Beta-lactamase inhibitors and their preparation

Abstract

The present invention belongs to the medical field, and relates to novel β-lactamase inhibitors, for the treatment of bacterial infections in combination with β-lactam antibiotics, including infection caused by drug resistant organisms and especially multi-drug resistant organisms. The present invention includes compounds according to formula (I) : or pharmaceutically acceptable salts thereof, wherein M and X are as defined herein.

Description

BETA-LACTAMASE INHIBITORS AND THEIR PREPARATIONField of the Invention

[0001] This invention relates to novel beta-lactamase inhibitors, their preparation and their use as antibacterial agents in combination with an antibiotic (or plural antibiotics) for the treatment of infections caused by β-lactamase-producing pathogenic bacteria. More particularly, the invention relates to compositions and methods for overcoming bacterial antibiotic resistance.Background of the Invention

[0002] Microbial drug resistance to β-lactam antibiotics, especially in Gram-negative bacterial, is most commonly mediated by β-lactamases. β-lactamases are enzymes that catalyze the hydrolysis of the β-lactam ring, which inactivate the antibacterial activity of the β-lactam antibiotics and allow the bacterial to become resistant. Inhibition of the β-lactamase with a β-lactamases inhibitor slows or prevents degradation of the β-lactam antibiotic and restores β-lactam antibiotic susceptibility to β-lactamase producing bacteria. Many of these β-lactamases are not effectively inhibited by β-lactamase inhibitors currently on the market rendering the β-lactam antibiotics ineffective in treating bacteria that producing these β-lactamases. There is an urgent need for novel β-lactamase inhibitors that inhibit β-lactamases that are not effectively inhibited by the current clinical β-lactamases (e.g. KPC, class C and class D β-lactamases) and that could be used in combination with β-lactam antibiotics to treat infection caused by β-lactam resistant bacteria.

[0003] Recently, certain diazabicyclic compounds have been disclosed in WO 2009 / 091856. In addition, a number of diazabicyclic heterocycles have been disclosed in the following patents or applications as β-lactamase inhibitors: US 2016 / 0297817 A1, US2016 / 0002235 A1, WO 2017037607 A1, WO 2018053057 A2, WO 2018053215 A1, WO2022 / 047790 A1, WO2022 / 047603 A1, WO2022 / 233181 A1. Among of these β-lactamase inhibitors, the avibactam and relebactam were approved by the FDA.Detailed Description of the Invention

[0004] The present invention relates to new β-lactamase inhibitor compounds that, when used in combination with a β-lactam antibiotic or with other non β-lactam antibiotic, enhances the activity of the antibiotic against class A, class B, class C, and class D enzyme producing organisms and thereby enhance the antibacterial properties. The inventive compounds are useful in the treatment of bacterial infections in humans or animals in combination with β-lactam antibiotics.

[0005] In accordance with the present invention, provided are (A) new compounds of general formula (I) , (B) pharmaceutically acceptable salts of the compounds of formula (I) , and (C) pharmaceutically acceptable solvates of the compounds of formula (I) and of their salts, and (D) deuterated compounds of compounds of (A) , (B) and (C) , [namely, (i) compounds of formula (I) modified in that they have been deuterated, (ii) pharmaceutically acceptable salts of the compounds of formula (I) modified in that they have been deuterated, (iii) pharmaceutically acceptable solvates of the compounds of formula (I) and of their salts modified in that they have been deuterated] :

[0006] Wherein:

[0007] M is hydrogen or a pharmaceutically acceptable salt forming cation (a “pharmaceutically acceptable salt” refers to a salt of a compound, which salt possesses the desired pharmacological activity of the parent compound) . Specified compounds “modified in that they have been deuterated” refers to compounds prepared by modifying the specified compounds so that one or more hydrogen atoms in the compound have been replaced with or converted to deuterium.

[0008] X independently represents a carbonyl group which is optionally substituted with R1 or sulfonyl group which is optionally substituted with R2 their corresponding formula are shown in general formula (Ia) or (Ib) , respectively,

[0009] R1 or R2 is optionally substituted with one or two substituents independently selected from the following groups:

[0010] C1-6 alkyl, amino, substituted amino, alkoxy, hydroxyalkyl, halogen, hydroxy, carboxy, alkoxycarbonyl, haloalkyl, trifluoromethyl, trifluoromethyloxy, alkylamine, substituted alkylamine, carboxamide, thiocarboxamide, sulfonic acid, sulphate, acylamino, sulfonylamino, substituted or unsubstituted sulfonamide, substituted or unsubstituted urea, substituted or unsubstituted thiourea, oxyimino, hydroxamic acid, acyl, trifluoromethyl carbonyl, cyano, amidino, guanidino, aryloxy, heterocyclylalkyloxy, and heteroaryloxy.

[0011] The compounds of the present invention are new, and the structural features are significantly distinct from the compounds described in the prior art.

[0012] In the formula (Ia) , R1 is a radical selected from any of the following groups:

[0013] (1) C1-6 straight, branched chain which is optionally substituted. Including but non-limiting examples of such compounds are:

[0014] (2) C3-7 cycloalkyl which is optionally substituted. Including but non-limiting examples of such compounds are:

[0015] (3) C4-7 saturated heterocycles containing at least one heteroatom selected from O, N and S wherein the said heterocycle is optionally substituted. Furthermore, the ring S is optionally oxidized to  S(O) or S (O) 2 and the free ring N atom may optionally take a substituent. Including but non-limiting examples of such compounds are:

[0016] (4) Cyclic alkyl (C1-6) or heterocyclyl (C1-6) alkyl wherein the said heterocycle has the same definition as defined in (3) . Furthermore, the said heterocycle is optionally substituted. Including but non-limiting examples of such compounds are:

[0017] (5) C5-6 membered heteroarylalkyl which is optionally substituted. Including but non-limiting examples of such compounds are:

[0018] (6) C5-6 membered aryl or heteroaryl which is optionally substituted. Including but non-limiting examples of such compounds are:

[0019] In the formula (Ib) , R2 is a radical selected from any of the following groups:

[0020] (1) C1-6 straight, or branched chain alkyl or amino which is optionally substituted. Including but non-limiting examples of such compounds are:

[0021] (2) C3-7 cycloalkyl or heterocycles which is optionally substituted. Including but non-limiting examples of such compounds are:

[0022] (3) C5-6 membered aryl or heteroaryl which is optionally substituted. Including but non-limiting examples of such compounds are:

[0023] (4) Amine or substituted-amine which is optionally substituted. Including but non-limiting examples of such compounds are:

[0024] Examples of the groups for forming a pharmaceutically acceptable salt represented by M in the formula (I) include: inorganic base salts, ammonium salts, organic base salts, basic amino acid salts, inorganic acid addition salts, and organic acid addition salts. Inorganic bases that can form the inorganic base salts include alkali metals such as sodium, potassium, and lithium and alkaline earth metals such as calcium and magnesium. Organic bases that can form the organic base salts include n-propylamine, n-butylamine, cyclohexylamine, benzylamine, octylamine, ethanolamine, diethanolamine, diethylamine, triethylamine, dicyclohexylamine, procaine, choline, N-methylglucamine, morpholine, pyrrolidine, piperidine, N-ethylpiperidine and N-methylmorpholine.

[0025] Basic amino acids that can form the basic amino acid salts include lysine, arginine, ornithine and histidine. As will be appreciated by one skilled in the art, the compounds of formula (I) containing a basic nitrogen atom is capable of forming acid addition salts. Such salts with pharmaceutically acceptable acids are included in the invention. Examples of such acids are hydrochloric, hydrobromic, phosphoric, sulphuric, citric, oxalic, maleic, fumaric, glycolic, mandelic, tartaric, aspartic, succinic, malic, formic, acetic, p-toluenesulfonic, trifluoroacetic, methanesulfonic, ethanesulfonic, trifluoromethanesulfonic, benzenesulfonic and the like.

[0026] Moreover, some compounds of formula (I) when they contain a basic group such as NH, NH2 or pyridine and the like may form an inner, zwitterionic salt with OSO3H, such inner salts are also included in this invention.

[0027] Another aspect of the present invention is to include all possible isomers of formula (I) . As used herein, the term ‘isomers’ refers to different compounds that have the same molecular formula but differ in arrangement and configuration of the atoms, such as geometrical isomers and optical isomers. For a given compound of the present invention, it is understood that a substituent may be attached at a chiral center of a carbon atom. Therefore, the invention includes enantiomers, diastereomers or racemates of the compound. By definition, ‘enantiomers’ are a pair of stereoisomers that are non-superimposable mirror images of each other, and 1: 1 mixture of a pair of enantiomers is a racemic mixture. By definition, ‘diastereoisomers’ are stereoisomers that have at least two asymmetric carbon atoms, but which are not mirror-images of each other. When a compound of formula (I) is a pure enantiomer the stereochemistry at each chiral carbon may be specified by either R or S.

[0028] Compounds may also exist in several tautomeric forms including the enol form, the keto form, and mixtures of any of the foregoing. Accordingly, the chemical structures depicted herein encompass all possible tautomeric forms of the illustrated compounds.

[0029] A variety of protecting groups conventionally used in the β-lactam field to protect a reactive functional group present in the compound of formula (I) can be used. ‘Protecting group’ refers to a group of atoms that when attached to a reactive functional group in a molecule masks, reduces or prevents reactivity of the functional group. Examples of protecting groups can be found in “Protective Groups in Organic Synthesis” , (Theodora W. Greene and Peter G.M. Wuts, John Wiley &Sons. Inc., 3rd, 1999) . Representative amino protecting groups include, but are not limited to formyl, acetyl, trifluoroacetyl, benzyl, benzyloxycarbonyl (CBZ) , tert-butoxycarbonyl (Boc) , trimethylsilyl (TMS) , 9-fluorenylmethyloxycarbonyl (FMOC) , nitro-veratryoxycarbonyl (NVOC) , and the like. Examples of  hydroxy protecting groups include, but are not limited to, those where the hydroxyl group is either acylated or alkylated such as benzyl, and trityl ethers as well as alkyl ethers, tetrahydropyranyl ethers, trialkylsilyl ethers, and allyl ethers.

[0030] The term ‘optionally substituted’ refers to unsubstituted or substituted with one or two of the following substituents each of which is independently selected from:

[0031] C1-6 alkyl including from one to six carbon atoms in any arrangement, e.g., methyl, ethyl, i-propyl or t-butyl,

[0032] Amino,

[0033] Substituted amino such as -NHCH3, -N (CH3) 2, -NHCH2CH3, -NHPri, -NHBut,

[0034] Alkoxy such as -OCH3, -OC2H5, -OPri (i.e., isopropyloxy) , -OBut (i.e., isobtutyloxy) ,

[0035] Hydroxyalkyl such as -CH2OH, -CH2CH2OH,

[0036] Halogen such as F, Cl, Br,

[0037] Hydroxy,

[0038] Carboxy,

[0039] Alkoxycarbonyl such as -COOCH3, -COOC2H5, -COOPri, and -COOBut,

[0040] Haloalkyl such as -CH2Cl, -CH2F,

[0041] Trifluoromethyl,

[0042] Trifluoromethyloxy,

[0043] Alkylamine such as -CH2NH2, -CH2CH2NH2,

[0044] Substituted alkylamine such as -CH2CH2NHCH3, -CH2CH2N (CH3) 2, -CH2NHCH3, -CH2N (CH3) 2,

[0045] Carboxamide,

[0046] Thiocarboxamide,

[0047] Sulfonic acid,

[0048] Sulfate,

[0049] Acylamino,

[0050] Sulfonylamino,

[0051] Sulfonamide,

[0052] Substituted sulfonamide such as -SO2NHCH3, -SO2NHPri, -SO2NHBut, -SO2NHCH2CH3,

[0053] Urea (-NHCONH2) which may be optionally substituted,

[0054] Thiourea (-NHCSNH2) , optionally substituted,

[0055] Sulfonylurea (-NHSO2NH2) , optionally substituted,

[0056] Oxo (=O) when oxygen is bonded through double bond to a carbon atom,

[0057] Oxyimino (=N-O-A) where the nitrogen is bonded through double bond to a carbon atom which is attached to the rest of the molecule and A can be hydrogen, or optionally substituted straight or branched C1-6 alkyl, cycloalkyl, aryl, heteroaryl and heterocyclyl,

[0058] Hydroxamic acid (-CONHOH) ,

[0059] Acyl (-COCH3) ,

[0060] Trifluoromethyl carbonyl (-COCF3) ,

[0061] Cyano (-CN) ,

[0062] Amidino -C (=NH) NH2 which may be optionally substituted,

[0063] Guanidino -NHC (=NH) NH2 which may be optionally substituted,

[0064] Aryloxy,

[0065] Heterocyclyl,

[0066] Heteroaryl,

[0067] Heterocyclyloxy,

[0068] Heteroaryloxy,

[0069] Heterocyclyalkyloxy,

[0070] Trialkylammonium,

[0071] The substituent mentioned above could be substituted at the carbon atom or at the free N-atom of the molecule as appropriate.

[0072] It is also an object of this invention to provide a combination of a compound of general formula (I) having antibacterial activity with another existing antibacterial agent, thus causing synergistic effect and the use of the same as drugs for the treatment of bacterial infections.

[0073] It is another object of the invention to provide methods for preparing the compounds of the invention of formula (I) .

[0074] It is a further object of the invention to provide pharmaceutical compositions comprising a compound of formula (I) of this invention as an active ingredient in combination with an antibiotic (e.g., a β-lactam antibiotic or some other non β-lactam antibiotic) and a suitable amount of pharmaceutically acceptable carrier or diluent, so as to provide a form for proper administration to a  patient. These compositions can be administered by parenteral, in particular intramascular route, oral, sublingual, rectal, aerosol or by local route in a topical application on the skin and the mucous membranes. Suitable pharmaceutical vehicles include excipients such as starch, glucose, lactose, sucrose, gelatin, gum arabic, malt, rice, flour, chalk, silica gel, sodium stearate, glycerol monostearate, talc, sodium chloride, dried skim milk, glycerol, propylene, glycol, water, ethanol, and the like. Other examples of suitable pharmaceutical vehicles have been described in the art (Remington’s Science and Practice of Pharmacy, 21st Edition, 2006) . Compositions of the present disclosure, if desired, can also contain minor amounts of wetting, dispersing or emulsifying agents, or pH buffering agents, and preservatives. In addition, auxiliary, stabilizing, thickening, lubricating, and coloring agents can be included. Pharmaceutical compositions can be formulated in a conventional manner. Proper formulation is dependent upon the route of administration chosen. The present pharmaceutical compositions can take the form of injectable preparations, suspensions, emulsions, sugar-coated tablets, pellets, gelatin-capsules, capsules containing liquids, powders, granules, sustained-release formulations, suppositories, aerosols, sprays, ointments, creams or any other form suitable for use.

[0075] In another aspect, the present invention also provides for the use, in the manufacture of a medicament, of a compound within formula (I) above as an active ingredient in an antibacterial composition in admixture with a carrier.

[0076] In another aspect, the present invention also provides for the use, in the manufacture of a medicament, of a compound within formula (I) above as an active ingredient.

[0077] In another aspect, the present invention also provides for the use, in the manufacture of a medicament, of a compound within formula (I) above as an active ingredient, along with one or more β-lactam antibiotics (e.g., a β-lactam antibiotic or some other non β-lactam antibiotic) , in an antibacterial composition in admixture with a carrier.

[0078] In another aspect, the present invention also provides for the use, in the manufacture of a medicament, of a compound within formula (I) above as an active ingredient, along with one or more β-lactam antibiotics (e.g., a β-lactam antibiotic or some other non β-lactam antibiotic) .

[0079] For the parenteral administration which includes intramuscular, intraperitonial, subcutaneous and intravenous use, sterile solutions of the active ingredient are usually prepared, and the pH of the solutions are suitably adjusted and buffered. For intravenous use, the total concentration of solutes should be controlled to render the preparation isotonic. Suitable solvents include saline solution (e.g., 0.9%NaCl solution) and apyrogenic sterile water. Pharmaceutical compositions for oral delivery can be, for example, in the form of tablets, lozenges, aqueous or oily suspensions, granules, powders, emulsions, capsules, syrups, or elixirs. Orally administered compositions can contain one or more optional agents, for example, sweetening agents such as fructose, aspartame, or saccharin, flavoring agents such as peppermint, oil of wintergreen, cherry, coloring agents, and preserving agents to provide a pharmaceutically palatable preparation. Moreover, when in tablet form, the compositions can be coated to delay disintegration and absorption in the gastrointestinal tract, thereby providing a sustained action over an extended period of time. Oral compositions can include standard vehicles such as mannitol, lactose, starch, magnesium stearate, sodium saccharin, cellulose, magnesium  carbonate, and the like. For oral liquid preparations, for example, suspensions, elixirs, and solutions, suitable carriers, excipients, or diluents include water, saline, alkyleneglycols (e.g. propylene glycol) , polyalkylene glycols (e.g., polyethylene glycol) , oils, alcohols, slightly acidic buffers ranging from about pH 4 to about pH 6 (e.g., acetate, citrate, ascorbate ranging from about 5 mM to about 50 mM) , and the like. Additionally, flavoring agents, preservatives, coloring agents, bile salts, acylcarnitines, and the like can be added.

