NO812580L - Mikrobicid middel til beskyttelse av tekniske materialer - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører anvendelsen av 4--nitroso-pyrazoler i mikrobizide midler til beskyttelse av tekniske materialer.

Det er kjent at bestemte i4.-nitroso-pyrazoler som f.eks. 3, 5 -dimetyl -1 -iso -propyl-4-nitro so -pyraz ol t- 3, 5-dimetyl-1 - (4-klor -fenyl )-4 -nitro so -pyrazol og 3» 5 -dimetyl-1 -

(4-metyl-fenyl)-4-nitroso-pyrazol har fungiside og delvis også bakteriside egenskaper og kan anvendes i plantebe-. skyttelsesmiddel (britisk patent 786 753, US-patent 2 410 734- og Phytopathology 39, 721 - 751 (1949)).

Fra US-patent 2 831 866 er det kjent at nitroso-pyrazoler i det vesentlige er egnet til bekjempelse av patogen sopp hos mennesker og dyr.

Oppfinnelsen vedrører mikrobizid middel til beskyttelse av tekniske materialer idet middelet erkarakterisert vedat det inneholder 4--nitroso-pyrazoler med formel

R<1>cyanoalkyl med inntil 6 karbonatomer, C, til Cg -cyklo-alkyl som eventuelt er avbrutt med -S-, -SO- eller -SO2-, fenyl som er substituert med nitro, C, til C -alkoksy,

■ 4

og/eller fenylsulfonyl, benzyl, som eventuelt er substituert med halogen, nitro, C- til'C^-alkyl og/eller Cjtil C4,-alkoksy, eller en 5-ringet eller 6-ringet hetero-cyklyl, som inneholder 1 til 2 nitrogenatomer og er eventuelt, ét svovelatom, og som eventuelt er benzannellert.

Overraskende viser de ifølge oppfinnelsen anvendbare mikrobizide midler til beskyttelse av tekniske materialer og tilsvarende formel I, betraktelig høyere fungi-zide og bakterizide virkninger enn kjente forbindelser av analog konstitusjon og samme virkningsretning.

Cyanoalkylresten av de ifølge oppfinnelsen anvendbare 4. -nitro so -pyrazoler, kan være rettlinjet eller for-

grenede hydroka^bonrester som kan være substituert med,

en eller flere (vanligvis 1 til 3) cyanogrupper. Fortrinnsvis inneholder cyanoalkylrestene en endeplassert cyano-gruppe. Eksempelvis skal det nevnes følgende cyanoalkyl-rester: Cyanometyl, 2-cyano-etyl, 2-cyano-propyl og 1-cyano-1-metyl - etyl.

Cykloalkylresten av de ifølge oppfinnelsen anvendbare 4.-nitro so-pyrazoler er cykliske hydrokarbonrester med 3 til 8 karbonatomer. Fortrinnsvis skal det nevnes cykloalkylrester med 5 eller 6 karbonatomer. Eksempelvis skal det nevnes følgende cykloalkylrester: , ,

Cyklopentyl og cyklohexyl.

Cykloalkylrester kan i ringen også inneholde

en eller flere, (vanligvis 1 til 2) tio-, sulfo- og/eller' sulfoksygrupper. Fortrinnsvis inneholder cykloalkylrestene en ti'o-, sulfo- og /eller sulf o ksygruppe. Eksempelvis skal det nevnes S, S-diokso-te trahydrotiof en-3-yl •

5- eller 6-ring-heterocykler av-de ifølge oppfinnelsen anvendbare 4-nitroso-pyrazol er inneholder vanligvis 1 ' til 2 nitrogenatomer, eventuelt et svovelatom, og kan eventuelt være benzannnellert. Fortrinnsvis skal det nevnes 5- eller 6-ring-hetero-cykler som inneholder 1 eller 2 nitrogenatomer, eller 1 nitrogenatom og 1 svovelatom, idet sistnevnte er benzannellert.

Eksempelvis skal det nevnes følgende 5- eller 6-ring-heterocykler:

Pyridin, piperidin og benztiazol.

