JPH0733755A - 新規な分子間化合物及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】抗菌剤として有用な新規な分子間化合物及び該
化合物の製造方法を提供するものである。 【構成】ジクロログリオキシムと５−クロロ−２−メチ
ル−３−イソチアゾロンとを反応させて得たジクロログ
リオキシムと５−クロロ−２−メチル−３−イソチアゾ
ロンとの新規分子間化合物に関する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、抗菌剤として有用な新
規な分子間化合物、即ち、ジクロログリオキシムと５−
クロロ−２−メチル−３−イソチアゾロンとの分子間化
合物及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】各種工場施設の冷却水系あるいは紙パル
プ抄造系などの水循環系においては種々の菌類、藻類、
動植物類のスライムが付着し、様々な障害の原因となっ
ている。例えば、冷却水系においては、ズ−グレア状細
菌、藻類、糸状菌等のスライムが付着し熱効率の低下、
通水の悪化、金属材料などの腐食の誘発などの原因とな
っている。又、紙パルプ抄造系においては、細菌、糸状
菌、酵母のスライムが主に抄紙過程で発生し、これがパ
ルプスラリ−中に混入付着して製品の品質低下や紙切れ
などの生産工程での障害を引き起こす。更に、海水を利
用する火力発電所や製鉄所等の冷却水系の取水口や冷却
管内壁には、海水性の藻類やバクテリア、ムラサキガ
イ、ホヤ等の生物が付着して、これらの機能低下の原因
となっている。これらの付着生物は、水流等により剥離
し熱交換器のチュ−ブやストレ−ナ等に目詰まり障害を
引き起こし、通水系全体の機能低下の原因となってい
る。

【０００３】従来、このようなスライム等による障害を
防止するためには、スライムコントロ−ル剤（抗菌剤）
を使用することが、取扱い上簡便であり、安価なことか
ら一般的である。汎用されている抗菌剤としては、イソ
チアゾロン系化合物の水溶性抗菌剤が挙げられる。これ
らの中で、特に５−クロロ−２−メチル−３−イソチア
ゾロン（以下、ＣＭＩＴと略す。）が抗菌力に優れてお
り、冷却水系用、紙パルプ、水泳プ−ル用等の各種スラ
イムコントロ−ル剤、抗菌剤、殺藻剤、殺黴剤として広
く使用されている。このＣＭＩＴは、一般に次のような
方法で合成されている。 １）ベ−タチオケトアミドを酢酸エステル等の不活性有
機エステル溶媒中でハロゲン化する。 ２）ベ−タ置換チオシアノアクリルアミドを酸で処理し
てイソチアゾロンを得、更にハロゲン化する等の方法で
製造されている（特昭４６−２１２４０参照）。 しかし、いずれの合成法を採用しても、ＣＭＩＴのみを
得ることはできず、副成分として抗菌力がＣＭＩＴの約
１／１０である２−メチル−３−イソチアゾロン（以下
ＭＩＴと略記）が混合したものしか得られない。しかも
従来の技術では、反応生成混合物からＣＭＩＴだけを選
択的に取り出すことは困難であり、やむを得ず抗菌力が
劣るＭＩＴが混合されたままの状態で使用しているのが
実情である。ＣＭＩＴは、優れた抗菌力を有するが、極
めて皮膚刺激性が強く、その取扱いには多大な注意を払
う必要があった。又、水に投入して用いる際に抗菌力を
持続させることが困難であった。

【０００４】近年、このＣＭＩＴを選択的に包接化する
試みがなされ、ホスト化合物としてビスフェノ−ル系化
合物や、それに類似した化学構造を有する化合物が提案
されている（特開平１−１９０６０２、特開平４−３１
６５６４、特開昭６２−２２７０１、特開昭６１−５３
２０１参照）。これら引用文献に記載されたホスト化合
物は、ＣＭＩＴの包接能に優れており、それらの包接化
合物は皮膚刺激性が大幅に緩和され、取扱いが容易とな
っている。しかしながら、これらのホスト化合物を用い
た包接化合物においては、使用後の大きなホスト化合物
自身の系への残存性と分解性が問題となり、他方、これ
らの包接化合物のＣＭＩＴの水系への放出速度が大きす
ぎ、持続性の要求される系、例えば列車等の循環式トイ
レの殺菌等には適用できなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明者等は、上記の
欠点を改良すべく鋭意研究した結果、分解性に優れてい
る抗菌剤であるジクロログリオキシム（以下、ＤＣＧと
いう）がＣＭＩＴと選択的に分子間化合物を結合し、か
つこの分子間化合物の水系における解離速度が、公知の
包接化合物と比較して極めて遅いことを見出し、本発明
を完成したもので、本発明の目的は抗菌剤として有用な
新規な分子間化合物及び該化合物の製造方法を提供する
ものである。

