。
利用Mitsunobu反應將膦酸轉變為醯胺化物和酯，其中將膦酸和胺或羥基反應物在三芳基膦和二烷基偶氮二羧酸酯的存在下進行混合。該方法描述在Org.Lett.，2001，3，643或J.Med.Chem.，1997，40，3842中。
在合適的鹼的存在下，通過膦酸與滷素化合物之間的反應，同樣可以獲得膦酸酯。該方法例如描述在Anal.Chem.，1987，59，1056或J.Chem.Soc.Perkin Trans.，I，1993，19，2303或J.Med.Chem.，1995，38，1372或Tet.Lett.，2002，43，1161中。
方案34-37說明了將膦酸酯和膦酸轉化為烷氧羰基-取代的膦酸二醯胺化物(方案34)、膦酸醯胺化物(方案35)、膦酸單酯(方案36)和膦酸二酯(方案37)。方案38說明了偕-二烷基氨基膦酸酯試劑的合成。
方案34說明了將膦酸二酯34.1轉化為膦酸二醯胺化物34.5的各種方法。將如先前描述製備的二酯34.1水解為單酯34.2或膦酸34.6。這些轉化所使用的方法如上所述。單酯34.2通過與氨基酯34.9反應轉變為單醯胺化物34.3，其中基團R2是H或烷基，基團R4b是亞烷基部分例如CHCH3、CHPr1、CH(CH2Ph)、CH2CH(CH3)等或天然存在或修飾的胺基酸基團，基團R5b是烷基。在偶合劑例如碳二亞胺例如二環己基碳二亞胺的存在下，如J.Am.Chem.Soc.，1957，79，3575所述，任選在活化劑例如羥基苯並三唑的存在下，混合反應物得到醯胺化物產物34.3。如J.Org.Chem.，1995，60，5214所述，同樣在偶合劑例如BOP、Aldrithiol、PYBOP和用於製備醯胺和酯的類似偶合劑的存在下，進行形成醯胺化物的反應。或者，利用Mitsunobu反應，將反應物34.2和34.9轉變成單醯胺化物34.3。利用Mitsunobu反應製備醯胺化物被描述在J.Med.Chem.，1995，38，2742中。在惰性溶劑例如四氫呋喃中在三芳基膦和二烷基偶氮二羧酸酯的存在下，將等摩爾量的反應物進行混合。然後將由此獲得的單醯胺化物酯34.3轉變成醯胺化物膦酸34.4。如前所述，用於水解反應的條件取決於R1基團的性質。然後使膦酸醯胺化物34.4與氨基酯34.9反應，如上所述，得到雙醯胺化產物34.5，其中氨基取代基可以是相同或不同的。
該方法的例子顯示在方案34的實施例1中。在該方法中，如J.Org.Chem.，1995，60，2946所述，在甲苯中在回流條件下，使二苄基膦酸酯34.14與二氮雜二環辛烷(DABCO)反應，得到單苄基膦酸酯34.15。然後在吡啶中使該產物與等摩爾量的丙氨酸乙基酯34.16和二環己基碳二亞胺反應，得到醯胺化產物34.17。然後除去苄基，例如通過用鈀催化劑進行氫解，得到一元酸產物34.18。然後如J.Med.Chem.，1995，38，2742所述，將該化合物與乙基白酸酯34.19、三苯基膦和偶氮二羧酸二乙酯進行Mitsunobu反應，產生雙醯胺化物產物34.20。
使用上述方法，但採用不同的氨基酯34.9代替乙基白酸酯34.19或丙氨酸乙基酯34.16，獲得相應的產物34.5。
或者，使用如上所述的偶合反應，將膦酸34.6轉變為雙醯胺化物34.5。該反應可以一步進行，在這樣的情況下，存在於產物34.5中的氮-相關的取代基是相同的，或分為兩個步驟進行，在這樣的情況下，氮-相關的取代基可以是不同的。
該方法的例子顯示在方案34的實施例2。在該方法中，例如如J.Chem.Soc.，Chem.Comm.，1991，1063所述，在吡啶溶液中將膦酸34.6與過量的乙基苯基丙氨酸酯34.21和二環己基碳二亞胺反應，得到雙醯胺化物產物34.22。
使用上述方法，但採用不同的氨基酯34.9代替乙基乙基苯基丙氨酸酯，獲得相應的產物34.5。
作為進一步的替代方案，將膦酸34.6轉變為單或雙-活化的衍生物34.7，其中Lv是離去基團，例如氯，咪唑基，三異丙基苯磺醯氧基等。如Organic Phosphorus Compounds，G.M.Kosolapoff，L.Maeir，eds，Wiley，1976，p.17所述，將膦酸轉化為氯化物34.7(Lv＝Cl)是通過與亞硫醯氯或草醯氯等反應進行的。膦酸轉化為單咪唑醯胺34.7(Lv＝咪唑基)描述在J.Med.Chem.，2002，45，1284和J.Chem.Soc.Chem.Comm.，1991，312中。或者，如Nucleosides and Nucleotides，2000，10，1885所述，通過與三異丙基苯磺醯氯反應而將膦酸活化。然後在鹼的存在下，使該活化的產物與氨基酯34.9反應，得到雙醯胺化物34.5。該反應可以一步進行，在這樣的情況下，存在於產物34.5中的氮取代基是相同的，或通過中間體34.11分為兩個步驟進行，在這樣的情況下，氮取代基可以是不同的。
這些方法的例子顯示在方案34的實施例3和5中。在方案34的實施例3所說明的方法中，如Zh.Obschei Khim.，1958，28，1063所述，使膦酸34.6與十摩爾當量的亞硫醯氯反應，得到二氯化合物34.23。然後在回流溫度下在極性非質子溶劑例如乙腈中在鹼例如三乙胺的存在下，使該產物與絲氨酸丁基酯34.24反應，得到二醯胺化物產物34.25。
使用上述方法，但採用不同的氨基酯34.9代替絲氨酸丁基酯34.24，獲得相應的產物34.5。
如J.Chem.Soc.Chem.Comm.，1991，312所述，在方案34的實施例5所說明的方法中，將膦酸34.6與羰基二咪唑反應，得到咪唑醯胺34.32。然後在乙腈溶液中在室溫下，將該產物與1摩爾當量的丙氨酸乙基酯34.33反應，得到單置換產物34.34。然後使後者化合物與羰基二咪唑反應，產生活化中間體34.35，然後使該產物在相同條件下與乙基N-甲基丙氨酸酯34.33a反應，得到雙醯胺化產物34.36。
使用上述方法，但採用不同的氨基酯34.9代替丙氨酸乙基酯34.33或乙基N-甲基丙氨酸酯34.33a，獲得相應的產物34.5。
使用如上所述的方法，通過首先將單酯轉化為活化衍生物34.8，由單酯34.2也可以製備中間體單醯胺化物34.3，其中Lv是離去基團，例如滷素，咪唑基等。然後在鹼例如吡啶的存在下，使該產物34.8與氨基酯34.9反應，得到中間體單醯胺化產物34.3。然後如上所述，通過除去R1基團並將該產物與氨基酯34.9偶合，將後者化合物轉化為雙醯胺化物34.5。
