DE1955920C3 - 3-Amino-4,4-dichlor-5-pyrazolon und seine Salze, Verfahren zu seiner Herstellung und pesticide Zusammensetzung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft
lon der Formel I

H,N

\ NH

sowie seine Salze mit mineralischen oder organischen Säuren, ein Verfahren zu seiner Herstellung und eine pesticide Zusammensetzung gemäß den Patentansprüchen.

Man kennt bereits Pyrazolone (BE-PS 7 25 968), von denen ein Kennzeichen ist, daß sie am Stickstoff in Position 1 durch einen Cycloalkyl-, einen Alkyl- oder Arylrest substituiert sind. Diese Pyrazolone sind Antifungi-Mittel, die im landwirtschaftlichen Bereich gebraucht werden, z. B. zur Desinfektion des Bodens oder zum Schutz der Samen.

Es wurde in überraschender Weise gefunden, daß die Verbindung der Formel 1 und ihre Salze mineralischer oder organischer Säuren eine bedeutende antibakterielle Aktivität haben, die es erlaubt, sie als industrielle Schädlingsbekämpfungsmittel zu verwenden.

Versuche, die in Gegenwart von Materialien, wie Papierbrei und Harzklebstoff, bei analogen Bedingungen, wie sie in der Praxis vorkommen, ausgeführt werden, gestatten es, die biociden Eigenschaften der Verbindung der Formel I und ihrer Salze hervorzuheben. Ein Beispiel dieser Versuche wird weiter unten in detaillierter Form beschrieben.

Die Verbindungen I besitzen den Vorzug, wenig toxisch für den Menschen und die warmblütigen Tiere zu sein. So liegt für 3-Amino-4,4-dirhlor-5-pyrazolon die DLw für die Maus zwischen 0,5 und 1 g/kg.

Das Verfahren zur Herstellung der Verbindung der Formel 1 ist dadurch gekennzeichnet, daß man 3-Amino-5-pyrazolon der Einwirkung eines Chlorierungsmittels unterwirft und das S-Amino^^-dichlor-S-pyrazolon isoliert, das man gewünschtenfalls der Einwirkung einer Mineralsäure oder einer organischen Säure unterwirft

In seinen Ausführungsformen kann das erfindungsgemäße Verfahren noch durch die folgenden Punkte ίο gekennzeichnet werden:

daß das Chlorierungsmittel Chlor ist und daß man in einem organischen Lösungsmittel arbeitet,
daß das organische Lösungsmittel aus der Gruppe, die aus Essigsäure, Tetrachlorkohlenstoff, Schwefelkohlenstoff- und Chloroform besteht, ausgewählt wird.

Die Erfindung betrifft auch geeignete pesticide Zusammensetzungen, besonders antibakterielle Zusammensetzungen, insbesondere industrielle Bioeide, die als aktives Mittel mindestens die Verbindung der Formel 1 oder ihre Salze und gegebenenfalls ein oder mehrere andere pesticide Mittel enthalten.

Diese Zusammensetzungen können in Form von 2^r> Pulvern, Suspensionen, Emulsionen, Lösungen vorliegen, die außer den aktiven Mitteln kationische, anioniiche oder nicht-ionische oberflächenaktive Mittel, inerte Pulver, wie Talk, Tone, Silikate, Kieselgur etc., einen Träger, wie Wasser, Alkohole, Kohlenwasser- «I stoffe oder andere organische Lösungsmittel, mineralische, tierische oder pflanzliche öle enthalten.

Zum Beispiel verwendet man bei den biociden Anwendungen ein benetzbares Pulver, das, in Gewichten ausgedrückt, 25% S-Amino^^-dichlor-S-pyrr. azolon, 15% eines Kondensationsprodukts von Natriumnaphthalinsulfonat, 0,5% Natriumalkylnaphthalinsulfonat, 34,5% synthetisches hydratisiertes Siliciumdioxid und 25% kolloidales Kaolin enthält.

Die erfindungsgemäßen biociden Zusammen-Setzungen enthalten im allgemeinen IO bis 90 Gewichts-% des aktiven Mittels.

Die erfindungsgemäßen Wirkstoffe eignen sich

besonders zur Bekämpfung schädlicher Bakterien von Industriewässern, wobei man Zusammensetzungen

4^r. verwendet, die als aktives Mittel mindestens eine Verbindung nach Anspruch 1 enthalten.

