CH480011A

CH480011A - Biocides Mittel

Info

Publication number: CH480011A
Application number: CH1414465A
Authority: CH
Inventors: Henry Dr Martin; Dieter Dr Duerr; Hans-Rudolf Dr Hitz; Orelli Marcus Dr Von
Original assignee: Ciba Geigy
Priority date: 1965-03-25
Filing date: 1965-03-25
Publication date: 1969-10-31

Description

Bioeides Mittel Die vorliegende Erfindung betrifft ein biocides Mittel, welches als aktive Komponente einen Harnstoff der Formel
EMI0001.0002
enthält, worin X Sauerstoff oder Schwefel, Ri bis Rio gleich oder verschieden Wasserstoff, Halogen, niederes Alkyl-, Al- koxy, Alkylthio, Aryl, Aryloxy, Arylthio-, -CN, A Z \ %- 1
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bedeuten, wobei in den letzten beiden Fällen A bzw.

A' Wasserstoff oder Alkyl darstellt, mit der Massgabe, dass mindestens zwei der Substituenten R1 bis R5 und Rs bis Rio nicht Wasserstoff bedeuten, und worin R11 ein gerades oder verzweigtes Alkylen von 1 bis 4 Kohlen stoffatomen und R12 und R13 Wasserstoff oder niederes Alkyl bedeutet.

Unter niederen Alkylgruppen bzw. Alkoxy- und Alkylthiogruppen werden bekanntlich solche verstanden, die bis maximal 6 Kohlenstoffatome im Einzelfall auf weisen.

Die durch die Formel (I) definierten Harnstoffe wirken abtötend auf vielerlei schädliche Organismen. Sie wirken beispielsweise Insektizid, vermizid, akarizid, bak terizid, fungizid und herbizid.

Die Harnstoffe der Formel (I) eignen sich auch zur Desinfektion und desinfizierenden Reinigung.

Die neuen Harnstoffe der Formel (n lassen sich nach der für die Harnstoffbildungen üblichen Verfahren her- stellen. Man kann sie beispielsweise erhalten, indem man eine Verbindung der Formel
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mit einer Verbindung der Formel
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zur Reaktion bringt, wobei in beiden Formeln die Symbole A und B Reste bedeuten, welche durch Kon densation oder Anlagerung die Harnstoff- bzw.

die Thioharnstoffbrücke der Formel
EMI0001.0022
Allgemein gesprochen wird man so vorgehen, dass man ein Amin der Formel
EMI0002.0002
in der Reihenfolge wahlweise mit einem reaktiven Derivat der Kohlensäure bzw. der Thiokohlensäure umsetzt.

Man kann beispielsweise so vorgehen, dass man ein Amin (IV) bzw. ein Amin (V) mit Phosgen oder Thiophosgen umsetzt und das entstandene arbaminsäu- rehalogenidoder Isocyanat- insbesondere in Fällen wo R12 bzw. R13 gleich H ist - mit dem anderen Amin (V) bzw. (IV) zur Reaktion bringen.

Anstelle von hosgen kann man auch einen a ao- genkohlensäureester, beispielsweise einen Alkyl- oder - Arylester mit einem Amin (IV) bzw. (V) reagieren lassen und das entstandene Carbamat mit dem Amin (V) bzw. (IV) weiter reagieren lassen.

Man kann ferner zum Beispiel auch ein Amin (IV) oder (V) mit einem Alkaiisocyanat in saurer Lösung zum entsprechenden N', N'-unsubstituierten Harnstoff umsetzen und diesen mit dem Amin (V) oder (IV) zum g gewünschten Harnstoff der Formel (I) umamidieren.

Diese Umamidierung kann in An- oder Abwesenheit von Lösungsmitteln vorgenommen werden. Als Lösungs mittel eignen sich beispielsweise o-Dichlorbenzol, Anisol, Phenol usw. Zur Herstellung von Thioharnstoffen stehen prinzipiell die gleichen Wege offen wie zur Herstellung von Harnstoffen. So führt zum Beispiel die Umsetzung von henylisothiocyanaten mit Benzyl-, Phenylaethyl- aminen usf. zu den gewünschten Harnstoffen.

