DE3032786A1

DE3032786A1 - Verwendung von aldehyden als antimikrobielle wirkstoffe und neue aldehyde

Info

Publication number: DE3032786A1
Application number: DE19803032786
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr. 4018 Langenfeld Bansemir; Jens Dipl.-Chem. Dr. 4010 Hilden Conrad; Karlheinz Dipl.-Chem. Dr. 5657 Haan Disch
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1980-08-30
Filing date: 1980-08-30
Publication date: 1982-04-22
Also published as: DE3032786C2

Description

"Verwendung von Aldehyden als antimikrobielle Wirkstoffe
und neue Aldehyde" Die Erfindung betrifft die Verwendung von substituierten 3-Alkoxy-2, 2-dimethyl-3-phenylpropionaldehyden als antimikrobielle Wirkstoffe.
Es wurde gefunden, daß Aldehyde der Formel I, in der R Wasserstoff, einen geradkettigen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoff atomen oder einen Benzylrest und R2 einen geradkettigen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoff atomen darstellen, während X ein Sauerstoffatom bedeutet oder nicht vorhanden ist, sich mit Vorteil als antimikrobielle Wirkstoffe verwenden lassen.
Die Aldehyde. der Formel I können nach oder in Analogie zu dem von k.C. Brannock in J. Org. Chem. 25 (1960), S. 258-260 beschriebenen Verfahren durch Umsetzung von 1-Ethoxy-2-methylpropen-1 mit Arylaldehyddiacetalen der Formel II, in der X, R1 und R2 die für die Formel I angegebene Bedeutung haben, und nachfolgende Hydrolyse der resultierenden 3-Alkoxy-2,2-dimethyl-3-phenylpropionaldehyddiacetale erhalten werden.
Die nach diesem Verfahren hergestellten Aldehyde der Formel I sind antimikrobiell wirksam und zeichnen sich durch einen angenehmen Geruch aus, weshalb sie bevorzugt in Kombination mit unangenehm riechenden antimikrobiellen Wirkstoffen eingesetzt werden, um deren störenden Geruch zu maskieren. Ein Teil der durch die Formel I definierten Aldehyde ist neu.
Als erfindungsgemäß zu verwendende Verbindungen der Formel I kommen beispielsweise die folgenden in Betracht: 3-Methoxy-2 , 2-dimethyl-3-phenylpropionaldehyd, 3-Ethoxy-2,2-dimethyl-3-phenylpropionaldehyd, 3-Propoxy-2,2-dimethyl-3-phenylpropionaldehyd, 3-Hexoxy-2 2-dimethyl-3-phenylpropionaldehyd, 3-Ethoxy-2,2-dimethyl-3-(4'-methyl-phenyl)-propionaldehyd, 3-Butoxy-2,2-dimethyl-3-(4'-methyl-phenyl) -propionaldehyd, 3-J .thoxy-'2 , 2-dimethyl-3-(4'-methyl-phenyl)-propionaldehyd, 3-Methoxy-2, a-dimethyl--(4 '-butoxy-phenyl) -propio;ialdehyd, 3-Ethoxy-2,2-dimethyl-3-(4'-hexoxy-phenyl)-propionaldehyd, 3-Ethoxy-2,2-dimethyl-3-(4|-phenylmethoxy-phenyl)-propionaldehyd und 3-Butoxy-2,2-dimethyl-3-(4'-phenylmethoxy-phenyl)-propionaldehyd.
