[发明专利]三嗪、嘧啶和吡啶类似物和它们作为治疗剂和诊断探针的应用

权利要求书

1.式(I)的化合物，

和其立体异构体、几何异构体、互变异构体、溶剂化物、代谢物、N-氧化物衍生物及药学上可接受的盐，其中：

Q＝N，G＝N，U＝N(式(Ia)至(Id)的基于三嗪的化合物)；

Q＝C，G＝C，U＝N(式(Ie)的基于吡啶的化合物)；

Q＝C，U＝C，G＝N(式(Ie)的基于吡啶的化合物)；

U＝C，G＝C，Q＝N(式(Ie)的基于吡啶的化合物)；

Q＝CR_z，G＝N，U＝N(式(If)至(Ii)的基于稠合的嘧啶的化合物)；或

Q＝CR_z，G＝C，U＝N(式(If)至(Ii)的基于稠合的吡啶的化合物)；

其中R_z选自：

(1)氢，(2)氰基，(3)卤素，(4)甲基，(5)三氟甲基，(6)磺酰胺基，(7)砜，(8)连接部分(疏水的连接物、亲水的连接物(聚乙二醇化的连接物)、光-可切割的连接物、氧化还原反应-可切割的连接物)，(9)含有共价键合的TAG-分子的连接部分，(10)F、Cl、Br、I、-C(C₁-C₆-烷基)₂NR₁₀R₁₁、-(CR₁₄R₁₅)_tNR₁₀R₁₁、-C(R₁₄R₁₅)_nNR₁₂C(＝Y)R₁₀、-(CR₁₄R₁₅)_nNR₁₂S(O)₂R₁₀、-CH(OR₁₀)R₁₀、-(CR₁₄R₁₅)_nOR₁₀、-(CR₁₄R₁₅)_nS(O)₂R₁₀、-(CR₁₄R₁₅)_nS(O)₂NR₁₀R₁₁、-C(＝Y)R₁₀、-C(＝Y)OR₁₀、-C(＝Y)NR₁₀R₁₁、-C(＝Y)NR₁₂OR₁₀、-C(＝O)NR₁₂S(O)₂R₁₀、-C(＝O)NR₁₂(CR₁₄R₁₅)_mNR₁₀R₁₁、-NO₂、-NHR₁₂、-NR₁₂C(＝Y)R₁₁、-NR₁₂C(＝Y)OR₁₁、-NR₁₂C(＝Y)NR₁₀R₁₁、-NR₁₂S(O)₂R₁₀、-NR₁₂SO₂NR₁₀R₁₁、-S(O)₂R₁₀、-S(O)₂NR₁₀R₁₁、-SC(＝Y)R₁₀、-SC(＝Y)OR₁₀、C1-C12烷基、C2-C8烯基、C₂-C₈炔基、C₃-C₁₂碳环基、C₂-C₂₀杂环基、C₆-C₂₀芳基和C₁-C₂₀杂芳基；或C₃-C₁₂碳环基、C₂-C₂₀杂环基、C₆-C₂₀芳基或C₁-C₂₀杂芳基；

其中所述烷基、烯基、炔基、碳环基、杂环基、芳基和杂芳基任选地被一个或多个独立地选自下述的基团取代：F、Cl、Br、I、-CN、CF₃、-NO₂、氧代、-C(＝Y)R₁₀、-C(＝Y)OR₁₀、-C(＝Y)NR₁₀R₁₁、-(CR₁₄R₁₅)_nNR₁₀R₁₁、-(CR₁₄R₁₅)_nC(＝Y)NR₁₀R₁₁、-(CR₁₄R₁₅)_nC(＝Y)OR₁₀、(CR₁₄R₁₅)_nNR₁₂SO₂R₁₀、-(CR₁₄R₁₅)_nOR₁₀、-(CR₁₄R₁₅)_nR₁₀、-(CR₁₄R₁₅)_nSO₂R₁₀、-NR₁₀R₁₁、-NR₁₂C(＝Y)R₁₀、-NR₁₂C(＝Y)OR₁₁、-NR₁₂C(＝Y)NR₁₀R₁₁、-NR₁₂SO₂R₁₀、＝NR₁₂、OR₁₀、-OC(＝Y)R₁₀、-OC(＝Y)OR₁₀、-OC(＝Y)NR₁₀R₁₁、-OS(O)₂(OR₁₀)、-OP(＝Y)(OR₁₀)(OR₁₁)、-OP(OR₁₀)(OR₁₁)、SR₁₀、-S(O)R₁₀、-S(O)₂R₁₀、-S(O)₂NR₁₀R₁₁、-S(O)(OR₁₀)、-S(O)₂(OR₁₀)、-SC(＝Y)R₁₀、-SC(＝Y)OR₁₀、-SC(＝Y)NR₁₀R₁₁、任选地取代的C₁-C₁₂烷基、任选地取代的C₂-C₈烯基、任选地取代的C₂-C₈炔基、任选地取代的C₃-C₁₂碳环基、任选地取代的C₂-C₂₀杂环基、任选地取代的C₆-C₂₀芳基、和任选地取代的C₁-C₂₀杂芳基；

