Verfahren zur Herstellung von 3-Amino-1, 2, 4-triazinen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 3-Amino-1, 2, 4-triazinen, die als antibakterielle Mittel verwendet werden können.
Erfindungsgemäss werden 3 - Amino -1, 2, 4 - triazine der Formel
EMI1.1
worin R eine p-Nitrophenyl-, 5-Nitrothienyl-oder 5- Nitrofurylgruppe, R1 und R2 Wasserstoffatome oder Methylgruppen und RS und R4 Wasserstoffatome oder Alky ! ! gruppen bedeuten, hergestellt, indem man eine Verbindung der Formel
EMI1.2
oder ein Salz davon mit einer basischen Verbindung bei' einem pH-Wert von mehr als 4, 0 behandelt.
Eine Anzahl von Nitrofuranverbmdungen zeigte gute antibakterielle Eigenschaften, darunter bis- (5-Nitro- furfuryliden)-aceton-guanylhydrazon. Diese im Handd erhÏltliche Verbindung hat antibakterielle AktivitÏt, ab6er die Lösllichkeit und andere Eigenschaften lassen noch zu wünschen übrig. Diese Verbindung kann a ! ls Roh- material zur Hers6tellung einiger erfindungsgemϯ hergesteliter Verbindungen dienen, die bessere Eigenschaf- ten aufweisen. Diese Verbindungen sind durch die Anwesenheit eines 1, 2, 4-Triazinrings gekennzeichnet, der durch Cycliisierung des Guanyihydrazons gebildet wird.
Die erfindungsgemäss hergeste'lqten Verbindungen sind am besten in Form der Salze verwendbar, die gr¯ ssere Wasserlöslichkeit zeigen. Die Sa ! lzbi) ldung gehit bei gewöhnl'icher Temperatur einfac'h dadurc'h vor sich, d'ass man die Verbindung mit einer entsprechenden SÏure in wässriger Lösung oder Dispersion umsetzt. Das Salz ist ein Addiitionssalz an der 3-stÏndigen Aminogruppe des 1, 2, 4-Triazinkerns. Die aus Wasser umkristallisierten Salize können schwer zu entfernendes Hydratwasser enthaften. Die Elemente des Wassers sind möglicherweise an den Triazinring sdbst addiert, so dass ein Dihydrotriazin entsteht.
Wenn die Saiize in Wasser aufgelöst und durch Zugabe einer Base neutralisiert werden, können die von Hydratwasser freien basischen Verbindungen der Formel I erhatten werden.
Die Verbindungen der Formel I können aus den Verbindungen der Formel II bei einem pH-Wert von mer ails 4, 0, zweckmässig bis 12, 0, vorzugsweise durch Erhitzen in einem aus einem organischen Lösungsmittel' bestehenden Reaktionsmedium, hergestellt werden.
Ein VorteiT der vorliegenden Erfindung besteht d'arin, dass die angewendete Temperatur nicht sehr kritisch ist. Bei Temperaturen von 100 C und etwas darüber erhält man gute Ergebnisse. Der Bereich von 100 bis 140 C ist z. B. sehr geeignet ; die Erfindungist aber nicht darauf beschr'änkt. Die Umsetzung geht unter 100 C riic'ht so schnell oder nicht so vollständig vor sich, und die obere Temperaturgrenze is't durch die Zor- * Prioritäten : Japan, 17., 24. November 1960, 13. Februar, 18. Mai, 15., 17. Juli, 7. September und 2.
November 1961 (45820/60,
46599/60, 4936/61, 4937/61, 17021/61, 24748/61, 25049/61, 25050/61, 25051'61, 25052/61, 25053/61, 25054/61, 25055/61, 25056/61, 31885 61, 39235/61).
Setzung des gewünschten Produkts gesetzt. Die letztgenannte Temperatur ist nicht scharf definiert, und daher liegt die obere Temperaturgrenze bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung nicht genau in Grad fest.
Praktisch alle organischen Fl'üssigkeiten, die gegen ber den Reagenzien inert sind und bei höheren Temperaturen das Reaktionsprodukt auflösen, sind als Reak tionsmedium geeignet. Typische Verbindungen sind die Glykole, wie z. B. ¯thylen- oder Propylenglykol, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxyd, Tetrahydrofurfuryl- alkohol', Butanol, Amylalkohol, Dioxan usw.
Typische basische Substanzen sind die Hydroxyde, Carbonate, Bicarbonate, Phosphate und Acétate der Alkalimetaile oder Erdalkalimetalle, Pyridin, Piperidin, Hydrazin, Ammoniak und andere organische Basen.
Die 3-Amino-5- (5'-nitrofurfuryl)-6-(5'nitrofuryl äthenyl)-1, 2, 4-triazine der Formel II können durch Er hitzen der entsprechenden Aceton-guanylhydrazon-Ver- bindung in organischem Medium bei einem pH-Wert von mehr als 4, 0, aber in Abwesenheit von zugefügter Base, hergestellt werden, wobei man eine sehr geringe Ausbeute der gewünschten 3-Aminotri'azin-Verbindun- gen erhält. Die Verbindungen der Formel II können durch Erhitzen eines Salzes des Aceton-guanylhydrazons in Gegenwart eines sauren Salzes eines Alkali-oder Erdalkalimetalls oder einer darin umwandelbaren Mischung derart, dass der pH-Wert zwischen 3, 0 und 4, 5 bleibt, hergestellt werden.
Das Acetonguanylhydrazon kann als solches, als Additionssalz oder als Mischung des Ad'di tionssalzes und der freien Base anwesend sein.
Die dabei als Reaktionsmedium verwendeten organischen Lösungsmittel sind im wesentlichen die gleichen wie die oben erwähnten, z. B. Glykolle, wie z. B. Athy len-und Propylengtykol, Tetrahydrofurylalkohol, Dioxan, Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Dimethyl- sulfoxyd, Butanol, Amylalkohol usw.
Zu den Salzen geh¯ren Dihydrogenphosphate, Hy drogenpbosphate, Bicarbonate, Bisulfite, Acetate und dergleichen von Alkalimetallen und Erdalkalimetallen oder Ammoniumsalze, die saure Reaktion aufweisen.
