Verfahren zur Herstellung von heterocyclischen Stickstoffverbindungen Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von heterocyclischen Stickstoffver bindungen.
Es wurde gefunden, dass man 2-Imino- bzw. 2-Amino-1,3-stickstoff-heterocyclen der Formeln I
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worin A einen durch a,ss- oder a,y-Kohlenstoff- atome mit den Stickstoffatomen verbundenen alipha- tischen oder einen durch a,
f-Kohlenstoffatome ver bundenen cycloaliphatischen Rest und R eine lipo- phile Gruppe von 10-16 Kohlenstoffatomen oder eine einen solchen Rest enthaltende araliphatische Gruppe bedeuten, erhält, wenn man eine Guanidin- verbindung der Formel II
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unter Abspaltung von Ammoniak erwärmt.
In den Formeln I und II bedeutet R vorzugs weise einen Dodecyl- oder Tetradecylrest, oder einen eine solche Gruppe enthaltenden araliphatischen Rest, z. B. einen (4'-Dodecyl)-benzylrest.
Für den Rest A in den Formeln I und 1I kom men z. B. folgende Reste in Frage: Alkylenreste, wie 1,2-Äthylen-, 1,2-Propylen-, 1,2- oder 2,3-Butylen-, 1,3-Propylen-, 2-Methyl-1,3-propylen- und Cyclo- alkylenreste, wie 1,2-Cyclopentylen- oder 1,2-Cy- clohexylenreste und deren Homologe Derivate.
Bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens geht man vorzugsweise so vor, indem man die Guanidin-Verbindung der Formel 1I auf 120-150 erhitzt. Dabei erfolgt unter Ammoniak abspaltung der Ringschluss. Je nach den Reaktions bedingungen fällt das Reaktionsprodukt entweder als freie Base oder als entsprechendes Salz (z. B. als Hydrochlorid) an.
Durch Zugabe äquivalenter Mengen starker Al- kalien, z. B. Natrium- oder Kaliumalkoholat, kann man erhaltene Salze (z. B. das Hydrohalogenid) von Verbindungen der Formel I in die entsprechenden freien Basen überführen. Es ist jedoch von Vorteil, die heteroeyclischen Stickstoffverbindungen der For mel I in Form ihrer Salze, z. B. in Form ihrer Hydro- chloride, aufzubewahren und zu verwenden.
Die als Ausgangsstoffe in Frage kommenden Guanidinverbindungen der Formel II können z. B. durch Umsetzen einer Diaminoverbindung der For mel III R-NH-A-NH2 (11I) mit einem S-Alkyl- oder S-Aralkyl-isothioharnstoff hergestellt werden. Die dabei anfallenden Guanidin- verbindungen brauchen zur erfindungsgemässen Her stellung der heterocyclischen Stickstoffverbindungen der Formel I nicht isoliert zu werden.
Die erfindungsgemäss hergestellten heterocycli- schen Stickstoffverbindungen sind farblose bis schwach gefärbte, kristalline bis wachsartige, licht beständige Substanzen, die in Form ihrer Salze mit Säuren wasserlöslich sind. Die Verbindungen sind z. B. wertvolle biocide Mittel, die sich durch grosse Wirkungsbreite und gute bakterizide Wirkung aus zeichnen.
Sie sind auch algizid wirksam. Die Mittel können für sich allein, in Lösung oder in Mischung mit andern biociden Stoffen sowie mit inerten Trä- ger- oder 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 Staphy- lokokken, Coli-, Typhus-, Paratyphus- und Enteritis- bazillen zeigen. Dank der guten Wasserlöslichkeit ihrer Salze mit Säuren können die neuen Verbindun gen mit Vorteil auch zur desinfizierenden und anti septischen Ausrüstung von Textilien, beispielsweise Wolldecken, Restaurations- und Hotelwäsche, ver wendet werden.
Textilgewebe, welches mit einer I- bis 2%igen wässrigen Lösung von erfindungsgemässen Verbindungen behandelt wird, ist nach dem Trock nen nicht nur keimfrei, sondern es zeigt auch eine gewisse Dauerwirkung in bakteriostatischer Hinsicht. So behandelte Textilien weisen nach längerer Lage rung oder Belichtung keine Vergilbungserscheinun- gen auf.
