作為pde9a抑制劑的6－芳氨基－5－氰基－4－嘧啶酮類化合物的製作方法

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專利名稱：作為pde9a抑制劑的6－芳氨基－5－氰基－4－嘧啶酮類化合物的製作方法
技術領域：
本發明涉及新的6-芳氨基-5-氰基-4-嘧啶酮類化合物，它們的製備方法，以及它們在製備用於改善感知、注意力、學習和/或記憶的藥物中的用途。
背景技術：
磷酸二酯酶的抑制作用調節環核苷酸5′-3′環腺苷一磷酸(cAMP)和5′-3′環鳥苷一磷酸(cGMP)的水平。這些環核苷酸(cAMP和cGMP)是重要的第二信使，並因此在細胞信號傳導級聯中起重要的作用。它們兩個中的每一個重新激活，尤其是但不是排它地，蛋白激酶。由cAMP激活的蛋白激酶叫做蛋白激酶A(PKA)，由cGMP激活的蛋白激酶叫做蛋白激酶G(PKG)。激活的PKA和PKG反過來能夠磷酸化若干細胞效應蛋白(例如，離子通道，G-蛋白偶聯的受體，結構蛋白)。以這種方式第二信使cAMP和cGMP有可能控制各種器官中的各種生理學過程。然而，所述的環核苷酸還能夠直接對效應分子起作用。因此，現已知，例如，cGMP能夠直接對離子通道起作用並由此能夠影響細胞離子濃度(在Wei等Prog.Neurobiol.，1998，5637-64中評論)。磷酸二酯酶(PDE)是一種用於控制cAMP和cGMP活性的控制機理並由此反過來控制這些生理學過程。PDEs將所述的環一磷酸水解成非活性的一磷酸AMP和GMP。現已描述了平均至少21種PDE基因(Exp.Opin.Investig.Drugs 2000，9，1354-3784)。這21種PDE基因可以根據它們的序列同源性分成11個PDE家族(對於被建議的術語的命名，參見http://depts.washington.edu/pde/Nomenclature.html.)。家族內的各個PDE基因通過字母來區分(例如PDE1A和PDE1B)。如果在基因內還存在不同的剪接變體，那麼用字母後額外的數字來表示(例如PDE1A1)。
人PDE9A在1998年被克隆和測序。與其它PDEs相同的胺基酸最大為34％(PDE8A)並且最小為28％(PDE5A)。具有170nM的米-曼氏常數(Km值)，PDE9A對cGMP具有高的親和力。此外，PDE9A對cGMP是選擇性的(cAMP的Km值＝230μM)。PDE9A沒有cGMP結合區域，表明變構酶受cGMP調節。在Western印跡分析中表明，PDE9A在人體中尤其在睪丸、腦、小腸、骨骼肌、心臟、肺、胸腺和脾中表達。在腦、小腸、心臟和脾中可以發現最高表達(Fisher等J.Biol.Chem.，1998，273(25)15559-15564)。人PDE9A基因位於染色體21q22.3上並包含21個外顯子。到目前為止，已經鑑定了PDE9A的4種可供選擇的剪接變體(Guipponi等Hum.Genet.，1998，103386-392)。傳統的PDE抑制劑對人PDE9A沒有抑制。因此，IBMX、潘生丁、SKF94120、環戊苯吡酮和長春西汀在濃度高達100μM時仍沒有抑制分離酶。現已證實扎普司特的IC50值為35μM(Fisher等J.Biol.Chem.，1998，273(25)15559-15564)。
鼠科PDE9A在1998年由Soderling等克隆和測序(J.Biol.Chem.，1998，273(19)15553-15558)。如人形式，這對cGMP具有高的親和力，Km為70nM。在小鼠的腎、腦、肺和心臟中發現特別高的表達。在IBMX濃度低於200μM時，IBMX沒有抑制鼠科PDE9A；扎普司特的IC50值是29μM(Soderling等J.Biol.Chem.，1998，273(19)15553-15558)。現已發現，PDE9A在大鼠腦的某些區域強烈表達。這些包括嗅球、海馬、皮層、基底神經節和基底前腦(Andreeva等J.Neurosci.，2001，21(22)9068-9076)。特別是所述的海馬、皮層和基底前腦在學習和記憶過程中起重要作用。
如上面所述，PDE9A具有對cGMP特別高的親和力。因此，PDE9A即使在低的生理濃度下也是活性的，這一點與PDE2A(Km＝10μM；Martins等J.Biol.Chem.，1982，2571973-1979)、PDE5A(Km＝4μM；Francis等J.Biol.Chem.，1980，255620-626)、PDE6A(Km＝17μM；Gillespie和Beavo，J.Biol.Chem.，1988，263(17)8133-8141)和PDE11A(Km＝0.52μM；Fawcett等Proc.Nat.Acad.Sci.，2000，97(7)3702-3707)相反。與PDE2A(Murashima等Biochemistry，1990，295285-5292)相反，PDE9A的催化活性沒有被cGMP增加，因為它沒有GAF區域(cGMP-結合區域，通過其該PDE活性被變構增加)(Beavo等Current Opinion in Cell Biology，2000，12174-179)。因此，PDE9A抑制劑可以導致基線cGMP濃度增加。
US 5,256,668公開了突出用作抗病毒藥物的氨基嘧啶衍生物，並且其可以用於治療呼吸道合胞病毒。
WO 99/41253描述了具有抗病毒作用的嘧啶衍生物，其特別是可以用於治療人細胞巨化病毒感染。
EP 130735公開了突出用作強心藥的氨基嘧啶衍生物。

發明內容
本發明涉及下式的化合物 其中A是C1-C8-烷基、C3-C8-環烷基、四氫呋喃基或四氫吡喃基，其任選被最多達3個相互獨立地選自C1-C6-烷基、C1-C6-烷氧基、羥基羰基、氰基、三氟甲基、三氟甲氧基、氨基、羥基、C1-C6-烷基氨基、滷素、C1-C6-烷基氨基羰基、C1-C6-烷氧羰基、C1-C6-烷基羰基、C1-C6-烷基磺醯基和C1-C6-烷硫基的基團所取代，其中C1-C6-烷基、C1-C6-烷氧基、C1-C6-烷基氨基、C1-C6-烷基氨基羰基、C1-C6-烷氧羰基、C1-C6-烷基羰基、C1-C6-烷基磺醯基和C1-C6-烷硫基任選被一個或多個選自羥基、氰基、滷素、羥基羰基和式-NR3R4的基團的基團所取代，其中R3和R4相互獨立地是氫或C1-C6-烷基，或R3和R4與它們相連的氮原子一起是5-至8-元雜環基，B是苯基或雜芳基，其任選被最多達3個各自相互獨立地選自C1-C6-烷基、C1-C6-烷氧基、羥基羰基、氰基、三氟甲基、三氟甲氧基、氨基、硝基、羥基、C1-C6-烷基氨基、滷素、C1-C6-烷基氨基羰基、C1-C6-烷氧羰基、C1-C6-烷基羰基、C1-C6-烷基磺醯基和C1-C6-烷硫基的基團所取代，其中C1-C6-烷基、C1-C6-烷氧基、C1-C6-烷基氨基、C1-C6-烷基氨基羰基、C1-C6-烷氧羰基、C1-C6-烷基羰基、C1-C6-烷基磺醯基和C1-C6-烷硫基任選被選自羥基、氰基、滷素、羥基羰基和式-NR3R4的基團的基團所取代，其中R3和R4具有上述含義，及其鹽、溶劑化物和/或所述鹽的溶劑化物。
根據它們的結構，本發明的化合物可以以立體異構體形式(對映異構體、非對映異構體)和互變異構體形式存在。因此，本發明涉及對映異構體或非對映異構體及其各自的混合物。可以從對映異構體和/或非對映異構體的這些混合物中以已知方式分離得到立體異構體純的組分。
本發明優選的鹽是本發明化合物的生理學上可接受的鹽。
化合物(I)的生理學上可接受的鹽包括無機酸、羧酸和磺酸的酸加成鹽，例如鹽酸、氫溴酸、硫酸、磷酸、甲磺酸、乙磺酸、甲苯磺酸、苯磺酸、萘二磺酸、乙酸、丙酸、乳酸、酒石酸、蘋果酸、檸檬酸、富馬酸、馬來酸和苯甲酸的鹽。