Der Zweck der Zugabe des sauren Salzes in bestimmter Menge besteht darin, einen pH-Wert vorzugsweise im Bereich von 3, 0 bis 4, 5 zu erzeugen. Unter diesen Bedingungen erhält man erheblich bessere Ergebnisse mit Ausbeuten bis zu 70-90% im Vergleich zu den bisher erzielten Ausbeuten von etwa 20-30%.
Wenn man die bei Umsetzung von bis-(5-Nitrofur furyliden)-aceton-guanylhydrazon in einem organischen Medium bei einem pH von 3, 0 bis 4, 5 in Gegenwart eines sauren Salzes oder eines Al'kali-oder Erdalkalimetalls erhältliche Base der Formel II (R = Ni'trofuryl) aus Methanol oder Aceton umkristaillisiex't, wird sie in zwei Verbindungen zerlegt, von denen die eine im Losungsmitbel focht gut, die andere wenig löslich ist. Die Farben unterscheiden sich ; die letztgenannte Verbindung ist dunkelrot statt rötlichorange. Diese beiden Verbin dungen haben die gleiche chemische Konstitution, aber offensichtlich eine verschiedene Kristallstruktur oder ste- rische Anordnung.
Sie werden als Alphatyp (schlecht löslich) und Betatyp (recht gut l¯slich) bezeichnet. Nach der Trennung können die Basen Salze mit üblichen Säuren in wässriger Lösung bilden, wie z. B. Hydrochloride, Sulfate und dergleichen ; die Zersetzungstemperaturen sind aber verschieden.
Das geht aus der folgenden Tabelle hervor : schlecht lösliche Base recht gut l¯sliche Base α-Typ ¯-Typ Base Zersetzung bei 182 C Zersetzung bei 100-115 C Hydrochlorid Zersetzung bei 244-246 C Zersetzung bei 236 C Sulfat Zersetzung bei 2391 C Zersetzung bei 91 C Hydrochlorid in Wasser schlecht löslich recht gut löslich
Sowohl der a-als auch der ¯-Typ haben die gleiche Elementaranalyse und das gleiche UV- und IR-Absorptionsspektrum. Die UV-Maxima treten bei 235, 317 und 380 m auf. Die antibakteridH. Wirksamkeit der beiden Typen suc'hein nicht sehr verschieden zu sein.
Wenn man die beiden Formen des Produktes der Formel II (R = Nitrofuryl) Bedingungen unterwirft, bei denen die 5-Nitrofurfurylgruppe entfernt wird, gleich und ergeben dasselbe Endprodukt.
Die Nitrofurfurylgruppe kann auch abgespalten werden; das kann ausgef hrt werden, indem man die Basen vom a-oder ss-Typ oder beide in einem Losungs- mittel, wie z. B. einem Glykol, Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Butanol, Amylalkohol usw., aufl¯st oder suspendiert. Dieses wird dann vorzugsweise bei einer Temperatur über 100 C mit einer basischen Substanz, wie z. B. einem Carbonat, Bicarbonat, Phosphat, Hydroxyd oder Acetat eines Alkali- oder Erdalkalimetalls oder einer organischen Base, wie z. B. Pyridin, Piperidin, Hydrazin oder Ammoniak, erhitzt. Wenn die Base fl ssig ist, wie z. B. Pyridin, kann man ein weiteres L¯sungsmittel weglassen.
Die Umsetzung zwischen der festen Base und der Triazinverbindung geht auch, aber weniger glaiet vor sich, als wenn das Reaktionsmedium flussig oder wenigstens leicht r hrbar ist. Die Menge der zu verwendenden Base hÏngt davon ab, ob man eine Base oder ein Salz der Nitrofurfurylverbindung verwendet ; sie mu¯ aber in allen FÏllen gr¯¯er sein als die Menge, die das Sallz in die freie Base umwandelt.
Nachfol'gend werden die Reaktionswege erläutert, auf denen die Verbindungen der Formel II EtergesteSt werdenkönnen..Mangehtz. B. von einem Aceton- guanylhydrazon folgender Formel aus :
EMI2.1
worin A d'as Anion einer SÏure ist. Die Acetonguanyl hydirazone sind neue Verbindungen und wertvolle Zwi schenprodukte zur Herstelllung der Triazinverbindungen der Formel I. Die Verbindungen der Formel IIIa k¯nnen mit ausgezeichneter Ausbeute hergestellt werden.
Aus der Verbindung der Formel lila kann man ein Dihydrotriazi'n der Formel IIa bilden. Diese Verbindun- gen haben z. B. die folgende Formel :
EMI3.1
Auch diese Verbindungen sind neu.
Wenn dieses Verfahren angewendet wird, kann fol gendermassen vorgegangen werden : das geeignete Gua nythydrazon oder das Salz desselben wird in einem geeigneten inerten Lösungsmitteil dispergiert. Typische Lö- sungsmittell sind die Glykol'e, wie z. B. Athylen-und Propylenglykol ; ¯ther derselben, wie z. B. der Mono ÏthylÏther von Althylenglykoll, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxyd, Butanole und Amylalkohole. Die Mischung wird dann mit einem sauren Salz eines Alkalioder Erdalkalimdtallis, z. B. mit Natriumdihydrogenphosphat, Natriumbisulfit, Natriumbicarbonat und dergleichen, versetzt.
Die Mischung wird erhitzt, bis die Umsetzung vollständig ist ; die Temperatur beträgt vorzugsweise etwa 100¯ C oder etwas mehr, z. B. 130 bis 140 C. Die genaue Temperatur ist nicht kritisch, aber es besteht natürlich eine obere Grenze, bei der sich d'ie Produkte zersetzen.
Die entstandenen Aminotriazine, die der Formet'IIa entsprechen, werden dann z. B. bei einem alkalischen pH-Wert erhitzt. Es findet eine fast quantitative Abspal- tung der mit dem 5ständigen Kohlenstoffatom verbundenen Gruppe sltatt, wobei sich Verbindungen der For mel la bil'den, die von der folgenden Formel wiedergegeben werden :
EMI3.2
Im Falle der Verbindungen, bei denen R eine p Nitrophenylgruppe bedeutet, wird Nitrotoludt abgespal- ten.