Weiterhin wurde gefunden, daß 3-Amino-4,4-dichlor-5-pyrazolon als Konservierungsmittel von pharmazeutischen Präparaten angewandt werden kann.
w S-Amino-S-pyrazolon, das als Ausgangsverbindung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet wird, kann besonders durch Cyclisierung von Cyanacethydrazid in basischem Medium nach der von Toshiyasu Ishimaru, Yakugaku Z a s s h i, 77, 796 (1957); CA, π 51,17 892 i beschriebenen Methode hergestellt werden.

Beispiel
3-Amino-4,4-dichlor-5-pyrazolon

Zu 300 ecm Essigsäure gibt man 100 g 3-Amino-5-pyrazolon und leitet in die Reaktionsmischung unter Rühren während 1 Stunde bei Raumtemperatur 150 g gasförmiges Chlor ein. Man trennt den gebildeten Niederschlag durch Absaugen ab, wäscht ihn mit

bi Wasser, trocknet ihn und erhält 143 g 3-Amino-4,4-dichlor-5-pyrazolon, F = 220 bis 222° C (Zers.).

Eine Probe dieses Produkts wird in Methanol kristallisiert, F = 220 bis 222°C(Zers.).

Analyse: C₃H₃CI₂N₂O= 167,98
Berechnet: C 21,44, H 1,80, Cl 42,21, N 25,01%,
gefunden: C 21,6, H 2,0, Cl 42,2, N 24,9%.

Untersuchung der biociden Eigenschaften von
3-Amino-4,4-dichlor-5-pyrazolon

Man bereitet 9,7 1 Papierbrei mit 12,5 g/l, fügt 200 ecm Harzklebstoff von 2% zu, impft mit 100 ecm Aerobacter aerogenes-lmpfmittel an und läßt die Inkubation bei 35°C unter Rühren sich vollziehen.

Am zweiten Tag führt man eine erste Zählung der Keime aus, behandelt durch direkte Einführung des zu untersuchenden Produktes in Konzentrationen von 200, 100 und 50 p.p.nv stellt das Niveau mit sterilem Wasser wieder ein und fährt mit den Zählungen der Keime nach 1,4,7 und 23 Stunden nach der Behandlung fort

Am dritten Tag führt man eine Zählung der Keime aus, stellt das Niveau mit sterilem Wasser wieder ein, impft die Masse mit 100 ecm Aerobacter-lmpfmitiel an und fährt mit den Zählungen 1,4,7 und 23 Stunden nach der Wiederimpfung fort.

Am vierten Tag führt man die gleichen Maßnahmen wie am dritten Tag aus.

Die Ergebnisse sind als Prozente der antibakteriellen Wirksamkeit ausgedrückt.

Die folgenden Tabellen fassen die erhaltenen experimentellen Ergebnisse zusammen.

Prozente der Wirksamkeit

Zeit nach der	200 p.p.m.	IOOp.;>.m.	50 p.p.m.
Behandlung
Stunden
I	80,2	0	0
4	99,8	76,7	43,6
7	100	95,3	62,5
23	100	100	100

Prozente der Wirksamkeit nach der ersten Wiederimpfung

Zeit nach der 200 p.p.m.
Behandlung

Stunden

100 p.p.m.

50 p.p.m.

25	99,9	99,8	99,5
28	100	100	99,2
31	100	100	100
47	100	100	100

Prozente der impfung	Wirksamkeit	nach der	zweiten Wieder-
Zeit nach der 5 Behandlung Stunden	200 p.p.m.	100 p.p.	m. 50 p.p.m.
49 ίο 52 55	99,6 100 100	99,5 99 100	99,4 99,8 99,9

Vergleichende Untersuchung der
bakteriostatischen und bakteriziden
Eigenschaften sowie der Toxizität

Folgende Wirksubstanzen wurden untersucht:
Produkt A =

Produkt B = Mischung aus 75% Natrium-dimethyidithiocarbamat und 25% Natrium-äthylen-bis-dithiocarbamat.

Produkt C = Bromacetessigsäureäthylester.

