AT212309B

AT212309B - Verfahren zur Herstellung von neuen 2-Imino- bzw: 2-Amino-1, 3-di-stickstoff-heterocyclen

Info

Publication number: AT212309B
Application number: AT453359A
Authority: AT
Original assignee: Geigy Ag J R
Priority date: 1958-06-20
Filing date: 1959-06-19
Publication date: 1960-12-12

Description

Verfahren zur Herstellung von neuen 2-Imino-bzw.'2-Amino-l, 3-di-stickstoff-heterpcyclen
EMI1.1

EMI1.2
worin A einen durch cx, ss- oder < x, y-Kohlenstoffatome mit den Stickstoffatomen verbundenen aliphatischen oder einen durch ct, ss-Kohlenstoffatome verbundenen cycloaliphatischen Rest und R eine lipophile Gruppe von 10 bis 16 Kohlenstoffatomen, beispielsweise eine Dodecyl- oder Tetradecylgruppe, oder eine einen solchen Rest enthaltende araliphatische Gruppe, z. B. einen (4'-Dodecyl)-benzylrest, bedeuten.

Es wurde gefunden, dass man die neuen Verbindungen der Formel I erhält, wenn man eine Diaminoverbindung der allgemeinen Formel II : R-NH-A-NH (II) mit einem S-Alkyl- oder S-Aralkyl-isothioharnstoff unter Abspaltung des entsprechenden Mercaptans zu einer Guanidinverbindung der allgemeinen Formel III :
EMI1.3

EMI1.4

C,- 1, 2-diaminoäthan, N- (4'-Dodecyl)-benzyl-l, 2-diaminoäthan, N-Dodecyl-l, 3-diaminopropan, N-Dodecyl-l, 2-diaminocyclohexan und N-Dodecyl-1, 2-diaminocyclopentan.

Als Beispiele von substituierten Isothioharnstoffen kommen folgende in Frage : niedere S-Alkyl- - isothiohamstoffe, wie z. B. S-Methyl-, S-Äthyl-, S-Propyl-oder S-Isopropyl-isothioharnstoff, oder S-Aralkyl-isothioharnstoffe, wie z. B. S-Benzyl-isothioharnstoff.

Die Verbindungen der Formel Ill erhält man, wenn man, bei Raumtemperatur, 1 Mol N-substituierte Diaminoverbindung der allgemeinen Formel II und 1 Mol Salz aus einem S-substituierten Isothioharnstoff und einer starken Säure, wie z. B. ein Hydrohalogenid, umsetzt. Zweckmässig lässt man die Umsetzung in einem organischen Lösungsmittel, z. B. Methylalkohol, vor sich gehen, wobei man die Lösung gegen Ende der Reaktion bis auf zirka 800 C erwärmt, um das abgespaltene Mercaptan auszutreiben.

Erhitzt man die so erhaltene Guanidinverbindung der allgemeinen Formel III auf 120 - 1500C, so erfolgt, unter Ammoniakabspaltung, der Ringschluss zum entsprechenden Salz (z. B. zum Hydrochlorid) des 2-Inino-1, 3-di-N-heterocyclus. Hat man jedoch von vornherein die Darstellung des 2-Imino- - 1, 3-di-N-heterocyclus zum Ziel, so ist es nicht nötig, zuerst die offenkettige Guanidinverbindung zu isolieren und diese dann in das gewünschte heterocyclische Endprodukt überzuführen. Man kann unter Abdestillieren des Lösungsmittels direkt auf 120-1500 C erhitzen und erhält so, unter Umkristallisieren des Rückstandes, unmittelbar den reinen 2-Imino-1,3-di-N-heterocyclus.