該方法的例子顯示在方案34的實施例4中，其中膦酸通過轉化為氯衍生物34.26而被活化。如Tet.Letters.，1994，35，4097所述，在該方法中，將膦酸的單苄基酯34.15在二氯甲烷中與亞硫醯氯反應，得到磷醯氯34.26。然後在乙腈溶液中在室溫下，將該產物與1摩爾當量的3-氨基-2-甲基丙酸乙酯34.27反應，得到單醯胺化物產物34.28。將後者化合物在乙酸乙酯中用5％鈀/碳催化劑氫化，產生一元酸產物34.29。在四氫呋喃中，使該產物與等摩爾量的丙氨酸丁基酯34.30、三苯基膦、偶氮二羧酸二乙酯和三乙胺進行Mitsunobu偶合方法，得到雙醯胺化物產物34.31。
使用上述方法，但採用不同的氨基酯34.9代替3-氨基-2-甲基丙酸乙基酯34.27或丙氨酸丁基酯34.30，獲得相應的產物34.5。
通過二氨基化合物34.10，活化的膦酸衍生物34.7也可以被轉變為雙醯胺化物34.5。通過與氨反應，將活化的膦酸衍生物例如磷醯氯轉化為相應的氨基類似物34.10，其描述在Organic Phosphorus Compounds，G.M.Kosolapoff，L.Maeir，eds，Wiley，1976中。然後在極性有機溶劑例如二甲基甲醯胺中在鹼例如4，4-二甲基氨基吡啶(DMAP)或碳酸鉀的存在下，將二氨基化合物34.10在高溫下與滷代酯34.12(滷＝滷素，即F，Cl，Br，I)反應，得到雙醯胺化物34.5。
該方法的例子顯示在方案34的實施例6中。在該方法中，使二氯膦酸酯34.23與氨反應得到二醯胺34.37。該反應是在水、含水酒精或酒精溶液中在回流溫度下進行的。然後在極性有機溶劑例如N-甲基吡咯烷酮中在大約150℃下在鹼例如碳酸鉀的存在下和任選在催化數量的碘化鉀的存在下，使得到的二氨基化合物與兩摩爾當量的乙基2-溴-3-甲基丁酸酯34.38反應，得到雙醯胺化物產物34.39。
使用上述方法，但採用不同的滷代酯34.12代替乙基2-溴-3-甲基丁酸酯34.38，獲得相應的產物34.5。
顯示在方案34中的方法也適用於製備其中氨基酯部分包括有不同官能團的雙醯胺化物。方案34的實施例7說明了衍生自酪氨酸的雙醯胺化物的製備。在該方法中，如實施例5所述，使單咪唑醯胺34.32與酪氨酸丙基酯34.40反應，得到單醯胺化物34.41。使該產物與羰基二咪唑反應，得到咪唑醯胺34.42，使該物質與更多摩爾當量的酪氨酸丙基酯反應，產生雙醯胺化物產物34.43。
使用上述方法，但採用不同的氨基酯34.9代替酪氨酸丙基酯34.40，獲得相應的產物34.5。在上述方法的兩個步驟中所採用的氨基酯可以是相同或不同的，這樣就可以製備具有相同或不同氨基取代基的雙醯胺化物。
方案35說明了製備膦酸酯單醯胺化物的方法。
在一個方法中，如方案34所述，將膦酸單酯34.1轉化為活化衍生物34.8。如上所述，然後在鹼的存在下將該化合物與氨基酯34.9反應，得到單醯胺化物產物35.1。
該方法在方案35的實施例1中進行了說明。在該方法中，如J.Gen.Chem.USSR.，1983，32，367所述，使單苯基膦酸酯35.7與例如亞硫醯氯反應，得到氯產物35.8。如方案34所述，然後使該產物與丙氨酸乙基酯35.9反應，得到醯胺化物35.10。
使用上述方法，但採用不同的氨基酯34.9代替丙氨酸乙基酯35.9，獲得相應的產物35.1。
或者，如方案34所述，將膦酸單酯34.1與氨基酯34.9偶合，產生醯胺化物35.1。如果需要的話，然後通過初始斷裂改變R1取代基，得到膦酸35.2。這種轉化方法取決於R1基團的性質，並且如上所述。然後使用與方案34所描述的用於偶合胺和膦酸的相同偶合方法(碳二亞胺，Aldrithiol-2，PYBOP，Mitsunobu反應等)，通過與羥基化合物R3OH反應將膦酸轉變成酯醯胺化物產物35.3，其中基團R3是芳基、雜環、烷基、環烷基、滷代烷基等。
方案34
方案34 實施例1 方案34 實施例2
方案34 實施例4
方案34 實施例5 方案34 實施例6 方案34 實施例7
這種方法的例子顯示在方案35的實施例2和3中。在實施例2所示的順序中，使用如上所述的方法之一，使單苄基膦酸酯35.11通過與丙氨酸乙基酯反應，轉變為單醯胺化物35.12。然後在乙酸乙酯溶液中用5％鈀/碳催化劑，通過催化氫化除去苄基，得到膦酸醯胺化物35.13。然後在二氯甲烷溶液中在室溫下使該產物與等摩爾量的1-(二甲基氨基丙基)-3-乙基碳醯亞胺和三氟乙醇35.14反應，例如如Tet.Lett.，2001，42，8841所述，得到醯胺化物酯35.15。
在方案35的實施例3所示的順序中，在四氫呋喃溶液中、在室溫下將單醯胺化物35.13與等摩爾量的二環己基碳二亞胺和4-基-N-甲基哌啶35.16偶合，產生醯胺化物酯產物35.17。
使用上述方法，但採用不同的一元酸35.2代替丙氨酸乙基酯產物35.12、不同的羥基化合物R3OH代替三氟乙醇35.14或4-羥基-N-甲基哌啶35.16，獲得相應的產物35.3。
或者，使活化的膦酸酯34.8與氨反應，得到醯胺化物35.4。然後如方案34所述，在鹼的存在下，將該產物與滷代酯35.5反應，產生醯胺化物產物35.6。如果合適的話，可以使用如上所述方法來改變R1基團的性質，得到產物35.3。該方法在方案35的實施例4中進行了說明。在該順序中，如方案34所述，將單苯基磷醯氯35.18與氨反應，得到氨基產物35.19。然後在N-甲基吡咯烷酮溶液中在170℃下，將該物質與2-溴-3-苯基丙酸丁酯35.20和碳酸鉀反應，得到醯胺化物產物35.21。
使用這些方法，但採用不同的滷代酯35.5代替2-溴-3-苯基丙酸丁酯35.20，獲得相應的產物35.6。
由雙重活化的膦酸酯衍生物34.7也可以製備單醯胺化物產物35.3。在該方法中，其例子描述在Synlett.，1998，1，73中，使中間體34.7與限定數量的氨基酯34.9反應，得到單置換產物34.11。然後在極性有機溶劑例如二甲基甲醯胺中在鹼例如二異丙基乙胺的存在下，使後者化合物與羥基化合物R3OH反應，得到單醯胺化物酯35.3。
該方法在方案35的實施例5中進行了說明。在該方法中，在二氯甲烷溶液中使磷醯基二氯化物35.22與1摩爾當量的N-甲基酪氨酸乙酯35.23和二甲基氨基吡啶反應，產生單醯胺化物35.24。然後使該產物與酚35.25在含有碳酸鉀的二甲基甲醯胺中反應，得到酯醯胺化物產物35.26。
使用這些方法，但採用氨基酯34.9和/或羥基化合物R3OH代替N-甲基酪氨酸乙酯35.23或酚35.25，獲得相應的產物35.3。
方案35
方案35 實施例1 方案35 實施例2 方案35 實施例3
方案35 實施例4 方案35 實施例5 方案36說明了製備烷氧羰基-取代的膦酸二酯的方法，其中一個酯基包括烷氧羰基取代基。