Zur Verwendung in antimikrobiellen Mitteln können die Aldehyde der Formel I einzeln oder im Gemisch in flüssige, pastenförmige oder feste Zubereitungen eingearbeitet werden. Derartige antimikrobielle Mittel können auf den verschiedensten Gebieten zum Einsatz gelangen, beispielsweise als Reinigungs-, Desinfektions- und Konservierungsmittel für Textilien, Füßböden, Krankenzuseinrchtungen, medizinische Instrumente, Schulen, Badeanstalten, öffentliche Verkehrsmittel, gewerbliche Betriebe, wie Molkereitvn, Brauereien und Wäschereien.
Die fertigen antimikrobiellen Mittel enthalten neben den beschrieenen Wirkstoffen in der Regel weitere üblicherweise verwendete Bestandteile, die je nach der vorgesehenen Anwendungsform und dem Anwendungszweck ausgewählt werden. Für flüssige Zubereitungen kommen als Lösungsmittel Wasser und übliche organische Lösungsmittel, insbesondere Alkohole, gegebenenfalls im Gemisch mit Wasser in Betracht. Solche Lösungen lassen sich gut versprühen, wobei man entweder Druckluft anwendet oder ein in der Aerosoltechnik für die Herstellung von Sprays gebräuchliches Treibmittel einsetzt.
Wenn neben der antimikrobiellen Wirkung eine zusätzliche Reinigungswirkung erwünscht ist, können die Mittel nichtionische Tenside oder Amphotenside enthalten.
Als nichtionische Tenside kommen Anlagerungsprodukte von 4 bis 40, vorzugsweise 4 bis 20 Mol Ethylenoxid an 1 Mol Fettalkohol, Alkylcyclohexanol, Fettsäure, Fettamin, Fettsäureamid oder Alkansulfonamid in Betracht.
Von besonderem Interesse sind Anlagerungsprodukte von 5 bis 16 Mol Ethylenoxid an Kokos- oder Talgfettalkoholz, an Oleylakohol sowie an Mono-, Di- oder Trialkylphenole sowie an Monoalkylcyclohexanole mit 6 bis 14 Kohlenstoffatomen in den Alkylresten. Als Amphotenside kommen die Derivate von sekundären oder tertiären aliphatischen aminen in Frage, wobei die aliphatischen Reste geradkettig oder verzweigt sein können und ein Rest 8 bis 18 Kohlenstoffatome und ein anderer eine löslichmachende anionische Gruppe, wie zum Beispiel eine Carboxy-, Sulfo-, Sulfato-, Phosphato- oder Phosphonogruppe, enthält.
In den antieikrobiellen Mitteln können auch Gerüstsubstanzen vorhanden sein; als solche eignen sich sauer bis schwach sauer reagierende anorganische oder organische Salze, insbesondere anorganische oder organische Komplexbildner. Brauchbar sind beispielsweise saure Alkaliortho- und -pyrophosphate, die Alkalisalze der Nitrilotriessigsäure oder der Ethylendiamintetraessigsäure sowie die sauren Alkalisalze von organischen, nicht kapillaraktiven, 1 bis 8 C-Atome enthaltenden Sulfonsäuren, Carbonsäuren und Sulfocarbonsäuren. Hierzu gehören beispielsweise wasserlösliche Salze der Benzol-, Toluol- oder Xylolsulfonsäure, wasserlösliche saure Salze von Sulfodicarbonsäuren, Milchsäure, Zitronensäure oder Weinsäure. Weiter kommen als Gerüstsubstanzen die sauren wasserlöslichen Salze höhermolekularer Polycarbonsäuren in Betracht, etwa Polymerisate der Maleinsäure, Itaconsäure, Fumarsäure und Zitraconsäure.