[0080] For topical formulations of compounds of the present invention, creams, gels, ointments or viscous lotions can be used as appropriate delivery forms. Topical delivery systems also include transdermal patches containing at least one compound of formula (I) to be administered.

[0081] Delivery through the skin can be achieved by diffusion or by more active energy sources such as iontophoresis or electrotransport. Formulations of a compound of the present invention, for topical use, such as in creams, ointments, and gels, can include an oleaginous or water-soluble ointment base, for example, topical compositions can include vegetable oils, animal fats, and in certain embodiments, semisolid hydrocarbons obtained from petroleum. Topical compositions can further include white ointment, yellow ointment, cetyl esters wax, oleic acid, olive oil, paraffin, petrolatum, white petrolatum, spermaceti, starch glycerite, white wax, yellow wax, lanolin, and glyceryl monostearate. Various water-soluble ointment bases can also be used, including glycol ethers and derivatives, polyethylene glycols, polyoxyl 40 stearate, and polysorbates.

[0082] In a pharmaceutical composition containing a compound of this invention, the weight ratio of active ingredient to carrier will normally be in the range of 1: 30 to 30: 1, for example, 1: 25 to 25: 1, 1: 20 to 20: 1, 1: 15 to 15: 1, 1: 10 to 10: 1, 1: 5 to 5: 1, 1: 4 to 4: 1, 1: 3 to 3: 1, 1: 2 to 2: 1, or 1: 1. The administered daily dose varies according to the illness treated, and the administration route. However, in most instances, an effective dose (e.g., in some instances, β-lactamase inhibiting dose) of a compound of formula (I) or a pharmaceutically acceptable salt thereof will be a daily dose in the range from about 1 to about 500 mg per kilogram of body weight orally, and from about 1 to about 500 mg per kilogram of body weight parenterally. The weight ratio of the compound of present invention to the antibiotic (if it is being administered with an antibiotic) will normally be in the range from 1: 30 to 30: 1, for example, 1: 25 to 25: 1, 1: 15 to 15: 1, 1: 10 to 10: 1, 1: 9 to 9: 1, 1: 8 to 8: 1, 1: 7 to 7: 1, 1: 6 to 6: 1, 1: 5 to 5: 1, 1: 4 to 4: 1, 1: 3 to 3: 1, 1: 2 to 2: 1, or 1: 1.

[0083] In some aspects of the present invention, an additional object is to provide an improved method for the treatment of bacterial infections caused by β-lactamase producing bacteria in a patient in need of such treatment comprising administering to the patient a therapeutically effective amount of at least one compound chosen from formula (I) or a pharmaceutically acceptable salt thereof in combination with a known β-lactam antibiotic. In such an aspect of the present invention, the compounds increase the antibacterial effectiveness of β-lactamase susceptible β-lactam antibiotics, that is, they increase the effectiveness of the antibiotic against infections caused by β-lactamase producing microorganisms in mammalian subjects, particularly in humans. In these aspects of the present invention, this makes the compounds of formula (I) and pharmaceutically acceptable salts thereof, valuable for co-administration with β-lactam antibiotics. In the treatment of a bacterial infection in such  an aspect of the present invention, said compounds of formula (I) or a pharmaceutically salt thereof can be mixed with the β-lactam antibiotic, and the two agents thereby administered simultaneously. When co-administered with a β-lactam antibiotic in such an aspect of the present invention, the combination of the compound of the invention and the antibiotic can provide a synergistic effect. The term ‘synergystic effect’ refers to the effect produced when two or more agents are co-administered is greater than the effect produced when the agents are administered individually. Alternatively, the compound of formula (I) or a salt thereof can be administered as a separate agent during a course of treatment with the antibiotic.

[0084] ‘Therapeutically effective amount’ refers to the amount of a compound that, when administered to a subject for treating a disease, or at least one of the clinical symptoms of a disease, is sufficient to affect such treatment of the disease, disorder, or symptom. The therapeutically effective amount can vary depending, for example, on the compound, the disease, disorder, and / or symptoms of the disease, severity of the disease, disorder, and / or symptoms of the disease, the age, weight, and / or health of the patient to be treated, and the judgement of the prescribing physician.

[0085] The term ‘β-lactam antibiotic’ refers to a compound with antibiotic property that contains a β-lactam functionality. Examples of β-lactam antibiotics which can be used in combination with the compounds of the present invention represented by formula (I) are commonly marketed penicillins, cephalosporins, penems, carbapenems and monobactams.

[0086] Examples of β-lactam antibiotics which can be used in combination with the compounds of the present invention represented by formula (I) are commonly used penicillins, such as amoxicillin, ampicillin, azlocillin, mezlocillin, apalcillin, hetacillin, bacampicillin, carbenicillin, sulbenicillin, ticarcillin, piperacillin, methicillin, ciclacillin, talampicillin, oxacillin, cloxacillin, dicloxacillin and commonly used cephalosporins such as cephalothin, cephaloridine, cefaclor, cefadroxil, cefamandole, cefazolin, cephalexin, cephradine, cephapirin, cefuroxime, cefoxitin, cephacetrile, cefotiam, cefotaxime, cefatriazine, cefsulodin, cefoperazone, ceftizoxime, cefmenoxime, cefmetazole, cephaloglycin, cefonicid, cefodizime, cefpirome, cefepime, ceftazidime, cefpiramide, ceftriaxone, cefbuperazone, cefprozil, cefixime, ceftobiprole, ceftaroline, cefalonium, cefminox, ceforanide, cefuzonam, cefoxitin, cefotetan, loracarbef, cefdinir, cefditoren, cefetamet, cefcapene, cefdaloxime, ceftibuten, cefroxadine and latamoxef (moxalactam) . From the carbapenem class of β-lactam antibiotics such as imipenem, meropenem, panipenem, biapenem, doripenem, ertapenem and the like could be used. From monobactam class of β-lactam antibiotics such as aztreonam, carumonam, tigemonam, and the like could be used as the combination partner of antibiotic.

[0087] Examples of antibiotics (which are not β-lactam antibiotics) which can be used in combination with the compounds of the present invention (i.e., compounds of formula (I) above, salts, thereof, solvates of such compounds and salts, and deuterated compounds of any such compounds) include aminoglycosides, quinolones, tetracyclines, glycylcyclines, glycopeptides, lipopeptides, macrolides, ketoliddes, lincosamides, streptogramin, oxazolidinones, polymyxins, and other compounds known to have antibacterial properties.

[0088] ‘Pharmaceutically acceptable solvate’ refers to a molecular complex of a compound with one or more solvent molecules in a stoichiometric or non-stoichiometric amount. Such solvent molecules are those commonly used in the pharmaceutical art, which are known to be innocuous to recipient, e.g., water, ethanol, and the like. A molecular complex of a compound or moiety of a compound and a solvent can be stabilized by non-covalent intra-molecular forces such as, for example, electrostatic forces, Van der Waals forces or hydrogen bonds. The term hydrate refers to a complex where one or more solvent molecules are water.

[0089] The present invention also relates to methods for the preparation of compounds of formula (I) including formula (Ia) and formula (Ib) .

[0090] The compounds of the present invention of formula (Ia) can be readily prepared by the following reaction Scheme 1 and examples using readily available starting materials, reagents and conventional synthesis procedures known to those of ordinary skill in this art.

[0091] Scheme 1

[0092] The bicyclic intermediate amide (IIa) may be prepared following the literature (Org. Process Res. Dev. 2016, 20, 1799-1805) .

[0093] Compounds of the general of formula (Ia) can be prepared by converting bicyclic amide (IIa) to the nitrile (IIIa) in presence of a suitable reagents. The suitable reagents used for carrying out this step include, but are not limited to, trifluoroacetic anhydride (TFAA) and triethylamine (TEA) or diisopropylethylamine (DIPEA) , phosphoryl chloride (POCl3) and TEA, and the like. The organic solvents useful in the reaction are not particularly limited and include any of those which do not adversely affect the reaction. Typical solvents include dichlomethane, chloroform, tetrahydrofuran and the like. The reaction is normally carried out at a temperature of from about 0 ℃ to 40 ℃, and preferably at room temperature under nitrogen. After completion of the reaction the desired product can be easily separated by conventional methods such as column chromatography, crystallization or similar methods.

[0094] The intermediate amine (IVa) can be prepared by substituting an ammonium (NH3, or an appropriately ammonium salt form) to the nitrile (IIIa) in presence of a suitable reagent. An appropriately ammonium salt such as ammonium chloride (NH4Cl) , ammonium bromide (NH4Br) , ammonium sulfate (NH4SO4) may be included. The suitable reagents useful for carrying out this step include, but are not limited to, trimethylaluminum, or triethylaluminum, or trifluoromethanesulfonate, or  Lanthanum and the like. The organic solvents useful in the reaction are not particularly limited and include any of those which do not adversely affect the reaction. Typical solvents include dichloromethane, chloroform, toluene, dimethylformamide, tetrahydrofuran, dimethylsulfoxide, and the like. The reaction is normally carried out at a temperature of from about 0 ℃ to about 100 ℃. After completion of the reaction, the desired product can be easily separated by conventional methods such as column chromatography, crystallization or similar methods.

[0095] The intermediate amide (Va) may be prepared by coupling the amine (IVa) with an appropriate acid (R1-CO2H) in presence of a suitable reagent. The suitable coupling reagents useful for carrying out this step include, but are not limited to, N, N-dicyclohexylcarbodiimide (DCC) and 4-dimethylaminopyridine (DMAP) , 1- [bis (dimethylamino) methylene] -1H-1, 2, 3-triazolo [4, 5-b] pyridinium 3-oxo hexafluorophosphate (HATU) and base such as trimethylamine, triethylamine, N-methyl morpholine, or 2-chloro-4, 6-dimethoxy-1, 3, 5-triazine (CDMT) and base such as N-methyl morpholine and the like. The organic solvents useful in the reaction are not particularly limited and include any of those which do not adversely affect the reaction. Typical solvents include dichloromethane, chloroform, dimethylformamide, tetrahydrofuran, dimethylsulfoxide, and the like. The reaction is normally carried out at a temperature of from about 0 ℃ to about 100 ℃. After completion of the reaction the desired product can be easily separated by conventional methods such as column chromatography, crystallization or similar methods.

[0096] In the following step, the intermediate amide (Va) could be converted to the hydroxy compound (VIa) under an atmosphere of hydrogen or hydrogen mixed with an inert diluent such as nitrogen or argon in the presence of a hydrogenation catalyst. The catalysts used in this hydrogenation reaction are the type of agents known in the art for this kind of deprotection and typical examples are the noble metals, such as nickel, palladium, platinum and rhodium. Examples of the catalysts are platinum, platinum oxide, palladium, palladium oxide and the like. The catalyst is usually present in the amount from about 1 to about 50 weight percent and preferably from about 5 to about 15 weight percent based on the compound (Va) . It is often convenient to suspend the catalyst on an inert support. A particularly convenient catalyst is palladium suspended on an inert support such as carbon, e.g., 5%or 10 %by weight palladium on carbon. This reaction may be conveniently affected at ambient temperature from 1.03 x 105 Pa to 4.14 x 105 Pa (15 psi to 60 psi) until reaction is complete (2 to 72 hours) . Suitable solvents for this reaction are those which substantially dissolve the starting material of the formula (Va) after reaction, are sufficiently volatile to be removed by evaporation, and do not themselves suffer hydrogenation. Examples of such solvents include methanol, ethanol, dioxane, ethyl acetate, tetrahydrofuran or a mixture of these solvents. Upon completion, the hydroxy intermediate (VIa) can be purified by silica gel column chromatography or in many cases can be directly carried out to the next step without further purification.

[0097] Finally, the compound of formula (Ia) can be achieved by sulfation of the hydroxy intermediate (VIa) using a sulfating reagent (e.g., pyridine-SO3 complex, NMe3-SO3 complex, DMF-SO3 complex and ClSO3H) in an appropriate base (e.g., pyridine, triethylamine or 2-picoline) as described in the literature (WO2017155765A1, Org. Process Res. Dev. 2016, 20, 1799-1805) . Thus, pyridine-SO3 complex or SO3-NMe3 complex can be added to a solution of the hydroxy intermediate (VIa) in a  solvent in excess amount, if desired, to force the reaction to completion. The organic solvents useful for this transformation are not particularly limited and include those which do not adversely affect the reaction. Typical solvents include, but are not limited to, pyridine, tertrahydrofuran, isopropyl alcohol and water, dimethyl formamide, dimethylacetamide, acetonitrile, and the like. The transformation can be carried out at from 0 ℃ to 40 ℃, and more preferably at room temperature.

[0098] The compound of formula (Ia) also can be achieved by treating the sulfated intermediate with an acid to remove the protecting group when the intermediate (VIa) containing protection group, such as Boc., and the like. The treatment is suitably conducted at a temperature in a range from about -10 ℃ to about 100 ℃ and is typically conducted at a temperature in a range of from about 0 ℃ to about 35 ℃.

[0099] Suitable purification methods for the final compound of formula (Ia) are normal silica gel chromatograph, preparation HPLC, HP20 chromatograph, inon exchange resin and the like.

[0100] The compounds of the present invention of formula (Ia) also can be readily prepared by the following reaction Scheme 2 and examples using readily available starting materials, reagents and conventional synthesis procedures known to those of ordinary skill in this art.

[0101] Scheme 2

[0102] The intermediate nitrile (IIIa) could be converted to the hydroxy compound (VIIa) under an atmosphere of hydrogen or hydrogen mixed with an inert diluent such as nitrogen or argon in the presence of a hydrogenation catalyst. The catalysts used in this hydrogenation reaction are the type of agents known in the art for this kind of deprotection and typical examples are the noble metals, such as nickel, palladium, platinum and rhodium. Examples of the catalysts are platinum, platinum oxide, palladium, palladium oxide and the like. The catalyst is usually present in the amount from about 1 to about 50 weight percent and preferably from about 5 to about 15 weight percent based on the compound (IIIa) . It is often convenient to suspend the catalyst on an inert support. A particularly convenient catalyst is palladium suspended on an inert support such as carbon, e.g., 5%or 10 %by weight palladium on carbon. This reaction may be conveniently affected at ambient temperature from  1.03 x 105 Pa to 4.14 x 105 Pa (15 psi to 60 psi) until reaction is complete (2 to 72 hours) . Suitable solvents for this reaction are those which substantially dissolve the starting material of the formula (IIIa) , after reaction, the suitable solvents are sufficiently volatile to be removed by evaporation and do not themselves suffer hydrogenation. Examples of such solvents include methanol, ethanol, dioxane, ethyl acetate, tetrahydrofuran or a mixture of these solvents. Upon completion, the hydroxy intermediate (VIIa) can be purified by silica gel column chromatography or in many cases can be directly carried out to the next step without further purification.

[0103] The intermediate silyl ether (VIIIa) can be prepared by protecting the hydroxy compound (VIIa) with proper silane group (SG) in presence of a suitable base reagent. A proper protecting silane reagent such as chlorotrimethylsilane (TMSCl) , tert-butyldimethylchlorosilane (TBSCl) , tert-butyldiphenylsilyl chloride (TBDPSCl) and the like. A suitable base reagent such as imidazole, triethylamine and the like. The organic solvents useful in the reaction are not particularly limited and include any of those which do not adversely affect the reaction. Typical solvents include dichloromethane, chloroform, dimethylformamide, tetrahydrofuran and the like. The reaction is normally carried out at a temperature of from about 0 ℃ to about 100 ℃. After completion of the reaction the desired product can be easily separated by conventional methods such as column chromatography, crystallization or similar methods.

[0104] The intermediate amine (IXa) can be prepared by substituting an ammonium (NH3, or an appropriately ammonium salt) to the carbonyl intermediate (VIIIa) in presence of a suitable reagent. An appropriately ammonium salt such as ammonium chloride (NH4Cl) , ammonium bromide (NH4Br) , ammonium sulfate (NH4SO4) may be included. The suitable reagents useful for carrying out this step include, but are not limited to, trimethylaluminum, or triethylaluminum, or trifluoromethanesulfonate, or Lanthanum and the like. The organic solvents useful in the reaction are not particularly limited and include any of those which do not adversely affect the reaction. Typical solvents include dichloromethane, chloroform, toluene, dimethylformamide, tetrahydrofuran, dimethylsulfoxide, and the like. The reaction is normally carried out at a temperature of from about 0 ℃ to about 100 ℃. After completion of the reaction the desired product can be easily separated by conventional methods such as column chromatography, crystallization or similar methods.