Die erfindungsgemäss herstellbaren 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 Desinfek tion von Geräten und Einrichtungsgegenständen im Haushalt oder in Lebensmittel- und Fermentations- betrieben dienen. Schliesslich sei als weiteres Anwen dungsgebiet die Kosmetik genannt, wo man die Mit tel z. B. in Salben und Cremen verwendet.
In den folgenden Beispielen sind die Teile als Gewichtsteile verstanden, und die Temperaturen sind in Celsiusgraden ausgedrückt. Gewichtsteile ver halten sich zu Volumteilen wie Kilogramm zu Liter. <I>Beispiel 1</I> 1-Decyl-2-imino-imidazolidin-hydrochlorid.
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55,5 Teile ss-Decylamino - äthylguanidin-hydro- chlorid werden in einem vorgeheizten Kolben 1 Stunde auf 130-135 erhitzt. Dann wird das Produkt in 200 Volumteilen heissem Äthylacetat gelöst. Die heisse Lösung wird filtriert und auf -10 abgekühlt.
Hierbei kristallisiert rohes 1-Decyl-2-imino-imidazoli- din-hydrochlorid aus, das abfiltriert wird. Man er hält ein farbloses Kristallpulver vom Schmelzpunkt 93-95 in einer Ausbeute von 47 Teilen (900/a der Theorie). Durch nochmaliges Umkristallisieren aus Äthylacetat erhält man ein reineres Produkt vom Schmelzpunkt 101-103 .
<I>Beispiel 2</I> 1-Dodecyl-2-imino-imidazolidin-hydrojodid.
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79,6 Teile f-Dodecylamino-äthyl-guanidin-hydro- jodid werden 1 Stunde auf 120-130 erhitzt. Man erhält so nach Umkristallisation aus 100 Volumteilen Äthylacetat das 1-Dodecyl-2-imino-imidazolidin-hy- drojodid als weisse Kristallmasse vom Fp. 89-90 . Die Ausbeute beträgt 61 Teile entsprechend 80010 der Theorie.
<I>Beispiel 3</I> 1-Dodecyl-2-imino-imidazolidin-sulfat.
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ss-Dodecylamino-äthylguanidin-sulfat, hergestellt durch Erhitzen von 45,6 Teilen N-Dodecyl-1,2-di- amino-äthan und 27,8 Teilen S-Methyl-isothioharn- stoffsulfat in 50 Volumteilen Methylalkohol und Ab dampfen des Methylalkohols, wird mit 50 Volum- teilen n-Amylalkohol versetzt,
unter Abdestillieren von Lösungsmittel 4 Stunden auf 140-150 erhitzt. Der Rückstand wird nun am Vakuum zur Trockne eingedampft, in Methylalkohol aufgelöst, mit Tier kohle entfärbt und das Lösungsmittel wieder am Va kuum entfernt, wobei das N-Dodecyl-2-imino-imid- azolidinsulfat erhalten wird. Dieses stellt eine wachs artige Masse dar. Es wird in einer Ausbeute von 57 Teilen, entsprechend 94,5 D/o der Theorie, erhalten.
Analyse: S04ion gef. 15,2% N gef. 15,06% ber. 15,9% ber. 13,9010 <I>Beispiel 4</I> 1-Dodecyl-2-imino-4,5-tetramethylen-imidazolidin- hydrojodid.
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13,2 Teile S-Methyl-isothioharnstoff-hydrojodid werden bei Raumtemperatur in die Lösung von 17,1 Teilen N-Dodecyl-1,
2-diamino-cyclohexan in 50 Volumteilen Methylalkohol eingetragen. Nach einer Stunde wird der Methylalkohol und das Methyl- mercaptan vom entstandenen 2-Dodecylamino-cyclo- hexylguanidin-hydrojodid am absteigenden Kühler abdestilliert und der Rückstand 2 Stunden bei 140 bis l50 gerührt. Es wird nun in 70 Volumteilen heissem Äthylacetat gelöst und zwecks Reinigung filtriert.