An Anilinen kann man beispielsweise verwenden: 3,4-Dichloranilin, 3,5-Dichloranilin 3,4,5-Trichloranilin 2,4,5-Trichlor-anilin, 3-Chlor-4-methoxyanilin, 3-Chlor- 4-methy ani in, 4-Amino-3,5-dichlor-bzw. 3,5-dibrom- benzolsulfonamid 2,4-Dinitroanilin, 2,4-Dinitro-6-chlor- anilin, 2,4-Dimethylanilin, usf.

An Phenylalkylaminen kann man verwenden: 3,4- Dichlorbenzylamin, 3,4-Dibrombenzylamin, 2,4-Dich- Dich lorbenzylamin, 2,4,6-Trichlorbenzylamin usf.

Anstelle der Benzylamine kann man auch entspre chenden a&alpha;Phenylaethylamine, ss-Phenylaethylamine, ss- chenden Phenylpropylamine oder y-Phenylpropylamine einset zen.

Die Herstellung der Harnstoffe der Formel (I) bildet nicht Gegenstand des vorliegenden Patents.

Wie bereits oben erwähnt, weisen die neuen Harn- stoffe gemäss Formel I eine ausgeprägte Wirkung gegen schädliche Organismen des Pflanzen- und Tierreiches auf. Insbesondere sind die neuen Verbindungen wirksam gegen Bakterien, Pilze, Pilzsporen, Würmer, Insekten Schnecken, usf. Die Harnstoffe besitzen gemäss Formel I somit eine breitgestreute Wirkung als Schädlingsbe- kämpfungsmittel.

Hierbei erweist es sich als besonders vorteilhaft, dass die neuen Harnstoffe sowohl gegenüber Nutzpflanzen als auch gegenüber Warmblütern, bei den Konzentrationen wie sie für den antiparasitären Einsatz erforderlich sind, keine giftigen Nebenerscheinungen aufweisen. Dadurch ist die Verwendung der neuen Harnstoffe zur Bekämp fung von schädlichen Organismen auf bereiter Basis möglich, z.

B. im Pflanzenschutz, Holzschutz, zur Kon servierung der verschiedensten technischen Produkte, zum Schutze von nichttextilen Fasermaterialien gegen schädliche Mikroorganismen, zum Konservieren land wirtschaftlicher Produkte, als Desinfektionsmittel in der allgemeinen Hygiene und Körperpflege.

Von besonderer Bedeutung ist dabei, dass die Harn stoffe der Formel I auch in Gegenwart von Eiweisskör- pern und Seifen ihre bakterizide und fungizide Wirksam keit nicht verlieren. Die neuen Verbindungen weisen keinen störenden Eigengeruch auf und sind zumindest für gesunde Haut gut verträglich.

Als Beispiele für die Anwendung der neuen Verbin dungen im Pflanzenschutz, sowie die Behandlung von Pflanzensamen und von ganz oder teilweise entwickelten Pflanzen, sowie des Bodens, in dem die Pflanzen wachsen, seien schädliche Organismen, insbesondere seien schädliche Pilze, Pilzsporen, Bakterien, Nematoden und Insekten genannt, wobei wiederum das Fehlen von phytotoxischen Nebenwirkungen bei den wirksamen Konzentrationen der neuen Schutzstoffe hervorzuheben ist.

Unter den technischen Produkten, welche mit Hilfe der neuen Harnstoffe konserviert bzw. desinfiziert wer den, seien die folgenden als Beispiele herausgegriffen: Leime, Bindemittel, Anstrichmittel, Verdickungsmit tel, Farb- bzw. Druckpasten und ähnliche Zubereitungen auf der Basis von organischen und anorganischen Farb stoffen bzw. Pi menten, auch solche, welche als Beimi schungen Casein oder andere organische Verbindungen enthalten. Auch Wand- und Deckenanstriche, z.B. solche, die ein eiweisshaltiges Farbbindemittel enthalten, werden durch einen Zusatz der neuen Verbindungen vor dem Befall mit Schädlingen geschützt.

