DE3032786C2

DE3032786C2 -

Info

Publication number: DE3032786C2
Application number: DE19803032786
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr. 4018 Langenfeld De Bansemir; Jens Dipl.-Chem. Dr. 4010 Hilden De Conrad; Karlheinz Dipl.-Chem. Dr. 5657 Haan De 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: 1989-04-20
Also published as: DE3032786A1

Description

Gegenstand der Erfindung sind substituierte 3-Alkoxy-2,2-dimethyl-3- phenylpropionaldehyde der allgemeinen Formel I

in der R¹ 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.

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin die Verwendung der 3-Alkoxy- 2,2-dimethyl-3-phenylpropionaldehyde der allgemeinen Formel I, in der R¹ zusätzlich Wasserstoff bedeuten kann, als antimikrobielle Substanzen.

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.

Überraschenderweise zeigen die nach diesem Verfahren hergestellten Aldehyde der allgemeinen Formel I nicht nur die für antimikrobielle Wirkstoffe geforderte Aktivität gegenüber Mikroorganismen; sie besitzen darüber hinaus auch noch einen angenehmen Geruch. Aus diesem Grund werden diese Aldehyde bevorzugt in Kombination mit unangenehm riechenden antimikrobiellen Wirkstoffen eingesetzt, um deren störenden Geruch zu maskieren.

Als erfindungsgemäß zu verwendende Verbindungen der allgemeinen 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-Ethoxy-2,2-dimethyl-3-(4′-methoxy-phenyl)- propionaldehyd, 3-Methoxy-2,2-dimethyl-3-(4′-butoxy-phenyl)-propionaldehyd, 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′-phenyl-methoxy-phenyl)-propionaldehyd.

Zur Verwendung in antimikrobiellen Mitteln können die Aldehyde der allgemeinen 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, Fußböden, Krankenhauseinrichtungen, medizinische Instrumente, Schulen, Badeanstalten, öffentliche Verkehrsmittel, gewerbliche Betriebe, wie Molkereien, Brauereien und Wäschereien.

Die fertigen antimikrobiellen Mittel enthalten neben den beschriebenen 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 Talgfettalkohole, an Oleylalkohol 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 antimikrobiellen 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-Atomen 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 mikrobieller Zerstörung neigen, wie zum Beispiel Kleistern, Leimen, Dispersionsfarben sowie Schneid- und Bohrölen dienen. Für diesen Verwendungszweck 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 Zeiträumen ankommt.

Die nachfolgenden Beispiele sollen den Gegenstand der Erfindung erläutern.

Beispiele A. Herstellung

Als Ausgangsmaterial für die in der nachstehenden Tabelle I aufgeführten Aldehyde der Formel I dienten 1-Ethoxy-2-methylpropen-1 und Aldehyddiacetale 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 50°C hält. Danach rührt man 2 Stunden lang weiter und stellt dann das Reaktionsgemisch mit 10gewichtsprozentiger 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 Formel III

erhalten.

0,03 Mol Diacetal der Formel III, 15 ml Wasser, 7,5 ml Ethanol und 4,5 ml 10gewichtsprozentige 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 über Natriumsulfat getrocknet. Nach dem Abdampfen des Ethers wird das Aldehyd im Hochvakuum destilliert.

In der folgenden Tabelle 1 sind die auf diese Weise hergestellten Aldehyde der Formel I

zusammen mit ihren Siedepunkten und den jeweils erzielten Ausbeuten wiedergegeben.

Tabelle 1

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.-% Wirkstoff (Substanz A bis H)
10 Gew.-% Nonylphenol + 9,5 Mol Ethylenoxid
20 Gew.-% 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 6 × 6 cm große Stücke von lackierten Holzplatten und PVC-Fußbodenplatten. Zur Kontamination 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. Nach dem 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-Agarplatten ausgestrichen. Die Agarplatten wurden 72 Stunden lang bei 30°C bebrütet.

Die bei der Auswertung gefundenen Ergebnisse sind in Tabelle 2 wiedergegeben.

Tabelle 2

Abtötungszeiten der Substanzen A bis H im Scheuerdesinfektionstest

C. Verwendung als antimikrobielle Substanzen

Nachstehend werden einige Zubereitungen angegeben, in die die erfindungsgemäß zu verwendenden Aminhydrohalogenide eingearbeitet wurden. (GT = Gewichtsteile)

1. Desinfizierende Reinigungsmittel für harte Oberflächen

13 GT C₁₀-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-dimethyl- aminoessigsäure-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. Desinfizierende Handwaschpaste

25 GT Kokosfettsäureamidopropyl-dimethyl- aminoessigsäure-betain
3 GT Kokosfettsäureethanolamid
43 GT Bimsstein, fein gemahlen
2 GT Substanz F
27 GT Wasser

Anstelle der Substanz F kann die Substanz H mit vergleichbarem Erfolg in die Handwaschpaste 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

1. Substituierte 3-Alkoxy-2,2-dimethyl-3-phenylpropionaldehyde der allgemeinen Formel I in der R¹ einen geradkettigen oder verzeigten 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.

2. Verwendung von 3-Alkyl-2,2-dimethyl-3-phenylpropionaldehyden der allgemeinen Formel I in Anspruch 1, in der R¹ zusätzlich Wasserstoff bedeuten kann, als antimikrobielle Substanzen.