化合物(I)的生理學上可接受的鹽還包括常規鹼的鹽，例如作為例子和優選地，鹼金屬鹽(例如鈉鹽和鉀鹽)、鹼土金屬鹽(例如鈣鹽和鎂鹽)以及衍生自氨或具有1-16個碳原子的有機胺的銨鹽，例如作為例子和優選地，乙胺、二乙胺、三乙胺、乙基二異丙基胺、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二環己基胺、二甲基氨基乙醇、普魯卡因、二苄基胺、N-甲基嗎啉、二氫松香基胺、精氨酸、賴氨酸、乙二胺和甲基哌啶。
本發明的溶劑化物是指處於固體或液態通過與溶劑分子配位而形成配合物的那些形式的化合物。水合物是其中與水發生配位作用的特殊形式的溶劑化物。
就本發明而言，除非另有說明，所述的取代基具有下面的含義C1-C8-烷基、C1-C6-烷基、C1-C5-烷基和C1-C4-烷基是具有1-8，優選1-6，特別優選1-5和1-4個碳原子的直鏈或支鏈烷基。優選例子包括甲基、乙基、正丙基、異丙基、2-丁基、2-戊基和3-戊基。
C1-C6-烷氧基是具有1-6，優選1-4，特別優選1-3個碳原子的直鏈或支鏈烷氧基。優選例子包括甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、叔丁氧基、正戊氧基和正己氧基。
C1-C6-烷氧羰基是具有1-6，優選1-4，特別優選1-3個碳原子的直鏈或支鏈烷氧羰基。優選例子包括甲氧羰基、乙氧羰基、正丙氧羰基、異丙氧羰基和叔丁氧羰基。
C1-C6-烷基氨基是具有1-6，優選1-4，特別優選1-3個碳原子的直鏈或支鏈單-或二烷基氨基。優選例子包括甲基氨基、乙基氨基、正丙基氨基、異丙基氨基、叔丁基氨基、正戊基氨基和正己基氨基，二甲基氨基、二乙基氨基、二正丙基氨基、二異丙基氨基、二叔丁基氨基、二正戊基氨基、二正己基氨基、乙基甲基氨基、異丙基甲基氨基、正丁基乙基氨基和正己基異戊基氨基。
C1-C6-烷基氨基羰基是通過羰基連接的單-或二烷基氨基，其中所述的烷基可以是相同或不同的、直鏈或支鏈的並且每個包含1-6、優選1-4以及特別優選1-3個碳原子。優選例子包括甲基氨基羰基、乙基氨基羰基、正丙基氨基羰基、異丙基氨基羰基、叔丁基氨基羰基、正戊基氨基羰基、正己基氨基羰基、二甲基氨基羰基、二乙基氨基羰基、二正丙基氨基羰基、二異丙基氨基羰基、二叔丁基氨基羰基、二正戊基氨基羰基、二正己基氨基羰基、乙基甲基氨基羰基、異丙基甲基氨基羰基、正丁基乙基氨基羰基和正己基異戊基氨基羰基。在二烷基氨基的情況中，其它可能性是兩個烷基與它們相連的氮原子一起形成一個5-至8-元雜環基。
C1-C6-烷基羰基是具有1-6個碳原子、優選具有1-4個碳原子的直鏈或支鏈烷基羰基。可以提及的例子是乙醯基、乙基羰基、丙基羰基、異丙基羰基、丁基羰基、異丁基羰基、戊基羰基和己基羰基。乙醯基和乙基羰基是特別優選的。
C1-C6-烷基磺醯基是具有1-6個碳原子、優選具有1-4個碳原子、特別優選具有1-3個碳原子的直鏈或支鏈烷基磺醯基。優選的例子包括甲基磺醯基、乙基磺醯基、正丙基磺醯基、異丙基磺醯基、叔丁基磺醯基、正戊基磺醯基和正己基磺醯基。
C1-C6-烷硫基是具有1-6個碳原子、優選具有1-4個碳原子、特別優選具有1-3個碳原子的直鏈或支鏈烷硫基。優選的例子包括甲硫基、乙硫基、正丙硫基、異丙硫基、叔丁硫基、正戊硫基和正己硫基。
滷素是氟、氯、溴和碘。氟、氯、溴是優選的，以及氟和氯是特別優選的。
雜芳基是具有5-6個環原子並且最多達3個選自S、O和/或N的雜原子的芳香族單環基團。具有最多達2個雜原子的5-至6-元雜芳基是優選的。雜芳基可以通過碳或氮原子連結。優選的例子包括噻吩基、呋喃基、吡咯基、噻唑基、噁唑基、咪唑基、四唑基、吡啶基、嘧啶基和噠嗪基。
3-至8-元環烷基是在環中具有3-8個，優選具有3-6個以及特別優選具有5-6個碳原子的飽和和部分不飽和非芳香族環烷基。優選的例子包括環丙基、環丁基、環戊基、環戊烯基、環己基和環己烯基。
5-至8-元雜環基是具有5-8個環原子並且最多達3個優選2個選自N、O、S、SO、SO2的雜原子或雜基團的單或多環雜環基。單或二環雜環基是優選的。單環雜環基是特別優選的。N和O是優選的雜原子。所述的雜環基可以是飽和的或部分不飽和的。飽和的雜環基是優選的。5-至7-元雜環基是特別優選的。優選的例子包括氧雜環丁烷(oxetan)-3-基、吡咯烷-2-基、吡咯烷-3-基、吡咯啉基、四氫呋喃基、四氫噻吩基、吡喃基、哌啶基、噻喃基、嗎啉基、全氫氮雜_基。
當本發明化合物中的基團是任選取代時，除非另有說明，該基團優選被最多達3個相同或不同的取代基所取代。
本發明的另一實施方案是式(I)的化合物其中A是C1-C5-烷基或C3-C6-環烷基，其任選被最多達3個相互獨立地選自C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基、羥基羰基、氰基、氨基、羥基、C1-C4-烷基氨基、氟、氯、溴、C1-C4-烷氧羰基、C1-C6-烷基羰基、C1-C4-烷基磺醯基和C1-C4-烷硫基的基團所取代，其中C1-C4-烷基和C1-C4-烷氧基任選被一個選自羥基、氰基、氟、氯、溴、羥基羰基和式-NR3R4的基團的基團所取代，其中R5和R4相互獨立地是氫或C1-C4-烷基，或R3和R4與它們相連的氮原子一起是5-至6-元雜環基，B是苯基、噻吩基或吡啶基，其任選被最多達3個各自相互獨立地選自C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基、羥基羰基、氰基、三氟甲基、三氟甲氧基、氨基、羥基、C1-C4-烷基氨基、氟、氯、溴、C1-C4-烷基氨基羰基、C1-C4-烷氧羰基、C1-C4-烷基羰基、C1-C4-烷基磺醯基和C1-C4-烷硫基的基團所取代，其中C1-C4-烷基和C1-C4-烷氧基任選被選自羥基、氰基、氟、氯、溴、羥基羰基和式-NR3R4的基團的基團所取代，其中R3和R4具有上述含義，及其鹽、溶劑化物和/或所述鹽的溶劑化物。
本發明的另一實施方案是式(I)的化合物，其中A具有上面所述的含義，以及B是苯基或吡啶基，其任選被最多達3個各自相互獨立地選自甲基、乙基、2-丙基、三氟甲基、甲氧基、乙氧基、氟和氯的基團所取代，其中苯基或吡啶基上的一個基團位於氨基官能團的連接點的鄰位，及其鹽、溶劑化物和/或所述鹽的溶劑化物。
本發明的另一實施方案是式(I)的化合物，其中A是C3-C6-環烷基，以及B具有上面所述的含義，及其鹽、溶劑化物和/或所述鹽的溶劑化物。
本發明的另一實施方案是式(I)的化合物，其中A是2-甲基丙基、2-丁基、2-戊基或3-戊基，以及B具有上面所述的含義，及其鹽、溶劑化物和/或所述鹽的溶劑化物。
本發明的另一實施方案是式(I)的化合物，其中A是C3-C5-烷基或C5-C6-環烷基，B是苯基、噻吩基或吡啶基，其任選被最多達3個各自相互獨立地選自C1-C3-烷基、三氟甲基、羥基、甲氧基、乙氧基、氰基、二甲氨基、二乙氨基、甲氧羰基、乙氧羰基、甲基羰基、乙基羰基、氟和氯的基團所取代，及其鹽、溶劑化物和/或所述鹽的溶劑化物。
此外，還發現一種製備本發明的式(I)化合物的方法，其特徵在於首先，式(II)的化合物 與式(III)的化合物H2N-B (III)，其中B具有上述含義，在高溫下在惰性溶劑中或不存在溶劑的情況下，轉化為式(IV)的化合物 其中B具有上述含義，然後，式(IV)化合物在惰性溶劑中在鹼存在下與式(V)化合物反應 X＝Cl，Br或I
其中A具有上述含義，任選，所得的式(I)化合物與合適的(i)溶劑和/或(ii)鹼或酸反應，得到它們的溶劑化物、鹽和/或鹽的溶劑化物。
式(II)的化合物是文獻中已知的(R.Gompper，W.Toepfl，Chem.Ber.1962，95，2861-2870)。式(III)和(V)的化合物是商業上可得到的，文獻中已知的或可以根據類似於文獻中已知方法進行製備(例如參見H.Gielen，C.Alonso-Alija，M.Hendrix，U.Niew_hner，D.Schauβ，Tetrahedron Lett.2002，43，419-421)。