在一個方法中，使用如上所述的方法之一，將如上所述製備的膦酸單酯34.1與羥基酯36.1偶合，其中基團R4b和R5b如方案34所述。例如，在碳二亞胺例如二環己基碳二亞胺(如Aust.J.Chem.，1963，609所述)的存在下，任選在二甲基氨基吡啶的存在下(如Tet.，1999，55，12997所述)，使等摩爾數量的反應物進行偶合。在惰性溶劑中在室溫下進行該反應。
該方法在方案36的實施例1中進行了說明。在該方法中，在二氯甲烷溶液中在二環己基碳二亞胺的存在下將單苯基膦酸酯36.9與3-羥基-2-甲基丙酸乙酯36.10偶合，得到膦酸酯混合的二酯36.11。
使用該方法，但採用不同的羥基酯33.1代替3-羥基-2-甲基丙酸乙基酯36.10，獲得相應的產物33.2。
如Org.Lett.，2001，643所述，將膦酸單酯34.1轉化為混合二酯36.2也是利用與羥基酯36.1的Mitsunobu偶合反應實現的。在該方法中，在極性溶劑例如四氫呋喃中在三芳基膦和二烷基偶氮二羧酸酯的存在下將反應物34.1和36.1進行混合，得到混合二酯36.2。使用先前描述的方法，通過斷裂來改變R1取代基，得到一元酸產物36.3。然後例如使用如上所述方法，使該產物與羥基化合物R3OH偶合，得到二酯產物36.4。
該方法在方案36的實施例2中進行了說明。在該方法中，在三苯基膦和偶氮二羧酸二乙酯的存在下，將單烯丙基膦酸酯36.12與乳酸乙酯36.13偶合，得到混合二酯36.14。如前所述，在乙腈中使該產物與三(三苯基膦)三氯化銠(Wilkinson催化劑)反應，除去烯丙基並且產生一元酸產物36.15。然後在吡啶溶液中在室溫下在二環己基碳二亞胺的存在下，使後者化合物與1摩爾當量的3-羥基吡啶36.16偶合，得到混合二酯36.17。
使用上述方法，但採用不同的羥基酯36.1和/或不同的羥基化合物R3OH代替乳酸乙酯36.13或3-羥基吡啶，獲得相應的產物36.4。
通過中間體活化單酯36.5，由單酯34.1也可以獲得混合二酯36.2。在該方法中，將單酯34.1通過與例如五氯化磷反應，如J.Org.Chem.，2001，66，329所述，或與亞硫醯氯或草醯氯(Lv＝Cl)反應，或與三異丙基苯磺醯氯在吡啶中反應，如Nucleosides and Nucleotides，2000，19，1885所述，或與羰基二咪唑反應，如在J.Med.Chem.，2002，45，1284所述，轉變為活化的化合物36.5。然後使得到的活化單酯與羥基酯36.1反應，如上所述，得到混合二酯36.2。
該方法在方案36的實施例3中進行了說明。在該順序中，在乙腈溶液中、在70℃，將單苯基膦酸酯36.9與10當量的亞硫醯氯反應，產生磷醯氯36.19。然後在含有三乙胺的二氯甲烷中使該產物與4-氨甲醯基-2-羥基丁酸乙酯36.20反應，得到混合二酯36.21。
使用上述方法，但採用不同的羥基酯36.1代替4-氨甲醯基-2-羥基丁酸乙基酯36.20，獲得相應的產物36.2。
通過將R3O基團結合到中間體36.3中的替代路徑也可以獲得混合膦酸二酯，其中已經包括羥基酯部分。在該方法中，如前所述，將一元酸中間體36.3轉變為活化的衍生物36.6，其中Lv是離去基團，例如氯、咪唑等。然後在鹼的存在下，使活化的中間體與羥基化合物R3OH反應，得到混合二酯產物36.4。
該方法在方案36的實施例4中進行了說明。在該順序中，如J.Med.Chem.，1995，38，4648所述，使膦酸酯一元酸36.22與三氯甲磺醯氯在含有三甲吡啶的四氫呋喃中反應，產生三氯甲磺醯基氧基產物36.23。在含有三乙胺的二氯甲烷中，使該化合物與3-(嗎啉代甲基)酚36.24反應，得到混合二酯產物36.25。
使用上述方法，但採用不同的甲醇R3OH代替3-(嗎啉代甲基)酚36.24，獲得相應的產物36.4。
利用在單酯34.1上進行的烷基化反應也可以獲得膦酸酯36.4。如Anal.Chem.，1987，59，1056所述，可以在極性溶劑中、在鹼例如二異丙基乙胺的存在下進行一元酸34.1和滷代酯36.7之間的反應，或如J.Med.Chem.，1995，38，1372所述在三乙胺的存在下進行，或如Syn.Comm.，1995，25，3565所述在非極性溶劑例如苯中在18-冠-6的存在下進行。
該方法在方案36的實施例5中進行了說明。在該方法中，使一元酸36.26與2-溴-3-苯基丙酸乙酯36.27和二異丙基乙胺在二甲基甲醯胺中、在80℃下反應，得到混合二酯產物36.28。
使用上述方法，但採用不同的滷代酯36.7代替2-溴-3-苯基丙酸乙基酯36.27，獲得相應的產物36.4。
方案36
方案36 實施例2 方案36 實施例3
方案36 實施例4 方案36 實施例5 方案37說明了製備膦酸二酯的方法，其中兩個酯取代基都包括烷氧羰基。
該化合物可以直接或間接地由膦酸34.6製備。在一替代方案中，使用先前在方案34-36中描述的條件，例如使用二環己基碳二亞胺或類似試劑的偶合反應或在Mitsunobu反應條件下，使膦酸與羥基酯37.2偶合，得到二酯產物37.3，其中酯取代基是相同的。
該方法在方案37的實施例1中進行了說明。在該方法中，在Aldrithiol-2和三苯基膦的存在下在吡啶中在大約70℃，使膦酸34.6與3摩爾當量的乳酸丁酯37.5反應，得到二酯37.6。
使用上述方法，但採用不同的羥基酯37.2代替乳酸丁酯37.5，獲得相應的產物37.3。
或者，通過用滷代酯37.1將膦酸34.6烷基化獲得二酯37.3。該烷基化反應是按照製備酯36.4的方案36所述進行的。
該方法在方案37的實施例2中進行了說明。在該方法中，如Anal.Chem.，1987，59，1056所述，使膦酸34.6與過量的3-溴-2-甲基丙酸乙酯37.7和二異丙基乙胺在二甲基甲醯胺中在大約80℃進行反應，產生二酯37.8。
使用上述方法，但採用不同的滷代酯37.1代替3-溴-2-甲基丙酸乙基酯37.7，獲得相應的產物37.3。
通過膦酸的活化衍生物34.7與羥基酯37.2的置換反應也可以獲得二酯37.3。如方案36所述，該置換反應是在極性溶劑中在合適鹼的存在下進行的。在過量羥基酯的存在下進行該置換反應，得到二酯產物37.3，其中酯取代基是相同的，或與限定數量的不同羥基酯順序反應，製備二酯37.3，其中酯取代基是不同的。
該方法在方案37的實施例3和4中進行了說明。如實施例3所示，在含有碳酸鉀的四氫呋喃中，使磷醯基二氯化物35.22與三摩爾當量的3-羥基-2-(羥甲基)丙酸乙酯37.9反應獲得二酯產物37.10。