【０００６】

【問題点を解決するための手段】本発明の要旨は、下記
の化学式（１）で示されるＤＣＧと、化学式（２）で示
されるＣＭＩＴとの間で形成される分子間化合物であ
り、ＤＣＧとＣＭＩＴを反応させることを特徴とするＤ
ＣＧとＣＭＩＴとの分子間化合物の製造方法ある。

【０００７】

【化３】

【０００８】

【化４】

【０００９】以下、本願発明について詳細に述べる。本
発明に用いる化合物（１）のＤＣＧは、単独でも非常に
強い殺菌力を有する化合物である（特願平３−２１３８
５）。しかも、単独では中性以上の水系で直ちに加水分
解してしゅう酸となり、更に生分解されるものであり、
他方、この化合物は、オキシム系金属錯体の配位子の一
つとしても知られている（ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＭＡ
ＧＮＥＴＩＣ ＲＥＳＯＮＡＮＣＥ，２１，４４５−４
５６（１９７６））。

【００１０】本発明に用いる化学式（２）で示されるＣ
ＭＩＴは、水溶性殺菌剤の主成分として市販されている
（商品名；ケ−ソン／ＷＴ、ロ−ム＆ハ−ス社製）。た
だ、市販されている水溶性殺菌剤には合成時の副成分で
あるＭＩＴ及び安定剤としての塩化マグネシウム、硝酸
マグネシウム等が含有されている。

【００１１】本発明の目的物の分子間化合物の一方の化
合物であるＣＭＩＴは、水溶性でかつ皮膚刺激性の強い
ものであるが、ＤＣＧと分子間化合物を形成し結晶化す
ると、水に難溶になり、皮膚刺激性が緩和され、取扱い
の容易な、しかも相乗的に強力な殺菌力と抑制力を合わ
せ持つ抗菌剤として広範囲に使用することができる。

【００１２】本発明の分子間化合物の製法は、前記化合
物１を有機溶剤に溶かし、前記の化合物２の水溶液に添
加し、室温で数分間撹拌することによりＤＣＧとＣＭＩ
Ｔが分子間化合物を形成し、沈澱してくる。これをろ
過、洗浄、乾燥することにより結晶として得られる。更
に純度を上げるためアセトニトリル等で再結することも
できる。

【００１３】この方法によって得られたものが分子間化
合物を形成していることは次の分析結果より確認でき
る。 １）赤外吸収スペクトル 結晶のＫＢｒ錠剤法による測定で、ＣＭＩＴのＣ＝Ｏ伸
縮振動の吸収波数位置が、１６５０ｃｍ−１より１５７
６ｃｍ−１へ移動した。ＤＣＧのＯＨ伸縮振動の吸収波
数位置３２７２ｃｍ−１が消失した。これらは、ＣＭＩ
ＴとＤＣＧが新たな化合物を形成したことを表してい
る。（図１〜３参照） ２）紫外吸収スペクトル 分子間化合物のアセトニトリル溶液のスペクトルは、Ｄ
ＣＧとＣＭＩＴのそれぞれのアセトニトリル溶液のスペ
クトルの和であり、有機溶液では分子間化合物は解離し
ていることを表している。（図４〜６参照） ３）高速液体クロマトグラフ ＤＣＧとＣＭＩＴのそれぞれの検量線を作成し、このも
とで分子間化合物の分析を行い、その成分のモル比を算
出した。分子間化合物の形成とモル比と解離を確認し
た。（図７参照） ４）原子吸光光度計 マグネシウムは含まれないことが確認された。したがっ
て、本発明は次の式で表される。

