HISTAMINE H3 INVERSE AGONISTS AND ANTAGONISTS AND METHODS OF USE THEREOFProvided herein are spiro-cyclic compounds, methods of synthesis, and methods of use thereof. The compounds provided herein are useful for the treatment, prevention, and/or management of various disorders, including, e.g., neurological disorders and metabolic disorders. Compounds provided herein inhibit the activity of histamine H3 receptors and modulate the release of various neurotransmitters, such as, e.g., histamine, acetylcholine, norepinephrine, and dopamine (e.g. at the synapse). Pharmaceutical compositions containing the compounds and their methods of use are also provided herein.A compound of formula (I) :(D or a pharmaceutically acceptable salt or stereoisomer thereof, wherein ring A is optionally substituted 5- or 6-membered aryl or heteroaryl;Y is O, S, NH, or CH2; k is O, 1, 2, 3, or 4; m is 0, 1, 2, 3, or 4; n is 1, 2, or 3;(i) R1 and R3 together with the atoms to which they are attached form a 3 to 10 membered heterocyclyl optionally substituted with one or more R10; and R2 is hydrogen, =0, (Ci-Cio)alkyl, (C2-C10)alkenyl, (C3-C10)cycloalkyl, (C6-C10)aralkyl, (Ci-Ci0) heteroalkyl, (3 to 10 membered) heterocyclyl, (6 to 10 membered)aryl, or (5 to 10 membered)heteroaryl, each of which may be optionally substituted with one or more R10; or (ii) R2 and R3 together with the atoms to which they are attached form a 3 to 10 membered heterocyclyl optionally substituted with one or more R10; and R1 is hydrogen, =0, (Ci-Cio)alkyl, (C2-C10)alkenyl, (C3-C10)cycloalkyl, (C6-C10)aralkyl, (Ci-Ci0) heteroalkyl, (3 to 10 membered) heterocyclyl, (6 to 10 membered)aryl, or (5 to 10 membered)heteroaryl, each of which may be optionally substituted with one or more R10; each occurrence of R is independently hydrogen, halo, cyano, (Ci-Cio)alkyl, (C2- Cio)alkenyl, (C3-Cio)cycloalkyl, (C1-C1o)heteroalkyl, (3 to 10 membered)heterocyclyl, (6 to 10 membered)aryl, (5 to 10 membered)heteroaryl, alkoxyl, aminoalkyl, hydroxyl, amino, imino, amido, carbonyl, thiol, sulfinyl, or sulfonyl, each of which may be optionally substituted with one or more R10; optionally two adjacent R substituents together with the atoms to which they are attached form an optionally substituted 3 to 10 membered cycloalkyl, heterocyclyl, aryl, or heteroaryl ring; each occurrence of R10 is independently a bond, hydrogen, halo, cyano, (C1- Cio)alkyl, (C2-C10)alkenyl, (C3-C10)cycloalkyl, (Ci-Cio)heteroalkyl, (3 to 10 membered) heterocyclyl, (6 to 10 membered)aryl, (5 to 10 membered)heteroaryl, alkoxyl, aminoalkyl, hydroxyl, amino, imino, amido, carbonyl, thiol, sulfinyl, or sulfonyl, each of which may be optionally substituted with one or more R11; optionally two germinal or