WO2024046443A1 - Macrocyclic compounds as selective cdk inhibitors - Google Patents

Abstract

Provided herein are macrocyclic compounds, pharmaceutical compositions, and methods of using related to cyclin dependent kinases (CDKs). The compounds herein are selective CDK2 inhibitors, which can be used for treating cancer.

Description

MACROCYCLIC COMPOUNDS AS SELECTIVE CDK INHIBITORS TECHNICAL FIELD

The present disclosure generally relates to macrocyclic compounds as selective CDK inhibitors, compositions comprising the same, and methods of using the same, for inhibiting cyclin-dependent kinases and/or for treating cancer described herein.

BACKGROUND

Cyclin-dependent kinases (CDKs) are important cellular enzymes that perform essential functions in regulating eukaryotic cell division and proliferation. The cyclin-dependent kinase catalytic units are activated by regulatory subunits known as cyclins. At least sixteen mammalian cyclins have been identified (Johnson DG, Walker CL. Cyclins and Cell Cycle Checkpoints. Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol. (1999) 39: 295-312) . Cyclin B/CDK1, cyclin A/CDK2, cyclin E/CDK2, cyclin D/CDK4, cyclin D/CDK6, and likely other heterodynes are important regulators of cell cycle progression. Additional functions of cyclin/CDK heterodynes include regulation of transcription, DNA repair, differentiation and apoptosis (Morgan DO. Cyclin-dependent kinases: engines, clocks, and microprocessors. Annu. Rev. Cell. Dev. Biol. (1997) 13: 261-291) .

Overexpression of CDK2 is associated with abnormal regulation of cell-cycle. The cyclin E/CDK2 complex plays and important role in regulation of the G1/Stransition, histone biosynthesis and centrosome duplication. Progressive phosphorylation of Rb by cyclin D/CDK4/6 and cyclin E/CDK2 releases the G1 transcription factor, E2F, and promotes S-phase entry. Activation of cyclin A/CDK2 during early S-phase promotes phosphorylation of endogenous substrates that permit DNA replication and inactivation of E2F, for S-phase completion. (Asghar et al. The history and future of targeting cyclin-dependent kinases in cancer therapy, Nat. Rev. Drug. Discov. 2015; 14 (2) : 130-146) .

The importance of CDK2 in proliferative pathways and the frequently altered CDK2/cyclin E1 activity in tumor highlights CDK2 as a target for cancer treatment. CDK2 knock out mice  are viable with minimum defects, suggesting CDK2 is not essential for normal cell proliferation (Berthet et al., CDK2 knock out mice are viable. Curr Biol. (2003) 13 (20) : 1775-85) . In addition, selective CDK2 inhibitors may minimize clinical toxicity while being active in treating patients with high tumor cyclin E1 and/or E2 expression.

A series of multitarget inhibitor CDK inhibitors are disclosed in WO2018033815A1, US20200247784A1, WO2022135442A1 and WO2022135365A1. In recent years, major companies have identified and discovered a series of inhibitors that selectively inhibit CDK2 for the treatment of cancer and other diseases, such as Seliciclib, Dinaciclib, PF-07104091. Seliciclib which inhibits CDK2, 7, and 9 is being investigated for treatment of advanced solid tumors in conjunction with chemotherapy. Dinaciclib is a potent multitarget inhibitor of CDK1, 2, 5, and 9, is currently in clinical development for breast and hematological cancers. Selective CDK2 inhibitor PF-07104091 is identical to the chemical structure for example 13 in WO2020157652, is currently in clinical development. Despite significant efforts, there are no approved agents targeting CDK2. An unmet medical need therefore exists for effective and safe CDK inhibitors, especially the CDK inhibitors having selectivity for CDK2.

AlloStar^TM platform developed by Nutshell, carries out on CDK family, and the dynamic protein structure of CDK2 shows that the presence of an allosteric pocket adjacent to the ATP site can selectively affect the activity of CDK2 over CDK1. Thus, the inclusion of A-L2 moiety (Formula I shown on “SUMMARY” section) is specifically composed and designed for that purpose.

SUMMARY

In an aspect, provided herein is a compound of formula I or a pharmaceutically acceptable salt thereof. Such compounds can inhibit the activity of CDKs, including CDK2, thereby effecting biological functions. In some embodiments, the invention provides compounds that are selective for CDK2.

In an aspect, the disclosure also provides pharmaceutical compositions and medicaments, comprising the compounds or salts of the invention.

In an aspect, provided herein is a process for preparing a pharmaceutical composition comprising mixing pharmaceutically acceptable excipients with a therapeutically effective amount of a compound with formula I or a pharmaceutically acceptable salt thereof.

In an aspect, provided herein is a compound with formula I or a pharmaceutically acceptable salt thereof or a pharmaceutical composition thereof for use in the prevention or treatment of cancer.

In an aspect, provided herein is a method of treating or preventing cancer, comprising administering a therapeutically effective amount a compound with formula I or a pharmaceutically acceptable salt thereof, or a pharmaceutical composition thereof, to a subject in need.

In an aspect, the disclosure also provides a use of a compound with formula I or a pharmaceutically acceptable salt thereof or a pharmaceutical composition thereof in the manufacture of a medicament for use in the treatment of cancer.

In an aspect, the disclosure also provides a use of a compound with formulaⅡas intermediate in the synthesis of a compound with formula I or a pharmaceutically acceptable salt thereof.

DETAILED DESCRIPTION

Compounds

In one aspect, the present invention provides compounds of formula I or a pharmaceutically acceptable salt thereof. Such compounds can inhibit the activity of CDKs, including CDK2. In some embodiments, the invention provides compounds that are selective for CDK2.

In an embodiment, provided herein is a compound of formula I:

or a pharmaceutically acceptable salt thereof, wherein,

L₁ is a saturated or unsaturated C_1-9 aliphatic chain optionally substituted with 1-9 R¹, optionally 1-6 carbon atoms on the aliphatic chain are independently replaced with N, O, S;

each R¹ is independently selected from group consisting of H, D, OH, halo, NO₂, CN, =O, C_1-6 alkyl, C_3-8 cycloalkyl, C_1-6 haloalkyl, C_1-6 alkoxy, C_1-6 alkene, NH₂, NH-alkyl, NH-cycloalkyl, N- (alkyl) ₂, NHS (O) ₂-alkyl, SO (=NH) –alkyl, C (O) N- (alkyl) ₂, SO₂-alkyl, SO₂N-alkyl; optionally any two R¹ are attached to form substituted or unsubstituted 3-6 membered cycloalkyl, 3-6 membered heterocycloalkyl, 6-10 membered aryl or 5-10 membered heteroaryl, wherein the 1-3 heteroatom is independently selected from N, O, S; optionally each R¹ is further substituted with cycloalkyl, heterocycloalkyl, optionally halo substituted aryl, heteroaryl;

L₂ is absent or is independently selected from group consisting of OH, saturated or unsaturated C_1-5 aliphatic chain optionally substituted with 1-5 R², optionally 1-3 carbon  atoms on the aliphatic chain are independently replaced with N, O, S;

each R² is independently selected from group consisting of H, D, OH, halo, NO₂, CN, =O, C_1-6 alkyl, C_3-8 cycloalkyl, C_1-6 haloalkyl, C_1-6 alkoxy, C_1-6 alkene, NH₂, NH-alkyl, N- (alkyl) ₂, NHS (O) ₂-alkyl, SO (=NH) –alkyl, C (O) N- (alkyl) ₂, SO₂-alkyl, SO₂N-alkyl; optionally any two R² are attached to form substituted or unsubstituted 3-6 membered cycloalkyl, 3-6 membered heterocycloalkyl, 6-10 membered aryl or 5-10 membered heteroaryl, wherein the 1-4 heteroatom is independently selected from N, O, S;

Ring A is absent or is selected from group consisting of optionally substituted 3-10 membered cycloalkyl, 3-10 membered heterocycloalkyl, 6-10 membered aryl or 5-10 membered heteroaryl, wherein the 1-4 heteroatom is independently selected from N, O, S;

optionally 1-5 substituted group R³ on Ring A is independently selected from group consisting of H, D, OH, halo, NO₂, CN, =O, C_1-6 alkyl, C_3-8 cycloalkyl, C_1-6 haloalkyl, C_1-6 alkoxy, C_1-6 alkene, NH₂, NH-alkyl, N- (alkyl) ₂, NHS (O) ₂-alkyl, SO (=NH) –alkyl, C (O) N- (alkyl) ₂, SO₂-alkyl, SO₂N-alkyl; optionally, any two R³ are attached to form substituted or unsubstituted 3-6 membered cycloalkyl, 3-6 membered heterocycloalkyl, 6-10 membered aryl or 5-10 membered heteroaryl, wherein the 1-4 heteroatom is independently selected from N, O, S.

In some embodiment, the compound of formula I or a pharmaceutically acceptable salt, wherein:

L₁ is a saturated or unsaturated C_3-9 aliphatic chain optionally substituted with 1-6 R¹, optionally 1-6 carbon atoms on the aliphatic chain are independently replaced with N, O, S;

preferably, L₁ is selected from group consisting of optionally 1-6 R¹ substituted C_3-9 alkylene, C_3-9 heteroalkylene, C_3-9 alkenylene, C_3-9 heteroalkenylene, C_3-9 alkynylene, C_3-9 heteroalkynylene; wherein the 1-6 heteroatom is independently selected from N, O, S; more preferably, L₁ is selected from group consisting of optionally 1-4 R¹ substituted C_4-6 alkylene, C_4-6 heteroalkylene, C_4-6 alkenylene, C_4-6 heteroalkenylene, C_4-6 alkynylene, C_4-6 heteroalkynylene; wherein the 1-6 heteroatom is independently selected from N, O.

In some embodiment, the compound of formula I or a pharmaceutically acceptable salt, wherein:

each R¹ is independently selected from group consisting of H, D, OH, halo, =O, C_1-3 alkyl, C_1-3 haloalkyl, C_1-3 alkoxy, C_1-3 alkene, NH₂, NH-C_1-3alkyl, NH-C_1-3cycloalkyl, N- (C_1-3alkyl) ₂, NHS(O) ₂-C_1-3alkyl, SO (=NH) –C_1-3alkyl, C (O) N- (C_1-3alkyl) ₂, SO₂-C_1-3alkyl, SO₂N-C_1-3alkyl. In some embodiment, the compound of formula I or a pharmaceutically acceptable salt, wherein:

L₂ is saturated or unsaturated C_1-5 aliphatic chain optionally substituted with 1-5 R², optionally 1-3 carbon atoms on the aliphatic chain are independently replaced with O, N; each R² is independently selected from group consisting of H, D, OH, halo, C_1-6 alkyl, C_1-6 haloalkyl, C_1-6 alkoxy, C_1-6 alkene, NH₂, NH-alkyl, N- (alkyl) ₂, NHS (O) ₂-alkyl, SO (=NH) –alkyl, C (O) N- (alkyl) ₂, SO₂-alkyl, SO₂N-alkyl; optionally any two R² are attached to form substituted or unsubstituted 3-6 membered cycloalkyl, 3-6 membered heterocycloalkyl.

In some embodiment, the compound of formula I or a pharmaceutically acceptable salt, wherein:

Ring A is selected from group consisting of optionally substituted 6-10 membered aryl or 5-10 membered heteroaryl, wherein the 1-4 heteroatom is independently selected from N;

optionally 1-5 substituted group R³ on Ring A is independently selected from group consisting of H, D, OH, halo, NO₂, CN, =O, C_1-6 alkyl, C_1-6 haloalkyl, C_1-6 alkoxy, C_1-6 alkene, NH₂, NH-alkyl, N- (alkyl) ₂, NHS (O) ₂-alkyl, SO (=NH) –alkyl, C (O) N- (alkyl) ₂, SO₂-alkyl, SO₂N-alkyl.

In some embodiment, the compound of formula I or a pharmaceutically acceptable salt, wherein the compound is selected from:

or a pharmaceutically acceptable salt thereof.

The compounds disclosed herein may exist as tautomers and optical isomers (e.g., enantiomers, diastereomers, diastereomeric mixtures, racemic mixtures, and the like) .