適合於方法步驟(II)+(III)→(IV)的溶劑是高沸點、惰性有機溶劑，其在反應條件下不變。這些溶劑優選包括二甲基甲醯胺、二甲亞碸或環丁碸。該反應還可能以熔融形式在沒有溶劑的情況下進行。該反應特別優選在沒有溶劑的情況下或在二甲基甲醯胺中進行。
該反應通常在+100℃至+200℃的溫度範圍內進行，優選在+125℃至+150℃的溫度範圍內進行。該反應可以在大氣壓、高壓或低壓下(例如0.5-5巴)下進行。該反應通常在大氣壓下進行。
在此情況中，基於1mol式(II)化合物，式(III)化合物的用量為1-2mol，優選1mol當量。
適合於方法步驟(IV)+(V)→(I)的溶劑是在反應條件下不變的常規有機溶劑。這些溶劑優選包括二甲基甲醯胺、二甲亞碸、乙腈、二噁烷或醇如甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、正丁醇或叔丁醇。還可能使用所述溶劑的混合物。二甲基甲醯胺或乙腈是特別優選的。
該反應通常在+50℃至+150℃的溫度範圍內進行，優選在+70℃至+100℃的溫度範圍內進行。該反應可以在大氣壓、高壓或減壓下進行(例如0.5-5巴)。該反應通常在大氣壓下進行。
適合於方法步驟(IV)+(V)→(I)的鹼優選是鹼金屬碳酸鹽例如鋰、鈉、鉀或銫碳酸鹽或有機胺鹼如吡啶、三乙胺、乙基二異丙基胺、N-甲基嗎啉或N-甲基哌啶。碳酸鉀是特別優選的。
在此情況中，基於1mol的式(IV)化合物，該鹼的用量是1.5-4mol，優選1.5-2mol。基於1mol的式(IV)化合物，式(V)化合物的用量是1-1.5mol，優選用量為1.2mol。
本發明的方法例如可以通過下式的流程進行說明
a)150℃，2h；b)碳酸鉀，DMF，90℃，16h。
本發明的化合物表現出之前沒有預見的有價值的藥理學作用。它們特別是抑制PDE9A。
現已令人吃驚地發現，本發明的化合物適合於製備用於改善感知、注意力、學習或記憶的藥物。
由於它們的藥理學性質，本發明的化合物可以單獨使用或者與其用於改善感知、注意力、學習和/或記憶的藥物聯合使用。
本發明的化合物特別適合於改善感知、注意力、學習或記憶，特別是在情況/疾病/症候群中出現的那些認知損傷後，其中所述的情況/疾病/症候群例如是「輕度認知損傷」、與年齡有關的學習和記憶損傷、與年齡有關的記憶喪失、血管性痴呆、顱腦創傷、中風、中風後發生的痴呆(「中風後痴呆」)、創傷後痴呆、一般性注意力損傷、學習和記憶有問題的兒童的注意力缺損、阿爾茨海默氏症、Lewy小體痴呆、伴隨額葉退化的痴呆、包括Pick氏症候群、帕金森氏病、漸進性核性麻痺、伴隨皮質基退化的痴呆、肌萎縮性側索硬化(ALS)、亨廷頓氏病、多發性硬化、丘腦退化、克-雅二氏痴呆、HIV痴呆、伴有痴呆的精神分裂症或科薩科夫精神病。
本發明化合物的體外作用可以通過下面的生理學試驗顯示出來PDE抑制重組體PDE1C(GenBank/EMBL登錄號NM_005020，Loughney等J.Biol.Chem.1996 271，796-806)、PDE2A(GenBank/EMBL登錄號NM 002599，Rosman等Gene 1997 191，89-95)、PDE3B(GenBank/EMBL登錄號NM_000922，Miki等Genomics 1996，36，476-485)、PDE4B(GenBank/EMBL登錄號NM_002600，Obernolte等Gene.1993，129，239-247)、PDE5A(GenBank/EMBL登錄號NM_001083，Loughney等Gene.1998，216，139-147)、PDE7B(GenBank/EMBL登錄號NM_018945，Hetman等Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.2000，97，472-476)、PDE8A(GenBank/EMBL登錄號AF_056490，Fisher等Biochem.Biophys.Res.Commun.1998，246，570-577)、PDE8A(Fisher等J.Biol.Chem，1998，273(25)15559-15564)、PDE10A(GenBank/EMBL登錄號NM_06661，Fujishige等J Biol Chem.1999，274，18438-45)、PDE11A(GenBank/EMBL登錄號NM_016953，Fawcett等Proc.Natl.Acad.Sci.2000，97，3702-3707)藉助於pFASTBAC杆狀病毒表達系統(GibcoBRL)在Sf9細胞中進行表達。
將測試物質溶於100％DMSO中並連續稀釋以測定它們對PDE9A的體外作用。典型地，從200μM至1.6μM進行連續稀釋(在試驗中的所得最終濃度4μM-0.032μM)。將2μL稀釋後的物質溶液引入到微滴定板的孔中(Isoplate；Wallac Inc.，Atlanta，GA)。然後加入按上述製備的50μL PDE9A稀釋液。這樣選擇PDE9A製品的稀釋度，以便在隨後的培養中小於70％的底物被轉化(典型的稀釋度1∶10000；稀釋緩衝液50mM Tris/HCl pH 7.5，8.3mM MgCl2，1.7mMEDTA，0.2％BSA)。所述的底物[8-3H]鳥苷3′，5′-環磷酸(1μCi/μL；Amersham Pharmmacia Biotech.，Piscataway，NJ)用試驗緩衝液(50mM Tris/HCl pH 7.5，8.3mM MgCl2，1.7mM EDTA)稀釋1∶2000至濃度0.0005μCi/μL。通過加入50μL(0.025μCi)稀釋底物，最終開始酶反應。將試驗混合物在室溫下培養60min，通過加入25μL溶於試驗緩衝液中的PDE9A抑制劑(例如，製備實施例1的抑制劑，最終濃度10μM)停止反應。之後馬上加入25μL含18mg/mL釔閃爍近似珠(Amersham Pharmmacia Biotech.，Piscataway，NJ)的懸浮液。用薄膜密封微孔滴定板，在室溫下放置60min。然後，在Microbeta閃爍計數器(Wallac Inc.，Atlanta，GA)中對該板每孔測定30秒。從底物濃度對抑制百分比的圖表中確定IC50值。
基於IC50值，本發明化合物的PDE9A-抑制作用的代表性例子列於表1和2中表1通過實施例3抑制PDE同工酶

表2本發明化合物的PDE9A-抑制作用

測試物質對重組體PDE3B、PDE4B、PDE7B、PDE8A、PDE10A和PDE11A的體外作用根據上述PDE9A所述的測試方案進行測定，但是做如下修改[5′，8-3H]腺苷3′，5′-環磷酸(1μCi/μL；AmershamPharmmacia Biotech.，Piscataway，NJ)用作底物。不需要加入抑制劑溶液以停止反應。在底物和PDE培養後，立即加入上述釔閃爍近似珠並由此停止反應。為了測定對重組體PDE1C、PDE2A和PDE5A的相應作用，該方案還做如下修改對於PDE1C，向反應混合物中另外加入10-7M鈣調節蛋白和3mM CaCl2。PDE2A在試驗中通過加入1μMcGMP進行刺激並用0.01％濃度的BSA進行分析。PDE1C和PDE2A所使用的底物是[5′，8-3H]腺苷3′，5′-環磷酸(1μCi/μL；AmershamPharmmacia Biotech.，Piscataway，NJ)，而PDE5A所使用的底物是[8-3H]鳥苷3′，5′-環磷酸(1μCi/μL；Amersham Pharmmacia Biotech.，Piscataway，NJ)。
長時程增強效應長時程增強效應被看作是學習和記憶過程的細胞相關。下列方法可以用於測定PDE9抑制是否對長時程增強效應具有影響。