[0105] In the following step, the intermediate amide (Xa) may be prepared by coupling the amine (IXa) with an appropriate acid (R1-CO2H) in presence of a suitable reagent. The suitable coupling reagents useful for carrying out this step include, but are not limited to, N, N-dicyclohexylcarbodiimide (DCC) and 4-dimethylaminopyridine (DMAP) , 1- [bis (dimethylamino) methylene] -1H-1, 2, 3-triazolo [4, 5-b]pyridinium 3-oxo hexafluorophosphate (HATU) and base such as trimethylamine, triethylamine, N-methyl morpholine, or 2-chloro-4, 6-dimethoxy-1, 3, 5-triazine (CDMT) and base such as N-methyl morpholine and the like. The organic solvents useful in the reaction are not particularly limited and include any of those which do not adversely affect the reaction. Typical solvents include dichloromethane, chloroform, dimethylformamide, tetrahydrofuran, dimethylsulfoxide, and the like. The  reaction is normally carried out at a temperature of from about 0 ℃ to about 100 ℃. After completion of the reaction the desired product can be easily separated by conventional methods such as column chromatography, crystallization or similar methods.

[0106] The intermediate amide (Xa) could be converted to the hydroxy compound (XIa) by deprotecting reaction in presence of a suitable reagent. The suitable reagents used for carrying out this step include, but are not limited to, tetra-n-butylammonium fluoride (TBAF) , acetic acid, hydrogen fluoride, trifluoroacetic acid and the like. The organic solvents useful in the reaction are not particularly limited and include any of those which do not adversely affect the reaction. Typical solvents include tetrahydrofuran, dichlomethane and the like. The reaction is normally carried out at a temperature of from about 0 ℃ to 40 ℃, and preferably at room temperature under nitrogen. After completion of the reaction the desired product can be easily separated by conventional methods such as column chromatography, crystallization or similar methods.

[0107] Finally, the compound of formula (Ia) can be achieved by sulfation of the hydroxy intermediate (XIa) using a similar sulfating reagent above, the reaction condition and the purification methods described in Scheme 1.

[0108] The compounds of the present invention of formula (Ib) can be readily prepared by the following reaction Scheme 3 and examples using readily available starting materials, reagents and conventional synthesis procedures known to those of ordinary skill in this art.

[0109] Scheme 3

[0110] Compounds of the general of formula (Ib) can be prepared by coupling the amine (IVa) with an appropriate sulfonyl chloride (R2-SO2Cl) or an appropriate sulfonic anhydride (R2-SO2-O-SO2-R2) in presence of a suitable reagent to give an sulfonyl amide (Vb) . The suitable reagents useful for carrying out this step include, but are not limited to, trimethylamine (TEA) , triethylamine, N, N-diisopropylethylamine (DIPEA) , and 4-dimethylaminopyridine (DMAP) , N-methyl morpholine and the like. The organic solvents useful in the reaction are not particularly limited and include any of those which do not adversely affect the reaction. Typical solvents include dichloromethane, ethylacetate, dimethylformamide, tetrahydrofuran, dimethylsulfoxide, and the like. The reaction is normally carried out at a temperature of from about 0 ℃ to about 100 ℃. After completion of the reaction the desired product can be easily separated by conventional methods such as column chromatography, crystallization or similar methods.

[0111] In the following step, the intermediate amide (Vb) could be converted to the hydroxy compound (VIb) under an atmosphere of hydrogen or hydrogen mixed with an inert diluent such as nitrogen or argon in the presence of a hydrogenation catalyst. The catalysts used in this hydrogenation reaction are the type of agents known in the art for this kind of deprotection and typical examples are the noble  metals, such as nickel, palladium, platinum and rhodium. Examples of the catalysts are platinum, platinum oxide, palladium, palladium oxide and the like. The catalyst is usually present in the amount from about 1 to about 50 weight percent and preferably from about 5 to about 15 weight percent based on the compound of Vb. It is often convenient to suspend the catalyst on an inert support. A particularly convenient catalyst is palladium suspended on an inert support such as carbon, e.g., 5%or 10%by weight palladium on carbon. This reaction may be conveniently affected at ambient temperature from 1.03 x 105 Pa to 4.14 x 105 Pa (15 psi to 60 psi) until reaction is complete (2 to 72 hours) . Suitable solvents for this reaction are those which substantially dissolve the starting material of the formula (Vb) after reaction, are sufficiently volatile to be removed by evaporation and do not themselves suffer hydrogenation. Examples of such solvents include methanol, ethanol, dioxane, ethyl acetate, tetrahydrofuran or a mixture of these solvents. Upon completion, the hydroxy intermediate (VIb) can be purified by silica gel column chromatography or in many cases can be directly carried out to the next step without further purification.

[0112] Finally, the compound of formula (Ib) can be achieved by sulfation of the hydroxy intermediate (VIb) using a sulfating reagent (e.g., pyridine-SO3 complex, NMe3-SO3 complex, DMF-SO3 complex or ClSO3H) in an appropriate base (e.g., pyridine, triethylamine or 2-picoline) as described in scheme 1.

[0113] The compound of formula (Ib) also can be achieved by treating the sulfated intermediate with an acid to remove the protecting group when the intermediate (VIb) containing protection group, such as Boc., and the like. The treatment is suitably conducted at a temperature in a range from about -10 ℃ to about 100 ℃ and is typically conducted at a temperature in a range of from about 0 ℃ to about 35 ℃.

[0114] Suitable purification methods for the final compound of formula (Ib) are normal silica gel chromatograph, preparative HPLC, HP20 chromatograph, inon exchange resin and the like.

[0115] The compounds of the present invention of formula (Ib) also can be readily prepared by the following reaction Scheme 4 and examples using readily available starting materials, reagents and conventional synthesis procedures known to those of ordinary skill in this art.

[0116] Scheme 4

[0117] The Key intermediate amide (Xb) may be prepared by coupling the amine (IXa, prepared based on the scheme 2 with an appropriate sulfonyl chloride (R2-SO2Cl) or sulfonic anhydride (R2-SO2-O-SO2-R2) ) in presence of a suitable reagent. The suitable reagents useful for carrying out this step include, but are not limited to, trimethylamine (TEA) , triethylamine, N, N-diisopropylethylamine (DIPEA) , and 4-dimethylaminopyridine (DMAP) , N-methyl morpholine and the like. The organic solvents useful in the reaction are not particularly limited and include any of those which do not adversely affect the reaction. Typical solvents include dichloromethane, ethylacetate, dimethylformamide, tetrahydrofuran,  dimethylsulfoxide, and the like. The reaction is normally carried out at a temperature of from about 0 ℃ to about 100 ℃. After completion of the reaction the desired product can be easily separated by conventional methods such as column chromatography, crystallization or similar methods.

[0118] The intermediate amide (Xb) could be converted to the hydroxy compound (XIb) by deprotecting reaction in presence of a suitable reagent. The suitable reagents used for carrying out this step include, but are not limited to, tetra-n-butylammonium fluoride (TBAF) , acetic acid, hydrogen fluoride, trifluoroacetic acid and the like. The organic solvents useful in the reaction are not particularly limited and include any of those which do not adversely affect the reaction. Typical solvents include tetrahydrofuran, dichlomethane and the like. The reaction is normally carried out at a temperature of from about 0 ℃ to 40 ℃, and preferably at room temperature under nitrogen. After completion of the reaction the desired product can be easily separated by conventional methods such as column chromatography, crystallization or similar methods.

[0119] Finally, the compound of formula (Ib) can be achieved by sulfation of the hydroxy intermediate (XIb) using a similar sulfating reagent above, the reaction condition and the purification methods described in Scheme 3.

[0120] Examples

[0121] Abbreviations

[0122] In the experiments the following abbreviations have been used:

[0123] δ: chemical shift in parts per million (ppm) by frequency

[0124] br s: broad single in NMR

[0125] d: doublet in NMR

[0126] dd: doublet of doublet in NMR

[0127] t: triplet in NMR

[0128] q: quartet in NMR

[0129] m: multiplet in NMR

[0130] J: coupling constant in NMR

[0131] Hz: hertz

[0132] MHz: megahertz

[0133] NMR: nuclear magnetic resonance

[0134] ES-: negative ion mode in electrospray ionization mass spectrometry

[0135] ES+: positive ion mode in electrospray ionization mass spectrometry

[0136] MS: mass spectrum

[0137] HPLC: high performance liquid chromatography

[0138] g: gram (s)

[0139] mg: milligram (s)

[0140] mmol: millimole (s)

[0141] mol: mole (s)

[0142] L: liter (s)

[0143] mL: milliliter (s)

[0144] M: molarity

[0145] h: hour (s)

[0146] min: minute (s)

[0147] Pd / C: palladium on carbon

[0148] DCC: N, N'-dicyclohexylcarbodiimide

[0149] DIAD: diisopropyl azodicarboxylate

[0150] DMAP: 4-dimethylaminopyridine

[0151] TEA: triethylamine

[0152] DIPEA: N, N-diisopropylethylamine

[0153] HATU: O- (7-Aza-1H-benzotriazol-1-yl) -N, N, N', N'-tetramethyluronium hexafluorophosphate

[0154] TBAF: tetrabutylammonium fluoride

[0155] TFAA: trifluoroacetic anhydride

[0156] DCM: dichloromethane

[0157] DMF: dimethylformamide

[0158] DMSO: dimethyl sulfoxide

[0159] EtOAc: ethyl acetate

[0160] TFA: trifluoroacetic acid

[0161] THF: tertrahydrofuran

[0162] TLC: thin layer chromatography

[0163] TMS: tetramethylsilane

[0164] CDCl3: deuterated chloroform

[0165] CD3OD: deuterated methanol

[0166] D2O: deuterium oxide

[0167] DMSO-d6: deuterium dimethyl sulfoxide

[0168] pH: the negative logarithm of the hydrogen ion concentration

[0169] Boc: N-tert-butoxycarbonyl

[0170] Bn: benzyl

[0171] HPLC: high-performance liquid chromatography

[0172] Analytical Methods

[0173] All 1H and 19F NMR spectra were recorded on a Bruker AVANCE NEO 400 NMR operating at 400 MHz for 1H, and 376 MHz for 19F respectively. NMR data was recorded in chemical shifts relative to tetramethylsilane (TMS) as internal standard. NMR spectra were run either in CDCl3 containing 0.05%TMS, CD3OD containing 0.05%TMS, D2O or DMSO-d6 containing 0.03%TMS.

[0174] Preparative HPLC was performed on an Agilent 1260 Infinity II System on Agilent 10 prep-C18 250×21.2 mm column, using an acetonitrile / aqueous 0.1%trifluoroacetic acid gradient, or an acetonitrile / aqueous 0.1%formic acid gradient at 22℃.

[0175] Mass spectra were performed on an Agilent 1260II-6125 Separation Module using either ES-or ES+ ionization modes.

[0176] Column Chromatography was performed with using Silica Gel, CC Grade (230 –400 Mesh) .

[0177] Commercial solvents and reagents were generally used without further purification. All products were dried before characterisation and use in subsequent synthetic steps.

[0178] 1. General Synthetic Methods

[0179] 1.1 Synthesis of 1- (benzyloxy) -1- ( (3R, 6S) -6-cyanopiperidin-3-yl) urea (BB-1)

[0180] Step 1: Synthesis of (2S, 5R) -6- (benzyloxy) -7-oxo-1, 6-diazabicyclo [3.2.1] octane-2-carbonitrile (A-2)

[0181] TFAA (0.6 g, 2.8 mmol) was added to a mixture of A-1 (0.4 g, 1.4 mmol) and TEA (1.4 g, 14 mmol) in DCM (12 mL) at 0 ℃. The resulting reaction mixture was heated at 35 ℃ for 3 hours, and then concentrated under reduced pressure. The residue was extracted with ethyl acetate, washed with water, brine, dried over Na2SO4 and filtrated. The filtrate was concentrated to give a residue, which was further purified by column chromatography eluting with 30%ethyl acetate in hexane to give the title compound A-2 (0.35 g, 65%) as a brown solid. 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) : δ 1.81-1.91 (m, 2H) , 1.92-2.00 (m, 2H) , 3.10 (d, J = 11.7 Hz, 1H) , 3.21 (d, J = 12.3 Hz, 1H) , 3.74 (s, 1H) , 4.58 (d, J =6.6 Hz, 1H) , 4.93 (d, J = 11.6 Hz, 1H) , 4.96 (d, J = 11.6 Hz, 1H) , 7.36-7.43 (m, 3H) , 7.44-7.48 (m, 3H) . LC-MS analysis: [M+H] + = 256.1.

[0182] Step 2: Synthesis of 1- (benzyloxy) -1- ( (3R, 6S) -6-cyanopiperidin-3-yl) urea (BB-1)

[0183] AlMe3 in n-hexane (2 N, 18 mL, 36 mmol) and NH4Cl (1.92 g, 32 mmol) were added to a solution of A-2 (6.16 g, 30 mmol) in anhydrous DCM (45 mL) at 0 ℃. The reaction mixture was stirred at room temperature overnight, cooled to 0 ℃, quenched by addition of silica gel (16 g) and methanol (16 mL) . The resulting mixture was stirred at room temperature for 20 min, filtered off, rinsed with 10% methanol in DCM (2×50 mL) . The filtrate was concentrated and purified by flash column chromatography using 2-5%MeOH in DCM to give the title compound BB-1 (2.92 g, 45%) as a white solid. 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) : δ 1.61-1.79 (m, 2H) , 1.80-1.92 (m, 2H) , 2.77-2.95 (m, 2H) , 3.12-3.21 (s, 1H) , 3.80-3.92 (m, 1H) , 4.09-4.15 (m, 1H) , 4.74-4.84 (m, 2H) , 6.52-6.66 (s, 2H) , 7.33-7.42 (m, 3H) , 7.45-7.54 (m, 2H) . LC-MS analysis: [M+Na] + = 297.1.

[0184] 1.2 Synthesis of 1- ( (tert-butyldimethylsilyl) oxy) -1- ( (3R, 6S) -6-cyanopiperidin-3-yl) urea (BB-2)

[0185] Step 1: Synthesis of (2S, 5R) -6-hydroxy-7-oxo-1, 6-diazabicyclo [3.2.1] octane-2-carbonitrile (B-1)

[0186] Wet 5%Pd / C (2.88 g) was added to a solution of compound A-2 (14 g, 54.4 mmol) in EtOAc and DCM (2: 1, 60 mL) , and then hydrogenated at room temperature under 3.10 x 105 Pa (45 psi) pressure for 2 hours. After completion of reaction, the catalyst was removed by celite filtration and washed with EtOAc. The filtrate was concentrated to obtain the pale-yellow compound B-1 (8.4 g, 95%) as a crude product which was used without purification for further reaction. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) : δ 1.68-1.70 (m, 1H) , 1.87-1.93 (m, 2H) , 2.05-2.18 (m, 1H) , 3.14-3.25 (m, 2H) , 4.01-4.14 (m, 1H) , 5.21 (br s, 1H) .

[0187] Step 2: Synthesis of (2S, 5R) -6- ( (tert-butyldimethylsilyl) oxy) -7-oxo-1, 6-diazabicyclo [3.2.1] octane-2-carbonitrile (B-2)

[0188] Tert-butyldimethylsilyl chloride (4 g, 27 mmol) was added to a stirred solution of compound B-1 (3 g, 18 mmol) and imidazole (2.4 g, 36 mmol) in DCM (40 mL) . The reaction mixture was stirred at room temperature overnight. The solids formed were filtered and the filtrate was washed with 0.1 N HCl followed by water and brine. The organic layer was dried over MgSO4 and concentrated to furnish the crude product which was purified by column chromatography using DCM as a solvent to give the title compound B-2 (2.32 g, 46%) as a white solid. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) : δ 0.00 (s, 3H) , 0.06 (s, 3H) , 0.78 (s, 9H) , 1.69-1.76 (m, 2H) , 2.00-2.13 (m, 2H) , 3.00 (d, J = 11.5 Hz, 1H) , 3.19 (d, J = 12.2 Hz, 1H) , 3.46 (s, 1H) , 4.17 (d, J = 7.2 Hz, 1H) .

