CH619449A5

CH619449A5 -

Info

Publication number: CH619449A5
Application number: CH1661775A
Authority: CH
Inventors: Siegfried Oeckl; Wilfried Paulus; Hermann Genth
Original assignee: Bayer Ag
Priority date: 1975-01-04
Filing date: 1975-12-22
Publication date: 1980-09-30
Also published as: FR2296623B1; DE2500265A1; IT1052668B; DE2500265C2; GB1519329A; JPS5198218A; JPS6011691B2; NL7600019A; BE837284A; FR2296623A1; US4079148A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich ebenfalls auf die Verwendung von erfindungsgemäss hergestellten Verbindungen der Formel

50

Hai l

(II)

R1-S02-CH-C-R4

i

Hai sowie der Formel

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Hai r1-so2-ch=c-r4

(III)

Ein Verfahren zur Herstellung von neuen, halogensubstituierten Sulfonen mit mikrobizider Wirkung und ihre Verwen-

worin die Substituenten weiter oben definiert sind, als aktive Wirkstoffkomponente von antimikrobiellen und mikrobiziden 65 Mitteln im technischen Materialschutz.

Als niedere Alkylreste seien geradkettige und verzweigte Alkylreste mit bis zu 8, bevorzugt bis zu 4 C-Atomen genannt, z. B. die isomeren Pentyl-, Hexyl-, Heptyl- und Octyl-Reste,

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Butyl, Isobutyl, t.-Butyl, Propyl, Isopropyl und insbesondere Äthyl und Methyl.

Als Arylreste seien solche mit 6 bis 14 C-Atomen im aromatischen System genannt, bevorzugt Phenyl und Naphthyl. Die Arylreste können substituiert sein.

Als Substituenten der gegebenenfalls substituierten Arylreste seien bevorzugt Halogen, niedere Alkyl-, Alkoxy- und Ha-logen-alkylreste, die Nitro- und Hydroxygruppe genannt.

Dabei besitzen die vorgenannten Alkyl-, Alkoxy- und Ha-logenalkylreste bezüglich der Kohlenstoffkette den vorstehend für Alkylreste angegebenen Bedeutungsumfang.

Als Halogen seien Fluor, Chrom, Brom und Jod genannt, wobei Brom und insbesondere Chlor bevorzugt sind.

Besonders bevorzugt sind Verbindungen der Formeln II und III, in denen R1 für Methyl, Phenyl, 3-Chlorphenyl, 3,4-Dichlorphenyl, 3-Nitrophenyl, 4-Methylphenyl oder 4-Chlor-methylphenyl und Hai für Chlor steht.

Im zuerst beschriebenen Verfahren arbeitet man bevorzugt im Temperaturbereich zwischen 10 und 110° C.

Die Ausgangsverbindungen der Formel IV sind bekannt oder können nach bekannten Verfahren hergestellt werden.

Als Halogenierungsmittel seien die Halogene (Fluor,

Chlor, Brom, Jod), vorzugsweise Chlor, Sulfurylhalogenide, vorzugsweise Sulfurylchlorid, Phosphorhalogenide, vorzugsweise Phosphorpentachlorid, genannt.

Es muss wenigstens die stöchiometrisch erforderliche Menge Halogenierungsmittel eingesetzt werden; es kann jedoch vorteilhaft sein, einen Überschuss Halogenierungsmittel bis zum 3fachen, insbesondere bis zum 2fachen der mindestens erforderlichen Menge zu verwenden.

Das zuerst beschriebene erfindungsgemässe Verfahren wird vorzugsweise in Gegenwart von Lösungsmitteln durchgeführt'. Dabei werden zweckmässigerweise gegenüber dem verwendeten Halogenierungsmittel inerte Lösungsmittel eingesetzt, z. B. Äther, wie Dialkylätber, z. B. Diäthyläther, Diäthylenglykol-dimethyläther, cyclische Äther, z. B. Dioxan, niedere aliphatische Carbonsäuren, wie Essigsäure, Propion- und Buttersäure, aliphatische und aromatische Halogenkohlenwasserstoffe, wie Äthylenchlorid, Chlorbenzol, aber auch Säurechloride, wie Thionylchlorid, Benzolsulfonsäurechlorid, Toluolsulfochlorid.

Im allgemeinen wird das erste erfindungsgemässe Verfahren so durchgeführt, dass man die Verwendung findende Ausgangsverbindung der Formel IV mit dem gewählten Halogenierungsmittel gegebenenfalls in Gegenwart des gewählten Lösungsmittels zusammengibt und im gewählten Temperaturbereich miteinander reagieren lässt, bis die Umsetzung beendet ist. Das Ende der Reaktion kann in einfacher Weise mit bekannten analytischen Methoden, z. B. dünnschichtchromato-grafisch, bestimmt werden.