Compounds provided herein can also include all isotopes of atoms occurring in the intermediates or final compounds. Isotopes include those atoms having the same atomic number but different mass numbers. For example, isotopes of hydrogen include tritium and deuterium. One or more constituent atoms of the compounds of the invention can be replaced or substituted with isotopes of the atoms in natural or non-natural abundance. In some embodiments, the compound includes at least one deuterium atom. For example, one or more  hydrogen atoms in a compound of the present disclosure can be replaced or substituted by deuterium. In some embodiments, the compound includes two or more deuterium atoms. In some embodiments, the compound includes 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 or 12 deuterium atoms. Synthetic methods for including isotopes into organic compounds are known in the art (Deuterium Labeling in Organic Chemistry by Alan F. Thomas (New York, N. Y., Appleton-Century-Crofts, 1971; The Renaissance of H/D Exchange by Jens Atzrodt, Volker Derdau, Thorsten Fey and Jochen Zimmermann, Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 7744-7765; The Organic Chemistry of Isotopic Labelling by James R. Hanson, Royal Society of Chemistry, 2011) . Isotopically labeled compounds can be used in various studies such as NMR spectroscopy, metabolism experiments, and/or assays.

In the compounds provided herein, any atom not specifically designated as a particular isotope is meant to represent any stable isotope of that atom. Unless otherwise stated, when a position is designated specifically as “H” or “hydrogen, ” the position is understood to have hydrogen at its natural abundance isotopic composition. Also, unless otherwise stated, when a position is designated specifically as “D” or “deuterium” , the position is understood to have deuterium at an abundance that is at least 3000 times greater than the natural abundance of deuterium, which is 0.015% (i.e., at least 45%incorporation of deuterium) .

Pharmaceutical Composition

In an aspect, provided herein is a pharmaceutical composition comprising a compound with formula I or a pharmaceutically acceptable salt thereof and pharmaceutical excipients.

In an aspect, provided herein is a process for preparing a pharmaceutical composition comprising mixing pharmaceutically acceptable excipients with a therapeutically effective amount of a compound with formula I or a pharmaceutically acceptable salt thereof.

In some embodiment, the term “composition” or “pharmaceutical composition” refers to a mixture of at least one compound useful within the disclosure with a pharmaceutically acceptable carrier. The pharmaceutical composition facilitates administration of the compound to a patient or subject. Multiple techniques of administering a compound exist in the art including, but not limited to, intravenous, oral, aerosol, parenteral, ophthalmic,  pulmonary, and topical administration.

In some embodiment, the term “pharmaceutically acceptable carrier” means a pharmaceutically acceptable material, composition or carrier, such as a liquid or solid filler, stabilizer, dispersing agent, suspending agent, diluent, excipient, thickening agent, solvent or encapsulating material, involved in carrying or transporting a compound useful within the disclosure within or to the patient such that it may perform its intended function.

Methods of Treatment

In an aspect, provided herein is a compound with formula I or a pharmaceutically acceptable salt thereof or a pharmaceutical composition thereof for use in the prevention or treatment of cancer.

In an aspect, provided herein is a method of treating or preventing cancer, comprising administering a therapeutically effective amount a compound with formula I or a pharmaceutically acceptable salt thereof, or a pharmaceutical composition thereof, to a subject in need.

The disclosure also provides a use of a compound with formula I or a pharmaceutically acceptable salt thereof or a pharmaceutical composition thereof in the manufacture of a medicament for use in the treatment of cancer.

In some embodiment, the cancer is breast cancer, ovarian cancer, bladder cancer, uterine cancer, prostate cancer, lung cancer (including NSCLC, SCLC, squamous cell carcinoma or adenocarcinoma) , esophageal cancer, head and neck cancer, colorectal cancer, kidney cancer (including RCC) , liver cancer (including HCC) , pancreatic cancer, stomach (including gastric) cancer and/or thyroid cancer.

In some embodiment, the breast cancer is selected from ER-positive/HR-positive, HER2-negative breast cancer, ER-positive/HR-positive, HER2-positive breast cancer, triple negative breast cancer (TNBC) , and inflammatory breast cancer.

In some embodiment, the breast cancer is selected from endocrine resistant breast cancer, trastuzumab resistant breast cancer, or breast cancer demonstrating primary or acquired resistance to CDK4/CDK6 inhibition.

In some embodiment, the cancer is advanced or metastatic cancer.

In some embodiment, the cancer is characterized by an amplification or overexpression of cyclin E1 and/or cyclin E2.

Intermediate and the use thereof

In an aspect, provided herein is a compound with formulaⅡas an intermediate.

In some embodiment, the compound with formulaⅡis used as an intermediate in the synthesis of a compound with formula I or a pharmaceutically acceptable salt thereof.

General definition

Listed below are definitions of various terms used to describe the compounds and compositions disclosed herein. These definitions apply to the terms as they are used throughout this specification and claims, unless otherwise limited in specific instances, either individually or as part of a larger group.

Unless defined otherwise, all technical and scientific terms used herein generally have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Generally, the nomenclature used herein and the laboratory procedures in cell culture, molecular genetics, organic chemistry, and peptide chemistry are those well-known and commonly employed in the art.

As used herein, the term “alkyl, ” by itself or as part of another substituent means, unless otherwise stated, a straight or branched chain hydrocarbon having the number of carbon atoms designated (i.e., C₁-C₆ alkyl means an alkyl having one to six carbon atoms) and includes straight and branched chains. Examples include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, tert butyl, pentyl, neopentyl, and hexyl. Other examples of C₁-C₆ alkyl include ethyl, methyl, isopropyl, isobutyl, n-pentyl, and n-hexyl.

As used herein, the term “aliphatic chain” refers to organic chain containing at least two carbon atoms, which is including but not limited to alkylene, heteroalkylene, alkenylene, heteroalkenylene and heteroalkynylene.

Alkene, as used herein, the term “alkene” or “alkenyl” refers to a monovalent group derived from a hydrocarbon moiety containing, in certain embodiments, from two to six, or two to eight carbon atoms having at least one carbon-carbon double bond. The alkenyl group may or may not be the point of attachment to another group. The term “alkenyl” includes, but is not limited to, ethenyl, 1-propenyl, 1-butenyl, heptenyl, octenyl and the like.

As used herein, the term “aryl” refers to an aromatic ring system having any suitable number of ring atoms and any suitable number of rings. Aryl groups can include any suitable number of ring atoms, such as, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 or 16 ring atoms, as well as from 6 to 10, 6 to 12, or 6 to 14 ring members. Aryl groups can be monocyclic, fused to form bicyclic or tricyclic groups, or linked by a bond to form a biaryl group. Representative aryl groups include phenyl, naphthyl and biphenyl. Other aryl groups include benzyl, having a methylene linking group. Some aryl groups have from 6 to 12 ring members, such as phenyl, naphthyl or biphenyl. Other aryl groups have from 6 to 10 ring members, such as phenyl or naphthyl. Some other aryl groups have 6 ring members, such as phenyl. Aryl groups can be substituted or unsubstituted.

As used herein, the term “alkylene” refers to a straight or branched, saturated, aliphatic radical having the number of carbon atoms indicated (i.e., C_1-6 means one to six carbons) , and linking at least two other groups, i.e., a divalent hydrocarbon radical. The two moieties linked to the  alkylene can be linked to the same atom or different atoms of the alkylene group. For instance, a straight chain alkylene can be the bivalent radical of - (CH₂) n-, where n is 1, 2, 3, 4, 5 or 6. Representative alkylene groups include, but are not limited to, methylene, ethylene, propylene, isopropylene, butylene, isobutylene, sec-butylene, pentylene and hexylene.

The term “alkenylene” , as used herein, refers to a bivalent straight or branched hydrocarbon chain radical consisting solely of carbon and hydrogen atoms and containing at least one double bond. The term “C₃-C₉alkenylene” , as used herein, refers to a bivalent straight or branched hydrocarbon chain radical group consisting solely of carbon and hydrogen atoms, containing at least one double bond, and having from three to nine carbon atoms. Non-limiting examples of "C₃-C₉alkenylene" groups include prop-1-enylene (a C₃alkenylene) , but-1-enylene (a C₄alkenylene) , pent-1-enylene (a C₅alkenylene) , pent-4-enylene (a C₅alkenylene) , penta-1, 4-dienylene (a C₅alkenylene) , hexa-1-enylene (a C₆alkenylene) , hexa-2-enylene (a C₆alkenylene) , hexa-3-enylene (a C₆alkenylene) , hexa-1-, 4-dienylene (a C₆alkenylene) , hexa-1-, 5-dienylene (a C₆alkenylene) and hexa-2-, 4-dienylene (a C₆alkenylene) .

The term "cycloalkylene" refers to a cycloalkyl, as defined herein, having two monovalent radical centers derived by the removal of two hydrogen atoms from the same or two different carbon atoms of a parent cycloalkyl. Examples of cycloalkylene include, but are not limited to, cyclopropylene, cyclobutylene, cyclopentylene and cyclohexylene. Cycloalkylenes of the present disclosure include monocyclic, bicylic and tricyclic ring structures.

As used herein, the term “halo” or “halogen” alone or as part of another substituent means, unless otherwise stated, a fluorine, chlorine, bromine, or iodine atom, preferably, fluorine, chlorine, or bromine, more preferably, fluorine or chlorine.

As used herein, the term “cycloalkyl” means a non-aromatic carbocyclic system that is fully saturated having 1, 2 or 3 rings wherein such rings may be fused. The term “fused” means that a second ring is present (i.e., attached or formed) by having two adjacent atoms in common (i.e., shared) with the first ring. Cycloalkyl also includes bicyclic structures that may  be bridged or spirocyclic in nature with each individual ring within the bicycle varying from 3-8 atoms. The term “cycloalkyl” includes, but is not limited to, cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, bicyclo [3.1.0] hexyl, spiro [3.3] heptanyl, and bicyclo [1.1.1] pentyl.

As used herein, the term “haloalkyl” refers to an alkyl group, as defined above, substituted with one or more halo substituents, wherein alkyl and halo are as defined herein. Haloalkyl includes, by way of example, chloromethyl, trifluoromethyl, bromoethyl, chlorofluoroethyl, and the like.

As used herein, the term “heterocyclyl” or “heterocycloalkyl” means a non-aromatic carbocyclic system containing 1, 2, 3, 4 heteroatoms selected independently from N, O or S and having 1, 2 or 3 rings wherein such rings may be fused, wherein fused is defined above. Heterocyclyl also includes bicyclic structures that may be Bridged-ring or Spiro-ring in nature with each individual ring within the bicycle varying from 3-8 atoms, and containing 0, 1, 2, 3 or 4 N, atoms. The term “heterocyclyl” includes cyclic esters (i.e., lactones) and cyclic amides (i.e., lactams) and also specifically includes, but is not limited to, epoxidyl, oxetanyl, tetrahydrofuranyl, tetrahydropyranyl (i.e., oxanyl) , pyranyl, dioxanyl, aziridinyl, azetidinyl, pyrrolidinyl, 2, 5-dihydro-1H-pyrrolyl, oxazolidinyl, thiazolidinyl, piperidinyl, morpholinyl, piperazinyl, thiomorpholinyl, 1, 3-oxazinanyl, 1, 3-thiazinanyl, 2-azabicyclo- [2.1.1] hexanyl, 5-azabicyclo [2.1.1] hexanyl, 6-azabicyclo [3.1.1] heptanyl, 2-azabicyclo [2.2.1] -heptanyl, 3-azabicyclo [3.1.1] heptanyl, 2-azabicyclo [3.1.1] heptanyl, 3-azabicyclo [3.1.0] -hexanyl, 2-azabicyclo [3.1.0] hexanyl, 3-azabicyclo [3.2.1] octanyl, 8-azabicyclo [3.2.1] octanyl, 3-oxa-7-azabicyclo [3.3.1] nonanyl, 3-oxa-9-azabicyclo [3.3.1] nonanyl, 2-oxa-5-azabicyclo- [2.2.1] heptanyl, 6-oxa-3-azabicyclo [3.1.1] heptanyl, 2-azaspiro [3.3] heptanyl, 2-oxa-6-azaspiro [3.3] heptanyl, 2-oxaspiro [3.3] heptanyl, 2-oxaspiro [3.5] nonanyl, 3-oxaspiro [5.3] nonanyl, and 8-oxabicyclo [3.2.1] octanyl. The 1, 2, 3 or 4 heteroatoms on ring A is N, specifically includes, but is not limited to, aziridinyl, azetidinyl, pyrrolidinyl, 2, 5-dihydro-1H-pyrrolyl, piperidinyl, piperazinyl, 2-azabicyclo- [2.1.1] hexanyl, 5-azabicyclo [2.1.1] hexanyl, 6-azabicyclo [3.1.1] heptanyl, 2-azabicyclo [2.2.1] -heptanyl, 3-azabicyclo [3.1.1] heptanyl, 2-azabicyclo [3.1.1] heptanyl,  3-azabicyclo [3.1.0] -hexanyl, 2-azabicyclo [3.1.0] hexanyl, 3-azabicyclo [3.2.1] octanyl, 8-azabicyclo [3.2.1] octanyl, triazolyl, tetrazolyl.