[0189] Step 3: Synthesis of 1- ( (tert-butyldimethylsilyl) oxy) -1- ( (3R, 6S) -6-cyanopiperidin-3-yl) urea (BB-2)

[0190] Trimethylaluminum (2 M in hexane, 5.8 mL, 10.2 mmol) was added dropwise to a suspension of ammonium chloride (0.72 g, 11.74 mmol) in DCM (22 mL) at room temperature. The suspension was further stirred for 30 minutes followed by the dropwise addition of compound B-2 (2.2 g, 7.8 mmol) dissolved in DCM (22 mL) . The reaction mixture was stirred overnight at room temperature while the progress of reaction was monitored by LCMS. Another portion of NH4Cl (0.72 g, 11.74 mmol) and trimethylaluminum (5.8 mL, 11.6 mmol) was further added. The reaction mixture was further stirred at room temperature for 24 hours. Upon completion of reaction MeOH (110 mL) was added dropwise to quench the unreacted trimethylaluminum. Bulk of solid formed was filtered and the filter cake was washed with MeOH. The filtrate was concentrated to afford the white solid which was purified by column chromatography using DCM containing 2-4%MeOH to give the title product BB-2 (0.53 g,  24%) as a white solid. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) : δ 0.00 (s, 6H) , 0.77 (s, 9H) , 1.62-1.66 (m, 2H) , 1.73-1.78 (m, 1H) , 1.83-1.87 (m, 1H) , 2.80 (dd, J = 11.2 Hz, 3.18Hz, 1H) , 2.95 (t, J = 11.2 Hz, 1H) , 3.64-3.72 (m, 1H) , 3.80 (d, J = 2.1 Hz, 1H) , 5.76 (br s, 2H) .

[0191] 1.3 Synthesis of the building blocks (BB-3 to BB-10)

[0192] The building blocks (from BB-3 to BB-10) above were prepared based on WO2022233181A1.

[0193] 2. Synthesis of the final compound

[0194] 2.1 Synthesis of the final compound Ia

[0195] Example 1: Sodium 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1-propionylpiperidin-3-yl) ureido sulfate

[0196] Step 1: Synthesis of 1- (benzyloxy) -1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1-propionylpiperidin-3-yl) urea (1_1)

[0197] Propionic acid (0.054 g, 0.72 mmol) was added to a solution of BB-1 (0.2 g, 0.36 mmol) , DAMP (0.13 g, 1.1 mmol) and DCC (0.23 g, 1.1 mmol) in DCM (20 mL) at room temperature, and then stirred at room temperature under argon overnight. The reaction mixture was diluted with DCM, washed with water, saturated with NH4Cl, dried over Na2SO4, and filtrated. The organic layer was concentrated to give a residue, which was purified by silica gel column chromatography eluting with 30%ethyl acetate in hexane to give the title compound 1_1 (0.2 g, 84%) as an oil. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) : δ 1.36 (t, J = 7.3 Hz, 3H) , 1.65-1.83 (m, 2H) , 1.87-1.96 (m, 1H) , 2.01-2.13 (m, 1H) , 2.36 (q, J = 7.3 Hz, 2H) , 3.37-3.47 (m, 1H) , 3.77-3.84 (m, 1H) , 4.02-4.09 (m, 1H) , 4.85 (d, J = 10.5 Hz, 1H) , 4.93 (d, J = 10.5 Hz, 1H) , 5.22 (br s, 2H) , 5.78-5.83 (m, 1H) , 7.35-7.43 (3, 5H) . LC-MS analysis: [M+Na] + = 353.2.

[0198] Step 2: Synthesis of 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1-propionylpiperidin-3-yl) -1-hydroxyurea (1_2)

[0199] 10%Pd / C (wet, 55%water w / w, 0.1 g) was added to a solution of compound 1_1 (0.2 g, 0.6 mmol) in EtOAc (12 mL) . The mixture was stirred under H2 (balloon) at room temperature overnight, filtered through a pad of celite, and rinsed with EtOAc. The filtrate was concentrated to give a residue, which was purified by flash chromatography on silica gel, eluting with 90%EtOAc in petroleum ether to give the title compound 1_2 (0.21 g, quantitative) as oil. 1H NMR (400 MHz, CD3OD) : δ 1.13 (t, J =7.3 Hz, 3H) , 1.82-1.93 (m, 2H) , 2.08-2.18 (m, 2H) , 2.39-2.57 (m, 2H) , 3.37-3.45 (m, 1H) , 3.87-3.94 (m, 1 H) , 4.02-4.14 (m, 1H) , 5.75-5.79 (m, 1H) . LC-MS analysis: [M+Na] + = 263.1.

[0200] Step 3: Synthesis of sodium 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1-propionylpiperidin-3-yl) ureido sulfate (example 1)

[0201] A mixture of compound 1_2 (0.21 g, 0.6 mmol) , SO3. NMe3 (0.18 g, 1.3 mmol) and TEA (1.2 mL, 8.6 mmol) in THF / water (12 / 12 mL) was stirred at room temperature overnight. The reaction mixture was concentrated to dryness under reduced pressure to give a residue, which was purified by prep. HPLC on an Agilent 10 prep-C18 250×21.2 mm column and lyophilized, followed by Dowex-50wx Na+resin exchange using water as an eluent to give example 1 (0.062 g, 32%in two steps) as a white solid. 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.00 (t, J = 7.2 Hz, 3H) , 1.71-1.81 (m, 1H) , 1.90-2.00 (m, 1H) , 2.03-2.14 (m, 2H) , 2.42 (q, J = 7.2 Hz, 2H) , 3.49 (t, J = 11.7 Hz, 1H) , 3.92-4.05 (m, 2H) , 5.67 (d, J = 3.9 Hz, 1H) . LC-MS analysis: [M-Na] -= 319.1.

[0202] Example 8: Sodium 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- ( (R) -pyrrolidine-3-carbonyl) piperidin-3-yl) ureido sulfate

[0203] Step 1: Synthesis of tert-butyl (R) -3- ( (2S, 5R) -5- (1- (benzyloxy) ureido) -2-cyanopiperidine-1-carbonyl) pyrrolidine-1-carboxylate (8_1)

[0204] (R) -1- (Tert-butoxycarbonyl) pyrrolidine-3-carboxylic acid (0.52 g, 2.4 mmol) and DAMP (0.14 g, 1.2 mmol) were added to a solution of DCC (0.49 g, 2.4 mmol) in DCM (90 mL) at room temperature, after stirring for 20 minutes, BB-1 (0.43 g, 1.56 mmol) was then added to the reaction mixture, and stirred overnight at room temperature. The reaction mixture was diluted with EtOAc, washed with saturated NH4Cl, brine, dried over Na2SO4 and filtrated. The organic layer was concentrated to give a residue, which was purified by silica gel column chromatography eluting with 50%ethyl acetate in petroleum ether to give the title compound 8_1 (0.37 g, 91%) as a white solid. 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) : δ 1.39 (s, 9H) , 1.68-1.76 (m, 1H) , 1.82-2.03 (m, 5H) , 3.19-3.41 (m, 5H) , 3.44-3.53 (m, 1H) , 3.85-3.96 (m, 2H) , 4.81-4.88 (m, 2H) , 5.68 (s, 1H) , 6.74 (s, 2H) , 7.34-7.42 (s, 3H) , 7.47-7.54 (m, 2H) . LC-MS analysis: [M+Na] + = 494.2.

[0205] Step 2: Synthesis of tert-butyl (R) -3- ( (2S, 5R) -2-cyano-5- (1-hydroxyureido) piperidine-1-carbonyl) pyrrolidine-1-carboxylate (8_2)

[0206] 10%Pd / C (wet, 55%water w / w, 0.06 g) was added to a solution of compound 8_1 (0.66 g, 1.42 mmol) in THF (22 mL) . The mixture was stirred under H2 (balloon) at room temperature for two days, filtered through a pad of celite, rinsed with THF. The filtrate was concentrated to give the title compound 8_2 (0.54 g, 99%) as an oil, which was directly used for the next step without further purification. LC-MS analysis: [M+Na] + = 404.3.

[0207] Step 3: Synthesis of ( (1- ( (3R, 6S) -1- ( (R) -1- (tert-butoxycarbonyl) pyrrolidine-3-carbonyl) -6-cyanopiperidin-3-yl) ureido) oxy) sulfonic acid (8_3)

[0208] A mixture of compound 8_2 (0.54 g, 1.42 mmol) , SO3. pyridine (1.10 g, 6.92 mmol) in pyridine (10 mL) was stirred at room overnight. The reaction mixture was concentrated to give a residue, which was suspensioned in DCM (35 mL) , stirred at room temperature for 10 minutes, and filtered off. The filtrate was concentrated to provide a residue, which was purified by silica gel column chromatography eluting with 5-15%MeOH in DCM, and followed by Dowex-50wx Na+ resin purification, using water as elution solvent to give the title compound 8_3 (0.48 g, 63%) as a oil. LC-MS analysis: [M-H] -= 460.2.

[0209] Step 4: Synthesis of sodium 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- ( (R) -pyrrolidine-3-carbonyl) piperidin-3-yl) ureido sulfate (example 8)

[0210] TFA (2.4 mL) was added to a solution of compound 8_3 (0.48 g 0.88 mmol) in anhydrous CH2Cl2 (12 mL) at 0 ℃. The mixture was stirred for 5 hours at 0 ℃, and then concentrated under reduced pressure to give a residue. The residue was dissolved with CH2Cl2 (32 mL) and extracted with water (2×20 mL) . The aqueous layer was freeze-dried and purified by Dowex-50wx Na+ resin, using water as an elution solvent to give example 8 (0.02 g, 7%) as a white powder. 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.96-2.17 (m, 4H) , 2.27-2.42 (m, 2H) , 3.26-3.42 (m, 3H) , 3.50-3.68 (m, 3H) , 3.94-4.03 (m, 1H) , 4.06-4.12 (m, 1H) , 5.64-5.68 (m, 1H) . LC-MS analysis: [M-Na] -= 360.1.

[0211] Example 22: Sodium 1- ( (3R, 6S) -1- (4-aminothiazole-2-carbonyl) -6-cyanopiperidin-3-yl) ureido sulfate

[0212] Step 1: Synthesis of tert-butyl (2- ( (2S, 5R) -5- (1- ( (tert-butyldimethylsilyl) oxy) ureido) -2-cyanopiperidine-1-carbonyl) thiazol-4-yl) carbamate (22_1)

[0213] 4- ( (tert-Butoxycarbonyl) amino) thiazole-2-carboxylic acid (0.75 g, 3.1 mmol) was added to a solution of BB-2 (0.61 g, 2.04 mmol) , HATU (1.16 g, 3.1 mmol) and DIPEA (1.06 mL, 3.06 mmol) in DCM / DMF (each 6 mL) at room temperature, and then stirred at room temperature for 28 hours. The reaction mixture was diluted with EtOAc, washed with saturated NaHCO3, water, brine, dried over Na2SO4 and filtrated. The organic layer was concentrated to give a residue, which was purified by silica gel column chromatography eluting with 50%EtOAc in petroleum ether to give the title compound 22_1 (0.88 g, 81%) as a white foam. 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) : δ 0.12 (s, 6H) , 0.92 (s, 9H) , 1.49 (s, 9H) , 1.79-1.90 (m, 2H) , 2.00-2.77 (m, 2H) , 3.16-3.27 (m, 1H) , 3.53-3.63 (m, 1H) , 4.33-4.41 (m, 1H) , 6.59 (s, 2H) , 7.72 (s, 1H) , 11.66 (s, 1H) . LC-MS analysis: [M+H] + = 525.1.

[0214] Step 2: Synthesis of tert-butyl (2- ( (2S, 5R) -2-cyano-5- (1-hydroxyureido) piperidine-1-carbonyl) thiazol-4-yl)carbamate (22_2)

[0215] TBAF (1 N in THF, 2.1 mL, 2.1 mmol) was added to a solution of compound 22_1 (0.75 g, 1.4 mmol) in THF (15 mL) at 0 ℃, warmed up to room temperature and stirred for 0.5 hour. The mixture was concentrated to dryness. It was diluted with EtOAc (50 mL) , washed with water and brine. The organic layer was dried over Na2SO4 and filtrated. The filtrate was concentrated to give a residue, which was purified by silica gel column chromatography eluting with 5%MeOH in DCM to give the title compound 22_2 (0.47 g, 81%) as a white solid. 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) : δ 1.48 (s, 9H) , 1.72-1.78 (m, 1H) , 1.82-1.95 (m, 2H) , 2.00-2.06 (m, 1H) , 3.02-3.12 (m, 1H) , 3.91-3.99 (m, 1H) , 4.17-4.27 (m, 1H) , 5.83-6.04 (m, 1H) , 6.45 (s, 2H) , 7.71 (s, 1H) , 9.24 (s, 1H) , 11.68 (s, 1H) . LC-MS analysis: [M+H] + = 411.2.

[0216] Step 3: Synthesis of ( (1- ( (3R, 6S) -1- (4- ( (tert-butoxycarbonyl) amino) thiazole-2-carbonyl) -6-cyanopiperidin-3-yl) ureido) oxy) sulfonic acid (22_3)

[0217] SO3. Pyridine complex (1.2 g, 7.5 mmol) was added to a solution of compound 22_2 (0.63 g, 1.54 mmol) in anhydrous pyridine (15 mL) . The mixture was stirred overnight, concentrated to dryness under reduced pressure. The residue was suspended with CH2Cl2 (22 mL) , filtered off and rinsed with CH2Cl2 (2×8 mL) . The filtrate was concentrated and purified by flash column chromatography using 5-10%MeOH in CH2CH2 to give the title compound 22_3 (1.12 g, 90%) as light-yellow foam. LC-MS analysis: [M-H] -= 489.1.

[0218] Step 4: Synthesis of sodium 1- ( (3R, 6S) -1- (4-aminothiazole-2-carbonyl) -6-cyanopiperidin-3-yl) ureido sulfate (example 22)

[0219] TFA (4.2 mL) was added to a solution of compound 22_3 (1.12 g, 1.46 mmol) in anhydrous CH2Cl2 (15 mL) at 0 ℃ and stirred for 3.5 hours at 0 ℃. TFA (2 mL) was further added to the reaction mixture and stirred at 0 ℃ for an additional 6.5 hours. The reaction mixture was concentrated under reduced pressure to give a residue. The residue was dissolved with CH2Cl2 (50 mL) and extracted with water (2×25 mL) . The aqueous layer was freeze-dried to give a solid residue, which was purified by Dowex-50wx Na+ resin, using water as an elution solvent to give example 22 (0.2 g, 36%) as a white powder. 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.90-2.01 (m, 2H) , 2.06-2.16 (m, 2H) , 3.31-3.45 (m, 1H) , 3.93-4.16 (m, 1H) , 4.18-4.41 (m, 1H) , 5.58 (d, J = 5.9 Hz, 1H) , 7.10 (s, 1H) . LC-MS analysis: [M-Na] -=389.0.

[0220] Following the procedure detailed above example 1 but using the diffrent acid shown in the scheme below instead of propionic acid in step 1 of the synthesis, example 2 to 7, and 9, 10, 11, 12, 13, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 25, 26, 27, 28, 29, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 40, 41, 42, 46, 48, 49, 50 were prepared using BB-1 as an intermediate.

[0221] Similarly using BB-1 as an intermediate, based on the procedure of example 8 but using the diffrent acid with a Boc protecting group shown in the scheme below, example 14, 15, 43, 47 and 51 were prepared; and based on the procedure of example 22, BB-2 as an intermediate, using the diffrent acid shown in the scheme below, example 23, 24, 30, 31, 39, 44 and 45 were prepared.

[0222] Example 2: ( (1- ( (3R, 6S) -1-benzoyl-6-cyanopiperidin-3-yl) ureido) oxy) sulfonic acid

[0223] No Dowex-50wx Na+ resin exchange for the final compound. 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) : δ1.82-2.08 (m, 4H) , 3.17-3.31 (m, 1H) , 3.71-3.85 (m, 1H) , 3.98-4.07 (m, 1H) , 5.57-5.69 (m, 1H) , 6.54 (br s, 2H) , 7.41-7.54 (m, 5H) . LC-MS analysis: [M-H] -= 367.1.

[0224] Example 3: ( (1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- (furan-2-carbonyl) piperidin-3-yl) ureido) oxy) sulfonic acid

[0225] No Dowex-50wx Na+ resin exchange for the final compound. 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.81-1.90 (m, 1H) , 1.92-2.00 (m, 1H) , 2.04-2.12 (m, 2H) , 3.39-3.50 (m, 1H) , 3.98-4.06 (m, 1H) , 4.49 (d, J =13.9 Hz, 1H) , 5.60 (s, 1H) , 6.50 (dd, J = 3.6, 1.7 Hz, 1H) , 7.05 (d, J = 3.6 Hz, 1H) , 7.58 (d, J = 1.7 Hz, 1H) . LC-MS analysis: [M-H] -= 357.0.