vicinal R10 substituents together with the atom(s) to which they are attached form an optionally substituted 3 to 10 membered ring; each occurrence of R11 is independently hydrogen, halo, cyano, (Ci-Cio)alkyl optionally substituted with one or more R12, (C2-Cio)alkenyl optionally substituted with one or more R12, (C3-Cio)cycloalkyl optionally substituted with one or more R12, (C1- Cio)heteroalkyl optionally substituted with one or more R12, (3 to 10 membered) heterocyclyl optionally substituted with one or more R12, (C6-Ci2)aralkyl optionally substituted with one or more R12, (6 to 10 membered)aryl optionally substituted with one or more R12, (5 to 10 membered)heteroaryl optionally substituted with one or more R12, =0, -R13, -OR13, -NR13R14, -N(R13)C(O)R14, -C(O)NR13R14, -C(O)R13, -C(O)OR13, -OC(O)R13, -OC(O)NR13R14, -NR13C(O)OR14, -SR13, -S(O)R13, -S(O)2R13, -S(O)2NR13R14, -NR13S(O)2R14, or -NR13C(O)NR14R15; optionally two germinal or vicinal R11 substituents together with the atom(s) to which they are attached form an optionally substituted 3 to 10 membered ring; each occurrence of R12 is independently hydrogen, halo, cyano, (Ci-C6)alkyl optionally substituted with one or more R13, (C2-C6)alkenyl optionally substituted with one or more R13, (C3-C7)cycloalkyl optionally substituted with one or more R13, (3 to 8 membered)heterocyclyl optionally substituted with one or more R13, (6 to 10 membered)aryl optionally substituted with one or more R13, (5 to 10 membered) heteroaryl optionally substituted with one or more R13, =0, -R13, -OR13, -NR13R14, -N(R13)C(O)R14, -C(O)NR13R14, -C(O)R13, -C(O)OR13, -OC(O)R13, -OC(O)NR13R14, -NR13C(O)OR14, -SR13, -S(O)R13, -S(O)2R13, -S(O)2NR13R14, -NR13S(O)2R14, or -NR13C(O)NR14R15; optionally two germinal or vicinal R12 substituents together with the atom(s) to which they are attached form an optionally substituted 3 to 10 membered ring; andR13, R14, and R15 are independently hydrogen, halo, cyano, (Ci-C6)alkyl, (C2- C6)alkenyl, (C3-C7)cycloalkyl, (C7-C10)aralkyl; (CrC6)heteroalkyl, (3 to 8 membered) heterocyclyl, (6 to 10 membered)aryl, or (5 to 10 membered)heteroaryl; optionally two germinal or vicinal R13 substituents together with the atom(s) to which they are attached form an optionally substituted 3 to 10 membered ring; optionally R13 and R14, or R14 and R15 together with the atom(s) to which they are attached form an optionally substituted 3 to 10 membered ring. 