將大鼠海馬以約70角度(Grad)放在切割刀片上(切碎機)。製備400μm厚的海馬切片。使用非常軟的、充分潤溼的刷子(貂毛)將該切片從刀片上移走，轉入到含冷培養液(124mM NaCl，4.9mMKCl，1.3mM MgSO4×7H2O，2.5mM CaCl2+無水，1.2mM KH2PO4，25.6mM NaHCO3，10mM葡萄糖，pH 7.4)的用95％O2/5％CO2(Carbogenisierter)充氣的玻璃容器中。在測定期間，將所述的切片保持在1-3mm高液體水平的溫控室中。流速為2.5ml/min。最初的充氣在稍微升高的壓力(約1atm)下進行並且通過顯微操作針到預室中。該切片室以這樣一種方式與預室連接，以便可以保持微循環。該微循環由流經顯微操作針的95％O2/5％CO2驅動。新製備的海馬切片在切片室中在33℃下適應至少1小時。
選擇刺激水平，以便局部興奮性突觸後電位(fEPSP)為30％的最大興奮性突觸後電位(EPSP)。由噴漆不鏽鋼組成的單極刺激電極以及恆流雙相刺激發生器(AM Systems 2100)被用於Schaffer collaterals(電壓1-5V，一個極性的脈衝寬度是0.1ms，總脈衝寬度0.2ms)的局部刺激。用常規培養液填充的玻璃電極(帶細絲的硼矽玻璃，1-5MOhm，直徑1.5mm，電極頭直徑3-20μm)，用於記錄來自輻射層的局部興奮性突觸後電位(fEPSP)。使用DC電壓放大器測定相對於位於切片室邊緣的氯化銀參考電極的場勢。該場勢通過低通濾波器(5kHz)過濾。通過實驗的靜態分析確定fEPSPs的斜率(fEPSP斜率)。實驗的記錄、分析和控制藉助於神經生理學系開發的軟體程序(PWIN)進行。藉助於EXCEL軟體進行在各個時間點的平均fEPSP斜率的生成和圖表構造，其中通過合適的宏進行自動數據記錄。
用本發明化合物的10μM溶液對海馬切片進行表面灌流(superfusion)，導致LTP顯著增加。
本發明化合物的體內作用例如通過下面可以表現出來社會重新認知試驗社會重新認知試驗是一種學習和記憶試驗。它測試大鼠區分相同物體的已知和未知數目的能力。因此，這種試驗適合於檢查本發明化合物的學習或記憶改善作用。
將成群收養的成年大鼠在開始試驗前30分鐘單個放在試驗籠中。在開始試驗前4分鐘，將試驗動物放入觀察箱中。適應一段時間後，將幼體動物與試驗動物放在一起並測出成年動物視察幼體動物的絕對時間為2分鐘(試驗1)。測定清楚指向幼體動物的所有行為，即生殖器檢查，追蹤和理毛行為，在此期間成年動物與幼體動物的距離不超過1cm。隨後，取出幼體動物，成年動物用本發明的化合物或賦形劑治療，接著將其返回到自己的籠中。停留24小時後，重複該試驗(試驗2)。與試驗1相比，社會相互作用時間減少表明該成年大鼠重新記起該幼體動物。
該成年動物在試驗1之前或試驗1之後的規定時間(例如1小時)通過腹膜內注射直接接受賦形劑(10％乙醇、20％Solutol、70％生理鹽水溶液)或0.1mg/kg、0.3mg/kg、1.0mg/kg或3.0mg/kg溶於10％乙醇、20％Solutol和70％生理鹽水溶液中的本發明化合物。與試驗1相比，在試驗2中，賦形劑治療的大鼠的社會相互作用時間沒有減少。因此，它們已經忘了它們與該幼體動物已經接觸過了。令人吃驚地是，在第二回合(second run)中，與用賦形劑治療的那些相比，用本發明化合物治療後的社會相互作用時間顯著減少了。這意味著用該物質治療的大鼠重新記起了該幼體動物，由此本發明的化合物表現出對學習和記憶的改善作用。
通過使用惰性、非毒性、藥學上合適的載體或溶劑，新的活性組分可以以已知方式轉化成常規製劑例如片劑、包衣片劑、丸劑、粒劑、氣溶膠、糖漿、乳劑、懸浮液和溶液。在這些情況中，該治療活性化合物在每種情況下的存在濃度是全部混合物的約0.5-90％重量，即足以達到所述劑量範圍的量。
該製劑例如可以通過將活性組分用溶劑和/或載體稀釋進行製備，任選，還使用乳化劑和/或分散劑，當水用作稀釋劑時，任選可以使用有機溶劑作為輔助溶劑。
給藥可按常規方式，優選口服、經皮或胃腸外給藥，尤其是經舌或靜脈內進行。但是也可例如通過經口或鼻吸入而進行，例如通過噴霧或通過皮膚局部進行。
一般證實對於實現有效的結果有利的是，給藥量約為0.001-10mg/kg體重，口服優選使用約0.005-3mg/kg體重。
但是可根據需要偏離所述量，這取決於體重或給藥方式、對藥物個體的表現、製劑的性質和給藥的時間或間隔。因此，有時候低於前述最低量也許就足夠，而在其它情況下必須超出所述上限。在給藥量較大時，可建議將這些量分成在一天內的多個單劑量。
除非另有所指，所有的數量數據涉及重量百分比。液體/液體溶液的溶劑比值、稀釋比值和濃度數據在所有情況下基於體積。術語「w/v」是指「重量/體積」。因此，例如「10％w/v」是指100ml溶液或懸浮液中包含10g物質。
縮寫DMF N，N-二甲基甲醯胺DMSO 二甲亞碸d.Th 佔理論值的(在產率中)ESI 電噴霧離子化(在MS中)h小時(s)HPLC 高壓、高效液相色譜LC-MS液相色譜-質譜聯用min 分鐘MS 質譜NMR 核磁共振光譜RT 室溫Rt停留時間(在HPLC中)
THF四氫呋喃HPLC和LC-MS方法方法1儀器Micromass Quattro LCZ，帶HPLC Agilent系列1100；柱子Grom-Sil 120 ODS-4HE，50mm×2.0mm，3μm；洗脫液A1L水+1ml 50％甲酸，洗脫液B1L乙腈+1ml 50％甲酸；梯度0.0min100％A→0.2min 100％A→2.9min 30％A→3.1min 10％A→4.5min10％A；爐溫55℃；流速0.8ml/min；UV檢測208-400nm。
方法2MS儀器類型Micromass ZQ；HPLC儀器類型Waters Alliance2795；柱子Phenomenex Synergi 2μHydro-RP Mercury 20mm×4mm；洗脫液A1L水+0.5ml 50％甲酸，洗脫液B1L乙腈+0.5ml 50％甲酸；梯度0.0min 90％A流速1ml/min→2.5min 30％A流速2ml/min→3.0min 5％A流速2ml/min→4.5min 5％A流速2ml/min；爐溫50℃；UV檢測210nm。
方法3MS儀器類型Micromass ZQ；HPLC儀器類型HP 1100系列，UVDAD；柱子Grom-Sil 120 ODS-4HE，50mm×2.0mm，3.0μm；洗脫液A水+500μl 50％甲酸/l，洗脫液B乙腈+500μl 50％甲酸/l；梯度0.0min 0％B→2.9min 70％B→3.1min 90％B→4.5min 90％B；爐溫50℃；流速0.8ml/min；UV檢測210nm。
方法4MS儀器類型Micromass ZQ；HPLC儀器類型Waters Alliance2795；柱子Merck Chromolith SpeedROD RP-18e 50mm×4.6mm；洗脫液A水+500μl 50％強度甲酸/l，洗脫液B乙腈+500μl 50％甲酸/l；梯度0.0min 10％B→3.0min 95％B→4.0min 95％B；爐溫35℃；流速0.0min 1.0ml/min→3.0min 3.0ml/min→4.0min 3.0ml/min；UV檢測210nm。
方法5MS儀器類型Micromass ZQ；HPLC儀器類型HP 1100系列，UVDAD；柱子Phenomenex Synergi 2μHydro-RP Mercury 20mm×4mm；洗脫液A1L水+0.5ml 50％甲酸，洗脫液B1L乙腈+0.5ml 50％甲酸；梯度0.0min 90％A流速1ml/min→2.5min 30％A流速2ml/min→3.0min 5％A流速2ml/min→4.5min 5％A流速2ml/min；爐溫50℃；UV檢測210nm。