Alkyl- og alkoksyrester inneholder en rettlinjet eller forgrenet hydrokarbonrest med vanligvis 1 til 4-karbonatomer. Eksempelvis skal det nevnes følgende alkyl-og alkoksyrester: Metyl, etyl, propyl, isopropyl, butyl og isobutyl og metoksy, etoksy, propoksy, isopropoksy, butoksy og isobutoksy. Foretrukkede alkyl- og alkoksyrester er metyl- og etylrester og metoksy- o-g etoksyrester. Foretrukkede mikrobizide midler ifølge oppfinnel sen til beskyttelse av tekniske materialer inneholder 4-nitroso-pyrazoler med formel i '

hvori J

R 2 betyr cyanoetyl, fenyl, som er siibstiuert med nitro, metyl, metoksy og/eller fenylsulfonyl, benzyl, pyridinyl,Dvrimidvl. beny,t i a z ol vi eller resten

Spesielt foretrekkes mikrobizide midler til beskyttelse av teknisk materiale som inneholder 4-nitroso-pyrazoler med formel

hvori

R 3 betyr cyanoetyl, fenyl, som er substituert med nitro, metoksy og/eller fenylsulfonyl, pyrimidinyl, benztiazolyl

eller restei

En del av de mikrobizide midler ifølge oppfinnelsen til beskyttelse av tekniske materialer er nye. Som nye forbindelser skal det nevnes 4--nitroso-pyrazoler med formel

hvori

R 3betyr cyanoetyl, fenyl, som er substituert med nitro, metoksy og/eller fenylsulfonyl, pyrimidinyl, benztiazolyl

4--nitro so-pyrazoler kan fremstilles idet hydrazinderivater med formel !

hv ori

i

R har overnevnte betydning

eller deres salter omsettes med isonitroso-acetylaceton i . vandig dispersjon ved temperaturer mellom -20 og + 50°C. Omsetningen kan vises ved følgende reaksjons-ligning:

Hydraz mderivatene er i og for seg kjent (Metho-dicum Chimicum, bind 6, side 75-131, Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1 974-) og kan fremstilles etter kjente fremgangs-måter, eksempelvis ved omsetning av hydrazin med acryl - nitril, av diazoforbindelser med bisulfiter, nitroso-forbindelser med reduksjonsmidler, eller av halogenarornater med hydrazin. Det er også mulig i steden for- hydrazinderivater å anvende"forproduktene som f. eks. hydrazin og acryl - nitril uten mellomisolering av hydrazinderivater til fremstilling av 4--nitro so -pyrazoler .

Saltene av hydrazinderivatene kan fremstilles ved omsetning av hydrazinderivater med en syre, eksempel-

vis en mineralsyre som salt- eller svovelsyre.

Det som ytterligere utgangskomponent anvendbare isonitroso-acetylaceton er likeledes i og for seg kjent, (Wolff, Liebigs Annalen der Chemie, 325»139), og kan fremstilles fra acetylaceton og et nitrit i nærvær, av en syre.

Ved fremstilling av 4-nitroso-pyrazolene kan re aksjonstemperaturen varieres innen et stort område. Vanligvis arbeider man i temperaturområder fra 120 til

+ 50°C, fortrinnsvis i temperaturområdet fra 0 til 30°C. Fremgangsmåten gjennomføres vanligvis ved normalt trykk.

Utgang sforbindel sen anvendes vanligvis i til-nærmet ekvimolare mengder. Pr.- molhydrazinderivater an - vender man mellom 0,5 og 1,5, fortrinnsvis mellom 0,8--og 1,2 mol isonitrosoacetylaceton.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan eksempelvis gjennomføres som følger: Hydrazinderivatet oppløses i vann, og avkjøles med is. " Til denne oppløsning setter man vandig oppløsning av isonitrosoacetylaceton dråpevis. Reaksjonsblandingen omrøres i 1 til 3 timer. Så vidt produktene herved fremkommer krystallinsk, isoleres de ved frasugning. Ellers kan opparbeidelsen foregå etter vanlige metoder, eksempelvis ved ekstrahering med et med . vann praktisk talt ikke blandbart organisk oppløsnings-middel som f. eks. dietyleter,- adskillelse av de organiske ekstrakter og inndampninger av disse oppløsninger. Pro-duktet kan eventuelt også omkrystalliseres.

