NO754425L - - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår nye dibicyclo-[3•1•1]- og [2.2.1]-heptyl- og dibicycio-[3.1•1]- og [2.2.1]-heptenyl-polyaminer som er nyttige som antimikrobielle midler,, såvel som algeinhibitorer. De er særlig nyttige-som hårdoverflate-desinfeksjonsmidler og som tilsetninger til oljeboreslam, injeksjonssalt-laker og industrielt vann hvor bakteriebekjempelse ønskes.

Foreliggende oppfinnelse angår således en ny gruppe substi-tuerte polyaminer som er nyttige som'algeinhibitorer og som bred-spektede antimikrobielle midler, særlig mot gram-negative og anaerobe bakterier. De nye forbindelser ifølge oppfinnelsen hår strukturformelen:

hvor:

hver A, som er like eller forskjellige, er substituert eller usub-stituert [3.1.1]- eller [2. 2 .1]-bicycloheptyl eller bicycloheptenyl; hver n, som er like eller forskjellige, er 0 eller 1; hver R som er like eller forskjellige, er alkylen med 1 - 4 carbonatomer ; Z er

hvor

R^er hydrogen, aminoethyl, aminopropyl, hydroxyalkyl med 1 -

4 carbonatomer, eller dihydroxyaiky1 med 2-4 carbonatomer; og R6er hydr°9en)hydroxyalkyl med 1-4 carbonatomer eller dihydroxyalkyl med 2-4 carbonatomer; Y er enten

eller -F^- hvor

R2er 2-hydroxy-l,3-trimethylen, eller R1 som tidligere angitt;

R er hydrogen, alkyl med 1-4 carbonatomer, aminoalkyl med 2 - 4 carbonatomer eller hydroxyalkyl med 1-4 carbonatomer, eller

dihydroxyalkyl med 2 - 4 carbonatomer, dvs. 2,3-dihydrdxypropyl °93 ,4-dihydroxybutyl;

R^er 2-hydroxy-l,3-trimethylen eller.R1som tidligere angitt;

og når R^og Rg sammen er ethylen,. er R^også ethylen, og R,- er aminoethyl, aminopropyl eller aminohydroxypropyl.

Når A er [2.2.1]-bicycloheptyl eller bicycloheptenyl, hår den formelen:

hvor hver R, som er like eller forskjellige, er alkyl med 1 -

4 carbonatomer eller hydrogen, R', som er like eller forskjellige,

er hydrogen eller alkyl med 1-4 carbonatomer, eller R<*>på nabo-carbonatomer kan danne en olefinisk binding.

I alminnelighet foretrekkes det at summen av antallet av carbonatomer i alle R- og R'-gruppene er 10 eller mindre. I de mest foretrukne forbindelser er R' og R uavhengig av hverandre hydrogen eller methyl, og mindre enn 5 av alle R' og R er methyl. I de mest foretrukne utførelsesformer er hver A enten 3>3-dimethy1-norborn-2-yl eller norborn-2-yl, og R^ er ethylen.

Når A er [3 .1 .1 ]-bicycloheptyl. eller bicyclohepteny 1 , har den strukturformelen:

hvor R, som er like eller forskjellige, er hydrogen eller alkyl med 1-4 carbonatomer, og den stiplede linje indikerer metning eller olefinisk umetning, enten mellom c- og d- eller mellom d-og e-stillingene, idet bicyclogruppen er bundet til (R1)nover

c-, d eller e-stillingen i ringen. Foretrukne [3•1•1]-bicycliske grupper innbefatter de hvor R er methyl eller hydrogen og ikke flere enn 4 R-grupper er methyl, som f.eks. 2-, 3~og 4 -norpinanyl; 2-, 3- og 4-(2-norpinenyl); 2-, 3- og 4-(6,6-dimethylnorpinanyl); 2- og 4-(3 , 6 , 6-t rirnethyl-2-norpinenyl) ; 3- (2 ,4 , 6 , 6-tet ramethyl-2-norpinenyl); 3- og 4-pinanyl; 3- og 4-(2-pinenyl); og 3- °9 4~

(3-pinenyl).

Forbindelsene ifølge oppfinnelsen fremstilles i alminnelighet i henhold til følgende reaksjons rekke:

hvor A, Z og n er som tidligere angitt, HX er en én-eller fler-basisk organisk eller uorganisk syre, hvor tilstrekkelig HX er fremskaffet til å protonere minst én aminogruppe av polyamin.

Fremstillingen av polyamin I omfatter den likefremme Schiff-basereaksjon av det passende keton IV med det passende amin V

fulgt av hydrogenering av Schiff-basen VI for å danne polyamin I.

Hvis amin V har mere enn én primær aminogruppe, kan det

enten være symmetrisk eller usymmetrisk. Et amin V som er et symmetrisk amin', f.eks. hvor R^ og R^er like når R^ og R^er hydrogen; eller hvor og R^er ethylen, R^er aminoethyl og R^er hydrogen; eller hvor R^er trimethylen når-R^er 3-aminopropyl og R^er hydrogen; danner en enkelt Schiff-base VI. Dette er fordi uansett hvilken endestillet. primær aminogruppe av amin V reagerer med keton IV, fåes det samme produkt. Når imidlertid amin V er usymmetrisk, kan to produkter fåes. Det ene er Schiff-base VI. De andre produkter har f.eks. formelen VI(a) når

R^og R^er hydrogen:

eller f.eks., formelen VI(b) når R^ er aminoethyl eller aminopropyl:

hvor A, R-L_g og n er som ovenfor angitt. Merk at begge produkter

VI(a) og VI(b) kommer .innenfor rammen av definisjonen gitt for Schiff-base VI. Når Schiff-baser med formlene VI og VI(a) eller VI(b) dannes, kan de skilles, om ønskes, ved de vanlige og vel kjente separasjonsmetoder, f.eks. destillasjon og lignende.

Som et alternativ til anvendelsen av et usymmetrisk amin V

og få en blanding av Schiff-baser VI og VI(a) eller VI(b), kan reaksjonen utføres trinnvis. Eksempelvis kan 1,2-diaminoethan overføres til en Schiff-base med 1,4-di-(3,3-dimethylnorborn-2-yl)-3-pentanon, reduseres katalytisk, derpå cyanoethyleres det gjenværende primære aminonitrogen selektivt med acrylonitril, fulgt

av katalytisk hydrogenering for å få 1-[1,5-di-(3,3-dimethylnorborn-2-yl)-3-pentyl]-1,4,8,10-triazaoctan.

Tilgjengeligheten og fremstillingen av ketoner VI omtales nedenfor. Aminer V er kjente og kan bekvemt fremstilles. Noen særlig foretrukne metoder for fremstilling innbefatter kondensa-

sjon av acrylonitril med ammoniakk fulgt av hydrogenering for å

få 3,3'-iminobispropylamin. Dessuten kan en N-alkylert tri-methylendiamin omsettes med epiklorhydrin, og det dannede produkt overføres med alkoholisk ammoniakk til et N-alkylert-N'-(3-amino-2-hydroxypropyl)-trimethylendiamin.

For å.fremst ille Schiff-base VI oppløses keton IV og

amin V i et passende inert oppløsningsmiddel, f .eks. toluen, og oppvarmes under tilbakeløp inntil reaksjonen er i det vesentlige fullstendig, idet 5 - 20.timer vanligvis er tilstrekkelig for vann-fjernelse ved azeotrop destillasjon. Oppløsningsmidlet fjernes så under nedsatt trykk, og residuet som omfatter Schiff-base VI, oppløses i et inert oppløsningsmiddel, fortrinnsvis en alkanol,

som ethanol eller isopropanol.

Efter oppløsning reduseres Schiff-basen VI katalytisk eller

kjemisk.

