DE1020345B - Verfahren zur Herstellung von N,N'-Bis-(dimethylaminoacetyl)-hexamethylen-diamin-bis-(halogen-p-octyl-benzylat) - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von N, N'-Bis-(dimethylaminoacetyl)-hexamethylendiamin-bis-(halogen-p-octyl-benzylat) Vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung diquaternärer Ammoniumverbindungen der Formel worin X Chlor, Brom oder Jod bedeutet. Diese Verbindungen besitzen eine ausgezeichnete bakterizide Wirksamkeit. Sie sind anwendbar in Wasser, insbesondere in hartem Wasser, da ihre bakteriziden Eigenschaften offenbar durch die Anwesenheit der Bestandteile des harten `'Wassers nicht beeinträchtigt werden. Dies ist ein überraschendes Ergebnis, wenn man berücksichtigt, daß Verbindungen, die den vorliegenden Verbindungen strukturell ähnlich sind, zwar in normalem und industriellem Wasser gut bakterizid wirken, in sehr harten Wässern aber ihre bakterizide Wirkung weitgehend verlieren. Die Herabsetzung der bakteriziden Aktivität in sehr harten Wässern ist bei bekannten Verbindungen, die ähnliche Struktur besitzen, so erheblich, daß diese für gewisse sanitäre Anwendungen nicht mehr ausreicht.
• Strukturell ähnliche bekannte Verbindungen sind N,N'-Bis- (dimethylaminoacetyl) -äthylendiamin-bis- (chlor-poctylbenzylat) und N,N'-Bis-(dimethylaminoacetyl)-propylendiamin-bis-(chlor-p-octylbenzylat) der USA.-Patentschrift 2 569 409.
• Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von N,N' - Bis - (dimethylaminoacetyl) - hexamethylendiaminbis-(halogen-p-octylbenzylaten), wobei Halogen Chlor, Brom oder Jod bedeutet, besteht darin, daß p-Octylbenzyl-halogenid und N,N'-Bis-(dimethylaminoacetyl)-hexamethylendiamin oder p-Octyl-benzyl-dimethylamin und N,N'-Bis-(halogenacetyl)-hexamethylendiamin zusammengegeben werden.
• So wird vorzugsweise p-Octyl-benzyl-chlorid mit N,N'-Bis - (dimethylaminoacetyl) - hexamethylendiamin oder auch p-Octyl-benzyl-dimethylamin mit N,N'-Bis-(chloracetyl)-hexamethylendiamin umgesetzt.
• Die unten beschriebenen Ausgangsstoffe, die zur Herstellung der vorliegenden Verbindung in Form des Chlorids verwendet werden, sind bekannt oder werden nach bekannten Verfahren hergestellt. Die Umsetzungen werden vorzugsweise so durchgeführt, daß die Ausgangsstoffe in Gegenwart eines flüchtigen, inerten Lösungsmittels, wie Acetonitril, Formamid, Nitromethan, Benzol, Toluol, Xylol, Isopropanol, Butanol, Isopropyläther, zusammengegeben werden. Um beste Ergebnisse zu erhalten, werden Umsetzungstemperaturen zwischen 20 und 150'C empfohlen. Es ist häufig vorteilhaft, die Umsetzungen bei Siedetemperatur der Reaktionsmischung durchzuführen. In Abhängigkeit hauptsächlich von der angewandten Temperatur sind die Umsetzungen praktisch nach etwa 2 bis 4 Stunden beendet. Die feste Substanz läßt sich durch Filtrieren gut von der Reaktionsmischung abtrennen. Sie kann gegebenenfalls umkristallisiert oder unter vermindertem Druck getrocknet werden. Beispiel Eine Mischung aus 13,45 Teilen N,N'-Bis-(chloracetyl)-hexamethylendiamin, 24,7 Teilen p-Octyl-benzyl-dimethylamin und 45 Teilen Acetonitril wurde in einen mit Rührer, Thermometer und Rückflußkühler versehenen Kolben gegeben. Die Mischung wurde 4 Stunden unter Rückfluß bei etwa 85°C erhitzt. Dann wurde die Reaktionsmischung