As used herein, the term "heteroaryl" as used herein, refers any mono-or bi-cyclic group composed of from 5 to 10 ring members, having at least one aromatic moiety and containing from 1 to 4 hetero atoms selected from oxygen, sulphur and nitrogen (including quaternary nitrogens) .

As used herein, the term “substituted” means that an atom or group of atoms has replaced hydrogen as the substituent attached to another group.

As used herein, the term “optionally substituted” means that the referenced group may be substituted or unsubstituted. In one embodiment, the referenced group is optionally substituted with zero substituents, i.e., the referenced group is unsubstituted. In another embodiment, the referenced group is optionally substituted with one or more additional group (s) individually and independently selected from groups described herein.

As used herein, the articles “a” and “an” refer to one or to more than one (i.e., to at least one) of the grammatical object of the article. By way of example, “an element” means one element or more than one element. Furthermore, use of the term “including” as well as other forms, such as “include, ” “includes, ” and “included, ” is not limiting.

The term “administration” or the like as used herein refers to the providing a therapeutic agent to a subject. Multiple techniques of administering a therapeutic agent exist in the art including, but not limited to, intravenous, oral, aerosol, parenteral, ophthalmic, pulmonary, and topical administration.

The term “treat, ” “treated, ” “treating, ” or “treatment” includes the diminishment or alleviation of at least one symptom associated or caused by the state, disorder or disease being treated.

As used herein, the term “prevent” or “prevention” means no disorder or disease development if none had occurred, or no further disorder or disease development if there had already been  development of the disorder or disease. Also considered is the ability of one to prevent some or all of the symptoms associated with the disorder or disease.

As used herein, the term “patient, ” “individual, ” or “subject” refers to a human or a non-human mammal. Non-human mammals include, for example, livestock and pets, such as ovine, bovine, porcine, canine, feline, and marine mammals. Preferably, the patient, subject, or individual is human.

As used herein, the terms “effective amount, ” “pharmaceutically effective amount, ” and “therapeutically effective amount” refer to a nontoxic but sufficient amount of an agent to provide the desired biological result. That result may be reduction or alleviation of the signs, symptoms, or causes of a disease, or any other desired alteration of a biological system. An appropriate therapeutic amount in any individual case may be determined by one of ordinary skill in the art using routine experimentation.

As used herein, the term “pharmaceutically acceptable” refers to a material, such as a carrier or diluent, which does not abrogate the biological activity or properties of the compound, and is relatively non-toxic, i.e., the material may be administered to an individual without causing undesirable biological effects or interacting in a deleterious manner with any of the components of the composition in which it is contained.

As used herein, the term “pharmaceutically acceptable salt” refers to derivatives of the disclosed compounds wherein the parent compound is modified by converting an existing acid or base moiety to its salt form. Examples of pharmaceutically acceptable salts include, but are not limited to, mineral or organic acid salts of basic residues such as formate.

EXAMPLES

The application is further illustrated by the following examples, which should not be construed as further limiting. The practice of the present disclosure will employ, unless otherwise indicated, conventional techniques of organic synthesis, cell biology, cell culture, and molecular biology, which are within the skill of the art.

Abbreviations

Synthesis Examples

Synthesis of Int 1: benzyl (1- (tert-butyl) -3- ( (1S, 3R) -3- ( ( (4-nitrophenoxy) carbonyl) oxy) cyclopentyl) -1H-pyrazol-5-yl) carbamate

Prepared Int-1 by the synthetic procedures described in step1 to step7. The crude Int-1 was purified by column chromatography (SiO₂, PE/EtOAc=1/0 to 1/1) to give the benzyl (1- (tert-butyl) -3- ( (1S, 3R) -3- ( ( (4-nitrophenoxy) carbonyl) oxy) cyclopentyl) -1H-pyrazol-5-yl) ca rbamate (1.1 g, 84%yield) . LCMS calc. for C₂₇H₃₁N₄O₇ [M+H] ⁺: m/z = 523.2; Found: 523.6. ¹H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ = 9.11 (br s, 1H) , 8.30 (d, J=10.4 Hz, 2H) , 7.56 (d, J=10.4 Hz, 2H) , 7.47-7.20 (m, 5H) , 5.98 (s, 1H) , 5.23-5.15 (m, 1H) , 5.13 (s, 2H) , 3.11-2.97 (m, 1H) , 2.05-1.93 (m, 4H) , 1.90-1.80 (m, 1H) , 1.80-1.68 (m, 1H) , 1.49 (s, 9H)

Example 1

(1¹S, 1³R, Z) -2¹H, 5¹H-13-oxa-3, 11-diaza-2 (5, 3) , 5 (5, 1) -dipyrazola-1 (1, 3) -cyclopentanacyclot ridecaphane-4, 12-dione (Compound 1)

Step 1: ethyl 1- (5- ( (tert-butoxycarbonyl) amino) pentyl) -1H-pyrazole-5-carboxylate

To a solution of tert-butyl (5-hydroxypentyl) carbamate (500 mg, 2.46 mmol) in THF (10 mL) was added ethyl 1H-pyrazole-5-carboxylate (413.64 mg, 2.95 mmol) , PPh₃ (967.75 mg, 3.69 mmol) . The mixture was stirred at 0 ℃, then the DIAD (746.04 mg, 3.69 mmol) was added to the mixture. The mixture was stirred at 25 ℃ for 3h. The mixture was partitioned between EtOAc (10 mL) and water (10 mL) . The organic layer was washed by brine, dried over Na₂SO₄, concentrated and purified by flash column (EtOAc in PE, from 0%to 30%) to give ethyl 1- (5- ( (tert-butoxycarbonyl) amino) pentyl) -1H-pyrazole-5-carboxylate (700 mg, 87%yield) . LCMS calc. for C₁₆H₂₈N₃O₄ [M+H] ⁺: m/z = 326.4; Found: 326.5.

Step2: ethyl 1- (5-aminopentyl) -1H-pyrazole-5-carboxylate

A mixture of ethyl 1- (5- ( (tert-butoxycarbonyl) amino) pentyl) -1H-pyrazole-5-carboxylate (700 mg, 2.15mmol) in 4 M HCl-dioxane (5 mL) was stirred at 25 ℃ for 3h. Then the solvent was removed to give ethyl 1- (5-aminopentyl) -1H-pyrazole-5-carboxylate (500 mg, crude) as yellow gum. LCMS calc. for C₁₁H₂₀N₃O₂ [M+H] ⁺: m/z = 226.3; Found: 226.5.

Step3: ethyl 1- (5- ( ( ( ( (1R, 3S) -3- (3- ( ( (benzyloxy) carbonyl) amino) -1- (tert-butyl) -1H-pyrazol-5-yl) cyclopentyl) oxy) carbonyl) amino) pentyl) -1H-pyrazole-5-carboxylate

To a solution of ethyl 1- (5-aminopentyl) -1H-pyrazole-5-carboxylate (500 mg, 2.22mmol) in DCE (10 mL) was added benzyl (1- (tert-butyl) -5- ( (1S, 3R) -3- ( ( (4-nitrophenoxy) carbonyl) oxy) cyclopentyl) -1H-pyrazol-3-yl) ca rbamate (1275.70 mg, 2.44 mmol) and DIPEA (860.57 mg, 6.66 mmol) . The mixture was stirred at 60 ℃ for 3 h. The mixture was partitioned between EtOAc (10 mL) and water (10 mL) . The organic layer was washed by brine, dried over Na₂SO₄, concentrated and purified by flash column (EtOAc in PE, from 10%to 90%) to give ethyl 1- (5- ( ( ( ( (1R, 3S) -3- (3- ( ( (benzyloxy) carbonyl) amino) -1- (tert-butyl) -1H-pyrazol-5-yl) cyclopent yl) oxy) carbonyl) amino) pentyl) -1H-pyrazole-5-carboxylate (660 mg, 48.9%yield) . LCMS  calc. for C₃₂H₄₅N₆O₆ [M+H] ⁺: m/z = 609.7; Found: 609.8.

Step4: ethyl 1- (5- ( ( ( ( (1R, 3S) -3- (3-amino-1- (tert-butyl) -1H-pyrazol-5-yl) cyclopentyl) oxy) carbonyl) amino) pentyl) -1H-pyrazole-5-carboxylate

To a solution of ethyl 1- (5- ( ( ( ( (1R, 3S) -3- (3- ( ( (benzyloxy) carbonyl) amino) -1- (tert-butyl) -1H-pyrazol-5-yl) cyclopent yl) oxy) carbonyl) amino) pentyl) -1H-pyrazole-5-carboxylate (660 mg , 1.08 mmol) in EtOAc (6 mL) and THF (2 mL) was added wet Pd/C (345.17 mg, 3.25 mmol) . The mixture was stirred at 25 ℃ for 16 h under H₂. Then the mixture was filtered by Celite, and the organic layer was concentrated to give ethyl 1- (5- ( ( ( ( (1R, 3S) -3- (3-amino-1- (tert-butyl) -1H-pyrazol-5-yl) cyclopentyl) oxy) carbonyl) amino) pentyl) -1H-pyrazole-5-carboxylate (550 mg, crude) . LCMS calc. for C₂₄H₃₉N₆O₄ [M+H] ⁺: m/z = 475.6; Found: 475.9.

Step5: 1- (5- ( ( ( ( (1R, 3S) -3- (3-amino-1- (tert-butyl) -1H-pyrazol-5-yl) cyclopentyl) oxy) carbonyl) amino) pentyl) -1H-pyrazole-5-carboxylic acid

To a solution of ethyl 1- (5- ( ( ( ( (1R, 3S) -3- (3-amino-1- (tert-butyl) -1H-pyrazol-5-yl) cyclopentyl) oxy) carbonyl) amino) pentyl) -1H-pyrazole-5-carboxylate (550 mg, 1.16 mmol) in EtOH (8 mL) and H₂O (2 mL) was added LiOH (30.53 mg, 1.27 mmol) . The mixture was stirred at 25 ℃ for 2 h. The mixture was partitioned between EtOAc (5 mL) and H₂O (5 mL) . The aqueous phase was adjusted pH to 5 with 1N HCl, and extracted with EtOAc (10 mL) . The organic layer was dried over Na₂SO₄ and concentrated to give 1- (5- ( ( ( ( (1R, 3S) -3- (3-amino-1- (tert-butyl) -1H-pyrazol-5-yl) cyclopentyl) oxy) carbonyl) amino) pentyl) -1H-pyrazole-5-carboxylic acid (440 mg, 85%yield) . LCMS calc. for C₂₂H₃₅N₆O₄ [M+H] ⁺: m/z = 447.5; Found: 447.5.

Step6: (1¹S, 1³R, Z) -2¹- (tert-butyl) -2¹H, 5¹H-13-oxa-3, 11-diaza-2 (5, 3) , 5 (5, 1) -dipyrazola-1 (1, 3) -cyclop entanacyclotridecaphane-4, 12-dione

To a solution of 1- (5- ( ( ( ( (1R, 3S) -3- (3-amino-1- (tert-butyl) -1H-pyrazol-5-yl) cyclopentyl) oxy) carbonyl) amino) pentyl) -1H-pyrazole-5-carboxylic acid (200 mg , 0.45 mmol) in DMF (30 mL) was added DIPEA (173.67 mg, 1.34 mmol) and T₃P (855.08 mg , 50%purity, 1.34 mmol) . The mixture was stirred at 50℃ for 16 h. The mixture was partitioned between EtOAc (30 mL) and water (30 mL) . The organic layer was washed by brine, dried over Na₂SO₄, concentrated and purified by flash column (MeOH in DCM, from 0%to 5%) to give (1¹S, 1³R, Z) -2¹- (tert-butyl) -2¹H, 5¹H-13-oxa-3, 11-diaza-2 (5, 3) , 5 (5, 1) -dipyrazola-1 (1, 3) -cyclopentanacy clotridecaphane-4, 12-dione (100 mg, 52%yield) . LCMS calc. for C₂₂H₃₃N₆O₃ [M+H] ⁺: m/z = 429.5; Found: 429.7.