[0226] Example 4: Sodium 1- ( (3R, 6S) -1- (1-acetylpiperidine-4-carbonyl) -6-cyanopiperidin-3-yl) ureido sulfate

[0227] 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.33-1.53 (m, 2H) , 1.64-1.76 (m, 3H) , 1.86-1.94 (m, 1H) , 1.97 (s, 3H) , 1.99-2.10 (m, 2H) , 2.60-2.70 (m, 1H) , 2.89-2.99 (m, 1H) , 3.04-3.13 (m, 1H) , 3.49 (t, J = 12.4 Hz, 1H) , 3.82 (d, J = 13.1 Hz, 1H) , 3.87-3.96 (m, 1H) , 4.09 (d, J = 13.3 Hz, 1H) , 4.25 (d, J = 13.3 Hz, 1H) , 5.63 (d, J = 3.0 Hz, 1H) . LC-MS analysis: [M-Na] -= 416.1.

[0228] Example 5: ( (1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1-nicotinoylpiperidin-3-yl) ureido) oxy) sulfonic acid

[0229] No Dowex-50wx Na+ resin exchange for the final compound. 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) : δ1.85-2.08 (m, 4H) , 3.23-3.38 (m, 1H) , 4.01-4.13 (m, 2H) , 5.62-5.75 (m, 1H) , 6.52 (br s, 2H) , 7.59 (dd, J = 7.8, 4.6 Hz, 1H) , 8.03 (d, J = 7.8 Hz, 1H) , 8.73-8.75 (m, 2H) . LC-MS analysis: [M-H] -= 368.1.

[0230] Example 6: Sodium 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- (6- (trifluoromethyl) nicotinoyl) piperidin-3-yl) ureido sulfate

[0231] 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.88-2.02 (m, 2H) , 2.03-2.18 (m, 2H) , 3.47-3.56 (m, 1H) , 3.63-3.71 (m, 1H) , 3.98-4.06 (m, 1H) , 5.70 (s, 1H) , 7.87 (d, J = 8.1 Hz, 1H) , 8.08 (dd, J = 8.1, 1.7 Hz, 1H) , 8.66 (d, J = 8.1 Hz, 1H) . 19F NMR (376 MHz, DMSO-d6) ) : δ -66.6 (s, 3F) . LC-MS analysis: [M-Na] -= 436.1.

[0232] Example 7: ( (1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1-isonicotinoylpiperidin-3-yl) ureido) oxy) sulfonic acid

[0233] No Dowex-50wx Na+ resin exchange for the final compound. 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) : δ1.84-2.08 (m, 4H) , 3.30-3.41 (m, 1H) , 3.45-3.54 (m, 1H) , 4.01-4.09 (m, 1H) , 5.70-5.77 (m, 1H) , 6.52 (br s, 2H) , 7.74 (d, J = 6.2 Hz, 2H) , 8.83 (d, J = 4.6 Hz, 2H) . LC-MS analysis: [M-H] -= 368.1.

[0234] Example 9: ( (1- ( (3R, 6S) -1-acetyl-6-cyanopiperidin-3-yl) ureido) oxy) sulfonic acid

[0235] No Dowex-50wx Na+ resin exchange for the final compound. 1H NMR (400 MHz, CD3OD) : δ1.89-2.01 (m, 2H) , 2.07 (s, 3H) , 2.08-2.32 (m, 2H) , 3.54 (dd, J = 12.8, 11.2 Hz, 1H) , 3.88-4.03 (m, 2H) , 5.62 (d, J = 4.3 Hz, 1H) . LC-MS analysis: [M-H] -= 305.1.

[0236] Example 10: Sodium 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- (pyrimidine-5-carbonyl) piperidin-3-yl) ureido sulfate

[0237] 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) : δ 1.92-2.09 (m, 2H) , 2.10-2.25 (m, 2H) , 3.55-3.66 (m, 1H) , 3.76-3.85 (m, 1H) , 4.05-4.14 (m, 1H) , 5.73 (s, 1H) , 8.89 (s, 2H) , 9.195 (s, 1H) . LC-MS analysis: [M-Na] -=369.0.

[0238] Example 11: Sodium 1- ( (3R, 6S) -1- (3-aminopropanoyl) -6-cyanopiperidin-3-yl) ureido sulfate

[0239] 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.71-1.80 (m, 1H) , 1.89-1.97 (m, 1H) , 2.02-2.11 (m, 2H) , 2.77-3.87 (m, 2H) , 3.17 (t, J = 6.0 Hz, 2H) , 3.46-3.54 (m, 1H) , 3.91-4.00 (m, 2H) , 5.64 (d, J = 4.6 Hz, 1H) . LC-MS analysis: [M-Na] -= 334.1.

[0240] Example 12: ( (1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- (pyridazine-3-carbonyl) piperidin-3-yl) ureido) oxy) sulfonic acid

[0241] No Dowex-50wx Na+ resin exchange for the final compound. 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) : δ1.88-2.03 (m, 2H) , 2.07-2.28 (m, 2H) , 3.58-3.69 (m, 1H) , 3.85-3.91 (m, 1H) , 4.03-4.14 (m, 1H) , 5.76-5.81 (m, 1H) , 7.77-7.82 (m, 1H) , 7.87-7.92 (m, 1H) , 9.17-9.22 (m, 1H) . LC-MS analysis: [M-H] -= 369.1.

[0242] Example 13: Sodium 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- (3- (pyridin-2-yl) propanoyl) piperidin-3-yl) ureido sulfate

[0243] 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.48-1.59 (m, 1H) , 1.74-1.82 (m, 1H) , 1.85-1.97 (m, 2H) , 2.73-2.81 (m, 2H) , 2.91-2.98 (m, 2H) , 3.06-3.16 (m, 1H) , 3.67-3.80 (m, 2H) , 5.45-5.48 (m, 1H) , 7.20-7.27 (m, 2H) , 7.70-7.76 (m, 1H) , 8.27 (d, J = 4.7 Hz, 1H) . LC-MS analysis: [M-Na] -= 396.1.

[0244] Example 14: Sodium 1- ( (3R, 6S) -1- (1- (tert-butoxycarbonyl) piperidine-4-carbonyl) -6-cyanopiperidin-3-yl) ureido sulfate

[0245] 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.33 (s, 9H) , 1.35-1.47 (m, 2H) , 1.62-1.76 (m, 3H) , 1.90-1.98 (m, 1 H) , 2.02-2.13 (m, 2H) , 2.72-2.83 (m, 2H) , 2.84-2.92 (m, 1H) , 3.51 (t, J = 12.1 Hz, 1H) , 3.90-4.01 (m, 3H) , 4.09-4.15 (m, 1H) , 5.66 (d, J = 4.4 Hz, 1H) . LC-MS analysis: [M-Na] -= 475.1.

[0246] Example 15: Sodium 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1-glycylpiperidin-3-yl) ureido sulfate

[0247] 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.74-1.84 (m, 1H) , 1.89-1.97 (m, 1H) , 2.01-2.14 (m, 2H) , 3.53 (dd, J = 13.6, 11.7 Hz, 1H) , 3.75 (dd, J = 13.6, 4.6 Hz, 1H) , 3.91-4.04 (m, 3H) , 5.60 (d, J = 4.9 Hz, 1H) . LC-MS analysis: [M-Na] -= 320.1.

[0248] Example 16: Sodium 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- (thiazole-4-carbonyl) piperidin-3-yl) ureido sulfate

[0249] 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.93-2.07 (m, 2H) , 2.11-2.22 (m, 2H) , 3.46-3.62 (m, 1H) , 4.02-4.20 (m, 2H) , 5.70 (s, 1H) , 8.08 (s, 1H) , 9.02 (d, J = 2.0 Hz, 1H) . LC-MS analysis: [M-Na] -= 374.1.

[0250] Example 17: ( (1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- (4-fluorobenzoyl) piperidin-3-yl) ureido) oxy) sulfonic acid

[0251] No Dowex-50wx Na+ resin exchange for the final compound. 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.91-2.15 (m, 2H) , 2.08-2.20 (m, 2H) , 3.39-3.53 (m, 1H) , 3.80-3.91 (m, 1H) , 3.97-4.09 (m, 1H) , 5.68 (s, 1H) , 7.17 (t, J = 8.9 Hz, 2H) , 7.46 (dd, J = 8.9, 5.3 Hz, 2H) . 19H NMR (376 MHz, D2O) : δ -108.9 (s, 1 F) . LC-MS analysis: [M-H] -= 385.1.

[0252] Example 18: Sodium 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- (piperidine-4-carbonyl) piperidin-3-yl) ureido sulfate

[0253] 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.62-1.74 (m, 3H) , 1.80-1.92 (m, 3H) , 1.94-2.07 (m, 2H) , 2.85-3.05 (m, 3H) , 3.31 (d, J = 12.6 Hz, 2H) , 4.47 (t, J = 12.6 Hz, 1H) , 3.83-3.91 (m, 1H) , 4.02 (d, J = 12.6 Hz, 1H) , 5.59 (d, J = 4.0 Hz, 1H) . LC-MS analysis: [M-Na] -= 374.1.

[0254] Example 19: Sodium 1- ( (3R, 6S) -1- (3-acetamidopropanoyl) -6-cyanopiperidin-3-yl) ureido sulfate

[0255] 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.61-1.71 (m, 1H) , 1.78 (s, 3H) , 1.82-1.91 (m, 1H) , 1.93-2.05 (m, 2H) , 2.54 (t, J = 6.3 Hz, 2H) , 3.21-3.33 (m, 2H) , 3.40 (t, J = 13.4 Hz, 1H) , 3.85-3.94 (m, 2H) , 5.57 (d, J = 3.5 Hz, 1H) . LC-MS analysis: [M-Na] -= 376.1.

[0256] Example 20: Sodium 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- (oxazole-4-carbonyl) piperidin-3-yl) ureido sulfate

[0257] 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.83-2.02 (m, 2H) , 2.07-2.18 (m, 2H) , 3.49-3.56 (m, 1H) , 3.99-4.09 (m, 1H) , 4.40-4.49 (m, 1H) , 5.72 (br s, 1H) , 8.16 (s, 1H) , 8.30 (s, 1H) . LC-MS analysis: [M-Na] -= 358.1.

[0258] Example 21: Sdium 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- (oxazole-5-carbonyl) piperidin-3-yl) ureido sulfate

[0259] 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.89-2.08 (m, 2H) , 2.12-2.14 (m, 2H) , 3.51-3.65 (m, 1H) , 4.08-4.18 (m, 1H) , 4.43-4.51 (m, 1H) , 5.68 (d, J = 4.6 Hz, 1H) , 7.74 (s, 1H) , 8.29 (s, 1H) . LC-MS analysis: [M-Na] -= 358.1.

[0260] Example 23: Sodium 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- (thiazole-5-carbonyl) piperidin-3-yl) ureido sulfate

[0261] 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.92-2.07 (m, 2H) , 2.12-2.13 (m, 2H) , 3.30-3.45 (m, 1H) , 3.48-3.65 (m, 1H) , 4.03-4.16 (m, 1H) , 4.80-4.94 (m, 1H) , 5.68-5.79 (m, 1H) , 6.48-6.63 (m, 1H) , 7.83 (d, J = 3.1 Hz, 1H) , 7.93 (d, J = 3.1 Hz, 1H) . LC-MS analysis: [M-Na] -= 374.0.

[0262] Example 24: Sodium 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- (4- (trifluoromethyl) thiazole-2-carbonyl) piperidin-3-yl) ureido sulfate

[0263] 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.94-2.12 (m, 2H) , 2.15-2.27 (m, 2H) , 3.54-3.67 (m, 1H) , 4.08-4.25 (m, 2H) , 5.68-5.81 (m, 1H) , 8.39 (s, 1H) . 19F NMR (376 MHz, D2O) : δ -61.2 (s, 3 F) . LC-MS analysis: [M-Na] -= 442.0.

[0264] Example 25: Sdium 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- (2- (pyrimidin-2-yl) acetyl) piperidin-3-yl) ureido sulfate

[0265] H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.80-1.92 (m, 1H) , 1.94-2.05 (m, 1H) , 2.08-2.20 (m, 2H) , 3.56 (t, J =12.8 Hz, 1H) , 3.83-3.92 (m, 1H) , 3.95-4.02 (m, 1H) , 4.13-4.28 (m, 2H) , 5.75 (d, J = 4.7 Hz, 1H) , 7.46 (t, J = 5.1 Hz, 1H) , 8.73 (d, J = 5.1 Hz, 2H) . LC-MS analysis: [M-Na] -= 383.1.

[0266] Example 26: Sodium 1- ( (3R, 6S) -1- ( (R) -1-acetylpiperidine-3-carbonyl) -6-cyanopiperidin-3-yl) ureido sulfate

[0267] 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.45-1.64 (m, 2H) , 1.75-1.87 (m, 2H) , 1.91-2.03 (m, 1H) , 2.08 (s, 1.5H) , 2.09 (s, 1.5H) , 2.09-2.21 (m, 2H) , 2.81-3.10 (m, 3H) , 3.29-3.39 (m, 1H) , 3.53-3.64 (m, 1H) , 3.72-3.84 (m, 1H) , 4.04-4.15 (m, 2H) , 5.68-5.73 (m, 1H) . LC-MS analysis: [M-Na] -= 416.2.

[0268] Example 27: Sodium 1- ( (3R, 6S) -1- ( (R) -1-acetylpiperidine-3-carbonyl) -6-cyanopiperidin-3-yl) ureido sulfate

[0269] 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.47-1.66 (m, 2H) , 1.68-1.87 (m, 2H) , 1.96-2.06 (m, 1H) , 2.09 (s, 3H) , 2.11-2.21 (m, 2H) , 2.81-3.03 (m, 2H) , 3.11-3.19 (m, 0.5H) , 3.30-3.38 (m, 0.5H) , 3.55-3.64 (m, 1H) , 3.74-3.84 (m, 1H) , 3.96-4.14 (m, 2.5H) , 4.20-4.26 (m, 0.5H) , 5.96-5.74 (m, 1H) . LC-MS analysis: [M-Na] -= 416.2.

[0270] Example 28: Sodium 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- ( (R) -1-methylpiperidine-3-carbonyl) piperidin-3-yl) ureido sulfate

[0271] 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.44-1.71 (m, 1H) , 1.75-2.03 (m, 5H) , 2.08-2.18 (m, 2H) , 2.82 (s, 3H) , 2.86-2.95 (m, 1H) , 3.02-3.11 (m, 1H) , 3.33-3.67 (m, 4H) , 3.95-4.08 (m, 2H) , 5.70 (s, 1H) . LC-MS analysis: [M-Na] -= 388.2.

[0272] Example 29: Sodium 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- ( (R) -1-methylpiperidine-3-carbonyl) piperidin-3-yl) ureido sulfate

[0273] 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.73-1.91 (m, 4H) , 1.93-2.04 (m, 2H) , 2.05-2.17 (m, 2H) , 2.81 (s, 3H) , 2.83-2.94 (m, 1H) , 3.00-3.10 (m, 1H) , 3.32-3.61 (m, 4H) , 3.93-4.04 (m, 2H) , 5.65 (d, J = 4.8 Hz, 1H) . LC-MS analysis: [M-Na] -= 388.2.

[0274] Example 30: Sodium 1- ( (3R, 6S) -1- ( (R) -1-acetylpyrrolidine-3-carbonyl) -6-cyanopiperidin-3-yl) ureido sulfate

[0275] 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.81-1.91 (m, 1H) , 2.01-2.11 (m, 5H) , 2.13-2.35 (m, 3H) , 4.36 (t, J =7.0 Hz, 1H) , 3.54-3.81 (m, 5H) , 4.02-4.13 (m, 1H) , 4.20 (d, J = 13.2 Hz, 1H) , 5.73-5.78 (m, 1H) . LC-MS analysis: [M-Na] -= 402.2.

[0276] Example 31: Sodium 1- ( (3R, 6S) -1- ( (R) -1-acetylpyrrolidine-3-carbonyl) -6-cyanopiperidin-3-yl) ureido sulfate

[0277] 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.72-1.84 (m, 1H) , 1.92-2.03 (m, 5H) , 2.05-2.31 (m, 3H) , 3.39 (t, J =6.9 Hz, 1H) , 3.46-3.60 (m, 4H) , 3.63-3.68 (m, 1H) , 3.94-4.04 (m, 1H) , 4.12 (d, J = 13.3 Hz, 1H) , 5.68 (s, 1H) . LC-MS analysis: [M-Na] -= 402.1.

