DE2518542A1 - Biocides mittel - Google Patents

Description

Biocides Mittel

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendbarkeit eines
Harnstoffderivates der Formel I

CF.

NHCNH

C=N

CD

C=N

als biocides Mittel, welches gegen Bakterien, Pilze und Algen wirksam ist. Die Bekämpfung des Wachstums von Bakterien, Pilzen und Algen erfolgt erfxndungsgemass in der Weise, dass man den Ort ihres Vorkommens mit einer biocid wirksamen Menge der obengenannten Verbindung behandelt. Die Behandlung kann überall dort vorgenommen werden, wo die Umgebungsbedingungen das Wachstum oder die Entwicklung von Bakterien, Pilzen und/oder Algen begünstigen, u.a. in der menschlichen Mundhöhle. Die Verbindung der Formel I kann auf die vom Befall durch Bakterien,

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Pilze und/oder Algen bedrohten Bereiche in Form üblicher Zubereitungen aufgebracht werden, um dort deren Wachstum zu verhindern.

Das Harnstoffderivat der Formel I kann durch Umsetzung eines entsprechend substituierten Isocyanats mit einem ebensolchen Anilin hergestellt werden. Jeder der beiden Substituenten des Harnstoffs kann über das Isocyanat eingeführt werden; im vorliegenden Fall geht man jedoch vom m-Trifluormethyl-phenylisocyanat, welches im Handel erhältlich ist₃ aus und setzt dieses mit 3»5-Dicyanoanilin, welches entsprechend den nachfolgenden Beispielen erhältlich ist, um.

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Beispiel ί

5-Nitroisophthaloylchlorid

312 g (1,56 Mol) 5-Kitroisophthaisäure werden mit 350 g Thionylchlorid umgesetzt, bis eine klare Lösung erhalten wird. Überschüssiges SOCl₂ wird abgedampft und das Zwischenprodukt, sowie es ist, verwendet.

Beispiel 2 5-Nitroisophthalamid

83 'g 5-Nitroisophthaloylchlorid, wie es in Beispiel 1 hergestellt wird, werden zu 175 g eisgekühltem Ammoniumhydroxyd zugegeben. Das Produkt wird abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Die Ausbeute beträgt 70 g, Schmelzpunkt 312° bis 314°C.

Beispiel 3 5-Nitroisophthalonitril

62,7 g 5-Nitroisophthalamid, wie in Beispiel 2 hergestellt, werden mit 120 g PCl₅ und 1 g Pyridin erhitzt, bis die Entwicklung von HGl aufhört und eine klare Lösung vorliegt. Das Gemisch wird in Wasser gegossen, filtriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet, Die Ausbeute beträgt 36,7 g, Schmelzpunkt 197° bis 201⁰C.

Beispiel 4 3,5-Dicyanoanilin 5-Aminoisophthalonitril

40 g Eisenpulver, 3 ml konzentrierte Salzsäure, 125 ml Aethylalkohol und 100 ml Wasser werden vereinigt und auf Rückflusstamperatur erhitzt. 48,6 g 5-Nitroisophthalonitril werden portionsweise zugegeben, um den Rückfluss aufrecht zu erhalten. Nach Beendigung der Zugabe werden 3 g 50-?&ige NaOH zugesetzt und das Gemisch durch ein "Dicalite"-Kissen filtriert. Das Eisenoxyd wird mit Aceton extrahiert, der Extrakt in V/asser gegossen und mit dem durch Giessen des Filtrats in Wasser erhaltenen Produkt vereinigt. Die Gesamtausbeute beträgt 34,8 g Produkt, Schmelzpunkt 181° bis 183°σ.

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Die folgenden Beispiele beschreiben das Verfahren zur Herstellung der Verbindung gemäss der Erfindung und die Wirksamkeit der Verbindung nach Vervrendung gegen Bakterien, Fungi und

Algen.