Auch in der Zellstoff- und Papierindustrie können die neuen Harnstoffe als Konservierungsmittel eingesetzt werden, u.a, zur Verhütung der bekannten, durch Mikroorganismen hervorgerufenen Schleimbildung in den zur Papiergewinnung verwendeten Apparaturen.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind ferner Mittel zur Bekämpfung von Schädlingen, z. B. schädli chen Pilzen, Pilzsporen, Bakterien, Würmern, Akariden und Insekten, welche als aktiven Bestandteil mindestens einen Harnstoff der allgemeinen Formel (I) enthalten, sowie ausserdem noch mindestens einen der folgenden Zusätze; Lösungsmittel, feste, flüssige oder gasförmige Verdünnungsmittel, Haftmittel, Emulgiermittel, Disper- giermittel, Reinigungsmittel, Netzmittel, weitere Schäd lingsbekämpfungsmittel, wie Fungizide, Bakterizide, Herbizide, Akarizide, Insektizide sowie Düngemittel.

Je nach der Art der Zusätze, mit denen die neuen Harnstoffe in den erfindungsgemässen Mitteln kombi- niert werden, erhält man Zusammensetzungen, welche zur Reinigung und Desinfektion besonders geeignet sind.

Die Verbindungen der allgemeinen Formel (I) kön nen z. B. in Seifen resp. Waschmittel eingearbeitet werden oder mit seifenfreien, wasch- bzw. oberflächen- aktiven Stoffen kombiniert werden.

Als Beispiele für seifenfreie waschaktive Verbindun gen, welche mit den neuen Harnstoffen im Gemisch verwendet werden können, seien z. B. genannt: Alkyl- arylsulfonate, Tetrapropylbenzolsulfonate, Fettalkohol sulfonate, Kondensationsprodukte aus Fettsäuren und Methyltaurin, Kondensationsprodukte aus Fettsäuren mit oxyäthansulfonsauren Salzen, Fettsäure-Eiweiss-Kon densationsprodukte, primäre Alkylsulfonate, nichtiono- gene Produkte; z. B. Kondensationsprodukte aus Alkyl phenolen und Aethylenoxyden sowie kationaktive Ver bindungen. Die neuen Carbinilide können auch in Grobwaschmitteln etwa zusammen mit einem konden sierten Phosphat, z.

B. 20-50 % Alkalitripolyphosphat, aber auch in Gegenwart eines organischen lyophilen Polymeren, das Schmutztragevermögen der Waschflotte erhöhenden Stoffes, z. B. einem Alkalisalz der Carboxy- methylcellulose (Celluloseglykolsäure) verwendet wer den.

Die antibakterielle bzw. antimykotische Wirksamkeit der neuen Harnstoffe erleidet dabei durch den Zusatz von Reinigungsmitteln, z. B. von anionaktiven, kationak- tiven oder nichtionogenen Produkten, nicht nur keine Beeinträchtigung, sondern es wird in vielen Fällen durch eine derartige Kombination eine überraschende Wir kungssteigerung erzielt.

Die neuen Verbindungen können falls nötig mit anderen Desinfektionsmitteln und antiseptisch wirksa men Produkten kombiniert werden, wodurch den jeweils vorliegenden Anforderungen für die Reinigung bzw. Desinfektion entsprochen werden kann. Die Tatsache, dass die neuen Harnstoffe ihre Wirksamkeit gegen Mikroorganismen auch in Gegenwart von Blut bzw. Serum nicht verlieren, ist von besonderer Bedeutung.

Auch für die Zubereitung, welche einer Hautreini gung, z. B. der Hände, mit antibakteriellem bzw. antimy- kotischem Effekt dienen, insbesondere auch in der medizinischen Praxis, können die neuen Harnstoffe, erforderlichenfalls zusammen mit anderen bakteriziden bzw. fungiziden Stoffen, Hautschutzmitteln usw. verwen det werden.

Als Zusätze mit biozider Wirkung, welche in den er- findungsgemässen Mitteln ausser den Harnstoffen der allgemeinen Formel (I) vorhanden sein können, seien beispielsweise genannt: 3,4-Dichlorbenzylalkohol, Am moniumverbindungen, wie z. B.

Diisobutylphenoxyätho xyäthyl-dimethylbenzylammoniumchlorid, Cetylpyridi- niumchlorid, Cetyl-trimethylammoniumbromid, haloge nierte Dioxydiphenylmethane, Tetramethylthiuramdisul- fid, 2,2-Thio-bis- (4,6-dichlorphenol) ferner organische Verbindungen, welche die Thiotrichlormethylgruppe enthalten, wie sie in den amerikanischen Patentschriften Nos. 2 553 772, 2 553 770, 2 553 775, 2 553 773, 2 553 774, 2 553 777,2 553 778 beschrieben sind, 2- Nitro-2-furfuryljodid (vgl.

