DE2330454A1

DE2330454A1 - Neue mikrobicide verbindungen

Info

Publication number: DE2330454A1
Application number: DE19732330454
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dr Holtschmidt; Guenter Dr Schwarzmann
Original assignee: TH Goldschmidt AG
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1973-06-15
Filing date: 1973-06-15
Publication date: 1975-01-16
Also published as: DE2330454C3; DE2330454B2

Description

TH. GOLDSCHMIDT AG, Essen

Neue mikrobicide Verbindungen

Die Erfindung betrifft als neue Verbindungen 4-tert.-Butylcyclohexylaminoalkan, wobei der Alkylrest ein Kohlenwasserstoffrest mit 8-12 Kohlenstoffatomen ist, sowie Verfahren zur Herstellung dieser Verbindungen und diese Verbindungen enthaltende Zubereitungen, welche durch mikrobicide Wirksamkeit ausgezeichnet sind.

Unter Mikrobicidie versteht man im Sinne vorliegender Verbindungen die Eigenschaft einer Verbindung oder einer diese Verbindung enthaltenden Zubereitung, grampositive und gramnegative Bakterien, Haut- und Schimmelpilze, Hefen, Viren oder Algen abzutöten. Bei der Vielfalt dieser Lebewesen ist es verständlich, daß die Wirksamkeit nicht gegenüber allen vorgenannten Lebewesen vorhanden ist, sondern daß es bei guter Wirkung gegen einzelne dieser Organismen ausgezeichnete Wirkung gegenüber ausgewirkten Organismen zeigen kann. Das bedeutet, daß die

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Wirkung verständlicherweise nicht gegenüber sämtlichen Mikroorganismen gleich ist. Jedoch bedeutet das Auffinden neuer Substanzen mit mikrobiciden Eigenschaften immer eine Bereicherung der Technik der Mikrobicidie, da durch Wechsel der wirksamen Verbindungen sowie durch den Einsatz neuer Produkte die Resistenz der Mikroorganismen,auch nicht die Fähigkeit zur Resistenzbildung der Organismen, herabgesetzt wird. Hinzu kommt, wie oben erwähnt, die besondere Wirksamkeit in selektiven Bereichen.

Die neuen Verbindungen können dadurch hergestellt werden, daß man 4-tert.-Butylcyclohexylamin mit dem entsprechenden Alkylhalogenid im Molverhältnis 1 : 1 bis 5 : 1 bei Temperaturen von 100 bis 150°C umsetzt und das Verfahrensprodukt aus dem Reaktionsgemisch abdestilliert.

Es kann zweckmäßig sein, in Gegenwart eines Halogenwatsserstoffakzeptors_f vorzugsweise Alkali- oder Erdalkalihydroxid zu arbeiten. Ein besonderer Zusatz eines Halogenwasserstoffakzeptors erübrigt sich jedoch gegebenenfalls dann, wenn mit einem großen Überschuß an Amin die Reaktion durchgeführt wird, da das Amin dann als Säureakzeptor wirkt.

Die Reaktion verläuft bei Temperaturen von 100 bis etwa 150⁰C, wobei die Untergrenze der Temperatur dadurch gegeben

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ist, daß die Reaktion in wirtschaftlichen Zeiten durchgeführt werden kann und die obere Grenze nicht überschritten werden muß, da die Reaktion schnell genug abläuft und bei höheren Temperaturen Nebenprodukte entstehen können. Bevorzugt ist der Temperaturbereich von 130 bis 140 C.

Das gewünschte Verfahrensprodukt wird zweckmäßig durch Destillation aus dem Reaktionsgemisch abgetrennt. Ist der Alkylrest ein Octylrest, liegt der Siedepunkt der gewünschten Verbindung bei 155 bis 16O°C bei einem Druck von 0,6 Torr. Ist der Alkylrest ein Dodecylrest, liegt der Siedepunkt bei 155 bis 177°C bei O,l Torr.

Es ist dem Fachmann verständlich, daß.man an Stelle der reinen Alkylreste mit 8-12 Kohlenstoffatomen auch Mischungen von Alkylresten verwenden kann, welche im Mittel C_ß- bis C _- Reste enthalten und geradkettig oder verzweigt sein können, bei denen jedoch der Anteil an C_g- bis C.-- Alkylkomponente möglichst hoch liegen soll.