Hvis reduksjonen er katalytisk, vil eventuelle umettede ca rbon-t il-carbon-bindinger i A også bli redusert eller hydrogenert ,. såvel' som ca rbon-t il-nit rogen-bindingen av Schiff-basen VI. I

slike katalytiske reduksjoner metter hydrogen en alkanoloppløs-

ning av Schiff-base VI under omrøring i nærvær av de vanlige hydro-generingskatalysatorer som overgangsmetaller og deres reduserbare oxyder. Særlig effektive katalysatorer er edelmetallene og deres oxyder. En særlig foretrukken katalysator er platinaoxyd. I alminnelighet utføres hydrogeneringsreaksjonen på kjent vis. Små partikler, f.eks. 100 - 300 mesh, av katalysator blandes med Schiff-basen og overskudd av amin i alkohol og anbringes i et

lukket system under et hydrogengasstrykk på 3 - 5 atm. Efter at reaksjonen er fullstendig, oppheves trykket, og katalysatoren skilles fra reaksjohsblandingen ved filtrering. Filtratet inneholdende bicycloheptyl-polyaminet I renses så ytterligere ved vanlige metoder.. Fortrinnsvis kan eventuelt tilstedeværende opp-løsningsmiddel fjernes under nedsatt trykk, residuet så oppløses i diethylether, vaskes med vann, fulgt av ytterligere vaskning med

mettet vandig nat riumkloridoppløsning. Efter tørring over vannfritt natriumsulfat. fjernes diethyletheren ved fordampning under nedsatt trykk, hvilket gir bicycloheptylpolyaminet I vanligvis som en olje. Bicycloheptylpolyaminet kan så gjenoppløses i lavere alkanoler, blandinger av lavere alkanoler med vann, diethylether eller dioxan og derpå nøytraliseres med en syre, f.eks. hydrogenklorid, eller nøytraliseres direkte med vandige syrer.

Syreaddis.jonssalter isoleres så, om ønskes, ved felning,

inndampning eller andre vanlige anvendte metoder.

Passende innbefatter anioner X for saltet I(a) anioner avledet av uorganiske syrer såvel som de som er avledet av organiske syrer som f.eks. halogenid, f.eks. klorid, bromid eller, jodid., eller sulfat, bisulf at , nitrat, fosfat, acetat, propionat , maleat, succinat, laurat, oleat, palmitat, stearat, ascorbat , gluconat, eit rat,' carbonat , bicarbonat, benzoat, salicylat , pamoat, fthalat, furoat, picolinat, dodecylbenzensulfonat, laurylether-sulfat, nicotinat og.lignende. I alminnelighet er et hvilket som helst anion avledet av en syre egnet og tilfredsstillende når polyaminsalt-anionet X , f.eks. klorid, skal erstattes med andre anioner ved velkjente ionebyttemetodér.

Ved fremstilling av bicyclohepteny1-polyaminer, dvs. produktet I hvor olefinisk umetning i ring A bibeholdes, anvendes en selektiv kjemisk reduksjon heller enn en katalytisk reduksjon for å redusere Schiff-base VI til produkt I.

I denne kjemiske reduksjonsmetode omsettes ketonet IV med det passende amin som før, men Schiff-basen VI oppløst i en inert alkanol eller et oppløsningsmiddel av ethertype omsettes med et kjemisk reduksjonsmiddel som nat riumborhydrid hhv. lithium-aluminiumhydrid. Skjønt så lite som en ekvivalent av det kjemiske reduksjonsmiddel kan anvendes med hell, fåes mere tilfredsstillende resultater hvis minst 2 molart overskudd av, og fortrinnsvis

minst et 2,5 molart overskudd av det kjemiske reduksjonsmiddel anvendes. Efter at begynnelsesreaksjonen har stilnet av, kan reaksjonsblandingen av Schiff-base VI og reduksjonsmiddel oppvarmes under tilbakeløp i en time eller to, derpå avkjøles til værelsetemperatur og derefter inndampes under vakuum.. Det erholdte residuum renses så videre ved behandling med mineralsyre eller uorganisk base som beskrevet for bicycloheptyl-polyaminer I, og saltet kan derefter dannes som tidligere beskrevet'.

Bicycloheptyl- og bicycloheptenyl-ketonene IV fremstilles ved fire alternative metoder som er angitt nedenfor som (A) - (D).

(A) Kondensasjonen av syrer - Denne metode anvender" følg-ende reaks jonsskjema.:

Acylativ decarboxylering av syrer VII anvendes ved å opp-varme syren til forhøyet temperatur enten med overgangsmetaller, fortrinnsvis jern , overgangsmetalloxyder ,. jordalkalimetalloxyder , med polyfosforsyre eller med bort rifluorid . Mest passende opp-nåes acylativ reaksjon ved å føre syredampene over katalysatorer som oppvarmet thoriumoxyd-aerogel.

Kondensasjonsdecarboxylering av en syre er den foretrukne metode for å fremstille keton IV når begge grupper A-(R^)n er like, idet der fåes en blanding av produkter når flere forskjellige syrer er kombinert i en reaksjon. Den foretrukne reaksjon omfatter å blande carboxylsyre VII med redusert jernpulver og omrøre i en inert atmosfære ved 195° - 200°C i 1 - 6 timer for å danne et jernsalt.

Fortrinnsvis omrøres carboxylsyren VII og jernet i et inert atmosfære av nitrogen i minst 2 timer ved 195 - 200°C.

Efter 2 timer økes temperaturen passende til 290 - 295°C,

og omrøringen fortsettes i minst ytterligere 3 timer, idet 4 timer vanligvis er tilstrekkelig. Reaksjonsblandingen får lov til å avkjøles og ekstraheres så med et passende inert oppløsningsmiddel som diethylether og filtreres. Oppløsningsmiddelekstraktene inndampes under nedsatt trykk. Den gjenværende væske destilleres under vakuum for å isolere ketonet IV.

Carboxylsyrene VII som anvendes ovenfor,' fremstilles på forskjellige i og for seg kjente måter. En spesielt nyttig metode er addisjon av [2.2.1]-bicycloheptener, f.eks. camfen, isocamfodien, P-fenchen, norbornylen eller santen, til et alifatisk syreanhydrid.

Ved denne fremgangsmåte tilsettes en blanding av det bi-, cycliske hepten og en katalytisk mengde, f.eks. 0,2 - 0,3 mol for hvert mol terpen, av en fri-radikaldannende katalysator som di-t-butyIperoxyd, dråpevis i løpet av 3 -5 timer til et 5 - 15 molart overskudd av alifatisk syreanhydrid som koker under tilbakeløp. Efter at tilsetningen er avsluttet, oppvarmes reaksjonsblandingen under tilbakeløp i 5 - 10 timer, inndampes under nedsatt trykk og det flytende residuum blandes med vandig nat riumhydroxyd og omrøres under oppvarmning på dampbad i ca. 2 - 5 timer. Den av-kjølte alkaliske oppløsning ekstraheres så med ether, etherskiktet kastes, og den vandige oppløsning gjøres sur og ekstraheres så godt med ether. De forenede etherekstrakter vaskes med vann, tørres over vannfritt nat riumsulfat og inndampes under nedsatt trykk. Den gjenværende væske eller faste stoff destilleres under vakuum hvorved man får den tilsvarende carboxylsyre -VII.

Andre carboxylsyrer erholdes lett f .eks. ved Diels-Alder-reaksjonen av cyclopentadien og alkylsubstituert cyclopentadien med forskjellige umettede carboxylsyrer, som vil bli forklart nedenfor.

En annen nyttig generell metode for denne syntese av bicycio-[2.2.1]-heptylsubstituert-alkansyreforbindelsene utnytter den fri-radikalkatalyserte addisjon av methyl- eller ethyl-alkanoat til umettede bicyclo-'[2 .2 .2 ] -hept ener . Fri-radikal-katalysen fåes med f.eks. di-t-butylperoxyd som overveiende trekker ut et carbonyltilstøtende hydrogen fra alkylalkanoatet

[D . J. Trecker og R. S. Foote , J. Org. Chem . , 33., 3527-34 (I968)]. Addisjon av det dannede fri-radikal til det olefiniske terpen gir de tilsvarende estere. Vanlige hydrolysemetoder, f.eks. fortynnet vandig natriumhydroxyd, fører til alkoholf rigjørels.e .

(B) Kondensasjon av et Grignard- reagens og et nitril Disubstituert bicycloheptyl- eller bicycloheptenyl-alkanoner kan også fåes i henhold til følgende reaksjonsskjema:

hvor (R-^)^ i reaktantene kan være like eller forskjellige.

Ved fremstilling av di-(substituert bicycloheptyl)-alkanoler utnytter en generell fremgangsmåte omsetningen av et Grignård-reagens fremstilt fra et klor- eller brom-substituert alkylbi-cycio-[2.2.1]-heptan med et cyanosubstituert alkylbicyclo-[2 .2.1]-heptan. Det dannede disubstituerte iminoalkansaltkompleks hydrolyseres med mineralsyre til det tilsvarende keton.