Beispiel 5 1-ip-rTrif luorme thy lphenyl-3- (3^f, 5 * -di c yanophe nyl) harnst of f

3,6 g 3',5'-Dicyanoanilin werden in 50 ml Aceton gelöst und 4,7 g m-Trifluormethylphenylisocyanat mit 5 Tropfen Triäthylamin als Katalysator zugesetzt. Das Gemisch wird 1 bis 2 Stunden bei Rückflusstemperatur erhitzt, gekühlt, in Wasser gegossen und das Produkt abfiltriert. Die Ausbeute beträgt 6 g, Schmelzpunkt 153° bis 157⁰C.

In den verbleibenden Beispielen wird die Verbindung von Beispiel 1 als Verbindung I bezeichnet.

Beispiel 6 Prüfung auf biocide Wirkung

Es werden Reagenzgläser mit' sterilisierter'Nährlösung und Malzextraktnährlösung bereitgestellt. Aliquote Teile des .in einem geeigneten Lösungsmittel, gelösten Wirkstoffes werden durch den Stopfen in die Nährlösung injiziert, um Konzentrationen von 50 ppm und weniger herzustellen. -Der untersuchte Organismus ist ein Fungus, Phoma herbarum. Drei Tropfen einer Sporensuspension des Fungus werden in die Reagenzgläser mit Malznährlösung injiziert. Eine Woche später wird das Wachstum des Organismus beobachtet und die Aktivität des Wirkstoffes als die niedrigste Konzentration in ppm aufgezeichnet, die eine 50-foige Hemmung des Wachstums, verglichen mit einem unbehandelten beimpften Reagenzglas, liefert. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in Tabelle I aufgeführt:

Tabelle I

Verbindung I > 50

>grösser als

Beispiel 7 Screening-Tests mit Agar in vitro

Bei diesem Test werden die bakteriziden^ fmngiziden und

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algiciden Eigenschaften einer Verbindung gemessen, wenn sie mit sich-vermehrenden Bakterien, Fungi oder Algen in einem künstlichen Medium in Berührung kommt . Dieser Test wird durch Zugabe von 20 ml-Portionen einer geeigneten warmen, sterilen Agarlösung in Petrischalen von 20 χ 100 mm durchgeführt. Dann wird die zu untersuchende Verbindung in die Petrischalen in Mengen von 1, 5, 10 und 50 jug/ml eingebracht und mit der warmen b ewegtenAgarlös ung gemischt. Das behandelte Agargemisch lässt man dann auf Zimmertemperatur abkühlen und fest werden. Zellen der gewählten Organismen werden auf der Oberfläche des festgewordenen Agars ausgestrichen und dann in solchen Zeitspannen bebrütet, wie unbehandelte Proben, die keinen Wirkstoff enthalten, ein für diesen Organismus typisches üppiges Wachstum zeigen. Diese Zeit schwankt zwischen 24 Stunden und einer Woche, je nach dem betreffenden Organismus. Die Fungi werden bei 30⁰C und die Bakterien bei 37⁰C bebrütet. Die Algen werden bei Zimmertemperatur unter künstlichem Licht bebrütet. Nähragar wird als Medium bei diesem Versuch für die Bakterien verwendet. Kartoffel-Dextro se-Agar wird als Medium für die Fungi mit Ausnahme von Trichophyton mentagrophytes, für welchen Emmons-Agar genommen wird, verwendet. Ein modifiziertes Jack-Meyers-Agar wird für das Wachstum der Algen verwendet.

Das Ausmass des Wachstums wird nach Ablauf der Bebrütungszeit festgestellt. Repräsentative Organismen, die bei diesem Versuch eingesetzt werden, sind die folgenden: Bakterien:

Bacillus cereus Brevibacterium ammoniagenes

Enterobacter aerogenes

Escherichia coli Pseudomonas aeruginosa

Pseudomonas fluorescens Fungi:

Aspergillus flavus Asperglllus furoigatus

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Aspergillus niger Aspergillus oryzae Aureo bas idium pullulans Pencil]ium expansum Pencillium italicum PeneiIlium ochra-chloron Pencillium verraiculatum Rhizopus stolonifer

Trichodernia sp.