Die Salze der als Endprodukte entstehenden Triazine entstehen in üblicher Weise. Da die Verbindungen antibakterieN wirksam sind, ist es natürlich günstig, nur Salze mit physiologisch verträglichen Säuren herzustel- len. Solche typischen Salze sind die Hydrochloride, Hydrobromide, Phosphate, Sulfate und Salze der übl'i chen physiologisch vertrÏglichen organischen SÏuren. In den Beispielen werden nur wenige typische Salie be schrieben, da die Umsetzung ganz aiilgemeiner Art ist und so vor sich geht, wie es bei organischen Basen blich ist.
Viele erfindüngsgemäss hergestellte Verbindungen haben die ungewöhnliche und unerwaftete Eigenschaft, ausreichead lange im Darmkanal zu bleiben, damit in- testinale Infektionen behandelt werden können.
Die Triazihderivate und deren Salze sind farblose, gelbe oder rosafarbene Pulyer mit etwas bitterem oder süssem Geschmack. Sie sind wasserlöslich und gegenüber menschlichen K¯rpern nicht toxisch. Au¯erdem sind sie wertvolle Fungicide und antiseptische Mittel f r Nah- rungsmittel, landwirtschaftliche und industriellte Erzeug- nisse, da sie hervorragende wachstumshemmende Wir- kungen gegenüber verschiedenen Mikroorganismen ein- schlie¯lich grampositiven und gramnegativen Mikroorganisme zeigen.
3-Amino-6-(5'-nitrofurylÏthenyl)-triazin-(1, 2, 4) (das als SD bezeichnet wird) und dessen Salze oder Derivate haben z. B. die folgende bakteriostatische Wirkung gegenüber Mikroorganismen einschliesslich grampositi- ven und gramnegativen Mikroorganismen.
Die antibiotische Wirksamkeit gegenüber grampositiven Coccen und Bazillen sowie gramnegativen Bazillen ist so gro¯, dass die betreffende Verbindung d'as Wachs- tum dieser Mikroorganismen in einer 1000 000-bis 4 000 OOOfachen Verdünnung hemmen kann. Besonders die antibiotische Wirksamkeit gegenüber initestinalen Keimen von grampositiven Mikroorganismen ist sehr hoch, und die Verbindung ist z. B. gegen Shigella disen- teriae in 1 000 000-10 000 OOOfacher Verdünnung wirk sam. Diese Werte zeigen, dass die Verbindung so. hervorragende Wirksamkeit hat, wie sie niemals von den üblichen Nitrofuranderivaten und Antibiotica gezeigt wird.
Die Verbindung ist gegenüber salzunempfindlichen Stämmen, die Diarrhoe oder Nahrungsmittelvergiftung verursachen, in 8 000 000-16 000 000facher Verd n nung wirksam. Gegen Schimmelpilze ist die Verbindung in 2 000 000-1 600 000facher Verd nnung wirksam.
Bakteriostatische Wirksamkeit von SD-Salzen beim In-vitro-Test Die Werte geben die minimale wachstumshemmende Konzentration an (10 000 X Einheit) Klassifizierung Stamm SD-HCL SD-Saccharinat Acyliertes (Tetraoxyadipinsauresalz) SD
EMI3.3
<tb> <SEP> Staphylococcus <SEP> aureus <SEP> 400 <SEP> 200 <SEP> 1000
<tb> Grampositiv <SEP> Staphylococcus <SEP> faecalis <SEP> 800 <SEP> 200 <SEP> Bacillus <SEP> subtilis <SEP> 4000 <SEP> 4000 <SEP> 1000 <SEP>
<tb>
EMI4.1
<tb> Klassifizierung <SEP> Stamm <SEP> SD-HCL <SEP> SD-Saccharinat <SEP> Acyliertes <SEP>
<tb> <SEP> (Tetraoxyadipinsauresalz)
<SEP> SD
<tb> <SEP> Escherichia <SEP> coli <SEP> 3200 <SEP> 2000 <SEP> 1000
<tb> Salmonella <SEP> typhi <SEP> 1000 <SEP> 1000 <SEP> 1000
<tb> <SEP> Gramnegativ <SEP> Salmonella <SEP> enteritidis <SEP> 2000 <SEP> 1600 <SEP> 200
<tb> <SEP> Shigella <SEP> dysenteriae <SEP> A <SEP> 1000 <SEP> 400 <SEP> 200
<tb> <SEP> Resistenter <SEP> Stamm <SEP> von
<tb> <SEP> Shigella <SEP> dysenteriae <SEP> A <SEP> 1000 <SEP> 1000
<tb> <SEP> Pseudomonas <SEP> aeruginosa <SEP> 5 <SEP> 5 <SEP> 2 <SEP>
<tb> Halogen <SEP> liebender <SEP> Stamm <SEP> Pseudomonas <SEP> salinaria <SEP> 8000 <SEP> 1600
<tb> <SEP> Rhizopus <SEP> nigricans <SEP> 250 <SEP> 125 <SEP> 125
<tb> Schimmelpilze <SEP> Penicillium <SEP> glaucum <SEP> 250 <SEP> 125 <SEP> 125
<tb> <SEP> Rhizopus <SEP> equinus <SEP> 300 <SEP> 200 <SEP>
200
<tb>
Die erfindungsgemäss hergestdUten Vorbindmigen können bezüglich der antibiotischen Wirksamkeit mit den iiblichen bekannten Nitrofuranverbindungen verglichen werden, wie aus der folgenden Tabelle hervorgeht:
Vergleich der antibiotischen Wirkung von Nitrofuran-Verbindungen
Minimale wachstumshemmende Konzentration (Einheit :
X 1000 000) Guanofuracin Banazon Furazolidon Neoguanofuracin SD oder dessen Salze Escherichia coli 4 < 128 < 80 4 3200 Staphylococcus aureus 13 256 51-400 Shigella dysenteriae 13 64 51-1000
Neoguanofuracin ist 5-Nitrofuryl-propenyliden-guanyl-hydrazon
Aus der obigen Tabelle geht hervor, da¯ die asti- biotische Wirksamkeit der erfindungsgemϯ hergestellten Verbindung zweimal oder hundertmal grösser ist als die der iiblichen bekannten Nitrofuranverbmdungen.