Tekniske materialer som skal beskyttes ved hjelp av 4--nitroso-pyrazoler for en mikrobiell endring og øde-leggelse,- er eksempelvis klebe stoffer, lim, papir og kartong, tekstiler, lær, tre, påstrykningsmidler, puss, kjøle-smøremidler og kunststoffartikler, som angripes og kan ødelegges av mikroorganismer. Innen rammen av materialene som skal beskyttes, skal også nevnes deler av produksjons-anlegg som eksempelvis kjølevann- og kjølesmøremiddelkrets- løp, hvis funksjonsevne kan påvirkes ved hjelp av mikroorganismer.

Mikroorganismer som kan bevirke en avbygning

eller en endring av de tekniske materiialer er eksempelvis bakterier,, sopp, gjær, alger, slim ogi virer. Fortrinnsvis virker 4- -nitro so -pyrazolene ifølge opp-finndelsen mot bakterier også.

Det skal eksempelvis nevnes mikroorganismer

av følgende slekter:

Escherichia, som Escherichia coli,

Pseudomonas, som Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus, som Staphylococcus aureus, Alternaria, som Alternaria ténuis,

Aspergillus, som Aspergillus niger,

Chaetomonium, som Chaetomohium .globosum, Coniophora, som Coniophora cerebella,

Lentinus, som Lentinus tigrinus,

Penicillium,, som Penicillium glaucum,

Polyporus, som Polyporus versicolor,

Pullularia, som Pullularia pullulans,

Sclerophoma, som Sclerophoma pityophila, Trichoderma, som Trichoderma viride.

Alt etter deres anvendelsesområde kan 4,-nitroso-pyrazolene ifølge oppfinnelsen overføres i de vanlige for-muleringer som oppløsninger, emulsjoner, suspensjoner, pulvere, pastaer og granulater. Disse kan fremstilles på i og for seg kjent måte, f. eks. ved sammenblanding av de virksomme stoffer med et drøyemiddel med flytende oppiøsningsmidler og/eller faste bærestoffer, eventuelt under anvendelse av overflateaktive midler, som emulgatorer og/eller dis-pergeringsmidler idet eksempelvis i tilfelle anvendelse av vanndrøyemidler kan eventuelt organiske oppiøsningsmidler anvendes ved hjelp av oppiøsningsmidler.

Organiske oppiøsningsmidler for de virksomme stoffer kan eksempelvis være alkoholer, som lavere-alifatiske alkoholer, fortrinnsvis etanol eller isopropanol eller benzylalkohol,-!" ketoner som aceton eller me tyl etyl keton, flytende hydrokarboner som benzinfraksjoner, klorerte hydrokarboner som 1, 2 -dikloretan ..

Anvendelseskonsen trasjonen av 4--riitroso-pyrazoler ifølge oppfinnelsen retter seg etter'type og nær-

vær av mikroorganismene som skal bekjempes, samt .etter sammensetningen av materialet som skal beskyttes. Den optimale anvendel sesmengde kan f astslåes ved hjelp av prøverekker. Vanligvis ligger anvendelseskonsentrasjonen

i området fra 0,001 til 5 vekt%, fortrinnsvis fra 0,05 til 0, 5' vekt%, referert til materiale som skal beskyttes.

De nye virksomme stoffer ifølge oppfinnelsen

kan også foreligge i blanding med andre kjente virksomme stoffer. Eksempelvis skal det nevnes følgende virksomme stoffer: Benzimidazolyl r metylkarbamat, tetrametyl-tiu-ramdisulfid,N-fluordiklormetyltio-phtalimid og N,N-dimetyl-N'-fenyl-(N-fluordiklormetyltio)-sulfamid, formaldehyd,av-spaltende forbindelser som hemif ormaler, •oxazol idiner, hexa-hydro-s-triaziner, n-metylolamider og fenolderivater, som p-klor-m-kresol, 2-fenyl-fenol, (2,21-dihydroksy- 5, 5'-diklor)-difenylmetan.