Grignard-reagénset fåes ved omsetning av halogenidet med magnesiummeta 11, vanligvis i form av spon eller pulv-er, og kata-lysert med meget små konsentrasjoner av jod eller methyljodid. Oppløsningsmidler som er nyttige, innbefatter diethylether, di-butylether, tetrahydrofuran, dioxan og benzen. Vanligvis er svak oppvarmning tilstrekkelig til å initiere reaksjonen, og halogenidet tilsettes gradvis til meta ti -oppløsningsmiddelblandingen. Eft er avsluttet tilsetning tilkjennegir forsvinningen av praktisk talt alt magnesiummetall at reaksjonen er avsluttet. Et lite overskudd av metall anvendes, og fuktighet må utelukkes, og en nitrogenatmosfære er gunstig. Nitrilet i to til tre ganger dets volum av . oppløsningsmiddel tilsettes så til Grignard-reagenset i løpet av 15 minutter til 1 time ved værelsétemperatur. Reaksjonsblandingen kan oppvarmes til tilbakeløp for å sikre fullstendig omsetning.

I alminnelighet anvendes et lite overskudd av Grignard-reagens i forhold til nitrilet.. Fra 1 til 10 timers t ilbakeløpskokning er tilstrekkelig for fullstendig overføring. Det dannede iminsalt spaltes fortrinnsvis til ketonet med vandige mineralsyrer som saltsyre, svovelsyre og fosforsyre. Ketonene er vann-uoppløselige og kan ekstraheres med vannblandbare oppløsningsmidler. Rensning utføres fortrinnsvis ved fraksjonert destillasjon under nedsatt trykk. Det er praktisk gjennomførbart å anvende den rå. keton-rea.ks jonsblanding for alkyleringen av polyaminer da reaksjons - biproduktene vanligvis er alkoholer eller hydrocarboner og reagerer ikke med aminer. Halogenidreaktanten bør, hvis den.er tilstede i råproduktet, fjernes før keton-aminalkyleringsprosessen.

Konsentrasjonene av Grignard-reagéns og nit ril kan varieres

innen.vide grenser for å sikre gode utbytter ved metoden.

Halogenidet og cyano-, såvel som carboxylsyrederivater av bicycloheptaner og bicycloheptener er vanlig tilgjengelige og har vært erholdt fra slike bicycloheptanef"og bicycloheptener som norcamfan, apocarafan, camfan, a-fenchan, santan, camfenilan, a-fenchan, isocamfan, (3-fenchan, norbornylen, apobornylen, bornylen, £—fenchen, camfenilen, Y-fencnen, santen, £-fenchen, norpinan, 2-norpinan, 6,6-dimethyl-norpinan, 6,6-dimethyl-2-norpinan, orthoden, homopinen, pinan, a-pinen og (3-pinen.

Når disse carboxyl-, cyano eller halogenderivater ikke er lett tilgjengelige, kan de fremstilles ved kjente metoder, f.eks. Diels-Alder-kondensasjonen som beskrevet i US patent 3-595-917 og "Newer Methods of Preparative Organic Chemistry", K. Alder Inter-science,'New York, New York, 1948, sider 381-456, f.<e>ks .

hvor D er R, -(R^^COOH, -(R]L)n-X eller -(R1)n~CN, og hvor R± , R og X er som ovenfor angitt. Når D er R og hver R er alkyl, kan det erholdte bicyclohepten omsettes med et alifatisk syreanhydrid som tidligere beskrevet.

(C) Omsetning av syrehalogenider og rnalonsyreestere Den tredje alternative fremgangsmåte for å-fremstille

ketoner IV anvender reaksjonsskjemaet:

hvor A, R • og n er som ovenfor angitt, og R<*>er alkylen med 1 -

3 carbonatomer.

De bicyclo-[2.2.1]-heptylsubstituerte malonsyreestere fremstilles f .eks. enten fra cyclopentadiener og alkenylsubstituerte malonsyreestere fulgt av katalytisk hydrogenering av de dannede heptenderivater til heptaner, eller ved alkylering av malonsyreestere med et halogensubstituert 'bicyclo-[2.2.1]-heptan, hvor halogenet fortrinnsvis er klor eller brom bundet direkte til ringen som en del av en alkylsubstituent.

Natriumderivatet IX av t-butylmalonsyreester fremstilles ved å tilsette et lite molart overskudd av natriumhydrid til en opp-løsning av rnalonsyreesteren VIII i et inert oppløsningsmiddel som vannfri benzen. Reaksjonen utføres ved oppvarmning, passende til 60 - 80°C, under omrøring inntil hydrogengassiit viklingen opp-hører, idet reaksjonssystemet beskyttes mot atmosfærisk fuktighet. En oppløsning av en ekvimolar mengde av syrehalogenid X under anvendelse av tilstrekkelig vannfri benzen til akkurat å oppløse syrehalogenidet, tilsettes, og reaksjonsblandingen oppvarmes under tilbakeløp i ca. 5-20 minutter. Blandingen avkjøles, og' eventuelt overskudd av natriumhydrid ødelegges ved tilsetning av vannfri p-toluensulf onsy tb. Reaks jonsblandingen klares ved filtrering, og oppløsningsmidlet avdrives under nedsatt trykk. Residuet oppløses i iseddik inneholdende 0,3 - 0,5 vekt% vannfri p-toluensulf onsyre og ca. 2 volum% eddiksyreanhydrid. Oppløsningen opp-, varmes under tilbakeløp i ca . 1. time og avkjøles så til værelsetemperatur. Oppløsningen helles over is, nøytraliseres med vandig natriumhydroxyd, og det rå produkt av keton IV ekstraheres med diethylether. Etheroppløsningen vaskes med vann, tørres over vannfritt rnagnesiumsulfat, filtreres, og oppløsningsmidlet avdrives .

(D) Kondensasjon av et keton med et keton eller aldehyd<p>g påfølgende reduksjon

En fjerde metode for å fremstille keton IV går ut på kondensasjonen av et keton og et keton eller aldehyd i henhold til følgende reaksjonsskjerna:

hvor A, som er like eller forskjellige, R,, R og n er som ovenfor angitt, og R , som er like eller forskjellige, er methyl, ethyl eller hydrogen.

Reaksjonen omfatter å blande ketonet XIV med en molarekvi-valent eller lite overskudd av aldehyd eller keton XV under om-røring og avkjøling i nærvær av katalytiske mengder natrium-methylat . Reaksjonsblandingen holdes så ved 40 - 55°C i ca. 4 - 10 timer og avkjøles så til værelsetemperatur. Reaksjonsblandingen gjøres sur og efter avdrivning av oppløsningsmidlet under nedsatt trykk ekstraheres residuet méd diethylether. Etherekstraktene vaskes med vann og tørres over magnesiumsulfat. Oppløs-ningsmidlet drives så av under nedsatt trykk.

Residuet XVI oppløses i thiofenfri benzen og.rystes under et trykk på 3 - 5 atm hydrogen i nærvær av en edelmeta 1lkata lysator på carbon ved 20 - 30°C. Katalysatoren fjernes så ved filtrering, og oppløsningsmidlet fjernes. Residuet er IV som kan renses ytterligere ved vanlige metoder.

Når ketonet IV er erholdt, kan det så omsettes med ét passende polyamin V. Polyaminer V som er særlig egnet for omsetning med keton IV, innbefatter diethylentriamin, triethylentetramin, 3,3'-imino-bis -(propylamin) , 3,3'-methylimino-bis-(propylamin) , dipropylentriamin, N,N'-bis-(3-aminopropy1)-1,3-trimethylendiamiri, N,N *-bis -(2-aminoethyl)-1,3-trimethylendiamin, N,N'-bis -(3-aminopropyl)-piperazin, N-(2-aminoethyl)-1,3-trimethylendiamin, spermidin, spermin, 1 ,4-bis - (2-aminoethyl) -piperazin , tris-(2-aminoethyl)-amin, 1-(2-aminoethyl)-4-(3-aminopropyl)-piperazin, 1-(3-amino-2-hydroxypropyl)-4-(2-aminoethyl)-piperazin, N-(3-amino-2-hydroxypropyl)-1,3-t rimethylendiamin, 1-(2,3-dihydroxy-propyl)-1,5,9-tria zanonan, 1-(2-hydroxyethyl)-1,4,7,10-t et raaza-decan., 4 - (3 ,4-dihydroxybutyl) -1 ,4 , 8-t riazaoct an , 1- (2-hydroxy - propyl)-5-hydroxymethy1-1,5,9-triazanonan og tris-(3-aminopropyl)-amin,, ethylendiamin, trimethyléndiamin og 1,3-diamino-2-hydroxy-propan.