auf 25°C abkühlen gelassen. Der gebildete weiße, kristalline Festkörper wurde abfiltriert, aus Isopropylalkohol umkristallisiert und unter vermindertem Druck getrocknet. Das Produkt enthielt 9,20f, ionogenes Chlor (theoretisch 9,3°/o). Es wurde als N,N'-Bis-(dimethylaminoacetyl) - hexamethylendiamin - bis - (chlor - poctylbenzylat) identifiziert und hatte den Schmelzpunkt 204 bis 205°C. Ausbeute praktisch quantitativ. Das gleiche Ergebnis' wurde bei Umsetzung von P-Octyl-benzylchlorid und N,N'-Bis-(dimethylaminoacetyl)-hexamethylendiamin unter ähnlichen Bedingungen wie oben erhalten.
• Ein Gemisch aus 23,9 Teilen P-Octyl-benzylchlorid und 14,3 Teilen N,N'-Bis(dimethylaminoacetyl)-hexamethylendiamin und 45 Teilen Acetonitril wurde in einen mit Rührer, Thermometer und Rückflußkühler versehenen Kolben gegeben, 4 Stunden auf 85°C erhitzt und dann auf 25°C abgekühlt. Der sich bildende weiße kristalline Körper wurde abfiltriert, aus Isopropanol umkristallisiert und unter vermindertem Druck getrocknet. Er wurde als N,N'-Bis-(dimethylaminoacetyl)-hexamethylendiamin-bis-(chlor-p-octylbenzylat) identifiziert und hatte den Schmelzpunkt 204 bis 205''C.
• Das Chlorid der quaternären Ammoniumv erbindung der vorliegenden Erfindung wurde nach der genormten »Chambers Modification of the Weber-Black Test [Weber, G. R. and Black, L. A.-Journal of the Amerizan Public Health Association, 38, 1405 (1948)] geprüft, bei der Bakterien in einer bekannten Menge in eine bestimmte Wassermenge gegeben werden, worauf eine bestimmte, bekannte Konzentration des zu prüfenden Giftes gegen Bakterien. zugesetzt und zum Schluß der Prozentsatz der abgetöteten Bakterien in bestimmten Zeitabständen festgestellt wird. Gewöhnlich werden 100 ccm Prüflösung verwendet, die aus 1 ccm des Inoculums, 1 ccm einer wäßrigen Lösung des zu prüfenden Bakterizids und restlichem Wasser besteht. Die verwendeten Bakterien sind in einer 1Ienge von mindestens 200000000/ccm Prüflösung vorhanden. Das Bakterizid wird in jeder gewünschten Konzentration zugefügt. Das verwendete Wasser kann destilliertes oder einfaches Wasser sein. Bei der vorliegenden Prüfung wurden 100 ccm Probelösung benutzt, die aus 1 ccm eines Inoculums, das Escherichia coli USPHS Nr.198 Stamm ATCC Nr. 11229 in einer Menge von 200 000 000 Bakterien/ccm Probelösung zu Beginn der Probe enthielt, 1 ccm des vorliegenden Bakterizids in einer Menge, daß 200 Teile/Million in der Testlösung vorhanden sind, und als Rest einfachem, hartem Wasser bestanden. Als harte Wässer wurden verwendet: St. Louis, Missouri (100); Cincinnati, Ohio (160) und Ardsley, Pennsylvania (450), wobei ihre in Klammern angegebene Härte der Calciumcarbonatmenge in Teilen/Million entspricht. Diese Wässer wurden wegen ihrer bekannten Härte ausgewählt, da ein Wasser mit einer Härte, die mehr als 50 Teilen/Million Calciumcarbonat äquivalent ist, als hartes Wasser bezeichnet wird.
• In der folgenden Tabelle sind die Ergebnisse der »Chambers Modificationa des Weber-Black-Testes aufgeführt, die mit dem vorliegenden Bakterizid als Verbindung B und mit N,N'-Bis-(dimethylaminoacetyl)-äthylendiamin-bis-(chlor-p-octyl-benzylat) als bekanntem, wirksamem Bakterizid, das etwa gleiche Struktur besitzt und als Verbindung A bezeichnet wird, durchgeführt wurden.