Es kann jedoch auch von Vorteil sein, das Halogenierungsmittel nicht auf einmal, sondern in mehreren Anteilen oder kontinuierlich zuzugeben. Insbesondere wird die Zugabe des Halogenierungsmittels in Anteilen oder in kontinuierlicher Form dann vorteilhaft sein, wenn das Halogenierungsmittel flüssig (z. B. Sulfurylchlorid) oder gasförmig (z. B. Chlor) ist oder eingesetzt wird. Bei Verwendung eines Lösungsmittels ist es nicht immer erforderlich, die Ausgangsverbindung der Formel IV im Lösungsmittel völlig zu lösen; oft ist das Reaktionsprodukt besser löslich als das Ausgangsmaterial, so dass es zur Einsparung von Lösungsmittel vorteilhaft sein kann, die Ausgangsverbindung der Formel IV in einer geringeren Menge des gewählten Lösungsmittels zu suspendieren und nur teilweise zu lösen.

Die Wahl des Halogenierungsmittels richtet sich vorteilhaft nach der eingesetzten Ausgangsverbindung der Formel IV; das

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vorteilhafteste Halogenierungsmittel kann durch wenige Vorversuche leicht ermittelt werden. Im allgemeinen wird jedoch Sulfurylchlorid als Halogenierungsmittel bevorzugt.

Auch die Wahl der zweckmässigen Reaktionstemperatur hängt von der Wahl des Halogenierungsmittels ab; beispielsweise sind bei der Verwendung von Chlor oder Phosphorpentachlorid als Halogenierungsmittel höhere Temperaturen vorteilhaft oder erforderlich als bei der Verwendung von Sulfu-rylchlorid als Halogenierungsmittel.

Die Aufarbeitung des Reaktionsgemisches und Isolierung und gegebenenfalls Reinigung kann in üblicher Weise, z. B. durch Abdestillieren des eventuellen Überschusses an Halogenierungsmittel und gegebenenfalls verwendeten Lösungsmittels, 15 erfolgen. Insbesondere bei Verwendung eines gasförmigen Halogenierungsmittels, das in üblicher Weise in die Lösung der Ausgangsverbindung eingeleitet werden kann, ist die Entfernung eines Überschusses besonders einfach.

Selbstverständlich kann das Reaktionsprodukt nach Isolierung nach üblichen Verfahren, z. B. durch Umkristallisieren, Destillation, weiter gereinigt werden.

Im allgemeinen werden nach dem erfindungsgemässen Verfahren Verbindungen der Formel II erhalten, in denen das eingetretene Halogenatom in a-Stellung zum Rest R4 steht, 25 wie die NMR-Messung zeigt. Zur Abtrennung von Nebenprodukten kann es jedoch vorteilhaft und gegebenenfalls erforderlich sein, das erhaltene Reaktionsprodukt durch chromatogra-fische Verfahren, vorzugsweise Säulenchromatografie, zu reinigen und die Nebenprodukte abzutrennen.

Es wurde weiter gefunden, dass man die neuen Verbindungen der Formel III nach einem weiteren Verfahren erhält, wenn man die neuen Verbindungen der Formel II mit wenigstens 1 Moläquivalent Halogenwasserstoffakzeptor in Gegen-35 wart eines Lösungsmittels im Temperaturbereich von 0 bis 100° C umsetzt.

Bevorzugt wird hier im Temperaturbereich von 0 bis 50° C gearbeitet. Als Halogenwasserstoffakzeptoren kommen die bekannten Halogenwasserstoffakzeptoren in Betracht, wie ali-40 phatische, aromatische und aliphatisch-aromatische tertiäre Amine, z. B. Triäthylamin, Pyridin, Dimethylbenzylamin.

Selbstverständlich zählen in diesem Zusammenhang auch cy-cloaliphatische und aliphatisch-cycloaliphatische tertiäre Amine zu den aliphatischen Aminen.

45 Weiterhin kommen als Halogenwasserstoffakzeptoren die Hydroxide, Acetate, Carbonate, Hydrogencarbonate und Al-koholate der Alkali- und Erdalkalimetalle in Frage, z. B. Na-triumacetat, Natriummethylat, Natriumhydrogencarbonat, Calciumhydroxid, Kaliumcarbonat.

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Der Halogenwasserstoffakzeptor wird in einer Menge von wenigstens 1 Mol je Mol Verbindung der Formel II eingesetzt. Selbstverständlich kann auch ein Überschuss bis zu 3, bevorzugt bis zu 1,1 Mol je Mol Ausgangsverbindung verwendet 55 werden; jedoch bedeutet die Verwendung eines Überschusses im allgemeinen keinen Vorteil; sie kann sogar zu erhöhtem Aufwand bei der Isolierung des Reaktionsproduktes oder zu unerwünschten Neben- oder Folgereaktionen führen.

Der Reaktionsverlauf dieses Verfahrens sei am Beispiel des 60 2,2-Dichlor-2-cyan-äthyl-phenylsulfons und Triäthylamins durch nachfolgendes Schema erläutert.

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Cl

^~~^-so2-ch2-c-cn

Cl

(c2h5)3n

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4

©■

so.