方法6儀器Micromass Quattro LCZ，帶HPLC Agilent系列1100；柱子Phenomenex Synergi 2μHydro-RP Mercury 20mm×4mm；洗脫液A1L水+0.5ml 50％甲酸，洗脫液B1L乙腈+0.5ml 50％甲酸；梯度0.0min 90％A流速1ml/min→2.5min 30％A流速2ml/min→3.0min 5％A流速2ml/min→4.5min 5％A流速2ml/min；爐溫50℃；UV檢測208-400nm。
方法7MS儀器類型Micromass ZQ；HPLC儀器類型Waters Alliance2790；柱子Grom-Sil 120 ODS-4HE，50mm×2mm，3.0μm；洗脫液A水+500μl 50％甲酸/l，洗脫液B乙腈+500μl 50％甲酸/l；梯度0.0min 5％B→2.0min 40％B→4.5min 90％B→5.5min 90％B；爐溫45℃；流速0.0min 0.75ml/min→4.5min 0.75ml/min→5.5min 1.25ml/min；UV檢測210nm。
方法8儀器帶DAD檢測的HP 1100；柱子Kromasil RP-18，60mm×2mm，3.5μm；洗脫液A5ml HClO4/H2O，洗脫液B乙腈；梯度0min 2％B→0.5min2％B→4.5min 90％B→6.5min 90％B；流速0.75ml/min；溫度30℃；UV檢測210nm。
方法9儀器Micromass Platform LCZ，帶HPLC Agilent系列1100；柱子Phenomenex Synergi 2μHydro-RP Mercury 20mm×4mm；洗脫液A1L水+0.5ml 50％甲酸，洗脫液B1L乙腈+0.5ml 50％甲酸；梯度0.0min 90％A流速1ml/min→2.5min 30％A流速2ml/min→3.0min 5％A流速2ml/min→4.5min 5％A流速2ml/min；爐溫50℃；UV檢測210nm。
方法10MS儀器類型Micromass ZQ；HPLC儀器類型Waters Alliance2790；柱子Grom-Sil 120ODS-4HE，50mm×2mm，3.0μm；洗脫液A水+500μl 50％甲酸/l，洗脫液B乙腈+500μl 50％甲酸/l；梯度0.0min 0％B→0.2min 0％B→2.9min 70％B→3.1min 90％B→4.5min 90％B；爐溫45℃；流速0.8ml/min；UV檢測210nm。
起始化合物實施例1A2-環戊基乙脒鹽酸鹽 在氬氣氛中，將58.2g(1.09mol)氯化銨懸浮在350ml甲苯中並冷卻至0℃。滴加544ml 2M三甲基鋁的甲苯溶液，然後將混合物在RT下攪拌2h。然後加入34g(217mmol)環戊基乙酸乙酯。然後將混合物在80℃下攪拌過夜。冷卻至0℃後，滴加400ml甲醇，然後將所得固體進行抽濾。用甲醇對該固體充分洗滌幾次，合併的濾液在真空中進行濃縮。殘餘物懸浮在二氯甲烷/甲醇10∶1中，再次除去不溶固體。然後濃縮所得濾液，得到23g(理論收率的65％)所需產物。
MS(ESIpos)m/z＝127[M+H]+(游離鹼).
2-環己基乙脒鹽酸鹽和3-甲基戊脒鹽酸鹽類似於實施例1A由各自的酯製備，收率分別為56％和61％(還參見H.Gielen，C.Alonso-Alija，M.Hendrix，U.Niew_hner，D.Schauβ，Tetrahedron Lett.，2002，43，419-421)。
實施例2A2-氰基-3-[(4-氟苯基)氨基]-3-(甲基硫烷基)-2-丙烯酸甲酯
0.5g(4.5mmol)4-氟苯胺與0.91g(4.5mmol)3，3-二(甲硫基)-2-氰基丙烯酸甲酯充分混合(R.Gompper，W.Toepfl，Chem.Ber.1962，95，2861-2870)。將反應混合物在150℃加熱2h，得到一種熔融物。冷卻後，獲得一種淺色固體，並用甲醇洗滌數次。得到0.68g(理論收率的55.7％)的所需產物。
LC-MS(方法1)Rt＝2.6min.
MS(ESIpos)m/z＝267[M+H]+.
實施例3A2-氰基-3-[(4-甲基-3-吡啶基)氨基]-3-(甲基硫烷基)-2-丙烯酸甲酯 類似於實施例2A的製備，由2.0g(18.49mmmol)3-氨基-4-甲基-吡啶和3.76g(18.49mmol)3，3-二(甲硫基)-2-氰基丙烯酸甲酯得到固體形式的1.4g(理論收率的29.6％)標題化合物。
實施例4A2-氰基-3-[(3-氟苯基)氨基]-3-(甲基硫烷基)-2-丙烯酸甲酯
類似於實施例2A的製備，由0.5g(4.5mmol)3-氟苯胺和0.91g(4.5mmol)3，3-二(甲硫基)-2-氰基丙烯酸甲酯得到固體形式的0.43g(理論收率的36％)標題化合物。
LC-MS(方法1)Rt＝2.63min.
MS(ESIpos)m/z＝267[M+H]+.
實施例5A2-氰基-3-[(3-氯苯基)氨基]-3-(甲基硫烷基)-2-丙烯酸甲酯 類似於實施例2A的製備，由0.5g(3.9mmol)3-氯苯胺和0.79g(3.9mmol)3，3-二(甲硫基)-2-氰基丙烯酸甲酯得到固體形式的0.53g(理論收率的48％)標題化合物。
LC-MS(方法1)Rt＝2.78min.
MS(ESIpos)m/z＝283[M+H]+.
實施例6A2-氰基-3-[(3-甲氧基苯基)氨基]-3-(甲基硫烷基)-2-丙烯酸甲酯 類似於實施例2A的製備，由0.5g(4.0mmol)3-甲氧基苯胺和0.8g(4.0mmol)3，3-二(甲硫基)-2-氰基丙烯酸甲酯得到固體形式的0.47g(理論收率的41％)標題化合物。
LC-MS(方法1)Rt＝2.63min.
MS(ESIpos)m/z＝279[M+H]+.
實施例7A2-氰基-3-[(3-氟-2-甲基苯基)氨基]-3-(甲基硫烷基)-2-丙烯酸甲酯 類似於實施例2A的製備，由0.2g(1.59mmol)3-氟-2-甲基苯胺和0.32g(1.59mmol)3，3-二(甲硫基)-2-氰基丙烯酸甲酯得到固體形式的0.15g(理論收率的34％)標題化合物。
LC-MS(方法6)Rt＝2.5min.
MS(ESIpos)m/z＝281[M+H]+.
實施例8A2-氰基-3-[(2，5-二甲基苯基)氨基]-3-(甲基硫烷基)-2-丙烯酸甲酯 類似於實施例2A的製備，由0.54g(4.4mmol)2，5-二甲基苯胺和0.9g(4.4mmol)3，3-二(甲硫基)-2-氰基丙烯酸甲酯得到固體形式的0.9g(理論收率的75％)標題化合物。
LC-MS(方法1)Rt＝2.91min.
MS(ESIpos)m/z＝277[M+H]+.
實施例9A2-氰基-3-[(2-甲氧基苯基)氨基]-3-(甲基硫烷基)-2-丙烯酸甲酯 類似於實施例2A的製備，由0.6g(5.0mmol)2-甲氧基苯胺和1.0g(5.0mmol)3，3-二(甲硫基)-2-氰基丙烯酸甲酯得到固體形式的0.9g(理論收率的67％)標題化合物。
LC-MS(方法7)Rt＝3.01min.
MS(ESIpos)m/z＝279[M+H]+1H-NMR(300MHz，DMSO-d6)δ＝2.28(s，3H)，3.71(s，3H)，3.84(s，3H)，7.00(m，1H)，7.17(m，1H)，7.33(m，1H)，7.41(m，1H).
實施例10A2-氰基-3-[(4-氟-2-甲基苯基)氨基]-3-(甲基硫烷基)-2-丙烯酸甲酯 類似於實施例2A的製備，由0.62g(5.0mmol)2-甲基-4-氟苯胺和1.01g(5.0mmol)3，3-二(甲硫基)-2-氰基丙烯酸甲酯得到固體形式的0.7g(理論收率的50％)標題化合物。
LC-MS(方法4)Rt＝2.28min.
MS(ESIpos)m/z＝281[M+H]+1H-NMR(300MHz，DMSO-d6)δ＝2.22(s，3H)，2.27(s，3H)，3.70(s，3H)，7.11(m，1H)，7.23(m，1H)，7.33(m，1H)，7.34(m，1H).