Auch Mischpolymerisate dieser Säuren untereinander oder mit anderen polymerisierbaren Stoffen, wie zum Beispiel Ethylen, Propylen, Acrylsäure, Vinylacetat, Isobutylen, Acrylamid und Styrol sind brauchbar.
Der Gehalt an erfindungsgemäß zu verwendenden Aldehyden liegt in den anwendungsfertigen antimikrobiellen Mitteln zwischen 0,1 und 5 Gewichtsprozent, bezogen auf das gesamte Mittel. Für die Herstellung solcher gebrauchsfertiger Mittel können Konzentrate zusammengestellt werden, die bis zu 50 Gewichtsprozent Wirkstoff enthalten.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden Aldehyde können außerdem zur Konservierung von technischen Produkten, die zu Bakterien- und Pilzbefall oder sonstiger mikrQ-bieller Zerstörung neigen, wie zum Beispiel Kleistern, Leimen, Dispersionsfarben sowie Schneid- und Bohrölen dienen. Für diesen Verotendu«szweck ist im allgemeinen ein Zusatz von 0,1 bis 2 Gewichtsprozent, bezogen auf das zu konservierende Material, ausreichend.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden Aldehyde zeichnen sich vor allem durch eine sehr günstige mikrobistatische und mikrobizide Wirksamkeit bei der Flächendesinfektion aus, wo es nicht nur auf eine Hemmung des Keimwachstums, sondern. auf eine Abtötung der Keime in technisch anwendbaren Zeiträmen ankommt.
Die nachfolgenden Beispiele sollen den Gegenstand der Erfindung erläutern, ohne ihn hierauf zu beschränken.
Beispiele A. Herstellung Als Ausgangsmaterial für die in der nachstehenden Tabelle I aufgeführten Aldehyde der Formel I dienten 1-Ethoxy-2-methylpropen-1 und Aldehyddacetale der Formel II, Die Herstellung erfolgte nach der folgenden allgemeinen Arbeitsvorschrift.
Zu 0,1 Mol Aldehyd der Formel II und 1 ml Bortrifluoridetherat tropft man unter Rühren im Verlauf von etwa 1 Stunde 0,1 Mol 1-Ethoxy-2-methylpropen-1, wobei man die Temperatur der Reaktionsmischung auf 40 bis 500 C hält. Danach rührt man 2 Stunden lang weiter und stellt dann das Reaktionsgemisch mit 1o-gewichtsprozentiger ethanolischer NaOH-Lösung auf einen pH-Wert von ca. 9 ein. Nach Zusatz von Ether wird die organische Phase einmal mit Wasser gewaschen und über wasserfreiem Kaliumcarbonat getrocknet. Aus der Etherlösung wird das Lösungsmittel abdestilliert. Durch Destillation des Rückstandes im Vakuum wird das Diacetal der FonnalIII erhalten.
0,0 3 Mol Diacetal der Formel III, 15 ml Wasser, 7,5 ml Ethanol und 4,5 ml 10-gewichtsprozentige Schwefelsäure werden unter Rühren 4 Stunden lang zum Rückflußkochen erhitzt. Das ausgeschiedene Öl wird in Ether gelöst, die organische Phase mit Wasser neutral gewaschen und ueber Natriumsulfat getrocknet. Nach dem Abdampfen des Ethers wird das Aldehyd im Hochvakuum destilliert.