Cl l

,-ch=c-cn r ~~

(c2h5)3nh Cl©

Dabei wird die erfindungsgemässe Umsetzung im allgemeinen so durchgeführt, dass man die Verwendung findende neue Verbindung der Formel II in einem inerten Lösungsmittel löst und den gewählten Halogenwasserstoffakzeptor in entsprechender Menge im gewählten Temperaturbereich langsam zudosiert und das Reaktionsgemisch gegebenenfalls nachreagieren lässt, bis die Umsetzung beendet ist. Das Ende der Reaktion kann leicht mit üblichen analytischen Methoden, z. B. dünnschichtchromatografisch, bestimmt werden.

Zweckmässigerweise wird dabei das Verwendung findende Lösungsmittel im Zusammenhang mit dem Verwendung findenden Halogenwasserstoffakzeptor gewählt. Bei Verwendung von tert.-Aminen als Halogenwasserstoffakzeptoren sind im allgemeinen polare und unpolare Lösungsmittel gleichermas-sen zweckmässig.

Dagegen ist es bei Verwendung der vorgenannten Alkali-und Erdalkaliverbindungen vorteilhaft, polare Lösungsmittel, wie niedere aliphatische Carbonsäuren, z. B. Essigsäure und Propionsäure, zu verwenden.

Selbstverständlich verbietet sich die Verwendung solcher vorgenannter Lösungsmittel, die zwar unter den Bedingungen der Halogenierungsreaktion, jedoch nicht unter den Bedingungen der Halogenwasserstoff-Abspaltung inert sind, z. B. Thionylchlorid oder Benzolsulfonsäurechlorid.

Weiterhin kann es bei der Halogenwasserstoff-Abspaltung vorteilhaft sein, solche Lösungsmittel zu verwenden, die unter den Bedingungen der Halogenierungsreaktion nicht inert sind, z. B. niedere aliphatische Alkohole, wie Methanol und Äthanol.

Ferner kann es vorteilhaft sein, die neue Verbindung der Formel II in dem Lösungsmittel nicht vollständig zu lösen, sondern zu einem Teil lediglich in Suspension zu bringen. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, diese Umsetzung nicht in einer flüssigen Phase, sondern an der Grenzfläche zweier flüssiger Phasen durchzuführen, d. h..neben einem mit Wasser nicht mischbaren der vorstehend genannten Lösungsmittel als zweite Phase Wasser zu verwenden, in dem vorzugsweise der verwendete Halogenwasserstoffakzeptor löslich ist.

Zur Aufarbeitung des Reaktionsgemisches und Isolierung des Reaktionsproduktes kann das als Nebenprodukt gebildete halogenwasserstoffsaure Salz und gegebenenfalls überschüssiger Halogenwasserstoffakzeptor und/oder wässrige Phase in üblicher Weise abgetrennt werden, z. B. durch Abfiltrieren in der Reaktionslösung unlöslicher Salze, durch Lösen und/oder Auswaschen der organischen Reaktionslösung mit Wasser. Ebenso kann die Isolierung des Reaktionsproduktes in üblicher Weise erfolgen, z. B. durch Abdestillieren des Lösungsmittels; erforderlichenfalls kann weiterhin auch das Reaktionsprodukt nach üblichen Verfahren gereinigt werden, z. B. durch Destillation, Umkristallisieren.

Es wurde weiterhin gefunden, dass die neuen Verbindungen der Formeln II und III hervorragende mikrobizide Wirksamkeit, insbesondere bakterizide, fungizide und algizide Wirkung zeigen. Insbesondere sind die neuen Verbindungen der Formeln II und III wirksam gegen Pilze, wie Pénicillium glau-cum, Chaetomium globosum, Rhizopus nigricans, Aspergillus niger; Bakterien, wie Bacterium coli, Bacterium pyocyaneum, Aerobacter aerogenes; Schleime, wie schleimbildende Capro-lactam-Vertreter; Algen, wie Grünalgen: z. B. Stichococcus bacillaris Naegeli, Euglena gracilis Klebs, Chorella pyreno-idosa Chick, Blaualgen: z. B. Phormidium foredarum Gro-

mont, Oscillatoria geminata Meneghini, Kieselalgen: z. B. Phaedodactylum tricornutum Bohlin.

io Aufgrund dieser Wirkung werden die neuen mikrobiziden Wirkstoffe der Formeln II und III vielseitig im technischen Materialschutz verwendet.

Vorteilhaft dienen sie dem Schutz wässriger Systeme, wie Lösungen, Emulsionen, Suspensionen und Dispersionen, z. B. 15 von wässrigen Wasch- und Kühlflüssigkeiten, Kühlschmiermitteln; bevorzugt lassen sie sich zum Schutz von Wasch- und Kühlwasserkreisläufen, Stofführungskanälen von Papierfabriken, in Spinnbädern der Kunstfaserproduktion, in Elektrophoresebädern bei der Tauchbadlackierung und anderen wässrigen 20 Lösungen, Suspensionen und Emulsionen verwenden, die lange Zeit gebrauchsfähig bleiben sollen.