X是CR_x或O、S、NR_y，其中R_x和R_y独立地选自：

(1)氢，(2)氰基，(3)卤素，(4)甲基，(5)三氟甲基，(6)磺酰胺基，(7)砜，(8)连接部分(疏水的、亲水的、光-可切割的、氧化还原反应-可切割的连接物)，(9)含有共价键合的TAG-分子的连接部分(TAG可以是荧光体、生物素、不同的聚合物珠子和不同的反应基团)；

所述连接部分选自：

任选地取代的C₁-C₂₀烷基、任选地取代的卤素取代的C₁-C₂₀烷基、任选地取代的C₁-C₂₀烷氧基、任选地取代的卤素取代的C₁-C₂₀烷氧基、任选地取代的C₁-C₂₀聚乙二醇化的烷基；

所述标签分子选自：

染料分子、荧光团染料(例如氟硼荧或罗丹明衍生物)、生物素、聚合物树脂或反应基团(例如丙烯酰胺、碘乙酰胺、氟乙酰胺、氯乙酰胺、溴乙酰胺、光反应性的化学基团、环氧乙烷羧酰胺、氧化还原反应反应性的化学基团)；

R_3x、R_3y、R_3z和R_3p独立地选自：

氢、F、Cl、Br、I、-C(C₁-C₆烷基)₂NR₁₀R₁₁、-(CR₁₄R₁₅)_tNR₁₀R₁₁、-C(R₁₄R₁₅)_nNR₁₂C(＝Y)R₁₀、-(CR₁₄R₁₅)_nNR₁₂S(O)₂R₁₀、-CH(OR₁₀)R₁₀、-(CR₁₄R₁₅)_nOR₁₀、-(CR₁₄R₁₅)_nS(O)₂R₁₀、-(CR₁₄R₁₅)_nS(O)₂NR₁₀R₁₁、-C(＝Y)R₁₀、-C(＝Y)OR₁₀、-C(＝Y)NR₁₀R₁₁、-C(＝Y)NR₁₂OR₁₀、-C(＝O)NR₁₂S(O)₂R₁₀、-C(＝O)NR₁₂(CR₁₄R₁₅)_mNR₁₀R₁₁、-NO₂、-NHR₁₂、-NR₁₂C(＝Y)R₁₁、-NR₁₂C(＝Y)OR₁₁、-NR₁₂C(＝Y)NR₁₀R₁₁、-NR₁₂S(O)₂R₁₀、-NR₁₂SO₂NR₁₀R₁₁、-S(O)₂R₁₀、-S(O)₂NR₁₀R₁₁、-SC(＝Y)R₁₀、-SC(＝Y)OR₁₀、C₁-C₁₂烷基、C₂-C₈烯基、C₂-C₈炔基、C₃-C₁₂碳环基、C₂-C₂₀杂环基、C₆-C₂₀芳基和C₁-C₂₀杂芳基；或其中所述C₃-C₁₂碳环基、C₂-C₂₀杂环基、C₆-C₂₀芳基或C₁-C₂₀杂芳基在吗啉的邻位碳原子处被取代，并形成稠合的双环吗啉基；

其中所述烷基、烯基、炔基、碳环基、杂环基、芳基和杂芳基任选地被一个或多个独立地选自下述的基团取代：F、Cl、Br、I、-CN、CF₃、-NO₂、氧代、-C(＝Y)R₁₀、-C(＝Y)OR₁₀、-C(＝Y)NR₁₀R₁₁、-(CR₁₄R₁₅)_nNR₁₀R₁₁、-(CR₁₄R₁₅)_nC(＝Y)NR₁₀R₁₁、-(CR₁₄R₁₅)_nC(＝Y)OR₁₀、(CR₁₄R₁₅)_nNR₁₂SO₂R₁₀、-(CR₁₄R₁₅)_nOR₁₀、-(CR₁₄R₁₅)_nR₁₀、-(CR₁₄R₁₅)_nSO₂R₁₀、-NR₁₀R₁₁、-NR₁₂C(＝Y)R₁₀、-NR₁₂C(＝Y)OR₁₁、-NR₁₂C(＝Y)NR₁₀R₁₁、-NR₁₂SO₂R₁₀、＝NR₁₂、OR₁₀、-OC(＝Y)R₁₀、-OC(＝Y)OR₁₀、-OC(＝Y)NR₁₀R₁₁、-OS(O)₂(OR₁₀)、-OP(＝Y)(OR₁₀)(OR₁₁)、-OP(OR₁₀)(OR₁₁)、SR₁₀、-S(O)R₁₀、-S(O)₂R₁₀、-S(O)₂NR₁₀R₁₁、-S(O)(OR₁₀)、-S(O)₂(OR₁₀)、-SC(＝Y)R₁₀、-SC(＝Y)OR₁₀、-SC(＝Y)NR₁₀R₁₁、任选地取代的C₁-C₁₂烷基、任选地取代的C₂-C₈烯基、任选地取代的C₂-C₈炔基、任选地取代的C₃-C₁₂碳环基、任选地取代的C₂-C₂₀杂环基、任选地取代的C₆-C₂₀芳基、和任选地取代的C₁-C₂₀杂芳基；