Die neuen Verbindungen sind nicht wasserlöslich. Es ist deshalb notwendig, daß man die Verbindungen entweder auf einen Füllstoff hoher spezifischer Oberfläche aufträgt, um zu Stäubemitteln zu gelangen oder sie, wenn man sie im wäßrigen

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Medium anwenden will, zusammen mit einem Lösungsvermittler anzuwenden. Beispiele derartiger Lösungsvermittler sind die Anlagerungsprodukte von Äthylenoxid an hydrophobe Verbindungen mit aktivem Wasserstoffatom, beispielsweise Anlagerungsprodukte von Äthylenoxid an Tridecylalkohol. Man kann auch kationaktive Lösungsvermittler, wie z.B. Dodecyldimethylbenzylammoniumchlorid, verwenden, üblicherweise wählt man, bezogen auf Wirksubstanz, etwa die gleiche Menge Solubilisierungsmittel.

Die erfindungsgemäß hergestellte Verbindung kann in üblicher Weise konfektioniert werden, d.h. die gelöste bzw. solubilisierte Verbindung kann zusammen mit anderen mikrobiciden Verbindungen und mit weiteren Zusätzen wie Geruchsstoffe oder Farbstoffe versehen werden. Die Verbindung kann auch in fluorierten Chlorkohlenwasserstoffen gelöst werden und in Aerosolform zur Anwendung gelangen. Durch den Zusatz der Solubilisierungsmittel bei Verwendung einer wäßrigen Lösung wird gleichzeitig die Reinigungskraft der Lösungen verstärkt, und zwar insbesondere dann, wenn als Solubilisierungsmittel nichtionogene Tenside verwendet werden.

In den folgenden Beispielen wird zunächst das erfindungsgeiriäße Verbindungsgemisch erläutert. Anschließend wird in tabellarischer Form die Wirksamkeit der erfindungsgemäß her-

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gestellten Zubereitungen gezeigt. Die Prüfung auf Mikrobicidie erfolgte nach den Richtlinien der Deutschen Gesellschaft für ' Hygiene und Mikrobiologie e.V., Gustav Fischer Verlag, Stuttgart, 1959. Dabei bedeutet in den Tabellen + Keimwachstum, - kein Keimwachstum.

In den Beispielen 1 und 2 wird die Herstellung der erfindungsgemäßen neuen Verbindungen beschrieben. In den Beispielen 3-6 wird die Herstellung von Zubereitungen unter Verwendung dieser Verbindungen erläutert. Hieran schließen sich Tabellen zum Nachweis des mikrobiciden Effektes an.

Beispiel 1

Herstellung von 4-tert.-Butylcyclohexylamlnooctan In einem 4 1-Vierhalskolben, ausgestattet mit KPG-Rührer, Tropftrichter, Thermometer und Rückflußkühler, werden 12 Mol 4-tert.-Butylcyclohexylamin und 4,8 Mol NaOH vorgelegt. Zu diesem Gemisch gibt man langsam 3 Mol n-Octylbromid und erhitzt anschließend eine Stunde lang auf etwa 135 C. Danach dekantiert man noch heiß vom anorganischen Rückstand und unterwirft die dekantierte Flüssigkeit einer fraktionierten Destillation. Nach einem Verlauf von 4-tert.-Butylcyclohexylamin gehen bei 155 bis 160⁰C und 0,6 Torr 608 g über.

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Elementaranalyse für C.gH -N (Molgewicht 268):

berechnet gefunden

C 80,9 Gew.-% C 80,5 Gew.-%

H 13/9 Gew.-% H 13,7 Gew.-%

H 5,2 Gew.-% N 5,2 Gew.-%

Beispiel 2

Herstellung von 4-tert.-Butylcyclohexylaminododecan Zu 12 Mol 4-tert.-Butylcyclohexylamin, 4,8 Mol NaOH und 10 ml H₂O in einem 4 1-Vierhalskolben, ausgestattet mit KPG-Rührer, Tropftrichter, Thermometer und Rückflußkühler, gibt man in kleinen Portionen 3 Mol Dodecylbromid und erhitzt anschließend eine Stunde lang auf 14O°C. Danach dekantiert man noch heiß vom anorganischen Rückstand und unterwirft die dekantierte Flüssigkeit einer fraktionierten Destillation. Nach einem Verlauf von 4-tert.-Butylcyclohexylamin gehen zwischen 175 und 177°C bei 0,1 Torr 776 g 4-tert.-Butylcyclohexylamxnododecan über.