Bezüglich dej-bakteriziden Eigenschaften soll auf verschiedene Antibiotica hingewiesen werden. Die Antibiotica haben im allgemeinen starke antibakterielle Wirksamkeit und sind als Medikamente verwendbar.
Einige davon können zum Frischhalten von Fischfleisch verwendet we'rden. Der wesentlichste Nachteil der Anti- biotica besteEt aber darin, dass sie resistente Stämme em- wickeln, wenn sie dauernd verwendet werden. Manch mall'werden sehr stark resistente Stämme enwickelt, gegen die die Antibi'otica praktisch unwirksam sind.
An derseits entwickeln die erfindungsgemϯ hergestelten Verbindungen keine resistenten StÏmme, und sie werden d'iesbezüglich mit anderen Antibiotica in der folgenden Tabelle ve°0ichen : Antibakterielle Wirksamkeit von SD-Salzen und Antibiotica gegenüber Stämmen, die gegen Antibiotica resistent sind
Stamm SD-Salz SM CM ACM TM
Escherichia coli 0-6 320 32 32 5 4
Escherichia coli 0-18 1000 16 8-4
Bacillus subtilis 4000 80 40 40
Salmonella typhi 1000 5 20 5 16
Shigella dysenteriae A 200 20 20 5 16
Shigella dysenteriae (gegen Antibiotica resistent) 1000 1 4 2 1
Shigella dysenteriae (KR20) (gegen Antibiotica resistent) 800 1 2 2 0,
5
SM Streptomycin CM Kanamycin ACM Acromycin TM Terramycin
Aus der Tabelle geht hervor, dass die erfindungs- gemäss hergestellte Verbindung nicht nur höhere anti- biotische Wirksamkeit als die bekannten Antibiotika hat, sondern auch keine Resistenz bei dem gegen Anti biotica resistenten Stamm von Shigella dysenteriae aufkommen l'ässt und eine ähnlich hohe Aktiviität wie gegen ber den ursprünglichen empfindlichen Stämmen zeigt.
Die Eigenschaften der erfindungsgemäss hergestellten Verbindung wurden oben erwähnt. Wenn sie bei Menschen verwendet werden soll, z. B. als Konservie- rungsmitteil für Nahruagsmittel, muss bestätigt werden, dass sie wie andere als Zusatz zu Nahrungsmit'ten verwendete Nitrofuranverbindungen nicht toxisch ist. Das Ergebnis der Toxizitätstests der erfindungsgemäss hergestellten Verbindung ist in der foMgenden Tabelle gezeigt :
ToxizitÏt von SD-Salzen und Derivaten derselben
1. Tierversuch : Maus
2. Verfahren : orale und intraperitoneale Verabreichung
3.
Ergebnis : akute Toxizität SD-HCI SD-Saccharin Acetyl-SD LD50 bei oraler Verabreichung 440 mg/kg 1758 mg/kg 3200 mg/kg LD o bei intraperitonealer Injektion 111 mg/kg 167 mg/kg
Chronische ToxizitÏt wurde nach 6 Monaten, wobei eine bestimmte Menge der Verbindung Mäusen täglich gegeben wird, nicht beobachtet.
Aus der Tabellle geht hervor, dass die erfindungsgemäss hergestellte Verbindung SD im wesentlichen nicht toxisch ist. Da die Verbindung infolge ihrer grösse- ren Aktivität in sehr geringer Menge verwendet wird, braucht über die Toxizität der Verbindung bei der prak- tischen Verwendung nicht diskutiert zu werden. Die erfindungsgemϯ hergestellte Verbindung ist au¯erdem selbst nach 8stündigem Erhitzen auf 100¯ C stabil ; das zeigt die breitere Anwendbarkeit der erfind'ungsgemäss hergestellten Verbindung.
Sie ist stabil gegenüber einer SÏure, verliert aber die antibiotische Wirksamkeit beim Erhitzen in alkalischem Medium bei h¯herem pH-Wert als 9. Bei der praktischen Verwendung ist es daher vor- zuziehen, die erfindungsgemäss hergestellte Verbindung mit einer geeigneten organischen oder anorganischen SÏure, wie z. B. SalzsÏure, SorbinsÏure, Weinsäure, EssigsÏure usw., zu kombinieren. Die erwähnten SÏuren dienen nur als Beispiele.
Die erfindungsgemäss hergestellte Verbindung SD kann also auf fast allen Gebieten angewendet werden, auf denen Baktericide oder Fungicide gebraucht werden, z. B. zum Konservieren von Bohnenbrei oder Bo'h- nenmus, zum Frischhalten von Fisch oder Fleisch, zum Verhüten des Denaturierens von Getränken, verschiede- nen Nahrungsmitteln in Pastenform, Mil'ch, Kaugummi, kaltem Kuchen usw., zur HersteNung von Papiorgegen- stÏnden, Tuchen, kosmetischen Artikeln, Klebmitteln usw., zum Sterilisieren von Haushaltsgegenständen, Möbeln, Gem se oder zum Abtöten von Keimen im Wasser von Teichen und Schwimmbädern.
In den folgenden Beispielen beziehen sich die angegebenen Teile auf das Gewicht, wenn nichts anderes gesagt ist.
Beispiel 1
8 Teile'his- (5-NitrofurfuTyliden)-aceton-guanyl- hydrazonsullfat werden in 100 Teilen Dimethylformamid suspendiert. Die Suspension wird bis zur Auflösung auf 100-130 C erhitzt. Nach dem Abkühlen dieser L¯sung wird ein Uberschuss von Ammoniak gegenüber der eT forderlichen Menge eingeleitet, um das Sal'z zu neutrali- sieren ; die Mischung wird dann wieder auf 130-140 C erhitzt, bis die Umsetzung vanständig ist. Die Mischung wird abgek hlt, in 300 Teile Saftzsäure eingerührtund dann filtriert.