Nach dem Abkühlen auf -10 kristallisieren 19,5 Teile 1- Dodecyl - 2 - imino-4,5-tetramethylen- imidazolidin-hydrojodid in einer Ausbeute von 72% der Theorie aus. Diese werden abfiltriert, mit wenig Petroläther gewaschen und getrocknet. F. 92-93 .
<I>Beispiel 5</I> 1-Tetradecyl-2-imino-imidazolidin-hydrochlorid.
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67 Teile ,ss-Tetradecyl-amino-äthylguanidin-hy- drochlorid werden in 10 Volumteilen heissem n-Amylalkohol eingetragen und 1 Stunde auf 130 bis 140 erhitzt. Nun wird das unter Abspaltung von Ammoniak erhaltene Reaktionsprodukt in 200 Volumteilen heissem Äthylacetat gelöst.
Beim Ab kühlen auf -10 kristallisieren 58 Teile 1-Tetradecyl- 2 - imino - imidazolidin - hydrochlorid vom Schmelz punkt 150-152 in einer Ausbeute von 91,5 /o aus. Beim nochmaligen Umkristallisieren aus Äthylacetat erhält man ein reineres Produkt vom F. 158-159 .
<I>Beispiel 6</I> 1-Dodecyl-2-imino-hexahydropyrimidin-hydro- chlorid.
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64 Teile y - Dodecylaminopropyl-guanidin-hydro- chlorid werden 3 Stunden auf 140-150 erhitzt. Darnach wird das Reaktionsprodukt in 200 Volum- teilen heissem Athylacetat aufgelöst, zwecks Reini gung filtriert und die Lösung auf -15 abgekühlt,
worauf 1-Dodecyl-2-imino-hexahydropyrimidin hy- drochlorid in farblosen Kristallen erhalten werden. Die Ausbeute beträgt 71% der Theorie. Nach zwei- maligem Umkristallisieren aus Äthylacetat schmilzt die Substanz bei 58-59 .
<I>Beispiel 7</I> 1-Dodecylbenzyl-2-imino-imidazolidin-hydro- jodid
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In die Lösung von 44,52 Teilen N-(4-Dodecyl- benzyl)-1,2-diaminoäthan in 100 Volumteilen Me thylalkohol werden bei 10-20 30,52 Teile S-Methyl- isothioharnstoff-hydrojodid eingetragen. Das Ge misch wird 3 Stunden bei Raumtemperatur und an schliessend 5 Stunden bei Siedetemperatur gerührt.
Aus der so erhaltenen methylalkoholischen Lösung von ss-Dodecylbenzylamino-äthylguanidin-hydrojodid wird das Lösungsmittel am absteigenden Kühler ab- destilliert und der Rückstand 2 Stunden auf 130 bis 140 erhitzt. Er wird in 75 Volumteilen Benzol ge löst. Die Lösung wird filtriert und mit 300 Volum- teilen Petroläther versetzt, wobei 1-(4'-Dodecyl- benzyl)-2-imino-imidazolidin-hydrojodid als wachs artige Masse erhalten wird.
Die Ausbeute beträgt 57 Teile entsprechend 86,51/o der Theorie.
<I>Beispiel 8</I> 1-Dodecyl-2-imino-imidazolidin-hydrochlorid. CH2 CH? CiaHzs-N NH C NH HCl 61 Teile ss - Dodecylamino - äthylguanidin-hydro- chlorid werden eine Stunde auf 125-130 erhitzt, wobei Ammoniak entweicht; das Reaktionsprodukt wird in 700 Volumteilen heissem Äthylacetat gelöst und zwecks Reinigung filtriert.
Nach dem Abkühlen auf -10 kristallisiert das 1-Dodecyl-2-imino-imid- azolidin-hydrochlorid aus. Es wird abfiltriert, mit wenig Äthylacetat gewaschen und getrocknet. In einer Ausbeute von 52 Teilen, entsprechend 90% der Theorie, erhält man ein Produkt vom Schmelz punkt 110-113 .
Nach nochmaligem Umkristallisie- ren aus Äthylacetat schmilzt das reinere Produkt bei 119-120 .