[0278] Example 32: Sodium 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- ( (R) -1-methylpyrrolidine-3-carbonyl) piperidin-3-yl) ureido sulfate

[0279] 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.76-1.86 (m, 1.5H) , 1.95-2.03 (m, 1.5H) , 2.07-2.19 (m, 3H) , 2.44-2.56 (m, 1H) , 2.91 (s, 3H) , 3.54-3.64 (m, 2H) , 3.71-3.82 (m, 2H) , 3.97-4.09 (m, 3H) , 5.67 (s, 1H) . LC-MS analysis: [M-Na] -= 374.1.

[0280] Example 33: Sodium 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- ( (R) -1-methylpyrrolidine-3-carbonyl) piperidin-3-yl) ureido sulfate

[0281] 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.75-1.85 (m, 1H) , 1.96-2.06 (m, 2H) , 2.07-2.23 (m, 3H) , 2.58-2.68 (m, 1H) , 2.90 (s, 3H) , 3.54-3.62 (m, 1H) , 3.64-3.71 (m, 2H) , 3.75-3.83 (m, 1H) , 3.87-4.08 (m, 3H) , 5.66 (s, 1H) . LC-MS analysis: [M-Na] -= 374.1.

[0282] Example 34: Sodium 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- (2- (pyridin-3-yl) acetyl) piperidin-3-yl) ureido sulfate

[0283] 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.77-1.89 (m, 1H) , 1.97-2.05 (m, 1H) , 2.09-2.21 (m, 2H) , 2.57-3.64 (m, 1H) , 3.92-4.03 (m, 3H) , 4.13-4.20 (m, 1H) , 5.71 (d, J = 4.6 Hz, 1H) , 7.54 (dd, J = 7.9, 5.2 Hz, 1H) , 7.85 (d, J = 7.9 Hz, 1H) , 8.41 (s, 1H) , 8.47 (d, J = 5.2 Hz, 1H) . LC-MS analysis: [M-Na] -= 382.1.

[0284] Example 35: Sodium 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- (2- (piperidin-1-yl) acetyl) piperidin-3-yl) ureido sulfate

[0285] 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.67-1.87 (m, 6H) , 1.90-2.01 (m, 1H) , 2.04-2.23 (m, 3H) , 3.25-3.38 (m, 2H) , 3.48-3.60 (m, 2H) , 3.71-3.78 (m, 1H) , 3.97-4.05 (m, 1H) , 4.13-4.25 (m, 2H) , 4.35 (t, J = 7.1 Hz, 1H) , 5.63 (s, 1H) . LC-MS analysis: [M-Na] -= 388.1.

[0286] Example 36: Sodium 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- (2-cyclohexylacetyl) piperidin-3-yl) ureido sulfate

[0287] 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 0.86-0.97 (m, 2H) , 1.00-1.23 (m, 3H) , 1.50-1.64 (m, 6H) , 1.69-1.79 (m, 1H) , 1.93-2.01 (m, 1H) , 2.04-2.16 (m, 2H) , 2.22-2.38 (m, 2H) , 3.51 (t, J = 12.3 Hz, 1H) , 3.90-3.99 (m, 1H) , 4.07 (d, J = 13.1 Hz, 1H) , 5.68 (d, J = 4.3 Hz, 1H) . LC-MS analysis: [M-Na] -= 387.2.

[0288] Example 37: Sodium 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- (cyclohexanecarbonyl) piperidin-3-yl) ureido sulfatee

[0289] 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.06-1.29 (m, 5H) , 1.55-1.76 (m, 6H) , 1.93-2.00 (m, 1H) , 2.04-2.15 (m, 2H) , 2.59-2.68 (m, 1H) , 3.50 (t, J = 12.4 Hz, 1H) , 3.90-3.97 (m, 1H) , 4.13 (d, J = 13.1 Hz, 1H) , 5.69 (d, J = 4.6 Hz, 1H) . LC-MS analysis: [M-Na] -= 373.1.

[0290] Example 38: Sodium 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- (2- (tetrahydro-2H-pyran-4-yl) acetyl) piperidin-3-yl) ureido sulfate

[0291] 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.22-1.34 (m, 2H) , 1.53-1.61 (m, 2H) , 1.71-1.81 (m, 1H) , 1.87-2.01 (m, 2H) , 2.04-2.17 (m, 2H) , 2.33-2.46 (m, 2H) , 3.37-3.45 (m, 2H) , 3.53 (t, J = 11.9 Hz, 1H) , 3.55-3.91 (m, 2H) , 3.92-4.01 (m, 1H) , 4.07 (d, J = 13.7 Hz, 1H) , 5.68 (d, J = 4.6 Hz, 1H) . LC-MS analysis: [M-Na] -= 389.2.

[0292] Example 39: Sodium 1- ( (3R, 6S) -1- (2- (1H-imidazol-1-yl) acetyl) -6-cyanopiperidin-3-yl) ureido sulfate

[0293] 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.77-1.89 (m, 1H) , 1.95-2.03 (m, 1H) , 2.07-2.17 (m, 2H) , 3.60-3.67 (m, 1H) , 3.92-3.98 (m, 1H) , 4.05-4.14 (m, 1H) , 5.22 (d, J = 17.4 Hz, 1H) , 5.29 (d, J = 17.4 Hz, 1H) , 5.63 (d, J = 5.3 Hz, 1H) , 7.20-7.23 (m 2H) , 8.17 (s, 1H) . LC-MS analysis: [M-Na] -= 371.1.

[0294] Example 40: Sodium 1- ( (3R, 6S) -1- (4-acetamidocyclohexane-1-carbonyl) -6-cyanopiperidin-3-yl) ureido sulfate

[0295] 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.17-1.29 (m, 2H) , 1.32-1.45 (m, 2H) , 1.65-1.80 (m, 3H) , 1.81-1.98 (m, 6H) , 2.03-2.17 (m, 2H) , 2.57-2.67 (m, 1H) , 3.44-3.55 (m, 2H) , 3.90-4.01 (m, 1H) , 4.12 (d, J = 13.7 Hz, 1H) , 5.68 (d, J = 4.3 Hz, 1H) . LC-MS analysis: [M-Na] -= 430.1.

[0296] Example 41: Sodium 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- (1-methylpiperidine-4-carbonyl) piperidin-3-yl) ureido sulfate

[0297] 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.73-1.86 (m, 3H) , 1.92-2.04 (m, 3H) , 2.05-2.16 (m, 2H) , 2.78 (s, 3H) , 2.95-3.07 (m, 3H) , 3.47-3.61 (m, 3H) , 3.97 (d, J = 11.17 Hz, 1H) , 4.11 (d, J = 14.1 Hz, 1H) , 5.68 (s, 1H) . LC-MS analysis: [M-Na] -= 388.1.

[0298] Example 42: Sodium 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- (2- (4-methylpiperazin-1-yl) acetyl) piperidin-3-yl) ureido sulfate

[0299] 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.75-1.82 (m, 1H) , 1.93-2.00 (m, 1H) , 2.06-2.20 (m, 2H) , 2.44-2.55 (m, 1H) , 2.79 (s, 1.5H) , 2.80 (s, 1.5H) , 2.94-3.11 (m, 3H) , 3.27-3.43 (m, 3H) , 3.44-3.57 (m, 3H) , 3.61-3.68 (m, 1H) , 3.92-4.01 (m, 1H) , 4.03-4.10 (m, 1H) , 5.61 (d, J = 4.5 Hz, 1H) . LC-MS analysis: [M-Na] -= 443.1.

[0300] Example 43: ( (1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- (3- (guanidinooxy) propanoyl) piperidin-3-yl) ureido) oxy) sulfonic acid

[0301] No Dowex-50wx Na+ resin exchange for the final compound. 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.71-1.81 (m, 1H) , 1.92-2.01 (m, 1H) , 2.04-2.14 (m, 2H) , 2.73-2.78 (m, 2H) , 3.45-3.52 (m, 1H) , 3.93-3.99 (m, 1H) , 4.05-4.11 (m, 1H) , 4.10-4.16 (m, 2H) , 5.71 (s, 1H) . LC-MS analysis: [M-H] -= 392.1.

[0302] Example 44: Sodium 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- (4-phenylthiazole-2-carbonyl) piperidin-3-yl) ureido sulfate

[0303] 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.85-2.02 (m, 2H) , 2.04-2.18 (m, 2H) , 3.44-3.55 (m, 1H) , 3.99-4.14 (m, 1H) , 4.30-4.44 (m, 1H) , 5.63 (s, 1H) , 7.38-7.44 (m, 3H) , 7.82-7.87 (m, 2H) , 7.97 (s, 1H) . LC-MS analysis: [M-Na] -= 450.1.

[0304] Example 45: Sodium 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- (4-cyanobenzoyl) piperidin-3-yl) ureido sulfate

[0305] 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.95-2.06 (m, 2H) , 2.08-2.22 (m, 2H) , 3.46-3.54 (m, 1H) , 3.68-3.75 (m, 1H) , 3.98-4.07 (m, 1H) , 5.73 (s, 1H) , 7.56 (d, J = 7.8 Hz, 2H) , 7.82 (d, J = 7.8 Hz, 2H) . LC-MS analysis: [M-Na] -= 392.1.

[0306] Example 46: Sodium 1- ( (3R, 6S) -1- ( (S) -1-acetylpiperidine-2-carbonyl) -6-cyanopiperidin-3-yl) ureido sulfate

[0307] 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.47-1.83 (m, 6H) , 1.93-2.44 (m, 7H) , 3.31-3.45 (m, 1H) , 3.47-3.55 (m 1H) , 3.60-3.68 (m, 1H) , 3.90-4.04 (m, 2H) , 4.95-5.03 (m, m, 1H) , 5.60 (s, 1H) . LC-MS analysis: [M-Na] -=416.1.

[0308] Example 47: ( (1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- (4- (guanidinooxy) butanoyl) piperidin-3-yl) ureido) oxy) sulfonic acid

[0309] No Dowex-50wx Na+ resin exchange for the final compound. 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.62-1.72 (m, 1H) , 1.76-1.92 (m, 3H) , 1.98-2.10 (m, 2H) , 2.41-2.48 (m, 2H) , 3.40-3.457 (m, 1H) , 3.71-3.76 (m, 1H) , 3.86-3.93 (m, 2H) , 3.94-4.00 (m, 1H) , 5.63 (s, 1H) . LC-MS analysis: [M-H] -= 407.1.

[0310] Example 48: Sodium 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- (pyrimidine-4-carbonyl) piperidin-3-yl) ureido sulfate

[0311] 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.93-2.06 (m, 2H) , 2.09-2.25 (m, 2H) , 3.52-3.61 (m, 1H) , 3.70-3.76 (m, 1H) , 4.02-4.13 (m, 1H) , 5.77 (s, 1H) , 7.70 (d, J = 5.3 Hz, 1H) , 8.93 (d, J = 5.3 Hz, 1H) , 9.17 (s, 1H) . LC-MS analysis: [M-Na] -= 369.0.

[0312] Example 49: Sodium 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- (4- (trifluoromethyl) benzoyl) piperidin-3-yl) ureido sulfate

[0313] 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.94-2.06 (m, 2H) , 2.08-2.24 (m, 2H) , 3.45-3.56 (m, 1H) , 3.71-3.80 (m, 1H) , 4.01-4.09 (m, 1H) , 5.75 (s, 1H) , 7.58 (d, J = 7.8 Hz, 2H) , 7.77 (d, J = 7.8 Hz, 2H) . 19H NMR (376 MHz, D2O) : δ -62.8 (s, 3F) . LC-MS analysis: [M-Na] -= 435.1.

[0314] Example 50: Sodium 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- (5- (trifluoromethyl) picolinoyl) piperidin-3-yl) ureido sulfate

[0315] 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.95-2.05 (m, 2H) , 2.09-2.23 (m, 2H) , 3.50-3.58 (m, 1H) , 3.65-3.71 (m, 1H) , 4.02-4.11 (m, 1H) , 5.78 (s, 1H) , 7.77 (d, J = 7.7 Hz, 1H) , 8.28 (d, J = 7.7 Hz, 1H) , 8.69 (s, 1H) . 19F NMR (376 MHz, D2O) : δ -62.8 (s, 3F) . LC-MS analysis: [M-Na] -= 436.1.

[0316] Example 51: ( (1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- (3-guanidinopropanoyl) piperidin-3-yl) ureido) oxy) sulfonic acid

[0317] No Dowex-50wx Na+ resin exchange for the final compound. LC-MS analysis: [M-H] -= 376.1.

[0318] Example 52: Sodium 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- (3, 4, 5, 6-tetrahydropyridazine-3-carbonyl) piperidin-3-yl) ureido sulfate

[0319] Step 1: Synthesis of 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- (3, 4, 5, 6-tetrahydropyridazine-3-carbonyl) piperidin-3-yl) -1-hydroxyurea (52_1)

[0320] 10%Pd / C (wet, 55%water w / w, 0.18 g) was added to a solution of compound 12_1 (0.18 g, 0.47 mmol) in THF (50 mL) . The mixture was stirred under H2 (balloon) at room temperature for 24 hours, filtered through a pad of celite, and rinsed with EtOAc. The filtrate was concentrated to give a residue, which was purified silica gel column chromatography eluting with 50%ethyl acetate in petroleum ether to give the title compound 52_1 (0.068 g, 44%) as a oil. 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ 1.68-1.80 (m, 4H) , 1.82-1.91 (m, 1H) , 1.95-2.03 (m, 1H) , 2.18-2.36 (m, 2H) , 2.91-3.01 (m, 1H) , 3.05-3.12 (m, 3H) , 3.84-3.93 (m, 1H) , 4.33-4.41 (m, 1H) , 5.71-5.77 (m, 1H) , 6.42 (s, 2H) , 9.21 (s, 1H) . LC-MS analysis: [M+H] + = 295.1.

[0321] Step 2: Synthesis of Sodium 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- (3, 4, 5, 6-tetrahydropyridazine-3-carbonyl) piperidin-3-yl) ureido sulfate (example 52)

[0322] A mixture of compound 52_1 (0.06 g, 0.2 mmol) , SO3. NMe3 (0.056 g, 0.4 mmol) and TEA (0.1 mL, 0.66 mmol) in THF / water (4 / 4 mL) was stirred at room temperature overnight. The reaction mixture was concentrated under reduced pressure to provide a residue. The residue was purified by Dowex-50wx Na+ resin, using water as an elution solvent to give example 52 (0.044 g, 56%) as a white solid. LC-MS analysis: [M-Na] -= 373.1.

[0323] 2.2. Synthesis of the final compound Ib

[0324] Example 53: Sodium 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- ( (2, 2, 2-trifluoroethyl) sulfonyl) piperidin-3-yl) ureido sulfate

[0325] Step 1: Synthesis of 1- (benzyloxy) -1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- ( (2, 2, 2-trifluoroethyl) sulfonyl) piperidin-3-yl) urea (53_1)

[0326] 2, 2, 2-Trifluoroethane-1-sulfonyl chloride (0.22 mL, 2.02 mmol) and TEA (0.62 mL, 4.44 mmol) were added to a suspension of BB-1 (0.41 g, 1.5 mmol) in CH2Cl2 (16 mL) at 0 ℃ and then stirred overnight at room temperature. The reaction mixture was diluted with CH2Cl2 (60 mL) , washed with saturated NaHCO3, then brine, dried over Na2SO4 and filtered. The organic layer was concentrated to give a residue, which was purified by silica gel column chromatography eluting with 50%ethyl acetate in petroleum ether to give the title compound 53_1 (0.51 g, 81%) as a white foam. 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) : δ 1.78-1.95 (m, 3H) , 2.04-2.12 (m, 1H) , 3.15 (t, J = 11.9 Hz, 1H) , 3.67-3.78 (m, 1H) , 3.91-4.01 (m, 1H) , 4.64-4.76 (m, 1H) , 4.77-4.91 (m, 3H) , 5.15 (s, 1H) , 6.76 (s, 2H) , 7.33-7.43 (m, 3H) , 7.45-7.54 (m, 2H) . 19F NMR (376 MHz, DMSO-d6) : δ -60.69 (t, J = 9.7 Hz, 3F) . LC-MS analysis: [M+Na] + =443.1.