Das Filtrat wird dann mit Ammoniak al kalisch gemacht und abgekühlt, bis die entstandene freie Base aufÏllt@ Sie wird abfNitriert und durch Umkristallisieren aus einer Mischung von IsopropyMkoholund MethylÏthylketon gereinigt. Man, erhÏlt ein r¯tlichorangefarbenes Kristallpulveir, das keinen scharfen Schmelzpunkt hat ; es zersetzt sich bei etwa 269 C. Die Analyse entspricht dem Hydrat- von 3-Amino-6- (5'nitrofurylÏthenyl)-1, 2, 4-triazin.
C9Hl7O3N5
Gef. : C 46, 17 H 3, 16 N 30, 00%
Ber. : C 46, 35 H 3, 03 N 30, 01 %
Die freie Base kann durch Umsetzung mit einer wässrigen Lösung einer entsprechenden SÏure in ihre Additionssatze umgewandelt werden. Bei vielbasigen Säuren entsteht im allgemeinen ein saures Salz. Fol- gende Satze sind kennzeichnend ;
es wird die Temperatur angegeben, bei der sie unter Zersetzung schmelzen oder sich zersetzen :
Hydrochlorid 235-239 C Hydrobromid 205 C
Sulfat 150¯ C
Nitrat 163-164 C Orthophosphat 174 C
Acetat 300 C
Oxalat 212 C
Malonat 271 C Mateinat 274 C
Cyclohexylsulfaminat 132-134¯ C Tetraoxyadipinat (Sacchariinat) 208 C
Die freie Base und die physiodogisch verträglichen oben erwähnten Salze sind gegen zahlreiche Mikroorga- nismen, einschlie¯lich grampositiven und gramnegativen Bakterien und Fungi, wirksam, wie aus der folgenden Tabelle hervorgeht :
Antimikrobenwirksamkeit* des Hydrochlorids von Beispiel 1 und Furacin minimale hemmende Konzentrationen (mcg/ml)
Hydrochlorid von Beispiel I Furacin
Bacillus subtilis ATCC 6633 0, 05 6, 2
Staphylococcus aureus ATCC 6538P 0, 8 25
Streptococcus pyogenes C-203 0, 4 12, 5
Escherichia coli ATCC 9637 0, 8 25
Klebsiella pneumoniae ATCC 10031 0, 1 12, 5
Shigella flexneri 1 0, 4 12, 5
Trichophyton mentagrophytes 3, 1 > 100 * Es wird ein Agarverdünnungsverfahren angewendet.
Die Verbindung ist relativ nicht toxisch, wenn man sie Mäusen oral verabreicht. Der LD50 beträgt etwa 500 mg,/kg. Es werden keine erheblichen Nebenwirkun- gen bei dauernder Verabreichung in geringer Dosis im Laufe längerer Zeit beobachtet. Diese Verbindungen zeigen im allgemeinen keine kreuzweise Resistenz mit augenblickli'ch handelsüSTichen Antibiotika. Die Salze sind in Wasser löslich und im allgemeinen verwendbar ; das Saccharinsalz behält den normalen süssen Geschmack.
Die erfindüngsgemäss hergestellten Verbindungen haben ausgezeichnete antibakterielle Wirksamkeit und sind in grosser Verdünnung wirksam, wie z. B. das 3-Amino-6-(5'-nitrothienylÏthenyl)-1, 2, 4-triazi'D und 3 Amino-6-p-nitrostyryl-1, 2, 4-triazin, die das Wachstum von Escherichia coli bei einer Konzentration von 1, 5 bzw. 25 TpM hemmen. Die antibakterielle Wirksam- keit der Additionssalze von physiologisch verträglichen Säuren liegt in der gleichen Grössenordnung wie die der freien Basen.
Beispiel 2
Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederhol't, wobei Ammoniak durch Natriumbicarbonat ersetzt wird.
Die Reaktionstemperatur beträgt 120 C.
Die Base wird nicht umkristallisiert, sondern durch Behandlung mit verdünnter Sal'zsäure in das gelbe Hy drochlorid umgewandelt und dann aus 12 Teilen Wasser umkristallisiert. Das kristalline Produkt zersetzt sich bei 236-239¯C. Die Analyse entsprichlt der für das Hydrat von 3-Amino-6-(5'-nitrofurylÏthenyl)-1, 2, 4-tri azin-hydrochlorid berechneten.
C9H10O4N5Cl Gef. : C 37, 55 H 3, 62 N 24, 19 01 12, 40% Ber. : C 37, 57 H 3, 50 N 23, 34 Cl 12, 33 %
Beispiel 3
Das Verfahren von Beispie 1 lund 2 wird wiederholt, wobei Dimethylformamid durch eine etwas geringere Menge Tetrahydrofurfurylalkohol und Natriumbicarbo- nat durch eine gesättigte wässrige Trinatriumphosphat- lösung ersetzt wird. Das Phosphat wird in kl'einen Por- tionen zugegeben, und die Temperatur beträgt nach der Beendigung der Zugabe 120-140 C.
Der meiste Tetrahydrofurfuzylalkohol wird durch Destillation unter vermindertem Druck wiedergewon- nen, und die erhaltene Masse wird mit verdünnter Salzsaure behandelt, um das wasserlösliche Salz aufzulösen.
Nach dem Filtrieren wird das Filtrat mit Natrium hydfoxydiösung alkalisch gemacht und die freie, in Beispiel 1 beschriebene Base abfiltriert.
Beispiel 4
5 Teile des in den Beispielen 1 bis 3 verwendeten Guanylhydrazonsulfats werden in 500 Teilen n-Butanol aufgelöst und der pH-Wert der Suspension mit 10 % iger Natronllauge auf 6, 5 eingestellt. Dann erhitzt man unter R ckflu¯, bis die Umsetzung beendet ist. Die Mischung wird dann mit Salzsäure angesäuert und die nicht gelöste Substanz abfiltriert. Das Butanol wird unter vermindertem Druck vom Filtrat abdestilliert.
Nach der Entfer nung des Lösungsmittels wird der erhaltene Rückstand mit einer geringen Menge Wasser extrahiert ; dann filtriert man und neutralisiert die wässrige Lösung mi. t ver- dünnter Natronlauge, bis das rötlichorangefarbene 3 Amino-6-(5'-nitrofurylÏthenyl)-1, 2, 4-triazin ausfällt.
