CH338847A

CH338847A - Verfahren zur Herstellung amphoterer oberflächenaktiver Desinfektionsmittel

Info

Publication number: CH338847A
Authority: CH
Inventors: Adolf Dr Schmitz; Guenter Dr Cramer
Original assignee: Goldschmidt Ag Th
Priority date: 1954-05-28
Filing date: 1955-05-05
Publication date: 1959-06-15

Description

Verfahren zur Herstellung amphoterer oberflächenaktiver Desinfektionsmittel
Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer neuen Klasse oder Gruppe von Reaktionsprodukten, die als oberflächenaktive Des infektionsmittel besonders geeignet sind.

Als oberflächenaktive Stoffe kennt man solche anionischen, kationischen, nichtionogenen und amphoteren Charakters. Nur Vertreter der kationischen und der amphoteren oberflächenaktiven Stoffe entfalten jedoch eine nennenswerte Fähigkeit, pathogene Keime, etwa Bakterien, Pilze oder Rickettsien, abzutöten und finden dementsprechend Verwendung als Desinfektionsmittel. Von den kationaktiven Verbindungen haben zahlreiche quartäre Ammoniumverbindungen, aber auch quartäre Phosphoniumverbin- dungen gute bakterizide Eigenschaften. In der Gruppe der amphoteren, oberflächenaktiven Verbindungen haben Derivate höherer Aminosäuren technische Bedeutung als Desinfektionsmittel erlangt.

Amphotere oberflächenaktive Substanzen mit Sul fonsäure-oder Phosphorsäuregruppen sind weniger zur Anwendung gekommen.

Es ist ferner bekannt, dass den aromatischen Oxyverbindungen, z. B. dem Phenol, Kresol und den höheren Homologen, aber auch dem Oxydiphenyl oder dem Benzylphenol, starke keimtötende Wirkun- gen eigen sind. Diese werden noch verstärkt, wenn der Benzolkern ausser der Hydroxylgruppe bestimmte andere Substituenten, z. B. Halogenatome, trägt.

Auch die Substitution durch aliphatische Reste bis zu einer Länge von 5-6 C-Atomen erhöht die Wirksamkeit bei gramnegativen, von 8-9 C-Atomen bei grampositiven Bakterien.

Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht die Herstellung neuer oberflächenaktiver Substanzen amphoteren Charakters mit hervorragender Eignung als Desinfektionsmittel. Statt der bisher ausschliess- lich in amphoteren, oberflächenaktiven Verbindungen als saure Gruppe verwendeten Carboxyl-, Sul fonsäure-oder Phosphorsäuregruppe sind in den nach dem erfindungsgemässen Verfahren erzeugten Verbindungen eine oder mehrere phenolische Hydroxylgruppen als Träger der sauren Eigenschaften im Molekül vorhanden.

Die Verbindungen haben die allgemeine Formel :
EMI1.1
in der Rt einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest von mindestens 8 Kohlenstoffatomen, einen aliphatisch-aromatischen Kohlenwasserstoffrest mit einer aliphatischen Kette von mindestens 8 Kohlenstoff- atomen oder einen aliphatischen oder aliphatischaromatischen Kohlenwasserstoffrest, dessen aliphatische Kette durch ein oder mehrere Stickstoffatome unterbrochen ist, aber mindestens 8 aufeinanderfolgende Kohlenstoffatome enthält,

R2 Wasserstoff oder einen Alkylrest mit 8-18 Kohlenstoffatomen bedeuten und worin der Benzolkern ausserdem höch- stens drei Substituenten in Form von niederen Alkylgruppen und/oder Halogenatomen und/oder Hydroxyl-und/oder Carboxyl-und/oder Nitrogruppen enthalten kann und x eine Zahl von 1 bis 3 ist.