In der folgenden Tabelle I sind die auf diese Weise hergestellten Aldehyde der Formel I zusammen mit ihren Siedepunkten und den jeweils erzielten Ausbeuten wiedergegeben. Tabelle 1

Substanz X R¹ R² Sdp.[°C/mbar] Ausbeute [%]

A - H CH3 122/13 88

B - H C2H5 132-134/20 56

C - H C6H13 105/0,05 60

D - CH3 C2H5 102-103/0,3 62

E - CH3 C4H9 94-98/0,2 20

F O C2H5 C2H5 97/0,1 81

G O C4H9 C2H5 118-120/0,1 80

H O C6H5#CH2 C2H5 195-205/0,05 46

B. Antimikrobielle Wirksamkeit Die antimikrobielle Wirkung der Substanzen A bis H bei der Flächendesinfektion,wurde nach dem Scheuerdesinfektionstest ermittelt. Dieses Prüfverfahren ist den Richtlinien für die Prüfung chemischer Desinfektionsmittel, herausgegeben von der deutschen Gesellschaft für Hygiene und Mikrobiologie (1959>, entnommen.

Zur Herstellung der Desinfektionslösungen dienten Konzentrate folgender Zusammensetzung: 10 Gew.-t Wirkstoff (Substanz A bis lI) 10 Gew.-t Nonylphenol + 9,5 Mol Ethylenoxid 20 Ges. % Ethanol 60 Gew.-% entionisiertes Wasser Zur Anwendung wurden jeweils 2 g des Konzentrats mit entionisiertem Wasser auf 100 ml Lösung, d.h. auf eine Wirkstoffkonzentration von 2000 ppm verdünnt.
Als Modelle für kontaminierte Flächen dienten 6x6 cm große Stücke von lackierten Holzplatten und PVC-Fußbodenplatten. Zur Kontainination der Flächen wurde eine Suspension von Candida albicans mit ca. 107 Keimen/ml verwendet. Auf jede Testfläche wurde 0,1 ml Keimsuspension pipettiert und mit Hilfe eines Glasspatels gleichmäßig verteilt. Nachdem Antrocknen der Keimsuspension wurden die Testflächen mit Hilfe eines Wattetupfers gleichmäßig mit der Desinfektionslösung benetzt.
Nach Einwirkungszeiten von 1, 2, 4 und 6 Stunden wurde jeweils ein Viertel der behandelten Flächen mit sterilen Wattetupfern abgerieben, die durch kurzes Eintauchen in Bierwürze angefeuchtet waren. Die Tupfer wurden auf Bierwürze-Agarpiatten ausgestrichen, Die Agarplatten wurden 72 Stunden lang bei 300 C bebrütet.
Die bei der Auswertung gefundenen Ergebnisse sind in Tabelle II wiedergegeben.
Tabelle 2 Abtötungszciten der Substanzen A bis H im Scheuerdesinfektionstest

Substanz Abtötungszeiten in Stunden

auf Holz auf PVC

A 4 4

B 4 6

C 4 6

D 6 4

E 4 6

F 6 6

G 6 6

H 6 6

C. Verwendung als antimikrobielle Substanzen Nachstehend werden einige Zubereitungen angegeben, in die die erfindungsgemäß zu verwendenden Aminhydrohalogenide eingearbeitet wurden. (GT = Gewichtsteile) 1. Desinfizierendes Reinigungsmittel für harte Oberflächen 13 GT C1(-C12-Fettalkohol + 10 EO 10 GT Substanz A 5 GT Nitrilotriessigsäure, Na-Salz 10 GT Isopropanol 62 GT Wasser Anstelle der Substanz A können die Produkte D oder G mit vergleichbarem Erfolg in das Reinigungsmittel eingearbeitet werden.
2. Schaumbad 15 GT Bis-(2-hydroxyethyl)-kokosfettaminoxid (50 Gew.-% Waschaktivsubstanz) 20 GT Kokosfettsäureamidopropyl-dimethylaminoessigsäure-betain 5 GT Kokosfettsäureethanolamid 0,5 GT Substanz B 59,5 GT Wasser Anstelle der Substanz B kann das Produkt H mit vergleichbarem Erfolg in das Schaumbad eingearbeitet werden.
3. Desinfizaerende Handwascpaste 25 GT Kokosfettsäureamidopropyl-dimethylaminoessigsäure-betain 3 GT Kokosfettsäureethanolamid 43 GT Bimsstein, fein gemahlen 2 GT Substanz F 27 GT Wasser Anstelle der Substanz F kann die Subsianz H mit vergleichbarem Erfolg in die EIandwaschparte eingearbeitet werden.
4. Deodorant-Spray 10 GT Octyldodecanol 1 GT Parfüm 2 GT Substanz C 87 GT Ethanol 100 GT Treibgas Anstelle der Substanz C können die Produkte E und G mit vergleichbaren Ergebnissen in die Zusammensetzung eingearbeitet werden.

Claims

"Verwendung von Aldehyden als antimikrobielle Wirkstoffe" Patentansprüche 1. Verwendung von Aldehyden der Formel I, in der R1 Wasserstoff, einen geradkettigen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder einen Benzylrest und R2 einen geradkettigen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darsteller., während X ein Sauerstoffatom bedeutet' oder nicht vorhanden ist, als antimikrobielle Substanzen.
2. Verwendung von Aldehyden der Formel I nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß R1 und R2 geradkettige Alkylreste darstellen.
3. Verwendung von Aldehyden der Formel I nach den Ansprüchen @ und 2 zur Herstellung antimikrobieller Mittel in einer Menge von 0,1 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das gesamte antimikrobielle Mittel.
4. Verwendung von Aldehyden der Formel I nach den Ansprüchen C und 2 zur Konservierung in einer Menge von 0,1 bis 2 Gew.-%, bezogen auf das gesamte zu konservierenlie Produkt.

Aldehyde der Formel I, in der Ra einen geradkettigen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder einen Benzylrest und R2 einen geradkettigen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellen, während X ein Sauerstoffatom bedeutet oder nicht vorhanden ist.