Beispiel 5
20 Teile bis- iden)-aceton-guanfl- hydrazon werden in 200 Teilen Dimethylformamid unter Rühren aufgelöst ; 28 Teile Natriumcarbonat werden dann zugegeben ; d'as ist weit mehr als die Menge, die dazu erforderlich ist, den pH-Wert auf mehr als 4, 0 zu bringen. Die Mischung wird dann bei 120-130 C bis zur Beendigung der Umsetzung erhitzt ; die Reak- tiönsmischung ist dann sta, rk alkalisch.
Die Realktionsmischung wird im Vakuum zur Ent fernung von Dimethylformamid destilliert. Sie wird dann mit 1000 Teilen Aceton unter Rückfluss erhitzt. Die erhaltene Lösung wird mit Kohle entfärbt und heiss filtriert. Nach dem Abkühlen des Filtrats trennt sich ein r¯tlichorangefarbiges Kristallpulver ab ; es is ! t die nicht wasserhaltige Base 3-Amino-6- (5'-nitrofuryläthenyl)- 1, 2, 4-triazin.
Versuch A
10 Teile bis- (5-Nitrofurfuryliden)-aceton-guanyl- hydrazonsulfat werden in 70 Teilen Dimethylformamid suspendiert, und die erhaltene Suspension wird bei 100 bis 130 C bei einem pH-Wert von mehr als 4, 0 ohne Zugabe basischer Substanzen behandelt. Nach der Be- endigung der Reaktion wird die gelblichorangefairbene Lösung unter vermindertem Druck destilliert, um das Dimethylformamid wiederzugewinnen ; der erhaltene Rückstand wird mit verdünnter wässriger SchwefelsÏure extrahiert. Das ungelöste Material wird abfiltriert und das Filtrat mit Ammoniak alkalisch gemacht. Eine freie@ Base von orangeroter Farbe trennt sich ab. Die Ausbeute ist recht gering, durchschnittlich etwa 30 %.
Die erhaltene Base wird mit verdünnter, wässriger Salzsäure zu einem gelben kristallinen Pulver umgesetzt das durch Umkristallisieren aus Wasser gereinigt wird.
Es zersetzt sich bei 245 C. Die Analyse entspricht der für 3-Amino-5-(5'-nitrofurfuryl)-6-(5'-nitrofurylÏthenyl)-4, 5-dihydro-1, 2, 4-triazin-hydrochlorid berechneten.
C14H13O6N6Cl
Gef. : C 42, 37 H 3, 60 N 21, 30%
Ber. : C 42, 38 H 3, 33 N 21, 18%
Versuch B
2 Teile bis-5-(Nitrothenyliden)-aceton werden in 50 Teilen Acetonitril suspendliert ; dann werden 1, 35 Teile Aminoguanidinhydrochilorid allmähllich zugegeben ; nach beendeter Zugabe wird die Mischung erhitzt. Die Reaktion geht glatt vor sich, und man erhält ein rötlich- orangefarbenes Hydrochlorid des entsprechenden Gua nylhydrazons. Die Mischung schmilzt bei etwa 265 C unter Zersetzung. Die Ausbeute ist beinahe quantitativ.
1, 5 Teille Guanylhydrazon-hydrocMorid und 0, 2 Teile Natriumdihydrogenphosphat werden in 20 Teilen Dimethylformamid bei 130 C erhitzt. Allmählich tritt Auflösung ein, wobei sich eine dunkelrote Lösung bil- det. Nach beendeter Umsetzung wird die Mischung gekühlt, mit HCl angesäuert und mit 50 Teilen Wasser verdünnt. Die ungelöste Substanz wird dann abfiltriert und das Fil'trait mit Ammoniak neutrallisiert. Man erhält eine gelbliche braune freie Base, die sich bei 195 bis 200 C zersetzt ; sie besteht aus
3-Amino-5-(5'-nitrothenyl)-6-(5-nitrothienyl Ïthenyl)-4, 5-dihydro-1, 2, 4-Griazin.
Versuch C
5 Teile bis- (p-Nitrobenzyliden)-aceton werden in 150 Teilen Dioxan suspendiert und allmÏhlich mit 3 Teilen Amihoguanidin-'hydrochlarid in heisser wässriger Lösung versetzt. Die vorher gelbe Reaktionsmischung wird allmählich gelblichorange ; sie wird unter Rückfluss erhitzt, bis die Umsetzung vollständig ist ; dann lässt man die Mischung abkühlen und filtriert den sich bildenden Niedersc'hl'ag ab. Er besteht aus bis-(p-Nitrobenzyliden) aceton-guanylhydrazon-hyd'rochlorid, das sich bei etwa 285 C zersetzt. Die Ausbeute ist sehr gut.
3 Teile des Hydrochlorids werden mit 20 Teilen Dimethylformamid und 0, 4 Teilen Natriumsulfit vermischt. Die Mischung wird unter R hren auf 130 bis 140 C erhitzt, bis die Umsetzung vollständig ist ; dann wird die Mischung abgekühlt. Nicht umgesetzte Substanz wird abfiltriert ; dann wird d'as Filtrat mit Salzsäure angesäuert und mit 40 Teilen Wasser verdünnt. Eine geringe Menge zur ckgebliebene, nicht umgesetzte Sub- stanz wird atfiltriert und das Filtrat d'ann mit Ammo- niak al'kallisch gemacht. Es trennt sich eine blasslgelbe Base ab, die abgetrennt wird.
Beim Behandeln mit ver dünnter Salzsäure bildet sie das Hydrochlorid in Form einer gelben kristallinen Substanz, die nach dem Umkri stallisieren aus Wasser einen Schmelzpunkt von etwa 144 C zeigt.
Das Hydrochlorid wird in Wasser aufgelost und die Lösung mit Ammoniak wieder alkalisch gemacht. Die blassgelbe Base fÏllt aus ; sie ist das 3-Amino-5- (p-nitro- benzyl)-6- (p-nitrostyryl)-4, 5-dihydro-1, 2, 4-triazin mit einem Schmelzpunkt von annÏhernd 193¯C.