Step7: (1¹S, 1³R, Z) -2¹H, 5¹H-13-oxa-3, 11-diaza-2 (5, 3) , 5 (5, 1) -dipyrazola-1 (1, 3) -cyclopentanacyclotridecaphane-4, 12-dione

To a solution of (1¹S, 1³R, Z) -2¹- (tert-butyl) -2¹H, 5¹H-13-oxa-3, 11-diaza-2 (5, 3) , 5 (5, 1) -dipyrazola-1 (1, 3) -cyclopentanacy clotridecaphane-4, 12-dione (100 mg, 0.23 mmol) in HCOOH (2 mL) . The mixture was stirred at 75℃ for 16 h. The solvent was removed and the residue was purified by Prep-HPLC to give (1¹S, 1³R, Z) -2¹H, 5¹H-13-oxa-3, 11-diaza-2 (5, 3) , 5 (5, 1) -dipyrazola-1 (1, 3) -cyclopentanacyclotri decaphane-4, 12-dione (36.2 mg, 40%yield) . LCMS calc. for C₁₈H₂₅N₆O₃ [M+H] ⁺: m/z = 373.4; Found: 373.5; ¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆) δ 12.15 (s, 1H) , 10.72-10.60 (m, 1H) , 7.48 (d, J = 2.0 Hz, 1H) , 7.02 (s, 1H) , 6.73-6.37 (m, 2H) , 5.12-4.85 (m, 1H) , 4.69-4.47 (m, 2H) , 3.30-3.22 (m, 1H) , 3.14-2.97 (m, 1H) , 2.93-2.75 (m, 1H) , 2.32-2.07 (m, 2H) , 2.03-1.74 (m, 4H) , 1.64-1.56 (m, 2H) , 1.50-1.09 (m, 4H) .

Example 2

(1¹S, 1³R, Z) -21H, 51H-14-oxa-3, 12-diaza-2 (5, 3) , 5 (5, 1) -dipyrazola-1 (1, 3) -cyclopentanacycl otetradecaphane-4, 13-dione (Compound 2)

Step 1: ethyl 1- (6- (tert-butoxycarbonyl) amino) hexyl) -1H-pyrazole-5-carboxylate

To a solution of tert-butyl (6-hydroxyhexyl) carbamate (2 g, 9.2 mmol ) and ethyl 1H-pyrazole-5-carboxylate (1.2 g, 9.2 mmol) and PPh₃ (3.6 g, 13.8 mmol) in dry THF (50 ml) , Then the mixture was added DEAD (2.4 g, 13.8 mmol) slowly at 0℃ under nitrogen atmosphere. The reaction solution was stirred at room temperature for 4 h. The reaction solution was extracted with EtOAc (50 mL) for three times, dried with Na₂SO₄ and concentrated, and purified by chromatography on silica gel with elution (PE/EtOAc, 45%EtOAc) to obtain ethyl 1- (6- ( (tert-butoxycarbonyl) amino) hexyl) -1H-pyrazole-5-carboxylate (1.9 g, 61%yield) . LCMS calc. for C₁₇H₃₀N₃O₄ [M+H] ⁺: m/z =340.2; Found: 340.3.

Step 2: ethyl 1- (6-aminohexyl) -1H-pyrazole-5-carboxylate

A mixture of ethyl 1- (6- (tert-butoxycarbonyl) amino) hexyl) -1H-pyrazole-5-carboxylate (1.9 g, 5.6 mmol) in HCl /1.4-dioxane (4N, 20 mL) , was stirred at room temperature for 1 h. The reaction solution was adjusted to pH=8 with 1 N NaOH solution and extracted with EtOAc (50 mL) for three times, dried with Na₂SO₄ and concentrated to obtain ethyl 1- (6-aminohexyl) -1H-pyrazole-5-carboxylate (1.3 g, 97%yield) as a white solid. LCMS calc. for C₁₂H₂₂N₃O₂ [M+H] ⁺: m/z =240.2; Found: 240.2.

Step 3: ethyl 1- (6- ( ( ( ( (1R, 3S) -3- (3- ( ( (benzyloxy) carbonyl) amino) -1- (tert-butyl) -1H-pyrazol-5-yl) cyclopentyl) oxy) carbonyl) amino) hexyl) -1H-pyrazole-5-carboxylate

To a solution of ethyl 1- (6-aminohexyl) -1H-pyrazole-5-carboxylate (1.3 g, 5.4 mmol) and  benzyl (1- (tert-butyl) -5- ( (1S, 3R) -3- (4-nitrophenoxy) carbonyl) oxy) cyclopentyl) -1H-pyrazol-3-yl) carbamate (2.8 g, 5.4 mmol) in dry DCE (20 mL) was added DIPEA (2.1 g, 16.2 mmol) . Then the reaction solution was stirred at 60 ℃ for 8 h. The reaction solution was poured into H₂O, and extracted with EtOAc (50 mL) for three times, dried and concentrated to give the crude product. The crude was purified by column chromatography (PE/EtOAc, 30%EtOAc) to obtain ethyl 1- (6- ( ( ( ( (1R, 3S) -3- (3- ( ( (benzyloxy) carbonyl) amino) -1- (tert-butyl) -1H-pyrazol-5-yl) cyclopent yl) oxy) carbonyl) amino) hexyl) -1H-pyrazole-5-carboxylate (630 mg, yield: 19%) as a yellow solid. LCMS calc. for C₃₃H₄₇N₆O₆ [M+H] ⁺: m/z =623.4; Found: 623.2.

Step 4: ethyl 1- (6- ( ( ( ( (1R, 3S) -3- (3-amino-1- (tert-butyl) -1H-pyrazol-5-yl) cyclopentyl) oxy) carbonyl) amino) hexyl) -1H-pyrazole-5-carboxylate

To a solution of ethyl 1- (6- ( ( ( ( (1R, 3S) -3- (3- ( ( (benzyloxy) carbonyl) amino) -1- (tert-butyl) -1H-pyrazol-5-yl) cyclopent yl) oxy) carbonyl) amino) hexyl) -1H-pyrazole-5-carboxylate (630 mg, 1.1 mmol) in dry THF (15 mL) was added Pd/C (179 mg, 2.02 mmol) . The reaction solution was stirred at room temperature for 4 h under H₂ atmosphere. The reaction solution was filtered and filtrate was concentrated to obtain ethyl 1- (6- ( ( ( ( (1R, 3S) -3- (3-amino-1- (tert-butyl) -1H-pyrazol-5-yl) cyclopentyl) oxy) carbonyl) amino) hexyl) -1H-pyrazole-5-carboxylate (420 mg, 85%yield) . LCMS calc. for C₂₅H₄₁N₆O₄ [M+H] ⁺ m/z =489.3; Found: 489.1

Step 5: 1- (6- ( ( ( ( (1R, 3S) -3- (3-amino-1- (tert-butyl) -1H-pyrazol-5-yl) cyclopentyl) oxy) carbonyl) amino) hexyl) -1H-pyrazole-5-carboxylic acid

To a solution of ethyl 1- (6- ( ( ( ( (1R, 3S) -3- (3-amino-1- (tert-butyl) -1H-pyrazol-5-yl) cyclopentyl) oxy) carbonyl) amino) hexyl) -1H-pyrazole-5-carboxylate (420 mg, 0.85 mmol) in THF/H₂O (5 mL/1 mL) was added LiOH (140 mg , 3.43 mmol) . The reaction solution stirred at room temperature for 2 h. The reaction solution was adjusted to pH=4 and extracted with EtOAc (50 mL) for three times, dried and concentrated to obtain 1- (6- ( ( ( ( (1R, 3S) -3- (3-amino-1- (tert-butyl) -1H-pyrazol-5-yl) cyclopentyl) oxy) carbonyl) amino) hexyl) -1H-pyrazole-5-carboxylic acid (300 mg, 76%yield) . LCMS calc. for C₂₃H₃₇N₆O₄  [M+H] ⁺ m/z =461.3; Found: 461.1

Step 6: (11S, 13R, Z) -21- (tert-butyl) -21H, 51H-14-oxa-3, 12-diaza-2 (5, 3) , 5 (5, 1) -dipyrazola-1 (1, 3) -cyclopentanacyclotetradecaphane-4, 13-dione

To a solution of 1- (6- ( ( ( ( (1R, 3S) -3- (3-amino-1- (tert-butyl) -1H-pyrazol-5-yl) cyclopentyl) oxy) carbonyl) amino) hexyl) -1H-pyrazole-5-carboxylic acid (280 mg, 0.6 mmol ) and T₃P (580 mg, 1.8 mmol) in dry DMF (4 mL) was added DIPEA (235 mg, 1.8 mmol) . Then the mixture was stirred at 60 ℃for 8 h. The reaction solution was extracted with EtOAc (20 mLx3) for three times, dried and concentrated to give the crude which was further purified by TLC to obtain (1¹S, 1³R, Z) -2¹- (tert-butyl) -2¹H, 5¹H-14-oxa-3, 12-diaza-2 (5, 3) , 5 (5, 1) -dipyrazola-1 (1, 3) -cyclop entanacyclotetradecaphane-4, 13-dione (100 mg, 61%yield) . LCMS calc. for C₂₃H₃₅N₆O₃ [M+H] ⁺: m/z =443.3; Found: 443.4

Step 7: (11S, 13R, Z) -21H, 51H-14-oxa-3, 12-diaza-2 (5, 3) , 5 (5, 1) -dipyrazola-1 (1, 3) -cyclopentanacyclotetradecaphane-4, 13-dione

A solution of (1¹S, 1³R, Z) -2¹- (tert-butyl) -2¹H, 5¹H-14-oxa-3, 12-diaza-2 (5, 3) , 5 (5, 1) -dipyrazola-1 (1, 3) -cyclop entanacyclotetradecaphane-4, 13-dione (95 mg, 0.2 mmol) in HCOOH (2 mL) . The mixture was stirred at 75 ℃ for 2 h. The reaction solution was concentrated, and purified by pre-HPLC to obtain (1¹S, 1³R, Z) -2¹H, 5¹H-14-oxa-3, 12-diaza-2 (5, 3) , 5 (5, 1) -dipyrazola-1 (1, 3) -cyclopentanacyclotet radecaphane-4, 13-dione (3.4 mg, 3.6%yield) . LCMS calc. for C₁₉H₂₇N₆O₃ [M+H] ⁺: m/z =387.2; Found: 387.2. ¹H NMR (400 MHz, Chloroform) δ 10.93 (s, 1H) , 7.52 (d, J = 4.0 Hz, 1H) , 7.28-7.26 (m, 1H) , 7.22-7.20 (m, 1H) , 5.12-4.85 (m, 1H) , 4.85-4.78 (m, 2H) , 3.65-3.55 (m, 1H) , 3.50-3.31 (m, 2H) , 3.20-3.09 (m, 1H) , 2.41-2.21 (m, 2H) , 2.13-1.84 (m, 9H) , 1.42-1.30 (m, 4H) .