Ebenso können sie zum Schutz von Zwischen-, Halb- und Fertigfabrikaten gegen unerwünschten Mikrobenbefall oder Mikrobenwachstum dienen, z. B. in Polymerdispersionen, Pa-25 pierstreichmassen, Leimen, Wachsemulsionen, Farbstoffsuspensionen, pflanzlichen Gerbflüssigkeiten, Farbstoff-Formulierungen auf öl- oder Leimbasis, zur Konservierung von Häuten und Leder.

Ein mikrobizides Mittel weist z. B. die folgende Zusam-30 mensetzung auf: 25 % einer erfindungsgemäss erhaltenen Verbindung, 5 bis 10% Emulgator, z. B. Aralkylpolyäther, 65 bis 70% Kohlenwasserstoff, z. B. Xylol.

Die Mengen der neuen Verbindungen, die zur Erzielung einer ausreichenden Wirkung gegen unerwünschten Mikro-35 benbefall oder Mikrobenwachstum notwendig sind, lassen sich im allgemeinen durch einige wenige Versuche bestimmen. Sie liegen im allgemeinen zwischen 0,0001 und 0,5 Gew.%. Vorzugsweise verwendet man zwischen 0,01 und 0,03 Gew.% der neuen Verbindungen bei Verwendung zur Konservierung von 40 in Gebinde abgefüllten Waren, 0,002 bis 0,2 Gew. % bei Verwendung zum Schutz von Kühlschmiermitteln, Spinnpräparationen, Wachsemulsionen, Füllstoffsuspensionen und Streichmassen, 0,00001 bis 0,01 Gew.% bei der Verwendung als Algen- und Schleimbekämpfungsmittel zum Schutz von Wasch-45 und Kühlflüssigkeiten sowie Papierstoffsuspensionen in der Papierfabrikation.

Die Verwendung mikrobizider Wirkstoffe und mikrobizi-der Mittel ist auf den genannten Gebieten insoweit Stand der Technik und die neuen mikrobiziden Verbindungen können so vom Fachmann in üblicher Weise verwendet werden.

Selbstverständlich ist es auch möglich, die neuen mikrobiziden Verbindungen in üblicher Weise in Mischung mit Mikrobiziden des Standes der Technik zu verwenden.

Die neuen Verbindungen tragen insofern zur Bereicherung 55 des Standes der Technik bei, dass mit ihnen weitere mikrobizide Wirkstoffe zur Verfügung stehen.

Beispiele

Nach Beendigung der Umsetzung wurde in den nachste-60 henden Beispielen la, b, 2 bis 6 die Aufarbeitung des Reaktionsgemisches jeweils in gleicher Weise vorgenommen: Die Reaktionslösung wurde im Rotationsverdampfer eingeengt, der Rückstand je nach Menge in 200 bis 2000 ml Methylenchlorid gelöst und zweimal mit je 50 bis 1000 ml Wasser ausge-65 schüttelt. Nach Trocknen der Methylenchloridlösung mit Natriumsulfat und Abdestillieren des Methylenchlorids hinterblieb das jeweilige Reaktionsprodukt als Rückstand, der in den Einzelbeispielen beschrieben ist.

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Beispiel 1

a) 30 g (0,13 Mol) ß-Chlor-/?-cyan-äthyl-phenyl-sulfon werden zusammen mit 30 g (0,23 Mol) Sulfurylchlorid 15 Stunden bei Raumtemperatur gerührt, wobei unter HCl- und S02-Entwicklung eine orangegelbe Lösung entsteht. Nach der vorstehend beschriebenen Aufarbeitung erhielt man 33 g (96% der Theorie) /3,/?-Dichlor-/?-cyan-äthyl-phenyl-sulfon als Öl, das beim Erkalten zu einer farblosen Kristallmasse erstarrt. Nach einmaligem Umkristallisieren aus Äthanol schmilzt die Verbindung bei 73 bis 74° C.

b) In eine Schmelze von 30 g ß -Chlor-/?-cyan-äthyl-phe-nyl-sulfon, der 0,3 g Eisen-(III)-chlorid zugesetzt sind, wird bei einer Temperatur von etwa 120° C 5 Stunden lang ein mässiger Chlorstrom eingeleitet. Anschliessend lässt man die Schmelze erkalten, nimmt in 200 ml Methylenchlorid auf und schüttelt zweimal mit je 50 ml Wasser aus. Nach Trocknen der Methylenchloridlösung mit Natriumsulfat und Abdestillieren des Methylenchlorids hinterbleiben 15 g (45% der Theorie)

ß ,ß-Dichlor-/?-cy an-äthyl-phenyl-sulfon.

c) 11,5 g (0,05 Mol) /?-Chlor-/?-cyan-äthyl-phenyl-sulfon und 20,8 g (0,1 Mol) Phosphorpentachlorid werden in 100 ml Chlorbenzol 3 Stunden lang auf etwa 110° C erhitzt. Nach dem Erkalten wird das Reaktionsgemisch zweimal mit je 50 ml Wasser ausgeschüttelt. Nach Trocknen der Chlorbenzollösung über Natriumsulfat und Abdestillieren des Lösungsmittels hinterbleiben H g (80% der Theorie) /?,/?-Dichlor-/?-cyan-äthyl-phenyl-sulfon.