Durch Zugabe äquivalenter Mengen starker Alkalien, z. B. Natrium- oder Kaliumalkoholat, zum Hydrohalogenid des offenkettigen Guanidins bzw. des 2Imino-1, 3-di-N-heterocyclus erhält man die freien Basen der Formeln m bzw. I. Es ist jedoch von Vorteil, die Guanidinverbindungen in Form ihrer
EMI2.1
bis schwach gefärbte, kristalline bis wachsartige, lichtbeständige Substanzen, die in Form ihrer Salze mit Säuren wasserlöslich sind. Die Verbindungen sind wertvolle biocide Mittel, die sich durch grosse Wirkungsbreite und gute bakterizide Wirkung auszeichnen. Sie sind auch algizid wirksam. Die Mittel können für sich allein, in Lösung oder in Mischung mit andern biociden Stoffen sowie mit inerten Trägeroder Füllstoffen, Salbengrundlagen, Cremen usw. gebraucht werden. Sie finden Verwendung in den verschiedensten Applikationsgebieten. So sind sie z.

B. in der Human- und Veterinärmedizin gut brauchbare, desinfizierende und antiseptische Mittel, da sie gute bis sehr gute Wirksamkeit gegen Staphylokokken, Coli-, Typhus-, Paratyphus-und Enteritisbazillen zeigen. Dank der guten Wasserlöslichkeit ihrer Salze mit Säuren können die neuen Verbindungen mit Vorteil auch zur desinfizierenden und antiseptischen Ausrüstung von Textilien, beispielsweise Wolldecken, Restaurations- und Hotelwäsche, verwendet werden.

Textilgewebe, welches mit einer l-bis Zeigen wässerigen Lösung von erfindungsgemäss erhaltenen Ver-
EMI2.2
wisseDauerwirkung in bakteriostatischer Hinsicht. So behandelte Textilien weisen nach längerer Lagerung oder Belichtung keine Vergilbungserscheinungen auf. Die erfindungsgemäss hergestellten Produkte können auch in organischen Lösungsmitteln zur Trockenreinigung von Textilien verwendet werden. Ferner können sie zur Raumdesinfektion dienen, wobei man sie vorteilhaft in Form von Sprays und Aerosolen anwendet. Sie können auch zur Desinfektion von Geräten und Einrichtungsgegenständen im Haushalt oder in Lebensmittel- und Fermentationsbetrieben dienen. Schliesslich sei als weiteres Anwendungsgebiet die Kosmetik genannt, wo man die Mittel z. B. in Salben und Cremen verwendet.

Nähere Einzelheiten sind aus den folgenden Beispielen ersichtlich, wobei diese jedoch die Erfindung in keiner Weise beschränken. In diesen Beispielen sind die Teile als Gewichtsteile verstanden, und die Temperaturen sind in Celsiusgraden ausgedrückt. Gewichtsteile verhalten sich zu Volumteilen wie Kilogramm zu Liter.

Beispiel 1 : 1-Decyl-2-iminoimidazolidin-hydrochlorid.
EMI2.3

In die kalte Lösung von 40 Teilen N-Decyl-1,2-diaminoäthan in 100 Vol. -Teilen Methylalkohol werden 25, 3 Teile S-Methylisothioharnstoff-hydrochlorid eingetragen. Die Mischung wird zunächst 90 Minuten bei Raumtemperatur gerührt und anschliessend 4 Stunden am Rückfluss gekocht. Unter Abspaltung von Methylmercaptan bildet sich die Guanidinverbindung der folgenden Zusammensetzung :
EMI3.1

EMI3.2

EMI3.3

Die Mischung von 45, 6 Teilen N-Dodecyl-l, 2-diaminoäthan, 43, 6 Teilen S-Methyl-isothioharn- stoff-hydrojodid und 150 Vol.-Teilen Methylalkohol wird 1 Stunde bei Raumtemperatur gerührt und dann 5 Stunden am Rückfluss gekocht. Die Lösung wird nun filtriert, und anschliessend wird der Methylalkohol des Filtrates am Vakuum entfernt.