使用上述方法，但採用不同的羥基酯37.2代替3-羥基-2-(羥甲基)丙酸乙基酯37.9，獲得相應的產物37.3。
方案37的實施例4描述了等摩爾量的磷醯基二氯化物35.22與2-甲基-3-羥基丙酸乙酯37.11之間的置換反應，得到單酯產物37.12。該反應是在乙腈中在70℃在二異丙基乙胺的存在下進行的。然後在相同條件下，使產物37.12與1摩爾當量的乳酸乙酯37.13反應，得到二酯產物37.14。
使用上述方法，但採用不同的羥基酯37.2代替2-甲基-3-羥基丙酸乙酯37.11和乳酸乙酯37.13來進行連續反應，獲得相應的產物37.3。
方案37 方案37 實施例1 方案37 實施例2
方案37 實施例3 方案37 實施例4 可以通過方案5的途徑製備2，2-二甲基-2-氨基乙基膦酸中間體。將2-甲基-2-丙烷亞磺醯胺與丙酮縮合得到亞硫醯基亞胺38.11(J.Org.Chem.1999，64，12)。向38.11中加入二甲基甲基膦酸鋰，得到38.12。對38.12進行酸性甲醇解作用，形成胺38.13。用Cbz基團保護胺，並且除去甲基，得到膦酸38.14，使用初期記錄的方法，將膦酸38.14可以轉變為所需要的38.15(方案5a)。化合物38.14的替代合成也顯示在方案5b中。按照文獻方法(J.Org.Chem.1992，57，5813；Syn.Lett.1997，8，893)，將可商業購買的2-氨基-2-甲基-1-丙醇轉變為氮丙啶38.16。用亞磷酸酯將氮丙啶開環得到38.17(Tetrahedron Lett.1980，21，1623)。再次保護38.17得到38.14。
方案38a
方案38b HIV-整合酶抑制劑化合物的生物活性通過包括抗HIV試驗、測定HIV-整合酶鏈轉移催化的抑制和細胞毒性的方法來測試本發明代表性化合物的生物活性。見Wolfe等人J.Virol.(1996)701424-1432；Hazuda等人，Nucleic Acids Res.(1994)221121-22；Hazuda等人J.Virol.(1997)717005-7011；Hazuda等人Drug Design andDiscovery(1997)1517-24；和Hazuda等人Science(2000)287646-650。可以使用本領域所熟知的藥理學模型來測定本發明化合物的抗病毒活性。儘管本發明的許多化合物表明可以抑制HIV逆-轉錄DNA的整合，但可能有其它作用機理，這種作用機理可以影響HIV複製或增殖。本發明的化合物通過抑制HIV-整合酶或與HIV感染、AIDS或ARC相關的其它酶而顯示活性。此外，本發明的化合物針對其它病毒病具有顯著的活性。由此，在實施例x-y中具體表達的特定試驗，不是指將本發明限制於特定的作用機理。
藥用製劑和給藥途徑本發明的化合物可以與依照通常實踐選擇的常規載體和賦形劑進行配製。片劑含有賦形劑、助流劑、填料、結合劑等。以無菌形式製備含水製劑，並且當為非口服遞送設計時，通常可以是等滲壓的。製劑任選含有賦形劑，例如在Handbook of Pharmaceutical Excipients(1986)中列出的那些，並且包括抗壞血酸及其它抗氧化劑、螯合劑例如EDTA、碳水化合物例如糊精、羥烷基纖維素、羥烷基甲基纖維素、硬脂酸等等。
本發明的化合物和其生理學上可接受的鹽(下文一起稱為活性組分)可以通過任何適合於所治療病症的途徑給予，合適的途徑包括口服給予、直腸給予、鼻部給予、局部給予(包括眼睛、口腔和舌下)、陰道和腸胃外給予(包括皮下、肌肉內、靜脈內、皮內、鞘內和硬膜外)。優選的給藥途徑可以隨例如接受者的病症而變化。
儘管可以單獨給予活性組分，但優選以藥用製劑的形式提供他們。用於獸醫和人類用途的本發明製劑包括至少一種如上定義的活性組分，以及一種或多種藥學上可接受的載體和任選的其它治療組分。載體必須是「可接受的」，其在一定意義上與製劑的其它組分相容，並且對其接受者無害。
製劑包括那些適合於口服、直腸、鼻部、局部(包括口腔和舌下)、陰道或腸胃外(包括皮下、肌肉內、靜脈內、皮內、鞘內和硬膜外)給藥的製劑。製劑可以方便地以單元劑型存在，並且可通過任何藥學領域中公認的方法製備。這樣的方法都包括使活性組分與構成一種或多種助劑的載體結合的步驟。通常，製劑是通過下列方法製備的使活性組分與液體載體或細分散的固體載體或上述兩種載體均勻且緊密地結合，之後，如果必要，將產物成型。
適合於口服的本發明製劑可以以離散單位形式，例如膠囊、扁囊劑或片劑，每個含有預定數量的活性組分；以粉末或顆粒劑的形式；以在含水液體、非水液體中的溶液或懸浮液形式；或以水包油型液體乳膠或油包水液體乳膠形式提供。活性組分還可以以一次性推劑(bolus)、幹藥糖劑或膏劑的形式提供。
片劑可以通過任選與一種或多種助劑一起進行壓縮或模塑製備。壓製片可以通過將自由流動形式例如粉末或顆粒劑形式的活性組分在合適的機械中壓制製備，任選地與粘結劑、潤滑劑、惰性稀釋劑、防腐劑、表面活性的或分散劑混合。模製片劑可以通過在合適的機器中，將粉末狀的溼潤化合物與惰性液體稀釋劑的混合物加以模製來製備。片劑可以任選地是被包衣或刻痕的，並且可以被配製使其中的活性組分緩釋或控制釋放。
對於眼睛感染或其它外部組織例如口和皮膚感染，優選以含有適量活性組分的局部軟膏或乳膏劑形式使用製劑，例如含有0.075至20％w/w(包括0.1％和20％的活性組分，增加量為0.1％w/w，例如0.6％w/w、0.7％w/w等)，優選0.2至15％w/w，最優選0.5至10％w/w。當配製成軟膏時，活性組分可以與石蠟或與水可互溶的軟膏基質一起使用。或者，活性組分可以與水包油型乳膏基質配製成乳膏劑。
如果需要，乳膏基質的水相可以包括例如，至少30％w/w的多元醇，即具有兩個或更多個羥基的醇例如丙二醇、丁烷1，3-二醇、甘露糖醇、山梨糖醇、丙三醇和聚乙二醇(包括PEG400)和其混合物。理想地局部製劑包括一種化合物，該化合物可以增加活性組分通過皮膚或其它感染區的吸收或滲入。這種皮膚滲入增強劑的例子包括二甲亞碸和相關類似物。
本發明乳劑的油相可以按照已知的方式由已知的組分構成。儘管該相可以僅僅包括乳化劑(或者稱為利洩劑(emulgent))，其理想地包括至少一種乳化劑與脂肪或油或與脂肪和油兩者的混合物。優選，它包括親水性的乳化劑以及作為穩定劑的親脂性的乳化劑。也優選包括油和脂肪兩者。同時，含有或不含有穩定劑的乳化劑組成所謂的乳化蠟，並且該蠟以及油和脂肪組成所謂的乳化軟膏基質，其形成乳膏製劑的油性分散質。
適合用於本發明製劑的乳化劑和乳化穩定劑包括TweenTM60、SpanTM80、十六醇十八醇混合物、苯甲醇、十四烷醇、甘油基單硬脂酸酯和十二烷基硫酸鈉。