Passende bicycloheptaner som fåes ved flere synteseveier beskrevet her, kan være i exo- og endo-isomerkonfigurasjoner, og er i alminnelighet en blanding av begge. Mange, faktorer kommer inn i det virkelige forhold av isomerene som dannes, og disse kan være temperatur, oppløsningsmidler,- steriske effekter, likevektsbe-tingelser, naturen av substituenter og andre. Det synes imidlertid at anvendbarheten av produktene ifølge oppfinnelsen oppfylles uten . nødvendigheten for streng regulering av isomersammensetningen. Innholdet av en produkt blanding kan bestemmes ved damp- eller væskefasekromatografi, NMR-spektralanalyse, fraksjonert destillasjon og andre metoder. Det er også mulig å isolere rene isomerer ve.d valg av disse og andre kjente adskillelsesmetoder.

De følgende eksempler vil illustrere oppfinnelsen ytterligere.

Eksempel A

Fremstilling av 5- norbornen- 2- smørsyre

Til 1050 g (10 mol) eddiksyreanhydrid som koker under til-bakeløp, tilsettes dråpevis i løpet av 6 timer en oppløsning av 120 g (1 mol) 5-vinyl-2-norbornen og 0,1 mol (14,6 g) di-t-butyl-perpxyd. Efter avsluttet t ilsetning oppvarmes,blandingen under tilbakeløp i 5 timer. Den avkjølte reaksjonsblanding inndampes under nedsatt trykk hvorved man får en gul-orange gjenværende olje, som tilsettes 750 ml 2,5 N nat riumhydroxyd, og reaksjonsblandingen oppvarmes så på dampbad i 1 time. Den avkjølte oppløs-ning ekstraheres en gang med ether, gjøres sur med konsentrert saltsyre, og ekstraheres omhyggelig med ether. Etherekstraktene tørres med nat riumsulfat, inndampes under nedsatt trykk, og residuet destilleres under vakuum hvorved man får 35,5 g (20%) av et farveløst produkt med kokepunkt 120 - 124°C/0,2 mm.

Likeledes fremstilles på analogt vis 3-(2-norbornen-5-y1)-propionsyre fra 5-ethyliden-2-norbornen; 1,5,5-trimethylnorborn-3-yteddiksyre fra £-fenchen; 5 ,5-dimethy lnorborn-2 - og 3-yl-eddiksyre fra camfenilen; 2 , 5 , 5-t rimethylnorborn-3-yl-eddiksy re fra

y-fenchen; 3-(7,7-dimethylnorborn-2-yl)-propionsyre fra a-fenchen; 3-(3,3-dimethylnorborn-2-yl)-propionsyre fra camfen; 3-(norborn-2-yl)-propionsyre fra norcamfen; norborn-2-yteddiksyre fra norbornylen; 7,7-dimethylnorborn-2-yteddiksyre fra apobornylen; 1,7,7-trimethylnorborn-3-eddiksyre fra bornylen; 2,3-dimethylnorborn-2-yl-eddiksyre fra santen; 3-(5,5-dimethylnorborn-2-en-6-yl)-propionsyre fra isocamfodien; 3-(2,2-dimethylnorborn-5-yl)-propionsyre fra (3-fenchen; 2 , 7 , 7-t rimethylnorborn-3-yteddiksyre fra £-fenchen; 1,2 , 3-t r imet hy lnorbor n-3-y 1-eddiks yre fra£-fenchen og l,2,3,4,5,5,6,6,7,7-decamethyl-bicyclo-[2.2. 1 ]-heptan-3-yl - eddiksyre fra 1 ,2,3,4,5,5,6,6,7,7-decamethyl-bicyclo-[2.2.1]-hept-2-en erholdt ved Diels-Alder-kondensasjon av 1,1 ,2,3,4,5-hexa-methylcyclopentadien og 1 ,1,2,2-tetramethylethylen.

Eksempel B

Bicyclo-[2.2.1]-heptylsubstituerte alkansyrer

En oppløsning av l5 mol av en alkyl-alkanoatester, 14,1 g (0,14 mol) norbornen og 3,3 g (2,25 x 10~ mol) di-t-butylperoxyd anbringes i et 3-liters rustfri stålautoklav. Autoklaven spyles med nitrogen.og vugges så ved l40°C i 12 timer. Efter avkjøling avdrives uomsatt norbornen, ester og peroxyd-spaltningsprodukter fra autoklavinnholdet. Den gjenværende væske, som utgjør reak-sjonsproduktet, renses ved fraksjonert destillasjon.

Ethylacetat■og norbornen gir ethylnorborn-2-ylacetat,

kp. 62°C/8,5 mm i 64% utbytte og methylisbbutyrat og norbornen gir methyl-2-methyl-2-(norborn-2-yl)propionat, kp. 849C/l,2 mm i 55% utbytte. Disse estere hydrolyseres så i vandig saltsyre hvorved man får (norborn-2-yl)-eddiksyre og 2-methyl-3-(norborn-2-yl)-propionsyre.

Eksempel C

Fremstilling av 1 . 3-di 3- dimethylnorborn- 2- yl)- 2- propanon

36,4 g (O,20 mol) 3,3-dimethylnorborn-2-yl-eddiksyre og Oj1^ g (0,11 mol) hydrogenredusert jern oppvarmes i 1,5 timer ved 195 C under en nitrogenatmosfære. Derefter økes temperaturen til

290°C, og denne temperatur opprettholdes i 3 timer. Den avkjølte reaksjonsmasse ekstraheres godt med ether, filtreres gjennom "Celite", og de etheriske ekstrakter inndampes under vakuum. Den gjenværende rødlige olje destilleres under vakuum hvorved produktet efterlates som en blek, gul væske, 21,59(71%), kp. 156 - 159°C/Q,1 mm..

På analogt vis fremstilles på lignende måte l,3~di-(nor-born-2-yl)-propanon fra 2-norbornan-eddiksyre; 1,7~di-(5-norbornen-2- yl) -4-heptanon fra 4-(5 -norbornen-2-yl)-smørsyre ; 2,6-di-(5~norbornen-2-yl)-4-heptanon fra 3-(5-norborn-2-yl)-smørsyre; 1,3-bis-(l,5,5-trimethylnorborn-3-yl)-propanon fra 1,5,5-trimethy1-norborn-3-yl-eddiksyre ; 1 , 3-bis - (5 , 5-di.methylnorborn-2- og 3-yl)-propanon fra 5 ,5-dimethylnorborn-2- og 3~yl-eddiksyrer ; -1, 3-bis-(2 ,5 ,5-t.rimethylnorborn-3-yl)-propanon fra 2 , 5 ,5-t rimethy 1 - . norborn-3-yl-eddiksyre; 1,5-bis-(7,7-dimethylnorborn-2-yl)-pentan-3-on fra 3-(7,7-dimethylnorborn-2-yl)-propionsyre; 1,5-bis-(3,3-dimethylnorborn-2-y1)-pentan-3-on f ra 3~(3,3-dimethylnorborn-2-yl)-propionsyre; 1,5-bis-(norborn-2-yl)-pentan-3-on fra 3- (norbo rn-2-yl)-propionsyre:, 1,3-bis-(norborn-2-yl)-propanon f ra norborn-2-yl-eddiksyre; 1,3-bis -(7,7-dimethylnorborn-2-yl)-propanon fra 7,7-dimethylnorborn-2-yl-eddiksyre; 1, 3-bis - (1., 7,7-trimethylnorborn-2-yl)-propanon fra i,7,7^trimethylnorborn-2-yl-eddiksyre; 1,3-bis-(2,3-dimethylnorborn-2-yl)-propanon fra 2,3-dimethyInorborn-2-yl-eddiksyre; 1,5-bis -(5,5-dimethy1nor - born-2-en-6-yl)-pentan-3-on fra 3-(5,5-dimethylnorborn-2-en-6-yl)-propionsyre; 1,5-bis -(2,2-dimethylnorborn-5-y1)-pentan-3-on fra 3-(2,2-dimethylnorborn-5-y1)-propionsyre ; 1,3-bis-(2,7,7-trimethylnorborn-3-yl)-propanon fra 2,7,7-trimethylnorborn-3-yl-eddiksyre; 1,3-bis-(l,2,3-trimet hylnorborn-3-yl)-propanon fra 1 ,2 ,3-trimethylnorborn-3-yl-eddiksyre;. 1, 3 -bis-[ 1,2 ,4 , 5 , 6, 7-hexamethyl-7-propyl-[2.2.1]-hept-5-en-3-yl]-aceton fra 1,2,4,5,6,7-hexamethyl-7-propyl-[2.2.1]-hept-5-en-3-y1-eddiksyre som fremstilles ved Diels-Alder-kondensasjon av 1-methyl-l-propyl-2,3,4,5-tetramethylcyclopentadien og•4-methylvinyl-eddiksyre; bis-[1,2,2,3,4,5,6, 7,7-nonamethy1-bicyclo-[2.2.1]-hept-5-en-3-yl]-aceton fra 1,2,2,3,4,5,6,7,7-nonamethyl-bicyclo-[2.2.1]-hept-5-en-3-yl-eddiksyre som fremstilles ved Diels -Alder-kondénsas jon av 1,1,2 , 3 ,4, 5-hexamethylcyclopenta.dien og 3 ,4,4-trimethyl-vinyl-eddiksyre ; 1 , 3 -di - (2 ,4 , 6 , 6-t et ramethy 1-2-norpinen-3-yl)-2-propanon fra 2,4,6,6-tetramethy1-2-norpinen-