Beispiel 6
1, 5 Teile der nach Versuch B hergestellten Base werden in 12 Teile Dimethylformamid gegeben, und man versetzt mit 0, 15 Teilen Natriumacetat. Die Mi- schung wird dann unter Rühren bis zur Beendigung der Umsetzung bei 130¯C erhitzt. Anschlie¯end lϯt man die Mischung abkühlen ; man säuert an und verdünnt mit der dlreifachen Gewichtsmenge Wasser. Nicht gelöste Substanz wird abfiltriert und das Filtrat alkalisch gemacht. Es trennt sich eine r¯tlichorangefarbene Base ab, die aus Aceton zu einer reinen Substanz umkristallisiert werden kann, die sich bei etwa 286 C zersetzt. Die Verbindung hat die Formel
EMI7.1
Aus der freien Base kann durch Umsetzung mit wässriger Salzsäure das Hydrochlorid hergestellt werden, das sich bei etwa 260 C zersetzt.
In Ïhnlicher Weise kann man das Hydrobromid erhalten, das sich bei etwa 255-256 C zersetzt.
Beispiel 7
2 Teile 3-Amino-5-(p-nitrobenzyl)-6-(p-nitrostyryl)4,5-dihydro-1,2,4-triazin und 0,4 Teile Natriumbicarbonat werden in 20 Teilen Dimethylformamid suspendiert.
Die Suspension wird auf 135-145¯C erhitzt, um das Materiez vollständig zu lösen und die Reaktion zu Ende zu fuhren. Darauf wird d'as Reaktionsgemisch zu 100 Teilen mit Salzsäure angesäuertem Wasser gegeben. Die ungelösten Materialien werden durch Filtration entfernt und das Filtrat mit Ammoniak alkalisch gemacht. Eine gelb gefärbte Base scheidet sich ab, die aus Dimethylformamid umkristallisiert werden kann, wobei 0, 4 Teile gelborange gefÏrbte kristalline Nadeln erhalten werden, die sich bei etwa 305 C zersetzen. Die Verbindung hat die Formel :
EMI7.2
Die Base kann in der gleichen Weise wie in Beispiel 6 in die Additionssalze, wie z. B. d'as Hydrochlorid oder Hydrobromid, umgewandelt werden.
Beispiel 8
2 Teile bis- (5-Ni'trothenyllid'en)-aceton-guanylhydra- zon, 0, 25 Teile Natriumcarbonat und 20 Teile Dime thylformamid werden auf 130 C erhitzt, bis die Umsetzung vollstÏndig ist. Die Mischung wird dann mit Salzsiäure angesäulert und mit 60 Teilen Wasser ver dünnt. Etwas schwarze, nicht gelöste Substanz wird äb- filtriert und das Filtrat mit Natriumcarbonatl¯sung neu tralisiert. Es trennt sich eine r¯tlichorangefarbene Base ab, die durch Umkristallisieren aus Aceton gereinigt wird. Sie hat die gleiche Formel wie die in Beispiel 6 beschriebene Base.
Beispiel 9
25 Teile bis- (p-Nitrobenzyliden)-aceton-guanyl- hydrazon-hydrochlorid, 0,65 Teile Natriumbicarbonat und 20 Teille Dimethylformamid werden bis zur Beendigung der Umsetzung auf 130 C erhitzt. Die Mischung wird dann mit 50 Teilen Wasser verdünnt und mit Salzsäure angesäuert. Die Mischung wird filtriert und das Filtrat mit Ammoniak alkalisch gemacht ; dann filtriert man nochmals. Die gesammelte kristalline Masse wird gut mit ¯ther und Methanol zur Entfernung von allem entstandenen p-Nitrotoluol gewaschen. Dann wird sie aus Dimethylformamid umkristallisiert ; man erhält gelborangefarbene kristalline Nadeln, die sich bei etwa 305 C zersetzen. Die Verbindung hat die gleiche Formel wie die des Beispiels 7.
Beispiel 10
5-Nitrofurfurol wird mit Diäthylketon in Gegenwart eines Katalysators zu a-bis-(5-Nitrofurfuryliden)-d'iäthyl- keton umgesetzt. Das Keton wird in das entsprechende Guanylhydrazon umgewandelt. 20 Teille des Guanyl- hydrazons werden zu 200 Teilen Dimethylformamid unter Rühren zugegeben ; dann versetzt man bropfenweise mit 4, 2 Teilen 50% iger Natronlauge. Die Reaktions- mischung wird bis zur Beendigung der Umsetzung bei 130 C erhitzt. Sie wird abgek hlt und in einen aber- schuss von Salzsäurelösung gegossen. Diese wässrige Lösung wird filtriert und mit Natriumcarbonat alkalisch. gemacht ; es trennt sich eine rötlichorangefarbene Base ab.
Dieses 3-Amino-5-methyl-6-[1-(5'-nitrofurfuryli den)-äthyl]-1, 2, 4-triazin wird aus Aceton umkristalli- siert. Die Base kann leicht in ihre Salze umgewandelt werden.
Beispiel 11
Nach dem in Beispiel 2 angegebenen Verfahren wird das Monomethylguanylhydrazon von bis- (5'-Nitrofurfuryliden)-aceton in einem Lösungsmittel bei emcm grösse- ren pH-Wert als 6 zu 3-Methylamino-6-(5'-nitrofuryl äthenyl)-1, 2, 4-triazin umgesetzt. Diese Base wird aus Aceton umkristallisiert, wobei rötlichorange gefärbte Kristalle entstehen, die sich bei 218-220 C zersetzen.
Wird die freie Base mit wässriger Salzsäure umgesetzt, so erhält man das Hydrochilorid, das sich bei etwa 270 C zersetzt.
Beispiel 12
Nach dem in Beispiel 1 angegebenen Verfahren wird das Dimethylguanylhydrazon von bis-(5'-Nitrofurfuryliden)-aceton in einem Lösungsmittel bei einem grösseren pH-Wert als 6 zu 3-Dimethylamino-6- (5'-nitrofuryl- äthenyl)-1, 2, 4-tíazin und dessen Salzen umgesetzt.