히스타민 Ｈ3 역 작용제 및 길항제, 및 이의 사용 방법스피로-환형 화합물, 합성 방법 및 이의 사용 방법이 본원에 제공된다. 본원에 제공된 화합물은 신경학적 장애 및 대사 장애 등 다양한 장애의 치료, 예방 및/또는 관리에 유용하다. 본원에 제공된 화합물은 히스타민 H3 수용체의 활성을 억제하고, (예를 들어, 시냅스에서) 히스타민, 아세틸콜린, 노르에피네프린 및 도파민 등 다양한 신경전달물질의 방출을 조절한다. 또한, 상기 화합물을 함유하는 약학 조성물 및 이의 사용 방법이 본원에 제공된다.하기 화학식 (I)의 화합물, 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염 또는 입체이성질체:상기 식에서,고리 A는 임의적으로 치환된 5- 또는 6원 아릴 또는 헤테로아릴이고;Y는 O, S, NH, 또는 CH2이고; k는 1, 2, 3, 또는 4이고; m은 0, 1, 2, 3, 또는 4이고; n은 1, 2, 또는 3이고;(i) R1 및 R3은 이들이 부착된 원자들과 함께, 하나 이상의 R10로 임의적으로 치환된 3 내지 10원 헤테로사이클릴을 형성하고; R2는 수소, =O, (C1-C10)알킬, (C2-C10)알켄일, (C3-C10)사이클로알킬, (C6-C10)아르알킬, (C1-C10)헤테로알킬, (3 내지 10원)헤테로사이클릴, (6 내지 10원)아릴, 또는 (5 내지 10원)헤테로아릴이고, 이들 각각은 하나 이상의 R10로 임의적으로 치환될 수 있거나; 또는 (ii) R2 및 R3은 이들이 부착된 원자들과 함께, 하나 이상의 R10로 임의적으로 치환된 3 내지 10원 헤테로사이클릴을 형성하고; R1은 수소, =O, (C1-C10)알킬, (C2-C10)알켄일, (C3-C10)사이클로알킬, (C6-C10)아르알킬, (C1-C10)헤테로알킬, (3 내지 10원)헤테로사이클릴, (6 내지 10원)아릴, 또는 (5 내지 10원)헤테로아릴이고, 이들 각각은 하나 이상의 R10로 임의적으로 치환될 수 있고; 각 경우에서 R은 독립적으로 수소, 할로, 시아노, (C1-C10)알킬, (C2-C10)알켄일, (C3-C10)사이클로알킬, (C1-C10)헤테로알킬, (3 내지 10원)헤테로사이클릴, (6 내지 10원)아릴, (5 내지 10원)헤테로아릴, 알콕시, 아미노알킬, 하이드록실, 아미노, 이미노, 아미도, 카본일, 티올, 설핀일, 또는 설폰일이며, 이들 각각은 하나 이상의 R10로 임의적으로 치환될 수 있고; 임의적으로, 2개의 인접한 R 치환기들은 이들이 부착된 원자들과 함께 임의적으로 치환된 3 내지 10원 사이클로알킬, 헤테로사이클릴, 아릴, 또는 헤테로아릴 고리를 형성하고; 각 경우에서 R10은 독립적으로 결합, 수소, 할로, 시아노, (C1-C10)알킬, (C2-C10)알켄일, (C3-C10)사이클로알킬, (C1-C10)헤테로알킬, (3 내지 10원)헤테로사이클릴, (6 내지 10원)아릴, (5 내지 10원)헤테로아릴, 알콕시, 아미노알킬, 하이드록실, 아미노, 이미노, 아미도, 카본일, 티올, 설핀일, 또는 설폰일이며, 이들 각각은 하나 이상의 R11로 임의적으로 치환될 수 있고; 임의적으로, 2개의 인접한 R10 치환체들은 이들이 부착되는 원자(들)와 함께 임의적으로 치환된 3 내지 10원 고리를 형성하고; 각 경우에서 R11은 독립적으로 수소, 할로, 시아노, 임의적으로 하나 이상의 R12로 치환된 (C1-C10)알킬, 임의적으로 하나 이상의 R12로 치환된 (C2-C10)알켄일, 임의적으로 하나 이상의 R12로 치환된 (C3-C10)사이클로알킬, 임의적으로 하나 이상의 R12로 치환된 (C1-C10)헤테로알킬, 임의적으로 하나 이상의 R12로 치환된 (3 내지 10원)헤테로사이클릴, 임의적으로 하나 이상의 R12로 치환된 (C6-C12)아르알킬, 임의적으로 하나 이상의 R12로 치환된 (6 내지 10원)아릴, 임의적으로 하나 이상의 R12로 치환된 (5 내지 10원)헤테로아릴, =O, -R13, -OR13, -NR13R14, -N(R13)C(O)R14, -C(O)NR13R14, -C(O)R13, -C(O)OR13, -OC(O)R13, -OC(O)NR13R14, -NR13C(O)OR14, -SR13, -S(O)R13, -S(O)2R13, -S(O)2NR13R14, -NR13S(O)2R14, 또는 -NR13C(O)NR14R15이며; 임의적으로, 2개의 인접한 R11 치환체들은 이들이 부착되는 원자(들)와 함께 임의적으로 치환된 3 내지 10원 고리를 형성하고; 각 경우에서 R12은 독립적으로 수소, 할로, 시아노, 임의적으로하나 이상의 R13로 치환된 (C1-C6)알킬, 임의적으로 하나 이상의 R13로 치환된 (C2-C6)알켄일, 임의적으로 하나 이상의 R13로 치환된 (C3-C7)사이클로알킬, 임의적으로 하나 이상의 R13로 치환된 (3 내지 8원)헤테로사이클릴, 임의적으로 하나 이상의 R13로 치환된 (6 내지 10원)아릴, 임의적으로 하나 이상의 R13로 치환된 (5 내지 10원)헤테로아릴, =O, -R13, -OR13, -NR13R14, -N(R13)C(O)R14, -C(O)NR13R14, -C(O)R13, -C(O)OR13, -OC(O)R13, -OC(O)NR13R14, -NR13C(O)OR14, -SR13, -S(O)R13, -S(O)2R13, -S(O)2NR13R14, -NR13S(O)2R14, 또는 -NR13C(O)NR14R15이며; 임의적으로, 2개의 인접한 R12 치환체들은 이들이 부착되는 원자(들)와 함께 임의적으로 치환된 3 내지 10원 고리를 형성하고;R13, R14, 및 R15는 독립적으로 수소, 할로, 시아노, (C1-C6)알킬, (C2-C6)알켄일, (C3-C7)사이클로알킬, (C7-C10)아르알킬; (C1-C6)헤테로알킬, (3 내지 8원)헤테로사이클릴, (6 내지 10원)아릴, 또는 (5 내지 10원)헤테로아릴이고; 임의적으로, 2개의 인접한 R13 치환체들은 이들이 부착되는 원자(들)와 함께 임의적으로 치환된 3 내지 10원 고리를 형성하고; 임의적으로, R13 및 R14, 또는 R14 및 R15는 이들이 부착되는 원자(들)와 함께 임의적으로 치환된 3 내지 10원 고리를 형성한다.