[0327] Step 2: Synthesis of 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- ( (2, 2, 2-trifluoroethyl) sulfonyl) piperidin-3-yl) -1-hydroxyurea (53_2)

[0328] 10%Pd / C (0.4 g) was added to a solution of compound 53_1 (0.5 g, 1.2 mmol) in THF (20 mL) with a few drops of TEA. The mixture was stirred under H2 (balloon) at room temperature for 2 hours, filtered through a pad of celite, and rinsed with EtOAc (2×15 mL) . The filtrate was concentrated to give a residue, which was purified by silica gel column chromatography eluting with 2-5%MeOH in CH2Cl2 to give the title compound 53_2 (0.32 g, 80%) as a pale-yellow solid. 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) : δ1.67-1.90 (m, 3H) , 2.02-2.13 (m, 1H) , 3.09 (t, J = 11.9 Hz, 1H) , 3.63-3.71 (m, 1H) , 3.95-4.03 (m, 1H) , 4.70-4.92 (m, 2H) , 5.14 (s, 1H) , 6.51 (s, 2H) , 9.30 (s, 1H) . 19F NMR (376 MHz, DMSO-d6) : δ -60.82 (t, J = 9.7 Hz, 3F) . LC-MS analysis: [M+Na] + = 353.0.

[0329] Step 3: Synthesis of sodium 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- ( (2, 2, 2-trifluoroethyl) sulfonyl) piperidin-3-yl) ureido sulfate (example 53)

[0330] SO3-pyridine (0.26 g, 1.64 mmol) was added to a solution of 53_2 (0.16 g, 0.5 mmol) in pyridine (5 mL) . The reaction mixture was stirred at room temperature overnight and concentrated under reduced pressure to produce a residue. The residue was purified by resin Dowex-50wx Na+ exchange, using water as elution solvent to give example 53 (0.2 g, 91%) as a white solid. 1H NMR (400 MHz, D2O) δ 1.87-2.05 (m, 3H) , 2.09-2.15 (m, 1H) , 3.32-3.39 (m, 1H) , 3.84-3.90 (m, 1H) , 3.98-4.06 (m, 1H) , 4.31-4.43 (m, 2H) , 5.11 (br s, 1H) . 19H NMR (376 MHz, D2O) : δ -61.9 (t, J = 9.6 Hz) . LC-MS analysis: [M-Na] -= 409.0.

[0331] Example 62: ( (1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- ( (2, 5-dichlorothiophen-3-yl) sulfonyl) piperidin-3-yl) ureido) oxy) sulfonic acid

[0332] Step-1: Synthesis of 1- ( (tert-butyldimethylsilyl) oxy) -1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- ( (2, 5-dichlorothiophen-3-yl) sulfonyl) piperidin-3-yl) urea (62_1)

[0333] 2, 5-Dichlorothiophene-3-sulfonyl chloride (0.6 g, 2.4 mmol) and TEA (0.44 mL, 3.6 mmol) were added to a solution of BB-2 (0.32 g, 1.2 mmol) in DCM (10 mL) at 0 ℃, and then stirred overnight at room temperature. The reaction mixture was concentrated to give a residue, which was purified by silica gel column chromatography eluting with 50%ethyl acetate in petroleum ether to give the title compound 62_1 (0.5 g, 81%) as an orange gum. 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) : δ 0.00 (s, 6H) , 0.76 (s, 9H) , 1.65-1.77 (m, 3H) , 1.89-1.94 (m, 1H) , 2.93 (t, J = 11.6 Hz, 1H) , 3.47-3.55 (m, 1H) , 3.61-3.68 (m, 1H) , 5.01 (s, 1H) , 6.49 (br s, 2H) , 7.34 (m, 1H) . LC-MS analysis: [M+Na] + = 535.1, 537.1, 539.1.

[0334] Step 2: Synthesis of 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- ( (2, 5-dichlorothiophen-3-yl) sulfonyl) piperidin-3-yl) -1-hydroxyurea (62_2)

[0335] TBAF (1 M in THF, 1.46 mL, 1.46 mmol) was added to a solution of compound 62_1 (0.5 g, 1.0 mmol) in THF (5 mL) at 0 ℃ and stirred for 1 hour. The reaction mixture was concentrated to give a residue, which was diluted with EtOAc, and washed with brine. The organic layer was dried over Na2SO4, and filtered. The filtrate was concentrated to give the title compound 62_2 (0.4 g, quantitative) as brown oil, which was directly used for the next step without further purification. 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) : δ 1.71-1.89 (m, 3H) , 2.08-2.14 (m, 1H) , 2.94 (t, J = 11.6 Hz, 1H) , 3.73-3.78 (m, 1H) , 4.04-4.10 (m, 1H) , 5.19 (s, 1H) , 6.54 (br s, 2H) , 7.55 (m, 1H) , 9.34 (s, 1H) . LC-MS analysis: [M+Na] + = 420.9, 423.0, 424.9.

[0336] Step 3: Synthesis of ( (1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- ( (2, 5-dichlorothiophen-3-yl) sulfonyl) piperidin-3-yl) ureido) oxy) sulfonic acid (example 62)

[0337] A mixture of compound 62_2 (0.4 g, obtained above) , SO3-pyridine (1.0 g, 6.2 mmol) in pyridine (8 mL) was stirred at room temperature for 5 hours. The reaction mixture was concentrated to give a residue, which was purified by preparative HPLC on an Agilent 10 prep-C18 250×21.2 mm column and lyophilized give example 62 (0.032 g, 7%in two steps) as a white solid. 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.87-1.97 (m, 3H) , 2.06-2.16 (m, 1H) , 3.18 (t, J = 11.4 Hz, 1H) , 3.92-3.98 (m, 1H) , 3.99-4.08 (m, 1H) , 5.06 (s, 1H) , 7.21 (s, 1H) . LC-MS analysis: [M-H] -= 476.9, 478.9, 480.9.

[0338] Using BB-1 as an intermediate, following the procedure detailed above example 53 but using the diffrent sulfonyl chloride or sulfonic anhydride (in case of example 57) shown in the scheme below instead of 2, 2, 2-trifluoroethane-1-sulfonyl chloride in step 1 of the synthesis, example 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 63, 64, 65, and from example 67 to 76 were prepared. And following example 66 was prepared using BB-2 as an intermediate with trifluoromethanesulfonic anhydride ininsted of sulfonyl chloride shown in step 1 of the synthesis based on the the procedure of example 62.

[0339] Example 54: Sodium 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- ( (2-methoxy-2-oxoethyl) sulfonyl) piperidin-3-yl) ureido sulfate

[0340] 1H NMR (400 MHz, D2O) δ 1.86-2.05 (m, 3H) , 2.09-2.15 (m, 1H) , 3.31-3.38 (m, 1H) , 3.74 (s, 3H) , 3.82-3.88 (m, 1H) , 3.96-4.04 (m, 1H) , 4.36-4.45 (m, 2H) , 5.09 (s, 1H) . LC-MS analysis: [M-Na] -=399.1.

[0341] Example 55: Sodium 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- ( (2-methoxyethyl) sulfonyl) piperidin-3-yl) ureido sulfate

[0342] 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.89-2.05 (m, 3H) , 2.10-2.16 (m, 1H) , 3.26-3.34 (m, 4H) , 3.47-3.53 (s, 2H) , 3.77-3.83 (m, 3H) , 3.98-4.07 (m, 1H) , 5.03 (s, 1H) . LC-MS analysis: [M-Na] -= 385.1.

[0343] Example 56: Sodium 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- ( (3-methoxy-3-oxopropyl) sulfonyl) piperidin-3-yl) ureido sulfate

[0344] 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.83-2.05 (m, 3H) , 2.08-2.14 (m, 1H) , 2.63 (t, J = 7.1 Hz, 1H) , 2.79 (t, J = 7.1 Hz, 1H) , 3.23-3.35 (m, 1H) , 3.44-3.51 (s, 1H) , 3.53-3.58 (m, 1H) , 3.64 (s, 3H) , 3.73-3.79 (m, 1 H) , 3.96-4.04 (m, 1H) , 5.00 (s, 1H) . LC-MS analysis: [M-Na] -= 413.1.

[0345] Example 57: Sodium 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- (methylsulfonyl) piperidin-3-yl) ureido sulfate

[0346] 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.91-2.06 (m, 3H) , 2.12-2.18 (m, 1H) , 3.08 (s, 3H) , 3.26 (t, J = 11.6 Hz, 1H) , 3.78-3.84 (m, 1H) , 4.03-4.12 (m, 1H) , 5.03 (s, 1H) . LC-MS analysis: [M-Na] -= 341.0.

[0347] Example 58: Sodium 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- (cyclopropylsulfonyl) piperidin-3-yl) ureido sulfate

[0348] . 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 0.99-1.07 (m, 3H) , 1.10-1.14 (m, 1H) , 1.81-1.97 (m, 3H) , 2.00-2.08 (m, 1H) , 2.54-2.59 (m, 1H) , 3.27 (t, J = 11.7 Hz, 1H) , 3.71-3.76 (m, 1H) , 3.90-3.99 (m, 1H) , 4.92 (s, 1H) . LC-MS analysis: [M-Na] -= 367.0.

[0349] Example 59: Sodium 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- ( (1-methyl-1H-imidazol-4-yl) sulfonyl) piperidin-3-yl) ureido sulfate

[0350] 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.75-1.82 (m, 3H) , 1.91-1.97 (m, 1H) , 2.90 (t, J = 11.1 Hz, 1H) , 3.57 (s, 3H) , 3.72 (d, J = 11.7 Hz, 1H) , 3.83-3.92 (m, 1H) , 4.85 (s, 1H) , 7.60 (s, 1H) , 7.71 (s, 1H) . LC-MS analysis: [M-Na] -= 407.1.

[0351] Example 60: Sodium 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- (ethylsulfonyl) piperidin-3-yl) ureido sulfate

[0352] 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.13 (t, J = 7.4 Hz, 3H) , 1.77-1.91 (m, 3H) , 1.97-2.03 (m, 1H) , 3.11 (q, J = 7.4 Hz, 2H) , 3.20 (t, J = 11.7 Hz, 1H) , 3.64-3.72 (m, 1H) , 3.86-3.94 (m, 1H) , 4.91 (s, 1H) . LC-MS analysis: [M-Na] -= 355.1.

[0353] Example 61: Sodium 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1-tosylpiperidin-3-yl) ureido sulfate

[0354] 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.76-1.89 (m, 3H) , 1.96-2.02 (m, 1H) , 2.87 (t, J = 11.5 Hz, 1H) , 3.81-3.86 (m, 1H) , 3.95-4.03 (m, 1H) , 4.94-4.98 (m, 1H) , 7.36 (d, J = 8.2 Hz, 2H) , 7.63 (d, J = 8.2 Hz, 2H) . LC-MS analysis: [M-Na] -= 417.1.

[0355] Example 63: ( (1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- ( (4- (trifluoromethyl) phenyl) sulfonyl) piperidin-3-yl) ureido) oxy) sulfonic acid

[0356] No resin Dowex-50wx Na+ exchange for final compound. 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.82-1.95 (m, 3H) , 2.02-2.08 (m, 1H) , 2.96 (t, J = 11.5 Hz, 1H) , 3.91-3.97 (m, 1H) , 4.00-4.09 (m, 1H) , 5.09 (s, 1H) , 7.89 (d, J = 8.3 Hz, 2H) , 7.96 (d, J = 8.3 Hz, 2H) . 19F NMR (376 MHz, DMSO-d6) ) : δ -63.2 (s, 3F) . LC-MS analysis: [M-H] -= 371.0.

[0357] Example 64: ( (1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- (pyridin-2-ylsulfonyl) piperidin-3-yl) ureido) oxy) sulfonic acid

[0358] No resin Dowex-50wx Na+ exchange for final compound. 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.86-1.99 (m, 3H) , 2.04-2.11 (m, 1H) , 3.10 (t, J = 10.9 Hz, 1H) , 3.94-4.04 (m, 2H) , 5.09 (s, 1H) , 7.68-7.72 (m, 1H) , 8.02 (d, J = 7.8 Hz, 1H) , 8.07-8.13 (m, 1H) , 8.67 (d, J = 4.5 Hz, 1H) . LC-MS analysis: [M-H] -=404.1.

[0359] Example 65: Sodium 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- (pyridin-3-ylsulfonyl) piperidin-3-yl) ureido sulfate

[0360] 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.84-2.01 (m, 3H) , 2.05-2.12 (m, 1H) , 2.96 (t, J = 11.6 Hz, 1H) , 3.93-3.98 (m, 1H) , 4.04-4.15 (m, 1H) , 5.12 (s, 1H) , 7.67 (dd, J = 8.1, 5.0 Hz, 1H) , 8.26 (d, J = 8.1 Hz, 1H) , 8.78 (d, J = 5.0 Hz, 1H) , 8.97 (d, J = 2.0 Hz, 1H) . LC-MS analysis: [M-Na] -= 404.1.

[0361] Example 66: Sodium 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- ( (trifluoromethyl) sulfonyl) piperidin-3-yl) ureido sulfate

[0362] 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.89-2.15 (m, 4H) , 3.51 (t, J = 11.6 Hz, 1H) , 3.92-4.06 (m, 2H) , 5.19-5.23 (m, 1H) . 19F NMR (376 MHz, D2O) : δ -75.18 (s, 3 F) . LC-MS analysis: [M-H] -= 395.0.

[0363] Example 67: ( (1- ( (3R, 6S) -1- (azetidin-1-ylsulfonyl) -6-cyanopiperidin-3-yl) ureido) oxy) sulfonic acid

[0364] No resin Dowex-50wx Na+ exchange for final compound. 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.86-2.03 (m, 3H) , 2.09-2.15 (m, 1H) , 2.17-2.26 (m, 2H) , 3.12-3.18 (m, 1H) , 3.27 (t, J = 11.1 Hz, 1H) , 3.59-3.64 (m, 1H) , 3.76-3.82 (m, 1H) , 3.90 (s, J = 7.6 Hz, 2H) , 3.98-4.06 (m, 1H) , 4.93 (m, 1H) . LC-MS analysis: [M-H] -= 382.1.

[0365] Example 68: Sodium 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1-sulfamoylpiperidin-3-yl) ureido sulfate

[0366] 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.82-1.93 (m, 3H) , 2.01-2.07 (m, 1H) , 3.07 (t, J = 11.4 Hz, 1H) , 3.63-3.69 (m, 1H) , 3.95-4.03 (m, 1H) , 4.81 (s, 1H) LC-MS analysis: [M-H] -= 342.1.

[0367] Example 69: Sodium 1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- (N-methylsulfamoyl) piperidin-3-yl) ureido sulfate

[0368] 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) : δ 1.83-1.95 (m, 3H) , 2.02-2.08 (m, 1H) , 2.52 (s, 3H) , 3.15 (t, J =11.6 Hz, 1H) , 3.58-3.64 (m, 1H) , 3.93-4.00 (m, 1H) , 4.81 (s, 1H) . LC-MS analysis: [M-Na] -= 356.0.

[0369] Example 70: ( (1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- (N-ethylsulfamoyl) piperidin-3-yl) ureido) oxy) sulfonic acid

[0370] No resin Dowex-50wx Na+ exchange for final compound. 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) : δ 1.00 (t, J = 7.2 Hz, 3H) , 1.83-1.95 (m, 3H) , 2.02-2.07 (m, 1H) , 2.93 (q, J = 7.2 Hz, 2H) , 3.12 (t, J = 11.6 Hz, 1H) , 3.58-3.65 (m, 1H) , 3.91-3.99 (m, 1H) , 4.81 (s, 1H) . LC-MS analysis: [M-H] -= 370.0.

[0371] Example 71: ( (1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- ( (1-methyl-1H-imidazol-2-yl) sulfonyl) piperidin-3-yl) ureido) oxy) sulfonic acid

[0372] No resin Dowex-50wx Na+ exchange for final compound. 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) : δ1.90-1.98 (m, 1H) , 2.02-2.15 (m, 3H) , 3.18 (t, J = 11.5 Hz, 1H) , 3.90 (s, 3H) , 3.96-4.08 (m, 2H) , 5.09 (s, 1H) , 7.15 (s, 1H) , 7.32 (s, 1H) . LC-MS [M-H] -m / z 407.1 (calcd for C11H16N6O7S2, 408.0) . LC-MS analysis: [M-H] -= 407.1.

[0373] Example 72: ( (1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- ( (5- (trifluoromethyl) pyridin-2-yl) sulfonyl) piperidin-3-yl) ureido) oxy) sulfonic acid

[0374] No resin Dowex-50wx Na+ exchange for final compound. 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.83-1.91 (m, 3H) , 2.01-2.07 (m, 1H) , 3.08 (t, J = 11.8 Hz, 1H) , 3.89-4.00 (m, 2H) , 5.09 (s, 1H) , 8.15 (d, J = 8.4 Hz, 1H) , 8.38 (d, J = 8.4 Hz, 1H) , 8.97 (s, 1H) . 19F NMR (376 MHz, D2O) : δ –63.0 (s, 3 F) . LC-MS analysis: [M-H] -= 472.0.