Versuch D
0, 05 Mol bis- (5-Nitrofurfuryliden)-aceton-guanylhydrochlorid, 0, 0195 Mol Dinatriumhydrogenphosphat (Na2HP04 und 200 Teile Dimethylformamid werden bei 125-127 C bis zur Beendigung der Umsetzung erhitzt ; die Reaktionsmischung ist dann klar und dunkelrot. Sie hat einen pH-Wert von etwa 3, 5. Die Re aktionsmischung wird dann mit 600 Teilen Wasser verd nnt, mit Salzsäure angesäuert und heiss filtriert. Das Filtrat wird dann mit Ammoniakwasser alkalisch gemacht ; die Farbe wird zunächst orange und später dun kelrot. Nach dem Umkristallisieren aus Methanol ist die abgetrennte Base dunkelrot und in kaltem Methanol schwer löslich.
Diese Base wird mit vordünnter Salzsäure in das Hydrochlorid umgewandelt, das aus Wasser umkristallisiert wird. Das Hydrochlorid zersetzt sich bei 246 C ; es ist die a-Form. Die Analyse entspricht
3 -Amino-5-(5'-nitrofurfuryl)-6-(5'-nitrofuryl äthenyl)-4, 5-dihydro-1, 2, 4-triazin.
Die beim Umkristallisieren aus Methanol erhaltene Mutterlauge wird eingeengt und dann mit Wasser ver dünnt. Es trennt sich eine orangefar'oene Base ab, die abfiltriert wird. Diese Base wird bei etwa 100 C unter Zersetzung schwarz. Wenn die Base mit verdünnter SalzsÏure in ihr Hydrochlorid umgewandelt ist, wird sie aus Wasser umkristallisiert ; die entstandene Verbindung zer- setzt sich bei 236 C ; es ist die ¯-Form. Die Elementar- analyse entspricht 3-Amino-5- (5'-nitrofurfuryl)-6- (5'- nitrofuryläthenyl)-4, 5-dihydro-1, 2, 4-triazin.
Beispiel 13
1 Teill 3-Amino-5- (5'-nitrofurfuryl)-6- (5'-nitrofurfu- rylÏthenyl)-1, 2, 4-triazin-hydrochlorid (a-Form) wird in 20 Teilen Dimethylformamid aufgelöst und mit 3 Teilen 50%iger Natronlauge in Anteilen versetzt. Wenn alles Alkali zugegeben ist, wird die Mischung bei 130-140 C bis zur Beendigung der Umsetzung erhitzt ; es bildet sich eine gelblichorangefarbene L¯sung.
Die Lösung wird im Vakuum eingeengt, um Dime thylformamid zu gewinnen ; dann wird eine geringe Menge Wasser zugegeben und die Mischung mit Salzsäure angesäuert und Nitriert. Das Filtrat wird mit Aktivkohle entfärbt und d'ann unter vermindertem Druck eingeengt. Der Niederschlag des Hydrochlorids von 3-Amino-6-(5'-nitrofurylÏthenyl)-1, 2, 4-triazin zersetzt sich bei 239 C ; bei der Behandlung mit Ammoniak kann die entsprechende wasserhaltige freie Base ge wonnen werden, die sich bei etwa 270 C zersetzt.
Beispiel 14
2 Teile einer Mischung dar nach Versuch D erhalte- nen a-und ss-Hydrochloride werden in 100 Teilen n-Butanol aufgelöst ; die erhaltene Lösung wird unter R ckfluss erhitzt, wobei Ammoniakgas eingeleitet wird. Man verwendet mehr Ammoniak, als zur Umwandlung des Hydrochlorids in die freie Base erforderlich ist. In der Reaktionsmischung tritt allmählich eine schwarze Substanz auf, die dann gelb wird. Nach der Beendigung der Umsetzung wird die nicht aufgelöste Substanz abfiltriert, das Filtrat mit Wasser behandelt und mit Salzsäure an ges'äuert. Nach nochmaligem Filtrieren erhäk man ein blassgelbes Filtrat, das mit Natriumcarbonat alkalisch gemacht wird.
Das gelborangefarbene 3-Amino-6- (5'- nitrofuryläthenyl)-l, 2, 4-triazin fällt aus und wird abfiltriert.
Beispiel 15
5 Teile nach Versuch D hergestelltes i-HydrochTorid werden mit 1, 1 Teilen Natriumcarbonat und 50 Teil'en Dimeth. ylformamid vermischt. Die Mischung wird dann unterRührenauf120-125 Cerhitzt.Nach der Been digung der Umsetzung wird d'ie Mischung mit Salzsäure angesäuert und mit 100 Teilen Wasser verdünnt. Nicht gelöste Substanz wird abfiltriert ; man erhält ein rötlich- orangefarbenes Filtrat, das dann mit Ammoniak alkalisch gemacht t wird. Die gelborangefarbene freie Base trennt sich ab und wird abfiltriert und getrocknet. Sie zersetzt sich bei 268 C und kann in das Hydrochlorid umgewandelt werden, d'as sich bei 239 C zersetzt.
Beispiel 16
3 Teile nach Versuch. D hergestellte ¯-Base und eine gleiche Menge Pyridin werden bei 120-130 C zusammen erhitzt. Man erhält ein schwarzes Pulver, das durch Zugabe von verdünnter Salzsäure in eine wässrige gelbe Lösung übergeführt wird. Die nicht gelöste schwarze Masse wird abfiltriert und das Filtrat mit Am momak alkalisch gemacht. Dadurch gewinnt man eine gelborangefarbige freie Base, die mit verdünnter Salz- sÏure in das Hydrochlorid umgewandelt werden kann.
Das Hydrochlorid wird in Form gelber kristalliner Nadelln gewonnen, die sich bei 235¯C zersetzen.
Die erfmdungsgemäss hergestellten Verbindungen können z. B. folgendermassen verwendet werden :
A. Babywäsche aus Papier (z. B. Windeln) wird mit SD-Saccharinat im Verhältnis von 1 : 100000 versetzt.
Durch die Verwendung solcher Wäsche kann eine infekti¯se Entzündung, besonders im Sommer, vermieden werden.
B. Man sterilisiert Badewasser, indem man dieses mit SD-Hydrochlorid im Anteill von 1 : 100 000 versetzt.
Das ist günstig zur Verhütung infektiöser Erkrankungen.