Verbindungen vom Typ eines am Stickstoff substituierten Oxybenzylamins sind bekannt und kön- nen durch Kondensation äquivalenter Mengen Phenol mit einem Amin und Formaldehyd erhalten werden. Es entstehen dabei je nach der Zahl der kondensationsfähigen Stellen im Molekül des Phenols und je nach dem Verhältnis, in dem die Reaktionspartner angewandt werden, einfach oder mehrfach substituierte Aminomethylphenole.

Es wurde nun gefunden, dass Verbindungen mit ausgezeichneten keimtötenden und guten oberflä- chenaktiven Eigenschaften entstehen, wenn man ein primäres oder sekundäres Amin, das die angegebenen Substituenten Ri und R2 trägt, mit Phenol oder einem entsprechend substituierten Phenol und Formaldehyd umsetzt.

Als Amine können bei diesem Verfahren z. B.

Octylamin, Dodecylpropylendiamin, Dodecyldiäthy- lentriamin, Dodecylbenzyltriäthylentetramin usw. angewandt werden. Als Phenole kommen neben diesem selbst auch o-, m-, p-Kresol, p-Chlor-m-Kresol, p-Chlor-m-Xylenol, p-Oxybenzoesäure, Salicylsäure usw. in Frage. Das Formaldehyd kann in wässeriger oder alkoholischer Lösung angewandt werden.

Die Endstoffe dieses Verfahrens sind meistens in Wasser nicht lösliche, nicht kristallisierende hy groskopische Öle, die je nach der Zahl der darin enthaltenen sauren oder alkalischen Gruppen neutral oder alkalisch reagieren. Bei Zusatz von Säuren oder Alkalien zu ihrer wässrigen Suspension ergeben sich jedoch klare Lösungen mit guter Schaumwirkung.

Die bakteriologische Wirksamkeit der Verbindungen erstreckt sich sowohl auf grampositive wie auch auf gramnegative Bakterien, womit ein wesentlicher Vorteil gegenüber den kationaktiven, oberflächenaktiven Verbindungen gegeben ist und über- trifft die der bisher bekannten amphoteren, oberflächenaktiven Desinfektionsmittel um das 3-bis 4fache. So töten z. B. die in Beispiel 9 genannte Verbindung Micrococcus aureus, Escherichia coli und Bacterium proteus vulg. in einer Verdünnung von 1 : 10000, die in Beispiel 10 genannte Verbindung Micrococcus aureus und Escherichia coli in der Ver dünnung von 1 : 10000, Bacterium proteus in der Verdünnung von 1 : 8000 nach 10 Minuten sicher ab.

Mit den Aminosäurederivaten als Vertretern der amphoteren, oberflächenaktiven Stoffe teilen die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Verbindungen die gute Wirksamkeit gegen Mycrobacterium tuberculosis. Tuberkelbakterien werden von der in Beispiel 10 genannten Verbindung in 0, 1 /oiger Lösung nach 30 Minuten, in 0, 05 /oiger Lösung nach 60 Minuten abgetötet. In Gegenwart von Serum erleidet die Wirksamkeit keine nennenswerte Einbusse.

Zur praktischen Anwendung werden die neuen Verbindungen in 5-25"/eige Lösungen ihrer Salze mit organischen oder Mineralsäuren übergeführt. Bei einigen von ihnen ist die Verwendung von Minerasäuren unzweckmässig, da sie relativ schwer lösliche Salze mit solchen Säuren bilden. Als organische Säuren kommen z. B. Ameisensäure, Essigsäure, Milchsäure usw. in Frage. Die Lösungen können vor der Verwendung auf 0, 052 /o verdünnt werden.

Sie können pH-Werte von 4, 5 bis 8, 5 haben, ohne in ihrer Wirkung dadurch wesentlich beeinträchtigt zu werden. Die pH-Unempfindlichkeit der Wirkung ist ein weiterer grosser Vorteil gegenüber den als Desinfektionsmittel verwandten oberflächenaktiven Aminosäurederivaten. Die Temperatur bei der Einwirkung auf Bakterien soll zwischen 15 und 75 C liegen.