Trichophyton mentagrophytes

Chlorella pyrenoidosa Euglena gracilis Scenedesmus obliquus

Tabelle II Screening-Tests mit Agar in vitro

Minimale Hemmkonzentration,

Bakterien

Algen:

Fungi:

Bacillus cereus Brevibacterium ammoniagenes Enterobacter aerogenes Escherichia coli Pseudomonas aeruginosa Pseudomonas fluorescens

Asperg'illus flavus Aspergillus fumigatus Aspergillus niger Aspergillus oryzae Aureobasidium pullulans Pencillium expansum Pencillium italicum

Verbindung Nr. I

(5) 50 50 50 '

>50-- >50 >50 50

> 50 >50 (10)

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Pencillium οehra-chloron > 50

Pencillium verrciculatum > 50

Rhizopus stolonifer >50

Trichoderma sp. 50

Trichophyton mentagrophytes (5)

Algen:

Chlorella pyrenoidosa 50

Euglena gracilis >50

Scenedesmus obliquus 10

( ) bedeutet teilweise Hemmung bei dieser Konzentration ^> grosser als

Beispiel 8 Versuch mit sulfatreduzierenden Bakterien in vitro

Bei diesem Versuch werden die bakteriziden Eigenschaften einer Verbindung gemessen, wenn sie mit sulfatreduzierenden Bakterien, insbesondere Desulfovibrio desulfuricaris, in Berührung komrtt. Dieser Versuch wird durch Lösen der Testverbindung in Aceton, so dass sich eine 0,5-/£ige Lösung ergibt, durchgeführt. Dieser Wirkstoff wird unter anaeroben Bedingungen in Reagenzgläser eingebracht, die sterile Sulfat-API-Nährlösung mit "Trypton" enthalten, und zwar in solchen Mengen, dass sich Endwirkstoffkonzentrationen von 1, 5, 10 und 50 jug/ml Lösung ergeben. Eine Impf lösung von 0,5 ml des wachsenden Organismus Desulfοvibrio desulfuricans wird in die Gläser und anschliessend genügend steriles, destilliertes Wasser eingebracht, dass in den Gläsern insgesamt IC ml Lösung vorhanden sind. Die Gläser werden 3 bis 5 Tage bei Zimmertemperatur bebrütet, bis unbehandelte Kontrollgläser ein Wachstum des Organismus zeigen, was die Entwicklung der schwarzen Färbung in den Gläsern anzeigt.

Eine Zusammenfassung der minimalen Hemmkonzentration, die für die Bekämpfung des Organismus notwendig ist, wird nachstehend angegeben:

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Tabelle III

/ig/ml Verbindung I

Desulfovibrio desulfuric ans * (5)

( ) bedeutet teilweise Hemmung bei
dieser Konzentration

Beispiel 9 Verdünnungstest mit Staphylococcus aureus

Bei diesem Versuch wird die bakteriostatische Wirkung der betreffenden Verbindung gegen Staphylococcus aureus gemessen. Tryptische Sojanährlösung wird unter aseptischen Bedingurjgen in klare Kulturreagenzgläser von 13 χ 100 mm eingefüllt. Das erste Glas enthält 3,6 ml Medium und die Gläser 2 bis 10 enthalten 2,0 ml Medium. Die Testverbindung wird in Aceton gelöst und ergibt 10 ml einer 0,10$igen Lösung· der Testverbindung. Mit einer sterilen Spritze werden 0,4 ml der Testverbindungslösung in das erste Glas, das 3,6 ml der sterilen Nährlösung enthält, eingebracht und gründlich gemischt. Dieses Vorgehen erfolgt bei allen 10 Gläsern. Aus dem 10. Glas werden 2,0 ml Lösung entfernt und verworfen. Jedes Glas wird dann mit 0,1 ml einer 24 Stunden alten Kultur von Staphylococcus aureus in tryptischer Sojanährlösung beimpft und das Gemisch gründlich mit einem "Vortex"-Mischer gemischt. Als Vergleich wird ein Glas mit steriler Nährlösung, das keinen Wirkstoff enthält, verwendet, um sicher zu gehen, dass das Inoculum·lebensfähig ist. Die Gläser werden 24 Stunden bei 37°C bebrütet. Dann werden sie" geprüft, um das Wachstum des Organismus in. den Kulturgläsern zu bestimmen. Die minimale Konzentration, bei der kein Wachstum des Organismus erfolgt, wird aufgezeichnet. Die folgende Tabelle gibt die minimale Hemmkonzentration an, die für die Bekämpfung des Organismus erforderlich ist.