Example 3

(1¹S, 1³R, Z) -2¹H, 5¹H, 8¹H-12-oxa-3, 10-diaza-8 (1, 5) -triazola-2 (5, 3) , 5 (5, 1) -dipyrazola-1 (1, 3) -cyclopentanacyclododecaphane-4, 11-dione (Compound 4)

Step 1: ethyl 1- (2-azidoethyl) -1H-pyrazole-5-carboxylate

To a mixture of ethyl 1H-pyrazole-5-carboxylate (5.0 g, 35.68 mmol) and triphenylphosphine (14.04 g, 53.52 mmol) in THF (30 mL) , DIAD (10.82 g, 53.52 mmol) was added at 0 ℃. The mixture was stirred at 0 ℃ for 0.5 h, 2-azidoethanol (3.11 g, 35.68 mmol) was added dropwise. The mixture was stirred at 25 ℃ for 16 h. The mixture was added water, extracted with EtOAc (50 mL x 3) , and the organic layers were washed with brine, dried over Na₂SO₄, concentrated under reduced pressure to give the crude, which was purified by chromatography on silica gel with eluted solvent (PE/EtOAc=2: 1) to give ethyl 1- (2-azidoethyl) -1H-pyrazole-5-carboxylate (5.0 g, 60%yield) . LCMS calc. for C₈H₁₂N₅O₂ [M+H] ⁺: m/z =210.1; Found: 210.0

Step 2: ethyl 1- (2- (5- (aminomethyl) -1H-1, 2, 3-triazol-1-yl) ethyl) -1H-pyrazole-5-carboxylate

The mixture of ethyl 1- (2-azidoethyl) -1H-pyrazole-5-carboxylate (5.0 g, 23.90 mmol) and prop-2-yn-1-amine (2.63 g, 47.80 mmol) in toluene (10 mL) was stirred at 120℃ for 16 h. The mixture was added water, extracted with EtOAc (50 mL x 3) , and the organic layers were washed with brine, dried over Na₂SO₄, concentrated under reduced pressure to  give the crude, which was purified by chromatography on silica gel with eluted solvent (PE/EtOAc=1: 1) to give ethyl 1- (2- (5- (aminomethyl) -1H-1, 2, 3-triazol-1-yl) ethyl) -1H-pyrazole-5-carboxylate (2.0 g, 25%yield) . LCMS calc. for C₁₁H₁₇N₆O₂ [M+H] ⁺: m/z =265.1; Found: 265.1

Step 3: ethyl 1- (2- (5- ( ( ( ( ( (1R, 3S) -3- (3- ( ( (benzyloxy) carbonyl) amino) -1- (tert-butyl) -1H-pyrazol-5-yl) cyclopentyl) oxy) carbonyl) amino) methyl) -1H-1, 2, 3-triazol-1-yl) ethyl) -1H-pyrazole-5-carboxylate

The mixture of ethyl 1- (2- (5- (aminomethyl) -1H-1, 2, 3-triazol-1-yl) ethyl) -1H-pyrazole-5-carboxylate (181 mg, 0.69 mmol) , DIPEA (133 mg, 1.03 mmol) and benzyl (1- (tert-butyl) -3- ( (1S, 3R) -3- ( ( (4-nitrophenoxy) carbonyl) oxy) cyclo-pentyl) -1H-pyrazol-5-yl) carbamate (358 mg, 0.69 mmol) in 1, 2-dichloroethane (5 mL) was stirred at 90℃ for 24 h. The reaction mixture was used for next step without purification. LCMS calc. for C₃₂H₄₂N₉O₆ [M+H] ⁺: m/z =648.3; Found: 648.3

Step 4: 1- (2- (5- ( ( ( ( ( (1R, 3S) -3- (3- ( ( (benzyloxy) carbonyl) amino) -1- (tert-butyl) -1H-pyrazol-5-yl) cyclopentyl) oxy) carbonyl) amino) methyl) -1H-1, 2, 3-triazol-1-yl) ethyl) -1H-pyrazole-5-carboxylic acid

To a previous step reaction mixture was added water (2 mL) , methanol (4 mL) and NaOH (32.75 mg, 0.82 mmol) . The mixture was stirred at room temperature for 1 h. After the reaction completed, the reaction was neutralized by 1N HCl (aq) for pH＜7, extracted with DCM (30 mL×3) , concentrated and purified by chromatography on silica gel with eluted solvent (DCM/MeOH=20: 1) to give 1- (2- (5- ( ( ( ( ( (1R, 3S) -3- (3- ( ( (benzyloxy) carbonyl) amino) -1- (tert-butyl) -1H-pyrazol-5-yl) cyclo pentyl) oxy) carbonyl) amino) methyl) -1H-1, 2, 3-triazol-1-yl) ethyl) -1H-pyrazole-5-carboxylic acid (189 mg, 42.5%yield) . LCMS calc. for C₃₀H₃₈N₉O₆ [M+H] ⁺: m/z =620.3; Found: 620.2

Step 5: 1- (2- (5- ( ( ( ( ( (1R, 3S) -3- (3-amino-1- (tert-butyl) -1H-pyrazol-5-yl) cyclopentyl) oxy) carb onyl) amino) methyl) -1H-1, 2, 3-triazol-1-yl) ethyl) -1H-pyrazole-5-carboxylic acid

To a solution of 1- (2- (5- ( ( ( ( ( (1R, 3S) -3- (3- ( ( (benzyloxy) carbonyl) amino) -1- (tert-butyl) -1H-pyrazol-5-yl) cyclo pentyl) oxy) carbonyl) amino) methyl) -1H-1, 2, 3-triazol-1-yl) ethyl) -1H-pyrazole-5-carboxylic acid (189 mg, 0.31 mmol) in methanol (5 mL) , was added Pd/C (20 mg) under H₂ and stirred at r. t for 3 h. After the reaction completed, the mixture was filtered, and filtrate was concentrated under reduced pressure to give 1- (2- (5- ( ( ( ( ( (1R, 3S) -3- (3-amino-1- (tert-butyl) -1H-pyrazol-5-yl) cyclopentyl) oxy) carbonyl) ami no)methyl) -1H-1, 2, 3-triazol-1-yl) ethyl) -1H-pyrazole-5-carboxylic acid (150 mg, crude) . The crude was used for next step without purification. LCMS calc. for C₂₂H₃₂N₉O₄ [M+H] ⁺: m/z =486.2; Found: 486.1

Step 6: (11S, 13R, Z) -21- (tert-butyl) -21H, 51H, 81H-12-oxa-3, 10-diaza-8 (1, 5) -triazola-2 (5, 3) , 5 (5, 1) -dipyrazola-1 (1, 3) -cyclopentanacyclododecaphane-4, 11-dione

The mixture of 1- (2- (5- ( ( ( ( ( (1R, 3S) -3- (3-amino-1- (tert-butyl) -1H-pyrazol-5-yl) cyclopentyl) oxy) carbonyl) amino) methyl) -1H-1, 2, 3-triazol-1-yl) ethyl) -1H-pyrazole-5-carboxy licacid (130 mg, 0.27mmol) , propyl phosphate tricyclic (170 mg, 0.54 mmol) , DIPEA (104 mg, 0.80 mmol) and DMF (5 mL) was sealed and stirred at 90 ℃ for 3 h. The mixture was extracted with EtOAc (20 mL × 3) , concentrated under reduced pressure to give (1¹S, 1³R, Z) -2¹- (tert-butyl) -2¹H, 5¹H, 8¹H-12-oxa-3, 10-diaza-8 (1, 5) -triazola-2 (5, 3) , 5 (5, 1) -dipyrazola-1 (1, 3) -cyclopentanacyclododecaphane-4, 11-dione (130 mg, crude) . The crude was used directly in the next step without further purification. LCMS calc. for C₂₂H₃₀N₉O₃ [M+H] ⁺: m/z =468.2; Found: 468.1

Step 7: (11S, 13R, Z) -21H, 51H, 81H-12-oxa-3, 10-diaza-8 (1, 5) -triazola-2 (5, 3) , 5 (5, 1) -dipyrazola-1(1, 3) -cyclopentanacyclododecaphane-4, 11-dione

The mixture of (1¹S, 1³R, Z) -2¹- (tert-butyl) -2¹H, 5¹H, 8¹H-12-oxa-3, 10-diaza-8 (1, 5) -triazola-2 (5, 3) , 5 (5, 1) -di pyrazola-1 (1, 3) -cyclopentanacyclododecaphane-4, 11-dione (130 mg, 0.28 mmol) and formic acid (4 mL) was stirred at 90 ℃ for 16 h. Then the reaction mixture was neutralized by  NaHCO₃ (aq) for pH>7, extracted with DCM (30 mL × 3) , and concentrated under reduced pressure to give the crude, which was purified by Prep-HPLC to give (1¹S, 1³R, Z) -2¹H, 5¹H, 8¹H-12-oxa-3, 10-diaza-8 (1, 5) -triazola-2 (5, 3) , 5 (5, 1) -dipyrazola-1 (1, 3) -c yclopentanacyclododecaphane-4, 11-dione (16 mg, 14%yield) . LCMS calc. for C₁₈H₂₂N₉O₃ [M+H] ⁺: m/z =412.2; Found: 412.0

¹H-NMR (400 MHz, DMSO-d₆) δ 12.13 (s, 1H) , 10.70-10.59 (m, 1H) , 7.57 (s, 1H) , 7.45 (s, 1H) , 7.13-6.96 (m, 2H) , 6.35 (s, 1H) , 5.31-5.11 (m, 1H) , 5.08-4.90 (m, 1H) , 4.80-4.32 (m, 5H) , 2.33-2.13 (m, 2H) , 2.08-1.85 (m, 5H)

Example 4

(1'S, 3'R, Z) -spiro [cyclopropane-1, 10'-13-oxa-3, 8, 11-triaza-2 (5, 3) , 5 (5, 1) -dipyrazola-1 (1, 3) -cyclopentanacyclotridecaphane] -4', 7', 12'-trione (Compound 3)

Step 1: ethyl 1- (2- (tert-butoxy) -2-oxoethyl) -1H-pyrazole-5-carboxylate

To a solution of ethyl 1H-pyrazole-5-carboxylate (5 g, 35.7 mmol) , tert-butyl 2-hydroxyacetate (5.6 g, 42.86 mmol) , PPh₃ (11.3 g, 42.86 mmol) in THF (100 mL) were cooled to 0 ℃, then DEAD (7.46 g, 42.86 mmol) was added slowly. The reaction was stirred at 25 ℃ for 16 h. The mixture was added water, extracted with DCM (20 mL x 3) and the mixture was washed with brine, dried over Na₂SO₄, and concentrated under reduced pressure to give the crude, which was purified chromatography silica (PE/EtOAc = 5: 1～3: 1) to give  ethyl 1- (2- (tert-butoxy) -2-oxoethyl) -1H-pyrazole-5-carboxylate (3.5 g, 38.6%yield) . LCMS calc. for C₁₂H₁₉N₂O₄ [M+H] ⁺: m/z =255.1; Found: 255.1

Step 2: 1- (2- (tert-butoxy) -2-oxoethyl) -1H-pyrazole-5-carboxylic acid

To a solution of 1- (2- (tert-butoxy) -2-oxoethyl) -1H-pyrazole-5-carboxylate (3.5 g, 13.78 mmol) in MeOH (50 mL) was added LiOH (330 mg, 13.78 mmol) . The reaction was stirred at 25 ℃ for 2 h. After the reaction completed, the mixture was concentrated under reduced pressure to give 1- (2- (tert-butoxy) -2-oxoethyl) -1H-pyrazole-5-carboxylic acid (3.7 g, crude, 100%yield) . LCMS calc. for C₁₀H₁₅N₂O₄ [M+H] ⁺: m/z =227.1; Found: 227.1

Step 3: tert-butyl 2- (5- ( (1- (tert-butyl) -5- ( (1S, 3R) -3- ( (tert-butyldimethylsilyl) oxy) cyclopentyl) -1H-pyrazol-3-yl) carbamoyl) -1H-pyrazol-1-yl) acetate

To a solution of 1- (2- (tert-butoxy) -2-oxoethyl) -1H-pyrazole-5-carboxylic acid (3.7 crude) in EtOAc (50 mL) was added 1- (tert-butyl) -3- ( (1S, 3R) -3- ( (tert-butyldimethyl silyl) oxy) cyclopentyl) -1H-pyrazol-5-amine (5.59 g, 16.56 mmol) , T₃P (5.6 mL, 16.56 mmol) , and DIEA (3.56 g, 27.6 mmol) . The reaction was stirred at 40 ℃ for 16 h. After the reaction completed, the mixture was added water, extracted with DCM (30 mL x3) . The organic layer was washed with brine, dried over Na₂SO₄, and concentrated under reduced pressure to give the crude, which was purified with chromatography silica gel (PE/EtOAc = 5: 1～3: 1) to give tert-butyl 2- (5- ( (1- (tert-butyl) -5- ( (1S, 3R) -3- ( (tert-butyldimethylsilyl) oxy) cyclopentyl) -1H-pyrazol-3-yl) carbamoyl) -1H-pyrazol-1-yl) acetate (5.4 g, 76.3%yield) . LCMS calc. for C₂₈H₄₈N₅O₄Si [M+H] ⁺: m/z =546.3; Found: 546.1