[0375] Example 73: ( (1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- ( (6-methoxypyridin-3-yl) sulfonyl) piperidin-3-yl) ureido) oxy) sulfonic acid

[0376] No resin Dowex-50wx Na+ exchange for final compound. 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.87-2.01 (m, 3H) , 2.09-2.15 (m, 1H) , 2.98 (t, J = 11.4 Hz, 1H) , 3.90-3.94 (m, 1H) , 3.95 (s, 3H) , 4.06-4.15 (m, 1H) , 5.09 (s, 1H) , 7.04 (d, J = 8.8 Hz, 1H) , 8.08 (d, J = 8.8, 2.1 Hz, 1H) , 8.59 (s, 1H) . LC-MS analysis: [M-H] -= 434.1.

[0377] Example 74: ( (1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- ( (5-methoxypyridin-2-yl) sulfonyl) piperidin-3-yl) ureido) oxy) sulfonic acid

[0378] No resin Dowex-50wx Na+ exchange for final compound. 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.77-1.90 (m, 3H) , 1.97-2.04 (m, 1H) , 2.99 (t, J = 11.5 Hz, 1H) , 3.82 (s, 3H) , 3.86 (d, J = 11.5 Hz, 1H) , 3.90-3.98 (m, 1H) , 4.99 (s, 1H) , 7.49 (d, J = 8.8 Hz, 1H) , 7.93 (d, J = 8.8 Hz, 1H) , 8.25 (s, 1H) . LC-MS analysis: [M-H] -= 434.1.

[0379] Example 75: ( (1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- ( (5-fluoropyridin-2-yl) sulfonyl) piperidin-3-yl) ureido) oxy) sulfonic acid

[0380] No resin Dowex-50wx Na+ exchange for final compound. 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.79-1.90 (m, 3H) , 1.97-2.03 (m, 1H) , 3.02 (t, J = 11.5 Hz, 1H) , 3.84-3.98 (m, 2H) , 5.02 (s, 1H) , 7.76 (t, J = 8.4 Hz, 1H) , 8.04 (dd, J = 8.7, 3.8 Hz, 1H) , 8.49 (s, 1H) . 19F NMR (376 MHz, D2O) : δ –117.03 (dd, J = 7.1, 4.1 Hz, 1F) . LC-MS analysis: [M-H] -= 422.0.

[0381] Example 76: ( (1- ( (3R, 6S) -6-cyano-1- (pyrazin-2-ylsulfonyl) piperidin-3-yl) ureido) oxy) sulfonic acid

[0382] No resin Dowex-50wx Na+ exchange for final compound. 1H NMR (400 MHz, D2O) : δ 1.83-1.94 (m, 3H) , 2.02-2.07 (m, 1H) , 3.12 (t, J = 11.9 Hz, 1H) , 3.92-4.01 (m, 2H) , 5.12 (s, 1H) , 8.75 (dd, J = 2.4, 1.4 Hz, 1H) , 8.82 (d, J = 2.4 Hz, 1H) , 9.11 (d, J = 1.4, 1H) . LC-MS analysis: [M-H] -= 405.0.

[0383] Pharmacological Methods

[0384] Antibacterial activity and synergistic activity:

[0385] Compounds of the present invention alone, avibactam (AVI) alone, relebactam (REL) alone, meropenem (MER) alone, imipenem (IMI) alone, and as a combination of compounds of the present invention, or avibactam or relebactam with test antibiotic (meropenem or imipenem) were tested for antimicrobial activity by determing minimum inhibitory concentration (MIC, mg / L) using the broth microdilution method according to the guidelines of the Clinical Laboratories and Stansards Insitute ( “Methods for Dilution Antimicrobial Suscetibility Tests for Bacterial that Grow Aerobiclly” , Approved standard, 7th ed., Clinical and Laboratories Stanards Institute (CLSI) Document M7-A8, Wayne, Pa., USA, 2009) . Meropenem or imipenem as a test antibiotic compound was dissolved in DMSO, and then diluted in microbial growth medium (Mueller-Hinton Broth II, cation adjusted) resulting in a final concention range of 0.031-64 mg / L in serial two-fold dilution. In all cases the filnal DMSO concentraion was less than 0.5%. Bacteria were added to 96-well microtitre plates containing the serial two-fold dilutions of the compoumds; the final cell density was appoximately 5x105 colony forming units / mL (CFU / mL) . Plates were incubated at 37 ℃ for 18-24 hours and read visually. The MIC, i.e. the lowest concentration of the test compound that inhibited visible growth of the bacteria, was recorded. The same assay conditions were used when the compounds of present invention alone, avibactam or relebactam alone (as a control) , and as a combination of the present invention each compound, or avibactam or relebactam with test meropenem or imipenem antibiotic compound were  tested for minmum inhibitory concentration (MIC, mg / L) . While test meropenem or imipenem was serially diluted as described above, a constant concentration of avibactam, or relebactam or the present invention each compound of 4 mg / L was used.

[0386] The antimicrobial activity by determing minmum inhibitory concentration (MIC, mg / L) against bacteria listed in table 3, table 4 and table 5.

[0387] Bacterial strains that were used to evaluate the antimicrobial activity using the MIC determination included but were not limited to E. coli clinical isolate (strain 1, TEM-1) , E. coli 8740 (strain 2, CTX-M15) , K. pneumoniae clinical isolate (strain 3, SHV-1) , K. pneumoniae 700625 (strain 4, KPC-3, TEM-1) , E. cloacae clinical isolate (strain 5, P99) , E. cloacae 700388 (strain 6, AmpC) , A. baumannii clinical isolate (strain 7, OXA-23, OXA-40) , A. baumannii 19616 (strain 8, OXA-24) , P. aeruginosa clinical isolate (strain 9, KPC-2) , P. aeruginosa 9127 (strain 10, AmpC) .

[0388] Table 3: Synergy of the inhibitor examples (4 mg / L) in combination with meropenam (MER, AVI, Ex. 5, 7, 8, 11, 14 &15, MIC, mg / L)

[0389] Table 3-continued: Synergy of the inhibitor examples (4 mg / L) in combination with meropenam (Ex. 16, 28, 29, 30, 31, 32 &33, MIC, mg / L)

[0390] Table 3-continued: Synergy of the inhibitor examples (4 mg / L) in combination with meropenam (Ex. 35, 36, 38, 39, 42, 51 &52, MIC, mg / L)

[0391] Table 4: Synergy of the inhibitor example 53 to 76 (4 mg / L) in combination with meropenem (MER, AVI, Ex. 53 to Ex. 58, MIC, mg / L)

[0392] Table 4-continued: Synergy of the inhibitor example 53 to 76 (4 mg / L) in combination with meropenem (Ex. 59 to Ex. 65, MIC, mg / L)

[0393] Table 4-continued: Synergy of the inhibitor example 53 to 76 (4 mg / L) in combination with meropenem (Ex. 66 to Ex. 72, MIC, mg / L)

[0394] Table 4-continued: Synergy of the inhibitor example 53 to 76 (4 mg / L) in combination with meropenem (Ex. 73 to Ex. 76, MIC, mg / L)

[0395] Table 5: Synergy of the inhibitor example 53 to 76 (4 mg / L) in combination with imipenem (IMI, AVI, REL and Ex. 53 to Ex. 56, MIC, mg / L)

[0396] Table 5-continued: Synergy of the inhibitor example 53 to 76 (4 mg / L) in combination with imipenem (Ex. 57 to Ex. 63, MIC, mg / L)

[0397] Table 5-continued: Synergy of the inhibitor example 53 to 76 (4 mg / L) in combination with imipenem (Ex. 64 to Ex. 70, MIC, mg / L)

[0398] Table 5-continued: Synergy of the inhibitor example 53 to 76 (4 mg / L) in combination with imipenem (Ex. 71 to Ex. 76, MIC, mg / L)

[0399] All MIC from example 1 to example 76 alone, avibactam alone and relebactam alone against on ten test strains were more than 64 mg / L, which indicate present invention examples themselves showing almost no antimicrobial activity, which is very good sign for the present invention, because a desired inhibitor alone should show no antimicrobial activity. A desired inhibitor in combination with a antibiotic should show good synegenic antimicrobial activity, which was shown in table 3, table 4 and table 5 above.

[0400] Test for lactamase Inhibitory activity:

[0401] The inhibitory activities of present compounds against various enzymes are measured by spectrophotometric assay using 490 nM and using nitrocefin as a substrate [J. Antimicrob. Chemother., 28, pp 775-776 (1991) ] . The concentration of inhibitor (IC50) which inhibits by 50%the reaction of hydrolysis of nitrocefin by the enzyme is determined.

[0402] In light of the data described herein, persons of skill in the art would expect that all of the compounds within the scope of formula (I) , salts of such compounds, solvates of such compounds, and salts thereof, and deuterated compounds of all such compounds, salts and solvates (i.e., compounds of formula (I) modified in that they have been deuterated, salts of compounds of formula (I) modified in that they have been deuterated, and solvates of compounds of formula (I) modified in that they have been deuterated) would be effective on their own as antibacterial compounds, and in combination with β-lactam antibiotics.

[0403] Efficacy of the β-lactamase inhibitors can be evaluated in combination with ceftazidime aztreonam, meropenem, imipenem and other class of carbapenems and cephalosporins in murine infection models such as septicemia, pneumonia and thigh infection models (Ref: Andrea Endimiani et. al.Antimicrobial Agents and Chemotherapy, January 2011, page 82-85) . For murine acute lethal septicemia model, mice were infected by the intraperitoneal injection of the clinical strains resulting in death of the untreated controls within 24-48 hours. In particular, a fresh predetermined bacterial inoculum of approximately 3.3x105 to 3.6x105 CFU / mL in 5%hog gastric mucin grown overnight. Thirty minutes post infection, a single subcutaneous dose of imipenem with and without β-lactamase inhibitor was initiated and the survival ratio monitored for 7 days twice daily. For each strain tested, the dosing regimen used are imipenem alone (doses of 512, 1024 &2048 mg / kg of body weight) and imipenem plus β-lactamase inhibitor at ratio of 2: 1, 4: 1, 8: 1, 16: 1 &32: 1 (imipenem doses were 4, 8, 16, 32 &64 mg / kg for each ratio) . The median effective dose for 50%protective dose (ED50) of animals was determined by a computerized program of Probit analysis. Survival rates stratified for different dosing regimens were also obtained. For the experimental pneumoniae model, immunocompromised mice were used and intratracheally infected with Klebsiella pneumoniae strains. Mice in this model developed bacteraemia pneumoniae and fatal disease within 2 to 4 days with lung bacterial burden at 16-18 hours post infection of 1011 to 1013 CFU / g lung. Treatment with imipenem and inhibitor at a ratio of 2 / 1 &4 / 1 demonstrated efficacy with significant 3 to 6 log reduction in lung counts compared to imipenem alone and was relevant to the clinical situation. Human testing of the β-lactamase inhibitor can be conducted in combination with partner antibiotic at a set ratio utilizing standard clinical development practice.

Claims

A compound of formula (I) :Wherein:M is hydrogen or a pharmaceutically acceptable salt forming cation,X independently represents a carbonyl group which is optionally substituted with R1or sulfonyl group which is optionally substituted with R2their corresponding formula are shown in (Ia) and (Ib) , respectively,R1 is a radical selected from any of the following groups:(1) C1-6 straight or branched chain alkyl which is optionally substituted(2) C3-7 cycloalkyl which is optionally substituted(3) C4-7 saturated heterocycles containing at least one heteroatom selected from O, N and S wherein the said heterocycle is optionally substituted, the ring S is optionally oxidized to S (O) , or S (O) 2 and the free ring N atom may optionally take a substituent(4) Cyclic alkyl (C1-6) or heterocyclyl (C1-6) alkyl wherein the said heterocycle has the same definition as defined in (3) , and the said heterocycle is optionally substituted(5) C5-6 membered heteroarylalkyl which is optionally substituted(6) C5-6 membered aryl or heteroaryl which is optionally substitutedor a deuterated compound of any such compound.R2 is a radical selected from any of the following groups:(1) C1-6 straight or branched chain alkyl which is optionally substituted(2) C3-7 cycloalkyl or heterocycle which is optionally substituted(3) C5-6 membered aryl or heteroaryl which is optionally substituted(4) Amine or substituted-amine which is optionally substitutedor a deuterated compound of any such compound.The compound as recited in claim 1, wherein R1 or R2 is optionally substituted with one or two substituents independently selected from the following:C1-6 alkyl, amine, substituted amine, alkoxy, hydroxyalkyl, halogen, hydroxy, carboxy, alkoxycarbonyl, haloalkyl, trifluoromethyl, trifluoromethyloxy, alkylamine, substituted alkylamine, carboxamide, thiocarboxamide, sulfonic acid, sulphate, acylamino, sulfonylamino, substituted or unsubstituted sulfonamide, substituted or unsubstituted urea, substituted or unsubstituted thiourea, oxyimino, hydroxamic acid, acyl, trifluoromethyl carbonyl, cyano, amidino, guanidino, aryloxy, heterocyclylalkyloxy, and heteroaryloxy.The compound as recited in claim 1, which is selected from, but not limited to the following group of compounds:and pharmaceutically acceptable salts of such compounds, or deuterated compounds of such compounds and salts.A compound as recited in anyone of claims 1-3 for use in the treatment of a bacterial infection.A pharmaceutical composition containing, as an active ingredient, at least one compound as recited in any one of claims 1-3.A pharmaceutical composition containing, as an active ingredient, (i) at least one compound as recited in anyone of claims 1-3 and (ii) at least one β-lactam antibiotic, at least one salt of a β-lactam antibiotic, at least one hydrate of a β-lactam antibiotic or at least one prodrug of a β-lactam antibiotic.The pharmaceutical composition of claim 6, wherein a ratio of the weight of (i) the compound of formula (I) to the weight of (ii) at least one β-lactam antibiotic, at least one salt of a β-lactam antibiotic, at least one hydrate of a β-lactam antibiotic or at least one prodrug of a β-lactam antibiotic, is in the range of 1: 30 to 30: 1.A pharmaceutical composition containing, as an active ingredient, (i) at least one compound as recited in anyone of claims 1-3 and (ii) at least one antibiotic, at least one salt of an antibiotic, at least one hydrate of an antibiotic or at least one prodrug of an antibiotic.The pharmaceutical composition of claim 8, wherein a ratio of the weight of (i) the compound of formula (I) to the weight of (ii) at least one antibiotic, at least one salt of an antibiotic, at least one hydrate of an antibiotic or at least one prodrug of an antibiotic, is in the range of 1: 30 to 30: 1.The pharmaceutical composition of anyone of claims 6-9, further comprising a pharmaceutically acceptable carrier.A combination of (i) an effective amount of a compound as recited in anyone of claims 1-3 and (ii) an effective amount of at least one β-lactam antibiotic, at least one salt of a β-lactam antibiotic, at least one hydrate of a β-lactam antibiotic or at least one prodrug of a β-lactam antibiotic, for use in the treatment of a bacterial infection, wherein a ratio of the weight of (i) the compound of formula (I) to the weight of (ii) at least one β-lactam antibiotic, at least one salt of a β-lactam antibiotic, at least one hydrate of a β-lactam antibiotic or at least one prodrug of a β-lactam antibiotic, is preferably in the range of 1: 30 to 30: 1.A combination of (i) an effective amount of a compound as recited in anyone of claims 1-3 and (ii) an effective amount of at least one antibiotic, at least one salt of an antibiotic, at least one hydrate of an antibiotic or at least one prodrug of an antibiotic, for use in the treatment of a bacterial infection, wherein a ratio of the weight of (i) the compound of formula (I) to the weight of (ii) at least one antibiotic, at least one salt of an antibiotic, at least one hydrate of an antibiotic or at least one prodrug of an antibiotic, is preferably in the range of 1: 30 to 30: 1.A molecular complex comprising a compound as recited in anyone of claims 1-3 and at least one solvent wherein the solvent comprises water.A process for preparing a compound recited in claim 1, comprising:Step A, the reaction of ammonium with the nitrile (C-1) in presence of reagent selected from the group consisting of trimethylaluminum, or triethylaluminum, or Lanthanum or trifluoromethanesulfonate provides an intermediate of formula (C-2) , which could be converted to the amide of formula (C-3a) by coupling with proper acid (R1CO2H) , or sulfonyl amide formula (C-3b) by coupling with proper sulfonyl chloride (R2-SO2Cl) or sulfonic anhydride (R2-SO2-O-SO2-R2) in presence of suitable coupling reagents;Step B, removing the protecting group (PG) of the intermediate C-3a or C-3b to provide deprotection compound C-4a or C-4b, respectively;Step C, contacting compound C-4a or C-4b with a sulfating reagent to obtain compound of formula (I) after removal of protection group only when R1 or R2 contains protecting groups.Wherein X and M are recited as in claim 1.

Images