Die so hergestellten Lösungen der neuen Verbindungen eignen sich infolge der Kombination ihrer bakteriziden Wirksamkeit mit ihren guten reinigenden Eigenschaften ausgezeichnet zur Grobdesinfektion in Krankenhäusern, Badeanstalten, Waschräumen von Industriebetrieben usw., Toiletten usw., aber auch zur Desinfektion in Betrieben der Lebensmittelindustrie, wie milchwirtschaftlichen Betrieben, Schlachthöfen usw.

In Verbindung mit der ausgesprochen guten Netzwirkung stellen sie einen grossen Fortschritt auf dem Gebiet der keim-und pilztötenden Mittel dar.

Beispiele 1. Octylaminomethylphenol
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25, 8 Gewichtsteile Octylamin werden im offenen Gefäss mit 18, 8 Gewichtsteilen Phenol unter mechanischer Rührung vermischt. Zu dieser Mischung werden 6, 0 Gewichtsteile Formaldehyd (16, 2 Gewichtsteile einer 37'Vtigen Lösung) hinzugefügt. Die Temperatur steigt spontan auf 75-80". Nach Abklingen der Hauptreaktion wird das Gemisch im siedenden Wasserbad 1 Stunde lang weitergerührt, wobei die zunächst milchige Flüssigkeit homogen wird. Nach dem Abkühlen ergibt sich ein hellgelbes 01, das sich in Alkalien kolloidal, in verdünn- ten Säuren klar löst.

2. Dodecyl-di- (aminoathyl)-aminomethylphenol
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Ein Gemisch aus 94 Gewichtsteilen und 271 Gewichtsteilen Dodecyldiäthylentriamin wird mit 81 Gewichtsteilen einer 37 leigen Formaldehydlösung entsprechend 30 Gewichtsteilen Formaldehyd versetzt.

Die Reaktion erfolgt wie unter Beispiel 1 unter starker Wärmeentwicklung und wird durch 1 stün- diges Erhitzen auf siedendem Wasserbad vervoll ständigt. Die entstandene hellgelbe, sirupöse Flüssig- keit ist sowohl in verdünnten Laugen wie auch in verdünnten organischen Säuren (Essigsäure, Milchsäure) zu klaren Lösungen löslich.

3. Dodecyl-di- (aminoathyl)-aminomethyl-p- chlor-m-kresol
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271 Gewichtsteile Dodecyl-diäthylentriamin werden mit 142 Gewichtsteilen p-Chlor-m-Kresol und 30 Gewichtsteilen Formaldehyd, wie unter Beispiel 2 beschrieben, kondensiert. Nach 11/2 Stunden im siedenden Wasserbad ist die Reaktion zu Ende ge fuhrt. Die Löslichkeiten sind die gleichen wie unter Beispiel 2.

4. Octyl-di-(aminoäthyl)-aminomethyl-p-kresol
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215 Gewichtsteile Octyl-diäthylentriamin und 108 Gewichtsteile p-Kresol werden, wie oben beschrieben, mit 30 Teilen Formaldehyd umgesetzt. Es entsteht nach lstündigem Erhitzen im siedenden Wasserbad eine ölige, gelbe Flüssigkeit, die sowohl alkalisch als auch sauer l¯slich ist.

5. Octyl-di-(aminoäthyl)-aminomethyl-p-chlor-m-xylenol
EMI3.3
Aus 215 Gewichtsteilen Octyl-diÏthylentriamin, 156 Gewichtsteilen p-Chlor-m-xylenol und 30 Gewichtsteilen Formaldehyd ergibt sich nach 1 1/2 Stunden bei 100 eine gelbe Flüssigkeit mit den gleichen Löslichkeitseigenschaften wie die oben beschriebenen Verbindungen.