3-yl-eddiksyre; 1,3-di-(2-pinen-4-y1)-2-propanon fra 2-pinen-4-yl-eddiksyre; 1,5-bis-(6,6-dimethylnorpinan-4-yl)-pentan-3-on fra 3-(6,6-dimethylnorpinan-4-yl)-propionsyre og 1,5-bis-(norpinan-2-yl)-pentan-3-on fra 3-(norpinan-2-yl)-propionsyre.

Eksempel D

Fremstilling av 2- (bicyclo-[ 2.2.1 ]-hept-an-2-y 1 -acetyl) -bicyclo-[ 2. 2. 1] - heptan

Natriumderivatet av di-t-buty1-bicycio-[2.2.1]-heptan-2-yl-malonat fremstilles ved å tilsette 0,36 g natriumhydrid til en oppløsning av 3,19malonsyreester i 75 ml vannfri benzen. Et "Asearite"-tørrerør (natriumhydroxyd-asbestpreparat) er for-bundet til tilbakeløpskjøleren. Omsetningen utføres<y>ed oppvarmning ved 80°C under omrøring inntil hydrogengassutviklingen • opphører (ca. 2,5 timer). En oppløsning av l6 g bicyclo-[2.2.1 ]-heptan-2-yl-carboxylsyreklorid i 30 ml vannfri benzen tilsettes så, og reaksjonen utføres under tilbakeløpskjøling i ca. 10 minutter. Blandingen avkjøles til værelsetemperatur, og overskudd av natriumhydrid ødelegges ved tilsetning av 0,99vannfri p-

f

toluensulfonsyre. Blandingen klares ved filtrering, og oppløsningsmidlet avdrives fra filtratet under nedsatt trykk. Residuet oppløses i 75 ml iseddik inneholdende 0,3 g vannfri p-toluensulfonsyre og 2 volum% eddiksyreanhydrid. Oppløsningen oppvarmes under tilbakeløp i 1 time, avkjøles til værelsetemperatur, helles over knust is, nøytraliseres ved tilsetning av 5%-ig natriumhydroxydoppløsning, og produktet ekstraheres med diethylether. Etheroppløsningeri vaskes med vann, tørres over vannfritt magnesiumsulfat, filtreres, og oppløsningsmidlet avdrives. Residuet er i det vesentlige rent 2-(bicyclo-[2.2.1]-heptan-2-yl-acetyl)-bicyclo-[2.2.l]-heptan.

Under de samme reaksjonsbetingelser fåes de følgende ket oner: l-[3-methylbicyclo-[2.2.l]-hept-2-yl]-6-[3,3-dimethyl-bicyclo-[2.2.1]-hept-2-yl]-hexan-3-on fra 3-methyIbicyclo-[2.2.1]-hept-2-yl-methylmalonsyreester og 4-[3-,3-dimeth<y>Ibic<y>clo-[2.2.1]-hept-2-yl]-butyrylklorid, og 1 -[ 5 ,6-diethylbicyclo-[2 .2 .1 ] -he*pt - 2-yl]-4-[l,7,7-trimethyIbicyclo-[2.2.1]-hept-2-yl]-butan-2-on fra 5,6-diethylbicyclo-[2.2.1]-hept-2-yl-acetylklorid og 1,7,7-trimethylbicyclo-[2.2.l]-hept-2-yl-methylmalonsyreester.

Eksempel E

Fremstilling av 1 -(1,7,7~trimethyIbicyclo-[2.2.1]-hept-2-yl)-4~

(1,3,3-trimethyIb icyclo-[ 2. 2. l]- hept- 2- yl)- butan- 2- on

20,6 g (0,1 mol) 1-(1,3,3-trimethylbicyclo-[2.2.1]-hept-2-yl)-l-buten-3-on og 18,3 .9 (0,12 mol) kamfer oppløses i 25 ml methylalkohol. En oppløsning av 3,49kaliumhydroxyd i 20 ml methylalkohol tilsettes så i løpet av 15 minutter under god om-røring og utvendig avkjøling. Reaksjonsblandingen holdes ved 40 - 45°C i 6 timer,, avkjøles til 20°C, gjøres svakt sur ved tilsetning av fortynnet saltsyre, og residuet efter avdrivning av opp-løsningsmidlet under nedsatt trykk, ekstraheres med ether. Ether-oppløsningen vaskes to ganger med 1/10 av sitt volum med koldt vann, tørres over vannfritt magnesiumsulfat, og oppløsningsmidlet avdrives under nedsatt trykk-. Den gjenværende olje som inne-holder 1-(1,7,7-trimethyIbicyclo-[2.2.1]-hept-2-yliden)-4~(1,3,3-t rimethyIbicyclo-[2.2.1]-hept-2-y1)-but-3-en-2-on, oppløses i

100 ml thiofenfri benzen og rystes under 3,5 kg/cm hydrogentrykk i nærvær av 395% palladium-på-carbon ved 25°C inntil litt mere enn den teoretiske mengde hydrogen er opptatt. Katalysatoren fjernes ved filtrering, og oppløsningsmidlet avdrives.

Den gjenværende olje renses ved fraksjonert destillasjon under nedsatt trykk hvorved man får 1-(1,7,7~trimethylbicyclo-[2.2.1]-hept-2-yl)-4-(1,3,3-trimethylbicyclo-[2.2.1]-hept-2-yl)-butan-2-on.

I de samme syntesemetoder gir anvendelsen av andre aldehyd-og keton-bicyclo-[2.2.1]-heptanderivater de følgende di-alicycliske alkanoner:

Eksempel F

Fremstilling av 2-[1,7,7-trimethyIbicyclo-[2.2.1]-hept-2-yl-acetyl]-bicyclo-[2.2.l]-heptan

(a) Fremstilling av Grignard-reagenset av (bicyclo-[2.2.1]-hept - 2- yl - bromid)

Reagenset fremstilles i tørret apparatur under nitrogen-ved tilsetning av 5,0 g (0,02.9 mol) av bromidet i 20 ml tørr ether til 1,0 g (0,04l g-atom) magnesium under 15 ml ether inneholdende et krystall av jod. Blandingen kokes under tilbakeløp i 1 time. Dette Grignard-reagens kan også fremstilles ved fremgangsmåten ifølge H. Kwart og L. Kaplan, J. Am. Chem. Soc, 76, 1072 (1954)-(b) Omsetning av Grignard-reagenset med 1,7,7~trimethyl-bicyclo-[2..2.l]-hept-2-yl-acetonitril

En oppløsning av 3,5 g (0,02 mol) 2-bornan-acetonitril i

15 ml vannfri ether tilsettes i løpet av 15 minutter til det godt omrørte Grignard-reagens fra (a) ovenfor. Efter avsluttet tilsetning omrøres reaksjonsblandingen i tilsammen 12 timer. Derpå helles den på en blanding av 50 g is og 20 ml konsentrert saltsyre. Etheren fjernes under nedsatt trykk, og den gjenværende blanding oppvarmes under tilbakeløp i 1 time. Den avkjølte blanding ekstraheres med 2 x 50 ml ether, det organiske skikt fra-skilles, vaskes med koldt vann, tørres over vannfritt magnesiumsulfat, filtreres, og oppløsningsmidlet fjernes ved destillasjon. Residuet underkastes fraksjonert vakuumdestillasjon hvorved man får 2-[l,7,7-trimethyIbicyclo-[2.2.1]-hept-2-yl-acetyl]-bicyclo-

[2.2.1]-heptan i ren tilstand, idet typisk IR-ca rbonylabsorps jon ved 5,8 (im anvendes for å karakterisere produktet.