實施例11A2-氰基-3-[(2-甲基苯基)氨基]-3-(甲基硫烷基)-2-丙烯酸甲酯
類似於實施例2A的製備，由1.6g(15.0mmol)2-甲基苯胺和3.01g(15.0mmol)3，3-二(甲硫基)-2-氰基丙烯酸甲酯得到固體形式的2.5g(理論收率的63％)標題化合物。
LC-MS(方法7)Rt＝3.08min.
MS(ESIpos)m/z＝263[M+H]+1H-NMR(300MHz，DMSO-d6)δ＝2.27(s，3H)，2.23(s，3H)，3.70(s，3H)，7.28(m，4H).
實施例12A2-氰基-3-(甲基硫烷基)-3-[(2-丙基苯基)氨基]-2-丙烯酸甲酯 類似於實施例2A的製備，由0.5g(3.7mmol)2-丙基苯胺和0.7g(3.7mmol)3，3-二(甲硫基)-2-氰基丙烯酸甲酯得到固體形式的0.7g(理論收率的61％)標題化合物。
LC-MS(方法3)Rt＝3.52min.
MS(ESIpos)m/z＝291[M+H]+.
實施例13A2-氰基-3-(甲基硫烷基)-3-(3-吡啶基氨基)-2-丙烯酸甲酯 將1.39g(14.8mmol)3-氨基吡啶溶於50ml THF中，冷卻至-20℃，然後加入7.4ml 2M正丁基鋰的己烷溶液。攪拌15min後，加入2.00g(9.84mmol)3，3-二(甲硫基)-2-氰基丙烯酸甲酯。在攪拌下將混合物溫熱至室溫，然後用冰水水解。產物用二氯甲烷萃取。在硫酸鈉中乾燥後，在真空中蒸除溶劑，殘餘物通過製備性HPLC提純。得到0.44g(理論收率的18.1％)的標題產物。
HPLC(方法8)Rt＝3.06min.
MS(ESIpos)m/z＝250[M+H]+，272[M+Na]+.
實施例14A(3S)-3-甲基戊腈 將5g(29.78mmol)的(2S)-2-甲基丁基甲磺酸酯與1.5g(44.66mmol)氰化鈉在15ml二甲基甲醯胺中在80℃下加熱過夜。冷卻至室溫，然後用150ml水稀釋，用二乙醚萃取5次。合併的有機相用水和飽和氯化鈉溶液洗滌。在硫酸鈉中乾燥後，在室溫下在真空中除去溶劑，得到2.3g(理論收率的67％)的粗產物，該粗產物沒有進一步提純直接用於下一步中。
1H-NMR(200MHz，DMSO-d6)δ＝0.87(t，3H)，0.92(d，3H)，1.30(m，2H)，1.67(m，1H)，2.42(dd，2H).
實施例15A(3S)-3-甲基戊脒鹽酸鹽 在氬氣氛中，將1.1g(20.5mmol)氯化銨懸浮在20ml甲苯中並冷卻至0℃。滴加10.29ml 2M三甲基鋁的甲苯溶液，然後將混合物在RT下攪拌2h。然後加入1g(10.29mmol)(3S)-3-甲基戊腈。然後將混合物在80℃下攪拌2天。冷卻至0℃後，滴加40ml甲醇，然後將所得固體進行抽濾。用甲醇對該固體充分洗滌幾次，合併的濾液在真空中進行濃縮。殘餘物懸浮在二氯甲烷/甲醇10∶1中，再次除去不溶固體。然後濃縮所得濾液，得到1.01g(理論收率的64％)所需產物。
LC-MS(方法2)Rt＝0.31min.
MS(ESIpos)m/z＝115[M+H]+(游離鹼).
實施例16A2-氰基-3-[(5-氟-2-甲基苯基)氨基]-3-(甲基硫烷基)-2-丙烯酸甲酯
類似於實施例2A的製備，由1.5g(11.98mmol)5-氟-2-甲基-苯胺和2.4g(11.98mmol)3，3-二(甲硫基)-2-氰基丙烯酸甲酯得到固體形式的1.7g(理論收率的52％)標題化合物。
LC-MS(方法6)Rt＝2.49min.
MS(ESIpos)m/z＝281[M+H]+.
示範性實施例實施例12-(環戊基甲基)-4-[(4-氟苯基)氨基]-6-氧代-1，6-二氫-5-嘧啶腈 0.1g(0.37mmol)2-氰基-3-[(4-氟苯基)氨基]-3-(甲基硫烷基)-2-丙烯酸甲酯、0.07g(0.41mmol)2-環戊基乙脒鹽酸鹽和0.11g(0.82mmol)碳酸鉀在1ml二甲基甲醯胺中在90℃加熱過夜。過濾後，濾液用濃鹽酸酸化，於是析出產物。用水洗滌數次，然後在真空中乾燥，得到無色固體形式的54mg(理論收率的46％)產物。
LC-MS(方法1)Rt＝2.86min.
MS(ESIpos)m/z＝313[M+H]+1H-NMR(300MHz，DMSO-d6)δ＝1.13(m，2H)，1.56(m，6H)，2.15(m，1H)，2.44(d，2H)，7.15(dd，2H)，7.41(dd，2H)，9.66(s，1H)，12.36(s，1H).
實施例22-(環戊基甲基)-4-[(4-甲基-3-吡啶基)氨基]-6-氧代-1，6-二氫-5-嘧啶腈 0.2g(0.76mmol)2-氰基-3-[(4-甲基-3-吡啶基)氨基]-3-(甲基硫烷基)-2-丙烯酸甲酯、0.13g(0.85mmol)2-環戊基乙脒鹽酸鹽和0.23g(1.67mmol)碳酸鉀溶於4ml DMF中並在90℃攪拌3天。冷卻後，產物通過製備性HPLC(YMC Gel ODS-AQ S 5/15μm；洗脫液A水，洗脫液B乙腈；梯度0min 30％B，5min 30％B，50min 95％B)提純。得到60mg(理論收率的25％)產物。
LC-MS(方法5)Rt＝1.57min.
MS(ESIpos)m/z＝310[M+H]+1H-NMR(300MHz，DMSO-d6)δ＝1.04(m，2H)，1.51(m，6H)，2.01(m，1H)，2.28(s，3H)，2.39(d，2H)，7.51(d，1H)，8.41(d，1H)，8.52(s，1H)，12.41(s，1H).
實施例32-(環己基甲基)-4-[(4-甲基-3-吡啶基)氨基]-6-氧代-1，6-二氫-5-嘧啶腈
0.4g(1.51mmol)2-氰基-3-[(4-甲基-3-吡啶基)氨基]-3-(甲基硫烷基)-2-丙烯酸甲酯與0.29g(1.67mmol)2-環己基乙脒鹽酸鹽和0.46g(3.3mmol)碳酸鉀溶於5ml DMF中並在90℃攪拌7天。冷卻並過濾後，產物通過製備性HPLC(YMC Gel ODS-AQ S 5/15μm；洗脫液A水，洗脫液B乙腈；梯度0min 30％B，5min 30％B，50min 95％B)提純。得到433mg(理論收率的88％)產物。
LC-MS(方法5)Rt＝1.47min.
MS(ESIpos)m/z＝324[M+H]+1H-NMR(300MHz，DMSO-d6)δ＝0.88(m，2H)，1.09(m，3H)，1.56(m，6H)，2.28(d，2H)，2.32(s，3H)，7.68(s，1H)，8.53(d，1H)，8.61(s，1H)，9.79(s，1H).
實施例42-(環戊基甲基)-4-[(3-氟苯基)氨基]-6-氧代-1，6-二氫-5-嘧啶腈 0.1g(0.37mmol)2-氰基-3-[(3-氟苯基)氨基]-3-(甲基硫烷基)-2-丙烯酸甲酯和0.06g(0.41mmol)2-環戊基乙脒鹽酸鹽溶於1ml DMF中並與0.11g(0.82mmol)碳酸鉀在90℃加熱過夜。過濾後，在真空中除去溶劑，殘餘物通過製備性HPLC(YMC Gel ODS-AQ S 5/15μm；洗脫液A水，洗脫液B乙腈；梯度0min 30％B，5min 30％B，50min 95％B)提純。得到無色固體形式的70mg(理論收率的59％)產物。
LC-MS(方法1)Rt＝2.9min.
MS(ESIpos)m/z＝313[M+H]+1H-NMR(300MHz，DMSO-d6)δ＝1.16(m，2H)，1.53(m，4H)，1.71(m，2H)，2.21(m，1H)，2.46(d，2H)，6.88(m，1H)，7.31(m，2H)，7.44(m，1H).