6. Dodecylbenzyl-tri-(aminoÏthyl)-amino-methylphenol
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404 Gewichtsteile Dodecylbenzyl-triÏthylentetramin, 94 Gewichtsteile Phenol und 30 Gewichtsteile Formaldehyd werden, wie oben beschrieben, miteinander umgesetzt. Die erste Reaktion nach Zugabe des Formaldehyds erhitzt die Mischung auf 80¯ Nach 11/2 Stunden bei 100 ergibt sich eine gelbe, beim Erkalten hochviskose, nahezu pulverisierbare Substanz, die sich wie die vorherigen Verbindungen leicht in Laugen und verdünnten Säuren lösen lässt. Staphylokokken werden von einer 0, 1 /aigen Lösung einer dieser Verbindungen in 1 Min. abgetötet.

7. bis- (Tetradecyl-aminomethyl)-phenol
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47, 8 Gewichtsteile Tetradecylamin werden mit 9, 4 Gewichtsteilen Phenol unter Rühren vermischt. Die Mischung wird langsam mit 16, 3 Gewichtsteilen einer 37 /oigen Formaldehydlösung versetzt, wobei starke Erwärmung den Eintritt der Reaktion anzeigt.

Nach beendeter Formaldehydzugabe wird das Reaktionsgemisch 1 Stunde in siedendem Wasserbad erhitzt. Es wird so ein gelbliches 01 erhalten. Beim Versetzen mit konzentrierter Salzsäure unter Eiskühlung fällt das Dichlorid als amorpher, aber leicht filtrierbarer Niederschlag aus, der abgesaugt und mehrfach mit 2n-HCl gewaschen wird. Vor der Analyse wird er über P205 und KOH bis zur Gewichtskonstanz getrocknet.

C36H70ON2Cl2 (Molgewicht 617) Gef. : Cl 11, 15 /o Ber. : 11, 50"/.

N 4, 85 /o 4, 53% 8. bis-[Octyl-di-(aminoäthyl)-aminomethyl]-p-kresol
EMI4.1
21, 9 Gewichtsteile OctyldiÏthylentriamin, 5, 4 Gewichtsteile p-Kresol und 3 Gewichtsteile Formaldehyd als 37 /oige wässrige Losung werden wie oben miteinander umgesetzt. Das Reaktionsprodukt ist eine viskose, gelbliche Flüssigkeit mit deutlich amphoteren Eigenschaften. Beim Versetzen einer wässrigen Suspension mit konzentrierter Salzsäure entsteht das Hexachlorid als farbloser, feinkristalliner Niederschlag.

C33H72ON6Cl6 (Molgewicht 781) Gef. : C1 27, 5 /o Ber. : 27, 3 O/o
N 10, 7% 10, 75 /o 9. bis-[Dodecyl-di-(aminoÏthyl)-aminomethyl]- p-chlor-m-kresol
EMI4.2
17, 75 Gewichtsteile p-Chlor-m-kresol, 69, 5 Gewichtsteile Dodecyl-diäthylentriamin und 8 Gewichtsteile Formaldehyd als 37 / (tige wässrige Lö- sung, wie unter Beispiel 1 beschrieben, werden miteinander umgesetzt und ergeben ein viskoses, in Säuren und Alkalien leicht lösliches 01, aus dem sich mit konz. Salzsäure ein feinkristallines Hexachlorid gewinnen lässt.

C41H87ON6Cl7 (Molgewicht 927, 5) Gef. : lonogenes Cl 23, 90/o Ber. : 23, 0 /o
Gesamt-Cl 26, 86 /o 26, 80 /o
N 9, 750/o 9, 06, 1/o 68, 5 Gewichtsteile des nahezu 100%igen Reaktionsproduktes werden mit 18, 4 Gewichtsteilen etwa 80 /Oiger Milchsäure ohne Zusatz eines Lösungsmittels verrührt, wobei eine starke Neutralisationswärme auftritt. Nach dem Erkalten wird das noch oblige Produkt in 740 cm3 Wasser zu einer 10%igen klaren Lösung eingerührt.