Under de sarnine betingelser, men ved å anvende de følgende halogenider istedenfor norbornylbromid og omsetning av det tilsvarende Grignard-reagens med 1,7,7-trimethylbicyclo-[2.2.1]-heptan-2-yl-acetonitril fåes de følgende keton-mellomprodukter:

Ytterligere eksempler på forbindelser som fremstilles i henhold til denne fremgangsmåte, omfatter:

Eksempel 1

Fremstilling av 1-[1 , 5-di-(3,3-dimethy1norborn-2-y1)-3-pentyl]-1 , 5 , 9 - t ria za nona n- t rihydroklor id

6,04 g (0,02 mol) 1,5-di-(3,3-dimethylnorborn-2-yl)-3-pentanon og 13,19(0,10 mol) 3,3'-imino-bis-propylamin i 150 ml toluen oppvarmes under tilbakekjøling over natten med en Dean-Stark vannfraskiller. Den avkjølte oppløsning inndampes under nedsatt trykk. Residuet oppløses i ethanol og hydrogeneres med platinaoxyd ved værelsetemperatur og 2,8 kg/cm hydrogentrykk. Plat inakat alysat oren f raf" ilt re res , og ethanolen fjernes under vakuum. Den gjenværende olje oppløses i ether, og etheroppløsTningen vaskes flere ganger med vann for å fjerne overskudd av 3,3'-imino-bis-propylamin. Etherekstraktene tørres over vannfritt natriumsulfat og inndampes under vakuum hvilket gir polyaminet som en farveløs olje (8,3 g,.100% utbytte).

Oljen oppløses i ether, og hydrogenkloridgass bobles inn i oppløsningen inntil ingen ytterligere felning finner sted. Etheren fordampes under nedsatt trykk og efterlater produktet som et fast stoff som oppsluttes med varm isopropylalkohol. Det faste stoff oppsamles ved filtrering og tørres under vakuum ved 70°C hvilket gir 10.,89(97%) av et farveløst produkt med smeltepunkt 26o - 262°C.

På analogt vis med hensyn til mengder og reaksjonsbeting - eiser, og under anvendelse av 1,5-di-(3,3-dimethylnorborn-2-yl)-3-pentanon og aminene angitt ovenfor, fremstilles de følgende f remgangsmåtef orbindelser :

Videre på analogt vis med hensyn til mengder og reaksjons - betingelser, men ved å anvende 1,<3>-di-(3,3-dimethylnorborn-2-yl)-2-propanon og hhv. 3,3'-imino-bis-propylamin og triethylentetramin fremstilles hydrokloridene av 1-[1,3-di-(3,3-dimethylnorborn-2-yl)-2-propyl]-l,5,9-triazanonan og 1-[1,3-di-(3,3-dimethylnorborn-2-yl)-2-propyl]-1,4,7,10-tet råazadecan.

Eksempel 2

Fremstilling, av 1-[1,5-di-(2-norborny1)-3-pentyl]-1,5,9-triaza-nona n- t r ih yd r oki or id

4,15 g (0,015 mol) 1,5-di-(2-norbornyl)-3-pentanon og

9,8 g (0,075 mol) 3 ,3'-imino-bis-propylamini 150 ml ethanol oppvarmes under tilbakeløp i 3 timer. Den avkjølte oppløsning hydrogeneres med platinaoxyd ved værelsetemperatur og 2,8 kg/cm hydrogentrykk. Plat inakatalysatoren f raf ilt reres , og ethanolen fjernes

under vakuum. Den gjenværende olje oppløses, i ether, og ether-oppløsningen vaskes flere ganger med vann. Etherekstraktene tørres over vannfritt natriumsulfat og inndampes under vakuum hvilket gir polyaminet som en olje, 5,89(99%).

Oljen oppløses i absolutt methanol og avkjøles i et is-vannbad. Hydrokloridgass bobles inn i .oppløsningen. Methanolen fordampes under nedsatt trykk hvilket gir et gummiaktig fast stoff som omkryst alliseres fra isopropylalkohol hvilket gir 6,0 g (80%) produkt som farveløse krystaller med smeltepunkt 257 - 258°C.

Ved denne fremgangsmåte fremstilles også på analogt vis med hensyn til molarmengder og reaksjonsbetingelser 1-[1,3-di-(2 - norborny1)-2-propyl]-l,5,9-tria zanonan-t rihydroklorid fra 1,3-di -

(2-norbornyl)-2-propanon og 3 ,'3 '-imino-bis -propylamin ; l-[l,3~di-2 -norbornyl -2 -propyl ] -1 ,4 ,7,10-t et raazadecan-t et r ah yd r oki or id fra 1,3-di-(2-norbornyl)-2-propanon og triethylentetramin; l-[l,7-di-(2-norbornyl)-4-heptyl]-1,5,9-t riazanonan-t rihydroklorid fra 1,7~di-(2-norbornyl)-4-heptanon og 3,3'-imino-bis-propylamin;

og 1-[2,6-di-(2-norbornyl)-4-hept yl]-1,5,9-t riazanonan-t rihydrp-klorid fra 2,6-di-(2-norbornyl)-4-heptanon og 3,3'-imino-bis-propylamin..

Eksempel 3

Fremstilling av l-[l,7-di-(5-norbornen-2-yl)-4-heptyl]-l,5,9-tri-azanonan- t rihydroklorid

5,96 g (0,02 mol) 1,7-di-(5-norbornen-2-yl)-4-heptanon og 13,1 g (0,10 mol) 3,3'-imino-bis-propylamin i 150 ml toluen oppvarmes under tilbakeløp over natten med en Dean-Stark vannfraskiller. Toluenet fjernes så under vakuum. Den gjenværende olje oppløst 1 25 ml isopropanol tilsettes dråpevis til 1,90 g

(0,05 mol } overskudd) av nat riumborhydrid suspendert i 50 ml isopropanol. Efter at tilsetningen er avsluttet, oppvarmes rea k-sjonsblandingen under tilbakeløp i 1 time. Isopropanolen fordampes under nedsatt trykk, residuet behandles med vann, og den vandige blanding ekstraheres godt med ether. De forenede etherekstrakter t ilbakeva skes med vann, en mettet na t r iumklor.idoppløs-ning, tørres over vannfritt natriumsulfat og inndampes under vakuum hvorved man får 7,4 9 (90%) av aminproduktet som en klar olje.

Oljen oppløses i ether, og oppløsningen avkjøles i et is- vannbad. Hydrogenkloridgass bobles inn i oppløsningen inntil intet ytterligere bunnfall dannes. Det faste stoff oppsamles ved filtrering, vaskes med en liten mengde ether og tørres under vakuum hvorved man får amin-trihydrokloridet som et farveløst produkt (96%) .

Eksempel 4

Fremstilling av 1-[1,5-di-(3,3-dimethylnorborn-2-y1)-3-pentyl]-1, 4, 8- t r ia za oet an ■

En blanding av 9,9 g (0,03 mol) 1,5-di-(3,3-dimethy1-norborn-2-yl)-3-pentanon og 12,0 g (0,20 mol) 1,2-diaminoethan i

250 ml ethanol oppvarmes under tilbakeløp over natten. Den av-kjølte reaksjonsblanding.hydrogeneres med platinaoxyd ved værelsetemperatur og 2,8 kg/cm 2hydrogentrykk. Platinakatalysatoren frafiltreres, og ethanolen fjernes under nedsatt trykk. Den gjenværende olje oppløses i ether , og etheroppløsningen vaskes flere ganger med vann for å fjerne overskudd av diaminoethan. Ether-, ekstraktene tørres over vannfritt natriumsulfat og inndampes under vakuum hvilket gir 11,2 g (100%) av en farveløs olje.