Oesterreichische Patentschrift No. 210 411), Salicylanilide, Dichlorsalicylanilide, Di- bromsalicylanilide, Tribromsalicylanilid, Dichlorcyanur- säure, Tetrachlorsalicylanilide, aliphatische Thiuramsul- fide, Hexachlorphen (2,2'-Dihydroxy-3, 5, 6-3', 5', 6' hexachlorodiphenylmethan).

Die erfindungsgemässen Mittel mit desinifzierender Wirkung können weiterhin als Zusätze Antioxydantien, Lichtschutzmittel, optische Aufheller, Enthärtungsmittel, Riechstoffe usw. enthalten.

Entsprechend ihren vielseitigen Anwendungsmög lichkeiten können die erfindungsgemässen Mittel, welche die Verbindungen der allgemeinen Formel (I) enthalten, in den verschiedenartigsten Anwendungsformen vorlie gen, z. B. als stückförmige, halbfeste und flüssige Seifen, als Pasten, Pulver, Emulsionen, Suspensionen, Lösun gen, in organischen Lösungsmittel, als Sprays, Puder, Granulate, Tabletten,- Stifte in Kapslen aus Gelatine und anderem Material oder als Salben.

Die Wirkung der anspruchsgemäss herstellbaren Harnstoffe gegen schädliche Organismen des Tier- und Pflanzenreiches kann auch Formkörpern aus Kunststof fen einverleibt werden. Bei Verwendung von Weichma cher ist es vorteilhaft, den bioziden Zusatz dem Kunst stoff im Weichmacher, z. B. Dimethylphthalat, Diä- thylphthalat, Dibutylphthalat, Dicyclohexylphthalat, Tri- hexylphthalat, Dibutyladipinat, Benzylbutyladipinat, ali phatischen Sulfonsäureestern, Triglykolacetat, gelöst bzw. dispergiert zuzusetzen. Zweckmässig ist für eine möglichst gleichmässige Verteilung im Kunststoff Sorge zu tragen.

Die Kunststoffe mit keimwidrigen Eigenschaf ten können für Gebrauchsgegenstände aller Art, bei denen eine vorbeugende Wirksamkeit gegen verschieden ste Keime, wie z. B. Fäulnisbakterien oder Hautpilze, erwünscht ist, Verwendung finden, so z. B. in Fussmat- ten, Handgriffen, Armaturen an Türen, Sitzgelegenhei ten, Trittrosten in Schwimmbädern, Wandbespannun gen, insbesondere in Krankenhäusern etc. Durch Einver leibung in entsprechende Wachs- und Bohnermassen, erhält man Fussboden-, und Möbelpflegemittel mit desinfizierender und insektizider Wirkung.

Herstellung von N-3,4-Dichlorbenzyl-N'-3,4-dichlorphe- nyl-thioharnstoff 21,3 g 3,4-Dichlorbenzylaminhydrochlorid werden in 150 ml Acetonitril mit 14 ml Triäthylamin versetzt. Unter Rühren werden zu der entstandenen Aufschläm- mung 20,4 g 3,4-Dichlorphenylisothiocyanat in 20 ml Acetonitril getropft. Dabei steigt die Temperatur auf ca. 35 und der Kolbeninhalt wird klar. Nach etwa 2 Stunden wird die Reaktionslösung in ca. 500 ml Wasser eingerührt. Der entstandene Niederschlag wird gesam melt und aus Alkohol umkristallisiert. Ausbeute 33 g.Smp. 133,5-1340.

In der gleichen Weise kann man weiter herstellen die Harnstoffe bzw. Thioharnstoffe der Formel
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N-3,4-Dichlorbenzyl-N-methyl-N'-3, 4-dichlorphe- nyl-harnstoff 57 Smp. 107-108 C 58 thioharnstoff Smp. 168-170 C N-3, 4-Dichlorbenzyl-N-methyl-N'-3, 4-dichlor- phenyl-harnstoff 59 Smp. 103 C 60 thioharnstoff Smp. 137 61 N-3, 4-Dichlorbenzyl-N'-3, 4-dichlorphenylharn- stoff Smp.