【００１４】

【化５】

【００１５】本発明の方法において、原料のＣＭＩＴと
して、副生成物等の不純物を含有する水溶性殺菌剤（ケ
−ソンＷＴ）をそのまま用いても、目的とする有効成分
のみを選択的に結合した分子間化合物が得られるので極
めて有利である。ＤＣＧとＣＭＩＴのモル比は、常に
１：１である。前記反応において水溶性殺菌剤中に副成
分として存在するＭＩＴは結合せずに、殺菌力の強いＣ
ＭＩＴのみを結合するので対の化合物としては好適であ
る。

【００１６】本発明の分子間化合物は徐放性抗菌剤であ
って、水系中でＤＣＧとＣＭＩＴを再放出し、殺菌剤と
しての効力を発現する（図８参照）。従って、従来公知
の殺菌剤等の水処理剤を処理水系中に添加する各種の方
法を採用することができる。例えば次のような方法があ
る。 １）粉末状の分子間化合物を処理水系に連続的または間
欠的に定量添加する方法 ２）常温で固体の分子間化合物の成形体、例えば錠剤粒
剤等をカラムに充填し処理水を通水する方法 ３）分子間化合物を水不溶性、かつ水透過性の袋、カ−
トリジ等の容器に入れ、処理水に浸漬または浮遊させる
方法、 ４）直接又は塗料或いは樹脂等に混入し、機器、配管等
の機材の処理水と接触している表面に塗布または付着さ
せる方法を採用することができる。

【００１７】本発明は前記詳述したようにＤＣＧとＣＭ
ＩＴの分子間化合物であることを特徴とするものであっ
て、その性質は次の通りである。 １）この分子間化合物が水難溶性であるため、水溶性の
ＣＭＩＴを水系で徐放させることができる。 ２）分子間化合物の水系中の解離により、ＤＣＧも抗菌
活性を発揮する。 ３）水系中での分子間化合物の解離速度は小さく、再放
出される成分が微量であるが抗菌活性が極めて強く、又
解離時間が長いため抗菌活性を長時間持続させることが
出来る。（図８参照） ４）解離後、各々の分子は薬効発現後分解し、環境に安
全なものになる。 ５）皮膚刺激性の強いＣＭＩＴが、ＤＣＧと分子間化合
物を作ることにより、それが弱まり安全に使用すること
が出来るようになる。 ６）不安定な化合物であるＣＭＩＴが、分子間化合物に
なることにより、安定な化合物になる。 ７）この分子間化合物を有機溶剤に溶かせば、直ちに解
離しＤＣＧとＣＭＩＴの相乗効果のある公知の抗菌剤と
なる（特開平５−１０５６０４）。

【００１８】

【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例により、更
に詳細に説明する。ただし、本発明の範囲はこれらの実
施例により何等制限を受けるものではない。 実施例１ 精製したＣＭＩＴ結晶２．０ｇ（１３．４ｍｍｏｌ）と
水５８ｍｌの水溶液に、精製ＤＣＧ２．０ｇ（１２．７
ｍｍｏｌ）とエチレングリコ−ル２０ｍｌの溶液を添加
し、撹拌すると白色結晶が析出した。これを４℃で１６
時間静置した後、濾過し、析出物を室温にて真空乾燥し
て白色結晶を２．８７ｇ（７１．２％）得た。これをア
セトニトリルで再結し、白色結晶（Ｘ−１）を得た。融
点１２８．５℃〜１３０．５℃（凝固）〜１３３℃（ｄ
ｅｃ）。

【００１９】実施例２ ケ−ソンＷＴ２６．５ｇに水１００ｍｌ添加した溶液
に、ＤＣＧ２．５ｇとメタノ−ル２５ｍｌの溶液を添加
して撹拌したところ白色結晶が析出した。これを４℃で
１６時間静置した後、濾過し、析出物を室温にて真空乾
燥して白色結晶（Ｘ−２）を３．５５ｇ（７１％）得
た。 実施例３ ケ−ソンＷＴ２６．５ｇに水１００ｍｌ添加した溶液
に、ＤＣＧ２．５ｇとエタノ−ル２５ｍｌの溶液を添加
して撹拌したところ白色結晶が析出した。これを４℃で
１６時間静置した後、濾過し、析出物を室温にて真空乾
燥して白色結晶（Ｘ−３）を２．８１ｇ（５６．２％）
得た。