Oljen oppløses i 20 ml t-butanol og avkjøles til 0 - 5°C i

et is-vannbad. 1,75 g (2,2 ml, 0,033 mol.) acrylonitril tilsettes dråpevis i løpet av 5 minutter. Reaksjonsblandingen får lov til å oppvarmes til værelsetemperatur og oppvarmes.så ved 6o°C over natten. t-butanolen fjernes under nedsatt trykk. Den gjenværende olje oppløses i 150 ml iseddik og hydrogeneres med platinaoxyd ved værelsetemperatur og 2,8 kg/cm<2>hydrogentrykk. Platinakatalysatoren frafiltreres, og eddiksyren fjernes under vakuum.

Residuet oppløses i ether og gjøres alkalisk med 10%.-ig natriumhydroxyd. Etheroppløsningen vaskes med vann, tørres over vann-

fritt natriumsulfat og inndampes under nedsatt trykk hvilket gir 12,5 g av en blekt gul olje. Oljen kromatograferes på aktivi-

tet III Woelm-aluminiumoxyd0 Eluering med 20% methanol/kloroform gir 4,35 g (33%) av et analytisk rent produkt.

Tynnskiktskromatografi på si.licagel G og utvikling med ethanol/ammoniumhydroxyd (4:1) viser en flekk R^. 0,45.

Dessuten ble forbindelsene ifølge oppfinnelsen angitt i

tabellen nedenfor fremstilt ved reaksjonene angitt i de foregående eksempler. Det bør imidlertid merkes, at [3.1.1]-bicycloheptenene er tilbøyelige til å undergå omleiring når forsøk gjøres på å innføre subst ituenter ved fri-radikalmekanismer som i. eksempel A. Derfor foretrekkes det at [3•1•1]-bicycliske heptylcarboxylsyrer fremstilles ved andre kjente metoder.

Dessuten gir hvert av de respektive ketoner IV angitt i eksempel C, D, E og F, når de omsettes med hvert av de indivi-duelle aminer angitt i denne beskrivelse, først i henhold til fremgangsmåten angitt' i eksempel 1, og derpå i henhold til eksempel 3, hele rekken av forbindelser som omfattes av formel I.

De her beskrevne polyaminer er utmerkede bredspektrede antimikrobielle midler som er særlig virksomme mot grampositive og gramnegative bakterier, særlig de brysomme gramnegative bakterier av slekten Pseudomonas ved vandige konsentrasjoner på 1,0 til 100 ppm; Eksempler på ømfintlige arter omfatter bl.a. Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes, Bordetella bronchiseptica, Pasteurelle multocida, Escherichia coli, Sal-monella typhimurium, S. pullorum, Klebsiella pneumoniae, Aero-bacter aerogenes, Pseudomonas aeruginosa, Desulfovibrio desulfuricans, Bacillus mycoides, fungi som Aspergillus niger og Chaetomium globosum. Ved anvendelse kan disse forbindelser på-føres i ren form eller anvendes i en fortynnet form.- Tilfredsstillende fortynningsmidler innbefatter et hvilket som helst inert materiale som ikke er ødeleggende for den antimikrobielle aktivitet og særlig flytende preparater omfattende vandige dispersjoner, oppløsninger og emulsjoner. Faste fortynningsmidler innbefatter talkum, maisstivelse, alurainiumoxyd og diatoméjord. De antimikrobielle midler ifølge oppfinnelsen kan også anbringes på materialer som naturlige fibre innbefattende papir, bomull, ull og syntetiske fibre som nylon og polypropylen, såvel som på livløse overflater innbefattende hårde overflater som tre, glass, metall, keramiske fliser,- gummi og plast , og porøse overflater som betong,, lær og lignende.

Polyaminene som fremstilles ifølge oppfinnelsen, er særlig nyttige for å undertrykke veksten av aerobe og anaerobe bakterier i væsker som anvendes ved skjære- og slipeoperasjoner, som metallbearbeidelse, og oljebrønnboreslam eller sekundær oljegjenvinningsvæsker og saltlaker. Anaerobe mikroorganismer som sulfatredusereren, Desulfovibrio desulfuricans, inhiberes ved 0,1 - 10 ppm konsentrasjon av disse polyaminer. Undertrykk-else av disse bakterier eliminerer hydrogensulfiddannelse og korrosjon på utstyr, plugging av oljebærende sand, uheldige odører og andre skadelige virkninger. Disse forbindelser er også nyttige til konservering mot bionedbrytning av andre vandige systemer som vandige emulsjoner og dispersjoner, maling og be-legg, pigmentsuspensjoner, klebemidlerbg lignende, hvor rask formering av mikroorganismer kan bevirke kolloidnedbrytning, pH-skifter, uheldige odører, korroderende stoffer, viskositets-tap og andre uønskede virkninger.

En spesielt nyttig anvendelse av fremgangsmåteforbindelsene er å meddele saniterende egenskaper til tekstiler, både vevede og ikke-vevede, vaskbare eller engangs-, som skal anvendes f.eks. som bleier, kirurgiske' masker, luer, kapper, håndklær og gardiner, trekk på sykehusmøbler og instrumentinnpakninger, aseptiske ans iktsrensepapir og sanitærbind og toalettpapir. Ved denne anvendelse kan forbindelsene med formel I påføres på den fibrøse pulp før vevformning eller tråddannelse, eller de kan sprøytes på det ferdige produkt. Begge påføririgsmetoder er tilfredsstillende så lenge som fra 1 x 10 ^ vekt% eller mere'av det antimikrobielle materiale bibeholdes på tøyet. Mere enn 0,1 -

1 vekt% er i alminnelighet for meget og overflødig.

En annen anvendelse er alene eller i oppløsning eller suspensjon eller i forbindelse med såper eller vaskemidler for

anvendelse ved rensing av hud, særlig ved forkirurgiske skrubb-ingspreparater, eller i preparater for bekjempelse av veksten

av Corynebacterium acnes. C. acnes ér en bakteriestammé implisert ved acne-tUstander, særlig Acne vulgaris, hvori på-føringer av så lite som 1-5 ppm er virksomme til å bekjempe slike bakterier som bor i huden. Større konsentrasjoner kan anvendes om ønskes uten irritasjon eller ubehag som 2500 ppm og høyere. Når rens.epreparatet fortynnes med .vann ved anvendelse, kan preparatet inneholde fra 0,01 vekt% og mere av polyaminet som fremstilles ifølge oppfinnelsen.

Dessuten kan fremgangsmåteforbindelsene anvendes i tilbake-holdt vann, som svømmebassenger, dammer og vann anvendt i industrien som bakvann i papirfabrikker., for å inhibere veksten av uønskede bakterier, fungi og/eller alger i mengder så lave som 0,5 - 5 ppm.

For å bekjempe slimdannende mikroorganismer og alger i resirkulerende industrivann, særlig ved kjøleoperasjoner og spesielle installasjoner som kjøletårn, anvendes i alminnelighet polyaminforbindelsene som fremstilles ifølge oppfinnelsen, alene, men de kan også anvendes i kombinasjon med andre antimikrobielle midler. Forbindelsene anvendes fortrinnsvis som salter for å øke oppløseligheten. Konsentrasjoner i resirkulerende vann på så lite som 1 x 10vekt% er virksomme til å inhibere mikrobe - vekst. For å sikre effektiviteten, særlig mot mere resistente stammer av mikroorganismer, og også når tilleggsvann tilsettes for å erstatte vann- som tapes ved fordampning og lignende, er

-U-2

konsentrasjoner fra 1 x 10 til 5x 10 vekt% særlig tilfredsstillende. Doseringen kan være kontinuerlig eller intermitterende "sjokkbehandling", dvs. tilsetning i en 10 - 20 minutters periode hver 4 - 8 timer.