Beispiel 2

66 g (0,25 Mol) ß-Chlor-/?-cyan-äthyl-3-chlorphenyl-sulfon werden zusammen mit 60 g (0,46 Mol) Sulfurylchlorid 24 Stunden bei 25° C gerührt. Das Reaktionsprodukt wird wie beschrieben aufgearbeitet und ergibt 73 g (98% der Theorie) /?,/?-Dichlor-/3-cyan-äthyl-3-chlorphenyl-sulfon vom Schmelzpunkt 93° C (nach Umkristallisieren aus Äthanol).

Beispiel 3

47 g (0,28 Mol) ß-Chlor-/?-cyan-äthyl-methyl-sulfon werden zusammen mit 40 g (0,3 Mol) Sulfurylchlorid 36 Stunden bei 20 bis 25° C gerührt. Das Reaktionsprodukt wird wie beschrieben aufgearbeitet und ergibt 40,5 g (67 % der Theorie) /3,/3-Dichlor-/?-cyan-äthyl-methyl-sulfon. Hellbraunes Öl, Dichte 1,48 (25° C).

Beispiel 4

217 g (0,95 Mol) ß -Chlor-/?-cyan-äthyl-phenyl-sulfon werden zusammen mit 870 g (6,4 Mol) Sulfurylchlorid 30 Stunden bei 40° C gerührt. Der Überschuss an Sulfurylchlorid wird im Vakuum abdestilliert. Das Reaktionsprodukt wird wie beschrieben aufgearbeitet und ergibt 164 g (61% der Theorie) a,a-Dichlor-/? -phenylsulfonyl-propionsäureamid vom Schmelzpunkt 122° C (nach Umkristallisieren aus Äthanol).

Beispiel 5

60 g (0,2 Mol)/?-Chlor-/?-cyan-äthyl-3,4-dichlorphenyl-sul-fon werden zusammen mit 67 g (0,5 Mol) Sulfurylchlorid 24 Stunden bei 45° C gerührt. Der Überschuss an Sulfurylchlorid wird im Vakuum abdestilliert. Das Reaktionsprodukt wird wie beschrieben aufgearbeitet und ergibt 46 g (65 % der Theorie) u ,a -Dichlor-/?-3,4-dichlorphenylsulfonyl-propionsäureamid vom Schmelzpunkt 120° C (nach Umkristallisieren aus Äthanol).

Beispiel 6

205 g (1,24 Mol)/?-Chlor-ß-cyan-äthyI-methyl-sulfon werden zusammen mit 350 g (2,6 Mol) Sulfurylchlorid 24 Stunden bei 35 bis 40° C gerührt. Der Überschuss an Sulfurylchlorid wird im Vakuum abdestilliert. Das Reaktionsprodukt wird wie beschrieben aufgearbeitet und ergibt 150 g (53% der Theorie)

a ,a -D ichlor-/? -methylsulfonyl-propionsäureamid vom Schmelzpunkt 120° C (nach Umkristallisieren aus Chloroform).

Beispiel 7

50 g (0,19 Mol) /?,/3-Dichlor-/?-cyan-äthyl-phenyl-sulfon werden in 100 ml Aceton/Äthanol 1:1 gelöst und bei 10 bis 15°C langsam mit 19 g (0,19 Mol) Triäthylamin versetzt. Danach wird 1 Stunde bei Raumtemperatur nachgerührt, vom ausgefallenen Triäthylaminhydrochlorid abgesaugt, die Lösung eingeengt und der Rückstand aus Äthanol umkristallisiert: 29,5 g (69% der Theorie) a-Chlor-/3-phenylsulfonylacrylnitril vom Schmelzpunkt 88 °C, farblose Kristalle.

Beispiel 8

33,5 g (0,11 Mol) /?,/3-Dichlor-/?-cyan-äthyl-13-chlorphe-nyl-sulfon werden in 280 ml eines Gemisches von Diäthyl-äther/Aceton 1 : 1 gelöst und bei 10 bis 13 ° C langsam mit 11,2 g (0,11 Mol) Triäthylamin versetzt. Danach wird wie in Beispiel 7 beschrieben aufgearbeitet. Nach dem Umkristallisieren aus Äthanol ergeben sich 10 g (35 % der Theorie) a -Chlor-/3 -3 -chlorphenyl-sulfonyl-acrylnitril: farblose Kristalle vom Schmelzpunkt 150° C.