實施例54-[(3-氯苯基)氨基]-2-(環戊基甲基)-6-氧代-1，6-二氫-5-嘧啶腈 類似於實施例4的製備，由0.1g(0.35mmol)2-氰基-3-[(3-氯苯基)氨基]-3-(甲基硫烷基)-2-丙烯酸甲酯和0.06g(0.38mmol)2-環戊基乙脒鹽酸鹽和0.1g(0.79mmol)碳酸鉀得到無色固體形式的45mg(理論收率的39％)標題化合物。
LC-MS(方法1)Rt＝3.06min.
MS(ESIpos)m/z＝329[M+H]+1H-NMR(300MHz，DMSO-d6)δ＝1.14(m，2H)，1.55(m，4H)，1.71(m，2H)，2.19(m，1H)，2.46(d，2H)，7.19(m，1H)，7.38(m，2H)，7.63(m，1H)，9.78(br.s，1H)，12.49(br.s，1H).
實施例62-(環戊基甲基)-4-[(3-甲氧基苯基)氨基]-6-氧代-1，6-二氫-5-嘧啶腈 類似於實施例4的製備，由0.08g(0.28mmol)2-氰基-3-[(3-甲氧基苯基)氨基]-3-(甲基硫烷基)-2-丙烯酸甲酯、0.05g(0.31mmol)2-環戊基乙脒鹽酸鹽和0.09g(0.63mmol)碳酸鉀獲得無色固體形式的40mg(理論收率的42％)標題化合物。
LC-MS(方法1)Rt＝2.84min.
MS(ESIpos)m/z＝325[M+H]+.
實施例72-(環戊基甲基)-4-[(3-氟-2-甲基苯基)氨基]-6-氧代-1，6-二氫-5-嘧啶腈 類似於實施例4的製備，由0.075g(0.27mmol)2-氰基-3-[(3-氟-2-甲基苯基)氨基]-3-(甲基硫烷基)-2-丙烯酸甲酯、0.047g(0.29mmol)2-環戊基乙脒鹽酸鹽和0.081g(0.59mmol)碳酸鉀獲得無色固體形式的31mg(理論收率的35％)標題化合物。
LC-MS(方法6)Rt＝2.37min.
MS(ESIpos)m/z＝327[M+H]+1H-NMR(300MHz，DMSO-d6)δ＝1.08(m，2H)，1.43(m，4H)，1.55(m，2H)，2.04(m，1H)，2.04(s，3H)，2.39(d，2H)，7.05(m，2H)，7.20(m，1H)，9.60(s，1H)，12.30(s，1H).
實施例82-(環戊基甲基)-4-[(2，5-二甲基苯基)氨基]-6-氧代-1，6-二氫-5-嘧啶腈 類似於實施例4的製備，由0.1g(0.37mmol)2-氰基-3-[(2，5-二甲基苯基)氨基]-3-(甲基硫烷基)-2-丙烯酸甲酯、0.06g(0.39mmol)2-環戊基乙脒鹽酸鹽和0.1g(0.79mmol)碳酸鉀獲得無色固體形式的53mg(理論收率的45％)標題化合物。
LC-MS(方法10)Rt＝3.39min.
MS(ESIpos)m/z＝323[M+H]+1H-NMR(300MHz，DMSO-d6)δ＝1.10(m，2H)，1.43(m，4H)，1.62(m，2H)，2.04(m，1H)，2.10(s，3H)，2.24(s，3H)，2.36(d，2H)，6.98(m，1H)，7.09(m，2H)，9.15(br.s，1H)，12.19(br.s，1H).
實施例92-(環戊基甲基)-4-[(2-甲氧基苯基)氨基]-6-氧代-1，6-二氫-5-嘧啶腈 類似於實施例4的製備，由0.2g(0.71mmol)2-氰基-3-[(2-甲氧基苯基)氨基]-3-(甲基硫烷基)-2-丙烯酸甲酯、0.13g(0.79mmol)2-環戊基乙脒鹽酸鹽和0.22g(1.58mmol)碳酸鉀獲得無色固體形式的62mg(理論收率的26％)標題化合物。
LC-MS(方法1)Rt＝2.92min.
MS(ESIpos)m/z＝325[M+H]+.
實施例102-(環戊基甲基)-4-[(4-氟-2-甲基苯基)氨基]-6-氧代-1，6-二氫-5-嘧啶腈 類似於實施例4的製備，由0.1g(0.36mmol)2-氰基-3-[(4-氟-2-甲基苯基)氨基]-3-(甲基硫烷基)-2-丙烯酸甲酯、0.06g(0.39mmol)2-環戊基乙脒鹽酸鹽和0.1g(0.78mmol)碳酸鉀獲得無色固體形式的54mg(理論收率的46％)標題化合物。
LC-MS(方法3)Rt＝2.98min.
MS(ESIpos)m/z＝327[M+H]+1H-NMR(300MHz，DMSO-d6)δ＝1.09(m，2H)，1.53(m，6H)，2.10(m，1H)，2.14(s，3H)，2.28(d，2H)，6.98(m，1H)，7.08(m，1H)，7.29(m，1H).
實施例112-(環戊基甲基)-4-[(2-甲基苯基)氨基]-6-氧代-1，6-二氫-5-嘧啶腈 類似於實施例4的製備，由2.48g(9.45mmol)2-氰基-3-[(2-甲基苯基)氨基]-3-(甲基硫烷基)-2-丙烯酸甲酯、1.69g(10.33mmol)2-環戊基乙脒鹽酸鹽和2.87g(20.79mmol)碳酸鉀獲得無色固體形式的1.25g(理論收率的43％)標題化合物。
LC-MS(方法1)Rt＝2.84min.
MS(ESIpos)m/z＝309[M+H]+1H-NMR(300MHz，DMSO-d6)δ＝1.07(m，2H)，1.42(m，2H)，1.52(m，2H)，1.59(m，2H)，2.05(m，1H)，2.14(s，3H)，2.36(d，2H)，7.17(m，4H)，9.47(s，1H)，12.24(s，1H).
實施例122-(環戊基甲基)-6-氧代-4-[(2-丙基苯基)氨基]-1，6-二氫-5-嘧啶腈
類似於實施例4的製備，由0.1g(0.34mmol)2-氰基-3-(甲基硫烷基)-3-[(2-丙基苯基)氨基]-2-丙烯酸甲酯、0.06g(0.37mmol)2-環戊基乙脒鹽酸鹽和0.1g(0.76mmol)碳酸鉀獲得無色固體形式的57mg(理論收率的49％)標題化合物。
LC-MS(方法1)Rt＝3.13min.
MS(ESIpos)m/z＝337[M+H]+1H-NMR(300MHz，DMSO-d6)δ＝0.84(t，3H)，1.07(m，2H)，1.52(m，8H)，2.04(m，1H)，2.35(d，2H)，2.49(m，2H)，7.16(m，2H)，7.23(m，2H)，9.44(s，1H)，12.20(s，1H).
實施例132-(環戊基甲基)-6-氧代-4-(3-吡啶基氨基)-1，6-二氫-5-嘧啶腈 0.1g(0.40mmol)2-氰基-3-(甲基硫烷基)-3-(3-吡啶基氨基)-2-丙烯酸甲酯和0.065g(0.40mmol)2-環戊基乙脒鹽酸鹽和0.16g(1.60mmol)三乙胺溶於0.5ml DMF中並在100℃攪拌過夜。冷卻後，混合物用10ml水稀釋，用二氯甲烷萃取。有機相在硫酸鈉中乾燥並在真空中濃縮，殘餘物通過快速色譜(流動相二氯甲烷/甲醇200∶1，100∶1，50∶1)提純。得到無色固體形式的78mg(理論收率的64％)產物。
HPLC(方法8)Rt＝3.36min.
MS(ESIpos)m/z＝296[M+H]+1H-NMR(300MHz，DMSO-d6)δ＝1.05-1.20(m，2H)，1.37-1.75(m，6H)，2.16(m，1H)，2.47(d，2H)，7.36(m，1H)，7.83(m，1H)，8.32(m，1H)，8.66(m，1H)，9.80(s，1H)，12.48(s，1H).
實施例142-(2-甲基丁基)-4-[(2-甲基苯基)氨基]-6-氧代-1，6-二氫-5-嘧啶腈 類似於實施例4的製備，由0.12g(0.46mmol)2-氰基-3-(甲基硫烷基)-3-[(2-甲基苯基)氨基]-2-丙烯酸甲酯、0.07g(0.50mmol)3-甲基戊脒鹽酸鹽和0.14g(1.0mmol)碳酸鉀獲得無色固體形式的105mg(理論收率的77％)標題化合物。
LC-MS(方法2)Rt＝2.06min.