Step 4: tert-butyl 2- (5- ( (1- (tert-butyl) -5- ( (1S, 3R) -3-hydroxycyclopentyl) -1H-pyrazol-3-yl) carbamoyl) -1H-pyrazol-1-yl) acetate

To a solution of tert-butyl 2- (5- ( (1- (tert-butyl) -5- ( (1S, 3R) -3- ( (tert-butyldimethylsilyl) oxy) cyclopentyl) -1H-pyrazol-3-yl) carbamoyl) -1H-pyrazol-1-yl) acetate (5.4 g, 9.9 mmol) in THF (50 mL) was added TBAF (15 mL) . The reaction was stirred at 25 ℃ for 16 h. After the reaction completed, the mixture was  added water, extracted with DCM (50 mLx3) . The organic layer was washed with brine, dried over Na₂SO₄, and concentrated under reduced pressure to give the crude, which was purified by chromatography silica gel (PE/EA=3: 1) to give tert-butyl 2- (5- ( (1- (tert-butyl) -5- ( (1S, 3R) -3-hydroxycyclopentyl) -1H-pyrazol-3-yl) carbamoyl) -1H-pyra zol-1-yl) acetate (3.2 g, 74.3%yield) . LCMS calc. for C₂₂H₃₄N₅O₄ [M+H] ⁺: m/z =432.2; Found: 432.3

Step5: tert-butyl 2- (5- ( (1- (tert-butyl) -5- ( (1S, 3R) -3- ( ( (4-nitrophenoxy) carbonyl) oxy) cyclopentyl) -1H-pyrazol-3-yl) carbamoyl) -1H-pyrazol-1-yl) acetate

To a tert-butyl 2- (5- ( (1- (tert-butyl) -5- ( (1S, 3R) -3-hydroxycyclopentyl) -1H-pyrazol-3-yl) carbamoyl) -1H-pyra zol-1-yl) acetate (2.2 g, 11.14 mmol) , DMAP (90 mg, 0.742 mmol) , DIEA (1.91 g, 14.84 mmol) and the reaction was stirred at 50 ℃ for 16 h. After the reaction completed, the mixture was added water, extracted with DCM (10 mL x3) . The organic layer was washed with brine, dried over Na₂SO₄, and purified by chromatography on silica gel with elution (PE: EtOAc=3: 1) to give tert-butyl 2- (5- ( (1- (tert-butyl) -5- ( (1S, 3R) -3- ( ( (4-nitrophenoxy) carbonyl) oxy) cyclopentyl) -1H-pyrazol-3 -yl) carbamoyl) -1H-pyrazol-1-yl) acetate (2.1 g, 50%yield) . LCMS calc. for C₂₉H₃₇N₆O₈ [M+H] ⁺: m/z =597.3; Found: 597.1

Step6: tert-butyl 2- (5- ( (1- (tert-butyl) -5- ( (1S, 3R) -3- ( ( (1-cyanocyclopropyl) carbamoyl) oxy) cyclopentyl) -1H-pyrazol-3-yl) carbamoyl) -1H-pyrazol-1-yl) acetate

To a solution of tert-butyl 2- (5- ( (1- (tert-butyl) -5- ( (1S, 3R) -3- ( ( (4-nitrophenoxy) carbonyl) oxy) cyclopentyl) -1H-pyrazol-3 -yl) carbamoyl) -1H-pyrazol-1-yl) acetate (2.1 g, 3.52 mmol) in CH₃CN (30 mL) was added 1-aminocyclopropanecarbonitrile (346.4 mg, 4.2 mmol) , DIEA (908 mg, 7.04 mmol) , and the reaction was stirred at 70 ℃ for 16 h. After the reaction completed, the mixture was added water and extracted with DCM (20 mLx2) . The combined organic layers were washed with brine, dried over Na₂SO₄, and purified by chromatography on silica gel with elution  (PE: EA=3: 1) to give tert-butyl 2- (5- ( (1- (tert-butyl) -5- ( (1S, 3R) -3- ( ( (1-cyanocyclopropyl) carbamoyl) oxy) cyclopentyl) -1H-pyr azol-3-yl) carbamoyl) -1H-pyrazol-1-yl) acetate (740 mg, 39%yield) . LCMS calc. for C₂₇H₃₈N₇O₅ [M+H] ⁺: m/z 540.3; Found: 540.3

Step7: tert-butyl 2- (5- ( (5- ( (1S, 3R) -3- ( ( (1- (aminomethyl) cyclopropyl) carbamoyl) oxy) cyclopentyl) -1- (tert-butyl) -1H-pyrazol-3-yl) carbamoyl) -1H-pyrazol-1-yl) acetate

To a solution of tert-butyl 2- (5- ( (1- (tert-butyl) -5- ( (1S, 3R) -3- ( ( (1-cyanocyclopropyl) carbamoyl) oxy) cyclopentyl) -1H-pyr azol-3-yl) carbamoyl) -1H-pyrazol-1-yl) acetate (740 mg, 1.37 mmol) in MeOH (10 mL) was added RannyNi (60 mg) and stirred at 25 ℃ under H₂ for 16 h. After the reaction completed, the mixture was filtered, and filtrate was concentrated under reduced pressure to give tert-butyl 2- (5- ( (5- ( (1S, 3R) -3- ( ( (1- (aminomethyl) cyclopropyl) carbamoyl) oxy) cyclopentyl) -1- (tert-butyl ) -1H-pyrazol-3-yl) carbamoyl) -1H-pyrazol-1-yl) acetate (680 mg, crude) . LCMS calc. for C₂₇H₄₂N₇O₅ [M+H] ⁺: m/z 544.3; Found: 544.1

Step8: 2- (5- ( (5- ( (1S, 3R) -3- ( ( (1- (aminomethyl) cyclopropyl) carbamoyl) oxy) cyclopentyl) -1- (tert-butyl) -1H-pyrazol-3-yl) carbamoyl) -1H-pyrazol-1-yl) acetic acid

To a solution of tert-butyl 2- (5- ( (5- ( (1S, 3R) -3- ( ( (1- (aminomethyl) cyclopropyl) carbamoyl) oxy) cyclopentyl) -1- (tert-butyl ) -1H-pyrazol-3-yl) carbamoyl) -1H-pyrazol-1-yl) acetate (680 mg, crude) in HCOOH was stirred at 40 ℃ for 2 d. After the reaction completed, the mixture was concentrated under reduced pressure to give 2- (5- ( (5- ( (1S, 3R) -3- ( ( (1- (aminomethyl) cyclopropyl) carbamoyl) oxy) cyclopentyl) -1- (tert-butyl ) -1H-pyrazol-3-yl) carbamoyl) -1H-pyrazol-1-yl) acetic acid (370 mg, crude) . LCMS calc. for C₂₃H₃₄N₇O₅ [M+H] ⁺: m/z 488.3; Found: 488.2

Step9: (1'S, 3'R, Z) -1'- (tert-butyl) spiro [cyclopropane-1, 10'-13-oxa-3, 8, 11-triaza-2 (5, 3) , 5 (5, 1) - dipyrazola-1 (1, 3) -cyclopentanacyclotridecaphane] -4', 7', 12'-trione

To a solution of 2- (5- ( (5- ( (1S, 3R) -3- ( ( (1- (aminomethyl) cyclopropyl) carbamoyl) oxy) cyclopentyl) -1- (tert-butyl ) -1H-pyrazol-3-yl) carbamoyl) -1H-pyrazol-1-yl) acetic acid (200 mg, 410 μmol) in DMF (10 mL) was added HATU (187 mg, 492 μmol) , DIPEA (106 mg, 820 μmol) ) and the reaction was stirred at 25 ℃ for 16 h. After the reaction completed, the mixture was added water, extracted DCM (10 mLx3) . The organic layer was washed with brine, dried over Na₂SO₄, and concentrated, and purified by Pre-TLC (DCM: MeOH=10: 1) to give (1'S, 3'R, Z) -1'- (tert-butyl) spiro [cyclopropane-1, 10'-13-oxa-3, 8, 11-triaza-2 (5, 3) , 5 (5, 1) -dipyrazo la-1 (1, 3) -cyclopentanacyclotridecaphane] -4', 7', 12'-trione (62 mg, crude) as a yellow solid. LCMS calc. for C₂₃H₃₂N₇O₅ [M+H] ⁺: m/z 470.2; Found: 470.1

Step10:

(1'S, 3'R, Z) -spiro [cyclopropane-1, 10'-13-oxa-3, 8, 11-triaza-2 (5, 3) , 5 (5, 1) -dipyrazola-1 (1, 3) -cyclopentanacyclotridecaphane] -4', 7', 12'-trione

To a solution of (1'S, 3'R, Z) -1'- (tert-butyl) spiro [cyclopropane-1, 10'-13-oxa-3, 8, 11-triaza-2 (5, 3) , 5 (5, 1) -dipyrazo la-1 (1, 3) -cyclopentanacyclotridecaphane] -4', 7', 12'-trione (62 mg, 0.13 mmol) in HCOOH was stirred at 70 ℃ for 16 h. After the reaction completed, the mixture was purified by Prep-HPLC (Ultimate XB-C18, 50*250 mm, 10 um, elution: A: H₂O B: MeCN, B/A=10%-90%in 35mins, Rate: 80ml/min, 214nm &254nm, Column temperature: room temperature) to give (1'S, 3'R, Z) -spiro [cyclopropane-1, 10'-13-oxa-3, 8, 11-triaza-2 (5, 3) , 5 (5, 1) -dipyrazola-1 (1, 3) -cyc lopentanacyclotridecaphane] -4', 7', 12'-trione (5.2 mg, 9.2%yield) .

LCMS calc. for C₁₉H₂₄N₇O₄ [M+H] ⁺: m/z 414.2; Found: 414.1

¹H NMR (400 MHz, Methanol-d₄) δ 7.52 (d, J = 2.1 Hz, 1H) , 6.95 (s, 1H) , 6.47 (s, 1H) , 5.42-5.36 (m, 1H) , 5.00-4.96 (m, 2H) , 4.94-4.91 (m, 1H) , 4.82-4.76 (m, 2H) , 3.93-3.89 (s, 1H) , 2.29-2.20 (m, 2H) , 2.03-1.89 (m, 4H) , 1.87-1.81 (m, 1H) , 0.99-0.74 (m, 4H) .

Example 5

(1¹S, 1³R, Z) -5³-phenethyl-2¹H, 5¹H-14-oxa-3, 12-diaza-2 (5, 3) , 5 (5, 1) -dipyrazola-1 (1, 3) -cyclopentanacyclotetradecaphane-4, 13-dione (Compound 16)

Step 1: methyl 3-bromo-1- (6- ( (tert-butoxycarbonyl) amino) hexyl) -1H-pyrazole-5-carboxylate

To a solution of methyl 5-bromo-2H-pyrazole-3-carboxylate (5 g, 24.4 mmol) in THF (30 mL) was added tert-butyl N- (6-hydroxyhexyl) carbamate (5.56 g, 25.6 mmol) , DIAD (7.4 g , 36.6 mmol ) and PPh₃ (9.60 g, 36.6 mmol) . The mixture was stirred at room temperature for 1 h. The mixture was concentrated and purified by flash chromatography to afford methyl 3-bromo-1- (6- ( (tert-butoxycarbonyl) amino) hexyl) -1H-pyrazole-5-carboxylate (8.71 g, 88%yield) . LCMS calc. for C₁₆H₂₇BrN₃O₄ [M+H] ⁺: m/z = 404.1; Found: 404.3

Step 2: methyl 1- (6-aminohexyl) -3-bromo-1H-pyrazole-5-carboxylate

A solution of methyl 3-bromo-1- (6- ( (tert-butoxycarbonyl) amino) hexyl) -1H-pyrazole-5-carboxylate (8.71 g , 21.5 mmol ) in 4 M HCl/Dioxane (20 mL) was stirred at room temperature for 1 h. The mixture was concentrated to afford methyl 1- (6-aminohexyl) -3-bromo-1H-pyrazole-5-carboxylate (7 g, crude) . LCMS calc. for C₁₁H₁₉BrN₃O₂ [M+H] ⁺: m/z = 304.1; Found: 303.80