Beispiel 9

Zu einer Mischung von 40 g (0,16 Mol) /?-Chlor-/?-cyan-äthyl-4-methylphenyl-sulfon, 60 g (0,32 Mol) Toluolsulfonsäu-rechlorid und 26 g Chlorbenzol werden bei 30° C unter Rühren 67 g (0,5 Mol) Sulfurylchlorid zugetropft. Es wird 24 Stunden nachgerührt und anschliessend flüchtige Anteile bei 60° C im Wasserstrahlvakuum abdestilliert und der heisse Rückstand mit 200 ml Ligroin verrührt. Das nach mehrstündigem Stehen entstandene Kristallgemisch wird aus 150 ml Bu-tanol umkristallisiert. So werden 35 g (77 % der Theorie) ß ,ß-Dichlor-/?-cyan-äthyl-4-methylphenyl-sulfon vom Schmelzpunkt 71 bis 72° C erhalten.

Beispiel 10

Zu einer Lösung von 12,5 g (0,045 Mol) /?,/?-Dichlor-/]-cyan-äthyl-4-methylphenyl-sulfon in 125 ml Äthanol werden bei 15° C 6,1 g (0,045 Mol) Dimethylbenzylamin unter Rühren zugetropft. Nach 2stündigem Nachrühren bei Raumtemperatur wird das Reaktionsgemisch auf 11 Wasser gegossen, die gebildeten Kristalle abgesaugt und getrocknet. Man erhält 10 g (91 % der Theorie) a-Chlor-/?-(4-methylphenyl-sulfonyI)--acrylnitril vom Schmelzpunkt 78° C.

Beispiel 11

50 g (0,18 Mol) /?-Chlor-/?-cyan-äthyl-4-nitrophenyl-suIfon werden mit 27 g (0,2 Mol) Sulfurylchlorid 24 Stunden lang bei 25 °C gerührt. Anschliessend werden flüchtige Anteile bei 60° C im Wasserstrahlvakuum abdestilliert und der ölige Rückstand auf eine trockene Kieselgelsäule gegeben. Anschliessend wird mit Benzol chromatographiert und eluiert, wobei die einzelnen Fraktionen getrennt aufgefangen werden. Nach Abdestillieren erhält man aus der mittleren Fraktion 7 g (13% der Theorie) /?,/?-Dichlor-/?-cyan-äthyl-4-nitrophenyl-sulfon in Form eines gelblichen Öls, das beim Stehen kristallisiert. Nach Umkristallisieren aus Äthanol schmilzt die Verbindung bei 86° C.

Beispiel 12

7 g (0,03 Mol) ß-Chlor-/?-cyan-äthyl-4-chlormethyIphe-nyl-sulfon werden mit 4,0 g (0,03 Mol) Sulfurylchlorid 24 Stunden lang bei Raumtemperatur gerührt; anschliessend werden flüchtige Anteile bei 60° C im Wasserstrahlvakuum abdestilliert und das Reaktionsprodukt auf eine trockene Kieselgelsäule gegeben und mit Benzol chromatographiert und eluiert.

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Aus der Hauptfraktion erhält man nach Verdampfen des Benzols 6,3 g (72% der Theorie) ß,/?-DichIor-/?-cyan-äthyl-4-chlormethylphenyl-sulfon vom Schmelzpunkt 84° C (nach Umkristallisieren aus Äthanol).

Beispiel A

Die Verbindungen der Tabelle I wurden in Konzentrationen von 0,1 bis 100 mg/1 in Allens Nährlösung, die 1% Capro-lactam als Kohlenstoff- und zusätzliche Stickstoffquelle enthielt, in wenig Aceton gelöst, eingebracht. Kurz vorher wurden die Nährlösungen mit Schleimorganismen (etwa 106 Keime/ml), die aus bei der Polyamid-Herstellung verwendeten Spinnwasser-Kreisläufen isoliert wurden, infiziert. Nährlösungen, die die mikrobistatische Minimal-Konzentration (MMK) oder grössere Wirkstoffkonzentrationen aufwiesen, waren auch nach 3wöchiger Kultur bei Raumtemperatur noch völlig klar, d. h. die in wirkstofffreien Nährlösungen nach 3 bis 4 Tagen bemerkbare starke Vermehrung der Mikroben und Schleimbildung unterblieb. Aus den in der Tabelle I aufgeführten MMK-Werten geht die hervorragende antimikrobielle Wirksamkeit, insbesondere die Wirksamkeit der erfindungsgemäs-sen Verbindungen gegenüber Schleimorganismen hervor:

Tabelle I

Testorganismen: Schleimbildende Caprolactam-Verwerter

Verbindung MMK (mg/1)

ß,ß-Dichlor-/?-cyan-äthyl-phenyl-sulfon 0,3 ß,ß-Dichlor-/?-cyan-äthyl-3-chlorphenyl-sulfon 0,3 /3,/?-Dichlor-/?-cyan-äthyl-4-methylphenyI-

sulfon 0,2

/?,/?-Dichlor-/?-cyan-äthyl-methyl-suIfon 0,2 a ,a -Dichlor-/?-phenylsulfonyl-propion-

säureamid 0,5 a,a -Dichlor-/?-3,4-dichlorphenylsulfonyl-

propionsäureamid 0,5 a ,a -Dichlor-/?-methylsulfonyl-propionsaure-

amid 0,2

a-Chlor-/? -phenylsulfonyl-acrylnitril 0,2 a-Chlor-/?-3 -chlorphenylsulfonyl-acryl-

nitril 0,2

Beispiel B (Wirkung gegen Schimmel und Hefen)