選擇用於製劑的合適油類或脂肪是基於獲得所需要的表面(cosmetic)性質，這是由於活性化合物在大多數可能用於藥用乳液製劑的油類中的溶解性非常低。由此應該優選乳膏劑是非油膩的、不玷汙的和可洗的產品，其具有合適的稠度，以避免從管或其它容器中滲漏。可以使用直鏈或支鏈的單或二元烷基酯，例如二-異己二酸酯、異鯨蠟基硬脂酸酯、椰子油脂肪酸的丙二醇二酯、十四烷酸異丙酯、癸基油酸酯、棕櫚酸異丙酯、硬脂酸丁酯、2-乙基己基棕櫚酸酯或被稱為Crodamol CAP的支鏈酯混合物，最後三種是優選的酯。這些可以單獨使用或在組合中使用，這取決於所需要的性能。或者，可以使用高熔點的脂類例如白色軟石蠟/和/或液體石蠟或其它礦物油。
適合於局部給予眼睛的製劑還包括滴眼劑，其中活性組分溶解或懸浮在合適的載體中，特別是活性組分的含水溶劑。存在於這種製劑中的活性組分優選0.5至20％的濃度，有利的是0.5至10％，特別是約1.5％w/w。
適合於局部給予口腔的製劑包括在加香基料(通常為蔗糖和阿拉伯膠或黃蓍膠)中包含活性組分的糖錠；在惰性基料例如凝膠和甘油或蔗糖和阿拉伯膠中包含活性組分的錠劑；和在合適的液體載體中包含活性組分的漱口藥。
用於直腸給予的製劑可以以含有合適基料的栓劑形式提供，基料包括例如可可脂或水楊酸酯。
載體是固體的適合於鼻部給藥的製劑包括，具有例如20到500微米的粒徑(包括以5微米的增量的20到500微米的粒徑，例如30微米、35微米等)的粗粉末，其採用鼻吸的方式給予，即從接近鼻子的容納粉末的容器中通過鼻部通道快速吸入。其中載體是液體的用於例如鼻噴入法或滴鼻劑方式給藥的合適製劑，包括活性組分的水溶液或油溶液。適合於氣霧劑方式給藥的製劑可以按照常規方法製備，並且可以與其它治療劑例如用於治療卡氏肺囊蟲性肺炎的戊烷脒一起遞送。
適合於陰道給藥的製劑可以以下列方式提供陰道栓、棉塞、乳膏劑、凝膠劑、糊劑、泡沫體或噴霧劑，除了含有活性組分之外，其還含有這種在本領域是合適的載體。
適合於腸胃外給藥的製劑包括含水和非水的無菌注射溶液，其可以含有抗氧化劑、緩衝劑、抑菌劑和溶質，溶質可以使製劑與預定接受者的血液等滲壓；和含水和非水的無菌懸浮液，其可以包括懸浮劑和增稠劑。製劑可以存在於單位劑量或多劑量容器中，例如密封小瓶和安瓿，並可以保存在冷凍乾燥(凍幹)條件下，僅僅需要使用之前立即加入無菌液體載體，例如注射用水。臨時的注射溶液和懸浮液可以由無菌粉末、顆粒劑和先前描述的片劑來製備。優選的單位劑量製劑是那些含有活性組分的日劑量或單位日亞劑量的製劑，如本文上面所列舉的，或含有其合適部分的製劑。
應該理解，除了上面特別提及的組分之外，本發明的製劑可以包括與所討論各種製劑有關的本領域的其它常規試劑，例如那些適合於口服的製劑中可以包括增香劑。
本發明進一步提供了獸用組合物，其包括至少一種如上定義的活性組分以及獸用載體。獸用載體是可用於給予組合物的材料，並且可以是固體、液體或氣態材料，另外其可以是惰性的或獸醫領域可接受的，並且其與活性組分相適合。這些獸用組合物可以口服、胃腸外或通過任何其它所需要的途徑給予。
本發明化合物可用於提供控制釋放的藥用製劑(「控釋製劑」)，該製劑含有作為活性組分的一種或多種本發明化合物，其中可以控制和調節活性組分的釋放，使給藥頻率更少或改進所給發明化合物的藥物動力學或毒性特性。其中離散單元包括一種或多種本發明化合物的適合於口服的控釋製劑，其可以按照常規方法製備。可以使用控釋製劑來治療或預防各種微生物感染，特別是由微生物物種包括瘧原蟲屬、肺孢子蟲屬、皰疹病毒(CMV、HSV1、HSV2、VZV等)、逆轉錄病毒、腺病毒等所引起的人類細菌、人類寄生原生動物或人類病毒感染。控釋製劑可用於治療HIV感染和相關病症例如結核、瘧疾、卡氏肺囊蟲肺炎、CMV視網膜炎、AIDS、AIDS-相關症候群(ARC)和進展性全身化淋巴結病(PGL)和AIDS-相關的神經病學病症，例如多發性硬化和熱帶痙攣性下肢輕癱。可以用按照本發明的控釋製劑治療的其它人類逆轉錄病毒感染包括人嗜T淋巴細胞病毒(HTLV)-I和IV和HIV-2感染。本發明相應地提供了用於治療或預防上述人類或獸醫學病症和微生物感染的藥用製劑。
聯合治療本發明的化合物可以與治療或預防如上所述感染或病症的其它治療劑組合使用。這類其它的治療劑的例子包括可有效用於治療或預防病毒、寄生物或細菌感染或相關病症的藥劑，或用於治療腫瘤或相關病症的藥劑，包括3』-疊氮基-3』-脫氧胸苷(疊氮胸苷，AZT)、2』-脫氧-3』-硫雜胞苷(3TC)、2』，3』-雙脫氧-2』，3』-雙脫氫腺苷(D4A)、2』，3』-雙脫氧-2』，3』-雙脫氧胸苷(D4T)、carbovir(碳環2』，3』-雙脫氧-2』，3』-雙脫氫鳥苷)、3』-疊氮基-2』，3』-雙脫氧尿嘧啶核苷、5-氟胸苷、(E)-5-(2-溴乙烯基)-2』-脫氧尿苷(BVDU)、2-氯脫氧腺苷、2-脫氧柯福黴素、5-氟尿嘧啶、5-氟尿嘧啶核苷、5-氟-2』-脫氧尿苷、5-三氟甲基-2』-脫氧尿苷、6-氮雜尿苷、5-氟乳清酸、氨甲蝶呤、三乙醯尿苷、1-(2』-脫氧-2』-氟-1-β-阿糖基)-5-碘代胞苷(FIAC)、四氫-咪唑並(4，5，1-jk)-(1，4)-苯並二氮雜-2(1H)-硫酮(TIBO)、2』-去甲-環GMP、6-甲氧基嘌呤阿拉伯糖苷(ara-M)、6-甲氧基嘌呤阿拉伯糖苷2』-O-戊酸酯，阿糖胞苷(ara-C)、2』，3』-雙脫氧核苷例如2′，3′-雙脫氧胞苷(ddC)、2』，3』-雙脫氧腺苷(ddA)和2′，3′-雙脫氧肌苷(ddI)、無環核苷如阿昔洛韋、噴昔洛韋、泛昔洛韋、更昔洛韋、HPMPC、PMEA、PMEG、PMPA、PMPDAP、FPMPA、HPMPA、HPMPDAP、(2R，5R)-9-四氫-5-(膦醯基甲氧基)-2-呋喃基腺嘌呤、(2R，5R)-1-四氫-5-(膦醯基甲氧基)-2-呋喃基胸腺嘧啶，其它抗病毒藥包括利巴韋林(阿糖腺苷)、2-硫-6-氮雜尿苷、殺結核菌素、金精三羧酸、3-脫氮neoplanocin、neoplanocin、金剛乙胺、金剛硼(adamantine)和膦甲酸(膦醯基蟻酸三鈉)，抗菌劑包括殺菌性氟喹諾酮類(環丙沙星、培氟沙星等)，氨基糖苷類殺菌性抗生素(鏈黴素、慶大黴素、丁胺黴素等)，β-內醯胺酶抑制劑(頭孢菌素、青黴素等)，其它抗菌藥物包括四環素、異煙肼、利福平、尖孢哌酮、克拉黴素和阿奇黴素，抗寄生蟲藥或抗真菌藥包括戊烷脒(1，5-二(4』-氨基苯氧基)戊烷)、9-去氮雜-肌苷、磺胺甲基異噁唑、磺胺嘧啶、喹哪匹拉明、奎寧、氟康唑、酮康唑、伊曲康唑、兩性黴素B、5-氟胞嘧啶、克黴唑、十六烷基磷酸膽鹼和制黴菌素、腎排洩抑制劑如丙磺舒(Probenicid)、核苷輸送抑制劑如雙嘧哌胺醇、地拉齊普和硝基苄基硫肌苷，免疫調節劑如FK506、環孢菌素，胸腺素α-1，細胞因子包括TNF和TGF-β，幹擾素包括IFN-α、IFN-β，和IFN-γ，白介素包括各種白介素，巨噬細胞/粒細胞集落刺激因子包括GM-CSF、G-CSF、M-CSF，細胞因子拮抗劑包括抗TNF抗體、抗白介素抗體、可溶性白介素受體、蛋白激酶C抑制劑等。