Step 3: methyl 1- (6- ( ( ( ( (1R, 3S) -3- (3- ( ( (benzyloxy) carbonyl) amino) -1- (tert-butyl) -1H-pyrazol-5-yl) cyclopentyl) oxy) carbonyl) amino) hexyl) -3-bromo-1H-pyrazole-5-carboxylate

To a solution of methyl 1- (6-aminohexyl) -3-bromo-1H-pyrazole-5-carboxylate (7 g, 23 mmol) in DCE (20 mL) was added benzyl (1- (tert-butyl) -5- ( (1S, 3R) -3- ( ( (4-nitrophenoxy) carbonyl) oxy) cyclopentyl) -1H-pyrazol-3-yl) ca rbamate (12.6 g, 24.2 mmol ) and DIPEA (17.9 g , 138 mmol ) . The mixture was stirred at 80 ℃ for 16 h. The mixture was concentrated and diluted with EtOAc (100 mL) . The mixture was washed three times with sat. aq. Na₂CO₃ (100 mL) . The organic layer was concentrated and purified by flash chromatography to afford methyl 1- (6- ( ( ( ( (1R, 3S) -3- (3- ( ( (benzyloxy) carbonyl) amino) -1- (tert-butyl) -1H-pyrazol-5-yl) cyclopent yl) oxy) carbonyl) amino) hexyl) -3-bromo-1H-pyrazole-5-carboxylate (8.6 g, 54.4%) . LCMS calc. for C₃₂H₄₄BrN₆O₆ [M+H] ⁺: m/z = 687.2; Found: 686.7

Step 4: methyl 1- (6- ( ( ( ( (1R, 3S) -3- (3-amino-1- (tert-butyl) -1H-pyrazol-5-yl) cyclopentyl) oxy) carbonyl) amino) hexyl) -3-bromo-1H-pyrazole-5-carboxylate

To a solution of methyl 1- (6- ( ( ( ( (1R, 3S) -3- (3- ( ( (benzyloxy) carbonyl) amino) -1- (tert-butyl) -1H-pyrazol-5-yl) cyclopent yl) oxy) carbonyl) amino) hexyl) -3-bromo-1H-pyrazole-5-carboxylate (8.6 g, 12.5 mmol) in EtOAc (50 mL) /THF (15 mL) was added Pd/C (0.8 g , 7.5 mmol) . The mixture was stirred at room temperature for 1 h. The mixture was filtered and the filtrate was concentrated to purified by flash chromatography to afford methyl methyl 1- (6- ( ( ( ( (1R, 3S) -3- (3-amino-1- (tert-butyl) -1H-pyrazol-5-yl) cyclopentyl) oxy) carbonyl) amino) hexyl) -3-bromo-1H-pyrazole-5-carboxylate (4.1 g, 59%yield) . LCMS calc. for C₂₄H₃₈BrN₆O₄ [M+H] ⁺: m/z = 553.2; Found: 553.5

Step 5: 1- (6- ( ( ( ( (1R, 3S) -3- (3-amino-1- (tert-butyl) -1H-pyrazol-5-yl) cyclopentyl) oxy) carbonyl) amino) hexyl) -3-bromo-1H-pyrazole-5-carboxylic acid

To a solution of methyl 1- (6- ( ( ( (3- (3-amino-1- (tert-butyl) -1H-pyrazol-5-yl) cyclopentyl) oxy) carbonyl) amino) hexyl) -3-bromo-1H-pyrazole-5-carboxylate (4.1 g, 7.4 mmol) in EtOH (10 mL) /H₂O (2.5 mL) was  added LiOH (0.19 g, 7.8 mmol) . The mixture was stirred at room temperature for 1 h. The mixture was concentrated and diluted with water (50 mL) . The mixture was extracted with EtOAc (30 mLx3) . The organic layers were combined and concentrated to afford 1- (6- ( ( ( ( (1R, 3S) -3- (3-amino-1- (tert-butyl) -1H-pyrazol-5-yl) cyclopentyl) oxy) carbonyl) amino) hexyl) -3-bromo-1H-pyrazole-5-carboxylic acid (3.71g, 93%yield) . LCMS calc. for C₂₃H₃₆BrN₆O₄ [M+H] ⁺: m/z = 539.2; Found: 538.8

Step 6: (11S, 13R, Z) -53-bromo-21- (tert-butyl) -21H, 51H-14-oxa-3, 12-diaza-2 (5, 3) , 5 (5, 1) -dipyrazola-1 (1, 3) -cyclopentanacyclotetradecaphane-4, 13-dione

To a solution of 1- (6- ( ( ( ( (1R, 3S) -3- (3-amino-1- (tert-butyl) -1H-pyrazol-5-yl) cyclopentyl) oxy) carbonyl) amin o) hexyl) -3-bromo-1H-pyrazole-5-carboxylic acid (3.71 g , 6.88 mmol) in DCM (5mL) was added HATU (3.92g , 10.32 mmol ) and DIPEA (2.67 g , 20.63 mmol) . The mixture was stirred at room temperature for 16 h. The mixture was diluted with DCM (50 mL) and washed sat. aq. NaHCO₃ (100 mL) . The organic layer was concentrated to purified by flash chromatography to afford (1¹S, 1³R, Z) -5³-bromo-21- (tert-butyl) -2¹H, 5¹H-14-oxa-3, 12-diaza-2 (5, 3) , 5 (5, 1) -dipyraz ola-1 (1, 3) -cyclopentanacyclotetradecaphane-4, 13-dione (2.1 g, 58.6%) . LCMS calc. for C₂₃H₃₄BrN₆O₃ [M+H] ⁺: m/z = 521.2; Found: 521.0

Step 7: (11S, 13R, Z) -21- (tert-butyl) -53- ( (E) -styryl) -21H, 51H-14-oxa-3, 12-diaza-2 (5, 3) , 5 (5, 1) -dipyrazola-1 (1, 3) -cyclopentanacyclotetradecaphane-4, 13-dione

To a solution of (1¹S, 1³R, Z) -5³-bromo-21- (tert-butyl) -2¹H, 5¹H-14-oxa-3, 12-diaza-2 (5, 3) , 5 (5, 1) -dipyrazola-1 (1, 3) -cyclopentanacyclotetradecaphane-4, 13-dione (150 mg, 0.29 mmol) in Dioxane (2 mL) /H₂O (0.5 mL) was added 4, 4, 5, 5-tetramethyl-2- [ (E) -2-phenylethenyl] -1, 3, 2-dioxaborolane (66.2 mg, 0.29 mmol) , PdCl₂ (dppf) (21.07 mg, 0.03 mmol) and K₂CO₃ (119.3 mg, 0.86 mmol) . The mixture was stirred at 110 ℃ for 1 h. The mixture was concentrated to purified by flash chromatography to  afford

(1¹S, 1³R, Z) -2¹- (tert-butyl) -5³- ( (E) -styryl) -2¹H, 5¹H-14-oxa-3, 12-diaza-2 (5, 3) , 5 (5, 1) -dipyrazol a-1(1, 3) -cyclopentanacyclotetradecaphane-4, 13-dione (80 mg, 51%yield) . LCMS calc. for C₃₁H₄₁N₆O₃ [M+H] ⁺: m/z = 545.3; Found: 545.7

Step 8: (11S, 13R, Z) -21- (tert-butyl) -53-phenethyl-21H, 51H-14-oxa-3, 12-diaza-2 (5, 3) , 5 (5, 1) -dipyrazola-1 (1, 3) -cyclopentanacyclotetradecaphane-4, 13-dione

To a solution of (1¹S, 1³R, Z) -2¹- (tert-butyl) -5³- ( (E) -styryl) -2¹H, 5¹H-14-oxa-3, 12-diaza-2 (5, 3) , 5 (5, 1) -dipyrazol a-1(1, 3) -cyclopentanacyclotetradecaphane-4, 13-dione (40 mg, 0.07 mmol) in MeOH (5 mL) was added Pd/C (2.3 mg, 0.02 mmol) . The mixture was stirred at room temperature for 3 h. The mixture was filter and concentrated to afford (1¹S, 1³R, Z) -2¹- (tert-butyl) -5³-phenethyl-2¹H, 5¹H-14-oxa-3, 12-diaza-2 (5, 3) , 5 (5, 1) -dipyrazola-1(1, 3) -cyclopentanacyclotetradecaphane-4, 13-dione (32 mg, 80%yield) .

LCMS calc. for C₃₁H₄₃N₆O₃ [M+H] ⁺: m/z = 547.3; Found: 547.2

Step 9: (11S, 13R, Z) -53-phenethyl-21H, 51H-14-oxa-3, 12-diaza-2 (5, 3) , 5 (5, 1) -dipyrazola-1 (1, 3) -cyclopentanacyclotetradecaphane-4, 13-dione

A solution of (1¹S, 1³R, Z) -2¹- (tert-butyl) -5³-phenethyl-2¹H, 5¹H-14-oxa-3, 12-diaza-2 (5, 3) , 5 (5, 1) -dipyrazo la-1 (1, 3) -cyclopentanacyclotetradecaphane-4, 13-dione (80 mg, 0.15 mmol) in HCOOH (5 mL) was stirred at 80 ℃ for 16 h. The mixture was concentrated to purified by prep. HPLC to afford (1¹S, 1³R, Z) -5³-phenethyl-2¹H, 5¹H-14-oxa-3, 12-diaza-2 (5, 3) , 5 (5, 1) -dipyrazola-1 (1, 3) -c yclopentanacyclotetradecaphane-4, 13-dione (12 mg, 17%yield) . LCMS calc. for C₂₇H₃₅N₆O₃ [M+H] ⁺: m/z = 491.3; Found: 491.4. 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 12.13 (s, 1H) , 10.64 (s, 1H) , 7.31-7.21 (m, 4H) , 7.21-7.14 (m, 1H) , 6.90 (d, J = 34.1 Hz, 1H) , 6.73-6.47 (m, 2H) , 5.01-4.96 (m, 1H) , 4.71-4.35 (m, 2H) , 3.06-2.93 (m, 2H) , 2.91-2.89 (m, 2H) , 2.83-2.81 (m, 2H) , 2.24-2.17 (m, 2H) , 2.02-1.99 (m, 1H) , 1.95-1.77 (m, 3H) , 1.73-1.40 (m, 4H) , 1.30-1.03 (m, 5H) .

Example 6

Compounds 4-15 were synthesized in the similar steps to compounds 1-3 or 16. The data of LCMS and ¹H NMR of compound 1-16 are listed in table 1.

TABLE 1

Biological Assays

Example A: CDK1/Cyclin B1 ADP-Glo assay

The purpose of CDK1/Cyclin B1 assay is to evaluate the inhibition of small molecule inhibitors by using a luminescence-based ADP-Glo assay. CDK1/Cyclin B1 catalyzes the production of ADP from ATP with phosphoryl transferring to the substrate Histone H1 protein (SignalChem) . The ADP-Glo assay measures the amount of ADP to reflect the  rate of kinase reaction. Wild-type CDK1 and wild-type Cyclin B1 enzyme complex was purchased from Proqinase. Compounds dilutions were transferred into each well of 384-well assay plates (784075, Greiner) using Echo 550.2.5 μL 2× enzyme was added into assay plate, room temperature for 10 mins. The reaction was started by adding 2.5 μl 2× substrate and ATP mixture. The plate was sealed and room temperature for 2 h. 4 μL ADP-Glo reagents were added, room temperature for 40 mins. 8 μL kinase detection reagents were added, room temperature for 40 mins. The luminescence signal was read on Envision 2104 plate reader. %Inhibition is calculated as follow:
%inhibition =100 - (Signalcmpd -SignalAve_PC) / (SignalAve_VC -SignalAve_PC) 
×100.

Calculate IC₅₀ by fitting %Inhibition values and log of compound concentrations to nonlinear regression (dose response –variable slope) with GraphPad 6.0.
Y=Bottom + (Top-Bottom) / (1+10^ ( (LogIC50-X) *HillSlope) )

X represents log of inhibitor concentration; Y represents %Inhibition.