A. Fremstillingseksempler

Eksempél- 1

Til en oppløsning av 19,5 g (0,1. mol) benzyl-hydrazindihydroklorid i 200 ml vann dryppes ved 1 - 5°C under kraftig omrøring 12,9 g (0,1 mol) isonitroso-acetylaceton i 100 ml vann. Man etteromrører 2 timer ved værelsestemperatur, ekstraherer reaks j onsblandingen. to ganger med hver gang 100 ml eter, og inndamper deretter de forenede eterekstrakter. Man får 18 g (84- % av det teoretiske), 3, 5-dimetyl -1-ben zyl-4--nitro so-pyrazol i form av blågrønne krystaller.

Etter omkrystallisering fra benzen/ligroin får man det rene stoff med smeltepunkt på 64°C.

Eksempel 2

Til en oppløsning av 60 g (1,2 mol) hydrazin-hydrat- i 50 ml vann, dryppes ved 0 - 5°C 106 g (2 mol) acrylnitril. Man omrører 1/2 time ved 20°C, og tilsetter deretter til reaks j onsblandingen 4-00 ml vann.

Til denne oppløsning dryppes ved 0 - 5°C i løpet av ca. 2 timer under heftig omrøring 129 g (1 mol) iso-•ni.tr oso-acetylaceton i 800 ml vann. Man etteromrører 1 time ved ca. 50°C og frasuger deretter utfellingen som vaskes med vann, og deretter tørkes i luft.

Man får 130 g (73 % av det teoretiske), 3,5-dimetyl-1 - (2-cyanoetyl)-4-nitroso-pyrazol i form av blå krystaller av sm.p. 68 -. 70°C.

På analog måte som omtalt i eksempel 1, ble det fremstillet:

EksempellO

Til en godt pmrørt oppløsning av 12,9 g (0,1 mol) isonitrosoacetylaceton i 10.0 ml vann, dryppes ved 0°C i løpet av 2. timer en.vandig oppløsning av benzylhydrazin, (fremstillet av 9» 4 g (0,1 mol) benzylhydraz in-dihydroklor.id,150 ml vann, og 16,8 g (0,2 mol) ■ natriumhydrogenkarbonat). Etter at ca. 1/10 av benzylhydrazin — oppiøsningen er til-satt tilsettes noen podningskry staller av 3,5-dimetyl-1 - benzyl-4-nitroso-pyrazol. Det etteromrøres 5 timer ved en temperatur på 0 - 20°C. Deretter fras.uges den blå krystallin-ske utfelling, vaskes med kaldt vann og. tørkes i luft.

Man får 20 g (93 % av dejt teoretiske) 3,5-dime tyl-1-benzyl-4--nitroso-pyrazol i'i form av blå krystaller av sni.p. 6(°C.

B. Anvendelsesekse mpler

Eksempel- 11

Til påvisning av virkningen overfor sopp, bestemmes den minimale hemmekonsentrasj on (MHK) av virksomme stoffer ifølge oppfinnelsen:

En agar som'fremstilles av ølvørter og pepton, blandes med virksomme stoffer ifølge oppfinnelsen i konsentrasjoner fra 0,5 mg/liter til 5000 mg/liter. Etter agarens stivning foregår kontaminasjon med renkulturer av de i tabellene oppførte prøveorganismer. Etter 2 ukers lagring ved 28°C og 60 til 70 % relativ luftfuktighet, bestemmes MHK. MHK er den laveste konsentrasjon av virksomt stoff, hvor det ikke foregår vekst med den anvendte mikrobetype, den er angitt i følgende tabell:

Eksempel 12 (Virkning mot bakterier)

En agar, som som næringsmedium inneholdt buljong, blandes med de i tabell II angitte virksomme stoffer i konsentrasjoner fra 1 til 5000 ppm. Derpå in-, fiserer man næringsmediet hver gang med Escherichia coli eller Staphylococcus aureus og holder det infiserte medium i 2. uker ved 28°C, og 60 til 70 % relativ luftfuktighet. MHK er den laveste konsentrasjon i virksomt stoff, hvor det ikke foregår vekst av de anvendte mikro betyper.

MHK-verdiene er gjengitt i tabell II.