本發明包括藥物組合物，其包括治療有效量的式I或II化合物與治療有效量的選自下列AIDS治療藥劑的組合(1)AIDS抗病毒劑，(2)抗感染藥物，和(3)免疫調節劑。
還可以在單一劑型中混合任何本發明的化合物，其用於與第二或第三種活性藥用組分同時給予。兩個或三個部分的組合也可以分為兩次或三次給藥按順序給予。第二和第三種活性組分可以具有抗HIV活性並且包括蛋白酶抑制劑(Prt)、核苷逆轉錄酶抑制劑(NRTI)、非核苷逆轉錄酶抑制劑(NNRTI)和整合酶抑制劑。與本發明化合物即通式I和II化合物組合給予的示範性第二和第三種活性抗HIV組分是5，6-二氫-5-氮雜胞苷5-氮雜2』脫氧胞苷5-氮雜胞苷5-基-碳環2』-脫氧鳥苷(BMS200，475)9(阿拉伯呋喃糖基)鳥嘌呤；9-(2』脫氧呋喃核糖基)鳥嘌呤9-(2』-脫氧2』氟呋喃核糖基)-2，6-二氨基嘌呤9-(2』-脫氧2』氟呋喃核糖基)鳥嘌呤9-(2』-脫氧呋喃核糖基)-2，6二氨基嘌呤9-(阿拉伯呋喃糖基)-2，6二氨基嘌呤阿巴卡韋，Ziagen昔洛韋，ACV；9-(2-羥基乙氧基甲基)鳥嘌呤阿德福韋二匹伏酯，Hepseraamdoxivir，DAPD氨普奈韋，AgenerasearaA；9-b-D-阿拉伯呋喃糖基腺嘌呤(阿糖腺苷)AZT；3』-疊氮基-2』，3』-二脫氧胸腺嘧啶核苷，疊氮胸苷，(Retrovir)BHCG；(.+-.)-(1a，2b，3a)-9-[2，3-二(羥甲基)環丁基]鳥嘌呤BMS200，475；5-基-碳環2』-脫氧鳥苷布昔洛韋；(R)9-(3，4-二羥基丁基)鳥嘌呤BvaraU；1-b-D-阿拉伯呋喃糖基-E-5-(2-溴乙烯基)尿嘧啶(索立夫定)紅厚殼屬植物提取物(Calanolide A)卡普韋林CDG；碳環2』-脫氧鳥苷西多福韋，HPMPC；(S)-9-(3-羥基-2-膦醯基甲氧基丙基)胞嘧啶克拉夫定，L-FMAU；2』-氟-5-甲基-β-L-阿拉伯-呋喃糖基尿嘧啶Cytallene；[1-(4』-羥基-1』，2』-丁二烯基)胞嘧啶]d4C；3』-脫氧2』，3』-雙脫氫胞苷DAPD；(-)-β-D-2，6-二氨基嘌呤二氧戊環ddA；2′，3′-雙脫氧腺苷ddAPR；2，6-二氨基嘌呤-2』，3』-雙脫氧核糖核苷ddC；2′，3′-雙脫氧胞苷(扎西他濱)ddI；2′，3′-雙脫氧肌苷，去羥肌苷，(Videx)地拉韋定，Rescriptor去羥肌苷，ddI，Videx；2′，3′-雙脫氧肌苷DXG；二氧戊環鳥苷E-5-(2-溴乙烯基)-2』-脫氧尿苷依非韋倫，Sustiva恩夫韋地(Enfuvirtide)，FuzeonF-ara-A；氟阿糖腺苷(氟達拉濱)FDOC；(-)-β-D-5-氟-1-[2-(羥甲基)-1，3-二氧戊環]胞嘧啶FEAU；2』-脫氧-2』-氟-1-β-D-阿拉伯呋喃糖基-5-乙基尿嘧啶FIAC；1-(2-脫氧-2-氟-β-D-阿拉伯呋喃糖基)-5-碘代胞嘧啶FIAU；1-(2-脫氧-2-氟-β-D-阿拉伯呋喃糖基)-5-碘代尿嘧啶核苷FLG；2′，3′-雙脫氧-3』-氟鳥苷FLT；3′-脫氧-3』-氟胸苷氟達拉濱；F-ara-A；氟阿糖基腺苷FMAU；2′-氟-5-甲基-b-L-阿拉伯-呋喃糖基尿嘧啶FMdC膦甲酸；膦醯基甲酸，PFAFPMPA；9-(3-氟-2-膦醯基甲氧基丙基)腺嘌呤更昔洛韋，GCV；9-(1，3-二羥基-2-丙氧基甲基)鳥嘌呤GS-7340；9-[R-2-[[(S)[[(S)-1-(異丙氧基羰基)乙基]氨基]-苯氧基氧膦基]甲氧基]丙基]腺嘌呤HPMPA；(S)-9-(3-羥基-2-膦醯基甲氧基丙基)腺嘌呤
HPMPC；(S)9-(3-羥基-2-膦醯基甲氧基丙基)胞嘧啶(西多福韋)羥基脲，Droxia吲哚那韋，Crixivan拉米夫定，3TC，EpivirTM；(2R，5S，cis)-4-氨基-1-(2-羥甲基-1，3-氧雜硫雜環戊烷-5-基)-(1H)-嘧啶-2-酮L-d4C；L-3′-脫氧-2』，3』-雙脫氫胞苷L-ddC；L-2′，3′-雙脫氧胞苷L-Fd4C；L-3′-脫氧-2』，3』-雙脫氫-5-氟胞苷L-FddC；L-2′，3′-雙脫氧-5-氟胞苷洛匹那韋奈非那韋，Viracept奈韋拉平，ViramuneOxetanocin A；9-(2-脫氧-2-羥甲基-β-D-赤-氧雜環丁烷聚糖基(oxetanosyl))腺嘌呤Oxetanocin G；9-(2-脫氧-2-羥甲基-β-D-赤-氧雜環丁烷聚糖基)鳥嘌呤噴昔洛韋PMEDAP；9-(2-膦醯基甲氧基乙基)-2，6-二氨基嘌呤PMPA，替諾福韋；(R)-9-(2-膦醯基甲氧基丙基)腺嘌呤PPA；膦醯基乙酸利巴韋林；1-β-D-呋喃核糖基-1，2，4-三唑-3-甲醯胺利託那韋，Norvir沙奎那維，Invirase，Fortovase索立夫定，BvaraU；1-β-D-阿拉伯呋喃糖基-E-5-(2-溴乙烯基)尿嘧啶司他夫定，d4T，Zerit；2′，3′-雙脫氫-3』-脫氧胸苷三氟胸苷，TFT；三氟胸苷阿糖腺苷，araA；9-β-D-阿拉伯呋喃糖基腺嘌呤扎西他濱，Hivid，ddC；2′，3′-雙脫氧胞苷齊多夫定，AZT，Retrovir；3′-疊氮基-2』，3』-雙脫氧胸苷Zonavir；5-丙炔基-1-阿糖基尿嘧啶試驗方案實施例HIV整合酶試驗(IC50值測定)IC50(也稱為CC50、CD50、TC50、TD50或細胞毒性)是降低未感染細胞的細胞生長或生存力50％的抑制濃度。
在100μl反應中，在用Reacti-Bind高結合容量鏈黴抗生物素塗敷的板(Pierce#15502)中進行HIV整合酶試驗。用PBS衝洗板的孔一次。然後在室溫下，用100μl的0.14μM雙-鏈，5』-生物素標記的供體DNA將每個孔塗1小時。