In einen Agar, der aus Bierwürze und Pepton hergestellt wurde, arbeitete man Konzentrationen von 2 bis 5000 mg/I der Verbindungen der Tabelle II ein. Nach Erstarren des Agars erfolgte die Kontamination mit Reinkulturen von Pénicillium glaucum, Chaetomium globosum und Aspergillus niger. Nach 2wöchiger Lagerung bei 28° C und 60 bis 70% rei. Luftfeuchtigkeit wurde ausgewertet. MMK ist die niedrigste Konzentration an Wirkstoff, bei der keinerlei Bewuchs durch die verwendete Mikrobenart erfolgte; sie ist in nachstehender Tabelle II angegeben:

Tabelle II

Verbindung Pénicillium Chaetomium Aspergillus glaucum globosum niger

MMK MMK MMK

(mg/1) (mg/1) (mg/1)

/?,/3-Dichlor-/?-cyan-

äthyl-phenyl-sulfon 75 75 50

/?,/?-Dichlor-/?-cyan-äthyl-3 -chlorphenyl-

sulfon 150 100 50

Tabelle II (Fortsetzung)

Verbindung Pénicillium Chaetomium Aspergillus glaucum globosum niger

MMK MMK MMK

(mg/1) (mg/1) (mg/1)

a ,a -Dichlor-/? -methyl-sulfonyl-propionsäure-

amid 200 350 500 a -Chlor-/? -phenyl-

sulfonyl-acrylnitril 35 50 50

a -Chlor-/? -3 -chlor-

phenyl-sulfonyl-

acrylnitril 75 50 50

Beispiel C (Wirkung gegen Bakterien) Ein Bouillon-Agar wurde auf gleiche Weise wie in Beispiel B mit Substanzen der Tabelle III versehen; mit Bacterium coli und Bacterium pyocyaneum kontaminiert, bebrütet und nach 2 Wochen ausgewertet:

Tabelle III

Verbindung Bacterium Bacterium coli pyocyaneum

MMK (mg/1) MMK (mg/1)

/?,/? -D ichlor-/S -cyan-äthyl-phenyl-

sulfon

200

/?,/? -D ichlor-/? -cyan-äthyl-3 -chlor

phenyl-sulfon

200

500

a,a -D ichlor-/? -methylsulfonyl-

propionsäureamid

100

75

a-Chlor-/? -phenylsulfonyl-acryl-

nitril

200

500

a-Chlor-/?-3-chIorphenylsulfonyl-

acrylnitril

1500

2000

Beispiel D

Eine Mischkultur von Grün-, Blau-, Braun- und Kieselalgen (Stichococcus bacillaris Naegeli, Euglena gracilis Klebs, Chlorella pyrenoidosa Chick, Phormidium foredarum Gro-mont, Oscillatoria geminata Meneghini und Phaedodactylum tricornutum Bohlin) wurde im Laboratorium unter Durchperlen von Luft in Allens Nährlösung (M.B. Allen, Arch. Mikrobiol. 17, 34 bis 53,1952) gegeben. Nach 2 Wochen war die Nährlösung durch intensives Algenwachstum tief grünblau gefärbt. Schon kleine Zusätze an erfindungsgemässen Substanzen bewirkt, dass die Algen abstarben und die Nährlösung sich wieder entfärbte.

Tabelle IV

Konzentrationen in mg/1 von erfindungsgemäss erhaltenen Verbindungen, die abtötend auf eine Algen-Mischkultur wirkt.

Verbindung Konzentration

(mg/1)

ß,/? -Dichlor-/? -cyan-äthyl-phenyl-sulfon 5 0 a ,a-Dichlor-/? -methylsulfonyl-propion-

säureamid 30

a -Chlor-/?-phenylsulfonyl-acrylnitril 50

Beispiel E

In einer Siebwasserprobe einer Papierfabrik, die l,5x 108 Keime (vorwiegend Schleimbildner) pro ml enthält, bewirken Zusätze von nur 8 ppm/?,/3-DichIor-ß-cyan-äthyl-phenyl-sul-

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fon oder a-Chlor-ß-phenylsulfonyl-acrylnitril innerhalb von 24 Stunden totale Keimabtötung.