200-201 C Anwendungsbeispiel Die neuen Harnstoffe und Thiohamstoffe der Formel (I) zeigen eine ausgesprochen starke Wirkung gegen gram positive Bakterien, vor allem gegen Staphylokokken und Streptokokken. Sie sind auch wirksam gegen pathogene Pilze wie beispielsweise Trichophyton interdigitale. Die antibakterielle Aktivität im Verdünnungstest wurde wie folgt bestimmt: Bakteriostase und Bakterizide 20 mg Wirkstoff werden in 10 ml Propylenglykol gelöst, davon 0,25 ml zu 4.75 ml steriler Glucose-Bouillon zugegeben und darauf 1:10 in den Röhrchen weiterver dünnt. Diese Lösungen werden dann mit Staphylococcus aureus beimpft und während 48 Stunden bei 37 C bebrütet (Bakteriostase).

Nach 24 Stunden Versuchsdau er wurde 1 Oese aus diesen Kulturen auf Glucose- Agarplatten ausgestrichen und 24 Stunden bei 37 C bebrütet (Bakterizide). Nach den genannten Zeiten wurden folgende Grenzkonzentrationen in ppm. der Bakteriostase, bzw.

Bakterizide ermittelt: Die folgenden Resultate wurden ermittelt: (Grenz konzentrationen in ppm).
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Verbindung <SEP> Nr. <SEP> Staphylokokkus <SEP> aureus
<tb> Bakteriostase <SEP> Balterizidie
<tb> 40 <SEP> 0,3 <SEP> 0,3
<tb> 45 <SEP> 0,1 <SEP> 0,1
<tb> 48 <SEP> 0,3 <SEP> 0,3
<tb> Beispiel <SEP> Nr.l <SEP> 0,1 <SEP> 0,1
<tb> 30 <SEP> 3 <SEP> 1o
<tb> 8 <SEP> 1 <SEP> 3
<tb> 10 <SEP> 100
<tb> 1 <SEP> 3 <SEP> 100
<tb> 26 <SEP> 100 <SEP> 100
<tb> Verbindung <SEP> Nr.

<SEP> Fungistase
<tb> Rhizopus <SEP> Aspergillus
<tb> nigricans <SEP> niger
<tb> 45 <SEP> 100
<tb> 49 <SEP> 30 <SEP> 30
<tb> 27 <SEP> 100 <SEP> 100
<tb> 28 <SEP> 100 <SEP> 100
<tb> 26 <SEP> 100 <SEP> 100
<tb> 25 <SEP> 100 <SEP> 100
<tb> 6 <SEP> 100 Die Bestimmung der Fungistase erfolgte in Röhrchen mit steriler Bierwürzelösung (10 0/o) in fallenden Kon zentrationen. Die Formulierung der Wirkstoffe erfolgte wie bei der Prüfung auf antibakterielle Wirkung be schrieben. Nach Beimpfung - mit Aspergillus niger bzw. Rhizopus nigricans wurde während 72 Stunden bei 25 C bebrütet und dann die Grenzkonzentration in ppm ermittelt.

Claims

PATENTANSPRUCH Biozides Mittel, enthaltend als aktive Komponente einen Harnstoff der Formel EMI0009.0005 EMI0009.0006 worin X Sauerstoff oder Schwefel, R1 bis Rio gleich oder verschieden Wasserstoff, Halogen, niederes Alkyl, Al- koxy oder Alkylthio mit bis zu 6 C-Atomen, Aryl, Aryl- oxy, Arylthio-, EMI0010.0004 bedeuten, wobei in den letzteren beiden Fällen A bzw.

A'Wasserstoff oder Alkyl darstellt, mit der Massgabe, dass mindestens zwei der Substituenten R1 bis R5 und R6 bis Rio nicht Wasserstoff bedeuten, und worin R11 ein gerades oder verzweigtes Alkylen von 1 bis 4 Kohlen stoffatomen und Rin und R13 Wasserstoff oder niederes Alkyl bedeuten. Patentes Anmerkung des Eidg. Amtes für geistiges Eigentum: Sollten Teile der Beschreibung mit der im Patentanspruch gegebenen Definition der Erfindung nicht in Einklang ste hen, so sei daran erinnert, dass gemäss Art. 51 des Patentgesetzes der Patentanspruch für den sachlichen Geltungsbe reich des massgebend ist.