10. bis-[Dodecyl-di-(aminoäthyl)-amino-methyl]-salicylsäure
EMI4.3
54, 2 Gewichtsteile Dodecyl-diäthylentriamin werden mit 13, 8 Gewichtsteilen Salicylsäure bis zur klaren Lösung im siedenden Wasserbad unter mechanischem Rühren erhitzt. Das Gemisch wird dann auf 40 abgekühlt und nun mit 20 Gewichtsteilen einer 30%igen wässrigen Lösung von Formaldehyd versetzt. Die Temperatur steigt dabei wieder auf etwa 70 C an. Nach Abklingen der ersten Reaktion wird noch 2 Stunden im siedenden Wasserbad weiter erhitzt. Es entsteht dann ein gelbbraunes, zähes öl, das leicht in verdünnten Säuren und Alkalien l¯slich ist. Aus einer 50%igen alkoholischen Lösung lässt sich mit konz. Salzsäure ein feinkristallines Hexachlorid isolieren.

C41H86O3N6O6 (Molgewicht 923) Gef. : Cl 23, 10/o Ber. : Cl 23, 111/o 25, 16 Gewichtsteile des nahezu 100 /oigen Produktes werden mit einer Mischung aus 65, 6 cm3 n/2-HCl und 409 cm3 Wasser unter gelindem Erhitzen gelöst. Die Konzentration dieser Lösung beträgt 5 /o.

11. bis-(Dodecyl-di-(aminoäthyl)-aminomethyl)-p-oxybenzoesäure
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27, 8 Gewichtsteile Dodecyldiäthylentriamin werden mit 6, 9 Gewichtsteilen p-Oxybenzoesäure und 3 Gewichtsteilen Formaldehyd, wie im 7. Beispiel beschrieben, zu einer gelben, zähen Paste umgesetzt.

Beim Versetzen einer 50 /oigen alkoholischen Lösung mit konz. Salzsäure unter Eiskühlung bildet sich ein feinkristallines, fast farbloses Hexachlorid.

Claims

CHgOgN, jCl (Molgewicht 923) Gef. : Cl 22, 71/o Ber. : 23, 1 11/o N 9, 07 /o 9, 1 /o PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung amphoterer, oberflächenaktiver Desinfektionsmittel der allgemeinen Formel :

EMI5.2 in der R, einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest von mindestens 8 Kohlenstoffatomen, einen aliphatisch-aromatischen Kohlenwasserstoffrest mit einer aliphatischen Kette von mindestens 8 Kohlenstoffatomen oder einen aliphatischen oder aliphatischaromatischen Kohlenwasserstoffrest, dessen alpha- tische Kette durch ein oder mehrere Stickstoffatome unterbrochen ist, aber mindestens 8 aufeinanderfolgende Kohlenstoffatome enthält, R2 Wasserstoff oder einen Alkylrest mit 8-18 Kohlenstoffatomen bedeuten und worin der Benzolkern ausserdem höchstens drei Substituenten in Form von niederen Alkylgruppen und/oder Halogenatomen und/oder Hydroxyl-und/oder Carboxyl-und/oder Nitrogrup- pen enthalten kann und x eine Zahl von 1 bis 3 ist,

dadurch gekennzeichnet, dass man ein primäres oder sekundäres Amin, das die angegebenen Substituenten R3 und. R2 trägt, mit Phenol oder einem entsprechend substituierten Phenol und Formaldehyd umsetzt.

UNTERANSPRUCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man Amine mit einem aliphatischen oder aliphatisch-aromatischen Kohlenwasserstoffrest verwendet, dessen aliphatische Kette durch bis zu vier noch ein Wasserstoffatom tragende Stickstoffatome unterbrochen ist, aber mindestens 8 aufeinanderfolgende Kohlenstoffatome enthält.

2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man Phenole mit einem bis drei Substituenten, wie Alkyl-, Hydroxyl-, Carboxyl-oder Nitrogruppen, verwendet, die jedoch mindestens in einer der beiden o-Stellungen oder der p-Stellung zur Hydroxylgruppe ein Wasserstoffatom tragen.

3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Formaldehyd in wässriger oder alkoholischer Lösung verwendet wird.