塗漬之後，用PBS將板洗滌兩次。通過向每個孔中加入80μl的整合酶/緩衝液混合物(25mM HEPES，pH值7.3、12.5mM DTT、93.75mMNaCl、12.5mM MgCl2、1.25％丙三醇、0.3125μM整合酶)，開始供體DNA的3』加工。在37℃使3』-加工進行30分鐘，而後，將10μl的試驗化合物和10μl的2.5μM 3』-DIG(洋地黃毒苷元)-標記的雙-鏈靶DNA加入到每個孔中，在37℃使鏈轉移進行30分鐘。然後用2X SSC將板洗滌三次，每次5分鐘，並用PBS衝洗一次。為了檢測整合產物，將100μl的HRP-綴合的抗DIG抗體(Pierce#31468)的1/2000稀釋物加入到每個孔中，並培養1小時。然後將板用PBS中的0.05％Tween-20洗滌三次，每次5分鐘。為了信號形成和放大，將100μl的SuperSignal ELISA Femto底物(Pierce#37075)加入到每個孔中。使用終點模式以5秒/孔在SPECTRAmax GEMINI微量培養板分光光度計上在425nm處立即讀出化學發光(以相對光單位表示)。為了測定IC50值，使用1/2.2稀釋系列的八個濃度的試驗化合物。本發明的某些化合物，包括表1-5中的那些，具有小於約10μM的鏈轉移IC50值。
抗-HIV試驗(EC50值測定)EC50值(通常也稱為ED50或IC50值)是抑制50％病毒產生、50％病毒傳染性或50％病毒誘導的細胞病效應的有效濃度。
在96-孔Clear Bottom Black試驗板(Costar#3603)中在100μl培養基中進行抗HIV試驗，使用CellTiter-GloTM試劑(Promega#G7570)進行信號檢測。以約0.025的m.o.i.(感染複數，即試驗中傳染性病毒顆粒數目與細胞之間的比例)用野生型病毒將MT-2細胞(1.54×104個細胞)感染，並在100μl含有10％FBS、2％穀氨醯胺、1％HEPES和1％青黴素/鏈黴素的RPMI培養基中，在各種藥物濃度(連續的5倍稀釋)的存在下生長5天。在培育期結束時，將100μl的CellTiter-GloTM試劑加入到試驗板的每個孔中，培養10分鐘後，用Wallac Victor21420 MultiLabel Counter測定化學發光(以相對光單位表示)。本發明的某些化合物，包括表1-5中的那些，具有小於約10μM的抗HIV MT2 EC50值。
細胞毒性試驗(CC50測定)對於測定化合物的細胞毒性，板和試劑與抗-HIV試驗的那些相同。在100μl含有10％FBS、2％穀氨醯胺、1％HEPES和1％青黴素/鏈黴素的RPMI培養基中，在各種藥物濃度(連續的2倍稀釋)的存在下，將未感染的MT-2細胞(1.54×104個細胞)生長5天。在培育期結束時，將100μl的CellTiter-GloTM試劑加入到試驗板的每個孔中，培養10分鐘後，用WallacVictor21420 MultiLabel Counter測定化學發光(以相對光單位表示)。
權利要求
1.選自式I和II的化合物 或其藥學上可接受的鹽，並且包括其所有的烯醇異構體、互變異構體和共振異構體、對映體、非對映體和外消旋混合物；其中R1選自H、F、Cl、Br、I、OH、OR、氨基(-NH2)、銨(-NH3+)、烷基氨基(-NHR)、二烷基氨基(-NR2)、三烷基銨(-NR3+)、羧基(-CO2H)、硫酸酯、氨基磺酸酯、磺酸酯、5-7元環磺內醯胺、4-二烷基氨基吡啶、烷基碸(-SO2R)、芳基碸(-SO2Ar)、芳基亞碸(-SOAr)、芳硫基(-SAr)、磺醯胺(-SO2NR2)、烷基亞碸(-SOR)、甲醯基(-CHO)、酯(-CO2R)、醯氨基(-C(＝O)NR2)、5-7元環內醯胺、5-7元環內酯、腈(-CN)、疊氮基(-N3)、硝基(-NO2)、C1-C18烷基、C1-C18取代的烷基、C2-C18烯基、C2-C18取代的烯基、C2-C18炔基、C2-C18取代的炔基、C6-C20芳基、C6-C20取代的芳基、C2-C20雜環、和C2-C20取代的雜環、膦酸酯、磷酸酯、聚乙烯氧基、保護基、L-A3和前體藥物部分；R2a和R5各自獨立地選自H、羧基(-CO2H)、硫酸酯、氨基磺酸酯、磺酸酯、5-7元環磺內醯胺、4-二烷基氨基吡啶、烷基碸(-SO2R)、芳基碸(-SO2Ar)、芳基亞碸(-SOAr)、芳硫基(-SAr)、磺醯胺(-SO2NR2)、烷基亞碸(-SOR)、甲醯基(-CHO)、酯(-CO2R)、醯氨基(-C(＝O)NR2)、5-7元環內醯胺、5-7元環內酯、腈(-CN)、疊氮基(-N3)、硝基(-NO2)、C1-C18烷基、C1-C18取代的烷基、C2-C18烯基、C2-C18取代的烯基、C2-C18炔基、C2-C18取代的炔基、C6-C20芳基、C6-C20取代的芳基、C2-C20雜環、和C2-C20取代的雜環、膦酸酯、磷酸酯、聚乙烯氧基、保護基、L-A3和前體藥物部分；R2b、R3和R4各自獨立地選自H、OH、OR、氨基(-NH2)、銨(-NH3+)、烷基氨基(-NHR)、二烷基氨基(-NR2)、三烷基銨(-NR3+)、羧基(-CO2H)、硫酸酯、氨基磺酸酯、磺酸酯、5-7元環磺內醯胺、4-二烷基氨基吡啶、烷基碸(-SO2R)、芳基碸(-SO2Ar)、芳基亞碸(-SOAr)、芳硫基(-SAr)、磺醯胺(-SO2NR2)、烷基亞碸(-SOR)、甲醯基(-CHO)、酯(-CO2R)、醯氨基(-C(＝O)NR2)、5-7元環內醯胺、5-7元環內酯、腈(-CN)、疊氮基(-N3)、硝基(-NO2)、C1-C18烷基、C1-C18取代的烷基、C2-C18烯基、C2-C18取代的烯基、C2-C18炔基、C2-C18取代的炔基、C6-C20芳基、C6-C20取代的芳基、C2-C20雜環、和C2-C20取代的雜環、膦酸酯、磷酸酯、聚乙烯氧基、保護基、L-A3和前體藥物部分；R獨立地選自H、C1-C18烷基、C1-C18取代的烷基、C2-C18烯基、C2-C18取代的烯基、C2-C18炔基、C2-C18取代的炔基、C6-C20芳基、C6-C20取代的芳基、C2-C20雜環、C2-C20取代的雜環、膦酸酯、磷酸酯、聚乙烯氧基、保護基和前體藥物部分；L選自鍵、O、S、NR、N-OR、C1-C12亞烷基、C1-C12取代的亞烷基、C2-C12亞烯基、C2-C12取代的亞烯基、C2-C12亞炔基、C2-C12取代的亞炔基、C6-C20亞芳基、C6-C20取代的亞芳基、C(＝O)NH、C(＝O)、S(＝O)2、C(＝O)NH(CH2)n和(CH2CH2O)n、其中n可以是1、2、3、4、5或6；A3具有下面的結構 