Example B CDK2/Cyclin E1 ADP-Glo assay

The purpose of CDK2/Cyclin E1 assay is to evaluate the inhibition of small molecule inhibitors by using a luminescence-based ADP-Glo assay. CDK2/Cyclin E1 catalyzes the production of ADP from ATP with phosphoryl transferring to the substrate Histone H1 protein (SignalChem) . The ADP-Glo assay measures the amount of ADP to reflect the rate of kinase reaction. Wild-type CDK2 and wild-type Cyclin E enzyme complex was purchased from Proqinase. Compounds dilutions were transferred into each well of 384-well assay plates (784075, Greiner) using Echo 550.2.5 μL 2× enzyme was added into assay plate, room temperature for 10 mins. The reaction was started by adding 2.5 μl 2× substrate and ATP mixture. The plate was sealed and room temperature for 2 h. 4 μL ADP-Glo reagents were added, room temperature for 40 mins. 8 μL kinase detection reagents were added, room temperature for 40 mins. The luminescence signal was read on Envision 2104 plate reader. %Inhibition is calculated as follow:
%inhibition =100 - (Signalcmpd -SignalAve_PC) / (SignalAve_VC -SignalAve_PC) 
×100.

Calculate IC₅₀ by fitting %Inhibition values and log of compound concentrations to nonlinear regression (dose response –variable slope) with GraphPad 6.0.
Y=Bottom + (Top-Bottom) / (1+10^ ( (LogIC50-X) *HillSlope) )

X represents log of inhibitor concentration; Y represents %Inhibition.

Example C Cell proliferation assay

The antiproliferation effect was assessed against the human ovarian adenocarcinoma cell lines based on DNA content measurement. The cell line NIH: OVCAR-3 (ATCC, HTB-161) were maintained in RPMI 1640 (Invitrogen, 11875-085) medium supplement with 20% (v/v) fetal bovine serum (BI, 04-002-1A) and 0.01 mg/mL insulin (Merck, 407709) . TOV-21G (ATCC, CRL-11730) were maintained in RPMI 1640 (Invitrogen, 11875-085) medium supplement with 20% (v/v) fetal bovine serum (BI, 04-002-1A) and 0.01 mg/mL insulin (Merck, 407709) . Both cell lines were cultured according to the standard instruction of the American Type Culture Collection. The cell lines were authenticated by short tandem repeat profiling.

In antiproliferation assay, 1800 NIH: OVCAR-3 cells and 1000 TOV-21G cells were seeded in 200 μL media per well in 96-well flat clear bottom, TC-treated plates (Corning, 3903) and allow to recover overnight in culture medium. Compounds were added with increasing concentrations, with DMSO treatment as positive control. After 7 days of treatment, number of living cells were measured by the addition of Cyquant mix reagent (Invitrogen, C35012) , including 23.4 mL PBS, 96 μL Direct nucleic acid stain and 480 μL Direct background suppressor I. Fluorescence was measured on Acumen (TTP Labtech) . The relative viability of each group was presented as the percentage change relative to the positive control group and then fit to a four-parameter logit non-linear curves using the program XLFit (IDBS) .

Results of the CDK2 Biochemical Assay are presented in Table 2. Compounds having an IC₅₀  less than or equal to 50 nM are represented as "A" ; compounds having an IC₅₀ greater than 50 nM but less than or equal to 150 nM are represented as "B” ; compounds having an IC₅₀ greater than 150 nM but less than or equal to 300 nM are represented as "C" ; and compounds having an IC₅₀ greater than 300 nM are represented as "D" .

Results of the CDK2 selectivity against CDK1 are presented in Table 2. Compounds having the selectivity less than or equal to 10-fold are represented as "D" ; Compounds having the selectivity greater than 10-fold but less than 25-fold as "C" ; Compounds having the selectivity greater than 25-fold but less than 100-fold as "B" ; and Compounds having the selectivity greater than 100-fold are represented as "A" .

Results of the Cell Assay are presented in Table 2. Compounds having an IC₅₀ less than or equal to 150 nM are represented as "A" ; compounds having an IC₅₀ greater than 150 nM hut less than or equal to 3 μM are represented as "B" ; compounds having an IC₅₀ greater than 3 μM but less than or equal to 30 μM are represented as "C" ; and compounds having an IC₅₀ greater than 30 μM are represented as "D" .

Table 2. Assay data of compounds 1-16

*N. D means not detected
*N. T means not tested

Claims (16)

1. A compound of formula I
   

   or a pharmaceutically acceptable salt thereof, wherein,

   L₁ is a saturated or unsaturated C_1-9 aliphatic chain optionally substituted with 1-9 R¹, optionally 1-6 carbon atoms on the aliphatic chain are independently replaced with N, O, S;

   each R¹ is independently selected from group consisting of H, D, OH, halo, NO₂, CN, =O, C_1-6 alkyl, C_3-8 cycloalkyl, C_1-6 haloalkyl, C_1-6 alkoxy, C_1-6 alkene, NH₂, NH-alkyl, NH-cycloalkyl, N- (alkyl) ₂, NHS (O) ₂-alkyl, SO (=NH) –alkyl, C (O) N- (alkyl) ₂, SO₂-alkyl, SO₂N-alkyl; optionally any two R¹ are attached to form substituted or unsubstituted 3-6 membered cycloalkyl, 3-6 membered heterocycloalkyl, 6-10 membered aryl or 5-10 membered heteroaryl, wherein the 1-3 heteroatom is independently selected from N, O, S; optionally each R₁ is further substituted with cycloalkyl, heterocycloalkyl, optionally halo substituted aryl, heteroaryl;

   L₂ is absent or is independently selected from group consisting of OH, saturated or unsaturated C_1-5 aliphatic chain optionally substituted with 1-5 R², optionally 1-3 carbon atoms on the aliphatic chain are independently replaced with N, O, S;

   each R² is independently selected from group consisting of H, D, OH, halo, NO₂, CN, =O, C_1-6 alkyl, C_3-8 cycloalkyl, C_1-6 haloalkyl, C_1-6 alkoxy, C_1-6 alkene, NH₂, NH-alkyl, N- (alkyl) ₂, NHS (O) ₂-alkyl, SO (=NH) –alkyl, C (O) N- (alkyl) ₂, SO₂-alkyl, SO₂N-alkyl; optionally any two R² are attached to form substituted or unsubstituted 3-6 membered cycloalkyl, 3-6 membered heterocycloalkyl, 6-10 membered aryl or 5-10 membered heteroaryl, wherein the 1-3 heteroatom is independently selected from N, O, S;

   Ring A is absent or is selected from group consisting of optionally substituted 3-10  membered cycloalkyl, 3-10 membered heterocycloalkyl, 6-10 membered aryl or5-10 membered heteroaryl, wherein the 1-4 heteroatom is independently selected from N, O, S;

   optionally 1-5 substituted group R³ on Ring A is independently selected from group consisting of H, D, OH, halo, NO₂, CN, =O, C_1-6 alkyl, C_3-8 cycloalkyl, C_1-6 haloalkyl, C_1-6 alkoxy, C_1-6 alkene, NH₂, NH-alkyl, N- (alkyl) ₂, NHS (O) ₂-alkyl, SO (=NH) –alkyl, C (O) N- (alkyl) ₂, SO₂-alkyl, SO₂N-alkyl; optionally, any two R³ are attached to form substituted or unsubstituted 3-6 membered cycloalkyl, 3-6 membered heterocycloalkyl, 6-10 membered aryl or 5-10 membered heteroaryl, wherein the 1-4 heteroatom is independently selected from N, O, S.
2. A compound according to claim 1, wherein L₁ is a saturated or unsaturated C_3-9 aliphatic chain optionally substituted with 1-6 R¹, optionally 1-6 carbon atoms on the aliphatic chain are independently replaced with N, O, S;

   preferably, L₁ is selected from group consisting of optionally 1-6 R¹ substituted C_3-9 alkylene, C_3-9 heteroalkylene, C_3-9 alkenylene, C_3-9 heteroalkenylene, C_3-9 alkynylene, C_3-9 heteroalkynylene; wherein the 1-6 heteroatom is independently selected from N, O, S;

   more preferably, L₁ is selected from group consisting of optionally 1-4 R¹ substituted C_4-6 alkylene, C_4-6 heteroalkylene, C_4-6 alkenylene, C_4-6 heteroalkenylene, C_4-6 alkynylene, C_4-6 heteroalkynylene; wherein the 1-6 heteroatom is independently selected from N, O.
3. A compound according to claim 1 or 2, wherein

   each R¹ is independently selected from group consisting of H, D, OH, halo, =O, C_1-3 alkyl, C_1-3 haloalkyl, C_1-3 alkoxy, C_1-3 alkene, NH₂, NH-C_1-3alkyl, NH-C_1-3cycloalkyl, N- (C_1-3alkyl) ₂, NHS (O) ₂-C_1-3alkyl, SO (=NH) –C_1-3alkyl, C (O) N- (C_1-3alkyl) ₂, SO₂-C_1-3alkyl, SO₂N-C_1-3alkyl.
4. A compound according to any one of claims 1 to 3, wherein

   L₂ is saturated or unsaturated C_1-5 aliphatic chain optionally substituted with 1-5 R², optionally 1-3 carbon atoms on the aliphatic chain are independently replaced with O, N;

   each R² is independently selected from group consisting of H, D, OH, halo, C_1-6 alkyl, C_1-6 haloalkyl, C_1-6 alkoxy, C_1-6 alkene, NH₂, NH-alkyl, N- (alkyl) ₂, NHS (O) ₂-alkyl, SO (=NH) –alkyl, C (O) N- (alkyl) ₂, SO₂-alkyl, SO₂N-alkyl; optionally any two R² are attached to form substituted or unsubstituted 3-6 membered cycloalkyl, 3-6 membered heterocycloalkyl.
5. A compound according to any one of claims 1 to 4, wherein

   Ring A is selected from group consisting of optionally substituted 6-10 membered aryl or 5-10 membered heteroaryl, wherein the 1-4 heteroatom is independently selected from N;

   optionally 1-5 substituted group R³ on Ring A is independently selected from group consisting of H, D, OH, halo, NO₂, CN, =O, C_1-6 alkyl, C_1-6 haloalkyl, C_1-6 alkoxy, C_1-6 alkene, NH₂, NH-alkyl, N- (alkyl) ₂, NHS (O) ₂-alkyl, SO (=NH) –alkyl, C (O) N- (alkyl) ₂, SO₂-alkyl, SO₂N-alkyl.
6. A compound according to claim 1, wherein the compound is selected from
   
   
   
   

   or a pharmaceutically acceptable salt thereof.
7. A pharmaceutical composition comprising a compound according to any one of claims 1 to 6 and pharmaceutical excipients.
8. A process for preparing a pharmaceutical composition according to claim 7 comprising mixing pharmaceutically acceptable excipients with a therapeutically effective amount of a compound according to any one of claims 1 to 6.
9. A compound according to any one of claims 1 to 6 or a pharmaceutical composition according to claim 7 for use in the prevention or treatment of cancer;

   or a use of the compound according to any one of claim 1 to 6 or the pharmaceutical composition according to claim 7 in the manufacture of a medicament for use in the treatment of cancer;

   or a method of treating cancer, comprising administering a therapeutically effective amount of a compound according to any one of claims 1 to 6 or a pharmaceutical composition according to claim 7 to a subject in need thereof.
10. The use or the method according to claim 9, wherein the cancer is breast cancer, ovarian cancer, bladder cancer, uterine cancer, prostate cancer, lung cancer (including NSCLC, SCLC, squamous cell carcinoma or adenocarcinoma) , esophageal cancer, head and neck cancer, colorectal cancer, kidney cancer (including RCC) , liver cancer (including HCC) , pancreatic cancer, stomach (including gastric) cancer and/or thyroid cancer.
11. The use or the method according to claim 10, wherein the breast cancer is selected from ER-positive/HR-positive, HER2-negative breast cancer, ER-positive/HR-positive, HER2-positive breast cancer, triple negative breast cancer (TNBC) , and inflammatory breast cancer.
12. The use or the method according to claim 10, wherein the breast cancer is selected from endocrine resistant breast cancer, trastuzumab resistant breast cancer, or breast cancer demonstrating primary or acquired resistance to CDK4/CDK6 inhibition.
13. The use or the method according to claim 10, wherein the cancer is advanced or metastatic cancer.
14. The use or the method according to any one of claim 10-13, wherein the cancer is characterized by an amplification or overexpression of cyclin E1 and/or cyclin E2.
15. A compound of formula Ⅱ
    
16. Use of a compound of formula Ⅱ as intermediate in the synthesis of a compound according to any one of claim 1-6