  Tabelle

  Konzentration Prozentsatz der abgetöteten Bakterien nach

  Geprüfte der Verbindung Benutztes Wasser

  Verbindung in Teile/Mill. 15 Sekunden I 30 Sekunden

  A 200 St. Louis, Mo. 99,9916 bis 99,9929 99,9999

  B 200 St. Louis, Mo. 100 100

  A 200 Cincinnati, 0. 99,9688 bis 99,9841 99,9983 bis 99,9994

  B 200 Cincinnati, O. 99,9999+ 100

  A 200 Ardsley, Pa. nicht zählbar 99,9378

  B 200 Ardsley, Pa. 99,9999+ j 100

  Damit ein Bakterizid vom United States Department of Public Health zugelassen werden kann, muß es mindestens 99,99990/, einer bestimmten Zahl von Escherichia coli in 30 Sekunden abtöten. Aus der obigen Tabelle geht hervor, daß die quaternäre Ammoniumverbindung der vorliegenden Erfindung die Public-HeaIth-Normen bei sanitären Anwendungen sogar in härtesten Wässern erfüllt. Außerdem verringert die vorliegende Verbindung nach 30 Sekunden nicht nur die Zahl der vorhandenen Escherichia coli, sondern sie werden vollkommen abgetötet. Dies trifft sogar dann zu, wenn die Konzentration des Bakterizids erheblich unter 200 Teilen/Million liegt. Jedoch wird aus Sicherheitsgründen die vorliegende Verbindung in Konzentrationen von mindestens 200 Teilen/ Million angewandt. Dies ist eine sehr wichtige Eigenschaft, besonders da gut bekannt ist, daß Escherichia coli, dessen Anwesenheit im Wasser ein Zeichen für Verunreinigung mit Fäkalien ist, viele Infektionen, wie die der Nieren, Harnblase, Gallenblase u. a., hervorruft. Diese stark bakterizide Eigenschaft der vorliegenden Verbindungen, sogar in den härtesten Wassersorten, ist ein gänzlich unerwarteter Vorteil, besonders wenn man berücksichtigt, daß die Verbindung A etwa die gleiche Grundstruktur besitzt. Infolge dieser überraschenden bakteriziden Eigenschaft ist die vorliegende Verbindung als sehr wirksames Mittel zur Vernichtung von Escherichia coli, sogar in den härtesten Wässern, geeignet.
• Obwohl die quaternäre Ammoniumverbindung der vorliegenden Erfindung als Chlorid beschrieben wurde, kann sie natürlich auch mit zufriedenstellendem Ergebnis als entsprechendes Bromid oder Jodid angewandt «erden. Das Bromid der vorliegenden quaternären Ammoniumverbindung ist ein besonders wirksames Bakterizid.
• N,N'-Bis-(dimethylaminoacetyl)-hexamethylendiaminbis-(chlor-p-octyl-benzylat) kann entweder allein oder gegebenenfalls in einem sanitären Reinigungsmittel angewandt werden. Die Verbindung kann mit einem nichtionogenen Reinigungsmittel, z. B. einem Alkylarylpolyäthoxyäthanol, in Gaststätten, Hotels usw. zur Desinfektion von Geschirr verwendet werden. Sie kann auch mit einem nichtionogenen Reinigungsmittel, z. B. einem Alkylarylpolyäthoxyäthanol, gegebenenfalls zusammen mit Natriummetasilikat, verschiedenen Natriumphosphaten, Natriumcarbonat, Natriumbicarbonat, Harnstoff, Natriumsulfat oder Mischungen derselben in Molkereien zur Desinfektion der Milchkannen, Röhren und in Nährmittelfabriken zur Desinfektion der Maschinen und auf den Farmen zur Desinfektion der Vorrichtungen und zur Reinigung der Eier angewandt werden. Die Verbindung kann entweder in trockenem Zustand oder in wäBriger Lösung angewandt werden, je nach der besonderen Anwendungsweise.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von N,N'-Bis-(dimethylaminoacetyl) -hexamethylendiamin) -bis- (halogen-p-octylbenzylat), wobei Halogen Chlor, Brom oder Jod bedeutet, dadurch gekennzeichnet, daB man p-Octyl-benzylhalogenid mit N,N'-Bis-(dimethylaminoacetyl)-hexamethylendiamin oder p-Octyl-benzyldimethylamin mit N,N'-Bis-(halogenacetyl)-hexamethylendiamin umsetzt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB man die Reaktion bei Temperaturen von 20 bis 150°C in Gegenwart eines inerten, flüchtigen, organischen Lösungsmittels durchführt.