Eksempel 13 (Virkning som sl imorganismer).

Forbindelsen ifølge tabell III bringes til anvendelse hver gang i konsentrasjoner f ra 0,1 til 100 mg/l i Allens næingsoppiøsning (Arch. Mikrobiol. 17, 3U til 53 (1052 )), som i4liter sterilt vann inneholder 0,2 g ammoniumklorid, l±, 0 g natriumnitrat, 5,0 g dikaliumhydrogen-fosfat, 0, 2 g kal siumklor id, 2,05 g magne siumsulf at, 0,02 g jernklorid og 1 vekt$ caprolactam,. oppløst i litt aceton. Kort på forhånd, infiseres næringsoppløsningen med slimorganismer (ca. 10^ kim/ml), ble isolert fra ved polyamid-fremstillingen anvendes bindevann-kretsløp.• Næringsopp-løsninger som har den minimale hemmekonsentrasjon (MHK) eller større virksomme stoffkonsentrasjoner, er ennå helt klart etter 3 ukers kultur ved værelsestemperatur, d.v.s.

de virksomme stoff-frie næringspppløsninger etter 3 til4dager bemerkbare sterke formering av mikrobene av slyng -

dannelse uteblir. Av de i tabell III oppførte MHK-verdier fremgår den antimikrobielle virkning av de virksomme stoffer ifølge oppfinnelsen ovenfor slimorganismer.

Eksempel 14(konservering av et kjøle smøremiddel)

Et kjølesmørestoff på mineraloljebase blandes med 0,2 % 3»5-dimetyl-1-benzyl-4-nitroso-pyrazol, og for-tynnes deretter med 5 % vann, således, at bruksfortynningen inneholder 0,01 % virksomt stoff ifølge oppfinnelsen.

I løpet av 12 uker kontamineres bruksfortynningen daglig massivt med mikrober, (bakterier og mugg--sopp), som stammer fra et mikrobielt fordervet kjøle-smøremiddel. Til kontroll av den ko.n server ende virkning av mikrobizidet bestemmes hver gang 23 timer etter en kontaminasjon, kimeantallet.

Resultater: Også etter 12 uker er det konser-verte kjøle smøremiddelet ennå i.kimfritt, derimot inne-. holder et ikke-konservert kjøle smøremiddel som ble be-handlet på samme måte, allerede etter første kontaminasjon ca. 10 n kimer/ml, og viser etter 12 uker tydelig tegn til mikrobiell•nedbrytning.

Claims (2)

1. Mikrobizid middel til beskyttelse av tekniske materialer, inneholdende 4- -nitro so -pyrazoler med formel

R betyr cyanoalkyl med inntil 6 karbonatomer, til Cg-cy klo alkyl, som eventuelt er avbrutt med -S-, -SO-, eller . -S02 -, fenyl, som er substituert med nitro, til C^- alkoksy, og/eller fenylsulfonyl, benzyl, som eventuelt er substituert med halogen, nitro, C^ til C^ -alkyl og/eller C, til C^ -alkoksy, eller betyr en 5-ring- eller 6-ring-heterocyklus, som inneholder 1 til 2 nitrogenatomer og eventuelt et svovelatom, som eventuelt er benzannellert.

2. Mikrobizid middel til beksyttelse av tekniske materialer ifølge krav 1, inneholdende 4- -nitroso -pyrazoler med formel

R 2 betyr cyanoetyl, fenyl, som er substituert med nitro, metoksy og/eller fenylsulfonyl, benzyl, pyridinyl, pyrimidinyl, benztiazolyl eller resten

3- Mikrobizid middel til beskyttelse av tekniske materialer ifølge, krav 1 og 2, inneholdende 4-nitroso -pyrazoler med formel

hvori R 3 betyr cyanoetyl, fenyl, som er substituert med nitro, metoksy og/eller fenylsulfonyl, pyrimidyl, benztiazolyl eller re sten

iL.4 - nitroso-pyrazoler medi formel

hvori R 3 betyr cyanoetyl, fenyl, som er substituert med nitro, metoksy og/eller fenylsulfonyl, pyrimidyl, benztiazolyl eller resten