Tabelle IV

Minimale Hemmkonzentration ug/nl Wirkstoff '' Staphylococcus aureus

Verbindung I 1,56

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Die erfindungsgemässe Verbindung wird im allgemeinen in eine für übliche Anwendungen geeignete Form gebracht. Beispielsweise kann die Verbindung pestiziden Kitteln einverleibt werden, die in Form von Emulsionen, Suspensionen, Lösungen, Stäuben und Aerosol-Sprays hergestellt werden. Gexirohnlich enthalten derartige Mittel ausser der aktiven Verbindung die normalerweise in Pestizidzubereitungen vorliegenden Hilfsstoffe In diesen Mitteln kann die aktive Verbindung gemäss vorliegender Erfindung als alleinige pestizide Komponente verwendet oder im Gemisch mit anderen Verbindungen ähnlicher Wirksamkeit verwendet werden. Die pestiziden Mittel gemäss vorliegender Erfindung können als Hilfsstoffe organische Lösungsmittel, wie Sesamöl, Xylole, Schweröl usw., Wasser, Emulgiermittel, oberflächenaktive Mittel, Talk, Pyrophyllit, Diatomit, Gips, Tone, Treibmittel, z.B. Dichlordifluormethan, usw. enthalten. Gewünsentenfalls kann die aktive Verbindung aber auch direkt auf •die Nährstoffe, Saaten usw., von denen sich die Schädlinge ernähren, aufgebracht werden. Im Zusammenhang mit der Wirksamkeit der erfindungsgemäss offenbarten pestiziden Verbindung wird darauf hingewiesen, dass sie als solche nicht notwendigerweise aktiv sein muss. Es entspricht der Zielsetzung der vorliegenden Erfindung vollständig, wenn die betreffende Verbindung durch äussere Einflüsse, wie z.B. durch Licht oder physiologische Einwirkung, die eintritt, wenn die Verbindung in den Körper des Schädlings aufgenommen worden ist, aktiv gemacht wird.

Die genaue Art der Anwendung der erfindungsgemassen pestiziden Mittel in dem jeweiligen speziellen Fall ist dem Fachmann geläufig. Im allgemeinen wird die wirksame pestizide Verbindung als flüssiges Kittelformuliert, z.B. als Emulsion, Suspension oder als Aerosolspray. Obwohl die Konzentration der aktiven Komponente in den vorliegenden pestiziden Mitteln innerhalb weiter Grenzen variieren kann, macht die pestizide Verbindung übliche rweise nicht mehr als etwa 15,0 Gew.$ der pestiziden Formulierung aus. Vorzugsweise jedoch liegen die erfindungsgemassen pestiziden Kittel in

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Form von Lösungen oder Suspensionen vor, die etv/a 0,1 bis 1,0 an pestizider wirksamer Verbindung enthalten.

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Claims (1)

1. .P. .a .t. "e. .η .t a η .s ρ ν ü c h. e

   V 1. ) Bioeid wirksame Verbindung der Formel I

   CHN 0

   I
   NHCKH

   Il f\ HC V

   2. Verfahren zum Bekämpfen des Wachstums von Bakterien, Pilzen und Algenj dadurch gekennzeichnet, dass man den Ort ihres Vorkommens mit einer biocid wirksamen Menge einer Verbindung der Formel I

   ⁰  r\

   NHCNH-/ ^ (D

   CF₃ C=N

   behandelt.

   3. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der Formel I

   C = N

   o 1

   NHCNH-/ y

   CF₃ C=N

   dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel II

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   CP.

   mit einer Verbindung der Formel III

   C=N

   (ID (III)

   wobei das eine R/Isocyanatogruppe und das andere R eine Aminogruppe bedeutet,.umsetzt.

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