Beispiel F

Die überlegene Wirksamkeit der erfindungsgemäss her- s stellbaren neuen Verbindungen gegenüber den schon bekannten Ausgangsverbindungen zeigen folgende Beispiele:

a) In einer Siebwasserprobe einer Papierfabrik, die 9,3 x 107 Keime (vorwiegend Schleimbildner) pro ml enthielt, bewirkten Zusätze von 40 ppm ß,ß-Dichlor-/?-cyan-äthyI-phe- io nyl-sulfon oder a-Chlor-/?-phenylsulfonyl-acrylnitril innerhalb von 2 bis 5 Stunden totale Keimabtötung, während selbst 70 ppm/j-Chlor-/J-cyan-äthyl-phenyl-sulfon nur eine Reduktion auf 2,5 x 107 Keime pro ml ergaben.

b) Eine Wasserprobe eines mikrobiell stark belasteten Kühlkreislaufes enthielt 1,4 x 106 Keime pro ml. Zusätze von 0,8 ppm /3,/j-Dichlor-/:}-cyan-äthyl-phenyl-sulfon odera-Chlor-/?-phenylsulfonyl-acryInitril ergaben nach 18 Stunden bei 30° C eine Reduktion auf 6,8x 104 (95%) Keime pro ml, Zusätze von 7 ppm bewirkten vollständige Abtötung. 7 ppm /3-Chlor-/?-cyan-äthyl-phenyl-sulfon erzielten dagegen lediglich eine Reduktion auf 1,4 x 105 Keime pro ml.

s

Claims

619 449

2

PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung von neuen Verbindungen der Formel dung als aktive Komponente in antimikrobiellen und mikrobi-ziden Mitteln sind Gegenstand der Erfindung.

Die neuen Verbindungen weisen die folgende Formel auf

Hai

1 I L

R -SO--CH-C-R

2 I !

H Hai

(II)

in der

R1 für einen gegebenenfalls durch Halogen substituierten niederen Alkylrest oder einen Arylrest steht,

R4 für die Nitrii- oder Carbamyl-Gruppe und Hai für Halogen stehen,

dadurch gekennzeichnet, dass man Verbindungen der Formel

Hai

1 I <

R -SO~-CH-C-R

2 ' I

Hai

I

(II)

Hai

1 " I 4

R -SO0-CH5-C-R

2 2 |

H

(IV)

20

in der

R1 für einen gegebenenfalls durch Halogen substituierten niederen Alkylrest oder einen Arylrest steht,

R4 für die Nitrii- oder Carbamyl-Gruppe steht und Hai Halogen bedeutet.

Das Verfahren zur Herstellung dieser Verbindungen ist dadurch gekennzeichnet, dass man Verbindungen der Formel

Hai

25

R1-S02-CH2-C-R4 H

(IV)

im Temperaturbereich zwischen 0 bis 120° C mit mindestens der stöchiometrisch erforderlichen Menge eines Halogenie-rungsmittels umsetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in erhaltenen Verbindungen der Formel II R1 für Methyl, Phenyl, 3-Chlorphenyl, 3,4-Dichlorphenyl, 3-Nitrophenyl oder 4-Chlormethylphenyl steht und Hai Chlor bedeutet.
3. Verwendung der nach dem Verfahren gemäss Anspruch 1 erhaltenen Verbindungen der Formel II, worin die Substituenten in Anspruch 1 definiert sind, als Wirkstoffkomponente von antimikrobiellen und mikrobiziden Mitteln im technischen Materialschutz.
4. Verfahren zur Herstellung von neuen Verbindungen der Formel im Temperaturbereich zwischen 0 bis 120° C mit mindestens der stöchiometrisch erforderlichen Menge eines Halogenie-rungsmittels umsetzt.

30 Eine weitere Gruppe von neuen Verbindungen besitzt die folgende Formel

35

Hai r1-so2-ch=c-r4

(III)

Hai

R1-SO,-CH=C-R4

(III)

in der

R1 für einen gegebenenfalls durch Halogen substituierten niederen Alkylrest oder einen Arylrest steht,

R4 für die Nitrii- oder Carbamyl-Gruppe und

Hai für Halogen stehen,

dadurch gekennzeichnet, dass man nach dem Verfahren gemäss Anspruch 1 eine Verbindung der Formel II herstellt und diese mit wenigstens 1 Moläquivalent Halogenwasserstoffakzeptor in Gegenwart eines Lösungsmittels im Temperaturbereich von 0 bis 100° C umsetzt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in erhaltenen Verbindungen der Formel III R1 für Methyl, Phenyl, 3-Chlorphenyl, 3,4-Dichlorphenyl, 3-Nitrophenyl oder 4-Chlormethylphenyl steht und Hai Chlor bedeutet.
6. Verwendung der nach dem Verfahren gemäss Anspruch 4 erhaltenen Verbindungen der Formel III, worin die Substituenten in Anspruch 4 definiert sind, als Wirkstoffkomponente von antimikrobiellen und mikrobiziden Mitteln im technischen Materialschutz.

in der

R1 für einen gegebenenfalls durch Halogen substituierten niederen Alkylrest oder einen Arylrest steht,

40 R4 für die Nitrii- oder Carbamyl-Gruppe und

Hai für Halogen stehen.

Die Verbindungen werden erfindungsgemäss erhalten, indem man zuerst, wie weiter oben beschrieben, Verbindungen der Formel II herstellt und diese dann mit wenigstens I Mol-4s äquivalent Halogenwasserstoffakzeptor in Gegenwart eines Lö-? sungsmittels im Temperaturbereich von 0 bis 100° C umsetzt.