Bei den Tests wurde wie folgt verfahren:

I. Bdkteriostatischer und bakterizider Test
mit Fleischbrühe

a) Bakteriostatische Aktivität

Sterile Röhrchen mit Fleischbrühe (aus ungefrorenem Fleisch) werden mit 1 ml Lösung oder Suspension des zu untersuchenden Produkts (in Konzentrationen zwischen 1000 und 1 ppm Wirksubstanz) und dann mit 1 ml Bakteriensuspension infestiert, die aus einer 24 Stunden alten Kultur der Test-Bakterie (ImI Kultur/100 ml Fleischbrühe von ungefrorenem Fleisch) hergestellt worden ist.

Zur Homogenisierung wird gerührt, sodann werden die Röhrchen 48 Stunden in einen Ofen von 37°C gestellt. Die Bestimmung erfolgt sodann durch Beobachtung der entstehenden Bakterientrübung im Vergleich zu einer infestierten unbehandelten Probe. Der Beginn der Inhibierung wird bestimmt durch die Konzentration, bei der keine Trübung mehr beobachtet wird.

b) Bakterizide Aktivität

Um zu bestimmen, ob der festgestellte Beginn der Inhibierung der Tötung oder einer vorübergehenden Inhibierung der Bakterien entspricht, werden einige Tropfen von jeder der im vorstehenden Versuch in den Röhrchen enthaltenen Mischungen in einer Petrischale auf einer Fleischbrühe von gefrorenem Fleisch, die frei von toxischen Stoffen ist, verteilt, wobei man 3 Striche auf dem Kulturmedium anbringt. Die Schalen werden 48 Stunden in einem Ofen bei 37°C gehalten. Die Konzentration, bei der keine Entwicklung der Bakterien mehr erfolgt, stellt den bakteriziden Beginn dar.

Man erhält folgende Resultate:

1. Test-Bakterie: Alcaligenes faecalis

Bakteriostatischer Beginn in ppm

Bakterizider Beginn in ppm

Produkt A
Produkt B
Produkt C

zwischen 5 und 10 zwischen 10 und 50 zwischen 50 und 100

zwischen 5 und 10
zwischen 10 und 50
zwischen 250 und 500

2. Test-Bakterie: Flavobacterium aquatile

Bakteriostatischer Beginn in ppm

Bakterizider Beginn in ppm

Produkt A
Produkt B
Produkt C

zwischen 1 und 5 zwischen 10 und 50 zwischen 50 und 100

zwischen 5 und 10 zwischen 50 und 100 zwischen 50 und 100

3. Test-Bakterie: Escherichia coli

Bakteriostatischer Beginn in ppm

Bakterizider Beginn in ppm

Produkt A
Produkt B
Produkt C

zwischen 1 und 10 zwischen 250 und 500 zwischen 10 und 25

zwischen 1 und 10 zwischen 500 und 750 zwischen 50 und 100

II. Untersuchung der akuten Toxizität an der männlichen Ratte auf oralem Weg

Eine Suspension der zu untersuchenden Produkte in Polyäthylenglykol wird oral mittels einer Speiseröhrensonde verabreicht. Man verwendet 10 männliche Ratten mit einem Gewicht zwischen 100 und UOg und verabreicht das Produkt in einem Volumen von ml/kg Körpergewicht.

Unter den angegebenen Bedingungen wurde folgende LD₅₀ festgestellt:

700 mg/kg für Produkt A;

500 mg/kg für eine handelsübliche Mischung aus

22,5% Natrium-dimethyldithiocarbamat 7,5% Natrium-äthylen-bis-dithiocarbamat 3% UA

(Stabilisator)

Wasser;

246 mg/kg für eine handelsübliche Mischung aus 30% 4-Brom-acetessigsäureäthylester und aromatischem Erdöl-Lösungsmittel.

Claims (3)

1. Patentansprüche:
   1.3-Amino-4,4-dichlor-5-pyrazolon der Formel

   H₂N
   Cl

   Cl

   sowie seine Salze mit mineralischen oder organischen Säuren.
2. 2. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man 3-Amino-5-pyrazolon der Einwirkung eines Chlorierungsmittels unterwirft und das 3-Amino-4,4-dichlor-5-pyrazolon isoliert, das man gewünschtenfalls der Einwirkung einer Mineralsäure oder einer organischen Säure unterwirft.
3. 3. Pesticide Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß sie als aktives Mittel mindestens eine Verbindung gemäß Anspruch 1 enthält.