R₁选自：

(1)H、F、Cl、Br、I，(2)氰基，(3)硝基，(4)卤素，(5)取代的和未取代的烷基，(6)取代的和未取代的烯基，(7)取代的和未取代的炔基，(8)取代的和未取代的芳基，(9)取代的和未取代的杂芳基，(10)取代的和未取代的杂环基，(11)取代的和未取代的环烷基，(12)-C(C₁-C₆烷基)₂NR₁₀R₁₁、-(CR₁₄R₁₅)_tNR₁₀R₁₁、-C(R₁₄R₁₅)_nNR₁₂C(＝Y)R₁₀、-(CR₁₄R₁₅)_nNR₁₂S(O)₂R₁₀、-CH(OR₁₀)R₁₀、-(CR₁₄R₁₅)_nOR₁₀、-(CR₁₄R₁₅)_nS(O)₂R₁₀、-(CR₁₄R₁₅)_nS(O)₂NR₁₀R₁₁、-C(＝Y)R₁₀、-C(＝Y)OR₁₀、-C(＝Y)NR₁₀R₁₁、-C(＝Y)NR₁₂OR₁₀、-C(＝O)NR₁₂S(O)₂R₁₀、-C(＝O)NR₁₂(CR₁₄R₁₅)_mNR₁₀R₁₁、-NO₂、-NHR₁₂、-NR₁₂C(＝Y)R₁₁、-NR₁₂C(＝Y)OR₁₁、-NR₁₂C(＝Y)NR₁₀R₁₁、-NR₁₂S(O)₂R₁₀、-NR₁₂SO₂NR₁₀R₁₁、-S(O)₂R₁₀、-S(O)₂NR₁₀R₁₁、-SC(＝Y)R₁₀、-SC(＝Y)OR₁₀、C₁-C₁₂烷基、C₂-C₈烯基、C₂-C₈炔基、C₃-C₁₂碳环基、C₂-C₂₀杂环基、C₆-C₂₀芳基或C₁-C₂₀杂芳基；

R₂选自：

(1)氢，(2)氰基，(3)硝基，(4)卤素，(5)取代的和未取代的烷基，(6)取代的和未取代的烯基，(7)取代的和未取代的炔基，(8)取代的和未取代的芳基，(9)取代的和未取代的杂芳基，(10)取代的和未取代的杂环基，(11)取代的和未取代的环烷基，(12)-COR_2a，(13)-CO₂R_2a，(14)-CONR_2aR_2b，(15)-NR_2aR_2b，(16)-NR_2aCOR_2b，(17)-NR_2aSO₂R_2b，(18)-OCOR_2a，(19)-OR_2a，(20)-SR_2a，(21)-SOR_2a，(22)-SO₂R_2a，和(23)-SO₂NR_2aR_2b，(24)连接部分(疏水的连接物、亲水的连接物、光-可切割的连接物、氧化还原反应-可切割的连接物)，(25)含有共价键合的TAG-分子的连接部分(TAG可以是荧光体、生物素、不同的聚合物珠子和不同的反应基团)；

其中R_2a和R_2b独立地选自(a)氢，(b)取代的或未取代的烷基，(c)取代的或未取代的芳基，(d)取代的或未取代的杂芳基，(e)取代的或未取代的杂环基，和(f)取代的或未取代的环烷基，

其中R₁₀、R₁₁和R₁₂独立地是H、C₁-C₁₂烷基、C₂-C₈烯基、C₂-C₈炔基、C₃-C₁₂碳环基、C₂-C₂₀杂环基、C₆-C₂₀芳基或C₁-C₂₀杂芳基，

或R₁₀、R₁₁与它们连接的氮一起任选地形成C₃-C₂₀杂环，所述杂环任选地含有一个或多个选自N、O或S的额外环原子，其中所述杂环任选地被一个或多个独立地选自下述的基团取代：氧代、CF₃、F、Cl、Br、I、C₁-C₁₂烷基、C₂-C₈烯基、C₂-C₈炔基、C₃-C₁₂碳环基、C₂-C₂₀杂环基、C₆-C₂₀芳基和C₁-C₂₀杂芳基；

其中R₁₄和R₁₅独立地选自：H、C₁-C₁₂烷基或-(CH₂)_n-芳基，

或R₁₄和R₁₅与它们连接的原子一起形成饱和的或部分不饱和的C₃-C₁₂碳环

其中

Y是O、S或NR₁₂；

m是0、1、2、3、4、5或6；

n是1、2、3、4、5或6；且

t是2、3、4、5或6。