MS(ESIpos)m/z＝297[M+H]+1H-NMR(300MHz，DMSO-d6)δ＝0.80(d，6H)，1.09(m，1H)，1.24(m，1H)，1.74(m，1H)，2.14(s，3H)，2.32(dd，2H)，7.16(m，4H)，9.49(s，1H)，12.27(s，1H).
實施例152-[(2S)-2-甲基丁基]-4-(2-甲基苯基)氨基]-6-氧代-1，6-二氫-5-嘧啶腈 類似於實施例4的製備，由0.2g(0.76mmol)2-氰基-3-(甲基硫烷基)-3-[(2-甲基苯基)氨基]-2-丙烯酸甲酯、0.17g(1.14mmol)(3S)-3-甲基戊脒鹽酸鹽和0.23g(1.66mmol)碳酸鉀獲得無色固體形式的183mg(理論收率的80％)標題化合物。
LC-MS(方法5)Rt＝2.28min.
MS(ESIpos)m/z＝297[M+H]+1H-NMR(200MHz，DMSO-d6)δ＝0.78(d，6H)，1.09(m，1H)，1.21(m，1H)，1.70(m，1H)，2.13(s，3H)，2.29(dd，2H)，7.16(m，4H)，9.49(s，1H)，12.25(s，1H).
實施例164-[(5-氟-2-甲基苯基)氨基]-2-[(2S)-2-甲基丁基]-6-氧代-1，6-二氫-5-嘧啶腈 類似於實施例4的製備，由0.22g(0.76mmol)2-氰基-3-[(5-氟-2-甲基苯基)氨基]-3-(甲基硫烷基)-2-丙烯酸甲酯、0.17g(1.17mmol)(3S)-3-甲基戊脒鹽酸鹽和0.24g(1.73mmol)碳酸鉀獲得無色固體形式的182mg(理論收率的73％)標題化合物。
LC-MS(方法5)Rt＝2.11min.
MS(ESIpos)m/z＝315[M+H]+1H-NMR(200MHz，DMSO-d6)δ＝0.75(d，6H)，1.1(m，1H)，1.25(m，1H)，1.71(m，1H)，2.1(s，3H)，2.26(dd，2H)，7.03(m，2H)，7.28(m，1H)，9.51(s，1H)，12.36(s，1H).
列於下表中的實施例17-58以類似於實施例4的製備方法進行製備








權利要求
1.式(I)的化合物 其中A是C1-C8-烷基、C3-C8-環烷基、四氫呋喃基或四氫吡喃基，其任選被最多達3個相互獨立地選自C1-C6-烷基、C1-C6-烷氧基、羥基羰基、氰基、三氟甲基、三氟甲氧基、氨基、羥基、C1-C6-烷基氨基、滷素、C1-C6-烷基氨基羰基、C1-C6-烷氧羰基、C1-C6-烷基羰基、C1-C6-烷基磺醯基和C1-C6-烷硫基的基團所取代，其中C1-C6-烷基、C1-C6-烷氧基、C1-C6-烷基氨基、C1-C6-烷基氨基羰基、C1-C6-烷氧羰基、C1-C6-烷基羰基、C1-C6-烷基磺醯基和C1-C6-烷硫基任選被一個或多個選自羥基、氰基、滷素、羥基羰基和式-NR3R4的基團的基團所取代，其中R3和R4相互獨立地是氫或C1-C6-烷基，或R3和R4與它們相連的氮原子一起是5-至8-元雜環基，B是苯基或雜芳基，其任選被最多達3個各自相互獨立地選自C1-C6-烷基、C1-C6-烷氧基、羥基羰基、氰基、三氟甲基、三氟甲氧基、氨基、硝基、羥基、C1-C6-烷基氨基、滷素、C1-C6-烷基氨基羰基、C1-C6-烷氧羰基、C1-C6-烷基羰基、C1-C6-烷基磺醯基和C1-C6-烷硫基的基團所取代，其中C1-C6-烷基、C1-C6-烷氧基、C1-C6-烷基氨基、C1-C6-烷基氨基羰基、C1-C6-烷氧羰基、C1-C6-烷基羰基、C1-C6-烷基磺醯基和C1-C6-烷硫基任選被選自羥基、氰基、滷素、羥基羰基和式-NR3R4的基團的基團所取代，其中R3和R4具有上述含義，及其鹽、溶劑化物和/或所述鹽的溶劑化物。
2.權利要求1的化合物，其中A是C1-C5-烷基或C3-C6-環烷基，其任選被最多達3個相互獨立地選自C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基、羥基羰基、氰基、氨基、羥基、C1-C4-烷基氨基、氟、氯、溴、C1-C4-烷氧羰基、C1-C6-烷基羰基、C1-C4-烷基磺醯基和C1-C4-烷硫基的基團所取代，其中C1-C4-烷基和C1-C4-烷氧基任選被選自羥基、氰基、氟、氯、溴、羥基羰基和式-NR3R4的基團的基團所取代，其中R3和R4相互獨立地是氫或C1-C4-烷基，或R3和R4與它們相連的氮原子一起是5-至6-元雜環基，B是苯基、噻吩基或吡啶基，其任選被最多達3個各自相互獨立地選自C1-C4-烷基、C1-C4-烷氧基、羥基羰基、氰基、三氟甲基、三氟甲氧基、氨基、羥基、C1-C4-烷基氨基、氟、氯、溴、C1-C4-烷基氨基羰基、C1-C4-烷氧羰基、C1-C4-烷基羰基、C1-C4-烷基磺醯基和C1-C4-烷硫基的基團所取代，其中C1-C4-烷基和C1-C4-烷氧基任選被選自羥基、氰基、氟、氯、溴、羥基羰基和式-NR3R4的基團的基團所取代，其中R3和R4具有上述含義，及其鹽、溶劑化物和/或所述鹽的溶劑化物。
3.權利要求1和2的化合物，其中A是C3-C5-烷基或C5-C6-環烷基，B是苯基、噻吩基或吡啶基，其任選被最多達3個各自相互獨立地選自C1-C3-烷基、三氟甲基、羥基、甲氧基、乙氧基、氰基、二甲氨基、二乙氨基、甲氧羰基、乙氧羰基、甲基羰基、乙基羰基、氟和氯的基團所取代，及其鹽、溶劑化物和/或所述鹽的溶劑化物。
4.一種製備式(I)化合物的方法，其特徵在於，首先，將式(II)的化合物 與式(III)的化合物H2N-B(III)，其中B具有權利要求1-3中所述的含義，在高溫下在惰性溶劑中或不存在溶劑的情況下，轉化為式(IV)的化合物 其中B具有權利要求1-3中所述的含義，然後，式(IV)化合物在惰性溶劑中在鹼存在下與式(V)化合物反應 X＝Cl，Br或I其中A具有權利要求1-3中所述的含義，任選所得的式(I)化合物與合適的(i)溶劑和/或(ii)鹼或酸反應，得到它們的溶劑化物、鹽和/或鹽的溶劑化物。
5.用於治療和/或預防疾病的權利要求1-3任一項的化合物。
6.藥物，其包含至少一種權利要求1-3任一項的化合物和至少一種藥學上可接受的、基本上無毒的載體或賦形劑。
7.權利要求1-3任一項的化合物在製備用於預防和/或治療感知、注意力、學習和/或記憶損傷的藥物中的用途。
8.權利要求7的用途，其中所述的損傷是阿爾茨海默氏症的後果。
9.權利要求1-3任一項的化合物在製備用於改善感知、注意力、學習和/或記憶的藥物中的用途。
10.一種用於控制人或動物感知、注意力、學習和/或記憶損傷的方法，其通過給予有效量的權利要求1-3的化合物來進行的。
11.權利要求10的方法，其中所述的損傷是阿爾茨海默氏症的後果。
全文摘要
本發明涉及新的式(I)的6－芳氨基－5－氰基－4－嘧啶酮類化合物，其製備方法，以及其在製備用於改善感知、注意力、學習和/或記憶的藥物中的用途。所述的化合物(I)作為PDE9－抑制劑表現出活性。
文檔編號A61P25/28GK1835929SQ200480023392
公開日2006年9月20日 申請日期2004年6月16日 優先權日2003年6月25日
發明者M·亨德裡克斯, L·貝爾法克, B·貝羅伊特爾, U·埃貝爾特, C·埃爾布, F·－T·哈夫納, H·赫克羅特, Y·-H·劉, D·卡陶斯, A·特爾斯蒂根, F·－J·范德施塔伊, M·范坎彭 申請人:拜耳醫藥保健股份公司