Elementaranalyse für ^C22^H45^N (^Molg^ewlcnt 324):

berechnet gefunden

C 81,6 Gew.-% C 81,3 Gew.-%

H 13,9 Gew.-% H 14,1 Gew.-%

N 4,5 Gew.-% N 4,4 Gew.-%

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'■· ■■. .·■■·. Beispiel 3 :..:. ·.:.■.. ■··..·■ ..■;.■;■■-■■■··.,'·

10 Gewichtsteile 4-tert.-Bu^ylcyciohexylaminQoctan, 10 Gewichtsteile eines Additionsproduktes von 12 -Mol Kthylenoxid an 1 Mol Isotridecylalkohoi, 10 Gewichtsteile Essigsäure, 20 % Isopropanol und 50 Gewichtsteile Wasser werden unter Rühren und Erwärmen auf etwa 40 C homogenisiert. Man erhält so eine gelbgefärbte, klare Lösung, die sich mit Wasser leicht verdünnen läßt.

Beispiel 4

10 Gewichtsteile 4-tert.-Butylcyclohexylaminoocatn, 10 Gewichtsteile einer Lösung, die 80 % .

Cl

und 20 % Xthanol enthält, sowie 10 Gewichtsteile-Essigsäure und 70 Gewichtsteile Wasser werden unter Rühren bei ca, 40⁰C homogenisiert. Man gelangt so zu einer gelben, klaren;Lösung, die sich mit Wasser in jedem Verhältnis mischen läßt.

Beispiel 5

10 Gewichtsteile 4-tert.-Butylcyclohexylaminododecan, 10 Gewichtsteile eines Additionsproduktes von 12 Mol Äthylenoxid

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an 1 Mol Isotridecy!alkohol, IO Gewichtsteile Essigsäure und 70 Gewichtsteile Wasser werden unter Rühren bei 40 C homogenisiert. Man erhält so eine klare mit Wasser verdünnbare Lösung.

Beispiel 6

10 Gewichtsteile 4-tert,-Butylcyclohexylaminododecan, IO Gewichtsteile einer Lösung, die 80 %

CH.

ei

und 2O % Äthanol enthält, sowie 10 Gewichtsteile Essigsäure und 70 Gewichtsteile Wasser werden unter Rühren bei etwa 50°C homogenisiert.

Die fortschrittliche Wirkung der erfindungsgemäßen Substanzen geht aus folgenden Tabellen hervor, wobei die Tabelle 1 mit der Zubereitung! des Beispiels 3, die Tabelle 2 mit der Zubereitung des Beispiels 4, die Tabelle 3 mit der Zubereitung des Beispiels 5 und die Tabelle 4 mit der Zubereitung des Beispiels 6 erarbeitet worden ist. Am Kopf der Tabelle ist jeweils der pH-Wert der O,l Gew.-% Wirkstoff enthaltenden Lösung angegeben.

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Tabelle

pH-Wert: 7,0

Teststamm

Konzentration in % Einwirkungszeit in Min. 1 2 5 10 20 30

S. aureus

0,1

0,05 0,01 0,005 0,001

E. coli

O,O5 0,01 O,OO5 0,001

P. vulgaris

0,1

0,05

0,01

O,OO5

0,001

T. mentagrophytes O,l

0,05 0,01 0,005 0,001

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2331)454

Tabelle

pH-Wert: 6,7

TeststaHna

Konzentration

'■■ in % ^:

Einwirkungszeit in Min, 12 5 10 20 30

S, aureus

0,1 ^: 0,05

"O/Öl ^a 0,005 0,001

E. coli

0,1 O,O5 O, Öl' 0,OO5 0,001

P. vulgaris

O_fl

0,05

0,01

0,005

0,001

M. gypseum

0,1
0,05 O,Ol O,OO5 0,001

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	-	T	tabelle 3	Einwirkungszeit	2	5	IO	2Ο	ϊ-: ■■:-■;■! \
pH-Wert: 5,O		- - — ■-■-■-		1	-	-	—	—	in Min.
Teststanffia	·■■- - --- ■	E. aeruginosa	Konzentration	— ■	-	-	—	—	3α
- - -· ■ -	E. coli		in %	4·	4·	4-	4-	—
S. aureus			0,1	*	4-	4-	4-	4-	—
	..		O,O5	+"	*	·■+ ■	4-		—
	- - - ■ --· ■	Ο,ΟΙ		-	-	—	-	4-
..	C. albicans	0,OQ5	—	—	—	—	—
		-0,001	4-					-
	Ο,Ι	*!■^ri*	4-	4-	4·	+	—
	0,OS	+
			4-	4-	4-	4-	4-
0,01	4-
		+		4- . ·,		4-
Ο,ΟΟ5			-	—	-
	-	—	-	-	-	...4r -
0,001	-	4-	4-	4-	4-	-
Ο,Ι	ν	4-	4-	4·	+	-
0,05	4·		4-	♦ ■■■		*
■ Ο,ΟΙ	4-	-	-	-	-	+
0,005	-	-	-	-	-
0,001	—	4-	■-	-	-	— '
0,1	4-	')	+	⁺	—	_
0,05		■+	4-	+	-+-■	—
Ο,ΟΙ			—
0,005
Θ,ΟΟΙ · ■

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Tabelle

pH-Wert: 5,1

Teststamm

Konzentration in % Einwirkungszeit in Min. 1 2 5 10 20 30

S. aureus

0,1

0,05

0,01

0,005

0,001

ι ., „

P. vulgaris

0,1

0,05

0,01

0,005

0,001 t ί

P. aeruginosa

0,1
0,05 0,01 0,005 0,001

P. expansum

0,1

0,05

0,01

0,005

0,001

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Der folgende Versuch dient als Vergleichsversuch:

Die Wirkungsweise von Hexachlorophen als Desinfektionsmittel ist in dem Buch "Sterilisation, Desinfektion, Konservierung, Chemotherapie" von Wallhäußer und Schmidt, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 1967, S. 193, beschrieben.

Als Vergleichssubstanz wurde eine Mischung aus gleichen Gewichtsteilen Hexachlorophen und einem ümsetzungsprodukt von 12 Mol Xthylenoxid mit Tridecylalkohol verwendet. Die angegebenen Konzentrationen beziehen sich auf den Gehalt an Hexachlorophen. Der pH-Wert der wäßrigen Lösung beträgt 7,7.

Teststamm Konzentration Einwirkungszeit in Min.

in % 1 2 5 10 20

S. aureus 0,1 · +_____

0,05 + - - -

E. coli 1,0 + + + + + -

P. aeruginosa 2,0 ______

C. albicans 5,0 + + + + + +

P. expansum 5,0 + + + + + +

Die Tabelle zeigt die Überlegenheit der erfindungsgemäßen Verbindung in bezug auf ihre mikrobicide Wirksamkeit.

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Claims

Patentansprüche

1. Neue Verbindungen der allgemeinen Formel

CH., -CM H )-NH-R,

R - Alkylrest mit 8-12 Kohlenstoffatomen.

2. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen des Patentanspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß man 4-tert.-Butylcyclohexylamin mit dem entsprechenden Alkylhalogenid im Molverhältnis 1 : 1 bis 5 : 1 bei Temperaturen von 100 bis 15O°C umsetzt und das Verfahrensprodukt aus dem Reaktionsgemisch abdestilliert'.

3. Verfahren nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man insbesondere bei niedrigen Molverhältnissen in Gegenwart eines Halogenwasserstoffakzeptors arbeitet.

4. Mikrobicide Zubereitung, gekennzeichnet durch einen wirksamen Gehalt an Verbindungen des Patentanspruchs 1 in einem Träger, der übliche Zusätze, Füllstoffe und dergleichen enthalten kann.

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