Der aus Äthylacetat umkristallisierte Rückstand ist ein farbloses Kristallpulver vom Schmelzpunkt 103 - 1040. Das ss-Dodecylaminoäthyl-guanidin-hydrojodid besitzt ähnliche biocide Eigenschaften wie das im Beispiel 1 beschriebene Guanidinderivat und kann zu denselben Zwecken wie jenes verwendet werden. Wird das ss-Dodecylaminoäthyl-guanidin-hydrojodid 1 Stunde auf 120 - 1300 erhitzt, so erhält man, nach Umkristallisation aus 100 Vol.-Teilen Äthylacetat,
EMI3.4

EMI3.5

Das Gemisch von 45, 6 Teilen N-Dodecyl-l, 2-diaminoathan, 27, 8 Teilen S-Methyl-isothioharn- stoffsulfat und 50 Vol.-Teilen Methylalkohol wird 3 Stunden bei Raumtemperatur gerührt und anschliessend 5 Stunden unter Rückfluss gekocht.

Dann wird es zwecks Reinigung filtriert und das Filtrat

durch Abdestillieren des Methylalkohols so weit eingeengt, bis eine dicke, kaum mehr rührbare Masse entstanden ist. Diese wird mit 50 Vol.-Teilen n-Amylalkohol versetzt, unter weiterem Abdestillieren vom Lösungsmittel 4 Stunden auf 140 - 1500 erhitzt. Der Rückstand wird nun am Vakuum zur Trockne eingedampft, in Methylalkohol aufgelöst, mit Tierkohle entfärbt und das Lösungsmittel wieder am Vakuum entfernt, wobei das N-Dodecyl-2-iminoimidazolidinsulfat erhalten wird. Dieses stellt eine wachsartige Masse dar. Es wird in einer Ausbeute von 57 Teilen, entsprechend 94, 50/0 der Theorie, erhalten.
EMI4.1

Analyse <SEP> : <SEP>
<tb> SO4ion <SEP> gef. <SEP> 15, <SEP> 2% <SEP> N <SEP> gef. <SEP> 14, <SEP> 061o <SEP>
<tb> ber. <SEP> 15, <SEP> 9% <SEP> her. <SEP> 13, <SEP> 9%.
<tb>

Das Salz ist wasserlöslich und zeigt Desinfektionswirkung.

B eisp ie 1 4 : 4, 5-Tetramethylen-1-dodecyl-2-iminoimidazolidin-hydrojodid.

13, 2 Teile S-Methylisothiohamstoff-hydrojodid werden bei Raumtemperatur in die Lösung von 17, 1 Teilen N-Dodecyl-1, 2-diaminocyclohexan in 50 Vol.-Teilen Methylalkohol eingetragen. Nach einer Stunde wird die Lösung 3 Stunden zum Sieden erhitzt, das Lösungsmittel am absteigenden Kühler abdestilliert und der Rückstand 2 Stunden bei 140 - 1500 gerührt. Er wird nun in 70 Vol.-Teilen heissem Äthylacetat gelöst und, zwecks Reinigung, filtriert. Nach dem Abkühlen auf -10Q kristallisieren 19, 5 Teile 1-Dodecyl-2-imino-4, 5-tetramethylen-imidazolidin-hydrojodid
EMI4.2
in einer Ausbeute von 721o der Theorie aus.

Diese werden abfiltriert, mit wenig Petroläther gewaschen und getrocknet. Fp. : 92 - 930.

B eisp iel 5 : I-Tetradecyl' : 2-iminoimidazolidin-hydrochlorid.
EMI4.3

Die Lösung von 51, 2 Teilen N-Tetradecyl-1, 2-diaminoäthan und 25, 3 Teilen S-Methyl-isothioharnstoff-hydrochlorid in 100 Vol.-Teilen Methylalkohol wird zuerst 2 Stunden bei Raumtemperatur und anschliessend 5 Stunden beim Siedepunkt des Lösungsmittels gerührt. Die Reaktionslösung, die das Kondensationsprodukt folgender Konstitution :
EMI4.4
enthält, wird, zwecks Reinigung, filtriert und der Methylalkohol am Vakuum abdestilliert.