其中Y1獨立地是O、S、NRx、N(O)(Rx)、N(ORx)、N(O)(ORx)或N(N(Rx)2)；Y2獨立地是鍵、O、NRx、N(O)(Rx)、N(ORx)、N(O)(ORx)、N(N(Rx)2)、-S(O)-(亞碸)、-S(O)2-(碸)、-S-(硫化物)或-S-S-(二硫化物)；M2是0、1或2；M12a是1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12；M12b是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12；Ry獨立地是H、C1-C18烷基、C1-C18取代的烷基、C6-C20芳基、C6-C20取代的芳基、或保護基，或在碳原子處，兩個鄰接Ry基團一起形成碳環或雜環；和Rx獨立地是H、C1-C18烷基、C1-C18取代的烷基、C6-C20芳基、C6-C20取代的芳基、或保護基、或下式 其中M1a、M1c和M1d獨立地是0或1，M12c是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12；和其中R、R1、R2a、R2b、R3、R4和R5中的至少一個包含膦酸酯基團。
2.按照權利要求1的化合物，具有下列結構 或其藥學上可接受的鹽，並且包括烯醇和互變異構的共振異構體。
3.按照權利要求1的化合物，具有下列結構 或其藥學上可接受的鹽，並且包括烯醇和互變異構的共振異構體。
4.按照權利要求1的化合物，具有下列結構 或其藥學上可接受的鹽，並且包括烯醇和互變異構的共振異構體。
5.按照權利要求1的化合物，具有下列結構 或其藥學上可接受的鹽，並且包括烯醇和互變異構的共振異構體。
6.按照權利要求1的化合物，具有下列結構 或其藥學上可接受的鹽，並且包括其所有的烯醇、互變異構和共振異構體、對映體、非對映體和其外消旋混合物。
7.按照權利要求1的化合物，具有下列結構 或其藥學上可接受的鹽，並且包括烯醇和互變異構的共振異構體。
8.按照權利要求1的化合物，具有下列結構 或其藥學上可接受的鹽，並且包括烯醇和互變異構的共振異構體。
9.按照權利要求1的化合物，具有下列結構 或其藥學上可接受的鹽，並且包括烯醇和互變異構的共振異構體。
10.權利要求1的化合物，其中取代的烷基、取代的烯基、取代的炔基、取代的芳基和取代的雜環獨立地被一個或多個選自下列的取代基取代F、Cl、Br、I、OH、氨基(-NH2)、銨(-NH3+)、烷基氨基(-NHR)、二烷基氨基(-NR2)、三烷基銨(-NR3+)、C1-C8烷基、C1-C8烷基滷化物、羧酸酯、硫醇(-SH)、硫酸酯(-OSO3R)、氨基磺酸酯、磺酸酯(-SO3R)、5-7元環磺內醯胺、C1-C8烷基磺酸酯、C1-C8烷基氨基、4-二烷基氨基吡啶、C1-C8烷基羥基、C1-C8烷基硫基、烷基碸(-SO2R)、芳基碸(-SO2Ar)、芳基亞碸(-SOAr)、芳硫基(-SAr)、磺醯胺(-SO2NR2)、烷基亞碸(-SOR)、酯(-C(＝O)OR)、醯氨基(-C(＝O)NR2)、5-7元環內醯胺、5-7元環內酯、腈(-CN)、疊氮基(-N3)、硝基(-NO2)、C1-C8烷氧基(-OR)、C1-C8烷基、C1-C8取代的烷基、C6-C20芳基、C6-C20取代的芳基、C2-C20雜環、和C2-C20取代的雜環、膦酸酯、磷酸酯、聚乙烯氧基和前體藥物部分。
11.權利要求1的化合物，其中R2a和R2b選自H、C(＝O)OR、C(＝O)NR2、C(＝O)R、SO2NR2(氨基磺酸酯)和前體藥物部分。
12.權利要求1的化合物，其中R3或R4是4-氟苄基。
13.權利要求1的化合物，其中R1、R2a、R2b、R3、R4和R5中的至少一個包含選自下列結構的前體藥物部分 其中R8由酯、醯胺或氨基甲酸酯組成。
14.權利要求1的化合物，其中膦酸酯基團具有下列結構
15.權利要求14的化合物，其中膦酸酯基團具有下列結構 其中Y2b是O或N(Rx)。
16.權利要求14的化合物，其中膦酸酯基團具有下列結構 其中W5是碳環，並且Y2c是O、N(Ry)或S。
17.權利要求16的化合物，其中W5選自下列結構
18.權利要求14的化合物，其中膦酸酯基團具有下列結構
19.權利要求18的化合物，其中膦酸酯基團具有下列結構 其中Y2b是O或N(Rx)；M12d是1、2、3、4、5、6、7或8；R1是H或C1-C6烷基；並且苯基碳環被0至3個R2基團取代，其中R2是C1-C6烷基或取代的烷基。
20.權利要求19的化合物，其中膦酸酯基團具有下列結構
21.權利要求14的化合物，其中Rx選自下列結構
22.權利要求21的化合物，其中R1選自下列結構
23.權利要求21的化合物，其中R1選自下列結構；
24.權利要求1的化合物，其中R1包含膦酸酯前體藥物部分。
25.權利要求1的化合物，其中R3或R4選自下列結構
26.權利要求6的化合物，其中L是亞芳基。
27.權利要求6的化合物，其中L是C1-C12亞烷基。
28.權利要求26的化合物，其中L是
29.權利要求27的化合物，其中L是C2亞烷基。
30.權利要求6的化合物，其中A3具有下列結構
31.權利要求6的化合物，其中A3具有下列結構
32.權利要求6的化合物，其中A3具有下列結構
33.權利要求6的化合物，其中A3具有下列結構
34.權利要求6的化合物，其中A3具有下列結構
35.權利要求30的化合物，其中A3具有下列結構
36.權利要求30的化合物，其中A3具有下列結構
37.權利要求1的化合物，具有下列結構
38.權利要求1的化合物，具有下列結構
39.權利要求1的化合物，具有下列結構
40.權利要求1的化合物，具有下列結構
41.一種藥物組合物，包括治療有效量的權利要求1的化合物和藥學上可接受的載體。
42.一種藥物組合物，其包括治療有效量的權利要求1化合物與治療有效量的選自下列AIDS治療藥劑的組合(1)AIDS抗病毒劑，(2)抗感染藥物，和(3)免疫調節劑。
43.權利要求42的組合物，其中抗病毒劑是HIV蛋白酶抑制劑。
44.製備藥物組合物的方法，包括將權利要求1的化合物與藥學上可接受的載體進行混合。
45.抑制HIV整合酶的方法，包括給予需要這種治療的哺乳動物治療有效量的權利要求1的化合物。
46.治療HIV感染或治療AIDS或ARC的方法，包括給予需要這種治療的哺乳動物治療有效量的權利要求1的化合物。
全文摘要
公開了嘧啶(I)和嘧啶酮(II)膦酸酯化合物和用於抑制病毒的方法。該化合物包括至少一個在任何位點共價連接的膦酸酯基團。
文檔編號A61P31/18GK1934093SQ200580002260
公開日2007年3月21日 申請日期2005年1月11日 優先權日2004年1月12日
發明者金浩侖, C·U·金 申請人:吉裡德科學公司