En uvanlig, meget fordelaktig egenskap hos fremgangsmåteforbindelsene er høy dekkevne på alle slags overflater. Dette gir beskyttelse mot korrosjon og virker som et lagringsdepot for kontinuerlig dosering av. vannene i kontakt med dem. De samme egenskaper er også hovedsakelig ansvarlige for den tidligere angitte anvendelse som desinfeksjonsmidler for livløse overflater omfattende vegger og tak, utstyr, dyrebåser, sykehusrom, kjøkkener og bad og lignende.

Ved opparbeidelse av fremgangsmåteforbindelsene for de ovenstående anvendelser, kan forbindelsene anvendes i kombinasjon med andre antimikrobielle midler, overflateaktive midler, insekticider, anti-skumningsmidler, deodoranter eller som chelatér av metaller som kobber, calcium, magnesium og jern.

Claims (27)

1. Antibakteriell forbindelse, karakterisert vedat den har formelen:

hvor hver A er lik eller forskjellig, og.er en [2.2.1]-bicyclisk gruppe med formelen:a)

eller en [3.1.1]-bicyclisk gruppe med formelen:b)

hvor R, som er like eller forskjellige, er hydrogen eller alkyl med 1-4 carbonatomer, R <*> , som er like eller forskjellige, er hydrogen eller alkyl med 1 - 4 carbonatomer eller R <*> på nabo-carbonatomer kan sammen danne en olefinisk binding, og den stiplede linje indikerer enten metning eller c-d- eller d-e-umetning; R^ , som er like eller forskjellige, er alkylen med 1-4 carbonatomer, n, som er like eller forskjellige, er .0 eller 1; Z er

hvor R er hydrogen, aminoethyl eller aminopropyl; hydroxyalkyl med 1-4 carbonatomer, dihydroxyalkyl med 2-4 carbonatomer; og R^ er hydrogen, hydroxyalkyl med 1.-4 carbonatomer, eller dihydroxyalkyl med 2-4 carbonatomer,'- Y er enten

eller -R^- hvor R2 er 2-hydroxy-l, 3-trimethylen, eller R^ som ovenfor angitt; R^ er hyd rogen,. alkyl med 1 - 4 carbonatomer, aminoalkyl med 1-4 carbonatomer eller hydroxyalkyl med 1-4 carbonatomer eller dihydroxyalkyl med 2-4 carbonatomer; R^ er 2-hydroxy-1, 3-t r imet hylen eller R^ som ovenfor angitt; eller når R^ og R^ sammen er ethylen, er også R^ ethylen, og R^ er aminoethyl, aminopropyl eller aminohydroxypropyl, og syreaddisjonssalter derav..

2. Forbindelse ifølge krav 1, karakterisert ved at R' og R er hydrogen eler methyl.

3. Forbindelse ifølge krav 1 éller 2, karakterisert ved at R^ og R^ er hydrogen.

4. Forbindelse ifølge krav 1 éller 2, karakterisert ved at R^ er aminoethyl, R^ er ethylen og R^ er hydrogen.

5. Forbindelse ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at R,- er aminopropyl , R^ er trimethylen og R^ er hydrogen.

6. Forbindelse ifølge krav1 .eller 2, karakterisert ved at R^ er ethylen, og R^ og R^ sammen er ethylen.

7. Forbindelse ifølge krav 1-3, karakterisert ved at--R er aminoethyl.

8- Forbindelse ifølge krav 1-3, karakterisert ved at R er methyl.

9. Forbindelse ifølge krav 1 - 3>karakterisert ved at R^ er 2-hydroxyethy1.

10. Forbindelse ifølge krav 1 - 3, karakterisert ved atR3 er hydro9.en-

11. Forbindelse ifølge krav 1, karakterisert vad 'at hver A er en [3 .1.1 ] - bicyclisk gruppe.

12° Forbindelse ifølge krav 11, karakterisert ved at n er 1.

13. Forbindelse ifølge krav 11 eller 12, karakterisert ved at R2 er ethylen, R^ er hydrogen, R^ er ethylen, R^ er aminoethyl og R^ er hydrogen.

14. Forbindelse ifølge krav 11 eller 12, karakterisert ved at R,, og R^ er t rirhethylen, R^ er hydrogen, og R^ og R^ er hydrogen.

15. Forbindelse ifølge krav 1, karakter i sért ved at den har formel I hvor hver A, som er like eller forskjellige, er en [2.2.1]-bicyclisk gruppe med formel II, hvor R, R',. R^ , n og Z er som ovenfor angitt, og syreaddis jons-salter derav.

16. Forbindelse ifølge krav 15, karakterisert ved . at R og R' er hydrogen eller methyl, og.mindre enn 5 av gruppene R og R' er methyl.

17. Forbindelse ifølge krav 15, karakterisert ved at A er [2.2.1]-bicycloheptenyl, og to R' på nabo-carbonatomet danner en olefinisk binding, og de andre R" og R, som er like eller forskjellige, er hydrogen eller methyl.

18. Forbindelse ifølge krav 16 ellér 17, karakterisert ved at ner 1.

19. Forbindelse ifølge krav 15, karakterisert ved at A er 3,3-dimethylnorborn-2-yl

20. Forbindelse ifølge krav 15, karakterisert ved at A er norborn-2-yl.

21. Forbindelse ifølge krav 15, karakterisert ved at Y er

Rp er ethylen, R^ er hydrogen, R^ er ethylen, R^ er aminoethyl, og Rg er hydrogen.

22. Forbindelse ifølge krav 15, karakterisert ved atYer

R2 og R^ er trimethylen, R^ , R^ og R^ er hydrogen.

23. Forbindelse ifølge krav 21 eller 22, karakterisert ved at hver A er 3 , 3 -dimethyl - norborn-2-yl. ,

24. Forbindelse ifølge krav 23, karakterisert ved at R1 er ethylen.

25. Forbindelse ifølge krav 23, karakterisert ved • at R er methylen.

26. Forbindelse ifølge krav 1, karakterisert ved at den er 1-[ 1 ,5-di-(3 ,3-dimethylnorborn-2-yl) -3-pentyl] -1 ,5 ,9-t riazanonan-t rihydroklor id .

27. Forbindelse ifølge krav 1, karakterisert ved at den er 1-[ 1,5-di-(3,3 - dimethylnorborn-2 -yl) -3 -pent yl ]-l,4,7,10-tetraazadecan-tetra-hydroklorid.

28- Forbindelse ifølge krav 1, karakterisert ved at den er 1 - [ 1 ,7-di- (5-norborneri-2-y1)-4-heptyl]-l,5,9-tria zanonan-t rihydroklorid.

29- Fremgangsmåte ved fremstilling av en forbindelse ifølge krav 1, med formelen:

hvor hver A, som er lik eller forskjellig, er en [2.2.1]-bicyclisk gruppe med formelen:a)

eller en [3.1.1]-bicyclisk gruppe med formelen:° )

hvor R, som er like eller forskjellige, er hydrogen eller alkyl med 1-4 carbonatomer, R', som er like eller forskjellige,.er hydrogen eller alkyl med 1-4 carbonatomer, eller R' på nabo-carbonatomer danner sammen en olefinisk binding, og den stiplede linje indikerer enten metning eller c-d- eller d-e-umetning; hver R^ , som er lik eller forskjellig, er alkylen med 1-4 carbonatomer; hver n, som er lik eller forskjellig, er 0 eller 1; Z er

hvor R^ .er hydrogen, aminoethyl eller aminopropyl; hydroxyalkyl med 1-4 carbonatomer eller dihydroxyalkyl med 2-4 carbonatomer; og R^ er hydrogen, hydroxyalkyl med 1-4 carbonatomer eller dihydroxyalkyl med 2-4 carbonatomer; Y er

eller -R^ - hvor hvor R2 er 2-hydroxy-1,3-trimethylen eller R som tidligere angitt; R^ er hydrogen, alkyl med 1-4 carbonatomer,. aminoalkyl med 1-4 carbonatomer eller hydroxyalkyl med 1-4 carbonatomer eller dihydroxyalkyl med 2 - 4. carbonatomer; R^ er 2-hydroxy-l,3-trimeth <y>l en eller R^ som tidligere angitt; eller når R^ og R^ sammen er ethylen, er R^ også ethylen, og R,- er aminoethyl, aminopropyl eller aminohydroxypropyl, og syreaddisjonssalter derav, karakterisert ved at en forbindelse med formel I reduseres.