【００２０】実施例４ ケ−ソンＷＴ２６．５ｇに水１００ｍｌ添加した溶液
に、ＤＣＧ２．５ｇとエチレングリコ−ル１０ｍｌの溶
液を添加して撹拌したところ白色結晶が析出した。これ
を４℃で１６時間静置した後、濾過し、析出物を室温に
て真空乾燥して白色結晶（Ｘ−４）を３．８１ｇ（７
６．２％）得た。 実施例５ ケ−ソンＷＴ２６．５ｇに水１００ｍｌ添加した溶液
に、ＤＣＧ２．５ｇとＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド２
０ｍｌの溶液を添加して撹拌したところ白色結晶が析出
した。これを４℃で１６時間静置した後、濾過し、析出
物を室温にて真空乾燥して白色結晶（Ｘ−５）を１．８
９ｇ（３７．４％）得た。 注）実施例２〜５で使用した水溶性殺菌剤（ケ−ソンＷ
Ｔ）の分析値は下記の通りである。 ＣＭＩＴ ９．４４％ ＭＩＴ ３．５３％ 塩化マグネシウム＋硝酸マグネシウム＋水 残部 以上のようにして得られた本発明の分子間化合物Ｘ−１
〜Ｘ−５の分析結果を表１に示した。

【００２１】

【表１】

【００２２】又、ＣＭＩＴの放出試験として得られた試
料Ｘ−１及びＣＭＩＴ単独のそれぞれをＣＭＩＴ換算で
１０ｍｇとなるようにセルロ−ス透析膜チュ−ブに入れ
更に水を添加してからチュ−ブを閉じ純水１ｌに浸漬
し、スタ−ラ−で撹拌しながら一定時間後のＣＭＩＴの
放出量を測定してその経時変化を調べた。その結果を図
８に示した。

【００２３】図８から明らかにＣＭＩＴ単独では透析膜
のチュ−ブの浸漬から６時間でＣＭＩＴが放出してしま
い、逆に試料Ｘ−１では３０時間で４０％放出率となり
適度の徐放性を示す。

【００２４】

【発明の効果】本発明の分子間化合物は前述したように
殺菌剤として有効なＣＭＩＴとＤＣＧの新規分子間化合
物であり、その分子間化合物は、次の特徴を有する。 １）皮膚刺激性の高いＣＭＩＴを、ＤＣＧと分子間化合
物を形成させることにより、皮膚刺激性を低下させる事
ができる。 ２）常温で固体であるため、打錠成形も可能であり極め
て取扱いが容易である。 ３）水系中において有効成分のＣＭＩＴが適度な速さで
再放出される。 ４）不安定な化合物であるＣＭＩＴが、分子間化合物に
なることにより、安定な化合物になる。 ５）ＤＣＧ自身も非常に強い殺菌力が有し、ＣＭＩＴと
相乗的効果が生まれる。 従って本発明は適度な徐放性を有する殺菌剤として有効
であり、かつ取扱いの容易な新規分子間化合物及びその
製造方法を提供するものであり、特に水処理関連分野に
おける利用価値は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 分子間化合物Ｘ−１のＩＲスペクトル

【図２】 ＤＣＧのＩＲスペクトル

【図３】 ＣＭＩＴのＩＲスペクトル

【図４】 分子間化合物Ｘ−１のＵＶスペクトル

【図５】 ＤＣＧのＵＶスペクトル

【図６】 ＣＭＩＴのＵＶスペクトル

【図７】 分子間化合物Ｘ−１のＨＰＬＣクトマトグラ
ム

【図８】 得られた試料Ｘ−１のＣＭＩＴ単独につい
て、放出試験を行い、放出量を測定して得た放出曲線を
示した図である。

フロントページの続き (72)発明者 菅野 英奇 埼玉県越谷市大間野町１−６ 純正化学株 式会社埼玉研究所内 (72)発明者 小田桐 真弓 埼玉県越谷市大間野町１−６ 純正化学株 式会社埼玉研究所内 (72)発明者 高橋 誠康 東京都中央区銀座１−18−６共同ビル（銀 座）フジ産業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記化学式（１）で示されるジクロログ
   リオキシムと、化学式（２）で示される５−クロロ−２
   −メチル−３−イソチアゾロンとの新規な分子間化合
   物。 【化１】 【化２】
2. 【請求項２】 ジクロログリオキシムと５−クロロ−２
   −メチル−３−イソチアゾロンを反応させることを特徴
   とするジクロログリオキシムと５−クロロ−２−メチル
   −３−イソチアゾロンとの分子間化合物の製造方法。