Der Rückstand, welcher zur Hauptsache aus ss-Tetradecylaminoäthyl-guanidin-hydrochlorid besteht, wird aus Äthylacetat umkristallisiert. Das ss-Tetradecylaminoäthyl-guanidin-hydrochlorid stellt ein farbloses kristallines Pulver vom Zersetzungspunkt 1300 dar. Es zeigt ähnliche biocide Eigenschaften wie das im Beispiel 1 beschriebene Guanidinderivat und kann zu denselben Zwecken verwendet werden.
EMI4.5
am absteigenden Kühler so weit eingeengt, dass eine nicht mehr rührbare, zähe Masse entsteht. Diese wird mit 10 Vol.-Teilen n-Amylalkohol versetzt, 1 Stunde auf 130 - 1400 erhitzt und in 200 Vol.-

Teilen heissem Äthylacetat gelöst.

Beim Abkühlen auf - 100 kristallisieren 58 Teile 1-Tetradecyl- - 2-iminoimidazolidin-hydrochlorid vom Schmelzpunkt 150 - 1520 in einer Ausbeute von 91, 50/0 aus.
EMI5.1

EMI5.2

EMI5.3

158 - 1590.verrührt. Dann wird sie 5 Stunden unter Rückfluss gekocht. Beim Erkalten kristallisiert das y-Dodecylaminopropyl-guanidin-hydrochlorid aus.
EMI5.4
Es wird abfiltriert und aus einem Gemisch von Äthylalkohol und Äthylacetat umkristallisiert. Es stellt ein wasserlösliches, farbloses Pulver vom Schmelzpunkt 137 - 1380 dar, zeigt ähnliche biocide Eigenschaften wie das in Beispiel 1 beschriebene Guanidinderivat und kann zu denselben Zwecken verwendet werden.

Zur Herstellung von 1-Dodecyl-2-iminohexahydropyrimidin-hydrochlorid braucht diese Guanidinverbindung nicht isoliert zu werden. Man destilliert den Methylalkohol, welcher das y-Dodecylaminopropyl-guanidin-hydrochlorid enthält, am absteigenden Kühler ab und erhitzt den Rückstand 3 Stunden auf 140 - 1500. Danach wird er in 200 Vol.-Teilen heissem Äthylacetat aufgelöst, zwecks Reinigung filtriert und die Lösung auf-150 abgekühlt, worauf 43 Teile l-Dodecyl-2-iminohexahydropyrimidin- - hydrochlorid in farblosen Kristallen erhalten werden. Die Ausbeute beträgt 71% der Theorie. Nach zweimaligem Umkristallisieren aus Äthylacetat schmilzt die Substanz bei 58 - 590.

Beispiel 7 : 1-Dodecylbenzyl-2-iminoimidazolidin-hydrojodid.
EMI5.5

In die Lösung von 44, 52 Teilen N- (4-Dodecylbenzyl)-l, 2-diaminoäthan in 100 Vol. -Teilen, Me- thylalkohol werden bei 10-20 30, 52 Teile S-Methylisothioharnstoff-hydrojodid eingetragen. Das Gemisch wird 3 Stunden bei Raumtemperatur und anschliessend 5 Stunden bei Siedetemperatur gerührt.

Nun wird der Methylalkohol am absteigenden Kühler abdestilliert und der Rückstand 2 Stunden auf 130 - 1400 erhitzt. Er wird in 75 Vol.-Teilen Benzol gelöst. Die Lösung wird filtriert und mit 300 Vol.- Teilen Petroläther versetzt, wobei 1-(4'-Dodecylbenzyl)-2-iminoimidazolidin-hydrojodid als wachs-
EMI5.6

EMI5.7

EMI6.1

EMI6.2
worin A einen durch &alpha;,ss- oder &alpha;,&gamma;-Kohenstoffatome mit den Stickstoffatomen verbundenen aliphatischen oder einen durch 0 :, B-KohIenstoffatome verbundenen cycloaliphatischen Rest, und R eine lipophile Gruppe von 10 bis 16 Kohlenstoffatomen, beispielsweise eine Dodecyl- oder Tetradecylgruppe,
EMI6.3
zu einer Guanidinverbindung der allgemeinen Formel III :

EMI6.4
umsetzt, wobei in der Formel II bzw. m den Symbolen A und R obige Bedeutung zukommt, und dass
EMI6.5